KR950002282B1 - Light wave length converting device and method - Google Patents
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Abstract
Description
제 1 도는 종래의 기술에 의한 광파장변환장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of an optical wavelength conversion device according to the prior art.
제 2 도는 본 발명에 따른 광파장변환장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of an optical wavelength conversion apparatus according to the present invention.
본 발명은 광파장 변환방법 및 변환장치에 관한 것으로, 특히 고조파의 출사각을 임의로 변환시킬 수 있는 광파장 변환방법 및 변환장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical wavelength conversion method and an apparatus, and more particularly, to an optical wavelength conversion method and an apparatus capable of arbitrarily converting an emission angle of harmonics.
일반적으로 물질은 전자기파(또는 광파)와 상호작용하여 분극(polarization)이 선형적으로 일어나지만, 비선형 단결정과 같은 비선형 물질은 전자기파와 작용하여 원래 주파수의 정수배를 갖는 고조파(harmonic wave) 를 발생시킬 수 있다. 특히 원래 주파수의 두배에 해당하는 고조파를 제 2 고조파(Second Harmonic Wave)라 한다.Generally, materials interact linearly with electromagnetic waves (or light waves), causing polarization to occur linearly.Non-linear materials, such as nonlinear single crystals, can interact with electromagnetic waves to produce harmonic waves with integer multiples of their original frequencies. have. In particular, harmonics corresponding to twice the original frequency are called second harmonic waves.
최근에는 고조파를 이용한 제 2 고조파 발생장치(Second Harmonic Generator)를 적용한 광기록 및 재생기술의 개발이 활발하며, 향후 광기록재생장치 및 광계측기, 고해상도 레이저 프린터 등에 사용될 것으로 기대된다.Recently, the development of optical recording and reproducing technology using the second harmonic generator (second harmonic generator) using the harmonics is active, and is expected to be used in the optical recording and reproducing apparatus, optical measuring instrument, high resolution laser printer, and the like.
현재 실용화 단계에 있는 고조파 발생장치는 다음의 제 1 도와 같은 구조로서, 설명하면 다음과 같다.The harmonic generating device currently in practical use has the same structure as the first diagram as follows.
제 1 도를 참조하면, 비선형 광학물질로서 예를들면 리튬 나이오베이트(Lithium Niobate crystal : LiNbO3)로 소정의 두께를 갖는 기판(1)을 형성하고 이어서 상기 기판(1)의 표면에 티탄(Ti)을 열확산하거나 이온교환법으로 외부의 여기광원이 진행하기 위한 광도파로(2)를 형성한다.Referring to FIG. 1, a substrate 1 having a predetermined thickness is formed of, for example, lithium niobate crystal (LiNbO 3) as a nonlinear optical material, and then titanium (Ti) is formed on the surface of the substrate 1. ) Is used to thermally diffuse or form an optical waveguide 2 for an external excitation light source to proceed by ion exchange.
상기와 같은 형성된 구조의 광도파로(2)에 근적외선 영역의 반도체 레이저(3)를 입사시키면 고조파(4)가 출사되는데, 상기 고조파(4)의 출사각도는 상기 입사된 레이저광(3)과 단결정기판(1)의 굴절률 및 광도파로(2)의 굴절률에 의해 결정되어진다.When the semiconductor laser 3 in the near infrared region is incident on the optical waveguide 2 having the above-described structure, harmonics 4 are emitted, and the emission angles of the harmonics 4 are single crystals with the incident laser light 3. It is determined by the refractive index of the substrate 1 and the refractive index of the optical waveguide 2.
상기의 고조파 발생장치를 광메모리장치나 레이저 프린터에 사용하는 경우 고조파의 빔방향을 기계적으로 스캐닝(scanning) 하여야 하는데 현재 레이저 빔을 스캐닝하기 위하여 레이저 프린터의 경우 회전다면경을 사용하거나 별도의 광변조장치를 사용함으로써 전체 시스템이 복잡하게 되어 시스템의 속도가 떨어지고 또한 주사속도가 기계적인 회전에 의존하기 때문에 스케닝 속도가 느려지는등 여러가지 문제점이 있다.When the above harmonic generator is used in an optical memory device or a laser printer, the beam direction of the harmonic should be mechanically scanned. In order to scan the current laser beam, a laser printer uses a rotating polyscope or a separate optical modulation. The use of the device complicates the entire system, slows down the system and slows down the scanning speed because the scanning speed depends on mechanical rotation.
따라서 본 발명의 목적은 광파장을 변화시키면서 동시에 고조파의 출사각을 조절 할 수 있는 광파장 변환장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical wavelength converter capable of adjusting the emission angle of harmonics while changing the optical wavelength.
본 발명의 다른 목적은 고조파의 출사각을 조절할 수 있는 광파장 변환장치의 출사각 조절방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for adjusting the emission angle of an optical wavelength conversion device capable of adjusting the emission angle of harmonics.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광파장 변환장치는 비선형 단결정기판상에 광도파로를 구비하는 광파장 변환장치에 있어서, 상기 광도파로 위에 형성되며, 상기 광도파로의 굴절률 및 분자의 분극상태를 변화시켜 고주파 발생을 위한 위상정합각도를 조절함으로써 고조파의 출사각도를 임의로 조절할 수 있는 고조파출사각 조절수단으로 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The optical wavelength conversion device of the present invention for achieving the above object is an optical wavelength conversion device having an optical waveguide on a non-linear single crystal substrate, formed on the optical waveguide, by changing the refractive index of the optical waveguide and the polarization state of the molecules It is characterized in that it comprises a harmonic emission angle adjustment means that can arbitrarily adjust the emission angle of the harmonics by adjusting the phase matching angle for generation.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 출사각 조절 방법은, 비선형 단결정기판상에 광도파로와 광도파로의 굴절률 및 분자의 분극상태를 변화시켜 고조파 발생을 위한 위상정합각도를 조절함으로써 고조파의 출사각도를 임의로 조절할 수 있는 고조파 출사각 조절수단을 구비하는 광파장 변환장치의 고조파의 출사각 조절방법에 있어서, 상기 광도파로의 굴절률 및 분자의 분극상태를 변화시켜 고조파의 출사각을 조절하기 위해 소정의 주기파를 상기 고조파 출사각 조절수단에 인가하여 표면탄성파를 형성하고 그 표면탄성파가 상기 광도파로의 표면위를 진행하도록 것을 특징으로 한다.The emission angle control method of the present invention for achieving the above another object, by adjusting the phase matching angle for harmonic generation by changing the refractive index of the optical waveguide and the optical waveguide and the polarization state of the molecules on the non-linear single crystal substrate In the harmonic emission angle control method of the optical wavelength converter having a harmonic emission angle adjustment means that can be arbitrarily adjusted, a predetermined period for controlling the emission angle of the harmonics by changing the refractive index of the optical waveguide and the polarization state of the molecules A wave is applied to the harmonic emission angle adjusting means to form a surface acoustic wave, and the surface acoustic wave propagates on the surface of the optical waveguide.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
제 2 도는 본 발명에 따른 광파장 변환장치의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of an optical wavelength converter according to the present invention.
제 2 도를 참조하여 먼저 본 발명의 광파장 변환장치의 구조를 살펴보면, 비선형 단결정 물질로서 소정의 두께를 갖는 기판(11)에 광도파로(12)가 형성되어 있고, 상기 기판위에 고조파 출사각 조절수단(15)이 형성되어 있다. 상기 고조파 출사각 조절수단(15)로서 변조용 전극을 사용하는데 본 발명에서는 양전극과 음전극이 서로 교대로 배치되어 있는 전극구조인 교차지전극(이하 IDT ; Inter Digital Trasducer라 한다)을 사용한다.Referring to the structure of the optical wavelength converter of the present invention with reference to FIG. 2, an optical waveguide 12 is formed on a substrate 11 having a predetermined thickness as a nonlinear single crystal material, and a harmonic emission angle adjusting means is formed on the substrate. (15) is formed. As the harmonic emission angle adjusting means 15, a modulation electrode is used. In the present invention, an interdigital electrode (hereinafter referred to as IDT; Inter Digital Trasducer), which is an electrode structure in which positive and negative electrodes are alternately arranged, is used.
상기와 같은 구조의 광파장 변환장치의 고조파 출사각 조절원리를 살펴보면, 기본파(13)가 상기 광도파로(12)의 단면에서 입사되면 상기 기판(11)과 광도파로(12)의 기본파(13)의 파장1과 고조파(17)의 파장2에서의 굴절률 n에 의해 결정되는 위상정합조건, 즉n=n(2)-n(1)=0을 만족하는 출사각θ1으로 고조파(17)가 발생하게 된다.Looking at the harmonic emission angle control principle of the optical wavelength converter having the structure described above, when the fundamental wave 13 is incident from the cross section of the optical waveguide 12, the fundamental wave 13 of the substrate 11 and the optical waveguide 12 ) Wavelength Wavelength of 1 and Harmonics 17 Phase matching condition determined by the refractive index n at 2, i.e. n = n (2 ) -n ( 1) Harmonics 17 are generated with an exit angle θ 1 satisfying = 0.
이때 상기 광도파로(12)이 굴절률 및 분자의 분극상태를 변화시켜 고조파의 출사각을 조절하기 위해 상기 변조용 전극(15)에 소정의 주기파를 인가함으로써 표면탄성파(16)를 발생하여 광도파로(12)의 표면을 따라 진행하도록 함으로써 이 표면탄성파(16)는 광도파로(12)에 입사된 기본파(13)와 상호작용하여 회절효과에 의해 기본파의 진행방향을 변화시키는데 이로써 위상정합조건에 따라 고조파(18)는 원래의 고조파(17)의 출사각(θ1)과는 다른 출사각(θ2)으로 출사되게 된다.At this time, the optical waveguide 12 generates a surface acoustic wave 16 by applying a predetermined periodic wave to the modulation electrode 15 in order to change the refractive index and polarization state of the molecule to control the emission angle of the harmonics. By advancing along the surface of (12), the surface acoustic wave 16 interacts with the fundamental wave 13 incident on the optical waveguide 12 to change the propagation direction of the fundamental wave by diffraction effect. The harmonics 18 are emitted at an exit angle θ 2 that is different from the exit angle θ 1 of the original harmonic 17.
즉, 상기 변조용 전극(15)에 인가되는 주기파의 주파수를 변경시킴으로써 고조파의 출사각도를 임의의로 조절할 수 있는 것이다.That is, the emission angle of the harmonics can be arbitrarily adjusted by changing the frequency of the periodic wave applied to the modulation electrode 15.
따라서 본 발명의 광파장 변환장치 및 출사각 조절방법은 고조파의 발생과 함께 상기 고조파의 출사각도를 연속적으로 조절함으로써 별도의 광스캐너가 필요하지 않기 때문에 고조파의 광원을 스캐닝하여야 되는 고밀도 광기록 재생장치나 고해상도 레이저 프린터등에 사용되는 경우 전체 시스템의 구조를 간단하게 할 수 있으며 또한 스캐닝의 속도를 향상하는등 전체적인 시스템의 속도를 향상시킬 수 있다.Therefore, the optical wavelength converting apparatus and the emission angle adjusting method of the present invention continuously control the emission angle of the harmonics together with the generation of harmonics, so that a separate optical scanner is not required, so that a high-density optical recording / reproducing apparatus for scanning a light source of harmonics When used in high resolution laser printers, the structure of the entire system can be simplified, and the speed of the overall system can be improved by increasing the speed of scanning.
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| KR1019920015793A KR950002282B1 (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Light wave length converting device and method |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019920015793A KR950002282B1 (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Light wave length converting device and method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR940004355A KR940004355A (en) | 1994-03-15 |
| KR950002282B1 true KR950002282B1 (en) | 1995-03-16 |
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|---|---|
| KR (1) | KR950002282B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100374345B1 (en) * | 1995-12-30 | 2003-05-17 | 삼성전자주식회사 | Method for manufacturing buried optical waveguide |
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1992
- 1992-08-31 KR KR1019920015793A patent/KR950002282B1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| KR100374345B1 (en) * | 1995-12-30 | 2003-05-17 | 삼성전자주식회사 | Method for manufacturing buried optical waveguide |
Also Published As
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|---|---|
| KR940004355A (en) | 1994-03-15 |
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