JPS6371836A - 高調波発生用非線形光学素子 - Google Patents
高調波発生用非線形光学素子Info
- Publication number
- JPS6371836A JPS6371836A JP21780486A JP21780486A JPS6371836A JP S6371836 A JPS6371836 A JP S6371836A JP 21780486 A JP21780486 A JP 21780486A JP 21780486 A JP21780486 A JP 21780486A JP S6371836 A JPS6371836 A JP S6371836A
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- Japan
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- layer
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- higher harmonic
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- Pending
Links
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は非線形光学効果を利用して高調波を発生させる
ファイバ形高調波発生用非線形光学素子に関するもので
あり、レーザプリンタなどの短波長光源に使用されるも
のである。
ファイバ形高調波発生用非線形光学素子に関するもので
あり、レーザプリンタなどの短波長光源に使用されるも
のである。
（従来技術）
Ｊ４線形光学効果の一種である高調波発生現象はレーデ
光などのような中色で強い光の波長を比較的容易に短波
長へ変換することができ、波長変換デバイスとして研究
され、一部で商品化もなされている。このデバイスは通
常は非線形光学定数の大きいＬｉＮｂ０：＋やＫＤＰな
どのｆｉ機結晶で作成されているが、最近はＭＮＡなど
のようなニトロアノリン系や尿素系の４１機結晶の中に
も高効率に高調波を発生する物質が開発されている。
光などのような中色で強い光の波長を比較的容易に短波
長へ変換することができ、波長変換デバイスとして研究
され、一部で商品化もなされている。このデバイスは通
常は非線形光学定数の大きいＬｉＮｂ０：＋やＫＤＰな
どのｆｉ機結晶で作成されているが、最近はＭＮＡなど
のようなニトロアノリン系や尿素系の４１機結晶の中に
も高効率に高調波を発生する物質が開発されている。
高調波を効率よく発生させるには人力波の光パワー密度
を高めることと、入力波と発生する高調波との間の位相
の整合性を考慮しなければならない、この２つの条件を
比較的簡便に実現する方法として、前述の非線形光学定
数の大きい物質を芯としたｆ面もしくは円筒形の導波路
を形成する方法がある。このうち後者の円筒形導波路（
ファイ１つは、内径の細いガラスキャピラリーの中で結
晶させる方法が４１効であり、これは特に有機結晶の場
合に有効であり、細い径で珪つ長い導波路が得られ、従
来よりも高い効率の第２高調波発生が観察されている。
を高めることと、入力波と発生する高調波との間の位相
の整合性を考慮しなければならない、この２つの条件を
比較的簡便に実現する方法として、前述の非線形光学定
数の大きい物質を芯としたｆ面もしくは円筒形の導波路
を形成する方法がある。このうち後者の円筒形導波路（
ファイ１つは、内径の細いガラスキャピラリーの中で結
晶させる方法が４１効であり、これは特に有機結晶の場
合に有効であり、細い径で珪つ長い導波路が得られ、従
来よりも高い効率の第２高調波発生が観察されている。
第２図に従来のファイバ形高調波発生導波路の断面図を
示した。この導波路の中心層であり且つ？３調波を発生
し易い物質からなるコア１２に入射された入力光１５は
コア１２内を伝搬する。このときコア１２と周囲のクラ
ッド層１３との屈折率差とコア１２の径を適当に選択す
ると単一のモードだけで伝搬することができて効率がよ
い。
示した。この導波路の中心層であり且つ？３調波を発生
し易い物質からなるコア１２に入射された入力光１５は
コア１２内を伝搬する。このときコア１２と周囲のクラ
ッド層１３との屈折率差とコア１２の径を適当に選択す
ると単一のモードだけで伝搬することができて効率がよ
い。
このとき発生する高調波１６はコア１２では放射モード
となるが、クラッド層１３とその外側層（第２図の場合
は空気層）１４との間の屈折率差によって定まる複数の
伝搬モードでクラッド１３からコア１２へ渡って進むこ
とができる。このうちコア１２内を進む入力波１５と位
相が整合されるモードだけが増幅されて出力されること
になる、この場合、高調波１６はリング状（中心側より
外側の光強度が強い状態）の光強度となって出力される
。
となるが、クラッド層１３とその外側層（第２図の場合
は空気層）１４との間の屈折率差によって定まる複数の
伝搬モードでクラッド１３からコア１２へ渡って進むこ
とができる。このうちコア１２内を進む入力波１５と位
相が整合されるモードだけが増幅されて出力されること
になる、この場合、高調波１６はリング状（中心側より
外側の光強度が強い状態）の光強度となって出力される
。
（従来技術の聞届点）
通常の光学系では中心部の光強度が強いガウス系分布を
している方が都合がよい６例えばレンズで光を集光する
場合でも、レンズの中心部はど収差が小さく１周囲に行
くほど収差は大きく、細いビームに絞ることができない
、或は光を光ファイバに入力する場合でも損失の大きい
高次の伝搬モードを選択的に励振する結果となる。
している方が都合がよい６例えばレンズで光を集光する
場合でも、レンズの中心部はど収差が小さく１周囲に行
くほど収差は大きく、細いビームに絞ることができない
、或は光を光ファイバに入力する場合でも損失の大きい
高次の伝搬モードを選択的に励振する結果となる。
従来のコア・Ｃバ形高調波発生導波路では出力される高
調波がリング状であるため何かと不都合であった。
調波がリング状であるため何かと不都合であった。
（発明の目的）
本発明の目的は、出力される高調波の光強度パターンが
リング状ではなく５中心の光強度が強いファイバ形高調
波発生用非線形光学素子を提供することにある。
リング状ではなく５中心の光強度が強いファイバ形高調
波発生用非線形光学素子を提供することにある。
（発明の構成）
本発明の高調波発生用非線形光学素子は第１図のように
、中心のコア！０が入力光および高調波に対し光透過性
を持つ物質からなり、コア１０の外側の第２層２０が高
調波が発生し易く且つコアｌＯより屈折率の低い物質で
形成され、第２層２０の外側の第３層３０が少なくとも
入力光に対して光透過性を持ち且つ第２層２０よりも低
屈折率の物質で形成されてなるものである。
、中心のコア！０が入力光および高調波に対し光透過性
を持つ物質からなり、コア１０の外側の第２層２０が高
調波が発生し易く且つコアｌＯより屈折率の低い物質で
形成され、第２層２０の外側の第３層３０が少なくとも
入力光に対して光透過性を持ち且つ第２層２０よりも低
屈折率の物質で形成されてなるものである。
第１図の４０は被′ｆｎ層であり、第３層３０の外側に
設けである。
設けである。
（発明の作用）
本発明の高調波発生用非線形光学素子に入力された入力
波２４は、第２層２０で高調波２５を進行方向に強く発
生しながら第２層２０と：５３層３０の境で全反射され
てファイバの中を進行する。
波２４は、第２層２０で高調波２５を進行方向に強く発
生しながら第２層２０と：５３層３０の境で全反射され
てファイバの中を進行する。
発生した高調波２５は中心層にトラップされ特定のモー
ドで伝搬する。この光が（２ｍ＋ｌ）ｘ入／２の長さを
進む時間と、入力波２４が第２層２０から第１層１０に
入るターニングポイント間（Ａ−Ｂ）を進む時間とが一
致すると、コア１０を伝搬する高調波２５がファイバの
長手方向に沿って増幅されるため、コア１０に強い高調
波強度が生じ、細いビームになって出力される。
ドで伝搬する。この光が（２ｍ＋ｌ）ｘ入／２の長さを
進む時間と、入力波２４が第２層２０から第１層１０に
入るターニングポイント間（Ａ−Ｂ）を進む時間とが一
致すると、コア１０を伝搬する高調波２５がファイバの
長手方向に沿って増幅されるため、コア１０に強い高調
波強度が生じ、細いビームになって出力される。
第１図では幾何光学的に説す１するため多モード領域で
示したが、コア１０と第２層２０の屈折率差を小さくシ
、コア１０の径も小さくすると入力波２４も高調波２５
もコア１０は単一モードでしか伝搬しない状態を実現で
きる。この場合、高調波２５が入力波２４よりも短波長
であること、一般に吸収のよい正常分散領域では短波長
はど屈折率が高くなることを考慮すると、短波長の高調
波はどコアｌＯ内での光強度の閉じ込めが強くなり、入
力波２４は第２層２０へのしみだしが大きくなり、第２
層２０と第３層３０との境界で伝搬するモードが強くな
る。このような状況では高調波２５はコア１０からガウ
ス形光強度分布の光となって出力される。
示したが、コア１０と第２層２０の屈折率差を小さくシ
、コア１０の径も小さくすると入力波２４も高調波２５
もコア１０は単一モードでしか伝搬しない状態を実現で
きる。この場合、高調波２５が入力波２４よりも短波長
であること、一般に吸収のよい正常分散領域では短波長
はど屈折率が高くなることを考慮すると、短波長の高調
波はどコアｌＯ内での光強度の閉じ込めが強くなり、入
力波２４は第２層２０へのしみだしが大きくなり、第２
層２０と第３層３０との境界で伝搬するモードが強くな
る。このような状況では高調波２５はコア１０からガウ
ス形光強度分布の光となって出力される。
（発明の効果）
木９Ｊ明は次のような効果がある。
（１）光を簡便に且つ高効率に短波長化することがでさ
る。
る。
（２） ′Ｍｉ波調の高調波２５がコア１０からガウス
形光強度分布の光となって出力されるため、細く且つ中
心の強度が強い光となり、後段の光学系にとって都合の
よい光が得られる。
形光強度分布の光となって出力されるため、細く且つ中
心の強度が強い光となり、後段の光学系にとって都合の
よい光が得られる。
第１図の未発１１の高調波発生用非線形光学素子の一例
を示す説明図、第２図イは従来のコア、イバ形高長波発
生導波路の説明図、同図口はイのＪＦ−線形光学素子の
屈折率分布の説明図である。 ｌＯはコア ２０は第２ｙａ ３０は第３層 ４０は被覆層 ４′、と−；″： 第１図 第２図
を示す説明図、第２図イは従来のコア、イバ形高長波発
生導波路の説明図、同図口はイのＪＦ−線形光学素子の
屈折率分布の説明図である。 ｌＯはコア ２０は第２ｙａ ３０は第３層 ４０は被覆層 ４′、と−；″： 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）中心のコアが入力光および高調波に対し光透過性
を持つ物質からなり、コアの外側の第２層が高調波が発
生し易く且つコアより屈折率の低い物質で形成され、第
２層の外側の第３層が少なくとも入力光に対して光透過
性を持ち且つ第２層よりも低屈折率の物質で形成される
ことを特徴とする高調波発生用非線形光学素子。 - （２）コアと第２層の屈折率及びコアの径を入力光及び
高調波光の波長で単一モード領域になるようにしてなる
特許請求の範囲第１項記載の高調波発生用非線形光学素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21780486A JPS6371836A (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 高調波発生用非線形光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21780486A JPS6371836A (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 高調波発生用非線形光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6371836A true JPS6371836A (ja) | 1988-04-01 |
Family
ID=16709995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21780486A Pending JPS6371836A (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 高調波発生用非線形光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6371836A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994006052A1 (en) * | 1992-09-10 | 1994-03-17 | Fujitsu Limited | Optical circuit system and its constituents |
| US6693736B1 (en) | 1992-09-10 | 2004-02-17 | Fujitsu Limited | Optical circuit system and components of same |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP21780486A patent/JPS6371836A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994006052A1 (en) * | 1992-09-10 | 1994-03-17 | Fujitsu Limited | Optical circuit system and its constituents |
| US5757989A (en) * | 1992-09-10 | 1998-05-26 | Fujitsu Limited | Optical circuit system capable of producing optical signal having a small fluctuation and components of same |
| US6215585B1 (en) | 1992-09-10 | 2001-04-10 | Fujitsu Limited | Optical circuit system and components of same technical field |
| US6693736B1 (en) | 1992-09-10 | 2004-02-17 | Fujitsu Limited | Optical circuit system and components of same |
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