JP2002350915A

JP2002350915A - 波長変換素子、波長変換用光導波路デバイス、高調波発生装置および波長変換素子の製造方法

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Publication number: JP2002350915A
Application number: JP2001161750A
Authority: JP
Inventors: Shoichiro Yamaguchi; 省一郎山口; Takatomo Nehagi; 隆智根萩
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】特定周期の周期分極反転構造を用いて、複数の
励起光波長に対応可能な疑似位相整合方式の波長変換素
子を提供する。【解決手段】波長変換素子１４Ａは、光導波路３と、光
導波路３内に形成されている周期分極反転構造２ａ、２
ｂ、１２Ａとを備えている。光導波路中の光の伝搬方向
Ｂ、Ｃと、周期分極反転構造において分極反転部が配列
されている配列方向Ａとが交差している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、疑似位相整合方式
の高調波発生デバイスに使用できる波長変換素子、およ
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ピックアップ等に用いられる青色レー
ザー用光源として、ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチ
ウム単結晶に周期的な分極反転構造を形成した光導波路
を使用した疑似位相整合（Quasi-Phase-Matched ：ＱＰ
Ｍ）方式の第二高調波発生（Second-Harmonic-Generati
on:SHG）デバイスが期待されている。こうしたデバイス
は、光ディスクメモリー用、医学用、光化学用、各種光
計測用等の幅広い応用が可能である。

【０００３】例えば、「ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅ
ｔｔｅｒｓ、２４ｔｈＡｐｒｉｌ，１９９７年．Ｖｏ
ｌ．３３，Ｎｏ．９」の８０６−８０７頁の記載によれ
ば、ＭｇＯをドープしたニオブ酸リチウム基板に周期分
極反転構造を形成し、この構造に対して直交する方向へ
と向かってプロトン交換光導波路を形成することによっ
て、光導波路型の第二高調波発生装置を実現している。
また、総説として、「ＬｉＮｂＯ３疑似位相整合ＳＨ
Ｇデバイス」（栖原敏明、西原浩、「レーザー研究」
第21巻第11号２１〜２８頁）が挙げられる。

【０００４】第二高調波の波長は、分極反転部分の周期
Λに依存しており、以下の関係が成り立つ。 λ＝１×Λ／（N（２ω）−N （１ω）・・（１）

【０００５】ここで、λは励起光の波長であり、Λは分
極反転部分の周期であり、N （１ω）は励起光の実効屈
折率であり、N（２ω）は第二高調波（ＳＨＧ）の実効
屈折率である。ＳＨＧ光の波長はλ／２である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上式（１）から分かる
ように、分極反転の周期Λを決定すると、発光されるＳ
ＨＧの波長値λ／２が決定されるという関係にある。そ
して、Λが一定値であるとき、ＳＨＧを高効率で発生さ
せ得るような励起光の波長λの裕度はきわめて小さい。

【０００７】励起光波長λが任意に可変であるものとす
れば、（１）式を満足するように励起光λを変更するこ
とによって、ＳＨＧを発現させることができる。しか
し、励起光の可変波長範囲が制限されていたり、変更不
能の場合が多い。こうした場合には、所定の励起光波長
λに合わせて、（１）式を満足するように、分極反転周
期Λを決定して、QPM-SHG デバイスを構成しなければ、
ＳＨＧを発現させることができない。

【０００８】ここで、現実のレーザー発光装置において
は、励起光の波長λは厳密に一定ではなく、温度などの
周囲環境変化で１ｎｍ程度の変動が見られる。また、レ
ーザの作製誤差により、±５ｎｍ程度の発振波長のバラ
ツキが生じる場合がある。これに対して、ＳＨＧを高効
率で発生させ得る励起光の波長λの裕度は、例えば０．
１ｎｍ程度である。従って、この場合には、励起光波長
λが若干変動するときに、複数の周期のQPM-SHG デバイ
スを用意し、調節しなければならない。複数の周期の分
極反転部分を用意するためには、各周期に対応した各フ
ォトリソグラフィー用マスクを用意しなければならない
ことになる。

【０００９】「ＬｉＮｂＯ３疑似位相整合ＳＨＧデバ
イス」（栖原敏明、西原浩、「レーザー研究」第
21巻第11号２１〜２８頁）の２７頁右欄によれば、扇型
の分極反転格子を形成し、この分極反転格子に対して垂
直に光導波路を形成している。これによって、周期が互
いにわずかずつ異なる多数の光導波路を形成し、多数の
光導波路の中から少なくとも数本が、励起光の波長λに
対して式（１）を満足するようにする。そして、扇形の
周期分極反転構造を形成した後に、多数の光導波路の中
から、励起光の波長に合う複数本の光導波路を選択す
る。しかし、これでは、わずかの本数のＳＨＧ発光用の
光導波路を形成するために、多数の光導波路を形成する
必要がある。このため、基板全体が大型化する。

【００１０】特開平５−２７３６２３号公報には、励起
光波長の許容度を向上させるデバイスの発明が提案され
ている。これはデバイスの中に、それぞれ相異なる複数
の周期を有する複数の分極反転構造を形成し、各分極反
転構造を離間したものである。光導波路は複数の分極反
転構造を順番に通過する。この際、各分極反転構造の各
周期が異なることから、励起光波長に対するＳＨＧ発光
範囲が広くなる。しかし、光導波路を光が通過すると、
光損失が発生し、光が減衰する。従って、特開平５−２
７３６２３号公報の構成では、１段目の周期分極反転構
造から射出した光が、２段目の周期分極反転構造に入射
するときに、１段目に入射したときよりも励起光の出力
が減衰している。このため、ＳＨＧの強度分布の波長依
存性が大きくなる場合が生じる。

【００１１】本発明の課題は、特定周期の周期分極反転
構造を用いて、複数の励起光波長に対応可能な疑似位相
整合方式の波長変換素子を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、光導波路と、
この光導波路内に形成されている周期分極反転構造とを
備えている波長変換素子であって、光導波路中の光の伝
搬方向と、周期分極反転構造において分極反転部が配列
されている配列方向とが交差していることを特徴とす
る。

【００１３】また、本発明は、前記波長変換素子と、強
誘電性材料からなる基板とを備えており、基板に光導波
路と周期分極反転構造とが形成されていることを特徴と
する、波長変換用光導波路デバイスに係るものである。

【００１４】また、本発明は、光導波路と、この光導波
路内に形成されている周期分極反転構造とを備えている
波長変換素子を製造する方法であって、強誘電性材料か
らなり、周期分極反転構造が形成されている基板に光導
波路を形成するのに際して、光導波路内での光の伝搬方
向と周期分極反転構造において分極反転部が配列されて
いる配列方向とが交差するように光導波路を形成するこ
とを特徴とする。

【００１５】本発明者は、光導波路中の光の伝搬方向
と、周期分極反転構造において分極反転部が配列されて
いる配列方向とが交差するように、光導波路を形成する
ことを想到した。これによって、光導波路内において、
分極反転部の配列方向が光の進行方向と交差しているこ
とから、分極反転部の間隔（周期）をΛとしたとき、光
が実際に感ずる周期はΛよりも大きくなる。即ち、光の
伝搬方向と分極反転部の配列方向との交差角度をαとす
ると、光導波路内を伝搬する光に対する分極反転部の周
期はΛ／ｃｏｓαとなる。従って、前記式（１）は、以
下のように書き直すことができる。

【００１６】 λ＝１×Λ／ｃｏｓα・（N（２ω）−N（１ω））・・（２）

【００１７】ここで、λは励起光の波長であり、Λは分
極反転部分の周期であり、N（１ω）は励起光の実効屈
折率であり、N（２ω）は第二高調波（ＳＨＧ）の実効
屈折率である。ＳＨＧ光の波長はλ／２である。

【００１８】従って、前記交差方向を変更することによ
って（αを変更することによって）、光導波路に入力さ
れてくる励起光の波長λの変動に対応し、高出力の高調
波を発生させることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
を更に詳細に説明する。図１は、本発明の１実施形態に
係るQPM-SHG デバイスの一形態を示す。図２は、図１の
デバイスの横断面図である。図２に示すように、固定用
基板６の表面６ａ上に接着剤層５を介して波長変換用基
板７の背面７ｂが接着されている。基板７は強誘電性材
料からなる。基板７の表面７ａ側には、図１に示すよう
に、周期分極反転構造２と光導波路３とが形成されてい
る。周期分極反転構造２は、一定周期λをもって周期的
に多数形成された分極反転部１６からなる。多数の分極
反転部１６と非反転部１５とが交互に形成されている。
１７は両者の境界面である。多数の分極反転部１６は、
互いに平行に形成されており、矢印Ａの方向に向かって
伸びるように配列されている。

【００２０】基板７の表面７ａ側には一対の溝４Ａ、４
Ｂを形成し、溝４Ａと４Ｂとの間にリッジ型の光導波路
３を形成する。光導波路３は、略真っ直ぐに伸びる直線
状部分３ａ、３ｂを備えている。直線状部分３ａ中にお
いては、周期分極反転構造２ａが、光導波路の長手方向
とは交差するように配列されている。直線状部分３ａの
長手方向Ｂが光の伝搬方向である。ここで、直線状部分
３ａにおける光の伝搬方向をＢとし、周期分極反転構造
２における分極反転部の配列方向をＡとする。分極反転
部１６の配列方向とは、分極反転部１６が配列されてい
る方向のことであり、周期分極反転構造が延びている方
向のことである。あるいは、配列方向Ａは、境界面１７
に対して略垂直な方向である。分極反転部の配列方向Ａ
と、直線状部分３ａにおける光の伝搬方向Ｂとの交差角
度をα１とする。この場合には、周期分極反転構造２に
おける周期をΛとすると、直線状部分３ａ内における周
期分極反転構造２ａの周期はΛ／ｃｏｓα１である。

【００２１】これと同様に、分極反転部の配列方向Ａ
と、直線状部分３ｂにおける光の伝搬方向Ｃとの交差角
度をα２とする。この場合には、周期分極反転構造２に
おける周期をΛとすると、直線状部分３ｂ内における周
期分極反転構造２ｂの周期はΛ／ｃｏｓα２である。

【００２２】直線状部分３ａと３ｂとは、曲がり部分１
１Ａによって連結されている。曲がり部分１１Ａは、直
線状部分３ａと３ｂとの間で線型的に（リニアに）屈
曲、湾曲している。曲がり部分１１Ａ内の周期分極反転
構造１２Ａの周期は、当然、Λ／ｃｏｓα１からΛまで
滑らかに減少し、かつΛからΛ／ｃｏｓα２まで滑らか
に増大する。

【００２３】この波長変換素子１４Ａ（または波長変換
用光導波路デバイス１Ａ）は、第一の変換部１０Ａ、第
二の変換部１０Ｂおよび曲がり部分を備えている。変換
部１０Ａ、１０Ｂにおける各位相整合条件は前述した。

【００２４】このような素子によれば、励起光の波長λ
が若干変化ないし変動したときに、その変動に応じて交
差角度α１、α２を変動させ、調節することによって、
特定周期の周期分極反転構造２を用いて位相整合条件を
満足することができる。

【００２５】本発明の好適な実施形態においては、光導
波路の全長にわたって、分極反転部の配列方向を略一定
とする。つまり、これによって、一種類の周期分極反転
構造から、前記交差角度αを変更することによって複数
種類の励起光波長λに対して位相整合条件を高効率で満
足させることができる。

【００２６】好適な実施形態においては、光導波路が、
光の伝搬方向が変化する曲がり部分を備えている。

【００２７】好適な実施形態においては、曲がり部分の
曲率半径が１ｍｍ以上である。即ち、曲がり部分の曲率
半径が小さいと（つまり湾曲がきついと）、曲がり部分
から光の一部が放射され、光損失となる。こうした光の
放射を抑制するためには、曲がり部分の曲率半径を大き
くし、曲がり部分の湾曲を緩やかにすることが効果的で
ある。

【００２８】また、素子の大型化を抑制するという観点
からは、曲がり部分の曲率半径は５０ｍｍ以下とするこ
とが好ましい。

【００２９】好適な実施形態においては、光導波路が複
数の直線状部分を備えており、隣接する直線状部分が曲
がり部分によって連結されている。図１はこの実施形態
に該当する。

【００３０】こうした実施形態において、各直線状部分
における交差角度αが略同一である場合には、光導波路
の全長を通してほぼ一つの励起光波長に対して位相整合
条件を満足する。しかし、複数の互いにある程度離れた
励起光波長に対しては位相整合条件を満足させることは
できない。

【００３１】一方、各直線状部分における交差角度αを
ずらすことができる。この場合には、各直線状部分にお
いて位相整合条件を満足する励起光波長λは若干異なっ
てくるので、裕度は向上する。

【００３２】図１の実施形態においては、２つの直線状
部分を設けた。しかし、直線状部分の個数は特に限定さ
れない。例えば、図３の実施形態においては、合計で４
つの直線状部分を設けた。即ち、図３の波長変換素子素
子１４Ｂ（波長変換用光導波路デバイス１Ｂ）は、４つ
の波長変換部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを備えて
いる。各波長変換部内にはそれぞれ直線状部分３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄが設けられている。隣接する各直線状部
分の間には、それぞれ曲がり部分１１Ａ、１１Ｂ、１１
Ｃが設けられている。各曲がり部分は、それぞれ線型的
に（リニアに）湾曲している。各直線状部分３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄ内には、それぞれ周期分極反転構造２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが形成されている。また、各曲が
り部分１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ内には、それぞれ周期分
極反転構造１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが形成されている。
各直線状部分３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにおいて、光の伝
搬方向と分極反転部の配列方向との交差角度は、α１、
α２、α３、α４とする。

【００３３】各直線状部分における交差角度αの上限は
特にないが、変換効率を高く保持するという観点からは
４５°以下が好ましい。

【００３４】また、好適な実施形態においては、光導波
路における光の伝搬方向と分極反転部の配列方向との交
差角度を線型的に変化させることができる。この場合に
は、前述したように、励起光波長に対する位相整合条件
の裕度を高めることができる。

【００３５】この実施形態において、光導波路の平面的
形態は特に限定されない。しかし、光導波路を線型的に
湾曲させることが好ましい。こうした湾曲形態は特に限
定されず、二次関数や三次関数以上の高次関数であって
よく、双曲線であってよい。特に好ましくは、光導波路
の形状がほぼ正弦曲線をなしている。ここで言う正弦曲
線は、余弦曲線と同義である。

【００３６】図４は、この実施形態に係る波長変換素子
１４Ｃ（波長変換用光導波路デバイス１Ｃ）を示す平面
図である。基板７の表面側には、周期Λの周期分極反転
構造２が形成されている。分極反転部は一定方向（Ａ方
向）に向かって配列されている。基板７上には、一対の
溝４Ｃ、４Ｄが形成されており、一対の溝４Ｃと４Ｄと
の間にリッジ型の光導波路３Ｂが形成されている。光導
波路３Ｂは、平面的に見て略正弦形状をなしている。

【００３７】従って、図４の下段に概略的に示すよう
に、光導波路３Ｂの各部分において、それぞれ光の伝搬
方向Ｂ、Ｃ、Ｄと、分極反転部の配列方向Ａとの交差角
度αは滑らかに変化する。具体的には、交差角度αは、
図４の左側から右側へと向かって（例えば励起光の入力
側から出力側へと向かって）、０から所定の最大値αｍ
ａｘへと向かって増大し、次いで０に向かって減少し、
次いで０から所定の最大値αｍａｘへと向かって増大
し、再び０へと向かって減少する。

【００３８】最大値αｍａｘの値も特に限定されない
が、変換効率を高く保持するという観点からは４５°以
下が好ましい。

【００３９】本発明の波長変換素子は、最低でも光導波
路と、光導波路内の周期分極反転構造のみを含んでいれ
ば成立する。従って、基板７の光導波路以外の部分は必
須要件ではない。

【００４０】また、本発明の高調波発生装置は、少なく
とも前記波長変換素子と、この波長変換素子に対して励
起光を入力する入力手段とを備えていれば成立する。こ
うした入力手段としては、例えば半導体レーザーがある
が、限定はされない。

【００４１】前述したようなリッジ型の光導波路を形成
するための溝の加工は、レーザーアブレーション法、ド
ライエッチング法、機械加工法によって行うことができ
る。レーザーアブレーション法を実施する場合には、通
常、自動ステージ上に基板７を載せてから加工を行う。

【００４２】重要な問題として、励起光の波長λを確認
した後に、λの正確な測定値に対応して交差角度αを設
定し、溝を加工する必要がある。この際、レーザーアブ
レーション法によれば、励起光の波長λを確認した後
に、移動ステージの移動パターンを設定することによっ
て、前記交差角度αを容易に変更できるので、対応が容
易である。この点で、レーザーアブレーション法が特に
優れている。

【００４３】これに対して、エッチング法の場合には、
各交差角度に対応して各マスクパターンを逐一製造する
必要がある。しかし、励起光の波長λを確認した後に、
λの正確な測定値に対応して交差角度αを設定し、これ
に対応したマスクパターンを逐一製造することは困難で
ある。

【００４４】上記のような実施形態においては、基板７
を接着剤層５によって固定用基板６に対して接着してい
る。この場合には、接着剤層の屈折率は基板７の屈折率
よりも低いことが好ましく、また接着剤層が非晶質であ
ることが好ましい。接着剤層の屈折率と基板７の屈折率
との屈折率差は、５％以上であることが好ましく、１０
％以上であることが更に好ましい。接合層の材質は、有
機樹脂やガラス（特に好ましくは低融点ガラス）が好ま
しい。有機樹脂としては、アクリル系樹脂、エポキシ系
樹脂、シリコーン樹脂等を例示できる。ガラスとして
は、酸化珪素を主成分とする低融点ガラスが好ましい。

【００４５】光導波路の形成方法としては、以下の方法
もある。（１）非線形光学結晶からなる基板の表面領域を変質さ
せ、その組成を部分的に変化させることによって、基板
の表面領域に屈折率の高い変質層、例えばチタン拡散層
やプロトン交換層を設ける。（２）非線形光学結晶からなる基板の表面に、基板より
も屈折率が高い単結晶膜を形成し、この単結晶膜を細長
い平面形状に加工する。

【００４６】本発明の素子を第二高調波発生装置として
使用した場合には、高調波の波長は３３０−１６００ｎ
ｍが好ましく、４００−４３０ｎｍが特に好ましい。

【００４７】光導波路を構成する非線形光学結晶は特に
限定されないが、周期分極反転構造を形成しやすい強誘
電体単結晶が好ましく、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ
_３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、ニオブ酸
リチウム−タンタル酸リチウム固溶体、Ｋ_３Ｌｉ_２Ｎｂ
_５Ｏ_１５の各単結晶が特に好ましい。

【００４８】こうした結晶中には、三次元光導波路の耐
光損傷性を更に向上させるために、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、スカンジウム（Ｓｃ）及びインジ
ウム（Ｉｎ）からなる群より選ばれる１種以上の金属元
素を含有させることができ、マグネシウムが特に好まし
い。

【００４９】本発明においては、周期分極反転構造を光
導波路内に形成するので、分極反転特性（条件）が明確
であるとの観点から、ニオブ酸リチウム単結晶、ニオブ
酸リチウムータンタル酸リチウム固溶体単結晶、又はこ
れらにマグネシウムを添加したものが特に好ましい。

【００５０】前記した結晶中には、ドープ成分として、
希土類元素を含有させることができる。この希土類元素
は、レーザー発振用の添加元素として作用する。この希
土類元素としては、特にＮｄ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｈｏ、Ｄ
ｙ、Ｐｒが好ましい。

【００５１】前記固定用基板の材質は特に限定されず、
所定の構造強度を有していればよい。ただし、光導波路
と熱膨張係数等の物性値が近い方が好ましく、ニオブ酸
リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、タンタル酸リチウム（Ｌｉ
ＴａＯ_３）、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固
溶体、Ｋ_３Ｌｉ_２Ｎｂ_５Ｏ_１５の各単結晶が特に好まし
い。

【００５２】周期分極反転構造の形成法は限定されな
い。電気光学結晶基板、例えばニオブ酸リチウム基板に
周期分極反転構造を形成する方法としては、Ｔｉ内拡散
法、Ｌｉ_２Ｏ外拡散法、ＳｉＯ_２装荷熱処理法、Ｔｉ熱
酸化法、プロトン交換熱処理法、電子ビーム走査照射
法、電圧印加法、コロナ帯電法が好ましい。これらの方
法の中で、深い周期分極反転構造を精度良く形成すると
いう観点から、ＸカットまたはＹカット、あるいはその
オフカット基板を使用する場合には、電圧印加法が特に
好ましい。また、Ｚカット基板を使用する場合にはコロ
ナ帯電法あるいは電圧印加法で行うことが特に好まし
い。

【００５３】周期分極反転構造を形成するための前記の
マスクパターンを形成する材質としては、レジスト、Ｓ
ｉＯ_２、Ｔａ等を例示でき、マスクパターンを形成する
方法としては、フォトリソグラフィー法を例示できる。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、特
定周期の周期分極反転構造を用いて、複数の励起光波長
に対応可能な疑似位相整合方式の波長変換素子を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る波長変換素子１４Ａ
（波長変換用光導波路デバイス１Ａ）を概略的に示す平
面図である。

【図２】図１の基板１Ａの横断面図である。

【図３】本発明の他の実施形態に係る波長変換素子１４
Ｂ（波長変換用光導波路デバイス１Ｂ）を概略的に示す
平面図である。

【図４】本発明の他の実施形態に係る波長変換素子１４
Ｃ（波長変換用光導波路デバイス１Ｃ）を概略的に示す
平面図である。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ波長変換用光導波路デバイス
２基板７上の周期分極反転構造２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄ直線状部分内の周期分極反転構造
２ｅ正弦曲線状の湾曲部分内の周期分極反転構造３、３Ａ、３Ｂ光導波路４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、
４Ｄ溝５接着剤層６固定用基板
７強誘電性材料からなる基板１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ波長変換部
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ光導波路の曲がり部分
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ曲がり部分内の周期分極反転
構造１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ波長変換素子
１５非分極反転部１６分極反転部
Ａ周期分極反転構造２内の分極反転部１６の配
列方向Ｂ、Ｃ、Ｄ，Ｅ直線状部分における光
の伝搬方向 α 光導波路内の光の伝搬方向と前
記配列方向Ａとの交差角度 α１、α２、α３、α４光導波路の各直線状部分内の
光の伝搬方向と前記配列方向Ａとの交差角度 Λ
周期分極反転構造の周期 Λ／ｃｏｓα 光導
波路内の周期分極反転構造の周期 Λ／ｃｏｓα
１、Λ／ｃｏｓα２、Λ／ｃｏｓα３、Λ／ｃｏｓα４
直線状部分内の周期分極反転構造の周期

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H047 KA05 KA12 LA00 NA08 PA24 QA03 RA00 TA12 2K002 AA05 AB12 CA03 DA06 EA04 FA19 FA26 FA27 GA04 HA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導波路と、この光導波路内に形成されて
いる周期分極反転構造とを備えている波長変換素子であ
って、前記光導波路中の光の伝搬方向と、前記周期分極反転構
造において分極反転部が配列されている配列方向とが交
差していることを特徴とする、波長変換素子。
【請求項２】前記光導波路の全長にわたって前記配列方
向が略一定であることを特徴とする、請求項１記載の波
長変換素子。
【請求項３】前記光導波路が曲がり部分を備えているこ
とを特徴とする、請求項１または２記載の波長変換素
子。
【請求項４】前記曲がり部分の曲率半径が１ｍｍ以上で
あることを特徴とする、請求項３記載の波長変換素子。
【請求項５】前記光導波路が複数の直線状部分を備えて
おり、隣接する前記直線状部分が前記曲がり部分によっ
て連結されていることを特徴とする、請求項３または４
記載の波長変換素子。
【請求項６】前記光導波路における前記伝搬方向と前記
配列方向との交差角度が線型的に変化することを特徴と
する、請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の波
長変換素子。
【請求項７】前記光導波路が線型的に湾曲していること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つの請求項に
記載の波長変換素子。
【請求項８】前記光導波路の形状がほぼ正弦曲線をなし
ていることを特徴とする、請求項７記載の波長変換素
子。
【請求項９】請求項１〜８のいずれか一つの請求項に記
載の波長変換素子と、強誘電性材料からなる基板とを備
えており、前記基板に前記光導波路と前記周期分極反転
構造とが形成されていることを特徴とする、波長変換用
光導波路デバイス。
【請求項１０】前記光導波路の幅方向の両側を輪郭づけ
るための一対の溝が前記基板に形成されていることを特
徴とする、請求項９記載の光導波路デバイス。
【請求項１１】前記溝がレーザーアブレーション法によ
り形成されていることを特徴とする、請求項１０記載の
光導波路デバイス。
【請求項１２】請求項１〜８のいずれか一つの請求項に
記載の波長変換素子と、この波長変換素子に対して波長
変換前の光を入力する入力手段とを備えていることを特
徴とする、高調波発生装置。
【請求項１３】光導波路と、この光導波路内に形成され
ている周期分極反転構造とを備えている波長変換素子を
製造する方法であって、強誘電性材料からなり、周期分
極反転構造が形成されている基板に光導波路を形成する
のに際して、前記光導波路内での光の伝搬方向と前記周
期分極反転構造において分極反転部が配列されている配
列方向とが交差するように前記光導波路を形成すること
を特徴とする、波長変換素子の製造方法。
【請求項１４】前記基板において前記配列方向が略一定
であることを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】前記光導波路に曲がり部分を形成するこ
とを特徴とする、請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１６】前記曲がり部分の曲率半径が１ｍｍ以上
であることを特徴とする、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】前記光導波路に複数の直線状部分を設
け、隣接する前記直線状部分を前記曲がり部分によって
連結することを特徴とする、請求項１５または１６記載
の方法。
【請求項１８】前記光導波路における前記伝搬方向と前
記配列方向との交差角度を線型的に変化させることを特
徴とする、請求項１３〜１６のいずれか一つの請求項に
記載の方法。
【請求項１９】前記光導波路を線型的に湾曲させること
を特徴とする、請求項１３〜１６のいずれか一つの請求
項に記載の方法。
【請求項２０】前記光導波路の形状がほぼ正弦曲線をな
していることを特徴とする、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】前記光導波路の幅方向の両側を輪郭づけ
るための一対の溝を前記基板に形成することを特徴とす
る、請求項１３〜２０のいずれか一つの請求項に記載の
方法。
【請求項２２】前記溝をレーザーアブレーション法によ
り形成することを特徴とする、請求項２１記載の方法。