JPH02287519A - 波長変換素子 - Google Patents
波長変換素子Info
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- JPH02287519A JPH02287519A JP1110293A JP11029389A JPH02287519A JP H02287519 A JPH02287519 A JP H02287519A JP 1110293 A JP1110293 A JP 1110293A JP 11029389 A JP11029389 A JP 11029389A JP H02287519 A JPH02287519 A JP H02287519A
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- H—ELECTRICITY
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は波長変換素子に係り、特に非線形材料からな
る光導波路を含みＳＨＧ光及び和差周波光を発生させる
波長変換素子に関する。
る光導波路を含みＳＨＧ光及び和差周波光を発生させる
波長変換素子に関する。
従来、Ｌｉ Ｎｂ ０３結晶にプロトン交換法で作った
光導波路によって、チェレンコフ放射光を発生させる波
長変換素子がある。 この場合、半導体レーザ光を入射することによって第２
高調波（ＳＨＧ光）の、１％の変換効率を得ることがで
きる。 又上記と同様の光導波路を備えた波長変換素子において
、チェレンコフ放射による和差周波光を発生させること
ができる。 例えば、λ＋＝１．０６μｌとλ２＝０．８２４μＩの
入力光から、１／λ１＋１／λ２＝１／λ３の関係があ
るλｓ＝０．４６３μｌの和周波光が得られることが知
られている。
光導波路によって、チェレンコフ放射光を発生させる波
長変換素子がある。 この場合、半導体レーザ光を入射することによって第２
高調波（ＳＨＧ光）の、１％の変換効率を得ることがで
きる。 又上記と同様の光導波路を備えた波長変換素子において
、チェレンコフ放射による和差周波光を発生させること
ができる。 例えば、λ＋＝１．０６μｌとλ２＝０．８２４μＩの
入力光から、１／λ１＋１／λ２＝１／λ３の関係があ
るλｓ＝０．４６３μｌの和周波光が得られることが知
られている。
しかしながら、上記のような波長変換素子においては、
光導波路に導入された導波光の多くが波長変換されない
まま出力されてしまい、効率が低いという問題点がある
。 変換効率を改善するためには、光導波路の光路長を長く
する必要があるが、このためには波長変換素子自体を長
くしなければならず、大型化してしまうという問題点が
ある。 更に、上記従来の波長変換素子においては、１方向にの
み出力光が得られ、他方向の出力光を得ることができな
いという問題点がある。 又、和差周波発生素子を考えた場合、上記光導波路は、
単純な直線状であるので、λ１とλ２の２つの入力光を
光導波路に導くためには、該光導波路の前に、ダイクロ
イックミラー等の合波手段を設けなければならないとい
う問題点がある。 このため、例えば光ファイバーから波長λ１とλ２の２
つの光を導く場合には、該光ファイバーの出力端から一
旦対物レンズでコリメート光にし、これを合波して、再
び対物レンズで集光してがら光導波路に導入しなければ
ならず、λ、とλ２の光軸を一致させるのに非常に困難
であり、更に装置が複雑化、大型化してしまうという問
題点がある。 この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、素子そのものを長大化することなく光路長即ち相
互作用長を長くして効率よく波長変換することができる
ようにした波長変換素子を提供することを目的とする。 又、波長変換光を多方向に得られるようにした波長変換
素子を提供することを目的とする。 更に、本発明は、ダイクロイックミラー等の合波手段を
用いることなく、波長の異なる２つの光を、光ファイバ
ーから直接導波路に導くことができるようにした波長変
換素子を提供することを目的とする。
光導波路に導入された導波光の多くが波長変換されない
まま出力されてしまい、効率が低いという問題点がある
。 変換効率を改善するためには、光導波路の光路長を長く
する必要があるが、このためには波長変換素子自体を長
くしなければならず、大型化してしまうという問題点が
ある。 更に、上記従来の波長変換素子においては、１方向にの
み出力光が得られ、他方向の出力光を得ることができな
いという問題点がある。 又、和差周波発生素子を考えた場合、上記光導波路は、
単純な直線状であるので、λ１とλ２の２つの入力光を
光導波路に導くためには、該光導波路の前に、ダイクロ
イックミラー等の合波手段を設けなければならないとい
う問題点がある。 このため、例えば光ファイバーから波長λ１とλ２の２
つの光を導く場合には、該光ファイバーの出力端から一
旦対物レンズでコリメート光にし、これを合波して、再
び対物レンズで集光してがら光導波路に導入しなければ
ならず、λ、とλ２の光軸を一致させるのに非常に困難
であり、更に装置が複雑化、大型化してしまうという問
題点がある。 この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、素子そのものを長大化することなく光路長即ち相
互作用長を長くして効率よく波長変換することができる
ようにした波長変換素子を提供することを目的とする。 又、波長変換光を多方向に得られるようにした波長変換
素子を提供することを目的とする。 更に、本発明は、ダイクロイックミラー等の合波手段を
用いることなく、波長の異なる２つの光を、光ファイバ
ーから直接導波路に導くことができるようにした波長変
換素子を提供することを目的とする。
この発明は、非線形光学材料からなる光導波路によって
チェレンコフ放射光を発生させる波長変換素子において
、前記光導波路の端部に、伝搬される導波光を反射させ
る反射手段を設けることにより上記目的を達成するもの
である。 又、前記光導波路を、１本の直線状の導波路とし、前記
反射手段を、該直線状の光導波路の少なくとも一方の端
部に配置することにより上記目的を達成するものである
。 又、前記光導波路を、前記反射手段によりｌｌｌｉ次リ
ング状に連結された複数の光導波路から構成されたリン
グ型光導波路とすることにより上記目的を達成するもの
である。 又、前記光導波路を、２本の略平行な直線状の光導入部
と、両者を滑らかに合流させる合流部と、この合流部に
接続される１本の直線状の光発生部とからなる略Ｙ字形
状とすると共に、前記反射手段を、前記光発生部の端部
に配置することにより上記目的を達成するものである。 又、前記反射手段の少なくとも１つを、全反射ミラーと
することにより上記目的を達成するものである。 又、前記反射手段の少なくとも１つを誘電体多層膜ミラ
ーとすることにより上記目的を達成するものである。 又、前記光導波路を、ＳＨＧ素子とすることにより上記
目的を達成するものである。 又、前記光導波路を和差周波発生素子とすることにより
上記目的を達成するものである。 又、前記光導波路への光入力に対して、発生するＳＨＧ
光及び和差周波光の少なくとも一方を所定の方向に導く
反射手段を備えることにより上記目的を達成するもので
ある。 又、第２発明は、非線形光学材料からなる光導波路を含
む波長変換素子において、前記光導波路を、先入路及び
これに滑らかに接続する湾曲光導波路から構成すること
により上記目的を達成するものである。 又、前記湾曲光導波路を、円形無端状とすることにより
上記目的を達成するものである。 又、前記湾曲光導波路を、スパイラル状とすることによ
り上記目的を達成するものである。 又、前記スパイラル状湾曲光導波路の前記先入路と反対
側の端部に、伝搬される導波光を反射させる反射手段を
備えることにより上記目的を達成するものである。 又、前記先入路を複数とすることにより上記目的を達成
するものである。 又、前記先入路の光導入端には、光ファイバーの光出力
端を接続することにより上記目的を達成するものである
。 又、前記先入路を、２本の略平行な直線状の光導波部と
、両者を滑らかに合流させる合流部と、一端がこの合流
部に接続され、他端が前記湾曲光導入部に、その接線方
向に湾曲接続される接続部とから略Ｙ字形状に構成さす
ることにより上記目的を達成するものである。 又、前記先入路は複数とし、前記湾曲光導波路の湾曲部
に対して、少なくとも該湾曲部への接続部が、該湾曲部
の接線方向に接続するようにして上記目的を達成するも
のである。 又第３発明は、非線形光学材料からなる光導波路を含む
波長変換素子において、前記光導波路を、２本の略平行
な直線状の光導入部と、両者を滑らかに合流させる合流
部と、この合流部に接続される１本の直線状の光発生部
とからなる略Ｙ字形状とすることにより上記目的を達成
するものである。
チェレンコフ放射光を発生させる波長変換素子において
、前記光導波路の端部に、伝搬される導波光を反射させ
る反射手段を設けることにより上記目的を達成するもの
である。 又、前記光導波路を、１本の直線状の導波路とし、前記
反射手段を、該直線状の光導波路の少なくとも一方の端
部に配置することにより上記目的を達成するものである
。 又、前記光導波路を、前記反射手段によりｌｌｌｉ次リ
ング状に連結された複数の光導波路から構成されたリン
グ型光導波路とすることにより上記目的を達成するもの
である。 又、前記光導波路を、２本の略平行な直線状の光導入部
と、両者を滑らかに合流させる合流部と、この合流部に
接続される１本の直線状の光発生部とからなる略Ｙ字形
状とすると共に、前記反射手段を、前記光発生部の端部
に配置することにより上記目的を達成するものである。 又、前記反射手段の少なくとも１つを、全反射ミラーと
することにより上記目的を達成するものである。 又、前記反射手段の少なくとも１つを誘電体多層膜ミラ
ーとすることにより上記目的を達成するものである。 又、前記光導波路を、ＳＨＧ素子とすることにより上記
目的を達成するものである。 又、前記光導波路を和差周波発生素子とすることにより
上記目的を達成するものである。 又、前記光導波路への光入力に対して、発生するＳＨＧ
光及び和差周波光の少なくとも一方を所定の方向に導く
反射手段を備えることにより上記目的を達成するもので
ある。 又、第２発明は、非線形光学材料からなる光導波路を含
む波長変換素子において、前記光導波路を、先入路及び
これに滑らかに接続する湾曲光導波路から構成すること
により上記目的を達成するものである。 又、前記湾曲光導波路を、円形無端状とすることにより
上記目的を達成するものである。 又、前記湾曲光導波路を、スパイラル状とすることによ
り上記目的を達成するものである。 又、前記スパイラル状湾曲光導波路の前記先入路と反対
側の端部に、伝搬される導波光を反射させる反射手段を
備えることにより上記目的を達成するものである。 又、前記先入路を複数とすることにより上記目的を達成
するものである。 又、前記先入路の光導入端には、光ファイバーの光出力
端を接続することにより上記目的を達成するものである
。 又、前記先入路を、２本の略平行な直線状の光導波部と
、両者を滑らかに合流させる合流部と、一端がこの合流
部に接続され、他端が前記湾曲光導入部に、その接線方
向に湾曲接続される接続部とから略Ｙ字形状に構成さす
ることにより上記目的を達成するものである。 又、前記先入路は複数とし、前記湾曲光導波路の湾曲部
に対して、少なくとも該湾曲部への接続部が、該湾曲部
の接線方向に接続するようにして上記目的を達成するも
のである。 又第３発明は、非線形光学材料からなる光導波路を含む
波長変換素子において、前記光導波路を、２本の略平行
な直線状の光導入部と、両者を滑らかに合流させる合流
部と、この合流部に接続される１本の直線状の光発生部
とからなる略Ｙ字形状とすることにより上記目的を達成
するものである。
この発明においては、光導波路の端部に、伝搬される導
波光を反射させる反射手段が設けられているので、光導
波路へ導入された導波光及びその反射光の両方からＳＭ
Ｃ光が発生するので実質的に相互作用長を２倍にでき、
変換効率を高くすることができる。 又ＳＭＣ光は２方向に取り出すことができる。 このとき、素子の長さを２倍にした場合と比較して、Ｓ
ＭＣ光の結晶中における伝搬距離が短いので、散乱が少
ない。 ス、和差周波光を得る場合でも、相互作用長が実質的に
２倍になるので、ＳＭＣ光の場合と同様に、変換効率の
向上を図ると共に、２方自から出力光を取り出すことが
できる。 又、光導波路を、リング状に構成した場合は、更に相互
作用長を長くでき、従って素子を大型化することなく、
効率よく波長変換することができると共に、多方向に波
長変換光を取り出すことができる。 又、光導波路を、２本の略平行な直線状の光導入部を含
む略Ｙ字形状とした場合、ダイクロイックミラー等の、
光導波路外の合波手段を設けることなく、簡単な構造で
、２つの光を導入することができる。 又、光導波路を、光入路及びこれに滑らかに接続する円
形やスパイラル状の湾曲光等波路から構成した場合は、
相互作用長を大幅に長くして変換効率を向上させると共
に、多方向から出力光を得ることができ、更に、光入路
を複数設けることによって、高出力とすることができる
。 又、光ファイバーからの出力光を光導波路に導く際に、
対物レンズ等を用いることなく、単に光ファイバーの出
力端を光導波路の光導入部に接続することによって合波
することができる。
波光を反射させる反射手段が設けられているので、光導
波路へ導入された導波光及びその反射光の両方からＳＭ
Ｃ光が発生するので実質的に相互作用長を２倍にでき、
変換効率を高くすることができる。 又ＳＭＣ光は２方向に取り出すことができる。 このとき、素子の長さを２倍にした場合と比較して、Ｓ
ＭＣ光の結晶中における伝搬距離が短いので、散乱が少
ない。 ス、和差周波光を得る場合でも、相互作用長が実質的に
２倍になるので、ＳＭＣ光の場合と同様に、変換効率の
向上を図ると共に、２方自から出力光を取り出すことが
できる。 又、光導波路を、リング状に構成した場合は、更に相互
作用長を長くでき、従って素子を大型化することなく、
効率よく波長変換することができると共に、多方向に波
長変換光を取り出すことができる。 又、光導波路を、２本の略平行な直線状の光導入部を含
む略Ｙ字形状とした場合、ダイクロイックミラー等の、
光導波路外の合波手段を設けることなく、簡単な構造で
、２つの光を導入することができる。 又、光導波路を、光入路及びこれに滑らかに接続する円
形やスパイラル状の湾曲光等波路から構成した場合は、
相互作用長を大幅に長くして変換効率を向上させると共
に、多方向から出力光を得ることができ、更に、光入路
を複数設けることによって、高出力とすることができる
。 又、光ファイバーからの出力光を光導波路に導く際に、
対物レンズ等を用いることなく、単に光ファイバーの出
力端を光導波路の光導入部に接続することによって合波
することができる。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
まず第１図に示される本発明の第１実施例につき説明す
る。 この第１実施例は、Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３結晶からなる基板
１０上にプロトン交換ＬｉＮｂＯ３光導波路１２を形成
すると共に、該光導波路１２の一方の端部に金ＩＩｊＪ
ｔｌ！の全反射ミラー１４を真空蒸着等により設けたも
のである。このとき、光導波路１２は、チェレンコフ放
射光を発生させる波長変換素子として働く。 この実施例において、前記光導波路１２に、全反射ミラ
ー１４と反対側から該直線状の光導波路１２に同軸的に
入射光１６を導入すると、導波光が光導波路１２を通っ
て全反射ミラー１４に至り、ここで反射して再度光導波
路１２を通り、この際に、２方向にＳＨＧ光１８が発生
される。 従って、この実施例においては、相互作用長を実質的に
２倍にできるので、変換効率を増大させることができる
。 又、相互作用長を２倍にするために、光導波路１２を２
倍の長さにしな場合と比較して、ＳＭＣ光の基板１０中
の伝搬距離が短いので、散乱が少ないという利点がある
。 この第１実施例における波長変換素子により和差周波を
発生させる場合は、光導波路１２に、第２図に示される
ように、ダイクロイックミラー１１を介して波長λ１及
びλ２の光を入力させると、波長λ３の和差周波光が、
前記ＳＭＣ光１８と同様に２方向に取り出すことができ
る。このダイクロイックミラー１１は、波長λ１の光を
透過させ、且つ波長λ２の光を反射するものである。 又、この場合も、実質的に相互作用長が２倍になるので
、変換効率が増大される。 次に第３図に示される本発明の第２実施例につき説明す
る。 この第２実施例は、前記第１実施例における全反射ミラ
ー１４の代わりに、分光ミラー即ち誘電体多層膜ミラー
２０を設けたものである。 この誘電体多層膜ミラー２０は、波長λ１の光を反射さ
せ、且つ波長λ２の光を透過するものである。 この第２実施例においては、誘電体多層膜ミラー２０口
から波長λ２の光を入力させ、且つ該誘電体多層膜ミラ
ー２０の反対側から光導波路１２中に波長λ１の光を入
力させると、波長λ３の和差周波光が、波長λ１と反対
方向で且つ斜め下方に出力される。 次に第４図に示される本発明の第３実施例につき説明す
る。 この実施例は、前記第１実施例における光導波路１２の
両端に誘電多層膜ミラー２０及び２２を形成したもので
ある。 この誘電体多層膜ミラー２０は、前述と同様に入電光を
反射、λ２光を透過し、誘電体多層膜ミラー２２は入電
光を透過し、λ２光を反射させるものである。 この実施例においては、波長λ３の和差周波光が前記第
２図の場合と同様に２方向に得られる。 ここで、前記第１及び、第３実施例において、Ｓ ＨＧ
光１８あるいは波長λ３の和差周波光は、２方向に得ら
れる場合でも方向が異なり分散してしまうが、これらの
複数の出力光を、同一方向に取り出す場合は、第５図又
は第６図に示される第４又は第５実施例のように、全反
射ミラーを用いる。 即ち、第５図に示される第４実施例は、２方向に取り出
されたＳＨＧ光又はλ３光を一対の全反射ミラー２４Ａ
、２４Ｂで平行光線とし、これを集光レンズ２６で集光
させて１方向に取り出すものである。 第６図の第５実施例は、全反射ミラー２７Ａ、２７Ｂを
集光レンズ形状の集光材料２７と一体的に設けたもので
ある。この集光レンズ形状の集光材料２７は基板１０を
集光レンズ形状に加工したものであってもよい。 この場合、全反射ミラー２７Ａ、２７Ｂに変えて、集光
材料２７の所要個所に金属膜あるいは誘電体多層膜を蒸
着して形成するようにしてもよい。 次に第７図に示される本発明の第６実施例について説明
する。 この第６実施例は、３本の直線状の光導波路１２Ａ〜１
２Ｃを２個の全反射ミラー１４Ａ、１４Ｂとを介して正
三角形状に連結して、リング型光導波路を構成したもの
である。 光導波路１２Ａ〜１２Ｃを形成した基板１０Ａは、各頂
点を面取りした正三角形状とされ、面取りした２面に前
記全反射ミラー１４Ａ、１４Ｂを配置し、且つ残りの面
取りした面に無反射コーティング（以下ＡＲコート）１
５を施したものである。 このＡＲコート１５を施した面に入電光及びλ２光を入
射させると、チェレンコフ光であるλ３光が３つの面取
り面の下側から出力されることになる。 このとき、実質的な相互作用長は３倍となっているので
、高変換率を得ることができる。 なお、第７図で２点鎖線で示されるように、第１実施例
と同様に入射光１６を入射させ、ＳＨＧ光１光音８り出
すようにしてもよい。 この第７図の第６実施例は、１個所から入電光とλ２光
を同時に入射させたものであるが、これは第８図に示さ
れる第７実施例のように、入電光とλ２光を異なる位置
から入射すようにしてもよい この第７実施例では、第７図の第６実施例と相違して、
面取り平面に各々誘電体多層膜ミラー２０Ａ〜２０Ｃが
施されている。 これらのうち誘電体多層膜ミラー２ＯＡは、λ２光を透
過し、入電光を反射させ、誘電体多層膜ミラー２０Ｂ及
び２０Ｃは、λ２光を反射させ、入電光を透過させるよ
うに形成されている。 この実施例においては、誘電体多層膜ミラー２０Ａから
λ２光、誘電体多層膜ミラー２０Ｂ、２０Ｃからはそれ
ぞれ入電光を、各々３０°の入射角度で光導波路１２Ａ
〜１２Ｃに入射させる。 即ち、λ２の被測定光を、λ１ｖ）ポンプ光を使ってλ
３に変換する系が構成されている。 ここで、波長λ１のポンプ光は、２個所から入射させる
ことができるので、効率よく波長変換をすることができ
る。 又波長変換光であるλ３光は、同時に３個所から取り出
すことができる。 上記第６及び第７実施例において、λ３光を一方向に取
り出したい場合は、前記第５図又は第６図の第４又は第
５実施例の場合と同様に、全反射ミラーと集光レンズと
を用いればよい。 上記第６図及び第７実施例の変形例として第１７図に示
されるように、リングの終端に全反射ミラー１４を設け
てもよい、この変形例においてもＳ ＨＧ光及び和差周
波波光の両方を発生させることができる。 次に第９図に示される本発明の第８実施例につき説明す
る。 この第８実施例は、光導波路２８を直線状の光導入部２
８Ａとこれに滑らかに接続される円形光導波路２８Ｂと
から構成したものである。光導入部２８Ａの端部には光
ファイバー２９が接続され、ここから入射光が導入され
る。 この実施例の場合は、相互作用長を実質的に無限大にす
ることができるので、高効率で波長変換を行うことがで
きる。 次に第１０図に示される本発明の第９実施例について説
明する。 この第９実施例は、スパイラル状の光導波路３０を形成
したものである。 この実施例の場合も、装置面積を太きぐすることなく、
光導波路３０を長くして、従って相互作用長を長くして
、波長変換効率を向上させることができる。 このようなスパイラル状の光導波路３０を用いる場合は
、第１１図に示される第１０実施例のように、スパイラ
ル中心の端部に全反射ミラー３２を設ければ、更に相互
作用長を長くして、高効率で波長変換を行うことができ
る。 上記第８〜第１Ｏ実施例において、波長変換光を一方向
に取り出したい場合は、前記第５図又は第６の場合と同
様に、全反射ミラーと集光レンズを用いればよい、但し
、このとき、全反射ミラーは、円錐形であり、全反射光
を反射できるようにする必要がある。 上記各第２図〜第４図、第７図、第８図においては、い
ずれも和差周波光を得るために、λ１光及びλ２光を同
一個所から又は異なる個所から光導波路に入射させるも
のであるが、同一個所から入射させる場合は、ダイクロ
イックミラーが必要となる。 以下の実施例は、ダイクロイックミラーを用いることな
く、実質的に同一個所からλ１光及びλ２光を光導波路
に入射して、和差周波光を得るものである。 まず第１２図に示される本発明の第１１実施例について
説明する。 この第１１実施例は、光導波路３４を、２本の略平行な
直線状の光導入部３４Ａと、これら２本の光導入部３４
Ａを滑かに合流させる合流部３４Ｂと、この合流部３４
Ｂに接続される１本の直線状の光発生部３４Ｃと、から
なる略Ｙ字形状として、且つ、前記２本の光導入部３４
Ａ、３４Ａそれぞれに、λ１光を導く光ファイバー３６
Ａ、λ２光を導く光ファイバー３６Ｂをそれぞれ同軸的
に、それぞれの出力端を接続したものである。 この実施例において、光ファイバー３６Ａ、３６Ｂから
導入される入射光であるλ１光及びλ２光は、導波光と
なり、合流部３４Ｂで１本に集められ、光発生部３４Ｃ
で、チェレンコフ光として、λ３光が出力される。 ここで、合流部３４Ｂは、２本の光導入部３４Ａを滑か
に合流させるものであって、そのテーパーが非常に緩か
になっていて、合流による減衰、散乱は非常に少ない。 このため、光発生部３４Ｃに、λ１光及びλ２光を効率
よく導くことができるので、強い出力光λ３を得ること
ができる。 又、この実施例においては、光導波路３４にλ１光及び
λ２光を導入する前に、ダイクロイックミラー等の合流
手段を設ける必要がないので、装置を小型化させること
ができる。 特に、光ファイバーでλ１光及びλ２光を導入する場合
、従来は、光ファイバーからの出力光を−旦対物レンズ
でコリメート光に直してから合波して、再び対物レンズ
で集光する必要があるが、この実施例ではそのような煩
雑な過程を経る必要がない。 第１３図は、第１２図の第１１実施例を、赤外光検出装
置に応用した実施例である。 この場合、λ＋＝１．５５μｌの被測定光を光ファイバ
ー３６Ａから導入し、これに対して、ポンプ光として、
半導体レーザー３８からλ２＝０゜８５μｌの光を、光
ファイバー３６Ｂから導入する。 光発生部３４Ｃからチェレンコフ光として発生する和周
波光（λ３＝０．５５μｌ）は、光電子増倍管４０で受
光され、信号処理部４２で処理されて、測定値が得られ
る。このときの光導波路３４における変換効率は、ポン
プ光の出力を４０μｌｗとすれば、約１％程度が得られ
る。 前記光電子増倍管４０で、直接λｚ＝１．５５μｌの被
測定光を測定した場合と比較して１００倍の感度向上が
得られる。 即ち、前記光電子増倍管４０は、λ１光に比叔して、λ
３光に対しては１万倍の感度を持ち、和周波光λ３発生
の変換効率が１％であるので、結局、光電子増倍管４０
は、直接λ１光を測定する場合と比較して、１００倍の
感度となる。 ここで、ポンプ光であるλ２光をパルス光とすると、λ
３光は、λ、光をポンプ光でサンプリングしたものとな
る。 この場合、λ２のタイミングをλ１に対して徐々にずら
していくと、光サンプリング・オシロスコープが実現で
きる。 このときの時間分解能は、光電子増倍管４０の能力によ
るものでなく、λ２光のパルス幅に依存するので、ｔｐ
ｓ以下の時間分解能が容易に得られる。 次に第１４図に示される本発明の第１３実施例について
説明する。 この第１３実施例は、前記第１１実施例における光発生
部３４Ｃの、光導入部３４Ａと反対側の端部に、反射ミ
ラー３４Ｄを設けたものである。 この反射ミラー３４Ｄは金属蒸着膜から成る全反射ミラ
ーあるいは誘電体多層膜ミラーより構成する。 この第１３実施例では、前記第１１実施例と比較して、
反射ミラー３４Ｄで反射した導波光からも和差周波光を
取出せるので、実質的に相互作用長を２倍にでき、変換
効率を向上させることができる。 次に第１５図に示される本発明の第１４実施例について
説明する。 この第１４実維例は、前記第１２図の第１４実施例にお
ける直線状の光発生部３４Ｃの代わりに、円形の光発生
部３４Ｅを設けたものである。 この第１４実施例では、光発生部３４Ｅの相互作用長を
実質的に無限大にできるので、高効率で波長変換を行う
ことができる。又、光発生部３４Ｅは円形であるので、
出力光であるλ３光は全ての方向から取出すことができ
る。 次に第１６図に示される本発明の第１５実施例について
説明する。 この第１５実施例は、円形の先発生部３４Ｅに対して直
線状光導入部３４Ｆ、３４Ｇを、円形の光発生部３４Ｅ
に対して反対方向から、且つ、同一接線方向に、接続し
たものである。 又、λ１光及びλ２を導入する光ファイバー３６Ａ、３
６Ｂは、これら直線状光導入部３４Ｆ及び３４Ｇに独立
して接続されている。 この第１５実施例の場合は、前記第１４実施例等と比較
して、合流部が不要となり、光導波路の構成が容易であ
る。 又、直線状光導入部３４Ｆ及び３４Ｇを任意の方向から
円形光発生部３４Ｅにその接線方向に接続できるので、
光ファイバー３６Ａ、３６Ｂの取り口しの自由度が非常
に大きくなる。 上記、第１３〜第１５実施例において、波長変換光を一
方向に取り出したい場合は、前記第８〜第１０実施例の
場合と同様に、例えば、円錐形の全反射ミラーと集光レ
ンズを用いればよい。 なお上記実施例において、和差周波発生素子で、光ファ
イバーから光導入部を介して光発生部にλ１光及びλ２
光を導入する場合、光発生部を直線状あるいは円形状と
したものであるが、これは、例えば、第１０図あるいは
第１１図に示されるようにスパイラル状又はスパイラル
状の端部に反射ミラーを設けた光発生部であってもよい
、更に、第７図あるいは第８図に示されるような、リン
グ型光導波路としてもよい。 更に、上記各実施例において、光発生部は、三角形のリ
ング形状、円形、スパイラル状以外の形状であっても、
実質的に相互作用長を長く取ることができ、且つ装置面
積を大きくしないものであればよい。
る。 この第１実施例は、Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３結晶からなる基板
１０上にプロトン交換ＬｉＮｂＯ３光導波路１２を形成
すると共に、該光導波路１２の一方の端部に金ＩＩｊＪ
ｔｌ！の全反射ミラー１４を真空蒸着等により設けたも
のである。このとき、光導波路１２は、チェレンコフ放
射光を発生させる波長変換素子として働く。 この実施例において、前記光導波路１２に、全反射ミラ
ー１４と反対側から該直線状の光導波路１２に同軸的に
入射光１６を導入すると、導波光が光導波路１２を通っ
て全反射ミラー１４に至り、ここで反射して再度光導波
路１２を通り、この際に、２方向にＳＨＧ光１８が発生
される。 従って、この実施例においては、相互作用長を実質的に
２倍にできるので、変換効率を増大させることができる
。 又、相互作用長を２倍にするために、光導波路１２を２
倍の長さにしな場合と比較して、ＳＭＣ光の基板１０中
の伝搬距離が短いので、散乱が少ないという利点がある
。 この第１実施例における波長変換素子により和差周波を
発生させる場合は、光導波路１２に、第２図に示される
ように、ダイクロイックミラー１１を介して波長λ１及
びλ２の光を入力させると、波長λ３の和差周波光が、
前記ＳＭＣ光１８と同様に２方向に取り出すことができ
る。このダイクロイックミラー１１は、波長λ１の光を
透過させ、且つ波長λ２の光を反射するものである。 又、この場合も、実質的に相互作用長が２倍になるので
、変換効率が増大される。 次に第３図に示される本発明の第２実施例につき説明す
る。 この第２実施例は、前記第１実施例における全反射ミラ
ー１４の代わりに、分光ミラー即ち誘電体多層膜ミラー
２０を設けたものである。 この誘電体多層膜ミラー２０は、波長λ１の光を反射さ
せ、且つ波長λ２の光を透過するものである。 この第２実施例においては、誘電体多層膜ミラー２０口
から波長λ２の光を入力させ、且つ該誘電体多層膜ミラ
ー２０の反対側から光導波路１２中に波長λ１の光を入
力させると、波長λ３の和差周波光が、波長λ１と反対
方向で且つ斜め下方に出力される。 次に第４図に示される本発明の第３実施例につき説明す
る。 この実施例は、前記第１実施例における光導波路１２の
両端に誘電多層膜ミラー２０及び２２を形成したもので
ある。 この誘電体多層膜ミラー２０は、前述と同様に入電光を
反射、λ２光を透過し、誘電体多層膜ミラー２２は入電
光を透過し、λ２光を反射させるものである。 この実施例においては、波長λ３の和差周波光が前記第
２図の場合と同様に２方向に得られる。 ここで、前記第１及び、第３実施例において、Ｓ ＨＧ
光１８あるいは波長λ３の和差周波光は、２方向に得ら
れる場合でも方向が異なり分散してしまうが、これらの
複数の出力光を、同一方向に取り出す場合は、第５図又
は第６図に示される第４又は第５実施例のように、全反
射ミラーを用いる。 即ち、第５図に示される第４実施例は、２方向に取り出
されたＳＨＧ光又はλ３光を一対の全反射ミラー２４Ａ
、２４Ｂで平行光線とし、これを集光レンズ２６で集光
させて１方向に取り出すものである。 第６図の第５実施例は、全反射ミラー２７Ａ、２７Ｂを
集光レンズ形状の集光材料２７と一体的に設けたもので
ある。この集光レンズ形状の集光材料２７は基板１０を
集光レンズ形状に加工したものであってもよい。 この場合、全反射ミラー２７Ａ、２７Ｂに変えて、集光
材料２７の所要個所に金属膜あるいは誘電体多層膜を蒸
着して形成するようにしてもよい。 次に第７図に示される本発明の第６実施例について説明
する。 この第６実施例は、３本の直線状の光導波路１２Ａ〜１
２Ｃを２個の全反射ミラー１４Ａ、１４Ｂとを介して正
三角形状に連結して、リング型光導波路を構成したもの
である。 光導波路１２Ａ〜１２Ｃを形成した基板１０Ａは、各頂
点を面取りした正三角形状とされ、面取りした２面に前
記全反射ミラー１４Ａ、１４Ｂを配置し、且つ残りの面
取りした面に無反射コーティング（以下ＡＲコート）１
５を施したものである。 このＡＲコート１５を施した面に入電光及びλ２光を入
射させると、チェレンコフ光であるλ３光が３つの面取
り面の下側から出力されることになる。 このとき、実質的な相互作用長は３倍となっているので
、高変換率を得ることができる。 なお、第７図で２点鎖線で示されるように、第１実施例
と同様に入射光１６を入射させ、ＳＨＧ光１光音８り出
すようにしてもよい。 この第７図の第６実施例は、１個所から入電光とλ２光
を同時に入射させたものであるが、これは第８図に示さ
れる第７実施例のように、入電光とλ２光を異なる位置
から入射すようにしてもよい この第７実施例では、第７図の第６実施例と相違して、
面取り平面に各々誘電体多層膜ミラー２０Ａ〜２０Ｃが
施されている。 これらのうち誘電体多層膜ミラー２ＯＡは、λ２光を透
過し、入電光を反射させ、誘電体多層膜ミラー２０Ｂ及
び２０Ｃは、λ２光を反射させ、入電光を透過させるよ
うに形成されている。 この実施例においては、誘電体多層膜ミラー２０Ａから
λ２光、誘電体多層膜ミラー２０Ｂ、２０Ｃからはそれ
ぞれ入電光を、各々３０°の入射角度で光導波路１２Ａ
〜１２Ｃに入射させる。 即ち、λ２の被測定光を、λ１ｖ）ポンプ光を使ってλ
３に変換する系が構成されている。 ここで、波長λ１のポンプ光は、２個所から入射させる
ことができるので、効率よく波長変換をすることができ
る。 又波長変換光であるλ３光は、同時に３個所から取り出
すことができる。 上記第６及び第７実施例において、λ３光を一方向に取
り出したい場合は、前記第５図又は第６図の第４又は第
５実施例の場合と同様に、全反射ミラーと集光レンズと
を用いればよい。 上記第６図及び第７実施例の変形例として第１７図に示
されるように、リングの終端に全反射ミラー１４を設け
てもよい、この変形例においてもＳ ＨＧ光及び和差周
波波光の両方を発生させることができる。 次に第９図に示される本発明の第８実施例につき説明す
る。 この第８実施例は、光導波路２８を直線状の光導入部２
８Ａとこれに滑らかに接続される円形光導波路２８Ｂと
から構成したものである。光導入部２８Ａの端部には光
ファイバー２９が接続され、ここから入射光が導入され
る。 この実施例の場合は、相互作用長を実質的に無限大にす
ることができるので、高効率で波長変換を行うことがで
きる。 次に第１０図に示される本発明の第９実施例について説
明する。 この第９実施例は、スパイラル状の光導波路３０を形成
したものである。 この実施例の場合も、装置面積を太きぐすることなく、
光導波路３０を長くして、従って相互作用長を長くして
、波長変換効率を向上させることができる。 このようなスパイラル状の光導波路３０を用いる場合は
、第１１図に示される第１０実施例のように、スパイラ
ル中心の端部に全反射ミラー３２を設ければ、更に相互
作用長を長くして、高効率で波長変換を行うことができ
る。 上記第８〜第１Ｏ実施例において、波長変換光を一方向
に取り出したい場合は、前記第５図又は第６の場合と同
様に、全反射ミラーと集光レンズを用いればよい、但し
、このとき、全反射ミラーは、円錐形であり、全反射光
を反射できるようにする必要がある。 上記各第２図〜第４図、第７図、第８図においては、い
ずれも和差周波光を得るために、λ１光及びλ２光を同
一個所から又は異なる個所から光導波路に入射させるも
のであるが、同一個所から入射させる場合は、ダイクロ
イックミラーが必要となる。 以下の実施例は、ダイクロイックミラーを用いることな
く、実質的に同一個所からλ１光及びλ２光を光導波路
に入射して、和差周波光を得るものである。 まず第１２図に示される本発明の第１１実施例について
説明する。 この第１１実施例は、光導波路３４を、２本の略平行な
直線状の光導入部３４Ａと、これら２本の光導入部３４
Ａを滑かに合流させる合流部３４Ｂと、この合流部３４
Ｂに接続される１本の直線状の光発生部３４Ｃと、から
なる略Ｙ字形状として、且つ、前記２本の光導入部３４
Ａ、３４Ａそれぞれに、λ１光を導く光ファイバー３６
Ａ、λ２光を導く光ファイバー３６Ｂをそれぞれ同軸的
に、それぞれの出力端を接続したものである。 この実施例において、光ファイバー３６Ａ、３６Ｂから
導入される入射光であるλ１光及びλ２光は、導波光と
なり、合流部３４Ｂで１本に集められ、光発生部３４Ｃ
で、チェレンコフ光として、λ３光が出力される。 ここで、合流部３４Ｂは、２本の光導入部３４Ａを滑か
に合流させるものであって、そのテーパーが非常に緩か
になっていて、合流による減衰、散乱は非常に少ない。 このため、光発生部３４Ｃに、λ１光及びλ２光を効率
よく導くことができるので、強い出力光λ３を得ること
ができる。 又、この実施例においては、光導波路３４にλ１光及び
λ２光を導入する前に、ダイクロイックミラー等の合流
手段を設ける必要がないので、装置を小型化させること
ができる。 特に、光ファイバーでλ１光及びλ２光を導入する場合
、従来は、光ファイバーからの出力光を−旦対物レンズ
でコリメート光に直してから合波して、再び対物レンズ
で集光する必要があるが、この実施例ではそのような煩
雑な過程を経る必要がない。 第１３図は、第１２図の第１１実施例を、赤外光検出装
置に応用した実施例である。 この場合、λ＋＝１．５５μｌの被測定光を光ファイバ
ー３６Ａから導入し、これに対して、ポンプ光として、
半導体レーザー３８からλ２＝０゜８５μｌの光を、光
ファイバー３６Ｂから導入する。 光発生部３４Ｃからチェレンコフ光として発生する和周
波光（λ３＝０．５５μｌ）は、光電子増倍管４０で受
光され、信号処理部４２で処理されて、測定値が得られ
る。このときの光導波路３４における変換効率は、ポン
プ光の出力を４０μｌｗとすれば、約１％程度が得られ
る。 前記光電子増倍管４０で、直接λｚ＝１．５５μｌの被
測定光を測定した場合と比較して１００倍の感度向上が
得られる。 即ち、前記光電子増倍管４０は、λ１光に比叔して、λ
３光に対しては１万倍の感度を持ち、和周波光λ３発生
の変換効率が１％であるので、結局、光電子増倍管４０
は、直接λ１光を測定する場合と比較して、１００倍の
感度となる。 ここで、ポンプ光であるλ２光をパルス光とすると、λ
３光は、λ、光をポンプ光でサンプリングしたものとな
る。 この場合、λ２のタイミングをλ１に対して徐々にずら
していくと、光サンプリング・オシロスコープが実現で
きる。 このときの時間分解能は、光電子増倍管４０の能力によ
るものでなく、λ２光のパルス幅に依存するので、ｔｐ
ｓ以下の時間分解能が容易に得られる。 次に第１４図に示される本発明の第１３実施例について
説明する。 この第１３実施例は、前記第１１実施例における光発生
部３４Ｃの、光導入部３４Ａと反対側の端部に、反射ミ
ラー３４Ｄを設けたものである。 この反射ミラー３４Ｄは金属蒸着膜から成る全反射ミラ
ーあるいは誘電体多層膜ミラーより構成する。 この第１３実施例では、前記第１１実施例と比較して、
反射ミラー３４Ｄで反射した導波光からも和差周波光を
取出せるので、実質的に相互作用長を２倍にでき、変換
効率を向上させることができる。 次に第１５図に示される本発明の第１４実施例について
説明する。 この第１４実維例は、前記第１２図の第１４実施例にお
ける直線状の光発生部３４Ｃの代わりに、円形の光発生
部３４Ｅを設けたものである。 この第１４実施例では、光発生部３４Ｅの相互作用長を
実質的に無限大にできるので、高効率で波長変換を行う
ことができる。又、光発生部３４Ｅは円形であるので、
出力光であるλ３光は全ての方向から取出すことができ
る。 次に第１６図に示される本発明の第１５実施例について
説明する。 この第１５実施例は、円形の先発生部３４Ｅに対して直
線状光導入部３４Ｆ、３４Ｇを、円形の光発生部３４Ｅ
に対して反対方向から、且つ、同一接線方向に、接続し
たものである。 又、λ１光及びλ２を導入する光ファイバー３６Ａ、３
６Ｂは、これら直線状光導入部３４Ｆ及び３４Ｇに独立
して接続されている。 この第１５実施例の場合は、前記第１４実施例等と比較
して、合流部が不要となり、光導波路の構成が容易であ
る。 又、直線状光導入部３４Ｆ及び３４Ｇを任意の方向から
円形光発生部３４Ｅにその接線方向に接続できるので、
光ファイバー３６Ａ、３６Ｂの取り口しの自由度が非常
に大きくなる。 上記、第１３〜第１５実施例において、波長変換光を一
方向に取り出したい場合は、前記第８〜第１０実施例の
場合と同様に、例えば、円錐形の全反射ミラーと集光レ
ンズを用いればよい。 なお上記実施例において、和差周波発生素子で、光ファ
イバーから光導入部を介して光発生部にλ１光及びλ２
光を導入する場合、光発生部を直線状あるいは円形状と
したものであるが、これは、例えば、第１０図あるいは
第１１図に示されるようにスパイラル状又はスパイラル
状の端部に反射ミラーを設けた光発生部であってもよい
、更に、第７図あるいは第８図に示されるような、リン
グ型光導波路としてもよい。 更に、上記各実施例において、光発生部は、三角形のリ
ング形状、円形、スパイラル状以外の形状であっても、
実質的に相互作用長を長く取ることができ、且つ装置面
積を大きくしないものであればよい。
本発明は、上記のように構成したので、波長変換素子に
おいてこれを大型化することなく、実質的な相互作用長
を増大して、高い変換効率を得ることができるという優
れた効果を有する。 又、光導波路を、光入路及びこれに滑かに接続する湾曲
光導波路から構成しているので、小型であっても更に相
互作用長を大きくすることができ、変換効率をより向上
させることができる。 更に又、波長変換素子を和差周波発生素子としたとき、
素子内で２本の光導入部から光発生部に光を導入できる
ので、ダイクロイックミラー等の合波手段が不要となる
と共に、光ファイバーから直接、光を導入することがで
きるという優れた効果を有する。
おいてこれを大型化することなく、実質的な相互作用長
を増大して、高い変換効率を得ることができるという優
れた効果を有する。 又、光導波路を、光入路及びこれに滑かに接続する湾曲
光導波路から構成しているので、小型であっても更に相
互作用長を大きくすることができ、変換効率をより向上
させることができる。 更に又、波長変換素子を和差周波発生素子としたとき、
素子内で２本の光導入部から光発生部に光を導入できる
ので、ダイクロイックミラー等の合波手段が不要となる
と共に、光ファイバーから直接、光を導入することがで
きるという優れた効果を有する。
第１図は本発明に係る波長変換素子の第１実施例を示す
断面図、第２図は同第１実施例の波長変換素子を和差周
波発生素子とした場合の状態を示す断面図、第３図〜第
６図は本発明の第２〜第５実施例を示す断面図、第７図
〜第１１図は本発明の第６〜第１０実施例を示す平面図
、第１２図は本発明の第１１実施例を示す斜視図、第１
３図は本発明の第１２実施例を示す一部ブツロク図を含
む斜視図、第１４〜第１６図は本発明の第１３〜第１５
実施例を示す斜視図、第１７図は第６、第７実施例の変
形例を示す平面図である。 １０・・・基板、 １２・・・光導波路、１４．
１４Ａ、 １４Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ、３２・・・全反
射ミラー １６・・・入射光、 １８・・・ＳＭＣ光、２０．
２０Ａ〜２０Ｃ１２２、 ・・・誘電体多層膜ミラー ２６・・・集光レンズ、 ２７・・・集光材料、 ２８．３４・・・光導波路、 ２８Ａ・・・光導入部、 ２８Ｂ・・・円形光導波路、 ２９．３６Ａ、３６Ｂ・・・光ファイバー３０・・・（
スパイラル状）光導波路、３４Ａ・・・光導入部、 ３４Ｂ・・・合流部、 ３４Ｃ・・・光発生部、 ３４Ｄ・・・反射ミラー
断面図、第２図は同第１実施例の波長変換素子を和差周
波発生素子とした場合の状態を示す断面図、第３図〜第
６図は本発明の第２〜第５実施例を示す断面図、第７図
〜第１１図は本発明の第６〜第１０実施例を示す平面図
、第１２図は本発明の第１１実施例を示す斜視図、第１
３図は本発明の第１２実施例を示す一部ブツロク図を含
む斜視図、第１４〜第１６図は本発明の第１３〜第１５
実施例を示す斜視図、第１７図は第６、第７実施例の変
形例を示す平面図である。 １０・・・基板、 １２・・・光導波路、１４．
１４Ａ、 １４Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ、３２・・・全反
射ミラー １６・・・入射光、 １８・・・ＳＭＣ光、２０．
２０Ａ〜２０Ｃ１２２、 ・・・誘電体多層膜ミラー ２６・・・集光レンズ、 ２７・・・集光材料、 ２８．３４・・・光導波路、 ２８Ａ・・・光導入部、 ２８Ｂ・・・円形光導波路、 ２９．３６Ａ、３６Ｂ・・・光ファイバー３０・・・（
スパイラル状）光導波路、３４Ａ・・・光導入部、 ３４Ｂ・・・合流部、 ３４Ｃ・・・光発生部、 ３４Ｄ・・・反射ミラー
Claims (19)
- （１）非線形光学材料からなる光導波路を含む波長変換
素子において、前記光導波路の端部に、伝搬される導波
光を反射させる反射手段を設けてなる波長変換素子。 - （２）請求項１において、前記光導波路は１本の直線状
の導波路とされ、前記反射手段は、該直線状の光導波路
の少なくとも一方の端部に配置されたことを特徴とする
波長変換素子。 - （３）請求項１において、前記光導波路は、前記反射手
段により順次リング状に連結された複数の光導波路から
構成されたリング型光導波路であることを特徴とする波
長変換素子。 - （４）請求項１において、前記光導波路は、２本の略平
行な直線状の光導入部と、両者を滑らかに合流させる合
流部と、この合流部に接続される１本の直線状の光発生
部と、からなる略Ｙ字形状とされ、前記反射手段は前記
光発生部の端部に配置されていることを特徴とする波長
変換素子。 - （５）請求項１、２、３又は４において、前記反射手段
の少なくとも１つは、全反射ミラーであることを特徴と
する波長変換素子。 - （６）請求項１、２、３又は４において、前記反射手段
の少なくとも１つは誘電体多層膜ミラーであることを特
徴とする波長変換素子。 - （７）請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記光導波
路は、ＳＨＧ素子であることを特徴とする波長変換素子
。 - （８）請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記光導波
路は、和差周波発生素子であることを特徴とする波長変
換素子。 - （９）請求項１乃至８のいずれかにおいて、前記光導波
路への光入力に対して、発生するＳＨＧ光及び和差周波
光の少なくとも一方を所定の方向に導く反射手段を備え
たことを特徴とする波長変換素子。 - （１０）非線形光学材料からなる光導波路を含む波長変
換素子において、前記光導波路は、光入路及びこれに滑
らかに接続する湾曲光導波路から構成されている波長変
換素子。 - （１１）請求項１０において、前記湾曲光導波路は円形
無端状であることを特徴とする波長変換素子。 - （１２）請求項１０において、前記湾曲光導波路は、ス
パイラル状であることを特徴とする波長変換素子。 - （１３）請求項１２において、前記スパイラル状湾曲光
導波路の前記光入路と反対側の端部に、伝搬される導波
光を反射させる反射手段を備えたことを特徴とする波長
変換素子。 - （１４）請求項１０、１１、１２又は１３において、前
記光入路は複数とされたことを特徴とする波長変換素子
。 - （１５）請求項１０乃至１４のうちいずれかにおいて、
前記光入路は、２本の略平行な直線状の光導波部と、両
者を滑らかに合流させる合流部と、一端がこの合流部に
接続され、他端が前記湾曲光導入部に、その接線方向に
接続される接続部と、から略Ｙ字形状に構成されたこと
を特徴とする波長変換素子。 - （１６）請求項１０乃至１５のうちいずれかにおいて、
前記光入路は複数であつて、前記湾曲光導波路の湾曲部
に対して、少なくとも該湾曲部への接続部が、該湾曲部
の接線方向に接続されたことを特徴とする波長変換素子
。 - （１７）請求項１０乃至１６のうちいずれかにおいて、
前記光入路の光導入端には、光ファイバーの光出力端が
接続されたことを特徴とする波長変換素子。 - （１８）非線形光学材料からなる光導波路を含む波長変
換素子において、前記光導波路は２本の略平行な直線状
の光導波部と、両者を滑らかに合流させる合流部と、こ
の合流部に接続される略直線状の光発生部とから略Ｙ字
形状に構成されたことを特徴とする波長変換素子。 - （１９）請求項１８において、前記光導波路の光導入部
には、光ファイバーが接続されたことを特徴とする波長
変換素子。
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