WO2023042315A1 - 波長変換素子 - Google Patents

波長変換素子 Download PDF

Info

Publication number
WO2023042315A1
WO2023042315A1 PCT/JP2021/033985 JP2021033985W WO2023042315A1 WO 2023042315 A1 WO2023042315 A1 WO 2023042315A1 JP 2021033985 W JP2021033985 W JP 2021033985W WO 2023042315 A1 WO2023042315 A1 WO 2023042315A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wavelength conversion
conversion element
core
optical axis
axis direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/033985
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
修 忠永
拓志 風間
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
Priority to PCT/JP2021/033985 priority Critical patent/WO2023042315A1/ja
Priority to JP2023548012A priority patent/JPWO2023042315A1/ja
Publication of WO2023042315A1 publication Critical patent/WO2023042315A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02F1/01—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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/035—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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
    • 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
    • G02F1/365—Non-linear optics in an optical waveguide structure

Definitions

  • the present disclosure relates to wavelength conversion elements, and more specifically to wavelength conversion elements using nonlinear optical effects.
  • Wavelength conversion technology using the second-order nonlinear optical effect has been put to practical use in fields such as optical processing, medical care, and biotechnology, in addition to wavelength conversion of optical signals in optical communications.
  • a light source that outputs light in a wavelength range that cannot be directly output by a semiconductor laser in the ultraviolet, visible, infrared, or terahertz range, or a wavelength range that can be directly output by a semiconductor laser cannot be obtained by a semiconductor laser.
  • An example of its application is a light source that requires a high output intensity.
  • a wavelength conversion element having a periodically poled optical waveguide to which lithium niobate (LiNbO 3 : hereinafter referred to as LN) having a high nonlinear constant is applied is a light source already on the market due to its high wavelength conversion efficiency. Practical use is progressing as
  • DFG Difference Frequency Generation
  • Equation 3 There is also an optical parametric effect that inputs only ⁇ 1 and generates ⁇ 2 and ⁇ 3 that satisfy (Equation 3).
  • SHG and SFG newly generate light with a shorter wavelength than incident light, that is, light with high energy, and are often used to generate visible light.
  • DFG converts short-wavelength light into long-wavelength light and is often used to generate light in the mid-infrared region and longer wavelengths.
  • phase mismatch amount for the three interacting lights is required to be zero.
  • a periodically poled structure can be used as a method for making the amount of phase mismatch quasi-zero.
  • FIG. 1 is a perspective view conceptually showing a conventional wavelength conversion element 10 having a periodically poled structure.
  • a wavelength conversion element 10 having a periodically poled structure includes a substrate 11 and a core 12 bonded on the substrate for wavelength conversion of incident light. Further, the core 12 has a region 121 in which the nonlinear constant has a positive value (hereinafter referred to as a positive core region) and a region 122 in which the nonlinear constant has a negative value (hereinafter referred to as a negative core region). It has an alternating structure.
  • the periodically poled structure is thus a structure in which positive and negative nonlinear constants are alternately switched by periodically reversing the spontaneous polarization of the second-order nonlinear optical material in the optical axis direction. Assuming that this inversion period is ⁇ , in the sum frequency generation shown in (Equation 1), if ⁇ is set so as to satisfy (Equation 4) for wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , and ⁇ 3 , then The phase mismatch amount can be set to 0 in a pseudo manner.
  • ridge-type waveguides in which the core is bonded to the substrate, can utilize the characteristics of the crystal bulk applied to the core as they are, so they are excellent in terms of high resistance to optical damage, long-term reliability, and ease of device design, and are being actively researched. Development is underway (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • a wavelength conversion element having a ridge-shaped waveguide structure is obtained by bonding a core partially formed with a periodically poled structure that satisfies a phase matching condition in a predetermined wavelength band in advance to a substrate that holds the core. is thinned and then processed into a ridge.
  • adhesives were used to join the core and the substrate, but in recent years, direct bonding technology has been applied to achieve high-strength bonding and suppress separation cracks at the bonding interface, thereby improving the wavelength conversion element. Further efficiency and longevity have been achieved.
  • the incident light to be guided and the converted light to be emitted are wavelength-converted TM (Transverse Magnetic Wave) polarized light in which the optical electric field is polarized in the direction perpendicular to the substrate. ing.
  • TM Transverse Magnetic Wave
  • the wavelength conversion element with an LN crystal applied to the core performs wavelength conversion by DFG at 25° C., which is near room temperature.
  • the wavelength of the converted light emitted from the wavelength conversion element is ⁇ 3 becomes 2.94 ⁇ m.
  • the poling period ⁇ for phase matching is calculated as 28.48 ⁇ m from (Equation 4) using the relationship of the refractive index dispersion of LN at each light wavelength. be. That is, if the core structure is such that the spontaneous polarization of the LN is reversed with a period of 28.48 ⁇ m with respect to the optical axis direction, wavelength conversion is performed with high efficiency.
  • the nonlinear constant can only take values of +d or ⁇ d, and cannot take intermediate values.
  • the converted light having an unintended wavelength is defined as a new poling period obtained by dividing the poling period ⁇ such as ⁇ /3 or ⁇ /5 by an odd integer. is generated.
  • Non-Patent Document 1 As a conventional technique for suppressing such unintended wavelength conversion that occurs parasitically, there is a method of inserting a phase adjustment layer into the core (see, for example, Non-Patent Document 1). However, in such a conventional method for suppressing parasitic wavelength conversion, parasitic wavelength conversion occurs until it reaches the phase adjustment layer. strength decreases. That is, parasitic wavelength conversion cannot be efficiently suppressed, and there is a problem that the intensity of the intended wavelength-converted light is not a little reduced.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a wavelength conversion element capable of suppressing unintended wavelength conversion due to high-order quasi-phase matching. be.
  • the present disclosure provides a wavelength conversion element using a second-order nonlinear optical effect, which includes a substrate and a core that is bonded to the substrate and performs wavelength conversion of incident light. , a structure in which the first spontaneous polarization and the second spontaneous polarization are periodically reversed with respect to the optical axis direction, and in the region having the first spontaneous polarization and the region having the second spontaneous polarization, the core
  • a wavelength conversion element having a structure in which the cross-sectional area changes with respect to the optical axis direction so that the cross-sectional area is maximized at the ends and minimized at the center.
  • FIG. 1 is a perspective view conceptually showing a conventional wavelength conversion element having a periodically poled structure
  • FIG. FIG. 2A is a diagram showing modulation curves in a wavelength conversion element
  • FIG. 2A is a modulation curve when using a wavelength conversion element according to the prior art
  • FIG. ideal modulation curves for It is a conceptual diagram showing the structure of the wavelength conversion element by this indication
  • Fig.3 (a) is a perspective view
  • FIG.3(b) has shown the top view, respectively.
  • FIG. 12 conceptually illustrates a modulation curve in the core of a wavelength conversion element according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 5 is a diagram showing calculation results of a phase matching pattern when using a conventional wavelength conversion element and a wavelength conversion element according to the present disclosure
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing the structure of the wavelength conversion element according to the present disclosure
  • FIG. 6(a) showing a perspective view
  • FIG. 6(b) showing a front view
  • 7A and 7B are conceptual diagrams showing the structure of the wavelength conversion element 70 according to the present disclosure, where FIG. 7A is a perspective view
  • FIG. 7B is a top view
  • FIG. 7C is a front view.
  • It is a conceptual diagram showing the structure of the wavelength conversion element 80 according to the present disclosure
  • FIG. 8(a) is a perspective view
  • FIG. 8(b) is a top view.
  • This disclosure proposes a wavelength conversion element that is configured to perform modulation such that the wavelength conversion efficiency decreases for unintended wavelength conversion. Moreover, in order to reduce the wavelength efficiency for unintended wavelength conversion, the cross-sectional area of the core through which light propagates varies with respect to the optical axis direction, which is different from the prior art.
  • the wavelength conversion efficiency of a waveguide-type wavelength conversion element depends on the nonlinear constant, length, and cross-sectional area of the core that constitutes the waveguide (specifically, it is proportional to the square of the nonlinear constant and the square of the length). and inversely proportional to the cross-sectional area).
  • the core nonlinear constant is a material-dependent parameter, it is practically difficult to change.
  • the length of the core is limited by the size of the substrate, it is also difficult to change. Therefore, in the wavelength conversion element according to the present disclosure, the efficiency of unintended wavelength conversion is reduced by changing the cross-sectional area of the core.
  • FIG. 2A and 2B are diagrams showing modulation curves in a wavelength conversion element
  • FIG. 2A is a modulation curve when using a conventional wavelength conversion element
  • FIG. The ideal modulation curves for suppressing conversion are shown respectively.
  • the core has a structure in which the cross-sectional area is constant in the optical axis direction.
  • the nonlinear constant takes only two values of +d or -d, so the modulation curve is a rectangular function.
  • the modulation curve should ideally be a sine function with a nonlinear constant of 0 at the interface where the spontaneous polarization of the core is reversed. This is because in the Fourier series expansion described above, if the original function is a sine function, no higher-order terms are generated.
  • the present disclosure proposes a wavelength conversion element having a structure in which the cross-sectional area is large at the ends in the optical axis direction and the cross-sectional area is small at the center in one region having spontaneous polarization. do.
  • the modulation curve has a shape close to a sine function with a peak at the central portion in the optical axis direction. Therefore, it is possible to reduce the wavelength conversion efficiency for unintended wavelength conversion.
  • the wavelength conversion element according to this embodiment has a structure in which the cross-sectional area of the core in the optical axis direction has a maximum value at the ends and a minimum value at the center, and the cross-sectional area changes linearly from the ends to the center.
  • a wavelength converting element 30 according to the present disclosure includes a substrate 31 and a core 32 bonded onto the substrate to perform wavelength conversion of incident light. Furthermore, the core 32 includes a positive core region 321 and a negative core region 322, and has a periodically poled structure in which the positive core region 321 and the negative core region 322 are periodically reversed with respect to the optical axis direction. have. Moreover, as shown in FIG. 3B, each of the positive core region 321 and the negative core region 322 has a maximum cross-sectional area at the end of each core region in the optical axis direction.
  • each core region has a constant height (the length in the direction perpendicular to the main surface of the substrate 31) and a width (the direction perpendicular to the main surface of the substrate 31 and the direction perpendicular to the optical axis). length) decreases at a constant rate from one end toward the center, and increases at a constant rate from the center toward the other end.
  • the width of each core region varies (that is, decreases and increases) axisymmetrically about the centerline of the core region parallel to the optical axis direction.
  • the cross-section of each core region is rectangular.
  • the wavelength conversion element 30 in this embodiment uses lithium tantalate (LiTaO 3 , hereinafter referred to as LT) for the substrate 31 and LN for the core 32.
  • the core 32 has a thickness of 1 ⁇ m and a length of is 12 mm.
  • the width Wmax of the position where the cross-sectional area is maximized (that is, the edge) is set to 16 ⁇ m, and the position where the cross-sectional area is minimized (that is, the center)
  • the width Wmin of is set to 8 ⁇ m.
  • the substrate 31 and the core 32 are joined by direct joining. It is also assumed that the core 32 is formed by patterning a resist in advance by lithography so as to have the above-described shape, and by dry etching along the pattern.
  • the manufacturing method is not limited to this, and for example, a laser ablation method or the like may be applied in which a high-intensity laser is irradiated to evaporate the core in order to shape the core as described above.
  • the wavelength conversion efficiency changes in each of the positive core region 321 and the negative core region 322 according to the distance with respect to the optical axis direction. Therefore, the core 32 of the wavelength conversion element 30 behaves as if the nonlinear constant continuously changes in the optical axis direction.
  • a nonlinear constant which is assumed to change artificially with a change in cross-sectional area is referred to as an "apparent nonlinear constant".
  • FIG. 4 is a diagram conceptually showing modulation curves in the core 32 of the wavelength conversion element 30 according to one embodiment of the present disclosure.
  • the vertical axis is the apparent nonlinear constant.
  • the wavelength modulation curve is not rectangular, but has a mountain-shaped waveform with an apparent nonlinear constant peaking at the center of each core region. have. Therefore, the Fourier series expansion as shown in (Equation 5) reduces high-order sin components such as sin(3x) and sin(5x), and reduces the efficiency of wavelength conversion due to unintended quasi-phase matching. .
  • FIG. 5 is a diagram showing calculation results of a phase matching pattern when using the wavelength conversion element 10 according to the prior art and the wavelength conversion element 30 according to the present disclosure.
  • the horizontal axis in the figure is the normalized phase mismatch amount, and this value may be considered as the order of quasi-phase matching. Note that the reversal of spontaneous polarization is 1000 cycles.
  • the width of the core 12 of the wavelength conversion element 10 according to the prior art is constant at 8 ⁇ m, and other dimensions are the same as those of the wavelength conversion element 30 according to the present disclosure described above.
  • the wavelength conversion efficiency is generally reduced, especially in higher orders such as 3rd and 5th order. decrease is remarkable.
  • the wavelength conversion efficiency when using the wavelength conversion element 30 according to the present disclosure has a reduction rate of 33% in the first order. 84% decrease in the 3rd and 68% decrease in the 5th. From this, it can be seen that the wavelength conversion element 30 according to the present disclosure can reduce the conversion efficiency of unintended wavelength conversion due to high-order quasi-phase matching. Although the primary (desired) wavelength conversion efficiency is also reduced, this can be improved by increasing the power of the incident light.
  • the modulation curve changes linearly from the end to the center.
  • the structure is not limited to this. good too.
  • LN is used for the core in this embodiment, a material containing at least one of Mg, Zn, Sc, and In as an additive to LN may be used.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing the structure of the wavelength conversion element 60 according to the present disclosure, FIG. 6(a) showing a perspective view and FIG. 6(b) showing a front view.
  • the wavelength conversion element 60 shown in the drawing includes a substrate 61 and a core 62 bonded on the substrate for wavelength conversion of incident light, like the wavelength conversion element 30 described above.
  • the core 62 includes a positive core region 621 and a negative core region 622, and has a periodically poled structure in which the positive core region 621 and the negative core region 622 are periodically reversed with respect to the optical axis direction. have.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing the structure of the wavelength conversion element 60 according to the present disclosure, FIG. 6(a) showing a perspective view and FIG. 6(b) showing a front view.
  • the wavelength conversion element 60 shown in the drawing includes a substrate 61 and a core 62 bonded on the substrate for wavelength conversion of incident light, like the wavelength conversion element 30 described above.
  • the core 62 includes
  • each of the positive core region 621 and the negative core region 622 has a maximum cross-sectional area at the end of each core region in the optical axis direction. It has a structure such that the cross-sectional area is the smallest in the central part of the direction.
  • each core region has a constant width (the length in the direction perpendicular to the main surface of the substrate 61 and the direction perpendicular to the optical axis direction) and the height (the length in the direction perpendicular to the main surface of the substrate 61). direction length) decreases at a constant rate from one end to the center, and increases at a constant rate from the center to the other end.
  • FIG. 7A and 7B are conceptual diagrams showing the structure of the wavelength conversion element 70 according to the present disclosure, where FIG. 7A is a perspective view, FIG. 7B is a top view, and FIG. 7C is a front view. ing.
  • the wavelength conversion element 70 shown in the figure includes a substrate 71 and a core 72 bonded on the substrate for wavelength conversion of incident light, like the wavelength conversion elements 30 and 60 described above.
  • the core 72 includes a positive core region 721 and a negative core region 722, and has a periodically poled structure in which the positive core region 721 and the negative core region 722 are periodically reversed with respect to the optical axis direction. have.
  • each of the positive core region 721 and the negative core region 722 has a maximum cross-sectional area at the end of each core region in the optical axis direction.
  • Each core region has a structure in which the cross-sectional area is minimized at the central portion in the optical axis direction.
  • each core region has a width (the length in the direction perpendicular to the main surface of the substrate 71 and the direction perpendicular to the optical axis direction), and Both the height (the length in the direction perpendicular to the main surface of the substrate 71) decreases at a constant rate from one end toward the center, and at a constant rate from the center toward the other end. It has a structure that increases with
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing the structure of the wavelength conversion element 80 according to the present disclosure, FIG. 8(a) showing a perspective view, and FIG. 8(b) showing a top view.
  • the wavelength conversion element 80 shown in the figure includes a substrate 81 and a core 82 bonded on the substrate for wavelength conversion of incident light, like the wavelength conversion elements 30, 60 and 70 described above.
  • the core 82 includes a positive core region 821 and a negative core region 822, and has a periodically poled structure in which the positive core region 821 and the negative core region 822 are periodically reversed with respect to the optical axis direction. have.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing the structure of the wavelength conversion element 80 according to the present disclosure, FIG. 8(a) showing a perspective view, and FIG. 8(b) showing a top view.
  • the wavelength conversion element 80 shown in the figure includes a substrate 81 and a core 82 bonded on the substrate for wavelength conversion of incident light, like the wavelength conversion elements 30, 60 and 70 described above.
  • each of the positive core region 821 and the negative core region 822 has a maximum cross-sectional area at the end of each core region in the optical axis direction. It has a structure such that the cross-sectional area is the smallest in the central part of the direction. However, unlike wavelength conversion elements 30, 60 and 70, the width of each core region varies (i.e., decreases and increases) asymmetrically in length from the centerline of the core region parallel to the optical axis direction. .
  • wavelength conversion elements 60, 70 and 80 having such a configuration, similarly to the wavelength conversion element 30, it is possible to reduce the conversion efficiency of unintended wavelength conversion due to high-order quasi-phase matching. can be done.
  • the wavelength conversion elements 60, 70 and 80 are structured such that the modulation curves from the ends to the center change linearly, they are not limited to this, as is the case with the wavelength conversion element 30.
  • the change may have a curvature.
  • each core region has a square or rectangular cross-sectional shape with respect to the optical axis direction, but is not limited to this.
  • the cross-sectional shape of each core region with respect to the optical axis direction may be a trapezoid.
  • the surface of each core region that is not bonded to the substrate may have a curvature.
  • the wavelength conversion element according to the present disclosure has the effect of suppressing unintended high-order wavelength conversion as compared with the conventional technology. Therefore, since the desired wavelength conversion is performed more efficiently, it is expected to be applied to a laser light source used in fields such as optical communication and optical processing as a wavelength conversion element having higher efficiency than the conventional technology.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

本開示では、二次非線形光学効果を用いた波長変換素子であって、高次の擬似位相整合による意図しない波長変換を抑制し得る波長変換素子を提供する。本開示による波長変換素子は、基板と、基板上に接合され、入射光の波長変換を行うコアとを備え、コアは、第１の自発分極と第２の自発分極が光軸方向に対して周期的に反転する構造を有し、第１の自発分極を有する領域および第２の自発分極を有する領域において、コアの断面積が、端部で最大となり、中央部で最小となるように、光軸方向に対して変化する構造を有する。

Description

波長変換素子
　本開示は、波長変換素子に関し、より具体的には、非線形光学効果を用いた波長変換素子に関する。
　二次非線形光学効果を用いた波長変換技術は、光通信における光信号の波長変換のほか、光加工、医療、生物工学などの分野で実用化されている。例えば、紫外域から可視光域、赤外光域、テラヘルツ域において半導体レーザでは直接出力できない波長域の光を出力する光源や、半導体レーザで直接出力できる波長域であっても半導体レーザでは得られない高出力な強度が必要な光源などが、その適用例として挙げられる。特に、高い非線形定数を有するニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３：以下、ＬＮという）が適用された周期分極反転光導波路を有する波長変換素子は、その波長変換効率の高さから、既に市販されている光源として実用化が進んでいる。
　以下に、二次非線形光学効果を用いた波長変換の原理について説明する。二次非線形光学効果では、波長λ１、λ２の光を入力して新たな波長λ３の光を発生させる。（式１）を満足する波長変換は和周波発生（Sum Frequency Generation：以下、ＳＦＧという）と呼ばれる。
　１／λ３＝１／λ１＋１／λ２　　　（式１）
ここで、ｎ３は波長λ３での屈折率、ｎ２は波長λ２での屈折率、ｎ１は波長λ１での屈折率である。特に、λ１＝λ２として（式１）を変形した（式２）を満たす波長変換は第二高調波発生（Second harmonic generation：以下、ＳＨＧという）と呼ばれる。
　λ３＝λ１／２　　　（式２）
一方、（式３）を満たす波長変換は差周波発生（Difference Frequency Generation：以下ＤＦＧという）と呼ばれる。
　１／λ３＝１／λ１―１／λ２　　　（式３）
また、λ１のみを入力して（式３）を満たすλ２、λ３を発生する光パラメトリック効果も存在する。ＳＨＧ、ＳＦＧは、入射光に対して短波長の光、すなわちエネルギーの高い光を新たに発生し、可視光域の発生などによく利用されている。これに対し、ＤＦＧでは短波長の光を長波長の光に変換し、中赤外域やそれより長波長の光の発生によく利用されている。
　このような二次非線形光学効果を高効率で発生させるためには、相互作用する３つの光に対する位相不整合量が０であることが求められる。そして、この位相不整合量を擬似的に０とする方法として、周期分極反転構造が挙げられる。
　図１は従来技術による、周期分極反転構造を有する波長変換素子１０を概念的に示した斜視図である。従来技術による、周期分極反転構造を有する波長変換素子１０は、基板１１と、基板上に接合され入射光に対して波長変換を行うコア１２とを含む。さらにコア１２は非線形定数が正の値を示す領域（以下、正のコア領域という）１２１と、非線形定数が負の値を示す領域（以下、負のコア領域という）１２２とが、周期的に入れ替わっている構造を有する。周期分極反転構造とは、このように、光軸方向に対して二次非線形光学材料の自発分極を周期的に反転させることにより、非線形定数の正負が交互に切り替わっている構造である。そして、この反転周期をΛとすると、（式１）で示される和周波発生においては、波長λ１、λ２、λ３に対して（式４）を満足するようにΛを設定すれば、擬似的に位相不整合量を０とすることができる。
　ｎ３／λ３－ｎ２／λ２－ｎ１／λ１－１／Λ＝０　　　（式４）
　このような周期分極反転構造を採用し、さらに波長変換素子を導波路化する、すなわち、狭い領域に光を高密度に閉じ込めて長距離を伝搬させることにより、高効率な波長変換素子となる。中でも、基板上にコアを接合したリッジ型導波路は、コアに適用される結晶バルクの特性をそのまま利用できることから、高光損傷耐性、長期信頼性、デバイス設計の容易性などに優れ、盛んに研究開発が進められている（例えば、非特許文献１参照）。リッジ型導波路構造を有する波長変換素子は、一部に予め所定の波長帯で位相整合条件が満たされる周期分極反転構造が形成されているコアと、コアを保持する基板とを接合し、コアを薄膜化した後、リッジ加工することによって作製される。コアと基板の接合は、従来では接着剤が用いられていたが、近年では、直接接合技術を適用することで高強度に接合し、接合界面における剥離割れ抑制することによって、波長変換素子の更なる高効率化、長寿命化が図られている。
　また、リッジ型導波路構造を有する波長変換素子では、光軸方向に対して垂直方向（コアの幅方向）の光を閉じ込めるため、ダイシングソーを用いてコアまたは基板の一部を削り、屈折率の低い空気層を導入する技術が知られている（例えば、非特許文献１参照）。加えて、近年ではドライエッチング法により導波路形成する技術も報告されている（例えば、非特許文献２参照）。このような方法で製作される波長変換素子では、導波する入射光および出射される変換光は、基板に垂直方向に光電界が偏っているＴＭ（Transverse Magnetic Wave）偏光の光を波長変換している。
　例として、コアにＬＮ結晶が適用された波長変換素子において、室温付近である２５℃でＤＦＧによる波長変換を行う場合を考える。波長変換素子に入力される２つの入射光の波長をそれぞれ、λ１＝０．９８μｍ、λ２＝１．４７μｍとすると、（式３）から、波長変換素子にから出射される変換光の波長λ３は２．９４μｍとなる。ここで、位相不整合量を考えると、（式４）から、それぞれの光の波長におけるＬＮの屈折率分散の関係を用いて、位相整合のための分極反転周期Λは２８．４８μｍと算出される。すなわち、ＬＮの自発分極が光軸方向に対して２８．４８μｍ周期で反転するようなコアの構造となれば、高効率で波長変換が行われる。
　しかしながら、波長変換素子による波長変換では、高次の擬似位相整合により意図しない変換光が生成され、それに伴って所望の波長変換効率が低下するという問題が生じ得る。例えば、上記のＤＦＧによる波長変換の例で挙げられたλ１（０．９８μｍ）およびλ２（１．４７μｍ）の波長を有する光の組み合わせで考えると、（式１）から理解できるように、波長が０．５８８μｍを有する変換光がＳＦＧによって生成され得る。そして、このＳＦＧによる波長変換での反転周期は９．４９μｍとなり、上記の例のＤＦＧによる波長変換の擬似位相整合が成立する反転周期（Λ＝２８．４８μｍ）に対して、ちょうど３倍の値となる。このような条件が満たされると、この入射光の組み合わせでは、ＳＦＧに対して高次の擬似位相整合が成立し、比較的高効率でＳＦＧによる波長変換も同時に行われる。
　このような高次の擬似位相整合の発生は、非線形定数が＋ｄか－ｄのどちらかの値しか取れず、中間の値が取れないため、分極反転周期構造において非線形定数の変調（変調関数）が矩形の関数となることに起因する。すなわち、－１と１の二値で構成される矩形の関数をフーリエ級数展開すると、（式５）の様に表され、sin(x)以外にsin(3x)やsin(5x)といった奇数次のsin成分が存在するため、奇数次の擬似位相整合が発生することとなる。
　ｆ(x)=4/π×｛sin(x) + 1/3×sin(3x) + 1/5×sin(5x) + 1/7×sin(7x) + ・・・｝　　（式５）
したがって、分極反転周期Λに対し、そのΛ/3やΛ/5などの反転周期Λを奇数の整数で除した周期を新たな分極反転周期とみなす、意図しない波長（寄生波長）を有する変換光が生成される。
　このように、ＤＦＧを起こさせるときに寄生的にＳＦＧが起こり、入射光のエネルギーがＳＦＧにより短波長にシフトすることでＤＦＧに寄与する入射光のエネルギーが低下し、結果的にＤＦＧによって波長変換される変換光の強度が低下という問題が生じる。
　このような寄生的に発生する、意図しない波長変換を抑制するための従来技術として、コアに位相調整層を挿入する方法がある（例えば、非特許文献１参照）。しかしながら、このような従来技術による寄生的波長変換の抑制方法では、位相調整層に到達するまでは寄生的波長変換が生じるため、その分、所望の波長変換光を得るための元になる入射光の強度が低下する。すなわち、効率的に寄生的波長変換の抑制できるわけではなく、意図する波長変換光の強度低下が少なからず生じるという課題がある。
Y. Nishida, H. Miyazawa, M. Asobe, O. Tadanaga, and H. Suzuki, "Direct-bonded QPM-LN ridge waveguide with high damage resistance at room temperature", Electronics Letters, Vol.39, No.7, p.609-611, 2003. T. Umeki, O. Tadanaga, and M. Asobe, "Highly Efficient Wavelength Converter Using Direct-Bonded PPZnLN Ridge Waveguide", IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 46, No. 8, pp. 1206-1213, 2010.
　本開示は、上記のような課題に対して鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高次の擬似位相整合による意図しない波長変換を抑制し得る波長変換素子を提供することにある。
　上記のような課題に対し、本開示では、二次非線形光学効果を用いた波長変換素子であって、基板と、基板上に接合され、入射光の波長変換を行うコアとを備え、コアは、第１の自発分極と第２の自発分極が光軸方向に対して周期的に反転する構造を有し、第１の自発分極を有する領域および第２の自発分極を有する領域において、コアの断面積が、端部で最大となり、中央部で最小となるように、光軸方向に対して変化する構造を有する、波長変換素子を提供する。
従来技術による、周期分極反転構造を有する波長変換素子を概念的に示した斜視図である。 波長変換素子における変調曲線を示した図であり、図２（ａ）は従来技術による波長変換素子を用いた場合の変調曲線、図２（ｂ）は、意図しない波長変換に対する波長変換を抑制するための理想的な変調曲線をそれぞれ示している。 本開示による波長変換素子の構造を示した概念図であり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は上面図をそれぞれ示している。 本開示の一実施形態による波長変換素子のコアにおける変調曲線を概念的に示した図である。 従来技術による波長変換素子および本開示による波長変換素子を用いた場合における、位相整合パターンの計算結果を示した図である。 図６は、本開示による波長変換素子の構造を示した概念図であり、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は正面図をそれぞれ示している。 図７は、本開示による波長変換素子７０の構造を示した概念図であり、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は上面図、図７（ｃ）は正面図をそれぞれ示している。 本開示による波長変換素子８０の構造を示した概念図であり、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は上面図をそれぞれ示している。
　以下に、図面を参照しながら本開示の種々の実施形態について詳細に説明する。同一または類似の参照符号は同一または類似の要素を示し重複する説明を省略する場合がある。材料および数値は例示を目的としており本開示の技術的範囲の限定を意図していない。以下の説明は、一例であって本開示の一実施形態の要旨を逸脱しない限り、一部の構成を省略若しくは変形し、または追加の構成とともに実施することができる。
　本開示では、意図しない波長変換に対し、その波長変換効率が低下するような変調が行われるように構成された波長変換素子を提案する。そして、意図しない波長変換に対する波長効率を低下するために、光が伝播するコアの断面積が、光軸方向に対して変化しているという点で従来技術と異なる。
　一般に、導波路型の波長変換素子における波長変換効率は、導波路を構成するコアの非線形定数、長さ、断面積に依存する（具体的には、非線形定数の二乗および長さの二乗に比例し、断面積に反比例する）。しかし、コアの非線形定数は材料に依存するパラメータであるため、変更することは実質的に困難である。また、コアの長さも基板の大きさによって制限されるため、同様に変更することは困難である。したがって、本開示による波長変換素子では、コアの断面積を変更することによって、意図しない波長変換の効率を低減する。
　図２は、波長変換素子における変調曲線を示した図であり、図２（ａ）は従来技術による波長変換素子を用いた場合の変調曲線、図２（ｂ）は、意図しない波長変換に対する波長変換を抑制するための理想的な変調曲線をそれぞれ示している。図１に示されるような従来技術による波長変換素子では、コアは光軸方向に対して断面積が一定となる構造を有する。このような構造の波長変換素子では、上述した通り、非線形定数は＋ｄか－ｄの二値しか取らないため、変調曲線は矩形の関数となる。一方、意図しない波長変換に対する波長変換を抑制するためには、変調曲線はコアの自発分極が反転する界面で非線形定数が０となるようなsin関数であることが理想である。これは、上述したフーリエ級数展開において、元の関数がsin関数であれば、高次の項が生成しないことに起因する。
　しかしながら、コアの自発分極が反転する界面で非線形定数を０とするためには、当該界面におけるコアの断面積は、無限大に発散しなければならない。すなわち、現実的には不可能な構造といえる。ただし、完全なsin関数とはならなくとも、それに近い形状を有する変調曲線となるような変調を行えば、意図しない波長変換に対する波長変換効率を低下させることは可能である。
　以上のことから、本開示では、一つの自発分極を有する領域内において、光軸方向における端部では断面積が大きくなり、中央部では断面積が小さくなるような構造を有する波長変換素子を提案する。このような構造を有することにより、変調曲線は光軸方向における中央部でピークを持つ、sin関数に近い形状をとなる。したがって、意図しない波長変換に対する波長変換効率を低下させることが可能となる。
（第１の実施形態）
　以下に、本開示による第１の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。本実施形態による波長変換素子は、光軸方向におけるコアの断面積が、端部で最大値、中央部で最小値を取り、端部から中央部にかけて断面積が直線的に変化するような構造を有する。
図３は、本開示による波長変換素子３０の構造を示した概念図であり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は上面図をそれぞれ示している。本開示による波長変換素子３０は、基板３１と、基板上に接合され、入射光の波長変換を行うコア３２とを含む。さらに、コア３２は、正のコア領域３２１と、負のコア領域３２２を含み、これら正のコア領域３２１と負のコア領域３２２が光軸方向に対して周期的に反転した周期分極反転構造を有している。また、正のコア領域３２１および負のコア領域３２２の各々は、図３（ｂ）に示される通り、各コア領域における光軸方向の端部で断面積が最大となり、各コア領域における光軸方向の中央部で断面積が最小となるような構造を有する。加えて、端部から中央部にかけて、断面積が直線的に変化するような構造となっている。より具体的には、各コア領域は、高さ（基板３１の主面に垂直方向の長さ）が一定であり、幅（基板３１の主面に垂直方向および光軸方向に直交する方向の長さ）が、一方の端部から中央部に向かうにしたがって一定の割合で減少し、中央部から他方の端部向かうにしたがって一定の割合で増加する構造となっている。各コア領域の幅は、光軸方向に平行なコア領域の中心線を軸として線対称に変化（すなわち減少および増加）する。各コア領域の断面は矩形である。
　例として、本実施形態における波長変換素子３０は、基板３１にはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３：以下、ＬＴという）、コア３２にはＬＮをそれぞれ適用し、コア３２の厚さは１μｍ、長さは１２ｍｍとする。また、正のコア領域３２１および負のコア領域３２２の各々において、断面積が最大となる位置（すなわち、端部）の幅Ｗｍａｘは１６μｍとし、断面積が最小となる位置（すなわち、中央部）の幅Ｗｍｉｎは８μｍとする。
　なお、本実施形態による波長変換素子３０では、基板３１とコア３２は直接接合により接合されている。また、コア３２は上述した形状となるよう、予めリソグラフィーによってレジストがパターニングされ、そのパターンに沿ってドライエッチング法により形成されたものとする。ただし、製造方法はこれに限定はされず、例えば、コアを上述した形状にするために、高強度のレーザを照射し蒸発させて加工するレーザアブレーション法などを適用してもよい。
　このような構成を有する本実施形態による波長変換素子３０では、各々の正のコア領域３２１および負のコア領域３２２の中で波長変換効率が光軸方向に対する距離に応じて変化する。このため、波長変換素子３０のコア３２は、光軸方向に対してあたかも連続的に非線形定数が異なるかのように振る舞う。以降、本明細書では、このような断面積の変化に伴って擬似的に変化するようにみなされる非線形定数を「見かけの非線形定数」と呼ぶ。
　図４は、本開示の一実施形態による波長変換素子３０のコア３２における変調曲線を概念的に示した図である。ここで縦軸は見かけの非線形定数である。図４に示される通り、本開示の一実施形態による波長変換素子３０では、波長変調曲線は矩形とはならず、各コア領域の中央部で見かけの非線形定数がピークを持つ山型の波形を有する。このため、（式５）に示されるようなフーリエ級数展開によって、sin(3x)やsin(5x)といった高次のsin成分が低減され、意図しない擬似位相整合による波長変換の効率が低減される。
　図５は、従来技術による波長変換素子１０および本開示による波長変換素子３０を用いた場合における、位相整合パターンの計算結果を示した図である。図中における横軸は規格化位相不整合量であるが、この値は擬似位相整合の次数と考えてよい。なお、自発分極の反転は１０００周期である。また、従来技術による波長変換素子１０のコア１２の幅は８μｍで一定とし、それ以外の寸法は上述した本開示による波長変換素子３０と同一である。図５に示される通り、従来技術に比べて本開示による波長変換素子３０を用いた場合、波長変換効率が全体的に低下しており、とりわけ、３次および５次といった高次における波長変換効率の低下が顕著である。実際に、従来技術による波長変換素子１０を用いた場合の波長変換効率を基準に考えると、本開示による波長変換素子３０を用いた場合の波長変換効率は、１次ではその減少率は３３％程度であるのに対し、３次では８４％減、５次では６８％減であった。このことから、本開示による波長変換素子３０は、高次の擬似位相整合による、意図しない波長変換に対して、その変換効率を低減できていることが分かる。なお、１次（所望）の波長変換効率も低減されているが、これは入射光のパワーを増大する等で改善され得る。
　なお、本実施形態では、例として端部から中央部までの変調曲線が直線的に変化するような構造としたが、これには限定はされず、例えば、曲率を有するような変化であってもよい。
　加えて、本実施形態では、コアにはＬＮを適用したが、ＬＮにＭｇ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ｉｎのうちの少なくとも一種を添加物として含有する材料であってもよい。
　図６は、本開示による波長変換素子６０の構造を示した概念図であり、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は正面図をそれぞれ示している。図中に示される波長変換素子６０は、上述した波長変換素子３０と同様に、基板６１と、基板上に接合され、入射光の波長変換を行うコア６２とを含む。さらに、コア６２は、正のコア領域６２１と、負のコア領域６２２を含み、これら正のコア領域６２１と負のコア領域６２２が光軸方向に対して周期的に反転した周期分極反転構造を有している。また、正のコア領域６２１および負のコア領域６２２の各々は、図６（ｂ）に示される通り、各コア領域における光軸方向の端部で断面積が最大となり、各コア領域における光軸方向の中央部で断面積が最小となるような構造を有する。ただし、波長変換素子６０では、各コア領域は、幅（基板６１の主面に垂直方向および光軸方向に直交する方向の長さ）が一定であり、高さ（基板６１の主面に垂直方向の長さ）が、一方の端部から中央部に向かうにしたがって一定の割合で減少し、中央部から他方の端部向かうにしたがって一定の割合で増加する構造となっている。
　図７は、本開示による波長変換素子７０の構造を示した概念図であり、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は上面図、図７（ｃ）は正面図をそれぞれ示している。図中に示される波長変換素子７０は、上述した波長変換素子３０および波長変換素子６０と同様に、基板７１と、基板上に接合され、入射光の波長変換を行うコア７２とを含む。さらに、コア７２は、正のコア領域７２１と、負のコア領域７２２を含み、これら正のコア領域７２１と負のコア領域７２２が光軸方向に対して周期的に反転した周期分極反転構造を有している。また、正のコア領域７２１および負のコア領域７２２の各々は、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示される通り、各コア領域における光軸方向の端部で断面積が最大となり、各コア領域における光軸方向の中央部で断面積が最小となるような構造を有する。ただし、波長変換素子３０および波長変換素子６０とは異なり、波長変換素子７０では、各コア領域は、幅（基板７１の主面に垂直方向および光軸方向に直交する方向の長さ）、および高さ（基板７１の主面に垂直方向の長さ）の両方が、一方の端部から中央部に向かうにしたがって一定の割合で減少し、中央部から他方の端部向かうにしたがって一定の割合で増加する構造となっている。
　図８は、本開示による波長変換素子８０の構造を示した概念図であり、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は上面図をそれぞれ示している。図中に示される波長変換素子８０では、上述した波長変換素子３０、６０および７０と同様に、基板８１と、基板上に接合され、入射光の波長変換を行うコア８２とを含む。さらに、コア８２は、正のコア領域８２１と、負のコア領域８２２を含み、これら正のコア領域８２１と負のコア領域８２２が光軸方向に対して周期的に反転した周期分極反転構造を有している。また、正のコア領域８２１および負のコア領域８２２の各々は、図８（ｂ）に示される通り、各コア領域における光軸方向の端部で断面積が最大となり、各コア領域における光軸方向の中央部で断面積が最小となるような構造を有する。ただし、波長変換素子３０、６０および７０とは異なり、各コア領域の幅は、光軸方向に平行なコア領域の中心線からの長さが非線対称に変化（すなわち、減少および増加）する。
　このような構成を有する波長変換素子６０，７０および８０であっても、波長変換素子３０と同様に、高次の擬似位相整合による、意図しない波長変換に対して、その変換効率を低減することができる。
　尚、波長変換素子６０、７０および８０は、それぞれ端部から中央部までの変調曲線が直線的に変化するような構造としたが、波長変換素子３０と同様にこれには限定はされず、例えば、曲率を有するような変化であってもよい。
　加えて、本開示による波長変換素子は、上述の実施形態では、各コア領域の光軸方向に対する断面形状は、正方形または長方形となるように述べられているが、これに限定はされない。例えば、各コア領域の光軸方向に対する断面形状は、台形であってもよい。また、各コア領域の基板と接合していない面は、曲率を有してもよい。
　本開示による波長変換素子は、従来技術に比べて、意図しない高次の波長変換を抑制する効果を奏する。したがって、所望の波長変換がより効率的に行われるため、従来技術より高効率な波長変換素子として、光通信、光加工等の分野で用いられるレーザ光源等への適用が見込まれる。

Claims (4)

  1. 　二次非線形光学効果を用いた導波路構造を有する波長変換素子であって、
    　基板と、
    　前記基板上に接合され、入射光の波長変換を行うコアと、
    を備え、
    　前記コアは、第１の自発分極と第２の自発分極が光軸方向に対して周期的に反転する構造を有し、
    　前記第１の自発分極を有する領域および前記第２の自発分極を有する領域において、前記コアの断面積が、端部で最大となり、中央部で最小となるように、光軸方向に対して変化する構造を有する、波長変換素子。
  2. 　前記端部から前記中央部にかけて、前記コアの断面積が前記光軸方向に対して直線的に変化する、請求項１に記載の波長変換素子。
  3. 　前記端部から前記中央部にかけて、前記コアの断面積が前記光軸方向に対して曲率を有するように変化する、請求項１に記載の波長変換素子。
  4. 　前記コアに適用される材料が、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、およびこれらにＭｇ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ｉｎのうちの少なくとも一種を添加物として含有する材料から選ばれる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の波長変換素子。
PCT/JP2021/033985 2021-09-15 2021-09-15 波長変換素子 WO2023042315A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/033985 WO2023042315A1 (ja) 2021-09-15 2021-09-15 波長変換素子
JP2023548012A JPWO2023042315A1 (ja) 2021-09-15 2021-09-15

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/033985 WO2023042315A1 (ja) 2021-09-15 2021-09-15 波長変換素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023042315A1 true WO2023042315A1 (ja) 2023-03-23

Family

ID=85602562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/033985 WO2023042315A1 (ja) 2021-09-15 2021-09-15 波長変換素子

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2023042315A1 (ja)
WO (1) WO2023042315A1 (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06289448A (ja) * 1993-04-02 1994-10-18 Nippon Steel Corp 第二高調波発生素子
JPH08220578A (ja) * 1994-08-31 1996-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 分極反転領域の製造方法ならびにそれを利用した光波長変換素子及びその製造方法
JP2008310308A (ja) * 2007-05-15 2008-12-25 Panasonic Corp レーザ波長変換装置、分極反転構造の形成方法及び画像表示装置
JP2010197802A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Nec Corp 第二高調波発生素子及びその製造方法
JP2011075604A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Oki Electric Industry Co Ltd 波長変換素子の製造方法
JP2011257558A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光学素子及びその製造方法
WO2014030404A1 (ja) * 2012-08-23 2014-02-27 日本碍子株式会社 波長変換素子
WO2020100937A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 日本電信電話株式会社 波長変換素子およびその作製方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06289448A (ja) * 1993-04-02 1994-10-18 Nippon Steel Corp 第二高調波発生素子
JPH08220578A (ja) * 1994-08-31 1996-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 分極反転領域の製造方法ならびにそれを利用した光波長変換素子及びその製造方法
JP2008310308A (ja) * 2007-05-15 2008-12-25 Panasonic Corp レーザ波長変換装置、分極反転構造の形成方法及び画像表示装置
JP2010197802A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Nec Corp 第二高調波発生素子及びその製造方法
JP2011075604A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Oki Electric Industry Co Ltd 波長変換素子の製造方法
JP2011257558A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光学素子及びその製造方法
WO2014030404A1 (ja) * 2012-08-23 2014-02-27 日本碍子株式会社 波長変換素子
WO2020100937A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 日本電信電話株式会社 波長変換素子およびその作製方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KURIMURA SUNAO, KATO YUJI, MARUYAMA MASAYUKI, USUI YUSUKE, NAKAJIMA HIROCHIKA: "Quasi-phase-matched adhered ridge waveguide in LiNbO3", APPLIED PHYSICS LETTERS, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS, 2 HUNTINGTON QUADRANGLE, MELVILLE, NY 11747, vol. 89, no. 19, 9 November 2006 (2006-11-09), 2 Huntington Quadrangle, Melville, NY 11747, pages 191123 - 191123, XP012086834, ISSN: 0003-6951, DOI: 10.1063/1.2387940 *
RAO ASHUTOSH; CHILES JEFF; KHAN SAEED; TOROGHI SEYFOLLAH; MALINOWSKI MARCIN; CAMACHO-GONZáLEZ GUILLERMO FERNANDO; FATHPOUR SA: "Second-harmonic generation in single-mode integrated waveguides based on mode-shape modulation", APPLIED PHYSICS LETTERS, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS, 2 HUNTINGTON QUADRANGLE, MELVILLE, NY 11747, vol. 110, no. 11, 17 March 2017 (2017-03-17), 2 Huntington Quadrangle, Melville, NY 11747, XP012217046, ISSN: 0003-6951, DOI: 10.1063/1.4978696 *
TAKESHI UMEKI ; OSAMU TADANAGA ; MASAKI ASOBE: "Highly Efficient Wavelength Converter Using Direct-Bonded PPZnLN Ridge Waveguide", IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS, IEEE, USA, vol. 42, no. 8, 1 August 2010 (2010-08-01), USA, pages 1206 - 1213, XP011307330, ISSN: 0018-9197 *

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023042315A1 (ja) 2023-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1372025A1 (en) Wavelength converter
JPH05333395A (ja) 光波長変換装置
JP7160194B2 (ja) 波長変換素子
JP2004219845A (ja) 光導波路デバイスならびにそれを用いたコヒーレント光源およびそれを備えた光学装置
JP7415195B2 (ja) 波長変換素子
WO2023042315A1 (ja) 波長変換素子
WO2020240676A1 (ja) 波長変換光学素子
JP2007108593A (ja) 非線形光学媒質およびそれを用いた波長変換装置
Wang et al. High-Q lithium niobate microcavities and their applications
JP6348439B2 (ja) 波長変換素子
CN218896925U (zh) 一种宽调谐单纵模中红外光参量振荡器
JPH04155320A (ja) 光波長変換装置
US20240353733A1 (en) Wavelength Conversion Device
WO2022219687A1 (ja) 波長変換光学素子
JPH0651359A (ja) 波長変換素子、短波長レーザ装置および波長可変レーザ装置
JP2921208B2 (ja) 波長変換素子および短波長レーザ光源
JP2007187920A (ja) 非線形光学媒質およびそれを用いた波長変換装置
JP2643735B2 (ja) 波長変換素子
JP4877258B2 (ja) 波長変換素子
JP2012118333A (ja) 波長変換素子
JP7473850B2 (ja) 波長変換装置
JP2002250948A (ja) 分極反転構造素子
WO2023105663A1 (ja) 光デバイス
JP2007322695A (ja) 波長変換素子
JP2011033727A (ja) 波長変換素子及び波長変換光源

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21957497

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023548012

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18685318

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21957497

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1