JPH05107577A - 導波路型非線形光学素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低損失ガラス導波路と、非線形光学係数やス
イッチング速度の面で有利な有機材料系非線形光学材料
とを組み合せ、低損失で高性能な導波路型非線形光学素
子を提供する。 【構成】 ガラス導波路２のコア部２ａの一部を非線形
光学材料４で置換した構成とする。非線形光学材料４と
して、ガラス導波路２との屈折率の差が０.０４以下で
あり、２次の非線形光学係数χ⁽²⁾が１０^-8ｅｓｕ以上
であり、３次の非線形光学係数χ⁽³⁾が１０^-12ｅｓｕ以
上である有機材料を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気光学効果素子、波
長変換素子、光高調波発生素子、光カーシャッター、光
双安定素子、光スイッチなどの光機能デバイスに利用で
きる導波路型非線形光学素子と、その製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、２次の非線形光学効果を利用した
導波型非線形光学素子を構成する非線形光学材料として
は、無機材料が一般的であり、種々の光学素子が実現さ
れている。無機材料を利用した非線形光学素子は、材料
の２次の非線形光学効果が大きいため入力パワーが非常
に小さくてすむ利点を有するが、オプティカルダメージ
が大きく、また導波路作製工程が複雑になるなどの欠点
を有する。

【０００３】一方、３次の非線形光学効果を利用した非
線形光学素子を構成する非線形光学材料としては、従
来、半導体や半導体ドープガラスなどが代表的なもので
あり、種々の光スイッチが提案されている。この種の光
スイッチは、材料の３次の非線形光学効果が大きいため
入力パワーが非常に小さくてすむ利点を有するが、スイ
ッチング速度がせいぜい数ｐｓであってこれより高速の
スイッチングを望むことができないという欠点を有す
る。また、半導体ドープガラスを用いた場合には、可視
域などの限られた波長領域でしか３次の非線形光学係数
χ⁽³⁾が大きくないという欠点がある。

【０００４】これに対し、有機材料からなる非線形光学
材料は、オプティカルダメージに強く、薄膜化などの加
工性に富み、しかも数十ｆｓのスイッチング速度を有
し、広い波長域でχ⁽³⁾が大きいなど、高性能な非線形
光学素子の材料として期待されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、非線形
光学材料として有機材料は種々の利点を有するが、現実
には非線形光学効果の高効率化に有効な導波路化につい
て有機材料からなる非線形光学材料を用いた例はほとん
どなく、このような有機材料を用いた低損失な導波路型
非線形光学デバイスは報告されていない。

【０００６】本発明の目的は、低損失な導波路の作製技
術が現在までにほぼ確立されている低損失ガラス導波路
（参考文献として例えば、河内正夫,"石英系光導波路と
光集積部品への応用",光学,第118巻12号,681頁(1989年)
などがある）と、非線形光学係数やスイッチング速度の
面で有利な有機材料系非線形光学材料とを組み合せ、低
損失で高性能な導波路型非線形光学素子とその製造方法
とを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の導波路型非線形
光学素子は、シリコン基板と、前記シリコン基板上に設
けられたガラス導波路あるいはガラス導波膜と、前記ガ
ラス導波路あるいはガラス導波膜のコア部の一部を置換
する非線形光学材料とによって構成された導波路型非線
形光学素子において、前記非線形光学材料が有機材料か
らなり、前記ガラス導波路あるいはガラス導波膜と前記
非線形光学材料との屈折率の差が０.０４以下であり、
前記非線形光学材料の２次の非線形光学係数χ⁽²⁾が１
０^-8ｅｓｕ以上であり、前記非線形光学材料の３次の非
線形光学係数χ⁽³⁾が１０^-12ｅｓｕ以上である。

【０００８】本発明の導波路型非線形光学素子の製造方
法は、シリコン基板と、前記シリコン基板上に設けられ
たガラス導波路あるいはガラス導波膜と、前記ガラス導
波路あるいはガラス導波膜のコア部の一部を置換する非
線形光学材料とによって構成された導波路型非線形光学
素子の製造方法であって、前記非線形光学材料として、
前記ガラス導波路あるいはガラス導波膜との屈折率の差
が０.０４以下であり、２次の非線形光学係数χ⁽²⁾が１
０^-8ｅｓｕ以上であり、３次の非線形光学係数χ⁽³⁾が
１０^-12ｅｓｕ以上である有機材料を用い、前記シリコ
ン基板上に前記ガラス導波路あるいは前記導波膜を形成
し、前記ガラス導波路あるいはガラス導波膜のコア部の
一部をエッチングで除去して溝部を形成し、そののち前
記溝部に前記非線形光学材料を充填することからなる。

【０００９】

【作用】ガラス導波路あるいはガラス導波膜と非線形光
学材料との屈折率の差を０.０４以下としたことによ
り、非線形光学材料に光が入射するときあるいは出射す
るときの光の損失を低減でき、全体として低損失である
導波路型非線形光学素子を実現できる。屈折率の差が
０.０４を越える場合には、界面での損失が大きくなっ
て低損失化が達成できなくなり、また単一モード導波路
条件を満たすことが困難になる。また、２次および３次
の非線形光学定数χ⁽²⁾,χ⁽³⁾について、それぞれ１０
^-8ｅｓｕおよび１０^-12ｅｓｕ以上とすることにより、
非線形光学材料部分の光路長を短くすることができ、ガ
ラス導波路あるいはガラス導波膜部分の損失が極めて低
いこととあいまって、全体としての低損失化を図ること
ができる。χ⁽²⁾,χ⁽³⁾について、それぞれ１０^-8ｅｓ
ｕおよび１０^-12ｅｓｕ以上でない場合には、有効な非
線形光学効果を発揮するための非線形光学材料の光路長
が極端に長くなり、低損失で高機能な非線形光学素子を
得ることができなくなる。したがって、屈折率の差を
０.０４以下とし、χ⁽²⁾,χ⁽³⁾についてそれぞれ１０^-8
ｅｓｕおよび１０^-12ｅｓｕ以上することが必要であ
る。

【００１０】本発明で使用される非線形光学材料を構成
する有機材料としては、低損失化が容易で加工の自由度
が大きいという理由から、高分子材料を用いることが望
ましい。このような高分子材料としては、側鎖に非線形
光学効果を有する機能団を結合しているものが望まし
く、また、屈折率を所望の値とするよう制御するために
フッ素原子を含有するものが望ましい。したがって、側
鎖に非線形光学効果を有する機能団が結合している第１
の重合体とフッ素を含む第２の重合体との共重合体を用
いることが好ましい。第１の重合体としては、骨格が、
メタクリレート重合体、アクリレート重合体、スチレン
重合体などのビニル重合体であることが望ましい。

【００１１】一方、第２の重合体が、フルオロアルキル
メタクリレート重合体、あるいはフルオロアルキルアル
キレート重合体、あるいはフッ素化したポリスチレンで
あるときは、良好な結果が得られることが多い。また、
アルキルメタクリレート重合体の主鎖に直結したメチル
基をトリフルオロメチル基に置換した重合体も同様に良
好な結果を与えるものである。第２の重合体がフッ素化
した２種以上のモノマーまたはポリマーからなる共重合
体であっても、やはり良好な結果が得られる。すなわ
ち、第２の重合体が、２種以上のフルオロアルキルメタ
クリレートモノマーの共重合体、あるいはフルオロアル
キルメタクリレートモノマーとフルオロアルキルアクリ
レートモノマーとの共重合体、あるいはフルオロアルキ
ルメタクリレートと別種のビニルモノマーとの共重合
体、あるいはフッ素化したスチレンとフルオロアルキル
メタクリレートモノマーとの共重合体、あるいはフッ素
化したスチレンとフルオロアルキルアクリレートモノマ
ーとの共重合体、あるいはフッ素化したスチレンと別種
のビニルモノマーとの共重合体であってもよい。

【００１２】共重合体を形成するフッ素系重合体すなわ
ち第２の重合体としては、これを構成する脂肪族基ある
いは芳香族基に３原子以上のフッ素を結合したものを用
いることが望ましい。すなわちフッ素系重合体の繰り返
し単位中のフッ素原子の数が１ないし２である場合に
は、共重合体中のフッ素系重合体分率を９０％以上とし
ても、石英光ファイバあるいは石英ガラス導波路との屈
折率整合をとるのに十分な低屈折率共重合体を得ること
が難しく、本発明の効果が十分に発揮できないことがあ
る。３原子以上のフッ素が結合された繰り返し単位から
なる重合体をフッ素系重合体として用いる場合には、非
線形光学効果を有する機能基を主鎖あるいは側鎖に結合
させた重合体（上述の第１の重合体）の分率を１０％以
上としても低屈折率化が達成可能であり、非線形光学素
子として必要とされる２次あるいは３次の光非線形性を
有する機能団を結合させることが極めて容易になる。

【００１３】このようなフッ素系重合体すなわち第２の
重合体としては、３原子以上のフッ素を含有するフルオ
ロアルキルメタクリレートポリマーあるいはフルオロア
ルキルアクリレートポリマーあるいはフッ素化ポリスチ
レンあるいはアルキルメタクリレートポリマーの主鎖に
結合したメチル基をトリフルオロメチル基に置換したポ
リマーが有効であり、これらのものを例えば非線形光学
効果を有する機能団を側鎖に有するビニルモノマーある
いはビニルポリマーとともに共重合反応させることによ
って目的とする非線形光学効果を有する共重合体すなわ
ち本発明で使用し得る高分子材料が得られる。また、フ
ッ素系重合体が３原子以上のフッ素を含有するビニルポ
リマーの共重合体である場合にも、これを例えば非線形
光学効果を有する機能団を側鎖に有するビニルモノマー
あるいはビニルポリマーとともに３元系以上の共重合反
応させることによって目的とする非線形光学効果を有す
る共重合体が得られる。このような３原子以上のフッ素
を含有するフッ素系重合体としては、フルオロアルキル
メタクリレートポリマーとして、2,2,3,3-テトラフルオ
ロプロピルメタクリレート、1H,1H,5H-オクタフルオロ
ペンチルメタクリレート、2,2,2-トリフルオロエチルメ
タクリレート、1H,1H,2H,2H-ヘプタデカフルオロデシル
メタクリレート、1H,1H,3H-ヘキサフルオロブチルメタ
クリレート、2,2,3,3-テトラフルオロターシャリーペン
チルメタクリレート、2,2,3,3,4,4-ヘキサフルオロター
シャリーヘキシルメタクリレート、2,2,3,4,4,4-ヘキサ
フルオロイソペンチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4-ヘ
キサフルオロイソペンチルメタクリレートなどの共重合
体、さらには下記式において

【００１４】

【化１】 ＲがＣＦ₃ＣＦＨＣＦ₂ＣＨ(ＣＨ₂ＣＨ₃)-、ＣＦ₃ＣＦＨ
ＣＦ₂ＣＨ(ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃)-、ＣＦ₃ＣＦＨＣＦ₂Ｃ(Ｃ
Ｈ₃)₂-、ＣＦ₃ＣＦＨＣＦ₂Ｃ(ＣＨ₃)(ＣＨ₂ＣＨ₃)-、Ｃ
Ｆ₃ＣＦＨＣＦ₂Ｃ(ＣＨ₃)₂ＣＨ₂-であるようなその他の
フルオロアルキルメタクリレートの重合体などがある。
また、フルオロアルキルアクリレートポリマーとして、
2,2,3,3-テトラフルオロプロピルアクリレート、1H,1H,
5H-オクタフルオロペンチルアクリレート、2,2,2-トリ
フルオロエチルアクリレート、1H,1H,2H,2H-ヘプタデカ
フルオロデシルアクリレート、1H,1H,3H-ヘキサフルオ
ロブチルアクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロターシ
ャリーペンチルアクリレート、2,2,3,3,4,4-ヘキサフル
オロターシャリーヘキシルアクリレート、2,2,3,4,4,4-
ヘキサフルオロイソペンチルアクリレート、2,2,3,3,4,
4-ヘキサフルオロイソペンチルアクリレートなどの共重
合体、さらには下記式において

【００１５】

【化２】 ＲがＣＦ₃ＣＦＨＣＦ₂ＣＨ(ＣＨ₂ＣＨ₃)-、ＣＦ₃ＣＦＨ
ＣＦ₂ＣＨ(ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃)-、ＣＦ₃ＣＦＨＣＦ₂Ｃ(Ｃ
Ｈ₃)₂-、ＣＦ₃ＣＦＨＣＦ₂Ｃ(ＣＨ₃)(ＣＨ₂ＣＨ₃)-、Ｃ
Ｆ₃ＣＦＨＣＦ₂Ｃ(ＣＨ₃)₂ＣＨ₂-であるようなその他の
フルオロアルキルアクリレートの重合体などがある。ま
たフッ素化ポリスチレンとして、ペンタフルオロスチレ
ン、トリフルオロスチレン、ペンタフルオロ-α-メチル
スチレン、トリフルオロ-α-メチルスチレンなどの重合
体が挙げられる。これらの重合体を組み合せた共重合体
も本発明において有効に用い得る。

【００１６】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の導波路型非線形光学素子の典
型的な構成例を示す斜視図である。

【００１７】この導波路型非線形光学素子は、シリコン
平面基板１と、このシリコン平面基板１の上に設けられ
たガラス導波路２と、このガラス導波路２のコア部（導
波層）２ａの一部を置換し有機高分子材料からなる非線
形光学材料４と、さらにこのガラス導波路２および非線
形光学材料４をともに被覆するように積層されたクラッ
ド材料層５とからなっている。なお、クラッド材料層５
は必要に応じて設けられ、クラッド材料層５を設けない
構成とすることも可能である。有機高分子材料からなる
非線形光学材料４としては、ガラス導波路２を構成する
ガラスとの屈折率の差が０.０４以下であり、２次の非
線形光学係数χ⁽²⁾が１０^-8ｅｓｕ以上であり、３次の
非線形光学係数χ⁽³⁾が１０^-12ｅｓｕ以上であるものが
用いられている。

【００１８】次に、この導波路型非線形光学素子の製造
方法について、図２(a)〜(c)により説明する。

【００１９】まず、シリコン基板の表面を平面に研磨し
てシリコン平面基板１とし、この上に公知の方法によっ
てガラス導波路２を形成する。このガラス導波路２は、
コア部２ａを有し、コア部２ａは例えば長方形断面であ
る［図２(a)］。続いて、図２(b)に示すように、エッチ
ングによってコア部２ａの一部を除去し、除去された部
分を溝部３とする。そして、この溝部３に上述の有機高
分子材料からなる非線形光学材料４を充填する［図２
(c)］。最後に、溝部３からあふれた非線形光学材料を
除去し、ガラス導波路２と非線形光学材料４を覆うよう
にクラッド材料層５を設けることにより、図１に示した
ような導波路型非線形光学素子が完成する。非線形光学
材料４は有機高分子材料からなるので加工性に富み、微
細な溝部３に非線形光学材料４を充填する場合であって
も、熱を加えて流動化させるなどの方法によって良好に
充填することができる。

【００２０】次に、本発明の導波路型非線形光学素子に
ついて、具体的に各種の光機能デバイスに応用した例を
示し、さらに詳しく説明する。

【００２１】［実施例１］本発明の導波路型非線形光学
素子を用い、図３に示した方向性結合器型の光スイッチ
１０を作製した。まず、シリコン基板１１上にガラス導
波路１２を形成した。このガラス導波路１２は２本のコ
ア部（導波層）１３ａ,１３ｂを有する。この２本のコ
ア部１３ａ,１３ｂは、単一モード導波路を構成し、一
定の長さにわたって相互に近接して平行に配置されて方
向性結合器を構成している。方向性結合器としての結合
長は１０ｍｍ、結合部におけるコア部１３ａ,１３ｂの
間隔は６μｍ、コア部１３ａ,１３ｂの幅と厚みはそれ
ぞれ８μｍであった。また、コア部１３ａ,１３ｂと周
囲の部分（いわゆるクラッド部分）との屈折率の差は
０.３％程度であった。そして、一方のコア部１３ａの
一部をエッチングによって取り除き、取り除かれた部分
に下記式で表わされる有機高分子材料からなる非線形光
学材料１４を充填した。なお、この式で表わされる有機
高分子材料の合成方法については、例えば、Applied Ph
ys. Letters（アプライド・フィジックス・レターズ）,
第51巻,1頁(1987年)に記載がある。また、エッチングで
取り除かれた部分の大きさは、幅８μｍ、深さ８μｍで
あった。

【００２２】

【化３】 ガラス導波路１２の屈折率は波長１.３μｍの光に対し
１.４５６であり、この非線形光学材料１４の屈折率は
１.４５６５であって、その差は０.０００５である。ま
た、この非線形光学材料の２次の非線形光学係数χ⁽²⁾
は１０^-8ｅｓｕ以上であり、３次の非線形光学定数χ
⁽³⁾は１０^-12ｅｓｕ以上であった。次に、フォトプロセ
スにより充填部の余剰の非線形光学材料を除去し、ガラ
ス導波路１２と非線形光学材料１４とを一体化した導波
路とし、光スイッチ１０を完成させた。

【００２３】この光スイッチ１０の素子自体としての挿
入損失は５ｄＢ程度であり、非線形光学材料１４の充填
を行なう前の挿入損失４ｄＢと比べ、それほど大きな損
失増は観測されなかった。次に、この光スイッチ１０の
スイッチング特性を測定した。一方のコア部１３ａの端
面から波長１.３μｍのＹＡＧレーザ光を入射し出射光
の強度を調べたところ、入射光強度によって非線形光学
材料１４の屈折率が変化するので、図４のようなスイッ
チング特性が得られた。

【００２４】［実施例２］本発明の導波路型非線形光学
素子を用い、図５に示した光変調素子２０を作製した。
まず、シリコン基板２１上にガラス導波路２２を形成し
た。このガラス導波路２２はコア部（導波層）２３を有
し、単一モード導波路を構成する。ガラス導波路２２の
長さは４０ｍｍ、コア部２３の幅と厚みはそれぞれ８μ
ｍである。そののち、コア部２３の一部を長さ２０ｍ
ｍ、幅８μｍ、深さ８μｍにわたってエッチングで除去
し、さらにこのエッチングで除去された部分の両側に、
フォトプロセスによってストライプ状の一対の電極２５
を形成した。次に、エッチングによって取り除かれた部
分に下記式で表わされる有機高分子材料からなる非線形
光学材料２４を充填した。この化学式で表わされる有機
高分子材料の合成方法については、例えば、Applied Ph
ys. Letters（アプライド・フィジックス・レターズ）,
第51巻,1頁(1987年)に記載がある。

【００２５】

【化４】 ガラス導波路２２の屈折率は波長１.３μｍの光に対し
１.４５６であり、この非線形光学材料２４の屈折率は
１.４６であって、その差は０.０２４である。また、こ
の非線形光学材料の２次の非線形光学係数χ⁽²⁾は１０
^-8ｅｓｕ以上であり、３次の非線形光学定数χ⁽³⁾は１
０^-12ｅｓｕ以上であった。次に、シリコン基板２１自
体を１００℃まで加熱して一対の電極２５の相互間に２
ＭＶ／ｃｍの電界を印加し、電界を印加したまま室温ま
で冷却させて非線形光学材料２４をポーリング処理し、
光変調素子２０を完成させた。この光変調素子２０自体
の挿入損失は３ｄＢ程度であり、非線形光学材料２４の
充填を行なう前の挿入損失２ｄＢと比べ、それほど大き
な損失増は観測されなかった。

【００２６】次に、この光変調素子２０を用いて光変調
実験を行なった。まず、この光変調素子２０の端面に、
レーザダイオードからの波長１.３μｍの光を入射させ
た。次に一対の電極２５の相互間に電圧を印加して非線
形光学材料２４に電場を加え、非線形光学材料２４の屈
折率を変化させたところ、図６に示すような変調特性が
得られた。半波長電圧は５Ｖ程度であった。

【００２７】［実施例３］本発明の導波路型非線形光学
素子を用い、図７に示した波長変換素子３０を作製し
た。まず、シリコン基板３１上にガラス導波路３２を形
成した。このガラス導波路３２はコア部（導波層）３３
を有し、単一モード導波路を構成する。ガラス導波路３
２の長さは４０ｍｍ、コア部２３の幅と厚みはそれぞれ
８μｍである。そののち、コア部３３の一部を長さ５ｍ
ｍ、幅８μｍ、深さ８μｍにわたってエッチングで除去
し、除去された部分に下記式で表わされる有機高分子材
料からなる非線形光学材料３４を充填した。この化学式
で表わされる有機高分子材料の合成方法については、例
えば、Applied Phys. Letters（アプライド・フィジッ
クス・レターズ）,第51巻,1頁(1987年)に記載がある。

【００２８】

【化５】 ガラス導波路２の屈折率は波長１.３μｍの光に対し１.
４５６であり、この非線形光学材料３４の屈折率は１.
４６であって、その差は０.０２４である。また、この
非線形光学材料の２次の非線形光学係数χ⁽²⁾は１０^-8
ｅｓｕ以上であり、３次の非線形光学定数χ⁽³⁾は１０
^-12ｅｓｕ以上であった。次に、シリコン基板３１自体
を１３０℃まで加熱し、コロナポーリングの手法により
非線形光学材料２４をポーリング処理し、波長変換素子
３０を完成させた。この波長変換素子３０自体の挿入損
失は３ｄＢ程度であり、非線形光学材料３４の充填を行
なう前の挿入損失２ｄＢと比べ、それほど大きな損失増
は観測されなかった。

【００２９】次に、この波長変換素子３０を用いて波長
変換実験を行なった。まず、この波長変換素子３０の端
面に、レーザダイオードからの波長１.３μｍ、強度５
０ｍＷの光を入射させたところ、反対側の端面の下部よ
り波長０.６５μｍの第２高調波（ＳＨＧ）が観測され
た。変換効率としては０.０２％程度であった。位相整
合にはチェレンコフ放射を利用した。

【００３０】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明に使用し得るガラス導波路あるいはガラス導波膜
として、上述の直線導波路や方向性結合器のほかにマッ
ハツェンダー干渉型、ループミラーなどの導波路があ
り、これらの導波路も有効に利用できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、非線形光
学材料として、ガラス導波路あるいはガラス導波膜との
屈折率の差が０.０４以下であり、２次の非線形光学係
数χ⁽²⁾が１０^-8ｅｓｕ以上であり、３次の非線形光学
係数χ⁽³⁾が１０^-12ｅｓｕ以上であるものを使用するこ
とにより、非線形光学効果が大きくかつ損失の少ない導
波路型非線形光学素子が得られるという効果があり、こ
の導波路型非線形光学素子は、例えば波長変換素子、光
変調器、光スイッチ、光双安定素子などを組み込んだ装
置やシステムを構築する上で重要な素子となりうる利点
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導波路型非線形光学素子の典型的な構
成例を示す斜視図である。

【図２】(a)〜(c)はそれぞれ図１の導波路型非線形光学
素子の製造工程を説明する図である。

【図３】実施例１の光スイッチの構成を示す斜視図であ
る。

【図４】図３の光スイッチのスイッチング特性を示す特
性図である。

【図５】実施例２の光変調素子の構成を示す斜視図であ
る。

【図６】図５の光変調素子の光変調特性を示す特性図で
ある。

【図７】実施例３の波長変換素子の構成を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ シリコン平面基板 ２,１２,２２,３２ ガラス導波路 ２ａ,１３ａ,１３ｂ,２３,３３ コア部 ３ 溝部 ４,１４,２４,３４ 非線形光学材料 ５ クラッド材料層 １０ 光スイッチ １１,２１,３１ シリコン基板 ２０ 光変調素子 ３０ 波長変換素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 疋田 真 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 阿部 淳 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 日比野 善典 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコン基板と、前記シリコン基板上に
   設けられたガラス導波路あるいはガラス導波膜と、前記
   ガラス導波路あるいはガラス導波膜のコア部の一部を置
   換する非線形光学材料とによって構成された導波路型非
   線形光学素子において、 前記非線形光学材料が有機材料からなり、前記ガラス導
   波路あるいはガラス導波膜と前記非線形光学材料との屈
   折率の差が０.０４以下であり、前記非線形光学材料の
   ２次の非線形光学係数χ⁽²⁾が１０^-8ｅｓｕ以上であ
   り、前記非線形光学材料の３次の非線形光学係数χ⁽³⁾
   が１０^-12ｅｓｕ以上であることを特徴とする導波路型
   非線形光学素子。
2. 【請求項２】 非線形光学材料を構成する有機材料が高
   分子材料である請求項１記載の導波路型非線形光学素
   子。
3. 【請求項３】 シリコン基板と、前記シリコン基板上に
   設けられたガラス導波路あるいはガラス導波膜と、前記
   ガラス導波路あるいはガラス導波膜のコア部の一部を置
   換する非線形光学材料とによって構成された導波路型非
   線形光学素子の製造方法であって、 前記非線形光学材料として、前記ガラス導波路あるいは
   ガラス導波膜との屈折率の差が０.０４以下であり、２
   次の非線形光学係数χ⁽²⁾が１０^-8ｅｓｕ以上であり、
   ３次の非線形光学係数χ⁽³⁾が１０^-12ｅｓｕ以上である
   有機材料を用い、 前記シリコン基板上に前記ガラス導波路あるいは前記導
   波膜を形成し、 前記ガラス導波路あるいはガラス導波膜のコア部の一部
   をエッチングで除去して溝部を形成し、 そののち前記溝部に前記非線形光学材料を充填すること
   からなる導波路型非線形光学素子の製造方法。