WO2021044752A1 - 水晶素子及びその製造方法、並びに水晶素子を含む光発振装置 - Google Patents

水晶素子及びその製造方法、並びに水晶素子を含む光発振装置 Download PDF

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WO2021044752A1
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WO
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crystal element
pressing
main surface
crystalline lens
pressing jig
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PCT/JP2020/028164
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秀貴 石月
拓範 平等
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大学共同利用機関法人自然科学研究機構
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
    • G02F1/3558—Poled materials, e.g. with periodic poling; Fabrication of domain inverted structures, e.g. for quasi-phase-matching [QPM]
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/37—Non-linear optics for second-harmonic generation
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks

Definitions

  • the present disclosure relates to a quartz element, a method for manufacturing the same, and an optical oscillator including the quartz element.
  • Quartz has been conventionally known as a material for piezoelectric elements such as oscillators and oscillators.
  • quartz is also an optical material having low absorption, transparency and durability against laser light, and is known as the world's first nonlinear optical crystal used for wavelength conversion.
  • As an optical element composed of such a crystal there is an element provided with a periodic inversion structure of nonlinear optical constants necessary for pseudo-phase matching (QPM: Quasi-Phase Matching).
  • QPM Quasi-Phase Matching
  • Patent Document 1 below discloses a pseudo-phase matching wavelength conversion element using a crystal substrate including a periodic stepped structure.
  • Patent Document 1 below discloses that by pressing the crystal substrate with a pair of heater blocks, a polarity reversal region reflecting the step structure is provided on the crystal substrate.
  • Patent Document 1 In the method disclosed in Patent Document 1, it is necessary to carry out processing for forming a stepped structure on the surface of the crystal, and there is a problem in mass productivity.
  • An object of one aspect of the present disclosure is to provide a quartz element capable of improving mass productivity, a method for manufacturing the same, and an optical oscillator including the quartz element.
  • the crystal element according to one aspect of the present disclosure is a crystal element having a main surface provided with a plurality of polarity inversion regions and a polarity non-inversion region, and the plurality of polarity inversion regions pass through the polarity non-inversion region. Separated from each other, the main surface is flat.
  • This crystal element has a main surface provided with a plurality of polarity inversion regions, and the main surface is a flat surface. Therefore, a plurality of polarity inversion regions can be provided on the main surface of the crystal element without forming a stepped structure. Therefore, it is not necessary to carry out processing for forming a step or the like on the surface of the crystal, so that the mass productivity of the crystal element can be improved.
  • the thickness of the crystal element along the second direction intersecting the main surface is 0.1 ⁇ m or more, and the depth along the second direction in each of the plurality of polarity inversion regions may be 5 ⁇ m or more.
  • the light transmitted through the inside of the crystal element is well phase-matched in the plurality of polarity inversion regions.
  • the depth along the second direction in each of the plurality of polarity inversion regions may be 100 ⁇ m or more. In this case, the light transmitted through the inside of the crystal element is better phase-matched in the plurality of polarity inversion regions.
  • the plurality of polarity inversion regions may be arranged at predetermined positions derived from the refractive index dispersion of quartz. In this case, the intended performance of the quartz element can be satisfactorily exhibited.
  • the optical oscillator according to another aspect of the present disclosure includes the above crystal element and a laser light generator that emits laser light to the crystal element, and the intensity of the laser light is the damage threshold light intensity of lithium niobate. Higher than. In this case, unlike the case where lithium niobate is used as the optical element, damage to the optical element can be prevented.
  • a method for manufacturing a crystal element according to still another aspect of the present disclosure is a first pressing jig having a first main surface which is a flat surface and a first pressing surface provided with a plurality of first convex portions.
  • a plurality of polarity reversal regions corresponding to the first convex portion are formed on the crystalline lens by using a first pressing jig provided with a plurality of first convex portions.
  • a plurality of polarity reversal regions can be formed from the first main surface side of the crystalline lens without performing uneven processing.
  • a plurality of crystal elements can be manufactured with high efficiency and high reproducibility. Therefore, by implementing the above manufacturing method, the mass productivity of the quartz element can be improved.
  • the crystalline lens has a second main surface located on the opposite side of the first main surface, and in the step of preparing the crystalline lens and the first pressing jig, the crystalline lens has a second pressing surface provided with a plurality of second convex portions.
  • the 2 pressing jig is further prepared and the 1st pressing surface heats and presses the 1st main surface
  • the 2nd pressing surface is in a state where the 1st convex portion and the 2nd convex portion face each other via the crystalline lens.
  • the main surface may be heated and pressed. In this case, the ratio of the depth to the width of each polarity inversion region can be increased. As a result, the light transmitted through the inside of the crystal element is well phase-matched in the plurality of polarity inversion regions.
  • the temperature of the first pressing jig is set to 200 ° C. or higher and 573 ° C. or lower, and a stress of 100 MPa or higher toward the crystalline lens is applied to the first pressing jig. May be done.
  • the ratio of the depth to the width of each polarity inversion region can be increased.
  • the light transmitted through the inside of the crystal element is well phase-matched in the plurality of polarity inversion regions.
  • the difference between the coefficient of linear expansion of the first pressing jig and the coefficient of linear expansion of quartz may be 113% or less. In this case, when the first pressing surface heats and presses the first main surface, damage to at least one of the crystalline lens and the first pressing jig can be prevented.
  • the hardness of the first convex portion may be equal to or higher than the hardness of quartz. In this case, since the first convex portion is less likely to be worn by the crystalline lens, the first pressing jig can be reused satisfactorily.
  • a quartz element capable of improving mass productivity, a method for manufacturing the same, and an optical oscillator including the quartz element.
  • FIG. 1A is a plan view showing a crystal element according to an embodiment
  • FIG. 1B is a side view showing a crystal element according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a schematic view showing a configuration of an optical oscillator using a crystal element according to an embodiment.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining a method for manufacturing a quartz element according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method for manufacturing a crystal element according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of manufacturing a crystal element according to a modified example.
  • 6 (a) and 6 (b) are schematic side views showing another example of the crystal element.
  • FIG. 7 is a diagram showing the surface of the crystal element according to the embodiment after surface etching.
  • FIG. 8 shows the detection results of the maximum value of SH energy in Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 1A is a plan view showing a crystal element according to the present embodiment.
  • FIG. 1B is a side view showing a quartz element according to the present embodiment.
  • the crystal element 1 shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) is an element composed of a crystal (SiO 2 ).
  • the crystal element 1 may be, for example, an optical element that functions as an optical waveguide or a wavelength conversion element, or a piezoelectric element that functions as an oscillator or an oscillator.
  • the crystal element 1 functions as a wavelength conversion element. For example, when the fundamental wave light is incident on the crystal element 1, the light obtained by converting the fundamental wave light (wavelength conversion light) is emitted from the crystal element 1. ..
  • the wavelength conversion light is, for example, light having a higher order than the fundamental wave light.
  • the wavelength of the laser beam emitted from the crystal element 1 is 532 nm. Quartz exhibits high transmittance for deep ultraviolet rays (for example, about 150 nm).
  • the crystal element 1 composed of quartz exhibits a property of being hard to be destroyed even when irradiated with a laser beam having an intensity of, for example, several hundred GW / cm 2 or more. Therefore, the crystal element 1 according to the present embodiment is preferably used as an optical element for light having an intensity higher than that available for lithium niobate (LiNbO 3 ), which is a kind of nonlinear optical crystal, for example. ..
  • the light intensity that lithium niobate can use is the light intensity derived from the laser damage threshold (DT: Damage Threshold) of lithium niobate (hereinafter, referred to as “damage threshold light intensity IDT, LN ”).
  • the damage threshold light intensities IDT and PPLN for a pulse width of 10 ns of periodic polarization inversion magnesium-added lithium niobate (PPMgLN) subjected to polarity inversion are set to 300 MW / cm 2 .
  • the damage threshold light intensity is inversely proportional to the square root of the pulse width. Therefore, the damage threshold light intensities IDT and LN of lithium niobate for an arbitrary pulse width ⁇ (ns) are 300 ⁇ (10 / ⁇ ) 1/2 MW / cm 2 .
  • the crystal element 1 can be used from the viewpoint of preventing damage to the optical element. Suitable. In other words, when the intensity of light incident on the optical element is higher than the damage threshold light intensity of lithium niobate, it is preferable to use the crystal element 1 as the optical element.
  • the crystal element 1 is composed of a single crystalline lens 10 having a plate shape.
  • the crystalline lens 10 has a pair of main surfaces 10a and 10b and side surfaces 10c to 10f connecting the main surfaces 10a and 10b.
  • the main surface 10a (first main surface), the main surface 10b (second main surface), and the side surfaces 10c to 10f are both flat and substantially rectangular.
  • the side surface 10c is a light incident surface of the crystal element 1
  • the side surface 10d is a light emitting surface of the crystal element 1.
  • the direction orthogonal to the side surfaces 10c and 10d is the direction D1 (first direction)
  • the direction orthogonal to the side surfaces 10e and 10f is the direction D2
  • the direction orthogonal to the main surfaces 10a and 10b is the direction D3 (second direction).
  • the direction D3 corresponds to the thickness direction of the crystalline lens 10.
  • the side view corresponds to the view from the direction D1 or the direction D2
  • the plan view corresponds to the view from the direction D2.
  • the dimension of the crystalline lens 10 along the direction D1 is, for example, 0.1 mm or more and 40 mm or less
  • the dimension of the crystalline lens 10 along the direction D2 is, for example, 0.1 mm or more and 10 mm or less
  • the dimension of the crystalline lens 10 along the direction D3 (that is, the thickness of the crystalline lens 1) is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 10 mm or less.
  • the lower limit of the thickness of the crystal element 1 may be 5 ⁇ m, 10 ⁇ m, 100 ⁇ m, or 1 mm. Therefore, the thickness of the crystal element 1 may be 5 ⁇ m or more and 10 mm or less, 10 ⁇ m or more and 10 mm or less, 100 ⁇ m or more and 10 mm or less, or 1 mm or more and 10 mm or less.
  • the crystalline lens 10 is provided with a plurality of polarity reversal regions 11 and a plurality of polarity non-reversal regions 12.
  • Each polarity inversion region 11 is a region generated by applying heating and stress to the crystal, and is provided at least on the main surface 10a.
  • the polar axis of the polarity reversal region 11 and the polarity axis of the polarity non-reversal region 12 are, for example, 180 ° inverted from each other. The method of forming the polarity inversion region 11 will be described later.
  • each polarity reversal region 11 is provided from the side surface 10e to the side surface 10f in the direction D2, and is provided from the main surface 10a to the main surface 10b in the direction D3.
  • the polarity inversion region 11 and the polarity non-inversion region 12 are alternately arranged in the direction D1.
  • the dimension along the direction D2 in each polarity reversal region 11 corresponds to the dimension of the crystalline lens 10 along the direction D2.
  • the depth along the direction D3 in each polarity reversal region 11 corresponds to the thickness of the crystalline lens 10. Therefore, in the present embodiment, the light incident from the side surface 10c of the crystal element 1 and emitted from the side surface 10d of the crystal element 1 passes through all of the plurality of polarity inversion regions 11.
  • the plurality of polarity inversion regions 11 are separated from each other via the polarity non-inversion region 12. That is, the polarity non-reversal region 12 is located between the adjacent polarity reversal regions 11.
  • the plurality of polarity reversal regions 11 are arranged in the crystalline lens 10 at predetermined positions derived from the refractive index dispersion of the crystal. In this embodiment, the plurality of polarity inversion regions 11 are arranged periodically in the direction D1.
  • the predetermined position is appropriately adjusted according to changes in the wavelength and the refractive index of light.
  • the dimension of the polarity reversal region 11 in the direction D1 width of the polarity reversal region 11
  • the distance between adjacent polarity reversal regions 11 in the direction D1 that is, the width of the polarity non-reversal region 12 in the direction D1).
  • Each of the plurality of polarity inversion regions 12 is a region other than the polarity inversion region 11 in the crystalline lens 10. That is, each polarity non-reversal region 12 is a region in which stress is not applied at least in the crystalline lens 10.
  • the period of pseudo-phase matching corresponds to the total value of the width of one polarity inversion region 11 adjacent to each other in the direction D1 and the width of one polarity non-inversion region 12.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of an optical oscillator using the crystal element 1 according to the present embodiment.
  • the optical oscillator 20 includes a pulsed light generator 2 and a condenser lens 3 in addition to the crystal element 1.
  • the pulse light generator 2, the condenser lens 3, and the crystal element 1 are arranged in this order.
  • the optical oscillator 20 may separately include optical elements such as a mirror, a lens, and a photodiode.
  • the pulse light generator 2 is a laser light generator that oscillates a pulsed laser beam L, and is, for example, a microchip laser light generator.
  • the laser beam L is close to, for example, a Gaussian beam.
  • the pulse width of the laser light L is, for example, 10 ps or more and 1 ns or less, and the energy per pulse of the laser light L is 2 mJ or more. Therefore, the intensity of the laser beam L incident on the crystal element 1 is equal to or higher than the damage threshold light intensity of lithium niobate, for example, 50 GW / cm 2 or higher.
  • the pulsed light generator 2 includes, for example, a semiconductor laser device, a luminescent crystal (laser medium) composed of Nd: YVO4 or Nd: YAG, and a passive Q-switch composed of Cr: YAG.
  • the semiconductor laser light generated from the semiconductor laser device excites the luminescent crystal. Then, when the laser light reaching a predetermined intensity passes through the passive Q switch, the laser light L is emitted from the pulse light generator 2.
  • the condenser lens 3 is an optical element for condensing the laser beam L on the side surface 10c (light incident surface) of the crystal element 1.
  • the minimum beam waist of the laser beam L obtained by condensing with the condensing lens 3 tends to be very small. Since the pulse width of the laser beam L is short and its minimum beam waist is small, the intensity of the laser beam L per unit area on the side surface 10c of the crystal element 1 can be 50 GW / cm 2 or more.
  • FIGS. 3 (a) and 3 (b) and FIG. (A), (b) and FIG. 4 of FIG. 3 are diagrams for explaining a method of manufacturing the crystal element 1 according to the present embodiment.
  • the crystalline lens 10 having the main surfaces 10a and 10b which are flat surfaces is prepared (preparation step). Further, as shown in FIG. 3B, a pressing jig 30 (first pressing jig) having a pressing surface 31 (first pressing surface) is prepared.
  • the preparation of the crystalline lens 10 and the preparation of the pressing jig 30 may be carried out at the same time, or may be carried out at different timings.
  • the pressing jig 30 is a stamp (QPM stamp) for pressing the crystalline lens 10 on the pressing surface 31, and is a main body including the pressing surface 31 provided with a plurality of convex portions 32 (plural first convex portions). It has 33. Therefore, the pressing surface 31 of the pressing jig 30 includes an uneven surface.
  • Each of the plurality of convex portions 32 is a protruding portion protruding from the main body portion 33, and exhibits a substantially rectangular shape in a plan view and a side view.
  • the plurality of convex portions 32 are provided, for example, by performing a cutting process, an etching process, or the like on the main body portion 33. In this embodiment, the plurality of convex portions 32 are periodically provided.
  • each convex portion 32 is a plane located on the same plane in a side view.
  • the amount of protrusion of each convex portion 32 is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the width of each convex portion 32 and the distance between adjacent convex portions 32 are appropriately adjusted according to the performance required for the crystal element 1.
  • the dimensions of the convex portions 32 along the projecting direction and the intersecting directions in the width direction may be about the same as the dimensions of the crystalline lens 10 along the direction D2. From the viewpoint of preventing damage to the pressing jig 30, the hardness of the convex portion 32 is equal to or higher than the hardness of the crystal.
  • the pressing jig 30 is, for example, a jig made of metal, an alloy such as stainless steel, or a ceramic.
  • the pitch of each convex portion 32 substantially corresponds to the QPM pitch of the crystal element 1.
  • the pressing surface 31 heats and presses the main surface 10a of the crystalline lens 10 to form a plurality of polarity inversion regions 11 corresponding to the plurality of convex portions 32 on the crystalline lens 10 (polarity).
  • Inversion region forming step first, the crystalline lens 10 is placed on the flat mounting surface 40a of the pedestal 40. At this time, the crystalline lens 10 is fixed to the pedestal 40.
  • the pressing surface 31 of the preheated pressing jig 30 is brought into contact with the main surface 10a of the preheated crystalline lens 10. In this case, for example, the pressing jig 30 and the crystalline lens 10 are heated by heating the inside of the chamber accommodating the pressing jig and the crystalline lens.
  • a stress toward the crystalline lens 10 is applied to the pressing jig 30.
  • the crystal element 1 see (a) and (b) of FIG. 1) in which the plurality of polarity inversion regions 11 corresponding to the plurality of convex portions 32 are provided is manufactured. ..
  • the stress toward the crystalline lens 10 with respect to the pressing jig 30 is, for example, 100 MPa or more. In this case, the ratio of the depth to the width of each polarity inversion region 11 can be increased.
  • the pressing jig 30 and the crystalline lens 10 are preheated to, for example, 200 ° C. or higher and 573 ° C. or lower.
  • the pressing jig 30 and the crystalline lens 10 are heated to 200 ° C. or higher, the polarity reversal region 11 is likely to be formed in the crystalline lens 10.
  • an unintended phase transition of the crystalline lens 10 can be prevented.
  • the difference between the linear expansion coefficient of the pressing jig 30 and the linear expansion coefficient of the crystal is 113% or less. If the above difference has a lower limit, the lower limit may be 0% or 27%. When the above difference is 113% or less, mechanical damage to both the pressing jig 30 and the crystalline lens 10 is suppressed when stress is applied to the crystalline lens 10.
  • the coefficient of linear expansion of the pressing jig 30 is LEC1 and the coefficient of linear expansion of the crystal is LEC2
  • the difference between the coefficient of linear expansion of the pressing jig 30 and the coefficient of linear expansion of the crystal is "(LEC1-LEC2). ) / LEC2 ”.
  • the crystal element 1 manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment described above has a main surface 10a provided with a plurality of polarity inversion regions 11, and the main surface 10a is a flat surface.
  • a plurality of polarity reversal regions 11 are formed in the crystalline lens 10 by using a pressing jig 30 having a plurality of convex portions 32. Therefore, a plurality of polarity inversion regions 11 can be formed from the main surface 10a side without performing uneven processing on the main surface 10a of the crystal element 1. In other words, it is not necessary to carry out processing for forming a step or the like on the surface of the crystalline lens 10.
  • a plurality of crystal elements 1 can be manufactured with high efficiency and high reproducibility. Therefore, according to the present embodiment, the mass productivity of the crystal element 1 can be improved.
  • the temperature of the pressing jig 30 is set to 200 ° C. or higher and 573 ° C. or lower, and even if a stress of 100 MPa or higher toward the crystalline lens 10 is applied to the pressing jig 30. Good.
  • the ratio of the depth to the width of each polarity inversion region 11 can be increased.
  • the light transmitted through the inside of the crystal element 1 is well phase-matched in the plurality of polarity inversion regions 11.
  • the difference between the coefficient of linear expansion of the pressing jig 30 and the coefficient of linear expansion of quartz may be 113% or less. In this case, when the pressing surface 31 heats and presses the main surface 10a, damage to at least one of the crystalline lens 10 and the pressing jig 30 can be prevented.
  • the hardness of the convex portion 32 may be equal to or higher than the hardness of the crystal. In this case, since the convex portion 32 is less likely to be worn by the crystalline lens 10, the pressing jig 30 can be reused satisfactorily.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of manufacturing a crystal element according to a modified example.
  • the crystalline lens 10 is placed on the pressing jig 50 (second pressing jig) instead of the pedestal 40.
  • the pressing jig 50 is a member for pressing the crystalline lens 10 on the pressing surface 51 (second pressing surface) like the pressing jig 30.
  • the pressing jigs 30 and 50 have the same shape as each other, but the pressing jigs 30 and 50 are not limited thereto.
  • the preparation of the pressing jig 50 may be carried out at the same time as the preparation of the crystalline lens 10 and the preparation of the pressing jig 30, or may be carried out at different timings.
  • the pressing jig 50 has a main body portion 53 including a pressing surface 51 provided with a plurality of convex portions 52 (a plurality of second convex portions). Therefore, the pressing surface 51 of the pressing jig 50 includes an uneven surface.
  • Each of the plurality of convex portions 52 is a protruding portion protruding from the main body portion 53, and exhibits a substantially rectangular shape in a plan view and a side view. In this modification, the plurality of convex portions 52 are periodically provided.
  • the tip surface 52a of each convex portion 52 is a plane located on the same plane in a side view.
  • each convex portion 52 The amount of protrusion of each convex portion 52 is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the width of each convex portion 52 matches the width of each convex portion 32 included in the pressing jig 30.
  • the distance between the adjacent convex portions 52 coincides with the distance between the adjacent convex portions 32 in the pressing jig 30. From the viewpoint of preventing damage to the pressing jig 50, the hardness of the convex portion 52 is equal to or higher than the hardness of the crystal.
  • the convex portion 32 and the convex portion 52 face each other via the crystalline lens 10 and are pressed and cured.
  • the pressing surface 51 of the tool 50 heats and presses the main surface 10b of the crystalline lens 10.
  • both the main surface 10a and the main surface 10b located on the opposite side of the main surface 10a are heated and pressed.
  • the pressing jig 50 is preheated to, for example, 200 ° C. or higher and 573 ° C. or lower.
  • the difference between the coefficient of linear expansion of the pressing jig 50 and the coefficient of linear expansion of quartz is 113% or less. If the above difference has a lower limit, the lower limit may be 0% or 27%. When the above difference is 113% or less, mechanical damage to both the pressing jig 50 and the crystalline lens 10 is suppressed when stress is applied to the crystalline lens 10.
  • the pressing jig 50 is, for example, a jig made of metal, an alloy such as stainless steel, or a ceramic.
  • the coefficient of linear expansion of the pressing jig 50 is LEC3
  • the difference between the coefficient of linear expansion of the pressing jig 50 and the coefficient of linear expansion of the crystal is represented by "(LEC3-LEC2) / LEC2".
  • the convex portions 32 of the pressing jig 30 and the convex portions 52 of the pressing jig 50 overlap each other in the thickness direction of the crystalline lens 10.
  • the convex portions 32 and 52 completely overlap each other in a plan view.
  • the polarity reversal region formed from the main surface 10a side and the polarity reversal region formed from the main surface 10b side satisfactorily overlap.
  • the plurality of polarity inversion regions 11 are accurately provided from the main surface 10a to the main surface 10b in the direction D3.
  • the shape of each polarity inversion region 11 tends to be uniform. From the viewpoint of making the convex portions 32 and 52 match well, markers, notches and the like may be provided on both the pressing jigs 30 and 50.
  • the same action and effect as those in the above embodiment are exhibited.
  • the polarity reversal region 11 is likely to be provided from the main surface 10a to the main surface 10b. That is, the ratio of the depth to the width of the polarity reversal region 11 can be increased. As a result, the light transmitted through the inside of the crystal element 1 is well phase-matched in the plurality of polarity inversion regions 11.
  • the crystal element and the manufacturing method thereof according to one aspect of the present disclosure are not limited to the above-described embodiment and the above-mentioned modification, and various other modifications are possible.
  • a plurality of polarity inversion regions are periodically provided, but the present invention is not limited to this, and may be provided at a predetermined position derived from the refractive index dispersion of quartz. Therefore, the plurality of polarity reversal regions may be provided aperiodically in the quartz body. Further, the plurality of polarity reversal regions are not limited to the embodiments described in the above-described embodiment and the above-described modification.
  • the plurality of polarity inversion regions may be provided not only periodically along the direction D1 but also periodically along the direction D2 in a plan view.
  • the plurality of polarity inversion regions may be provided periodically only along the direction D2 in a plan view, or may be provided aperiodically in any of the directions D1 and D2.
  • the non-polarity reversal region does not have to be partitioned by the polarity reversal region.
  • the quartz element includes a plurality of polarity inversion regions and a single polarity non-inversion region. The plurality of polarity reversal regions need not be provided on the entire main surface in a plan view.
  • the plurality of polarity reversal regions may be provided only in the central portion of the main surface in a plan view.
  • the shape and position of the convex portion provided on each pressing jig changes according to the mode of the polarity reversal region provided on the crystal element. Therefore, the plurality of convex portions in each pressing jig may be provided aperiodically in a plan view.
  • each polarity reversal region extends from one main surface to the other main surface in the crystalline lens, but is not limited to this.
  • 6 (a) and 6 (b) are schematic side views showing another example of the crystal element.
  • FIG. 6A shows a crystal element 1A having a plurality of polarity inversion regions 11A.
  • Each of the plurality of polarity inversion regions 11A is provided only on the main surface 10a side in the direction D3.
  • the depth along the direction D3 in each of the plurality of polarity inversion regions 11A may be 5 ⁇ m or more. Even in this case, the crystal element 1A can be satisfactorily used as an optical waveguide, a wavelength conversion element, or the like.
  • FIG. 6B shows a crystal element 1B having a plurality of polarity inversion regions 11B.
  • the depth along the direction D3 in each of the plurality of polarity inversion regions 11B is, for example, 100 ⁇ m or more.
  • the crystal element 1B can be better used as an optical waveguide, a wavelength conversion element, or the like.
  • the crystal element 1B is used as a wavelength conversion element, the light transmitted inside the crystal element 1B is better phase-matched in the plurality of polarity inversion regions 11B.
  • the convex portion may be a deposited work piece deposited on a surface that functions as a pressing surface of the main body portion.
  • the material constituting the convex portion may be the same as or different from the material constituting the main body portion.
  • the convex portion may be made of metal or alloy. In any case, when the crystalline lens is heated and pressed, the convex portion may have a performance of not being deformed or substantially not being deformed.
  • the pressing jig and the crystalline lens are preheated, but the present invention is not limited to this.
  • the pressing jig may be preheated.
  • the pressing jig may be heated after the pressing jig is brought into contact with the crystalline lens, or the pressing jig may be heated while the pressing jig is pressing the crystalline lens.
  • a stainless steel QPM stamp having a plurality of convex portions was prepared.
  • the pitch of the plurality of protrusions was set to 124 ⁇ m.
  • the pitch of the convex portion (that is, 124 ⁇ m) corresponds to the QPM pitch when obtaining a laser beam having a wavelength of 532 nm by second harmonic generation (SHG: Second Harmonic Generation).
  • a plate-shaped crystalline lens having a main surface that is a flat surface was prepared.
  • the size of the crystalline lens in a plan view was 10 mm ⁇ 20 mm, and the thickness of the crystalline lens was 1 mm.
  • the polarity of a part of the crystalline lens was reversed by heating and pressing the convex portion of the QPM stamp on the main surface of the crystalline lens. Specifically, a pressure of 100 MPa or more was applied from the QPM stamp to the main surface of the crystalline lens at 300 ° C. or higher for 100 seconds or longer. As a result, a quartz element having a polarity reversal region corresponding to the position of the convex portion was manufactured.
  • FIG. 7 is a diagram showing the surface of the crystal element according to the embodiment after surface etching.
  • the QPM pitch P of the crystal element 60 was 124 ⁇ m, which was substantially the same as the pitch of the convex portion included in the QPM stamp. From this result, it was confirmed that in the example using the QPM stamp, a substantially periodic polarity reversal region was formed in the crystal element.
  • the surface etching process only the non-polarity region was removed by wet etching the main surface of the quartz element. Hydrofluoric acid was used as the etchant.
  • Comparative example Unlike the above example, a crystalline lens in which polarity reversal was not performed was prepared. Therefore, in the comparative example, a crystalline lens including only the non-polarity inversion region was used as the crystalline lens.
  • FIG. 8 shows the detection results of the maximum value of SH energy in Examples and Comparative Examples.
  • the vertical axis represents the maximum value of SH energy
  • the horizontal axis represents the excitation energy.
  • the graph 71 shows the maximum value of the SH energy in the example
  • the graph 72 shows the maximum value of the SH energy in the comparative example.
  • the crystal element according to the example can perform the second harmonic generation (that is, has a QPM structure) unlike the comparative example.

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Abstract

水晶素子（１）は、複数の極性反転領域（１１）と、極性非反転領域（１２）とが設けられる主面（１０ａ、１０ｂ）を有しており、複数の極性反転領域（１１）は、極性非反転領域（１２）を介して互いに離間し、主面（１０ａ、１０ｂ）は、平面である。水晶素子（１）の製造方法は、平面である第１主面（１０ａ）を有する水晶体（１０）、及び、複数の第１凸部（３２）が設けられる第１押圧面（３１）を有する第１押圧治具（３０）を準備する工程と、第１押圧面（３１）が第１主面（１０ａ）を加熱押圧することによって、複数の第１凸部（３２）に対応する複数の極性反転領域（１１）を水晶体（１０）に形成する工程と、を備える。

Description

水晶素子及びその製造方法、並びに水晶素子を含む光発振装置
　本開示は、水晶素子及びその製造方法、並びに水晶素子を含む光発振装置に関するものである。
　水晶は、従来より発振器、振動子等の圧電素子用の材料として知られている。加えて水晶は、レーザー光に対する低吸収性、透過性ならびに耐久性を備える光学材料でもあり、世界初の波長変換に利用された非線形光学結晶として知られている。このような水晶から構成される光学素子として、擬似位相整合（ＱＰＭ：Ｑｕａｓｉ－Ｐｈａｓｅ　Ｍａｔｃｈｉｎｇ）に必要な非線形光学定数の周期反転構造が設けられる素子がある。例えば下記特許文献１では、周期的な段差構造を含む水晶基板を用いた、擬似位相整合波長変換素子が開示されている。下記特許文献１では、一対のヒータブロックにて上記水晶基板を押圧することによって、上記段差構造を反映した極性反転領域を水晶基板に設けることが開示されている。
特許第４６６６４４９号公報
　上記特許文献１にて開示される手法では、水晶の表面に対して段差構造を形成するための加工を実施する必要があり、量産性に課題がある。
　本開示の一側面の目的は、量産性を向上可能な水晶素子及びその製造方法、並びに水晶素子を含む光発振装置の提供である。
　本開示の一側面に係る水晶素子は、複数の極性反転領域と、極性非反転領域とが設けられる主面を有する水晶素子であって、複数の極性反転領域は、極性非反転領域を介して互いに離間し、主面は、平面である。
　この水晶素子は、複数の極性反転領域が設けられる主面を有し、且つ、当該主面は平面である。このため、水晶素子の上記主面には、段差構造が形成されることなく、複数の極性反転領域を設けることができる。したがって、水晶の表面に対して段差等を形成するための加工を実施する必要がないので、水晶素子の量産性を向上可能である。
　主面に交差する第２方向に沿った水晶素子の厚さは、０．１μｍ以上であり、複数の極性反転領域のそれぞれにおける第２方向に沿った深さは、５μｍ以上でもよい。この場合、水晶素子の内部を透過する光は、複数の極性反転領域にて良好に位相整合される。
　複数の極性反転領域のそれぞれにおける第２方向に沿った深さは、１００μｍ以上でもよい。この場合、水晶素子の内部を透過する光は、複数の極性反転領域にてより良好に位相整合される。
　複数の極性反転領域は、水晶の屈折率分散から導出される所定位置に配列されてもよい。この場合、水晶素子の意図した性能を良好に発揮できる。
　本開示の別の一側面に係る光発振装置は、上記水晶素子と、水晶素子へレーザー光を出射するレーザー光発生装置と、を備え、レーザー光の強度が、ニオブ酸リチウムの損傷閾値光強度よりも高い。この場合、例えば光学素子としてニオブ酸リチウムを用いる場合と異なり、当該光学素子の損傷を防止できる。
　本開示のさらに別の一側面に係る水晶素子の製造方法は、平面である第１主面を有する水晶体、及び、複数の第１凸部が設けられる第１押圧面を有する第１押圧治具を準備する工程と、第１押圧面が第１主面を加熱押圧することによって、複数の第１凸部に対応する複数の極性反転領域を水晶体に形成する工程と、を備える。
　この水晶素子の製造方法では、複数の第１凸部が設けられる第１押圧治具を用いることによって、当該第１凸部に対応する複数の極性反転領域を水晶体に形成する。これにより、水晶体の第１主面に凹凸加工を施すことなく、当該第１主面側から複数の極性反転領域を形成できる。また、第１押圧治具を再利用することによって、高効率で再現性よく複数の水晶素子を製造できる。したがって上記製造方法を実施することによって、水晶素子の量産性を向上可能である。
　水晶体は、第１主面の反対側に位置する第２主面を有し、水晶体と第１押圧治具を準備する工程では、複数の第２凸部が設けられる第２押圧面を有する第２押圧治具をさらに準備し、第１押圧面が第１主面を加熱押圧するとき、第１凸部と第２凸部とが水晶体を介して対向した状態にて第２押圧面が第２主面を加熱押圧してもよい。この場合、各極性反転領域の幅に対する深さの比を大きくできる。これにより、水晶素子の内部を透過する光は、複数の極性反転領域にて良好に位相整合される。
　第１押圧面が第１主面を加熱押圧するとき、第１押圧治具の温度は２００℃以上５７３℃以下に設定され、第１押圧治具には、水晶体に向かう１００ＭＰａ以上の応力が印加されてもよい。この場合、各極性反転領域の幅に対する深さの比を大きくできる。これにより、水晶素子の内部を透過する光は、複数の極性反転領域にて良好に位相整合される。
　第１押圧治具の線膨張係数と、水晶の線膨張係数との違いは、１１３％以下でもよい。この場合、第１押圧面が第１主面を加熱押圧するとき、水晶体と第１押圧治具との少なくとも一方における破損を防止できる。
　第１凸部の硬度は、水晶の硬度以上でもよい。この場合、第１凸部が水晶体によって摩耗しにくくなるので、第１押圧治具を良好に再利用できる。
　本開示の一側面によれば、量産性を向上可能な水晶素子及びその製造方法、並びに水晶素子を含む光発振装置を提供できる。
図１の（ａ）は、実施形態に係る水晶素子を示す平面図であり、図１の（ｂ）は、本実施形態に係る水晶素子を示す側面図である。 図２は、実施形態に係る水晶素子を用いた光発振装置の構成を示す概略図である。 図３の（ａ），（ｂ）は、実施形態に係る水晶素子の製造方法を説明するための図である。 図４は、実施形態に係る水晶素子の製造方法を説明するための図である。 図５は、変形例に係る水晶素子の製造方法を説明するための図である。 図６の（ａ），（ｂ）は、水晶素子の別例を示す模式側面図である。 図７は、実施例に係る水晶素子に対して表面エッチング加工を実施した後の表面を示す図である。 図８は、実施例及び比較例におけるＳＨエネルギーの最大値の検出結果である。
　以下、添付図面を参照して、本開示の一側面に係る実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。なお、本明細書における「同一」及びそれに類似する単語は、「完全同一」のみに限定されない。
　図１の（ａ）は、本実施形態に係る水晶素子を示す平面図である。図１の（ｂ）は、本実施形態に係る水晶素子を示す側面図である。図１の（ａ），（ｂ）に示される水晶素子１は、水晶（ＳｉＯ２）から構成される素子である。水晶素子１は、例えば、光導波路もしくは波長変換素子などとして機能する光学素子でもよく、発振器もしくは振動子などとして機能する圧電素子でもよい。本実施形態では、水晶素子１は波長変換素子として機能し、例えば、基本波光が水晶素子１に入射されることによって、基本波光が変換された光（波長変換光）が水晶素子１から出射する。波長変換光は、例えば基本波光よりも高次の光である。具体例としては、波長１０６４ｎｍのレーザー光が水晶素子１に入射された場合、水晶素子１から出射するレーザー光の波長は５３２ｎｍになる。なお、水晶は、深紫外線（例えば１５０ｎｍ程度）に対して高い透過率を示す。
　加えて、水晶から構成される水晶素子１は、例えば数１００ＧＷ／ｃｍ２以上の強度を示すレーザー光が照射されても破壊されにくい性質を示す。このため、本実施形態に係る水晶素子１は、例えば、非線形光学結晶の一種であるニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）が利用可能な光以上の強度を有する光に対する光学素子として用いることが好適である。ニオブ酸リチウムが利用可能な光の強度は、ニオブ酸リチウムのレーザー損傷閾値（ＤＴ：Ｄａｍａｇｅ　Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）から導出される光強度（以下、「損傷閾値光強度ＩＤＴ，ＬＮ」とする）である。例えば、極性反転を施した周期分極反転マグネシウム添加ニオブ酸リチウム（ＰＰＭｇＬＮ）のパルス幅１０ｎｓに対する損傷閾値光強度ＩＤＴ，ＰＰＬＮは、３００ＭＷ／ｃｍ２とされる。一般に、損傷閾値光強度は、パルス幅の平方根に逆比例する。よって、任意のパルス幅τ（ｎｓ）に対するニオブ酸リチウムの損傷閾値光強度ＩＤＴ，ＬＮは、３００×（１０／τ）１／２ＭＷ／ｃｍ２になる。このため、例えばレーザー光発生装置から発振する光強度が３００×（１０／τ）１／２ＭＷ／ｃｍ２以上である場合、光学素子の損傷を防止する観点から、水晶素子１を用いることが好適である。換言すると、光学素子に入射される光の強度が、ニオブ酸リチウムの損傷閾値光強度よりも高い場合、光学素子として水晶素子１を用いることが好適である。
　図１の（ａ），（ｂ）によれば、本実施形態に係る水晶素子１は、板形状を呈する１枚の水晶体１０から構成される。水晶体１０は、一対の主面１０ａ，１０ｂと、主面１０ａ，１０ｂを結ぶ側面１０ｃ～１０ｆとを有する。主面１０ａ（第１主面）と、主面１０ｂ（第２主面）と、側面１０ｃ～１０ｆとのそれぞれは、平面であると共に略矩形状を呈する。側面１０ｃは、水晶素子１における光入射面であり、側面１０ｄは、水晶素子１における光出射面である。以下では、側面１０ｃ，１０ｄに直交する方向を方向Ｄ１（第１方向）とし、側面１０ｅ，１０ｆに直交する方向を方向Ｄ２とし、主面１０ａ，１０ｂに直交する方向を方向Ｄ３（第２方向）とする。方向Ｄ３は、水晶体１０の厚さ方向に相当する。また以下では、側面視は方向Ｄ１もしくは方向Ｄ２から見ることに相当し、平面視は方向Ｄ２から見ることに相当する。
　方向Ｄ１に沿った水晶体１０の寸法は、例えば０．１ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、方向Ｄ２に沿った水晶体１０の寸法は、例えば０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。方向Ｄ３に沿った水晶体１０の寸法（すなわち、水晶素子１の厚さ）は、例えば０．１μｍ以上１０ｍｍ以下である。水晶素子１の厚さの下限値は、５μｍでもよく、１０μｍでもよく、１００μｍでもよく、１ｍｍでもよい。このため、水晶素子１の厚さは、５μｍ以上１０ｍｍ以下でもよく、１０μｍ以上１０ｍｍ以下でもよく、１００μｍ以上１０ｍｍ以下でもよく、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下でもよい。
　水晶体１０には、複数の極性反転領域１１と、複数の極性非反転領域１２とが設けられる。各極性反転領域１１は、水晶に対して加熱及び応力印加を実施することによって発生する領域であり、少なくとも主面１０ａに設けられる。極性反転領域１１の極性軸と、極性非反転領域１２の極性軸とは、例えば互いに１８０°反転した状態になっている。極性反転領域１１の形成方法については後述する。本実施形態では、各極性反転領域１１は、方向Ｄ２において側面１０ｅから側面１０ｆにかけて設けられ、且つ、方向Ｄ３において主面１０ａから主面１０ｂにかけて設けられる。この場合、極性反転領域１１と極性非反転領域１２とが、方向Ｄ１において交互に並ぶ。また、各極性反転領域１１における方向Ｄ２に沿った寸法は、方向Ｄ２に沿った水晶体１０の寸法に相当する。各極性反転領域１１における方向Ｄ３に沿った深さは、水晶体１０の厚さに相当する。よって本実施形態では、水晶素子１の側面１０ｃから入射し、且つ、水晶素子１の側面１０ｄから出射する光は、複数の極性反転領域１１の全てを透過する。
　複数の極性反転領域１１は、極性非反転領域１２を介して互いに離間する。すなわち、隣り合う極性反転領域１１同士の間には極性非反転領域１２が位置している。複数の極性反転領域１１は、水晶体１０内において、水晶の屈折率分散から導出される所定位置に配列される。本実施形態では、複数の極性反転領域１１は、方向Ｄ１において周期的に配列される。上記所定位置Λは、水晶素子１が光学素子である場合、例えば式「Λ＝（λ／２）／（Ｎ２ｗ－Ｎｗ）」にて導出できる。λは基本波光の波長であり、Ｎｗは入力光の屈折率であり、Ｎ２ｗは波長変換光の屈折率である。上記式を用いることによって、光の波長及び屈折率の変化に応じて、上記所定位置が適宜調整される。例えば本実施形態では、方向Ｄ１における極性反転領域１１の寸法（極性反転領域１１の幅）と、方向Ｄ１において隣り合う極性反転領域１１同士の間隔（すなわち、方向Ｄ１における極性非反転領域１２の幅）は、水晶素子１を透過する光の波長に応じて変化する。
　複数の極性非反転領域１２のそれぞれは、水晶体１０における極性反転領域１１以外の領域である。すなわち、各極性非反転領域１２は、水晶体１０において少なくとも応力印加されていない領域である。
　本明細書では、擬似位相整合の周期（ＱＰＭピッチ）は、方向Ｄ１において互いに隣り合う一つの極性反転領域１１の幅と一つの極性非反転領域１２の幅との合計値に相当する。
　図２は、本実施形態に係る水晶素子１を用いた光発振装置の構成を示す概略図である。図２に示されるように、光発振装置２０は、水晶素子１に加えて、パルス光発生装置２及び集光レンズ３を有する。光発振装置２０では、パルス光発生装置２、集光レンズ３、水晶素子１が順に配置される。光発振装置２０は、ミラー、レンズ、フォトダイオード等の光学素子を別途有してもよい。
　パルス光発生装置２は、パルス状のレーザー光Ｌを発振するレーザー光発生装置であり、例えばマイクロチップレーザー光発生装置である。レーザー光Ｌは、例えばガウシアンビームに近い。レーザー光Ｌのパルス幅は例えば１０ｐｓ以上１ｎｓ以下であり、レーザー光Ｌの１パルスあたりのエネルギーは２ｍＪ以上である。このため、水晶素子１に入射されるレーザー光Ｌの強度は、ニオブ酸リチウムの損傷閾値光強度以上であり、例えば５０ＧＷ／ｃｍ２以上である。パルス光発生装置２は、例えば、半導体レーザー装置と、Ｎｄ：ＹＶＯ４もしくはＮｄ：ＹＡＧから構成される発光結晶（レーザ媒質）と、Ｃｒ：ＹＡＧから構成される受動Ｑスイッチとを含む。この場合、半導体レーザー装置から発生した半導体レーザー光が発光結晶を励起する。そして所定の強度に達したレーザー光が受動Ｑスイッチを透過することによって、パルス光発生装置２からレーザー光Ｌが出射する。
　集光レンズ３は、レーザー光Ｌを水晶素子１の側面１０ｃ（光入射面）に集光するための光学素子である。集光レンズ３によって集光して得られるレーザー光Ｌの最少ビームウエストは、非常に小さい傾向にある。レーザー光Ｌのパルス幅が短く、且つ、その最少ビームウエストが小さいことによって、水晶素子１の側面１０ｃにおけるレーザー光Ｌの単位面積あたりの強度は、５０ＧＷ/ｃｍ２に以上になり得る。
　次に、図３の（ａ），（ｂ）及び図４を参照しながら本実施形態に係る水晶素子１の製造方法について説明する。図３の（ａ），（ｂ）及び図４は、本実施形態に係る水晶素子１の製造方法を説明するための図である。
　まず、図３の（ａ）に示されるように、平面である主面１０ａ，１０ｂを有する水晶体１０を準備する（準備工程）。また、図３の（ｂ）に示されるように、押圧面３１（第１押圧面）を有する押圧治具３０（第１押圧治具）を準備する。水晶体１０の準備と、押圧治具３０の準備とは、同時に実施されてもよいし、異なるタイミングにて実施されてもよい。
　押圧治具３０は、その押圧面３１にて水晶体１０を押圧するためのスタンプ（ＱＰＭスタンプ）であり、複数の凸部３２（複数の第１凸部）が設けられる押圧面３１を含む本体部３３を有する。このため、押圧治具３０の押圧面３１は、凹凸面を含む。複数の凸部３２のそれぞれは、本体部３３から突出する突出部であり、平面視及び側面視にて略矩形状を呈する。複数の凸部３２は、例えば本体部３３に対して切削加工、エッチング加工等を実施することによって設けられる。本実施形態では、複数の凸部３２は周期的に設けられる。各凸部３２の先端面３２ａは、側面視にて同一平面上に位置する平面である。各凸部３２の突出量は、例えば０．１μｍ以上１００μｍ以下である。各凸部３２の幅と、隣り合う凸部３２同士の間隔とのそれぞれは、水晶素子１に求められる性能に応じて適宜調整される。各凸部３２の突出方向及び幅方向に交差する方向に沿った寸法は、方向Ｄ２に沿った水晶体１０の寸法と同程度であればよい。押圧治具３０の破損防止の観点から、凸部３２の硬度は、水晶の硬度以上である。押圧治具３０は、例えば、金属製、ステンレス鋼等の合金製、もしくはセラミックス製の治具である。なお、各凸部３２のピッチは、水晶素子１のＱＰＭピッチに実質的に相当する。
　次に、図４に示されるように、押圧面３１が水晶体１０の主面１０ａを加熱押圧することによって、複数の凸部３２に対応する複数の極性反転領域１１を水晶体１０に形成する（極性反転領域形成工程）。この工程では、まず、水晶体１０を台座４０の平坦な載置面４０ａ上に載置する。このとき、水晶体１０は台座４０に固定される。次に、予め加熱された押圧治具３０の押圧面３１を、予め加熱された水晶体１０の主面１０ａに当接させる。この場合、例えば、押圧治具及び水晶体を収容するチャンバ内を加熱することによって、押圧治具３０及び水晶体１０が加熱される。そして、押圧治具３０に対して水晶体１０に向かう応力を印加する。このようにＱＰＭスタンプを用いたＱＰＭスタンプ法によって、複数の凸部３２に対応する複数の極性反転領域１１が設けられる水晶素子１（図１の（ａ），（ｂ）を参照）を製造する。なお、押圧治具３０に対して水晶体１０に向かう応力は、例えば１００ＭＰａ以上である。この場合、各極性反転領域１１の幅に対する深さの比を大きくできる。
　押圧治具３０の押圧面３１が水晶体１０の主面１０ａを加熱押圧するとき、押圧治具３０と水晶体１０とは、例えば２００℃以上５７３℃以下に予め加熱される。押圧治具３０と水晶体１０とが２００℃以上に加熱されることによって、水晶体１０に極性反転領域１１が形成されやすくなる。押圧治具３０と水晶体１０とが５７３℃以下に加熱されることによって、水晶体１０の意図しない相転移を防止できる。また、水晶体１０及び押圧治具３０の少なくとも一方における破損防止の観点から、押圧治具３０の線膨張係数と、水晶の線膨張係数との違いは、１１３％以下である。上記違いが下限を有する場合、当該下限は０％でもよく、２７％でもよい。上記違いが１１３％以下である場合、水晶体１０への応力印加時等において、押圧治具３０及び水晶体１０の両方における機械的な破損が抑制される。なお、押圧治具３０の線膨張係数をＬＥＣ１とし、水晶の線膨張係数をＬＥＣ２としたとき、押圧治具３０の線膨張係数と、水晶の線膨張係数との違いは、「（ＬＥＣ１－ＬＥＣ２）／ＬＥＣ２」で表される。
　以上に説明した本実施形態に係る製造方法によって製造される水晶素子１は、複数の極性反転領域１１が設けられる主面１０ａを有し、且つ、当該主面１０ａは平面である。加えて本実施形態では、複数の凸部３２を有する押圧治具３０を利用して水晶体１０に複数の極性反転領域１１を形成する。このため、水晶素子１の主面１０ａに対して凹凸加工を施すことなく、主面１０ａ側から複数の極性反転領域１１を形成できる。換言すると、水晶体１０の表面に対して段差等を形成するための加工を実施する必要がない。加えて、押圧治具３０を再利用することによって、高効率で再現性よく複数の水晶素子１を製造できる。したがって本実施形態によれば、水晶素子１の量産性を向上可能である。
　押圧面３１が主面１０ａを加熱押圧するとき、押圧治具３０の温度は２００℃以上５７３℃以下に設定され、押圧治具３０には、水晶体１０に向かう１００ＭＰａ以上の応力が印加されてもよい。この場合、各極性反転領域１１の幅に対する深さの比を大きくできる。これにより、水晶素子１の内部を透過する光は、複数の極性反転領域１１にて良好に位相整合される。
　押圧治具３０の線膨張係数と、水晶の線膨張係数との違いは、１１３％以下でもよい。この場合、押圧面３１が主面１０ａを加熱押圧するとき、水晶体１０と押圧治具３０との少なくとも一方における破損を防止できる。
　凸部３２の硬度は、水晶の硬度以上でもよい。この場合、凸部３２が水晶体１０によって摩耗しにくくなるので、押圧治具３０を良好に再利用できる。
　以下では、図５を参照しながら上記実施形態の変形例に係る水晶素子の製造方法について説明する。図５は、変形例に係る水晶素子の製造方法を説明するための図である。
　本変形例では、図５に示されるように、水晶体１０は台座４０の代わりに押圧治具５０（第２押圧治具）上に載置される。押圧治具５０は、押圧治具３０と同様にその押圧面５１（第２押圧面）にて水晶体１０を押圧するための部材である。本実施形態では、押圧治具３０，５０は、互いに同一形状であるがこれに限られない。押圧治具５０の準備は、水晶体１０の準備及び押圧治具３０の準備と同時に実施されてもよいし、異なるタイミングにて実施されてもよい。
　ここで、押圧治具５０の構成について説明する。押圧治具５０は、複数の凸部５２（複数の第２凸部）が設けられる押圧面５１を含む本体部５３を有する。このため、押圧治具５０の押圧面５１は、凹凸面を含む。複数の凸部５２のそれぞれは、本体部５３から突出する突出部であり、平面視及び側面視にて略矩形状を呈する。本変形例では、複数の凸部５２は、周期的に設けられる。各凸部５２の先端面５２ａは、側面視にて同一平面上に位置する平面である。各凸部５２の突出量は、例えば０．１μｍ以上１００μｍ以下である。各凸部５２の幅は、押圧治具３０に含まれる各凸部３２の幅に一致する。加えて、隣り合う凸部５２同士の間隔は、押圧治具３０において隣り合う凸部３２同士の間隔と一致する。押圧治具５０の破損防止の観点から、凸部５２の硬度は、水晶の硬度以上である。
　図５に戻って、押圧治具３０の押圧面３１にて水晶体１０の主面１０ａを加熱押圧するとき、凸部３２と凸部５２とが水晶体１０を介して対向した状態にて、押圧治具５０の押圧面５１が水晶体１０の主面１０ｂを加熱押圧する。これにより、主面１０ａと、主面１０ａの反対側に位置する主面１０ｂとの両方が、加熱押圧される。押圧治具５０は、押圧治具３０と同様に、例えば２００℃以上５７３℃以下に予め加熱される。また、押圧治具５０の線膨張係数と、水晶の線膨張係数との違いは、１１３％以下である。上記違いが下限を有する場合、当該下限は０％でもよく、２７％でもよい。上記違いが１１３％以下である場合、水晶体１０への応力印加時等において、押圧治具５０及び水晶体１０の両方における機械的な破損が抑制される。押圧治具５０は、例えば、金属製、ステンレス鋼等の合金製、もしくはセラミックス製の治具である。なお、押圧治具５０の線膨張係数をＬＥＣ３としたとき、押圧治具５０の線膨張係数と、水晶の線膨張係数との違いは、「（ＬＥＣ３－ＬＥＣ２）／ＬＥＣ２」で表される。
　水晶体１０を押圧治具３０，５０によって加熱押圧するとき、押圧治具３０の各凸部３２と、押圧治具５０の各凸部５２とは、水晶体１０の厚さ方向において互いに重なっている。本変形例では、平面視にて凸部３２，５２は完全に重なっている。この場合、主面１０ａ側から形成される極性反転領域と、主面１０ｂ側から形成される極性反転領域とが良好に重なる。これにより、複数の極性反転領域１１が、方向Ｄ３において主面１０ａから主面１０ｂにかけて精度よく設けられる。また、各極性反転領域１１の形状が、均一化する傾向にある。凸部３２，５２を良好に一致させる観点から、押圧治具３０，５０の両方にマーカー、切り欠き等が設けられてもよい。
　以上に説明した本変形例においても、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。加えて本変形例では、極性反転領域１１が主面１０ａから主面１０ｂにかけて設けられやすくなる。すなわち、極性反転領域１１の幅に対する深さの比を大きくできる。これにより、水晶素子１の内部を透過する光は、複数の極性反転領域１１にて良好に位相整合される。
　本開示の一側面に係る水晶素子及びその製造方法は、上記実施形態及び上記変形例に限定されず、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態及び上記変形例では、複数の極性反転領域が周期的に設けられているが、これに限られず、水晶の屈折率分散から導出される所定位置に設けられればよい。このため、複数の極性反転領域は、水晶体内において非周期的に設けられてもよい。また、複数の極性反転領域は、上記実施形態及び上記変形例にて説明される態様に限定されない。例えば、複数の極性反転領域は、平面視にて、方向Ｄ１に沿って周期的に設けられるだけでなく、方向Ｄ２に沿って周期的に設けられてもよい。もしくは、複数の極性反転領域は、平面視にて方向Ｄ２に沿ってのみ周期的に設けられてもよいし、方向Ｄ１，Ｄ２のいずれにおいても非周期的に設けられてもよい。また、極性非反転領域は、極性反転領域によって区画されなくてもよい。この場合、水晶素子には、複数の極性反転領域と単一の極性非反転領域とが含まれる。複数の極性反転領域は、平面視にて主面の全体に設けられなくてもよい。例えば、複数の極性反転領域は、平面視にて主面の中央部のみに設けられてもよい。なお、各押圧治具に設けられる凸部の形状及び位置は、水晶素子に設けられる極性反転領域の態様に応じて変化する。よって、各押圧治具における複数の凸部は、平面視にて非周期的に設けられてもよい。
　上記実施形態及び上記変形例では、各極性反転領域は、水晶体における一方の主面から他方の主面まで延在しているが、これに限られない。図６の（ａ），（ｂ）は、水晶素子の別例を示す模式側面図である。図６の（ａ）には、複数の極性反転領域１１Ａを有する水晶素子１Ａが示される。複数の極性反転領域１１Ａのそれぞれは、方向Ｄ３において主面１０ａ側のみに設けられる。複数の極性反転領域１１Ａのそれぞれにおける方向Ｄ３に沿った深さは、５μｍ以上であればよい。この場合であっても、水晶素子１Ａは、光導波路、波長変換素子等として良好に利用できる。具体例としては、水晶素子１Ａが波長変換素子として用いられる場合、水晶素子１Ａの内部（特に、主面１０ａ及びその近傍）を透過する光は、複数の極性反転領域１１Ａにて良好に位相整合される。また、図６の（ｂ）には、複数の極性反転領域１１Ｂを有する水晶素子１Ｂが示される。複数の極性反転領域１１Ｂのそれぞれにおける方向Ｄ３に沿った深さは、例えば１００μｍ以上である。この場合もまた、水晶素子１Ｂは、光導波路、波長変換素子等としてより良好に利用できる。具体例としては、水晶素子１Ｂが波長変換素子として用いられる場合、水晶素子１Ｂの内部を透過する光は、複数の極性反転領域１１Ｂにてより良好に位相整合される。
　上記実施形態及び上記変形例では、押圧治具の本体部と凸部とは一体形成されるが、これに限られない。例えば、凸部は、本体部の押圧面として機能する表面上に堆積される堆積加工体でもよい。この場合、凸部を構成する材料は、本体部を構成する材料と同一でもよいし、異なってもよい。例えば、本体部がセラミックス製である場合、凸部は金属製もしくは合金製でもよい。いずれの場合であっても、水晶体を加熱押圧するとき、凸部は、変形しないもしくは実質的に変形しない性能を有すればよい。
　上記実施形態及び上記変形例では、押圧治具によって水晶体を加熱押圧するとき、押圧治具及び水晶体は予め加熱されるが、これに限られない。例えば、押圧治具のみが予め加熱されてもよい。この場合、押圧治具を水晶体に接触させた後に押圧治具を加熱してもよいし、押圧治具によって水晶体を押圧しているときに押圧治具を加熱してもよい。
　本開示を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。
　本実施例では、複数の凸部を有するステンレス鋼製のＱＰＭスタンプを準備した。複数の凸部のピッチは、１２４μｍに設定された。凸部のピッチ（すなわち、１２４μｍ）は、第二高調波発生（ＳＨＧ：Ｓｅｃｏｎｄ　Ｈａｒｍｏｎｉｃ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）によって波長：５３２ｎｍのレーザー光を得る際のＱＰＭピッチに相当する。また、平面である主面を有する板状の水晶体を準備した。平面視における水晶体の寸法は１０ｍｍ×２０ｍｍであり、水晶体の厚さは、１ｍｍであった。
　次に、水晶体の主面に上記ＱＰＭスタンプの凸部を加熱押圧することによって、水晶体の一部を極性反転した。具体的には、３００℃以上にて１００秒以上、１００ＭＰａ以上の圧力をＱＰＭスタンプから水晶体の主面に印加した。これにより、上記凸部の位置に応じた極性反転領域を有する水晶素子を製造した。
　図７は、実施例に係る水晶素子に対して表面エッチング加工を実施した後の表面を示す図である。図７に示される水晶素子６０には、周期的に設けられた複数の極性反転領域６１と、極性非反転領域６２とが示されている。水晶素子６０のＱＰＭピッチＰは、１２４μｍであり、ＱＰＭスタンプに含まれる凸部のピッチと略同一であった。この結果から、ＱＰＭスタンプを用いた実施例においては、水晶素子に実質的に周期的な極性反転領域が形成されることが確認された。なお、表面エッチング加工では、水晶素子の上記主面に対してウェットエッチングすることによって、極性非反転領域のみを除去した。エッチャントはフッ化水素酸を用いた。
（比較例）
　上記実施例と異なり、極性反転を実施していない水晶体を準備した。このため、比較例では、極性非反転領域のみが含まれる水晶体を水晶素子とした。
（ＳＨＧ実験）
　実施例及び比較例の水晶素子に対して、波長１０６４ｎｍのパルスレーザー（パルス幅～０．７ｎｓ）を照射した。パルスレーザーの励起エネルギーは、０ｍＪから２．５ｍＪまで段階的に上昇させた。そして、水晶素子を透過した波長５３２ｎｍのレーザー光のエネルギー（第二高調波エネルギー：ＳＨエネルギー）の最大値を検出した。
　図８は、実施例及び比較例におけるＳＨエネルギーの最大値の検出結果である。図８において、縦軸はＳＨエネルギーの最大値を示し、横軸は励起エネルギーを示す。また、グラフ７１は実施例におけるＳＨエネルギーの最大値を示し、グラフ７２は比較例におけるＳＨエネルギーの最大値を示す。図８に示されるように、実施例においては、励起エネルギーの上昇に伴って、ＳＨエネルギーも上昇することが確認された。実施例では、励起エネルギーが２．５ｍＪのとき、ＳＨエネルギーは１．２６μＪであった。一方で比較例においては、励起エネルギーが上昇しても、ＳＨエネルギーがほぼ一定であることが確認された。比較例では、励起エネルギーが２．５ｍＪのとき、ＳＨエネルギーは６．１９ｎＪであった。すなわち、実施例において検出される励起エネルギーは、比較例の数百倍を示した。これらの結果から、実施例に係る水晶素子は、比較例と異なり、第二高調波発生を実施できる（すなわち、ＱＰＭ構造を備える）ことが確認された。
　１，１Ａ，１Ｂ，６０…水晶素子、２…パルス光発生装置（レーザー光発生装置）、３…集光レンズ、１０…水晶体、１０ａ…主面（第１主面）、１０ｂ…主面（第２主面）、１０ｃ～１０ｆ…側面、１１，１１Ａ，１１Ｂ，６１…極性反転領域、１２，６２…極性非反転領域、２０…光発振装置、３０…押圧治具（第１押圧治具）、３１…押圧面（第１押圧面）、３２…凸部（第１凸部）、３３…本体部、５０…押圧治具（第２押圧治具）、５１…押圧面（第２押圧面）、５２…凸部（第２凸部）。

Claims (10)

  1. 　複数の極性反転領域と、極性非反転領域とが設けられる主面を有する水晶素子であって、
    　前記複数の極性反転領域は、前記極性非反転領域を介して互いに離間し、前記主面は、平面である、
    水晶素子。
  2. 　前記主面に交差する第２方向に沿った前記水晶素子の厚さは、０．１μｍ以上であり、
    　前記複数の極性反転領域のそれぞれにおける前記第２方向に沿った深さは、５μｍ以上である、請求項１に記載の水晶素子。
  3. 　前記複数の極性反転領域のそれぞれにおける前記第２方向に沿った深さは、１００μｍ以上である、請求項２に記載の水晶素子。
  4. 　前記複数の極性反転領域は、水晶の屈折率分散から導出される所定位置に配列される、請求項１～３のいずれか一項に記載の水晶素子。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載される水晶素子と、
    　前記水晶素子へレーザー光を出射するレーザー光発生装置と、を備え、
    　前記レーザー光の強度が、ニオブ酸リチウムの損傷閾値光強度よりも高い、
    光発振装置。
  6. 　平面である第１主面を有する水晶体、及び、複数の第１凸部が設けられる第１押圧面を有する第１押圧治具を準備する工程と、
    　前記第１押圧面が前記第１主面を加熱押圧することによって、前記複数の第１凸部に対応する複数の極性反転領域を前記水晶体に形成する工程と、
    を備える水晶素子の製造方法。
  7. 　前記水晶体は、前記第１主面の反対側に位置する第２主面を有し、
    　前記水晶体と前記第１押圧治具を準備する前記工程では、複数の第２凸部が設けられる第２押圧面を有する第２押圧治具をさらに準備し、
    　前記第１押圧面が前記第１主面を加熱押圧するとき、前記第１凸部と前記第２凸部とが前記水晶体を介して対向した状態にて前記第２押圧面が前記第２主面を加熱押圧する、請求項６に記載の水晶素子の製造方法。
  8. 　前記第１押圧面が前記第１主面を加熱押圧するとき、
    　　前記第１押圧治具の温度は２００℃以上５７３℃以下に設定され、
    　　前記第１押圧治具には、前記水晶体に向かう１００ＭＰａ以上の応力が印加される、請求項６又は７に記載の水晶素子の製造方法。
  9. 　前記第１押圧治具の線膨張係数と、水晶の線膨張係数との違いは、１１３％以下である、請求項６～８のいずれか一項に記載の水晶素子の製造方法。
  10. 　前記第１凸部の硬度は、水晶の硬度以上である、請求項６～９のいずれか一項に記載の水晶素子の製造方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004107187A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Nikon Corp 水晶基板及び押圧装置
JP4666449B2 (ja) 2003-03-14 2011-04-06 株式会社ニデック 擬似位相整合波長変換素子の製造方法
JP2012150165A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Hitachi Zosen Corp 擬似位相整合素子の製造方法及び擬似位相整合素子

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11212128A (ja) 1998-01-23 1999-08-06 Mitsubishi Materials Corp 波長変換素子及びその製造方法並びにこれを用いた固体レーザ装置
JP2004239959A (ja) 2003-02-03 2004-08-26 Nikon Corp 擬似位相整合器の製造方法、擬似位相整合器、及び固体レーザ装置
US7329316B2 (en) * 2003-03-14 2008-02-12 National Institute For Materials Science Manufacturing method for QPM wavelength converter elements, QPM wavelength converter element, and medical laser apparatus using it
JP6866710B2 (ja) * 2017-03-17 2021-04-28 株式会社大真空 波長変換素子およびレーザ照射装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004107187A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Nikon Corp 水晶基板及び押圧装置
JP4666449B2 (ja) 2003-03-14 2011-04-06 株式会社ニデック 擬似位相整合波長変換素子の製造方法
JP2012150165A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Hitachi Zosen Corp 擬似位相整合素子の製造方法及び擬似位相整合素子

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ADACHI ET AL.: "Deep ultraviolet light generation at 266 nm by quasi-phase- matched quartz", 2007 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO, 6 May 2007 (2007-05-06), XP031231891, Retrieved from the Internet <URL:https://ieeexplore.ieee.org/document/4453557> *
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