JP2003270687A - Method of forming periodical polarization inversion structure, periodical polarization inversion structure, and optical waveguide element - Google Patents
Method of forming periodical polarization inversion structure, periodical polarization inversion structure, and optical waveguide elementInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば擬似位相整
合方式の第二高調波発生デバイスに適した光導波路素子
の製造に利用できる、周期分極反転構造の形成に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to formation of a periodically poled structure that can be used for manufacturing an optical waveguide device suitable for, for example, a quasi phase matching type second harmonic generation device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光情報処理技術全般において、高密度光
記録を実現するためには、波長４００−４３０ｎｍ程度
の青色光を，３０ｍＷ以上の出力で安定的に発振する青
色光レーザーが要望されており、開発競争が行われてい
る。青色光光源としては、赤色光を基本波として発振す
るレーザーと、疑似位相整合方式の第二高調波発生素子
とを組み合わせた光導波路型の波長変換素子が期待され
ている。2. Description of the Related Art In general optical information processing technology, in order to realize high-density optical recording, a blue light laser capable of stably oscillating blue light having a wavelength of about 400 to 430 nm with an output of 30 mW or more is required. There is competition for development. As a blue light source, an optical waveguide type wavelength conversion element in which a laser that oscillates red light as a fundamental wave and a second harmonic generation element of a quasi phase matching system are combined is expected.
【０００３】このような素子を製造するためには、所定
の周期を有する周期分極反転構造を素子内に形成するこ
とが必要である。この方法としては、いわゆる電圧印加
法が知られている。図１７は、電圧印加法によって、強
誘電体単結晶基板４内に周期分極反転構造を形成するプ
ロセスを模式的に示す斜視図である。In order to manufacture such an element, it is necessary to form a periodically poled structure having a predetermined period in the element. A so-called voltage application method is known as this method. FIG. 17 is a perspective view schematically showing a process of forming a periodic domain inversion structure in the ferroelectric single crystal substrate 4 by the voltage application method.
【０００４】この方法においては、強誘電体単結晶から
なるオフカット基板４を使用する。基板４の表面４ａに
第一の電極３０および第三の電極３１を形成し、裏面４
ｂに第二の電極（一様電極）８Ａを形成する。第一の電
極３０は、複数の周期的に配列された細長い電極片２
と、多数の電極片を接続する細長い給電電極１とからな
る。第三の電極３１は細長い対向電極片５からなってお
り、対向電極片５は、電極片２の先端に対向するように
設けられている。In this method, an off-cut substrate 4 made of a ferroelectric single crystal is used. The first electrode 30 and the third electrode 31 are formed on the front surface 4 a of the substrate 4 and the back surface 4
A second electrode (uniform electrode) 8A is formed on b. The first electrode 30 includes a plurality of periodically arranged elongated electrode pieces 2
And an elongated feeding electrode 1 connecting a large number of electrode pieces. The third electrode 31 is composed of an elongated counter electrode piece 5, and the counter electrode piece 5 is provided so as to face the tip of the electrode piece 2.
【０００５】この基板を構成する強誘電体単結晶の分極
方向Ｂは、主面４ａ、４ｂに対して所定角度、例えば５
°傾斜しているので、オフカット基板と呼ばれている。
最初に基板４の全体を１５Ｂの方向に分極させておく。
そして、例えば電極３０と３１との間にＶ１の電圧を印
加し、電極３０と電極８Ａとの間にＶ２の電圧を印加す
ると、各電極片２の先端から分極反転部３３が矢印Ｂと
平行に徐々に進展する。分極反転部３３における分極方
向１５Ａは、１５Ｂとは正反対になる。The polarization direction B of the ferroelectric single crystal forming this substrate is at a predetermined angle with respect to the principal surfaces 4a and 4b, for example, 5
Because it is inclined, it is called an off-cut substrate.
First, the entire substrate 4 is polarized in the direction of 15B.
Then, for example, when a voltage of V1 is applied between the electrodes 30 and 31 and a voltage of V2 is applied between the electrode 30 and the electrode 8A, the polarization inversion part 33 is parallel to the arrow B from the tip of each electrode piece 2. Gradually progress to. The polarization direction 15A in the polarization inversion unit 33 is the opposite of 15B.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、電圧印加
法によって、例えばニオブ酸リチウムやタンタル酸リチ
ウム単結晶基板に周期分極反転構造を形成しようと試み
てきた。しかし、この過程で、電極片の先端から十分な
深さの分極反転部を形成できるようなパルス電圧を印加
すると、強誘電体単結晶基板（あるいはウエハー）にダ
メージが発生することがあった。このダメージは、例え
ば図１６に丸印中に示すようなダメージである。こうし
た強誘電体単結晶のダメージは、素子特性や他のプロセ
スに悪影響を及ぼす。具体的には、第二高調波発生素子
（ＳＨＧ素子）を作製すると、第二高調波出力の低下お
よび歩留りの低下が生ずる。また、光導波路を加工によ
って形成した後には、ＫＯＨなどによってエッチング洗
浄を行う。この際、ダメージ個所からＫＯＨエッチャン
トがしみ込み、アンダークラッドであるＳｉＯ２層を侵
食することがあった。The present inventors have attempted to form a periodic domain inversion structure on a single crystal substrate of lithium niobate or lithium tantalate by a voltage application method. However, in this process, if a pulse voltage capable of forming a domain-inverted portion having a sufficient depth from the tip of the electrode piece is applied, the ferroelectric single crystal substrate (or wafer) may be damaged. This damage is, for example, the damage indicated by circles in FIG. Such damage to the ferroelectric single crystal adversely affects device characteristics and other processes. Specifically, when the second harmonic generating element (SHG element) is manufactured, the second harmonic output is reduced and the yield is reduced. Further, after forming the optical waveguide by processing, etching cleaning is performed with KOH or the like. At this time, the KOH etchant permeated from the damaged portion and sometimes eroded the SiO 2 layer as the underclad.
【０００７】本発明の課題は、強誘電体単結晶基板の一
表面上に設けられた第一の電極と、この第一の電極と対
向するように基板に設けられた第二の電極との間に電圧
を印加することにより、強誘電体単結晶基板内に周期分
極反転構造を形成するのに際して、電圧印加の際に強誘
電体単結晶にダメージが発生するのを抑制することであ
る。An object of the present invention is to provide a first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate and a second electrode provided on the substrate so as to face the first electrode. By applying a voltage between them, it is possible to suppress the occurrence of damage to the ferroelectric single crystal when a voltage is applied when forming the periodically poled structure in the ferroelectric single crystal substrate.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】以下、各態様の発明につ
いて、図面を参照しつつ順次説明する。The invention of each aspect will be sequentially described below with reference to the drawings.
【０００９】第一の態様に係る発明は、強誘電体単結晶
基板の一表面上に設けられた第一の電極と、この第一の
電極と対向するように基板に設けられた第二の電極との
間に電圧を印加することにより、基板内に周期分極反転
構造を形成する方法であって、第一の電極が、周期的に
配列された複数の電極片からなる電極片配列体、電極片
に対して給電するための給電電極、および給電電極に対
して接続されているプロービングパッドを備えており、
給電電極のプロービングパッドとは反対側の終端部に電
極片の幅よりも大きい幅を有する拡幅片部を備えている
ことを特徴とする。The invention according to the first aspect is directed to a first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate, and a second electrode provided on the substrate so as to face the first electrode. A method for forming a periodic domain-inverted structure in a substrate by applying a voltage between the electrodes, wherein the first electrode is an electrode piece array consisting of a plurality of periodically arranged electrode pieces, Equipped with a power supply electrode for supplying power to the electrode piece, and a probing pad connected to the power supply electrode,
It is characterized in that a widening piece portion having a width larger than the width of the electrode piece is provided at the end portion of the power feeding electrode opposite to the probing pad.
【００１０】この態様において好ましくは、拡幅片部の
末端のコーナー部の輪郭が湾曲している。In this aspect, the contour of the corner portion at the end of the widening piece portion is preferably curved.
【００１１】最初に、本発明者は、図１５に示すような
設計の電極を用い、電圧印加法によって周期分極反転構
造を形成した。ここで、強誘電体単結晶基板の裏面側の
第二の電極は、裏面全体に設けられた一様電極８Ａであ
る（図１７参照）。第一の電極３０および第三の電極３
１の平面的パターンを図１５に示す。第一の電極３０に
おいては、複数列、例えば３列の細長い給電電極１Ａ、
１Ｂ、１Ｃの各終端部が、共通のプロービングパッド６
に対して接続されている。各給電電極１Ａ、１Ｂ、１Ｃ
には、それぞれ多数の細長い電極片２が形成されてい
る。これらの電極片２は、目的とする周期分極反転構造
の周期に合わせて一定周期で形成されており、給電電極
の長手方向へと向かって多数配列されており、これによ
って電極片配列体３２を構成している。３２ａは、電極
片配列体３２の一方の終端部であり、３２ｂは、電極片
配列体３２の他方の終端部である。First, the inventor of the present invention formed a periodically poled structure by a voltage application method using electrodes having a design as shown in FIG. Here, the second electrode on the back surface side of the ferroelectric single crystal substrate is the uniform electrode 8A provided on the entire back surface (see FIG. 17). First electrode 30 and third electrode 3
The planar pattern of No. 1 is shown in FIG. In the first electrode 30, a plurality of rows, for example, three rows of elongated feeding electrodes 1A,
Each of the end portions 1B and 1C has a common probing pad 6
Connected to. Each feeding electrode 1A, 1B, 1C
A large number of elongated electrode pieces 2 are formed on each of them. These electrode pieces 2 are formed at a constant cycle in accordance with the cycle of the desired periodically poled structure, and are arranged in a large number in the longitudinal direction of the power supply electrode. I am configuring. 32 a is one end of the electrode piece array 32, and 32 b is the other end of the electrode piece array 32.
【００１２】第三の電極３１は、複数列、例えば４列の
対向電極片５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄと、これらの対向電
極片に接続されている共通の給電電極１０とを備えてい
る。各対向電極片５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、それぞれ、各電
極片配列体３２と所定間隔をおいて対向している。対向
電極片５Ｄは給電電極１Ｃと対向している。The third electrode 31 comprises a plurality of rows, for example, four rows of counter electrode pieces 5A, 5B, 5C, 5D, and a common power supply electrode 10 connected to these counter electrode pieces. Each of the counter electrode pieces 5A, 5B, and 5C faces the corresponding electrode piece array 32 at a predetermined interval. The counter electrode piece 5D faces the power feeding electrode 1C.
【００１３】本発明者は、第三の電極３１を浮動状態と
し、第一の電極と第二の電極との間に数ｋＶのパルス状
の電圧を印加し、周期分極反転構造の形成を試みた。と
ころが、強誘電体単結晶内にダメージが発生することが
あった。例えば図１６に示すように、電極片配列体３２
のプロービングパッド６と反対側の終端部３２ｂ付近、
給電電極１Ａ、１Ｂ、１Ｃのプロービングパッド６側と
反対側の終端部１ｂにおいて、ウエハーにダメージが生
じることがあった。The present inventors tried to form a periodic domain inversion structure by leaving the third electrode 31 in a floating state and applying a pulsed voltage of several kV between the first electrode and the second electrode. It was However, damage may occur in the ferroelectric single crystal. For example, as shown in FIG. 16, an electrode piece array 32
Near the end portion 32b opposite to the probing pad 6 of
The wafer may be damaged at the end portion 1b of the power supply electrodes 1A, 1B, 1C on the side opposite to the probing pad 6 side.
【００１４】なお、図１６においては、電極片配列体の
終端部３２ｂ付近の写真を示す。この写真を撮影する際
には、周期分極反転構造を形成した後に、フッ硝酸によ
ってウエハーの表面をエッチングし、電極３０、３１を
取り除いてある。また、強誘電体単結晶は、ＭｇＯが５
％添加されたLiNbO3である。この写真において、丸印の
黒く観察されているところがダメージである。Note that FIG. 16 shows a photograph near the end portion 32b of the electrode piece array. When this photograph is taken, the surface of the wafer is etched with hydrofluoric nitric acid after forming the periodically poled structure, and the electrodes 30 and 31 are removed. Further, in the ferroelectric single crystal, MgO is 5
% LiNbO3 added. In this photograph, the black circles indicate the damage.
【００１５】第一の態様においては、例えば図１に示す
ように、第一の電極において、周期的に配列された複数
の電極片２からなる電極片配列体３２、電極片２に対し
て給電するための給電電極１、および給電電極１に対し
て接続されているプロービングパッドを設ける。この
際、給電電極１のプロービングパッドとは反対側の終端
部１ｂに、電極片２の幅ａよりも大きい幅ｂを有する拡
幅片部７を設ける。好ましくは、拡幅片部のコーナー部
７ａ、７ｂの輪郭を湾曲させ、角をとった。In the first embodiment, for example, as shown in FIG. 1, in the first electrode, an electrode piece array 32 composed of a plurality of electrode pieces 2 arranged periodically, and power is supplied to the electrode pieces 2. The power supply electrode 1 and the probing pad connected to the power supply electrode 1 are provided. At this time, the widening piece portion 7 having a width b larger than the width a of the electrode piece 2 is provided at the terminal end portion 1b of the power feeding electrode 1 on the side opposite to the probing pad. Preferably, the contours of the corner portions 7a and 7b of the widening piece portion are curved to have corners.
【００１６】このような形状とすることで、電圧印加の
際に、電極片配列体３２の終端部３２ｂおよび給電電極
１の終端部１ｂ付近における電荷の集中が緩和され、ダ
メージを回避することが可能となった。With such a shape, when voltage is applied, the concentration of charges in the vicinity of the terminal end 32b of the electrode piece array 32 and the terminal end 1b of the feeding electrode 1 is alleviated, and damage can be avoided. It has become possible.
【００１７】図２には、図１６と同様の写真を示す。こ
こで、図１に示すような形態の第一の電極を使用してお
り、強誘電体単結晶は、ＭｇＯが５％添加されたLiNbO3
である。図１６において観察された黒いダメージが生じ
ていないことを確認できる。なお、この実施例において
は、各電極片２の幅ａを０．３μｍとし、周期Λを２．
８μｍとし、長さを１００μｍとした。また、拡幅片部
７の幅ｂを５０μｍとした。コーナー部７ａ、７ｂの輪
郭は、長径１００μｍ、短径５０μｍの楕円状とした。
拡幅片部７の長さは１００μｍであり、電極片２の長さ
と同じである。FIG. 2 shows a photograph similar to FIG. Here, the first electrode having the form as shown in FIG. 1 is used, and the ferroelectric single crystal is made of LiNbO3 containing 5% of MgO.
Is. It can be confirmed that the black damage observed in FIG. 16 has not occurred. In this embodiment, the width a of each electrode piece 2 is 0.3 μm, and the period Λ is 2.
The length was 8 μm and the length was 100 μm. Further, the width b of the widened piece portion 7 is set to 50 μm. The contours of the corners 7a and 7b were elliptical with a major axis of 100 μm and a minor axis of 50 μm.
The length of the widening piece portion 7 is 100 μm, which is the same as the length of the electrode piece 2.
【００１８】第一の態様の発明においては、拡幅片部７
の幅ｂと電極片２の幅ａとの比率ｂ／ａは、ダメージ防
止という観点からは30以上であることが好ましく、100
以上であることが更に好ましい。ｂ／ａの上限は特にな
いが、拡幅片部７の幅をある程度以上大きくしても、ダ
メージ防止の効果への寄与は少なく、かえって材料の無
駄が生ずるので、この観点からはｂ／ａは1000以下であ
ることが好ましい。In the invention of the first aspect, the widening piece portion 7
The ratio b / a between the width b of the electrode and the width a of the electrode piece 2 is preferably 30 or more from the viewpoint of preventing damage, and 100
It is more preferable that the above is satisfied. Although there is no particular upper limit to b / a, even if the width of the widened piece portion 7 is increased to some extent or more, it does not contribute much to the effect of preventing damage and wastes the material. It is preferably 1000 or less.
【００１９】コーナー部７ａ、７ｂの輪郭の形態は、湾
曲していれば特に限定されない。しかし、真円形、楕円
形、レーストラック形状、放物線、正弦曲線（余弦曲
線）であることが好ましい。また、この輪郭の曲率半径
は、2〜50μｍとすることが好ましい。The shape of the contours of the corners 7a and 7b is not particularly limited as long as it is curved. However, it is preferably a perfect circle, an ellipse, a racetrack shape, a parabola, or a sine curve (cosine curve). The radius of curvature of this contour is preferably 2 to 50 μm.
【００２０】第二の態様に係る発明は、強誘電体単結晶
基板の一表面上に設けられた第一の電極と、この第一の
電極と対向するように基板に設けられた第二の電極との
間に電圧を印加することにより、基板内に周期分極反転
構造を形成する方法であって、第一の電極が、周期的に
配列された複数の電極片からなる電極片配列体、電極片
に対して給電するための給電電極、および給電電極に対
して接続されているプロービングパッドを備えており、
給電電極のプロービングパッドとは反対側の終端部の外
側に、給電電極と接続されていない浮動電極を備えてい
ることを特徴とする。According to the second aspect of the present invention, a first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate and a second electrode provided on the substrate so as to face the first electrode. A method for forming a periodic domain-inverted structure in a substrate by applying a voltage between the electrodes, wherein the first electrode is an electrode piece array consisting of a plurality of periodically arranged electrode pieces, Equipped with a power supply electrode for supplying power to the electrode piece, and a probing pad connected to the power supply electrode,
It is characterized in that a floating electrode which is not connected to the power feeding electrode is provided outside the end portion of the power feeding electrode opposite to the probing pad.
【００２１】好適な実施形態においては、複数の浮動電
極が、電極片の配列方向に向かって配列されている。In a preferred embodiment, a plurality of floating electrodes are arranged in the arrangement direction of the electrode pieces.
【００２２】図３は、この実施形態において、給電電極
１のプロービングパッドとは反対側の終端部１ｂおよび
その周辺の平面的パターンを示す。本例においては、電
極片配列体３２の終端部３２ｂの外側に、給電電極１に
対して接続されていない細長い浮動電極３Ａ〜３Ｆが形
成され、配列されている。各浮動電極は細長いストライ
プ状である。そして、複数の浮動電極３Ａ、３Ｆが、電
極片２の配列方向Ａに向かって配列されている。FIG. 3 shows a planar pattern of the terminal portion 1b of the power feeding electrode 1 on the side opposite to the probing pad and its periphery in this embodiment. In this example, elongated floating electrodes 3A to 3F that are not connected to the power feeding electrode 1 are formed and arranged outside the terminal end portion 32b of the electrode piece array 32. Each floating electrode has an elongated stripe shape. The plurality of floating electrodes 3A and 3F are arranged in the arrangement direction A of the electrode pieces 2.
【００２３】このようなパターンであっても、給電電極
の終端部１ｂおよび電極片配列体３２の終端部３２ｂの
周辺の電気抵抗が大きくなり、電荷の集中が緩和され、
ダメージを回避することが可能となった。Even with such a pattern, the electric resistance around the end portion 1b of the power supply electrode and the end portion 32b of the electrode piece array 32 is increased, and the concentration of electric charges is relieved.
It is now possible to avoid damage.
【００２４】図４には、図１６と同様の写真を示す。こ
こで、図３に示すような形態の第一の電極を使用してお
り、強誘電体単結晶は、ＭｇＯが５％添加されたLiNbO3
である。図１６において観察された黒いダメージが生じ
ていないことを確認できる。なお、この実施例において
は、各電極片２の幅ａを０．３μｍとし、周期Λを２．
８μｍとし、長さを１００μｍとした。また、浮動電極
３Ａ〜３Ｆの幅を０．３μｍとし、周期を２．８μｍと
した。浮動電極３Ａの長さｄｍを150μｍとし、最も外
側の浮動電極３Ｆの長さｄｅを50μｍとした。ただし、
浮動電極３Ａから最も外側の浮動電極３Ｆまでの合計距
離は100μｍであり、従って浮動電極の本数は６本では
ないことを注意する。FIG. 4 shows a photograph similar to that of FIG. Here, the first electrode having the form as shown in FIG. 3 is used, and the ferroelectric single crystal is LiNbO3 containing 5% of MgO.
Is. It can be confirmed that the black damage observed in FIG. 16 has not occurred. In this embodiment, the width a of each electrode piece 2 is 0.3 μm, and the period Λ is 2.
The length was 8 μm and the length was 100 μm. Further, the width of the floating electrodes 3A to 3F was 0.3 μm, and the period was 2.8 μm. The length dm of the floating electrode 3A was 150 μm, and the length de of the outermost floating electrode 3F was 50 μm. However,
Note that the total distance from the floating electrodes 3A to the outermost floating electrodes 3F is 100 μm, so the number of floating electrodes is not six.
【００２５】第二の態様の発明においては、浮動電極の
長さｄが、給電電極に最も近い浮動電極３Ａから末端の
浮動電極３Ｆへと向かって小さくなっていることが好ま
しい。これによって、末端の浮動電極３Ｆに近づくのに
つれて電気抵抗が増大し、電荷の局部的な集中を抑制す
るのに効果的である。In the second aspect of the invention, it is preferable that the length d of the floating electrode is reduced from the floating electrode 3A closest to the feeding electrode toward the terminal floating electrode 3F. As a result, the electric resistance increases as it approaches the terminal floating electrode 3F, and it is effective in suppressing local concentration of charges.
【００２６】この場合には、給電電極１に最も近い浮動
電極３Ａの長さｄｍと、末端の浮動電極３Ｆの長さｄｅ
との比率ｄｍ／ｄｅは、電荷の局部的な集中を抑制する
という観点からは1.2以上であることが好ましく、3.0以
上であることが更に好ましい。In this case, the length dm of the floating electrode 3A closest to the feeding electrode 1 and the length de of the floating electrode 3F at the end are set.
The ratio dm / de is preferably 1.2 or more, and more preferably 3.0 or more, from the viewpoint of suppressing local concentration of charges.
【００２７】また、好適な実施形態においては、複数の
浮動電極の各端部を結ぶ仮想線が、給電電極に最も近い
浮動電極から最も遠い浮動電極へと向かって湾曲してい
る。例えば、図５に示す例では、浮動電極３Ａ〜３Ｇの
各端部を結ぶ仮想線３５が、給電電極１に最も近い浮動
電極３Ａから末端の浮動電極３Ｇへと向かって湾曲して
いる。この湾曲形状は特に限定されない。しかし、真円
形、楕円形、レーストラック形状、放物線、正弦曲線
（余弦曲線）であることが好ましい。この場合には、浮
動電極における電気抵抗値が末端の浮動電極へと向かっ
て段階的に増大するので、電荷の局部的な集中を抑制す
るという観点からは一層好ましい。Further, in a preferred embodiment, an imaginary line connecting the ends of the plurality of floating electrodes is curved from the floating electrode closest to the power feeding electrode to the farthest floating electrode. For example, in the example shown in FIG. 5, an imaginary line 35 connecting the respective ends of the floating electrodes 3A to 3G is curved from the floating electrode 3A closest to the power feeding electrode 1 toward the terminal floating electrode 3G. This curved shape is not particularly limited. However, it is preferably a perfect circle, an ellipse, a racetrack shape, a parabola, or a sine curve (cosine curve). In this case, the electrical resistance value of the floating electrode gradually increases toward the terminal floating electrode, which is more preferable from the viewpoint of suppressing local concentration of charges.
【００２８】また、好適な実施形態においては、複数の
浮動電極の幅が、給電電極に最も近い浮動電極から末端
の浮動電極へと向かって小さくなっている。この場合に
も、浮動電極における電気抵抗値が末端の浮動電極へと
向かって増大するので、電荷の局部的な集中を抑制する
という観点から好ましい。例えば、図６に示す例におい
ては、浮動電極の幅ｅが、給電電極１に最も近い浮動電
極から末端の浮動電極へと向かって小さくなっている。Also, in the preferred embodiment, the width of the plurality of floating electrodes is reduced from the floating electrode closest to the feed electrode to the terminal floating electrode. In this case as well, the electric resistance value of the floating electrode increases toward the terminal floating electrode, which is preferable from the viewpoint of suppressing local concentration of charges. For example, in the example shown in FIG. 6, the width e of the floating electrode decreases from the floating electrode closest to the feeding electrode 1 to the terminal floating electrode.
【００２９】本実施形態においては、給電電極１に最も
近い浮動電極３Ａの幅ｅｍと、末端の浮動電極３Ｇの幅
ｅｅとの比率ｅｍ／ｅｅは、電荷の局部的な集中を抑制
するという観点からは1.5以上であることが好ましく、
3.0以上であることが更に好ましい。In the present embodiment, the ratio em / ee between the width em of the floating electrode 3A closest to the feeding electrode 1 and the width ee of the floating electrode 3G at the end is such that local concentration of charges is suppressed. Is preferably 1.5 or more,
It is more preferably 3.0 or more.
【００３０】また、好適な実施形態においては、隣接す
る浮動電極の間隔が、給電電極に最も近い浮動電極から
最も遠い浮動電極へと向かって大きくなっている。この
場合にも、浮動電極における電気抵抗値が末端の浮動電
極へと向かって増大するので、電荷の局部的な集中を抑
制するという観点から好ましい。例えば、図７に示す例
においては、隣接する浮動電極の間隔ｆが、給電電極に
最も近い浮動電極から末端の浮動電極へと向かって大き
くなっている。Further, in a preferred embodiment, the distance between the adjacent floating electrodes increases from the floating electrode closest to the feeding electrode to the floating electrode farthest from the feeding electrode. In this case as well, the electric resistance value of the floating electrode increases toward the terminal floating electrode, which is preferable from the viewpoint of suppressing local concentration of charges. For example, in the example shown in FIG. 7, the distance f between adjacent floating electrodes increases from the floating electrode closest to the feeding electrode toward the terminal floating electrode.
【００３１】本実施形態においては、給電電極１に最も
近い浮動電極３Ａと隣接の浮動電極３Ｂとの間隔ｆｍ
と、末端の浮動電極３Ｅと隣接の浮動電極３Ｄとの間隔
ｆｅとの比率ｆｍ／ｆｅは、電荷の局部的な集中を抑制
するという観点からは1.2以上であることが好ましく、2
以上であることが更に好ましい。In the present embodiment, the distance fm between the floating electrode 3A closest to the feeding electrode 1 and the adjacent floating electrode 3B.
And the ratio fm / fe of the distance fe between the floating electrode 3E at the end and the adjacent floating electrode 3D is preferably 1.2 or more from the viewpoint of suppressing local concentration of charges.
It is more preferable that the above is satisfied.
【００３２】第三の態様に係る発明は、強誘電体単結晶
基板の一表面上に設けられた第一の電極と、基板の裏面
上に設けられた第二の電極との間に電圧を印加すること
により、基板内に周期分極反転構造を形成する方法であ
って、第一の電極が、周期的に配列された複数の電極片
からなる電極片配列体、電極片に対して給電するための
給電電極、および給電電極に対して接続されているプロ
ービングパッドを備えており、一表面に第一の電極と第
二の電極とを投影したときに、第二の電極の少なくとも
一方の終端部が電極片配列体の終端の内側に配置されて
いることを特徴とする。According to the third aspect of the invention, a voltage is applied between the first electrode provided on one surface of the ferroelectric single crystal substrate and the second electrode provided on the back surface of the substrate. A method of forming a periodically poled structure in a substrate by applying a voltage, wherein a first electrode feeds power to an electrode piece array consisting of a plurality of electrode pieces arranged periodically and to the electrode pieces. And a probing pad connected to the power feeding electrode for projecting the first electrode and the second electrode onto one surface and terminating at least one of the second electrodes. The part is arranged inside the end of the electrode piece array.
【００３３】図８、図９を参照しつつ、本態様の発明に
ついて更に説明する。本例では、強誘電体単結晶からな
るオフカット基板４を使用する。基板４の表面４ａに第
一の電極３０および第三の電極３１を形成し、裏面４ｂ
に第二の電極（一様電極）８を形成する。第一の電極３
０は、複数の周期的に配列された細長い電極片２と、多
数の電極片を接続する細長い給電電極１と、給電電極１
の終端部に接続されたプロービングパッド６とを備えて
いる。第三の電極は細長い対向電極片５からなってお
り，対向電極片５は、電極片２の先端に対向するように
設けられている。The invention of this embodiment will be further described with reference to FIGS. 8 and 9. In this example, the off-cut substrate 4 made of a ferroelectric single crystal is used. The first electrode 30 and the third electrode 31 are formed on the front surface 4a of the substrate 4, and the back surface 4b
A second electrode (uniform electrode) 8 is formed on. First electrode 3
0 is a plurality of periodically arranged elongated electrode pieces 2, an elongated feeding electrode 1 for connecting a large number of electrode pieces, and a feeding electrode 1
And a probing pad 6 connected to the terminal end of the. The third electrode comprises an elongated counter electrode piece 5, and the counter electrode piece 5 is provided so as to face the tip of the electrode piece 2.
【００３４】ここで、裏面上の第二の電極８の形態を図
９に点線で示す。そして、第一の電極および第二の電極
を共通の平面４ａに投影すると、第二の電極８の終端部
８ａ、８ｂが、電極片配列体３２の終端部３２ａ、３２
ｂの内側に配置されている。なお、この要件は、第二の
電極８の終端部８ａで満足されているか、あるいは、終
端部８ｂで満足されていれば良い。Here, the form of the second electrode 8 on the back surface is shown by a dotted line in FIG. Then, when the first electrode and the second electrode are projected onto the common plane 4a, the end portions 8a and 8b of the second electrode 8 become the end portions 32a and 32 of the electrode piece array 32.
It is located inside b. Note that this requirement may be satisfied at the terminal end portion 8a of the second electrode 8 or at the terminal end portion 8b.
【００３５】このように構成することで、表面電極３０
と裏面電極８との間で電圧を印加したときに、電極片配
列体３２の終端部３２ａ、３２ｂにおいて裏面の電極８
との重複がないので、終端部３２ａ、３２ｂに電荷が集
中しにくく、ダメージを回避することが可能である。With this structure, the surface electrode 30
When a voltage is applied between the rear surface electrode 8 and the rear surface electrode 8, the rear surface electrode 8 at the terminal ends 32a and 32b of the electrode piece array 32 is
Since it is not overlapped with, it is difficult for electric charges to concentrate on the terminal ends 32a and 32b, and damage can be avoided.
【００３６】終端部３２ａと８ａとの間隔、あるいは、
終端部３２ｂと８ｂとの間隔ｇは、終端部における電荷
の集中を抑制し、ダメージを防止するという観点から
は、０．６ｍｍ以上が好ましく、１．０ｍｍ以上が更に
好ましい。The distance between the end portions 32a and 8a, or
The distance g between the terminal portions 32b and 8b is preferably 0.6 mm or more, and more preferably 1.0 mm or more, from the viewpoint of suppressing the concentration of electric charges at the terminal portions and preventing damage.
【００３７】第四の態様に係る発明は、強誘電体単結晶
基板の一表面上に設けられた第一の電極と、基板の裏面
上に設けられた第二の電極との間に電圧を印加すること
により、基板内に周期分極反転構造を形成する方法であ
って、第一の電極が、周期的に配列された複数の電極片
からなる電極片配列体、電極片に対して給電するための
給電電極、および給電電極に対して接続されているプロ
ービングパッドを備えており、一表面に第三の電極が設
けられており、この第三の電極が、電極片配列体と対向
する対向電極片を備えており、対向電極片の少なくとも
一方の終端が電極片配列体の終端の内側に配置されてい
る。The invention according to the fourth aspect provides a voltage between a first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate and a second electrode provided on the back surface of the substrate. A method of forming a periodically poled structure in a substrate by applying a voltage, wherein a first electrode feeds power to an electrode piece array consisting of a plurality of electrode pieces arranged periodically and to the electrode pieces. Power supply electrode and a probing pad connected to the power supply electrode, a third electrode is provided on one surface, and the third electrode faces the electrode piece array body. An electrode piece is provided, and at least one end of the counter electrode piece is arranged inside the end of the electrode piece array.
【００３８】この態様において好ましくは、第三の電極
が、対向電極片に接続されている導電性接続部を備えて
いる。In this aspect, preferably, the third electrode has a conductive connecting portion connected to the counter electrode piece.
【００３９】このような構成することで、電極片配列体
の終端部およびその周辺における電荷の集中を抑制で
き、これによって強誘電体単結晶のダメージを防止でき
る。With such a structure, it is possible to suppress the concentration of charges at the terminal end portion of the electrode piece array and its periphery, and thereby prevent the ferroelectric single crystal from being damaged.
【００４０】図１０は、この態様の実施例の電極パター
ンを示す。第一の電極３０が、周期的に配列された複数
の電極片２からなる電極片配列体３２、電極片２に対し
て給電するための給電電極１Ａ、１Ｂ、および給電電極
１Ａ、１Ｂに対して接続されているプロービングパッド
６を備えている。また、第三の電極３１が、電極片配列
体３２と対向する対向電極片５Ａ、５Ｂと、対向電極片
に接続されている導電性接続部１０を備えている。対向
電極片５Ａ、５Ｂの少なくとも一方の終端部５ａが電極
片配列体３２の終端部３２ａの内側に配置されている。
これによって、電極片配列体３２の終端部３２ａにおい
て電荷が集中しにくく、ダメージを回避することが可能
である。FIG. 10 shows an electrode pattern of an embodiment of this aspect. The first electrode 30 is provided with respect to an electrode piece array 32 including a plurality of electrode pieces 2 arranged periodically, power supply electrodes 1A and 1B for supplying power to the electrode pieces 2, and power supply electrodes 1A and 1B. It is provided with a probing pad 6 that is connected to the probing pad 6. Further, the third electrode 31 includes counter electrode pieces 5A and 5B facing the electrode piece array 32, and a conductive connecting portion 10 connected to the counter electrode piece. At least one end portion 5a of the opposing electrode pieces 5A and 5B is arranged inside the end portion 32a of the electrode piece array 32.
This makes it difficult for electric charges to concentrate at the terminal end 32a of the electrode piece array 32, and avoids damage.
【００４１】終端部３２ａと５ａとの間隔ｈは、終端部
における電荷の集中を抑制し、ダメージを防止するとい
う観点からは、０．６ｍｍ以上が好ましく、１．０ｍｍ
以上が更に好ましい。The distance h between the terminating portions 32a and 5a is preferably 0.6 mm or more and 1.0 mm from the viewpoint of suppressing the concentration of electric charges at the terminating portion and preventing damage.
The above is more preferable.
【００４２】第四の態様の好適な実施形態においては、
対向電極片の両方の終端部が、それぞれ、電極片配列体
の両方の終端の内側に配置されている。In a preferred embodiment of the fourth aspect,
Both end portions of the counter electrode piece are respectively arranged inside both end portions of the electrode piece array.
【００４３】図１１はこの実施形態に係るものである。
第一の電極３０が、周期的に配列された複数の電極片２
からなる電極片配列体３２、電極片２に対して給電する
ための給電電極１Ａ、１Ｂ、給電電極１Ａ、１Ｂに対し
て接続されている一方のプロービングパッド６Ａ、およ
び、給電電極１Ａ、１Ｂに対して接続されている他方の
プロービングパッド６Ｂを備えている。また、対向電極
片５Ａ、５Ｂが、それぞれ各電極片配列体３２に対向す
るように設けられている。対向電極片５Ａと５Ｂとに電
力を供給する共通の導電性接続部は存在しない。こうし
た構成によれば、電極片配列体３２の終端部３２ａ、３
２ｂにおいて電荷が集中しにくく、ダメージを回避する
ことが可能である。FIG. 11 relates to this embodiment.
The first electrode 30 includes a plurality of electrode pieces 2 arranged periodically.
To the power supply electrodes 1A and 1B for supplying power to the electrode pieces 2, the one probing pad 6A connected to the power supply electrodes 1A and 1B, and the power supply electrodes 1A and 1B. It has the other probing pad 6B connected to it. Further, the counter electrode pieces 5A and 5B are provided so as to face the respective electrode piece array bodies 32. There is no common conductive connection that supplies power to the opposing electrode pieces 5A and 5B. According to such a configuration, the end portions 32a, 3 of the electrode piece array 32,
It is possible to avoid damage because charges are less likely to concentrate in 2b.
【００４４】終端部３２ａ、３２ｂと５ａ、５ｂとの間
隔ｈは、終端部における電荷の集中を抑制し、ダメージ
を防止するという観点からは、０．６ｍｍ以上が好まし
く、１．０ｍｍ以上が更に好ましい。The distance h between the terminating portions 32a, 32b and 5a, 5b is preferably 0.6 mm or more, and more preferably 1.0 mm or more, from the viewpoint of suppressing the concentration of charges at the terminating portions and preventing damage. preferable.
【００４５】第四の態様においては、対向電極片に対し
ても電圧を印加することができるが、対向電極片を浮動
状態とすることが特に好ましい。In the fourth aspect, the voltage can be applied to the counter electrode piece, but it is particularly preferable to set the counter electrode piece in a floating state.
【００４６】第五の態様に係る発明は、強誘電体単結晶
基板の一表面上に設けられた第一の電極と、基板の裏面
上に設けられた第二の電極との間に電圧を印加すること
により、基板内に周期分極反転構造を形成する方法であ
って、第一の電極が、周期的に配列された複数の電極片
からなる電極片配列体、電極片に対して給電するための
給電電極、給電電極の一方の終端に対して接続されてい
る一方のプロービングパッド、および給電電極の他方の
終端に対して接続されている他方のプロービングパッド
を備えており、一表面に第三の電極が設けられており、
この第三の電極が、電極片配列体と対向する対向電極片
を備えており、この対向電極片が、一方のプロービング
パッドと他方のプロービングパッドとの間に設置されて
いることを特徴とする。本態様の発明の実例は図１１に
示した。The invention according to the fifth aspect applies a voltage between the first electrode provided on one surface of the ferroelectric single crystal substrate and the second electrode provided on the back surface of the substrate. A method of forming a periodically poled structure in a substrate by applying a voltage, wherein a first electrode feeds power to an electrode piece array consisting of a plurality of electrode pieces arranged periodically and to the electrode pieces. For power supply, one probing pad connected to one end of the power supply electrode, and the other probing pad connected to the other end of the power supply electrode. Three electrodes are provided,
The third electrode is provided with a counter electrode piece that faces the electrode piece array, and the counter electrode piece is disposed between one probing pad and the other probing pad. . An example of the invention of this aspect is shown in FIG.
【００４７】本態様において好ましくは、対向電極片の
少なくとも一方の終端が電極片配列体の終端の内側に配
置されている。特に好ましくは、対向電極片の両方の終
端が、それぞれ、電極片配列体の両方の終端の内側にそ
れぞれ配置されている。In this embodiment, preferably, at least one end of the counter electrode piece is arranged inside the end of the electrode piece array. Particularly preferably, both ends of the counter electrode piece are respectively arranged inside both ends of the electrode piece array.
【００４８】第六の態様に係る発明は、強誘電体単結晶
基板の一表面上に設けられた第一の電極と、この第一の
電極と対向するように基板に設けられた第二の電極との
間に電圧を印加することにより、基板内に周期分極反転
構造を形成する方法であって、第一の電極が、周期的に
配列された複数の電極片からなる電極片配列体、電極片
に対して給電するための給電電極、および給電電極に対
して接続されているプロービングパッドを備えており、
電極片配列体の少なくとも一方の終端部において、電極
片の長さが、末端の電極片へと向かって小さくなってい
る。According to a sixth aspect of the invention, a first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate and a second electrode provided on the substrate so as to face the first electrode. A method for forming a periodic domain-inverted structure in a substrate by applying a voltage between the electrodes, wherein the first electrode is an electrode piece array consisting of a plurality of periodically arranged electrode pieces, Equipped with a power supply electrode for supplying power to the electrode piece, and a probing pad connected to the power supply electrode,
At least one end portion of the electrode piece array, the length of the electrode piece decreases toward the terminal electrode piece.
【００４９】この発明も、電極片配列体の少なくとも一
方の終端部における電荷の集中を抑制し、強誘電体単結
晶のダメージを防止する上で有効である。The present invention is also effective in suppressing the concentration of electric charges at at least one end of the electrode piece array and preventing damage to the ferroelectric single crystal.
【００５０】図１２はこの態様の実例を示す。第一の電
極３０は、周期的に配列された複数の電極片２からなる
電極片配列体３２、電極片２に対して給電するための給
電電極１、および給電電極１に対して接続されているプ
ロービングパッド６を備えている。電極片配列体３２の
少なくとも一方の終端部３２ａにおいて、電極片２Ｃの
長さが、末端の電極片２Ｄへと向かって小さくなってい
る。FIG. 12 shows an example of this aspect. The first electrode 30 is connected to the electrode piece array 32 including a plurality of electrode pieces 2 that are periodically arranged, the power supply electrode 1 for supplying power to the electrode piece 2, and the power supply electrode 1. It is equipped with a probing pad 6. In at least one end portion 32a of the electrode piece array 32, the length of the electrode piece 2C is reduced toward the terminal electrode piece 2D.
【００５１】本態様においては、プロービングパッドか
ら十分に離れた電極片の高さｊｍと、プロービングパッ
ド６に最も近い電極片２Ｄの高さｊｅとの比率ｊｍ／ｊ
ｅは、電荷の局部的な集中を抑制するという観点からは
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。In this embodiment, the ratio jm / j of the height jm of the electrode piece sufficiently separated from the probing pad and the height je of the electrode piece 2D closest to the probing pad 6 is set.
e is from the viewpoint of suppressing local concentration of electric charges.
It is preferably 5 or more, and more preferably 10 or more.
【００５２】好ましくは、終端部において、複数の電極
片２Ｃの各端部を結ぶ仮想線１１が、末端の電極片２Ｄ
へと向かって湾曲している。この設計は、終端部におけ
る電荷の集中を抑制する上で一層効果的である。この湾
曲形状は、特に限定されない。しかし、真円形、楕円
形、レーストラック形状、放物線、正弦曲線（余弦曲
線）であることが好ましい。また、この仮想線の湾曲の
曲率半径は、10〜100μｍとすることが好ましい。Preferably, the virtual line 11 connecting the ends of the plurality of electrode pieces 2C at the terminal end is the electrode piece 2D at the end.
Curved towards. This design is more effective in suppressing the concentration of charges at the terminal end. This curved shape is not particularly limited. However, it is preferably a perfect circle, an ellipse, a racetrack shape, a parabola, or a sine curve (cosine curve). Further, the radius of curvature of the curve of the imaginary line is preferably 10 to 100 μm.
【００５３】第七の態様に係る発明は、強誘電体単結晶
基板の一表面上に設けられた第一の電極と、この第一の
電極と対向するように基板上に設けられた第二の電極と
の間に電圧を印加することにより、基板内に周期分極反
転構造を形成する方法であって、第一の電極が、周期的
に配列された複数の電極片からなる電極片配列体、電極
片に対して給電するための給電電極、および給電電極に
対して接続されているプロービングパッドを備えてお
り、プロービングパッドの末端のコーナー部の輪郭が湾
曲していることを特徴とする。これによって、プロービ
ングパッドの末端のコーナー部における電荷の集中を抑
制し、強誘電体単結晶のダメージを防止するのに有効で
ある。According to a seventh aspect of the invention, a first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate and a second electrode provided on the substrate so as to face the first electrode. A method for forming a periodically poled structure in a substrate by applying a voltage between the electrode piece and an electrode piece, wherein the first electrode is an electrode piece array composed of a plurality of periodically arranged electrode pieces. A power supply electrode for supplying power to the electrode piece and a probing pad connected to the power supply electrode are provided, and the contour of the corner portion at the end of the probing pad is curved. This is effective in suppressing the concentration of charges at the corners at the ends of the probing pad and preventing damage to the ferroelectric single crystal.
【００５４】図１３の例においては、プロービングパッ
ド６Ｃの各コーナー部６ａ、６ｂの輪郭が湾曲してい
る。この湾曲形状は、特に限定されない。しかし、真円
形、楕円形、レーストラック形状、放物線、正弦曲線
（余弦曲線）であることが好ましい。また、この湾曲の
曲率半径は、20〜200μｍとすることが好ましい。In the example of FIG. 13, the contours of the corners 6a and 6b of the probing pad 6C are curved. This curved shape is not particularly limited. However, it is preferably a perfect circle, an ellipse, a racetrack shape, a parabola, or a sine curve (cosine curve). The radius of curvature of this curve is preferably 20 to 200 μm.
【００５５】図１４には、図１６と同様の写真を示す。
ここで、図１３に示すような形態の第一の電極を使用し
ており、強誘電体単結晶は、ＭｇＯ５％ドープしたニオ
ブ酸リチウム単結晶である。図１６において観察された
黒いダメージが生じていないことを確認できる。なお、
この実施例においては、各電極片２の幅ａを０．３μｍ
とし、周期Λを２．８μｍとし、長さを１００μｍとし
た。また、プロービングパッド６Ｃのコーナー部６ａ、
６ｂの曲率半径Ｒを100μｍとした。FIG. 14 shows a photograph similar to that of FIG.
Here, the first electrode having the form as shown in FIG. 13 is used, and the ferroelectric single crystal is lithium niobate single crystal doped with 5% of MgO. It can be confirmed that the black damage observed in FIG. 16 has not occurred. In addition,
In this embodiment, the width a of each electrode piece 2 is 0.3 μm.
And the period Λ was 2.8 μm and the length was 100 μm. Also, the corner portion 6a of the probing pad 6C,
The radius of curvature R of 6b was 100 μm.
【００５６】上記した第一〜第七の各態様に係る発明
は、互いに任意に組み合わせることが可能であり、これ
によって、第一の電極の全体にわたって、強誘電体単結
晶のダメージを一層効果的に抑制できる。The inventions according to the above-mentioned first to seventh aspects can be arbitrarily combined with each other, whereby the damage of the ferroelectric single crystal is more effective over the entire first electrode. Can be suppressed to.
【００５７】更に、本発明は、前記のいずれかの方法に
よって形成されたことを特徴とする、周期分極反転構造
に係るものであり、またこのような周期分極反転構造を
有する光導波路素子に関するものである。このような周
期分極反転構造は、ダメージが少なく、あるいはダメー
ジが防止されているので、光損失が少ない良好なもので
ある。Furthermore, the present invention relates to a periodic domain inversion structure characterized by being formed by any one of the above methods, and to an optical waveguide device having such a periodic domain inversion structure. Is. Such a periodically poled structure is a good one with little optical loss because it is less damaged or is prevented.
【００５８】この光導波路素子の用途は限定されない
が、疑似位相整合方式の波長変換素子として利用可能で
ある。このような素子は、波長変換の際の変換効率が高
いものである。以下、好適な波長変換素子の概略を述べ
る。The application of this optical waveguide device is not limited, but it can be used as a wavelength conversion device of the quasi phase matching system. Such an element has high conversion efficiency in wavelength conversion. The outline of a suitable wavelength conversion element will be described below.
【００５９】例えば図１７に示すようにして、電圧印加
法によって、強誘電体単結晶基板４内に分極反転部３３
を形成する。この際、強誘電体単結晶の種類は限定され
ない。しかし、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タ
ンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム
−タンタル酸リチウム固溶体、Ｋ３Ｌｉ２Ｎｂ５Ｏ１５
の各単結晶が特に好ましい。For example, as shown in FIG. 17, the polarization inversion portion 33 is formed in the ferroelectric single crystal substrate 4 by the voltage application method.
To form. At this time, the type of the ferroelectric single crystal is not limited. However, lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium niobate-lithium tantalate solid solution, K 3 Li 2 Nb 5 O 15
Each single crystal of is particularly preferable.
【００６０】強誘電体単結晶中には、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。In order to further improve the optical damage resistance of the three-dimensional optical waveguide in the ferroelectric single crystal, magnesium (M
g), one or more metal elements selected from the group consisting of zinc (Zn), scandium (Sc) and indium (In) can be contained, and magnesium is particularly preferable.
【００６１】分極反転特性（条件）が明確であるとの観
点からは、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。From the viewpoint that the polarization inversion characteristics (conditions) are clear, a lithium niobate single crystal, a lithium niobate-lithium tantalate solid solution single crystal, or a material obtained by adding magnesium to these is particularly preferable.
【００６２】強誘電体単結晶中には、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、
Ｄｙ、Ｐｒが好ましい。A rare earth element can be contained as a doping component in the ferroelectric single crystal. This rare earth element acts as an additive element for laser oscillation. The rare earth elements include Nd, Er, Tm, Ho,
Dy and Pr are preferred.
【００６３】周期分極反転構造を形成するためのマスク
パターンを形成する材質としては、レジスト、Ｓｉ
Ｏ２、Ｔａ等を例示できる。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。As a material for forming a mask pattern for forming the periodically poled structure, a resist or Si is used.
The O 2, Ta and the like. A photolithography method can be exemplified as a method for forming the mask pattern.
【００６４】電圧印加法において使用する電極の材質と
しては、Al、Au、Ag、Cr、Cu、Ni、Ni-Cr、Pd、Taが好
ましい。As the material of the electrode used in the voltage application method, Al, Au, Ag, Cr, Cu, Ni, Ni-Cr, Pd and Ta are preferable.
【００６５】次いで、図１８に示すように、周期分極反
転構造２０に沿って、光導波路２１を基板内に形成でき
る。この形成方法は特に限定されないが、チタン内拡散
法、プロトン交換法が好ましい。Then, as shown in FIG. 18, an optical waveguide 21 can be formed in the substrate along the periodically poled structure 20. The forming method is not particularly limited, but a titanium diffusion method and a proton exchange method are preferable.
【００６６】他の方法においては、図１９に示すよう
に、基板４の表面４ａに、固定用基板２３を接合層２２
を介して接合する。好ましくは、この前に基板４から第
一の電極、第二の電極、第三の電極を除去しておく。ま
た、接合前に基板4の接合面側にSiO2を成膜しておいて
もよい。SiO2を成膜することで、接合材の光吸収を低減
することができ、光導波路の低損失化が行える。図１９
の段階では、基板４の表面４ａの近傍に周期分極反転構
造２０が形成されている。In another method, as shown in FIG. 19, the fixing substrate 23 is provided on the surface 4a of the substrate 4 with the bonding layer 22.
To join through. Preferably, before this, the first electrode, the second electrode, and the third electrode are removed from the substrate 4. Further, SiO 2 may be formed on the bonding surface side of the substrate 4 before bonding. By forming the SiO 2 film, the light absorption of the bonding material can be reduced and the loss of the optical waveguide can be reduced. FIG. 19
At this stage, the periodically poled structure 20 is formed near the surface 4a of the substrate 4.
【００６７】次いで、図２０に示すように、基板４の裏
面４ｂ側を研削加工し、基板４Ａを薄くする。この段階
では、光を厚さ方向に閉じ込め得る寸法まで基板４Ａを
薄くすることは困難である。このため、図２１に示すよ
うに、リッジ型の光導波路２４を残して基板４Ａを加工
し、除去する。この段階では、非常に薄い平板部２６が
残る。２６ａは加工面である。この加工の際に光導波路
２４の厚さを調節する。こうした加工は、例えばダイシ
ング加工装置やレーザー加工装置によって可能である
が、ダイシング加工のような機械的加工が好ましい。Then, as shown in FIG. 20, the back surface 4b side of the substrate 4 is ground to thin the substrate 4A. At this stage, it is difficult to thin the substrate 4A to a size capable of confining light in the thickness direction. Therefore, as shown in FIG. 21, the substrate 4A is processed and removed while leaving the ridge type optical waveguide 24. At this stage, a very thin flat plate portion 26 remains. 26a is a processed surface. During this processing, the thickness of the optical waveguide 24 is adjusted. Such processing can be performed by, for example, a dicing processing apparatus or a laser processing apparatus, but mechanical processing such as dicing processing is preferable.
【００６８】上記の実施形態においては、基板４を接合
層２２によって固定用基板２３に対して接着している。
この場合には、接合層の屈折率は基板４の屈折率よりも
低いことが好ましく、また接合層が非晶質であることが
好ましい。接合層の屈折率と基板４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。In the above embodiment, the substrate 4 is bonded to the fixing substrate 23 by the bonding layer 22.
In this case, the refractive index of the bonding layer is preferably lower than that of the substrate 4, and the bonding layer is preferably amorphous. The difference in refractive index between the bonding layer and the substrate 4 is preferably 5% or more, more preferably 10% or more.
【００６９】接合層２２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。The material of the bonding layer 22 is preferably organic resin or glass (particularly preferably low melting point glass). Examples of the organic resin include acrylic resin, epoxy resin, silicone resin and the like. As the glass, a low melting point glass containing silicon oxide as a main component is preferable.
【００７０】固定用基板２３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（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（Ｌｉ
ＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固
溶体、Ｋ３Ｌｉ２Ｎｂ５Ｏ１５の各単結晶が特に好まし
い。The material of the fixing substrate 23 is not particularly limited,
It may have a predetermined structural strength. However, it is preferable that physical properties such as a thermal expansion coefficient are close to those of the optical waveguide, such as lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (Li
TaO 3 ), lithium niobate-lithium tantalate solid solution, and K 3 Li 2 Nb 5 O 15 single crystals are particularly preferable.
【００７１】また、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。Further, the harmonic generation device is satisfied if it is provided with at least the wavelength conversion element and the input means for inputting the excitation light to the wavelength conversion element. Examples of such input means include, but are not limited to, semiconductor lasers.
【００７２】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。When the element of the present invention is used as a second harmonic generator, the harmonic wavelength is 330-1600n.
m is preferred, and 400-430 nm is particularly preferred.
【００７３】上記の各例においては、強誘電体単結晶基
板を、例えば５°オフカット基板としたが、このオフカ
ット角度は特に限定されない。特に好ましくは、オフカ
ット角度は1°以上であり、あるいは、20°以下であ
る。In each of the above examples, the ferroelectric single crystal substrate is, for example, a 5 ° offcut substrate, but the offcut angle is not particularly limited. Particularly preferably, the off-cut angle is 1 ° or more, or 20 ° or less.
【００７４】また、いわゆるＸカット基板、Ｙカット基
板、Ｚカット基板を使用可能である。Ｘカット基板やＹ
カット基板を使用する場合には、図１７に示すように、
第二の電極を裏面４ｂに設けず、一表面４ａ上に設け、
第一の電極と第二の電極との間に電圧を印加することが
できる。この場合には、第三の電極３１はなくともよい
が、浮動電極として残しておいても良い。また、Ｚカッ
ト基板を使用する場合には、第二の電極を裏面４ｂ上に
設け、第一の電極と第二の電極との間に電圧を印加する
ことができる。この場合には、第三の電極３１は必ずし
も必要ないが、浮動電極として残しておいても良い。Further, so-called X-cut substrate, Y-cut substrate and Z-cut substrate can be used. X-cut substrate and Y
When using a cut substrate, as shown in FIG.
The second electrode is not provided on the back surface 4b, but is provided on the one surface 4a,
A voltage can be applied between the first electrode and the second electrode. In this case, the third electrode 31 may be omitted, but may be left as a floating electrode. When using a Z-cut substrate, a second electrode can be provided on the back surface 4b and a voltage can be applied between the first electrode and the second electrode. In this case, the third electrode 31 is not always necessary, but it may be left as a floating electrode.
【００７５】[0075]
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、強誘電体
単結晶基板の一表面上に設けられた第一の電極と、この
第一の電極と対向するように基板に設けられた第二の電
極との間に電圧を印加することにより、基板内に周期分
極反転構造を形成するのに際して、電圧印加の際に強誘
電体単結晶にダメージが発生するのを抑制できる。As described above, according to the present invention, the first electrode provided on one surface of the ferroelectric single crystal substrate and the substrate provided so as to face the first electrode. By applying a voltage between the second electrode and the second electrode, it is possible to prevent the ferroelectric single crystal from being damaged when a voltage is applied when forming the periodically poled structure in the substrate.
【図１】第一の電極のパターンの一例を示しており、電
極片配列体３２の終端部３２ｂ側に、電極片２よりも幅
の大きい拡幅片部７が設けられている。FIG. 1 shows an example of a pattern of a first electrode, in which a widening piece portion 7 having a width larger than that of the electrode piece 2 is provided on a terminal end portion 32b side of an electrode piece array 32.
【図２】図１の電極を使用して形成した周期分極反転構
造について、エッチング後の外観を示す写真である。FIG. 2 is a photograph showing an appearance of a periodically poled structure formed by using the electrode of FIG. 1 after etching.
【図３】第一の電極のパターンの一例を示しており、電
極片配列体３２の終端部３２ｂから外側に、複数の浮動
電極３Ａ〜３Ｆが配列されている。FIG. 3 shows an example of a first electrode pattern, in which a plurality of floating electrodes 3A to 3F are arranged outside a terminal end portion 32b of an electrode piece array 32.
【図４】図３の電極を使用して形成した周期分極反転構
造について、エッチング後の外観を示す写真である。FIG. 4 is a photograph showing an appearance of a periodically poled structure formed by using the electrode of FIG. 3 after etching.
【図５】第一の電極のパターンの一例を示しており、電
極片配列体３２の周期分極反転構造３２ｂから外側に複
数の浮動電極３Ａ〜３Ｇが配列されており、各浮動電極
の端部を結ぶ仮想線３５が湾曲している。FIG. 5 shows an example of a first electrode pattern, in which a plurality of floating electrodes 3A to 3G are arranged outside the periodically poled structure 32b of the electrode piece array 32, and the end portions of each floating electrode are shown. An imaginary line 35 connecting between is curved.
【図６】第一の電極のパターンの一例を示しており、電
極片配列体３２の周期分極反転構造３２ｂから外側に複
数の浮動電極３Ａ〜３Ｇが配列されており、各浮動電極
の幅が末端の浮動電極３Ｇへと向かって狭くなってい
る。FIG. 6 shows an example of a first electrode pattern, in which a plurality of floating electrodes 3A to 3G are arranged outside the periodically poled structure 32b of the electrode piece array 32, and the width of each floating electrode is It is narrowed toward the end floating electrode 3G.
【図７】第一の電極のパターンの一例を示しており、電
極片配列体３２の終端部３２ｂから外側に複数の浮動電
極３Ａ〜３Ｅが配列されており、各浮動電極間の間隔ｆ
が末端の浮動電極３Ｅへと向かって狭くなっている。FIG. 7 shows an example of a pattern of a first electrode, in which a plurality of floating electrodes 3A to 3E are arranged outside from a terminal end portion 32b of an electrode piece array 32, and an interval f between the floating electrodes is shown.
Is narrowed toward the floating electrode 3E at the end.
【図８】第一の電極、第二の電極、第三の電極のパター
ン例を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a pattern example of a first electrode, a second electrode, and a third electrode.
【図９】図８に示した第一の電極３０および第二の電極
３１の平面的パターンと、第三の電極８の平面的パター
ンとを対比して示す。9 shows the planar patterns of the first electrode 30 and the second electrode 31 shown in FIG. 8 in comparison with the planar pattern of the third electrode 8. FIG.
【図１０】第一の電極３０および第二の電極３１のパタ
ーンを示しており、対向電極片５Ａ、５Ｂの一方の終端
部５ａが、電極片配列体３２の終端部３２ａに比べて内
側に位置している。FIG. 10 shows patterns of a first electrode 30 and a second electrode 31, in which one end portion 5a of the counter electrode pieces 5A and 5B is located inside the end portion 32a of the electrode piece array 32. positioned.
【図１１】第一の電極３０および第二の電極３１のパタ
ーンを示しており、対向電極片５Ａ、５Ｂの両方の終端
部５ａ、５ｂが、それぞれ、電極片配列体３２の終端部
３２ａ、３２ｂに比べて内側に位置している。FIG. 11 shows patterns of a first electrode 30 and a second electrode 31, wherein both end portions 5a and 5b of the opposite electrode pieces 5A and 5B are respectively the end portions 32a of the electrode piece array 32. It is located inside compared to 32b.
【図１２】第一の電極３０のパターンを示しており、電
極片配列体３２の終端部３２ａにおいて電極片２Ｃの幅
が小さくなっている。FIG. 12 shows a pattern of the first electrode 30 in which the width of the electrode piece 2C is small at the terminal end portion 32a of the electrode piece array 32.
【図１３】第一の電極３０のパターンを示しており、プ
ロービングパッド６Ｃのコーナー部６ａ、６ｂの輪郭が
湾曲している。FIG. 13 shows a pattern of the first electrode 30, in which the contours of the corner portions 6a and 6b of the probing pad 6C are curved.
【図１４】図１３の電極を使用して形成した周期分極反
転構造について、エッチング後の外観を示す写真であ
る。FIG. 14 is a photograph showing an appearance of a periodically poled structure formed by using the electrode of FIG. 13 after etching.
【図１５】参考例の第一の電極３０および第三の電極３
１のパターンを示す。FIG. 15 is a first electrode 30 and a third electrode 3 of a reference example.
1 shows the pattern.
【図１６】図１５の電極を使用して形成した周期分極反
転構造について、エッチング後の外観を示す写真であ
る。16 is a photograph showing the appearance of a periodically poled structure formed by using the electrode of FIG. 15 after etching.
【図１７】強誘電体単結晶基板４内に周期分極反転構造
を形成するために、電圧印加法を実施している状態を模
式的に示す。FIG. 17 schematically shows a state in which a voltage application method is performed in order to form a periodically poled structure in the ferroelectric single crystal substrate 4.
【図１８】基板４内に形成された光導波路２１のパター
ンを示す。FIG. 18 shows a pattern of the optical waveguide 21 formed in the substrate 4.
【図１９】周期分極反転構造２０の形成された基板４と
固定用基板２３との接合体を示す。FIG. 19 shows a joined body of the substrate 4 on which the periodically poled structure 20 is formed and the fixing substrate 23.
【図２０】図１９の基板４を研削加工した後の状態を示
す。20 shows a state after the substrate 4 of FIG. 19 is ground.
【図２１】図２０の基板４Ａを更に加工し、リッジ構造
の光導波路２４を形成した状態を示す。FIG. 21 shows a state in which the substrate 4A of FIG. 20 is further processed to form an optical waveguide 24 having a ridge structure.
１ 給電電極 １ａ、１ｂ 給電電極の終端部
２電極片 ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 終端
部の電極片 ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３
Ｆ、３Ｇ 浮動電極 ４、４Ａ 強誘電体単結晶
基板 ４ａ 基板４の一表面 ４ｂ 基板
４の裏面 ５、５Ａ、５Ｂ 対向電極片
６ プロービングパッド ６Ａ 一方のプロー
ビングパッド ６Ｂ 他方のプロービングパッド
６Ｃ コーナー部が湾曲しているプロービング
パッド ６ａ、６ｂ 湾曲したコーナー部
７ 拡幅片部 ７ａ、７ｂ 拡幅片部７のコー
ナー部
８、８Ａ 第二の電極 １０ 対向電極片の導電
性接続部 １１ 電極片の端部を結ぶ仮想線
１５Ａ、１５Ｂ 分極方向 ３０第一の電極
３１ 第三の電極 ３２ 電極片配列体
３２ａ 電極片配列体３２のプロービングパッ
ド側の終端部 ３２ｂ 電極片配列体３２のプロ
ービングパッドとは反対側の終端部 ３３ 分極
反転部 ３５ 浮動電極の端部を結ぶ仮想線1 Feeding electrodes 1a, 1b Terminal part of feeding electrode
2 Electrode pieces 2A, 2B, 2C, 2D Terminal piece 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3
F, 3G Floating electrode 4, 4A Ferroelectric single crystal substrate 4a One surface of substrate 4b Back surface of substrate 4, 5A, 5B Counter electrode piece
6 Probing Pad 6A One Probing Pad 6B The Other Probing Pad 6C Probing Pads with Curved Corners 6a, 6b Curved Corners
7 Widening piece portions 7a, 7b Corner portions 8 and 8A of the widening piece portion 7 Second electrode 10 Conductive connection portion of counter electrode piece 11 Virtual line connecting end portions of electrode piece
15A, 15B Polarization direction 30 First electrode 31 Third electrode 32 Electrode piece array 32a End part of electrode piece array 32 on the probing pad side 32b End part of electrode piece array 32 opposite to the probing pad 33 Polarization inversion part 35 Virtual line connecting the ends of floating electrodes
フロントページの続き (72)発明者 岩井 真 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 Ｆターム(参考） 2K002 AB12 CA03 DA06 FA27 GA04 HA20 Continued front page (72) Inventor Makoto Iwai 2-56, Sudacho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Inside Hon insulator Co., Ltd. F-term (reference) 2K002 AB12 CA03 DA06 FA27 GA04 HA20
Claims (23)
た第一の電極と、この第一の電極と対向するように前記
強誘電体単結晶基板に設けられた第二の電極との間に電
圧を印加することにより、前記強誘電体単結晶基板内に
周期分極反転構造を形成する方法であって、 前記第一の電極が、周期的に配列された複数の電極片か
らなる電極片配列体、前記電極片に対して給電するため
の給電電極、および前記給電電極に対して接続されてい
るプロービングパッドを備えており、前記給電電極の前
記プロービングパッドとは反対側の終端部に前記電極片
の幅よりも大きい幅を有する拡幅片部を備えていること
を特徴とする、周期分極反転構造の形成方法。1. A first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate, and a second electrode provided on the ferroelectric single crystal substrate so as to face the first electrode. A method for forming a periodically domain-inverted structure in the ferroelectric single crystal substrate by applying a voltage between the first electrode and the plurality of periodically arranged electrode pieces. An electrode piece array, a power feeding electrode for feeding power to the electrode piece, and a probing pad connected to the power feeding electrode, the end of the power feeding electrode opposite to the probing pad. A method for forming a periodically poled structure, characterized in that the portion is provided with a widened piece portion having a width larger than the width of the electrode piece.
湾曲していることを特徴とする、請求項１記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein a contour of a corner portion at the end of the widening piece portion is curved.
た第一の電極と、この第一の電極と対向するように前記
強誘電体単結晶基板に設けられた第二の電極との間に電
圧を印加することにより、前記強誘電体単結晶基板内に
周期分極反転構造を形成する方法であって、 前記第一の電極が、周期的に配列された複数の電極片か
らなる電極片配列体、前記電極片に対して給電するため
の給電電極、および前記給電電極に対して接続されてい
るプロービングパッドを備えており、前記給電電極の前
記プロービングパッドとは反対側の終端部の外側に、前
記給電電極と接続されていない浮動電極を備えているこ
とを特徴とする、周期分極反転構造の形成方法。3. A first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate, and a second electrode provided on the ferroelectric single crystal substrate so as to face the first electrode. A method for forming a periodically domain-inverted structure in the ferroelectric single crystal substrate by applying a voltage between the first electrode and the plurality of periodically arranged electrode pieces. An electrode piece array, a power feeding electrode for feeding power to the electrode piece, and a probing pad connected to the power feeding electrode, the end of the power feeding electrode opposite to the probing pad. A method of forming a periodic domain inversion structure, characterized in that a floating electrode not connected to the power feeding electrode is provided outside the portion.
方向に向かって配列されていることを特徴とする、請求
項３記載の方法。4. The method according to claim 3, wherein a plurality of the floating electrodes are arranged in the arrangement direction of the electrode pieces.
ことを特徴とする、請求項３または４記載の方法。5. The method according to claim 3, wherein the floating electrodes are stripe-shaped.
も近い前記浮動電極から最も外側の前記浮動電極へと向
かって小さくなっていることを特徴とする、請求項５記
載の方法。6. The method of claim 5, wherein the length of the floating electrode decreases from the floating electrode closest to the feed electrode to the outermost floating electrode.
が、前記給電電極に最も近い前記浮動電極から末端の前
記浮動電極へと向かって湾曲していることを特徴とす
る、請求項５または６記載の方法。7. An imaginary line connecting each end of the plurality of floating electrodes is curved from the floating electrode closest to the power feeding electrode to the floating electrode at the end. Item 5. The method according to Item 5 or 6.
に最も近い前記浮動電極から最も外側の前記浮動電極へ
と向かって小さくなっていることを特徴とする、請求項
５または６記載の方法。8. The width of each of the plurality of floating electrodes is reduced from the floating electrode closest to the power feeding electrode to the outermost floating electrode. the method of.
電極に最も近い前記浮動電極から最も外側の前記浮動電
極へと向かって大きくなっていることを特徴とする、請
求項５または６記載の方法。9. The distance between adjacent floating electrodes increases from the floating electrode closest to the feeding electrode toward the outermost floating electrode, wherein the distance between the floating electrodes increases. the method of.
れた第一の電極と、前記強誘電体単結晶基板の裏面上に
設けられた第二の電極との間に電圧を印加することによ
り、前記強誘電体単結晶基板内に周期分極反転構造を形
成する方法であって、 前記第一の電極が、周期的に配列された複数の電極片か
らなる電極片配列体、前記電極片に対して給電するため
の給電電極、および前記給電電極に対して接続されてい
るプロービングパッドを備えており、前記一表面に前記
第一の電極と前記第二の電極とを投影したときに、前記
第二の電極の少なくとも一方の終端部が前記電極片配列
体の終端部の内側に配置されていることを特徴とする、
周期分極反転構造の形成方法。10. A voltage is applied between a first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate and a second electrode provided on the back surface of the ferroelectric single crystal substrate. A method of forming a periodic domain inversion structure in the ferroelectric single crystal substrate by performing the above, wherein the first electrode is an electrode piece array comprising a plurality of periodically arranged electrode pieces, When a power supply electrode for supplying power to the electrode piece and a probing pad connected to the power supply electrode are provided, the first electrode and the second electrode are projected on the one surface. In, at least one end portion of the second electrode is arranged inside the end portion of the electrode piece array,
Method of forming periodically poled structure.
れた第一の電極と、前記強誘電体単結晶基板の裏面上に
設けられた第二の電極との間に電圧を印加することによ
り、前記強誘電体単結晶基板内に周期分極反転構造を形
成する方法であって、 前記第一の電極が、周期的に配列された複数の電極片か
らなる電極片配列体、前記電極片に対して給電するため
の給電電極、および前記給電電極に対して接続されてい
るプロービングパッドを備えており、前記一表面に第三
の電極が設けられており、この第三の電極が、前記電極
片配列体と対向する対向電極片を備えており、前記対向
電極片の少なくとも一方の終端部が前記電極片配列体の
終端部の内側に配置されていることを特徴とする、周期
分極反転構造の形成方法。11. A voltage is applied between a first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate and a second electrode provided on the back surface of the ferroelectric single crystal substrate. A method of forming a periodic domain inversion structure in the ferroelectric single crystal substrate by performing the above, wherein the first electrode is an electrode piece array comprising a plurality of periodically arranged electrode pieces, A power supply electrode for supplying power to the electrode piece and a probing pad connected to the power supply electrode are provided, and a third electrode is provided on the one surface, and the third electrode is , A counter electrode piece that faces the electrode piece array, wherein at least one end of the counter electrode piece is arranged inside the end of the electrode piece array. Method of forming polarization inversion structure.
続されている導電性接続部を備えていることを特徴とす
る、請求項１１記載の方法。12. The method of claim 11, wherein the third electrode comprises an electrically conductive connection connected to the counter electrode piece.
ぞれ、前記電極片配列体の各終端部の内側に配置されて
いることを特徴とする、請求項１１記載の方法。13. The method according to claim 11, wherein both end portions of the counter electrode piece are respectively arranged inside each end portion of the electrode piece array.
れた第一の電極と、前記強誘電体単結晶基板の裏面上に
設けられた第二の電極との間に電圧を印加することによ
り、前記強誘電体単結晶基板内に周期分極反転構造を形
成する方法であって、 前記第一の電極が、周期的に配列された複数の電極片か
らなる電極片配列体、前記電極片に対して給電するため
の給電電極、前記給電電極の一方の終端部に対して接続
されている一方のプロービングパッド、および前記給電
電極の他方の終端部に対して接続されている他方のプロ
ービングパッドを備えており、前記一表面に第三の電極
が設けられており、この第三の電極が、前記電極片配列
体と対向する対向電極片を備えており、この対向電極片
が、前記一方のプロービングパッドと前記他方のプロー
ビングパッドとの間に設置されていることを特徴とす
る、周期分極反転構造の形成方法。14. A voltage is applied between a first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate and a second electrode provided on the back surface of the ferroelectric single crystal substrate. A method of forming a periodic domain inversion structure in the ferroelectric single crystal substrate by performing the above, wherein the first electrode is an electrode piece array comprising a plurality of periodically arranged electrode pieces, A power supply electrode for supplying power to the electrode piece, one probing pad connected to one end of the power supply electrode, and the other probing pad connected to the other end of the power supply electrode. Providing a probing pad, a third electrode is provided on the one surface, the third electrode is provided with a counter electrode piece facing the electrode piece array, the counter electrode piece, The one probing pad and the other probing pad. A method of forming a periodically poled structure, which is characterized in that it is provided between a roving pad and a roving pad.
部が前記電極片配列体の終端部の内側に配置されている
ことを特徴とする、請求項１４記載の方法。15. The method according to claim 14, wherein at least one end of the counter electrode piece is arranged inside the end of the electrode piece array.
ぞれ、前記電極片配列体の各終端部の内側に配置されて
いることを特徴とする、請求項１５記載の方法。16. The method according to claim 15, wherein both end portions of the counter electrode piece are respectively disposed inside each end portion of the electrode piece array.
徴とする、請求項１１〜１６のいずれか一つの請求項に
記載の方法。17. A method according to any one of claims 11 to 16, characterized in that the third electrode is floating.
れた第一の電極と、この第一の電極と対向するように前
記強誘電体単結晶基板の任意の表面上に設けられた第二
の電極との間に電圧を印加することにより、前記強誘電
体単結晶基板内に周期分極反転構造を形成する方法であ
って、 前記第一の電極が、周期的に配列された複数の電極片か
らなる電極片配列体、前記電極片に対して給電するため
の給電電極、および前記給電電極に対して接続されてい
るプロービングパッドを備えており、前記電極片配列体
の少なくとも一方の終端部において、前記電極片の長さ
が、末端の前記電極片へと向かって小さくなっているこ
とを特徴とする、周期分極反転構造の形成方法。18. A first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate, and provided on an arbitrary surface of the ferroelectric single crystal substrate so as to face the first electrode. A method for forming a periodically poled structure in the ferroelectric single crystal substrate by applying a voltage between the first electrode and the second electrode, wherein the first electrode is arranged periodically. An electrode piece array including a plurality of electrode pieces, a power supply electrode for supplying power to the electrode piece, and a probing pad connected to the power supply electrode are provided, and at least one of the electrode piece array. The method of forming a periodic domain inversion structure, wherein the length of the electrode piece is reduced toward the end of the electrode piece at the terminal end of the.
の各端部を結ぶ仮想線が末端の前記電極片へと向かって
湾曲していることを特徴とする、請求項１８記載の方
法。19. The method according to claim 18, wherein an imaginary line connecting each end of the plurality of electrode pieces is curved toward the terminal electrode piece at the terminal end.
れた第一の電極と、この第一の電極と対向するように前
記強誘電体単結晶基板に設けられた第二の電極との間に
電圧を印加することにより、前記強誘電体単結晶基板内
に周期分極反転構造を形成する方法であって、 前記第一の電極が、周期的に配列された複数の電極片か
らなる電極片配列体、前記電極片に対して給電するため
の給電電極、および前記給電電極に対して接続されてい
るプロービングパッドを備えており、前記プロービング
パッドの末端のコーナー部の輪郭が湾曲していることを
特徴とする、周期分極反転構造の形成方法。20. A first electrode provided on one surface of a ferroelectric single crystal substrate, and a second electrode provided on the ferroelectric single crystal substrate so as to face the first electrode. A method for forming a periodically domain-inverted structure in the ferroelectric single crystal substrate by applying a voltage between the first electrode and the plurality of periodically arranged electrode pieces. An electrode piece array, a power feeding electrode for feeding power to the electrode piece, and a probing pad connected to the power feeding electrode, and the contour of the corner portion at the end of the probing pad is curved. A method of forming a periodic domain inversion structure, which comprises:
に記載の方法によって形成されたことを特徴とする、周
期分極反転構造。21. A periodically domain-inverted structure, which is formed by the method according to any one of claims 1 to 20.
って、前記光導波路内に、請求項２１記載の周期分極反
転構造が設けられていることを特徴とする、光導波路素
子。22. An optical waveguide element comprising an optical waveguide, wherein the periodic domain-inverted structure according to claim 21 is provided in the optical waveguide.
機能することを特徴とする、請求項２２記載の光導波路
素子。23. The optical waveguide device according to claim 22, which functions as a wavelength conversion device of a quasi phase matching system.
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