JP5089075B2 - 波長変換モジュール - Google Patents

Description

本発明は、主にレーザ顕微鏡、バイオ医療用の分析装置、精密測定装置等に使用されるＳＨＧ(第２高調波)、ＴＨＧ(第３高調波)方式の光源に使用する波長変換モジュールに関するものである。

従来の波長変換モジュールは、例えば、ＬｉＮｂＯ_３（ニオブ酸リチウム）などの非線形光学結晶に、周期的な分極反転構造が作製され、光導波路が形成されている波長変換素子の導光側接続端面（以下、導光端面と略記する）および出射側接続端面（以下、出射端面と略記する）にそれぞれ光導波路としての光ファイバを接続した構成となっている。この際、各光ファイバの入出射端面、および波長変換素子の導光端面と出射端面は誘電体多層膜が施される。また、前記波長変換素子には、波長変換素子の温度を調節するためのペルチェ素子が取り付けられる。なお、従来の波長変換モジュールとして、波長変換素子と、波長変換素子と熱的に結合されたペルチェ素子と、波長変換素子を光ファイバに結合させるためのガラスブロックを有し、光導波路に反射防止膜を設けて当該ガラスブロックと接続し、当該光ファイバと当該ガラスブロックの接続も同様としたものが、下記特許文献１に開示されている。
特開２００５−３２１４８５

従来の波長変換モジュールにおいては、波長変換素子の出射端面及び光ファイバの導光端面に施した誘電体多層膜は、接続面に導光する光が短波長で量子エネルギーが大きい（以下、接続面のエネルギーが大きいと略記する）ことから、動作時間の経過と共に異物に変質する為、導光を著しく阻害して低下させてしまい、短期間で所望の光パワーが得られなくなってしまうという問題があった。
また、波長変換素子の出射端に接続される光ファイバの端面と波長変換素子の出射端面の間には、隙間などによる空気層があったため、動作時間の経過と共に空気中の含有物（例えば、炭素、酸素、有機化合物等）が隙間に入って付着し、導光を著しく阻害していた。これらの現象は、波長変換素子の出射端側における接続面のエネルギーが大きいことから、特に波長変換素子の出射端側において顕著であり、その結果、短期間で所望の光パワーが得られなくなってしまうという問題があった。
本発明は、上記従来の波長変換モジュールが有する各種問題点を解決するためになされたものであり、波長変換素子の入出射端、とりわけ出射端側のエネルギーが大きいことに起因する各種問題、すなわち、導光が著しく阻害される要因を無くして、長寿命及び高信頼性を達成し、所望の光パワーが長期間得られる波長変換モジュールを提供することを目的とする。

第１の観点として本発明は、波長変換素子と、該波長変換素子へ光を導光する第１の光導波路と、波長変換素子から出射された光を外部へ導光する第２の光導波路とからなり、前記第１の光導波路の出射側接続端面と波長変換素子の導光側接続端面、および波長変換素子の出射側接続端面と第２の光導波路の導光側接続端面が接続されてなる波長変換モジュールであって、前記波長変換素子はＰＰＬＮ（周期分極反転ＬｉＮｂＯ_３）からなり、前記第１の光導波路は1060nm〜1200nm帯の光を偏波面を保持したまま伝送する偏波面保持光ファイバ、および前記第２の光導波路は前記第１の光導波路よりコア径が小さい光ファイバからなるとともに、前記第１の光導波路の出射側接続端面および波長変換素子の導光側接続端面には誘電体多層膜を施してこれらの端面を離間させて光学的に接続し、また、前記波長変換素子の出射側接続端面および第２の光導波路の導光側接続端面をともに誘電体多層膜を施さないノンコート構成とし、空気層を介さない直接接触によって接続したことを特徴とする波長変換モジュールにある。

第２の観点として本発明は、波長変換素子と、該波長変換素子へ光を導光する第１の光導波路と、波長変換素子から出射された光を外部へ導光する第２の光導波路とからなり、前記第１の光導波路の出射側接続端面と波長変換素子の導光側接続端面、および波長変換素子の出射側接続端面と第２の光導波路の導光側接続端面が接続されてなる波長変換モジュールであって、前記波長変換素子はＰＰＬＮ（周期分極反転ＬｉＮｂＯ_３）からなり、前記第１の光導波路は1060nm〜1200nm帯の光を偏波面を保持したまま伝送する偏波面保持光ファイバ、および前記第２の光導波路は前記第１の光導波路よりコア径が小さい光ファイバからなるとともに、前記第１の光導波路の出射側接続端面を平面研磨、球面研磨又は突き出し研磨し、前記波長変換素子の導光側接続端面を平面研磨してこれらの端面を離間させて光学的に接続し、また、前記波長変換素子の出射側接続端面を平面研磨し、前記第２の光導波路の導光側接続端面を球面研磨又は突き出し研磨してこれらの端面をともに誘電体多層膜は施さないノンコート構成とし、直接接触によって接続したことを特徴とする波長変換モジュールにある。

第３の観点として本発明は、波長変換素子と、該波長変換素子へ光を導光する第１の光導波路と、波長変換素子から出射された光を外部へ導光する第２の光導波路とからなり、前記第１の光導波路の出射側接続端面と波長変換素子の導光側接続端面、および波長変換素子の出射側接続端面と第２の光導波路の導光側接続端面が接続されてなる波長変換モジュールであって、前記波長変換素子はＰＰＬＮ（周期分極反転ＬｉＮｂＯ_３）からなり、前記第１の光導波路は1060nm〜1200nm帯の光を偏波面を保持したまま伝送する偏波面保持光ファイバ、および前記第２の光導波路は前記第１の光導波路よりコア径が小さい光ファイバからなるとともに、前記第１の光導波路の出射側接続端面および波長変換素子の導光側接続端面を平面研磨し且つ誘電体多層膜を施してこれらの端面を離間させて光学的に接続し、また、前記波長変換素子の出射側接続端面を平面研磨し、前記第２の光導波路の導光側接続端面を球面研磨又は突き出し研磨してこれらの端面をともに誘電体多層膜を施さないノンコート構成とし、直接接触によって接続したことを特徴とする波長変換モジュールにある。

第４の観点として本発明は、前記球面研磨の曲率半径を５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とし、また突き出し研磨の突き出し長さを１μｍ以上、５μｍ以下としたことを特徴とする波長変換モジュールにある。

本発明の波長変換モジュールによれば、波長変換素子の出射端面と第２の光導波路の導光端面を誘電体多層膜等を施さないノンコートとしているので、誘電体多層膜を施した場合に生じていた、第２の接続面（B）のエネルギーが大きいために起因する、誘電体多層膜が異物に変質することを無くすことができる。また、第２の光導波路の導光端面を球面研磨又は突き出し研磨を行い且つノンコートとし、波長変換素子の出射端面と直接接触させて接続したので、接続端面間に隙間が生じなくなり、それぞれの端面に空気中の含有物の付着を無くすことができる。その結果、導光が著しく阻害される要因がなくなり、長寿命及び高信頼性が達成でき、所望の光パワーが長期間得られる波長変換モジュールとなる。従って、本発明は産業上に寄与する効果が極めて大である。

本発明の波長変換モジュールの基本構成について図３を用いて説明する。なお、同図（a）は平面図、また同図（b）は正面図である。
波長変換モジュール（５０）は、例えば、ＬｉＮｂＯ_３（ニオブ酸リチウム）などの非線形光学結晶に、周期的な分極反転構造が作製され、光導波路（図示せず）が形成されている波長変換素子（１）の導光側接続端面（以下、導光端面と略記する）および出射側接続端面（以下、出射端面と略記する）にそれぞれ第１の光導波路としての光ファイバ（２’）および第２の光導波路としての光ファイバ（３’）を接続して構成され、波長変換素子の導光端面側に光ファイバ（２’）との接続端面（第１の接続面（A））および出射端面側に光ファイバ（３’）との接続端面（第２の接続面（B））を有する。
また、前記波長変換素子（１）はホルダー（４）に支持され、該ホルダー（４）には、波長変換素子（１）の温度を調節するためのペルチェ素子（６）が取り付けられる。

基本波となる光は第１の光導波路（２’）から第１の接続面（Ａ）を介して波長変換素子（１）に入射し、より短波長の光に波長変換される。波長変換された光は第２の接続面（Ｂ）を介して第２の光導波路（３’）を伝播したのちに出力される。つまり、波長変換素子（１）の出射端面における光波長は導光端面における光波長より短く、波長変換素子の出射端面側のエネルギーは入射側に比べてより高くなる。そのため、波長変換素子（１）の出射端面と第２の光導波路（３’）の導光端面の間に空気層があると、空気中の含有物がより付着しやすくなる。また、これらの端面にＡＲコートなどの誘電体多層膜が施されている場合は、より変質しやすくなる。このような傾向は、ＳＨＧやＴＨＧなど、出力光波長が基本波の波長の半分以下となるような波長変換を行った場合に特に顕著になり、安定な動作を妨げる可能性がある。

これを解決するためには、より短波長側の光が通過する、波長変換素子（１）の出射端面と第２の光導波路（３’）の導光端面の間を、空気層を介さない直接接触とすることが望ましい。このようにすることで、空気中の含有物などの付着を防止することができ、長期にわたり安定した性能を維持することが可能となる。また、これらの端面を、誘電体多層膜などを施さないノンコートとするとともに、これらの端面の間を直接接触とすることによって、誘電体多層膜の変質が起こることもない。

本発明の波長変換モジュールの形態例１としては、前記第１観点に示した波長変換モジュールである。以下、波長変換モジュールの構成について詳しく説明する。
前記第１の光導波路は、例えば基本波である１０６０ｎｍ〜１２００ｎｍ帯の波長光を波長変換素子に導光するために用いられる光導波路である。なおこの光導波路は特定波長光の偏波面を保持したまま伝送できることが好ましく、例えばクラッド層に応力付与部を設けた偏波保持光ファイバが挙げられる。また前記偏波保持光ファイバのサイズは、例えばコア径が６μｍ、クラッド層径（外径）が１２５μｍである。
また前記波長変換素子は、第１の光導波路からの光を導光して波長変換を行い、例えば１０６０ｎｍ〜１２００ｎｍ帯の波長光を５３０ｎｍ〜６００ｎｍ帯の波長光に変換して出射する。前記波長変換素子としては、例えば非線形光学結晶(例えば、ＰＰＬＮ（周期分極反転ＬｉＮｂＯ_３結晶）、ＫＮ（ＫＮｂＯ_３）結晶等)が挙げられる。
また前記第２の光導波路は、波長変換素子で変換された光を導光し、次段に出射するために用いられる光導波路である。なおこの光導波路は特定波長光の偏波面を保持したまま伝送できることが好ましく、例えば偏波保持光ファイバが挙げられる。この第２の光導波路で用いられる偏波保持光ファイバは、例えば５３０ｎｍ〜６００ｎｍ帯という短波長の波長光を通過させるために、コア径は波長特性から細いものが好ましく、例えばコア径が４μｍ、クラッド層径（外径）が１２５μｍである。
本形態例１の波長変換モジュールでは、前記波長変換素子の出射端面及び第２の光導波路の導光端面（第２の接続面（B））はエネルギーが大きいので、端面に誘電体多層膜が施されている場合には、この多層膜の変質が起こり易いことから、ノンコートであることが望ましい。また前記第1の光導波路の出射端面及び波長変換素子の導光端面（第１の接続面（A））は、エネルギーが大きくないことから端面に施した誘電体多層膜の変質が起こり難く、接続損失を少なくすることができる。この場合、第１の光導波路の出射端面には高屈折率誘電体膜と低屈折率誘電体膜を交互に適切な層数で施し、また波長変換素子の導光端面には低屈折率誘電体膜を施すことが望ましい。

本発明の波長変換モジュールの形態例２としては、前記第２観点に示した波長変換モジュールである。
本形態例２の波長変換モジュールでは、前記波長変換素子の出射端面及び第２の光導波路の導光端面（第２の接続面（B））は、上記形態例１と同様に、誘電体多層膜などは施さないノンコートであることが望ましい。また波長変換素子と第２の光導波路とを、第２の光導波路の入射端面に球面研磨又は突き出し研磨を施した上、突き当てなどによって直接接触させることによって、隙間に空気中の含有物が付着することを防ぐことが望ましい。また前記第１の光導波路と波長変換素子の接続端面（第１の接続面（A））は、エネルギーが大きくないことから端面に空気中の含有物の付着は起こり難く、第１の光導波路の出射端面は平面研磨で良い。しかし安全をみて球面研磨または突き出し研磨を施しても良い。また、前記第１の接続面（A）はエネルギーが大きくないことから、接続損失がそれ程問題にならない場合はノンコートでも良い。なお、波長変換素子の端面を球面研磨又は突き出し研磨とすることは、形状及び構造上実施し難いため、平面研磨とする。

本発明の波長変換モジュールの形態例３としては、前記第３観点に示した波長変換モジュールである。
本形態例３の波長変換モジュールでは、前記波長変換素子の出射端面及び第２の光導波路の導光端面（第２の接続面（B））は、上記形態例１、２の接続端面と同様、誘電体多層膜などは施さないノンコートであることが望ましい。また波長変換素子と第２の導波路とを、第２の光導波路の入射端面に球面研磨又は突き出し研磨を施した上、突き当てなどによって直接接触させることによって、上記形態例２と同様、隙間に空気中の含有物が付着することを防ぐことが望ましい。また前記第１の光導波路と波長変換素子の接続端面（第１の接続面（A））は、エネルギーが大きくないことから端面に空気中の含有物の付着は起こり難く、これらの接続端面は平面研磨で良い。また同じ理由から、これらの接続端面に施した誘電体多層膜の変質が起こり難く、接続損失を少なくすることができる。なお波長変換素子の端面を球面研磨又は突き出し研磨とすることは、形状及び構造上実施し難いため、平面研磨とする。また誘電体多層膜については、上記形態例１の誘電体多層膜と同様である。

本発明の波長変換モジュールの形態例４としては、前記第４観点に示した波長変換モジュールである。
本形態例４の波長変換モジュールでは、前記球面研磨の場合は曲率半径を５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とし、また突き出し研磨の場合は突き出し長さを１μｍ以上、５μｍ以下とすることにより加工性が良くなり、また波長変換素子と第２の光導波路が良好に直接接触し接続される。

以下、本発明の内容を、図に示す実施の形態により更に詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の波長変換モジュールの一例を示す略図であり、同図（a）は平面図、また同図（b）は正面図である。また図２は、本発明の波長変換モジュールの接続面を拡大した略図である。
これらの図において、１は波長変換素子、１ｉは波長変換素子の入射側接続端面、１ｏは波長変換素子の出射側接続端面、２は第１の光導波路（偏波保持光ファイバ）、２ａは第１の光導波路のコア、２ｂは第１の光導波路のクラッド、２ｏは第１の光導波路の出射側接続端面、３は第２の光導波路（偏波保持光ファイバ）、３ａは第２の光導波路のコア、３ｂは第２の光導波路のクラッド、３ｉは第２の光導波路の入射側接続端面、４は波長変換素子ホルダー、４ａは波長変換素子ホルダーの本体、４ｂは波長変換素子ホルダーの蓋、５はガラスキャピラリ、６はペルチェ素子、６aはペルチェ素子のリード線、７は波長変換素子の筐体、８は波長変換素子の基台、１０は波長変換モジュール、Aは第１の接続面、Bは第２の接続面、またｍは誘電体多層膜（ＡＲコート）である。

本発明の波長変換モジュールの第１実施形態について図１、２を用いて説明する。なお、図２においては、ガラスキャピラリは示していない。
実施例１の波長変換モジュール（１０）は、波長変換素子（１）と、該波長変換素子へ光を導光する第１の光導波路（２）と、波長変換素子から出射された光を外部へ導光する第２の光導波路（３）とからなり、前記第１の光導波路（２）の出射端面（２ｏ）と波長変換素子の導光端面（１ｉ）、および波長変換素子の出射端面（１ｏ）と第２の光導波路（３）の導光端面（３ｉ）が接続され、第１の接続面（Ａ）と第２の接続面（Ｂ）を有する構造で、前記第１の光導波路（２）の出射端面（２ｏ）および波長変換素子（１）の導光端面（１ｉ）を平面研磨し、また前記波長変換素子（１）の出射端面（１ｏ）を平面研磨し、また前記第２の光導波路（３）の導光端面（３ｉ）を球面研磨し、また第１の光導波路（２）の出射端面（２ｏ）および波長変換素子（１）の導光端面（１ｉ）に誘電体多層膜（ｍ）を施し、また前記波長変換素子（１）の出射端面（１ｏ）と第２の光導波路（３）の導光端面（３ｉ）は、誘電体多層膜を施さないノンコート構成とした。なお、前記波長変換素子（１）には光導波路（図示せず）が設けられており、また、波長変換素子（１）はホルダーの本体（４ａ）と、ホルダーの蓋（４ｂ）からなる波長変換素子ホルダー（以下、ホルダーと略記する）（４）に支持されている。またホルダー（４）は波長変換素子の筐体（７）に収納され、この筐体（７）は波長変換素子の基台（８）に取り付けられている。また、前記ホルダー（４）には、波長変換素子（１）の温度を調節するためのペルチェ素子（６）およびサーミスタ(図示せず)が取り付けられており、ペルチェ素子リード線（６a）により温度調節器（図示せず）と接続される。

上記波長変換モジュール（１０）の具体的な製造方法について説明する。
先ず第１の光導波路（２）として偏波保持光ファイバを用い、この光ファイバの出射端面（２ｏ）および波長変換素子（１）の導光，出射端面（１ｉ），（１ｏ）を平面研磨した。この際、波長変換素子（１）は室温硬化型のシリコーンゴム（図示せず）でホルダー（４）に接着した。また第２の光導波路（３）として偏波保持光ファイバを用い、この光ファイバの導光端面（３ｉ）を球面研磨した。また球面研磨の曲率半径は１０ｍｍとした。なお、第１の光導波路（２）の出射端面（２ｏ）および第２の光導波路（３）の導光端面（３ｉ）近辺はガラスキャピラリ（５）に保持した。
次に、第１の光導波路（２）の出射端面（２ｏ）および波長変換素子（１）の導光端面（１ｉ）に誘電体多層膜（ｍ）を施した。なお、波長変換素子（１）の出射端面（１ｏ）と第２の光導波路（３）の導光端面（３ｉ）には誘電体多層膜を施さないノンコート構成とした。
次に、波長変換素子（１）の導光端面（１ｉ）に、第１の光導波路（２）の出射端面（２ｏ）を突き当てて、接着剤（図示せず）で固定した。この接続面が第１の接続面（Ａ）となる。また波長変換素子（１）の出射端面（１ｏ）に、第２の光導波路（３）の球面研磨した導光端面（３ｉ）を突き当てて直接接触させ、接着剤（図示せず）で固定した。この接続面が第２の接続面（Ｂ）となる。なお、波長変換素子（１）の導光端面（１ｉ）と第１の光導波路（２）の出射端面（２ｏ）、および波長変換素子（１）の出射端面（１ｏ）と第２の光導波路（３）の導光端面（３ｉ）を接続する際は顕微鏡を用いて光軸合わせを行った。
次に、ホルダー（４）に、波長変換素子（１）の温度を調節するためのペルチェ素子（６）およびサーミスタ(図示せず)を取り付け、ペルチェ素子リード線（６a）により温度調節器（図示せず）と接続した。またホルダー（４）を波長変換素子の筐体（７）に収納し、この筐体（７）を波長変換素子の基台（８）に取り付けて波長変換モジュール（１０）を完成させた。
前記波長変換素子（１）は、例えば非線形光学結晶のＰＰＬＮに、周期的な分極反転構造が作製され、例えば径が６μmの光導波路（図示せず）が形成されているものである。また、前記波長変換素子（１）のサイズは例えば１．２mm×０．８mm×１２mmである。また前記第１の光導波路（２）の偏波保持光ファイバは、例えばコア（２ａ）の径が６μm、クラッド（２ｂ）径（外径）が１２５μmである。また前記第２の光導波路（３）の偏波保持光ファイバは、例えばコア（３ａ）の径が４μm、クラッド（３ｂ）径（外径）が１２５μmである。また前記ホルダー（４）は熱伝導性の良いものが好ましく、例えば材質は金めっき銅である。また前記誘電体多層膜（ｍ）としては、第１の光導波路（２）の出射端面（２ｏ）には高屈折率誘電体膜のＴａ_２Ｏ_５（５酸化タンタル）と低屈折率誘電体膜のＴｉＯ_２（酸化チタン）を交互に２層施したＡＲコートを、また波長変換素子（１）の導光端面（１ｉ）にはＳｉＯ_２（２酸化ケイ素）を施したＡＲコートを用いた。また前記接着剤としては、例えばＵＶ接着剤を用いた。なお本実施例では、第１の光導波路（２）の出射端面（２ｏ）と波長変換素子（１）の導光端面（１ｉ）に誘電体多層膜（ｍ）としてＡＲコートを施しているが、場合によっては施さなくてもよい。

なお、以上の実施形態においては、波長変換素子（１）の出射端面（１ｏ）と第２の光導波路（３）の導光端面（３ｉ）は誘電体多層膜を施さないノンコート構成としたが、波長変換素子の屈折率（約２．１）と第２の光導波路（光ファイバの場合、約１．４）の屈折率差による反射を防止するような誘電体多層膜を波長変換素子と第２の光導波路のいずれかに施してもよい。この場合、誘電体多層膜が施された波長変換素子または第２の光導波路のいずれかが、他方と直接接触して接続されることによって、空気中の含有物の付着を防ぐことができる。更に望ましくは、当該誘電体多層膜は第２の光導波路の側に施される。その理由は、たとえば、第２の光導波路が光ファイバの場合、波長変換素子よりも光ファイバの方が誘電体多層膜の形成に有利な構造であるため、より強固な膜が得られるからである。

次に、上記実施例１および比較例により得られた波長変換モジュールについて、信頼性試験を行った。比較例としては波長変換素子の出射端面と光ファイバの導光端面が直接接触されていない波長変換モジュールを作成し、同様な信頼性試験を行った。この比較例の波長変換モジュールは、図３の構成において、光ファイバ（２’）の出射端面、波長変換素子（１）の導光端面と出射端面、及び光ファイバ（３’）の導光端面を平面研磨し、更にこれら全ての端面には接続損失を最小にする為に誘電体多層膜としてＡＲコート（図示せず）が施されたものである。その結果、本発明の波長変換モジュールは比較例の波長変換モジュールと比較して、数倍の長寿命となった。

上記実施例１により得られた波長変換モジュールは、波長変換素子の出射端面を平面研磨し、また第２の光導波路の導光端面を球面研磨し、またこれらの端面をノンコートとして直接接触させ接続しているので、接続端面間に隙間が生じるのを防止し、端面に空気中の含有物の付着を無くすことが可能となった。そのため、導光する光パワーの低下を防いで、長寿命及び高信頼性を達成し、所望の光パワーが長期間得られるようになった。

なお、上記実施形態において、基本波の波長によって波長変換素子の入射側でも空気中の含有物の付着などの問題がある場合は、波長変換素子の入射側も出射側と同様の構成とすることによって、本発明の効果を得ることができる。すなわち、第１の光導波路と波長変換素子の端面を直接接触させ、空気層を介さないようにすることによって、空気中の含有物の付着などを防止することができる。また、さらにこれらの端面をノンコートとすることによって、誘電体多層膜の変質などといった問題を防止することができる。

本発明の波長変換モジュールは、長寿命及び高信頼性を達成し、所望の光パワーが長期間得られるので、レーザ顕微鏡、バイオ医療用の分析装置、精密測定装置等に使用されるＳＨＧ(第２高調波)、ＴＨＧ(第３高調波)方式の光源に好適に使用できる。

本発明の波長変換モジュールの一例を示す略図であり、同図（a）は平面図、また同図（b）は正面図である。 本発明の波長変換モジュールの接続面を拡大した略図である。 本発明の波長変換モジュールの基本構成を示す略図であり、同図（a）は平面図、また同図（b）は正面図である。

符号の説明

１ 波長変換素子
１ｉ 波長変換素子の入射側接続端面
１ｏ 波長変換素子の出射側接続端面
２ 第１の光導波路（偏波保持光ファイバ）
２ａ 第１の光導波路のコア
２ｂ 第１の光導波路のクラッド
２ｏ 第１の光導波路の出射側接続端面
３ ３は第２の光導波路（偏波保持光ファイバ）
３ａ 第２の光導波路のコア
３ｂ 第２の光導波路のクラッド
３ｉ 第２の光導波路の入射側接続端面
４ 波長変換素子ホルダー
４ａ 波長変換素子ホルダーの本体
４ｂ 波長変換素子ホルダーの蓋
５ ガラスキャピラリ
６ ペルチェ素子、
６a ペルチェ素子のリード線
７ 波長変換素子の筐体
８ 波長変換素子の基台
１０ 波長変換モジュール
A 第１の接続面
B 第２の接続面
ｍ 誘電体多層膜（ＡＲコート）

Claims (4)

1. 波長変換素子と、該波長変換素子へ光を導光する第１の光導波路と、波長変換素子から出射された光を外部へ導光する第２の光導波路とからなり、前記第１の光導波路の出射側接続端面と波長変換素子の導光側接続端面、および波長変換素子の出射側接続端面と第２の光導波路の導光側接続端面が接続されてなる波長変換モジュールであって、
   前記波長変換素子はＰＰＬＮ（周期分極反転ＬｉＮｂＯ_３）からなり、
   前記第１の光導波路は1060nm〜1200nm帯の光を偏波面を保持したまま伝送する偏波面保持光ファイバ、および前記第２の光導波路は前記第１の光導波路よりコア径が小さい光ファイバからなるとともに、
   前記第１の光導波路の出射側接続端面および波長変換素子の導光側接続端面には誘電体多層膜を施してこれらの端面を離間させて光学的に接続し、また、前記波長変換素子の出射側接続端面および第２の光導波路の導光側接続端面をともに誘電体多層膜を施さないノンコート構成とし、空気層を介さない直接接触によって接続したことを特徴とする波長変換モジュール。
2. 波長変換素子と、該波長変換素子へ光を導光する第１の光導波路と、波長変換素子から出射された光を外部へ導光する第２の光導波路とからなり、前記第１の光導波路の出射側接続端面と波長変換素子の導光側接続端面、および波長変換素子の出射側接続端面と第２の光導波路の導光側接続端面が接続されてなる波長変換モジュールであって、
   前記波長変換素子はＰＰＬＮ（周期分極反転ＬｉＮｂＯ_３）からなり、
   前記第１の光導波路は1060nm〜1200nm帯の光を偏波面を保持したまま伝送する偏波面保持光ファイバ、および前記第２の光導波路は前記第１の光導波路よりコア径が小さい光ファイバからなるとともに、
   前記第１の光導波路の出射側接続端面を平面研磨、球面研磨又は突き出し研磨し、前記波長変換素子の導光側接続端面を平面研磨してこれらの端面を離間させて光学的に接続し、また、前記波長変換素子の出射側接続端面を平面研磨し、前記第２の光導波路の導光側接続端面を球面研磨又は突き出し研磨してこれらの端面をともに誘電体多層膜を施さないノンコート構成とし、直接接触によって接続したことを特徴とする波長変換モジュール。
3. 波長変換素子と、該波長変換素子へ光を導光する第１の光導波路と、波長変換素子から出射された光を外部へ導光する第２の光導波路とからなり、前記第１の光導波路の出射側接続端面と波長変換素子の導光側接続端面、および波長変換素子の出射側接続端面と第２の光導波路の導光側接続端面が接続されてなる波長変換モジュールであって、
   前記波長変換素子はＰＰＬＮ（周期分極反転ＬｉＮｂＯ_３）からなり、
   前記第１の光導波路は1060nm〜1200nm帯の光を偏波面を保持したまま伝送する偏波面保持光ファイバ、および前記第２の光導波路は前記第１の光導波路よりコア径が小さい光ファイバからなるとともに、
   前記第１の光導波路の出射側接続端面および波長変換素子の導光側接続端面を平面研磨し且つ誘電体多層膜を施してこれらの端面を離間させて光学的に接続し、また、前記波長変換素子の出射側接続端面を平面研磨し、前記第２の光導波路の導光側接続端面を球面研磨又は突き出し研磨してこれらの端面をともに誘電体多層膜を施さないノンコート構成として直接接触によって接続したことを特徴とする波長変換モジュール。
4. 前記球面研磨の曲率半径を５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とし、また突き出し研磨の突き出し長さを１μｍ以上、５μｍ以下としたことを特徴とする請求項２または３記載の波長変換モジュール。