JPH05224264A - 光波長変換モジュール - Google Patents
光波長変換モジュールInfo
- Publication number
- JPH05224264A JPH05224264A JP4029783A JP2978392A JPH05224264A JP H05224264 A JPH05224264 A JP H05224264A JP 4029783 A JP4029783 A JP 4029783A JP 2978392 A JP2978392 A JP 2978392A JP H05224264 A JPH05224264 A JP H05224264A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser light
- wavelength conversion
- conversion module
- optical wavelength
- semiconductor laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 70
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 26
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 20
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 5
- 230000005466 cherenkov radiation Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- TZSQCGFTOHIDIB-UHFFFAOYSA-N n-[2-(dimethylamino)-5-nitrophenyl]acetamide Chemical compound CN(C)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1NC(C)=O TZSQCGFTOHIDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G02F1/37—Non-linear optics for second-harmonic generation
- G02F1/377—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure
- G02F1/383—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure of the optical fibre type
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4206—Optical features
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 二次高調波の発生効率が高く、しかも、より
小型の光波長変換モジュールを提供する。 【構成】 半導体レーザ光源１の、レーザ光６のアスペ
クト比を、１．３以下の略円形にした。
小型の光波長変換モジュールを提供する。 【構成】 半導体レーザ光源１の、レーザ光６のアスペ
クト比を、１．３以下の略円形にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光である基本波
をコアに入射すると、その二次高調波が変換光として出
射するファイバ型光波長変換素子を備えた、光波長変換
モジュールに関するものである。
をコアに入射すると、その二次高調波が変換光として出
射するファイバ型光波長変換素子を備えた、光波長変換
モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】非線形光学効果は、媒質に光が入射した
とき、その光の電場の２乗以上の高次項に比例する分極
が生じる現象であり、この現象により二次高調波、和周
波、差周波等が発生する。この現象が現れる材料は非線
形光学材料といわれ、ＫＨ2 ＰＯ4 、ＬｉＮｂＯ 3 、Ｌ
ｉＴａＯ3 等の無機材料がよく知られているが、最近で
は、２−メチル−４−ニトリルアニリン（ＭＮＡ）、４
−ジメチルアミノ−３−アセトアミドニトロベンゼン
（ＤＡＮ）、３，５−ジメチル−１−（４−ニトロフェ
ニル）ピラゾール（ＤＭＮＰ）に代表される有機材料
も、大きな非線形光学定数を有することから注目されて
いる。
とき、その光の電場の２乗以上の高次項に比例する分極
が生じる現象であり、この現象により二次高調波、和周
波、差周波等が発生する。この現象が現れる材料は非線
形光学材料といわれ、ＫＨ2 ＰＯ4 、ＬｉＮｂＯ 3 、Ｌ
ｉＴａＯ3 等の無機材料がよく知られているが、最近で
は、２−メチル−４−ニトリルアニリン（ＭＮＡ）、４
−ジメチルアミノ−３−アセトアミドニトロベンゼン
（ＤＡＮ）、３，５−ジメチル−１−（４−ニトロフェ
ニル）ピラゾール（ＤＭＮＰ）に代表される有機材料
も、大きな非線形光学定数を有することから注目されて
いる。
【０００３】最近では、レーザ光の波長を半分にするフ
ァイバ型光波長変換素子に、上記のような非線形光学材
料を応用するための研究が盛んに行われており、ＬｉＮ
ｂＯ 3 やＤＭＮＰを用いた素子が知られている。これら
の素子では、二次高調波等を高効率で発生させるために
は、基本波を高いエネルギー密度で閉じ込め、かつ基本
波と高調波との相互作用長を確保するように設計するこ
とが重要である。そこで、光ファイバのコアおよびクラ
ッドのうちの一方を非線形光学材料の単結晶又は多結晶
で形成するとともに、他方をガラスなどのアモルファス
材料で形成し、コア中を基本波が導波されるようにし
て、高い変換効率を得ている。図２は、ファイバ型光波
長変換素子４のコア４１を通った基本波６が二次高調波
５に変換されて出射される様子を示したものである。
ァイバ型光波長変換素子に、上記のような非線形光学材
料を応用するための研究が盛んに行われており、ＬｉＮ
ｂＯ 3 やＤＭＮＰを用いた素子が知られている。これら
の素子では、二次高調波等を高効率で発生させるために
は、基本波を高いエネルギー密度で閉じ込め、かつ基本
波と高調波との相互作用長を確保するように設計するこ
とが重要である。そこで、光ファイバのコアおよびクラ
ッドのうちの一方を非線形光学材料の単結晶又は多結晶
で形成するとともに、他方をガラスなどのアモルファス
材料で形成し、コア中を基本波が導波されるようにし
て、高い変換効率を得ている。図２は、ファイバ型光波
長変換素子４のコア４１を通った基本波６が二次高調波
５に変換されて出射される様子を示したものである。
【０００４】ファイバ型光波長変換素子では、さらに、
基本波と、発生した二次高調波との伝搬速度を一致させ
る、すなわち位相整合をとる必要がある。位相整合は、
図３に示すように、Ａ点においてコア４１を伝搬してい
る光から二次高調波が発生し、角度αをもってクラッド
４２に洩れ出したとすると、単位時間後Ｂ点において再
びα方向に出射した二次高調波の等位相面と、前記二次
高調波の等位相面とが合致する場合に、この角度α方向
に二次高調波が放射（チェレンコフ放射）されるという
ものである。基本波に対するクラッド４２の屈折率をｎ
S （ω）、コア４１の屈折率をｎG （ω）、二次高調波
に対するクラッド４２の屈折率をｎS （２ω）としたと
き、 ｎS （２ω）＞ｎG （ω）＞ｎS （ω） の条件さえ満足すれば、自動的に位相整合がとれ、チェ
レンコフ放射が可能となる。
基本波と、発生した二次高調波との伝搬速度を一致させ
る、すなわち位相整合をとる必要がある。位相整合は、
図３に示すように、Ａ点においてコア４１を伝搬してい
る光から二次高調波が発生し、角度αをもってクラッド
４２に洩れ出したとすると、単位時間後Ｂ点において再
びα方向に出射した二次高調波の等位相面と、前記二次
高調波の等位相面とが合致する場合に、この角度α方向
に二次高調波が放射（チェレンコフ放射）されるという
ものである。基本波に対するクラッド４２の屈折率をｎ
S （ω）、コア４１の屈折率をｎG （ω）、二次高調波
に対するクラッド４２の屈折率をｎS （２ω）としたと
き、 ｎS （２ω）＞ｎG （ω）＞ｎS （ω） の条件さえ満足すれば、自動的に位相整合がとれ、チェ
レンコフ放射が可能となる。
【０００５】近時、上記二次高調波を、例えば光ディス
クの読取に用いようとする検討が進められている。その
ためには、基本波を発生させる光ディスク用光源は小型
でなければならないので、半導体のバンド間遷移を利用
した半導体レーザ光源が採用される。そして、図４(a)
〜(c) に示すように、半導体レーザ光源９１と、この半
導体レーザ光源９１からのレーザ光をコリメートするコ
リメートレンズ９２と、コリメートされたレーザ光を集
光する集光レンズ９３と、上記ファイバ型光波長変換素
子９４とを備えた光波長変換モジュールが、上記光ディ
スク用光源として使用される。
クの読取に用いようとする検討が進められている。その
ためには、基本波を発生させる光ディスク用光源は小型
でなければならないので、半導体のバンド間遷移を利用
した半導体レーザ光源が採用される。そして、図４(a)
〜(c) に示すように、半導体レーザ光源９１と、この半
導体レーザ光源９１からのレーザ光をコリメートするコ
リメートレンズ９２と、コリメートされたレーザ光を集
光する集光レンズ９３と、上記ファイバ型光波長変換素
子９４とを備えた光波長変換モジュールが、上記光ディ
スク用光源として使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザ光
源９１は、図５(a)(b)に示すように、横長断面の導波層
９１ａから出射されるレーザ光９６の縦方向の出射角
が、横方向の出射角より大きく、レーザ光９６のビーム
断面９６ａが縦長の楕円形または長円形となる。レーザ
光９６のアスペクト比は、通常、３／１〜２／１程度で
ある。したがって、集光レンズ９３で、ファイバ型光波
長変換素子９４の入射端面に集光されるスポットも、縦
長の楕円形または長円形となる。
源９１は、図５(a)(b)に示すように、横長断面の導波層
９１ａから出射されるレーザ光９６の縦方向の出射角
が、横方向の出射角より大きく、レーザ光９６のビーム
断面９６ａが縦長の楕円形または長円形となる。レーザ
光９６のアスペクト比は、通常、３／１〜２／１程度で
ある。したがって、集光レンズ９３で、ファイバ型光波
長変換素子９４の入射端面に集光されるスポットも、縦
長の楕円形または長円形となる。
【０００７】これに対し、ファイバ型光波長変換素子９
４のコアの断面は円形であるため、従来の光波長変換モ
ジュールにおいては、レーザ光９６を、ファイバ型光波
長変換素子９４のコアに効率よく導波させるため、図４
(a) に示すように、１対のプリズムＰ１，Ｐ１からなる
プリズムビームエキスパンダーＰを挿入して、ビーム断
面を円形に変形させたり、あるいは、レーザ光９６のビ
ーム断面９６ａのうち、図５(b) に破線で示す円形部分
の成分のみを取り出して使用したりすることが行われて
いる。円形部分の成分のみを取り出すには、例えば図４
(b) に示すように、集光レンズ９３の開口径をコリメー
トレンズ９２の開口径よりも小さくするか、または、同
図(c) に示すように、コリメートレンズ９２の開口角を
半導体レーザ光源９１の、縦長方向の開口角より小さく
すればよい。
４のコアの断面は円形であるため、従来の光波長変換モ
ジュールにおいては、レーザ光９６を、ファイバ型光波
長変換素子９４のコアに効率よく導波させるため、図４
(a) に示すように、１対のプリズムＰ１，Ｐ１からなる
プリズムビームエキスパンダーＰを挿入して、ビーム断
面を円形に変形させたり、あるいは、レーザ光９６のビ
ーム断面９６ａのうち、図５(b) に破線で示す円形部分
の成分のみを取り出して使用したりすることが行われて
いる。円形部分の成分のみを取り出すには、例えば図４
(b) に示すように、集光レンズ９３の開口径をコリメー
トレンズ９２の開口径よりも小さくするか、または、同
図(c) に示すように、コリメートレンズ９２の開口角を
半導体レーザ光源９１の、縦長方向の開口角より小さく
すればよい。
【０００８】ところが、上記図４(a) の構成では、プリ
ズムビームエキスパンダーＰを挿入する分、モジュール
が大型になり、光ディスク用光源を小型化するという目
的に反するだけでなく、コストアップ等の問題も生じ
る。また、上記図４(a) の構成では、プリズムＰ１，Ｐ
１の表面（合計４面）での反射により、レーザ光のパワ
ーロスが大きくなり、図４(b)(c)の構成では、半導体レ
ーザ光源９１からのレーザ光を部分的にしか使用しない
ので、当然ながら、レーザ光のパワーロスが大きくな
る。
ズムビームエキスパンダーＰを挿入する分、モジュール
が大型になり、光ディスク用光源を小型化するという目
的に反するだけでなく、コストアップ等の問題も生じ
る。また、上記図４(a) の構成では、プリズムＰ１，Ｐ
１の表面（合計４面）での反射により、レーザ光のパワ
ーロスが大きくなり、図４(b)(c)の構成では、半導体レ
ーザ光源９１からのレーザ光を部分的にしか使用しない
ので、当然ながら、レーザ光のパワーロスが大きくな
る。
【０００９】出力である二次高調波のパワーは、素子に
導波されるレーザ光のパワーの自乗に比例するので、上
記のようにレーザ光のパワーロスが大きいと、二次高調
波のパワーが著しく低下することになり、結果として、
光波長変換モジュールにおける二次高調波の発生効率が
低下するという問題を生じる。本発明の目的は、二次高
調波の発生効率が高く、しかも、より小型化が可能な光
波長変換モジュールを提供することである。
導波されるレーザ光のパワーの自乗に比例するので、上
記のようにレーザ光のパワーロスが大きいと、二次高調
波のパワーが著しく低下することになり、結果として、
光波長変換モジュールにおける二次高調波の発生効率が
低下するという問題を生じる。本発明の目的は、二次高
調波の発生効率が高く、しかも、より小型化が可能な光
波長変換モジュールを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の光波長変換モジ
ュールは、半導体レーザ光源のレーザ光のアスペクト比
が１．３以下の略円形であることを特徴とする。
ュールは、半導体レーザ光源のレーザ光のアスペクト比
が１．３以下の略円形であることを特徴とする。
【００１１】
【作用】上記構成によれば、レーザ光のビーム断面がほ
ぼ円形であるため、レンズにより、ファイバ型光波長変
換素子の入射端面に集光されるスポットもほぼ円形とな
る。このため、ビーム断面を変形させたり、レーザ光の
一部を取り出して使用したりする必要がなく、レーザ光
をむだなく使用することができるので、半導体レーザ光
源からのレーザ光のパワーロスが小さくなり、光波長変
換モジュールにおける二次高調波の発生効率が向上す
る。また、プリズムビームエキスパンダー等を必要とし
ないので、光波長変換モジュールの小型化、および、そ
れにともなうコストダウンが可能となる。
ぼ円形であるため、レンズにより、ファイバ型光波長変
換素子の入射端面に集光されるスポットもほぼ円形とな
る。このため、ビーム断面を変形させたり、レーザ光の
一部を取り出して使用したりする必要がなく、レーザ光
をむだなく使用することができるので、半導体レーザ光
源からのレーザ光のパワーロスが小さくなり、光波長変
換モジュールにおける二次高調波の発生効率が向上す
る。また、プリズムビームエキスパンダー等を必要とし
ないので、光波長変換モジュールの小型化、および、そ
れにともなうコストダウンが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図１(a) は、本発明の一実施例である光波長変
換モジュールの基本的な構成を示す概念図である。この
光波長変換モジュールは、半導体レーザ光源１から発生
されたレーザ光をコリメートレンズ２でコリメートし、
このコリメートされた光線を集光レンズ３で集光して、
ファイバ型光波長変換素子４に入射させるようにしたも
のである。レンズの径を最小にするため、集光レンズ３
の開口角とファイバ型光波長変換素子４の開口角とはほ
ぼ等しく設計されている。
明する。図１(a) は、本発明の一実施例である光波長変
換モジュールの基本的な構成を示す概念図である。この
光波長変換モジュールは、半導体レーザ光源１から発生
されたレーザ光をコリメートレンズ２でコリメートし、
このコリメートされた光線を集光レンズ３で集光して、
ファイバ型光波長変換素子４に入射させるようにしたも
のである。レンズの径を最小にするため、集光レンズ３
の開口角とファイバ型光波長変換素子４の開口角とはほ
ぼ等しく設計されている。
【００１３】半導体レーザ光源１としては、同図(b) 中
の寸法ａとｂの比ａ／ｂで表されるアスペクト比が１．
３以下の略円形（長円形、楕円形、真円形を含む）のビ
ーム断面６ａを有するレーザ光６を発生するものが使用
される。上記アスペクト比が１．３以上になると、ビー
ム断面６ａが長円形または楕円形となり、レーザ光６
を、ファイバ型光波長変換素子４のコアに効率よく導波
させることができなくなる。
の寸法ａとｂの比ａ／ｂで表されるアスペクト比が１．
３以下の略円形（長円形、楕円形、真円形を含む）のビ
ーム断面６ａを有するレーザ光６を発生するものが使用
される。上記アスペクト比が１．３以上になると、ビー
ム断面６ａが長円形または楕円形となり、レーザ光６
を、ファイバ型光波長変換素子４のコアに効率よく導波
させることができなくなる。
【００１４】ファイバ型光波長変換素子４は、円形断面
をもつコア４１と、このコア４１の周囲を囲むクラッド
４２とからなり、クラッド４２がコア４１よりも低屈折
率の材料で形成されているとともに、いずれか一方又は
双方がＭＮＡ，ＤＡＮ等の公知の非線形光学材料により
形成されている。上記ファイバ型光波長変換素子４は、
その入射端面（図１(a) において左側の端面）からコア
４１にレーザ光が入射すると、前述したように、このレ
ーザ光を基本波としたチェレンコフ放射を生じ、発生し
た二次高調波（変換光）５が、出射端面（同図において
右側の端面）から出射されてリング状に拡散しつつ放射
される。出射された変換光は、基本波をしゃ断する波長
フィルタ（図示せず）を通り、レンズ系（図示せず）に
よりコリメートされて、光ディスクの読取りなどのため
に用いられる。
をもつコア４１と、このコア４１の周囲を囲むクラッド
４２とからなり、クラッド４２がコア４１よりも低屈折
率の材料で形成されているとともに、いずれか一方又は
双方がＭＮＡ，ＤＡＮ等の公知の非線形光学材料により
形成されている。上記ファイバ型光波長変換素子４は、
その入射端面（図１(a) において左側の端面）からコア
４１にレーザ光が入射すると、前述したように、このレ
ーザ光を基本波としたチェレンコフ放射を生じ、発生し
た二次高調波（変換光）５が、出射端面（同図において
右側の端面）から出射されてリング状に拡散しつつ放射
される。出射された変換光は、基本波をしゃ断する波長
フィルタ（図示せず）を通り、レンズ系（図示せず）に
よりコリメートされて、光ディスクの読取りなどのため
に用いられる。
【００１５】次に、本発明の光波長変換モジュールの具
体例について説明する。具体例１ ＳＦ１５ガラス（保谷ガラス社製）を用いて、内径１．
０μｍ、外径１．０ｍｍ、長さ５０ｍｍの円筒状のクラ
ッドを作製し、その毛細管中に、３，５−ジメチル−１
−（４−ニトロフェニル）ピラゾール（ＰＲＡ）の溶融
液を、毛細管現象を利用して吸い上げた後、ブリッジマ
ン法によって、上記ＰＲＡの溶融液を冷却して毛細管の
端から単結晶を成長させ、コアを形成した（詳細な製法
は特開平３−１１１８２６号公報参照）。そして、端面
が光軸と垂直になるように切出して、コア径１．０μ
ｍ、クラッド径１．０ｍｍ、長さ５ｍｍのファイバ型光
波長変換素子を作製した。
体例について説明する。具体例１ ＳＦ１５ガラス（保谷ガラス社製）を用いて、内径１．
０μｍ、外径１．０ｍｍ、長さ５０ｍｍの円筒状のクラ
ッドを作製し、その毛細管中に、３，５−ジメチル−１
−（４−ニトロフェニル）ピラゾール（ＰＲＡ）の溶融
液を、毛細管現象を利用して吸い上げた後、ブリッジマ
ン法によって、上記ＰＲＡの溶融液を冷却して毛細管の
端から単結晶を成長させ、コアを形成した（詳細な製法
は特開平３−１１１８２６号公報参照）。そして、端面
が光軸と垂直になるように切出して、コア径１．０μ
ｍ、クラッド径１．０ｍｍ、長さ５ｍｍのファイバ型光
波長変換素子を作製した。
【００１６】つぎに、上記ファイバ型光波長変換素子
を、波長８９５nm、出射レーザ光のアスペクト比が１．
２である半導体レーザ、開口数０．４のコリメートレン
ズおよび開口数０．５の集光レンズと組み合わせて、図
１(a) に示す光波長変換モジュールを構成した。光波長
変換モジュールの全長は３５ｍｍであった。上記光波長
変換モジュールの半導体レーザを１００ｍＷの出力で動
作させたところ、集光レンズから出射されたレーザ光の
パワーは６５ｍＷであり、また、その集光スポットはほ
ぼ円形であった。そして、ファイバ型光波長変換素子か
ら出射される二次高調波のパワーは５０μＷであった。
を、波長８９５nm、出射レーザ光のアスペクト比が１．
２である半導体レーザ、開口数０．４のコリメートレン
ズおよび開口数０．５の集光レンズと組み合わせて、図
１(a) に示す光波長変換モジュールを構成した。光波長
変換モジュールの全長は３５ｍｍであった。上記光波長
変換モジュールの半導体レーザを１００ｍＷの出力で動
作させたところ、集光レンズから出射されたレーザ光の
パワーは６５ｍＷであり、また、その集光スポットはほ
ぼ円形であった。そして、ファイバ型光波長変換素子か
ら出射される二次高調波のパワーは５０μＷであった。
【００１７】具体例２ クラッドの材料として、ＳＦ１５ガラスに代えてＳＦ１
ガラス（保谷ガラス社製）を使用するとともに、コアの
材料として、ＰＲＡに代えてＤＡＮを使用したこと以外
は、上記実施例１と同様にして、コア径１．６μｍ、ク
ラッド径１．０ｍｍ、長さ５ｍｍのファイバ型光波長変
換素子を作製した。
ガラス（保谷ガラス社製）を使用するとともに、コアの
材料として、ＰＲＡに代えてＤＡＮを使用したこと以外
は、上記実施例１と同様にして、コア径１．６μｍ、ク
ラッド径１．０ｍｍ、長さ５ｍｍのファイバ型光波長変
換素子を作製した。
【００１８】つぎに、上記ファイバ型光波長変換素子
を、波長９８０nm、出射レーザ光のアスペクト比が１．
１である半導体レーザ、開口数０．４のコリメートレン
ズおよび開口数０．５の集光レンズと組み合わせて、図
１(a) に示す光波長変換モジュールを構成した。光波長
変換モジュールの全長は３５ｍｍであった。上記光波長
変換モジュールの半導体レーザを１００ｍＷの出力で動
作させたところ、集光レンズから出射されたレーザ光の
パワーは６５ｍＷであり、また、その集光スポットはほ
ぼ円形であった。そして、ファイバ型光波長変換素子か
ら出射される二次高調波のパワーは４５μＷであった。
を、波長９８０nm、出射レーザ光のアスペクト比が１．
１である半導体レーザ、開口数０．４のコリメートレン
ズおよび開口数０．５の集光レンズと組み合わせて、図
１(a) に示す光波長変換モジュールを構成した。光波長
変換モジュールの全長は３５ｍｍであった。上記光波長
変換モジュールの半導体レーザを１００ｍＷの出力で動
作させたところ、集光レンズから出射されたレーザ光の
パワーは６５ｍＷであり、また、その集光スポットはほ
ぼ円形であった。そして、ファイバ型光波長変換素子か
ら出射される二次高調波のパワーは４５μＷであった。
【００１９】具体例３ クラッドの材料として、ＳＦ１５ガラスに代えてＳＦ１
１ガラス（保谷ガラス社製）を使用したこと以外は、上
記実施例１と同様にして、コア径３．４μｍ、クラッド
径１．０ｍｍ、長さ５ｍｍのファイバ型光波長変換素子
を作製した。つぎに、上記ファイバ型光波長変換素子
を、波長９５９nm、出射レーザ光のアスペクト比が１．
２である半導体レーザ、開口数０．４のコリメートレン
ズおよび開口数０．５の集光レンズと組み合わせて、図
１(a) に示す光波長変換モジュールを構成した。光波長
変換モジュールの全長は３５ｍｍであった。
１ガラス（保谷ガラス社製）を使用したこと以外は、上
記実施例１と同様にして、コア径３．４μｍ、クラッド
径１．０ｍｍ、長さ５ｍｍのファイバ型光波長変換素子
を作製した。つぎに、上記ファイバ型光波長変換素子
を、波長９５９nm、出射レーザ光のアスペクト比が１．
２である半導体レーザ、開口数０．４のコリメートレン
ズおよび開口数０．５の集光レンズと組み合わせて、図
１(a) に示す光波長変換モジュールを構成した。光波長
変換モジュールの全長は３５ｍｍであった。
【００２０】上記光波長変換モジュールの半導体レーザ
を１００ｍＷの出力で動作させたところ、集光レンズか
ら出射されたレーザ光のパワーは６５ｍＷであり、ま
た、その集光スポットはほぼ円形であった。そして、フ
ァイバ型光波長変換素子から出射される二次高調波のパ
ワーは２５０μＷであった。具体例４ クラッドの材料として、ＳＦ１５ガラスに代えてＳＦ４
ガラス（保谷ガラス社製）を使用したこと以外は、上記
実施例１と同様にして、コア径２．２μｍ、クラッド径
１．０ｍｍ、長さ５ｍｍのファイバ型光波長変換素子を
作製した。
を１００ｍＷの出力で動作させたところ、集光レンズか
ら出射されたレーザ光のパワーは６５ｍＷであり、ま
た、その集光スポットはほぼ円形であった。そして、フ
ァイバ型光波長変換素子から出射される二次高調波のパ
ワーは２５０μＷであった。具体例４ クラッドの材料として、ＳＦ１５ガラスに代えてＳＦ４
ガラス（保谷ガラス社製）を使用したこと以外は、上記
実施例１と同様にして、コア径２．２μｍ、クラッド径
１．０ｍｍ、長さ５ｍｍのファイバ型光波長変換素子を
作製した。
【００２１】つぎに、上記ファイバ型光波長変換素子
を、波長９８５nm、出射レーザ光のアスペクト比が１．
３である半導体レーザ、開口数０．４のコリメートレン
ズおよび開口数０．５の集光レンズと組み合わせて、図
１(a) に示す光波長変換モジュールを構成した。光波長
変換モジュールの全長は３５ｍｍであった。上記光波長
変換モジュールの半導体レーザを１００ｍＷの出力で動
作させたところ、集光レンズから出射されたレーザ光の
パワーは６５ｍＷであり、また、その集光スポットはほ
ぼ円形であった。そして、ファイバ型光波長変換素子か
ら出射される二次高調波のパワーは２００μＷであっ
た。
を、波長９８５nm、出射レーザ光のアスペクト比が１．
３である半導体レーザ、開口数０．４のコリメートレン
ズおよび開口数０．５の集光レンズと組み合わせて、図
１(a) に示す光波長変換モジュールを構成した。光波長
変換モジュールの全長は３５ｍｍであった。上記光波長
変換モジュールの半導体レーザを１００ｍＷの出力で動
作させたところ、集光レンズから出射されたレーザ光の
パワーは６５ｍＷであり、また、その集光スポットはほ
ぼ円形であった。そして、ファイバ型光波長変換素子か
ら出射される二次高調波のパワーは２００μＷであっ
た。
【００２２】比較例１ 実施例１で使用したファイバ型光波長変換素子を、波長
９８５nm、出射レーザ光のアスペクト比が３である半導
体レーザ、開口数０．４のコリメートレンズ、プリズム
ビームエキスパンダーおよび開口数０．５の集光レンズ
と組み合わせて、図４(a) に示す光波長変換モジュール
を構成した。光波長変換モジュールの全長は６０ｍｍで
あった。
９８５nm、出射レーザ光のアスペクト比が３である半導
体レーザ、開口数０．４のコリメートレンズ、プリズム
ビームエキスパンダーおよび開口数０．５の集光レンズ
と組み合わせて、図４(a) に示す光波長変換モジュール
を構成した。光波長変換モジュールの全長は６０ｍｍで
あった。
【００２３】上記光波長変換モジュールの半導体レーザ
を１００ｍＷの出力で動作させたところ、集光レンズか
ら出射されたレーザ光のパワーは５０ｍＷに低下し、フ
ァイバ型光波長変換素子から出射される二次高調波のパ
ワーも３０μＷに低下した。比較例２ 実施例１で使用したファイバ型光波長変換素子を、波長
９８５nm、出射レーザ光のアスペクト比が３である半導
体レーザ、開口数０．２５のコリメートレンズおよび開
口数０．５の集光レンズと組み合わせて、図４(c) に示
す光波長変換モジュールを構成した。光波長変換モジュ
ールの全長は３５ｍｍであった。
を１００ｍＷの出力で動作させたところ、集光レンズか
ら出射されたレーザ光のパワーは５０ｍＷに低下し、フ
ァイバ型光波長変換素子から出射される二次高調波のパ
ワーも３０μＷに低下した。比較例２ 実施例１で使用したファイバ型光波長変換素子を、波長
９８５nm、出射レーザ光のアスペクト比が３である半導
体レーザ、開口数０．２５のコリメートレンズおよび開
口数０．５の集光レンズと組み合わせて、図４(c) に示
す光波長変換モジュールを構成した。光波長変換モジュ
ールの全長は３５ｍｍであった。
【００２４】上記光波長変換モジュールの半導体レーザ
を１００ｍＷの出力で動作させたところ、集光レンズか
ら出射されたレーザ光のパワーは３５ｍＷと大幅に低下
し、ファイバ型光波長変換素子から出射される二次高調
波のパワーも１５μＷに低下した。以上の具体例から判
るように、半導体レーザのビーム断面を略円形にするこ
とにより、二次高調波の発生効率を向上することができ
る。また、プリズムビームエキスパンダーを使用したも
のに比べて、光波長変換モジュールを小型化できる。
を１００ｍＷの出力で動作させたところ、集光レンズか
ら出射されたレーザ光のパワーは３５ｍＷと大幅に低下
し、ファイバ型光波長変換素子から出射される二次高調
波のパワーも１５μＷに低下した。以上の具体例から判
るように、半導体レーザのビーム断面を略円形にするこ
とにより、二次高調波の発生効率を向上することができ
る。また、プリズムビームエキスパンダーを使用したも
のに比べて、光波長変換モジュールを小型化できる。
【００２５】以上の実施例において、従来の技術であ
る、ファイバ型光波長変換素子の端面への反射防止膜の
コーティングを組み合わせてもよい。その他、本発明の
範囲内において種々の設計変更を施すことが可能であ
る。
る、ファイバ型光波長変換素子の端面への反射防止膜の
コーティングを組み合わせてもよい。その他、本発明の
範囲内において種々の設計変更を施すことが可能であ
る。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体レ
ーザのビーム断面を略円形とすることにより、二次高調
波の発生効率が高く、かつ、より小型化が可能な光波長
変換モジュールを実現することができる。
ーザのビーム断面を略円形とすることにより、二次高調
波の発生効率が高く、かつ、より小型化が可能な光波長
変換モジュールを実現することができる。
【図１】同図(a) は、本発明の光波長変換モジュールの
実施例を示す概念図、同図(b)は、上記実施例に使用さ
れる半導体レーザ光源における、レーザ光のビーム断面
形状を示す図である。
実施例を示す概念図、同図(b)は、上記実施例に使用さ
れる半導体レーザ光源における、レーザ光のビーム断面
形状を示す図である。
【図２】ファイバ型光波長変換素子の動作原理を説明す
る図である。
る図である。
【図３】チェレンコフ放射方式を説明する図である。
【図４】同図(a) は、従来の光波長変換モジュールのう
ち、プリズムビームエキスパンダーを使用した一例を示
す概念図、同図(b) は、集光レンズの開口径を小さくし
た一例を示す概念図、同図(c) は、コリメートレンズの
開口角を小さくした一例を示す概念図である。
ち、プリズムビームエキスパンダーを使用した一例を示
す概念図、同図(b) は、集光レンズの開口径を小さくし
た一例を示す概念図、同図(c) は、コリメートレンズの
開口角を小さくした一例を示す概念図である。
【図５】同図(a)は、従来の半導体レーザ光源とそのレ
ーザ光のビーム形状を示す斜視図、同図(b) は、上記従
来の半導体レーザ光源における、レーザ光のビーム断面
形状を示す図である。
ーザ光のビーム形状を示す斜視図、同図(b) は、上記従
来の半導体レーザ光源における、レーザ光のビーム断面
形状を示す図である。
【符号の説明】 １ 半導体レーザ光源 ２ コリメートレンズ ３ 集光レンズ ４ ファイバ型光波長変換素子 ４１ コア ４２ クラッド ５ 二次高調波 ６ レーザ光
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザ光源と、 この半導体レーザ光源からのレーザ光を集光するレンズ
と、 コアおよびクラッドを有し、クラッドがコアよりも低屈
折率であるとともに、両者のうち少なくとも一方が非線
形光学材料で形成されてなり、レンズにより集光されて
コアに入射したレーザ光から、光波長変換された光を発
生するファイバ型光波長変換素子と、を備えた光波長変
換モジュールにおいて、上記半導体レーザ光源のレーザ
光のアスペクト比が１．３以下の略円形であることを特
徴とする光波長変換モジュール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029783A JPH05224264A (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 光波長変換モジュール |
| US08/019,187 US5355428A (en) | 1992-02-17 | 1993-02-17 | Optical wavelength conversion module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029783A JPH05224264A (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 光波長変換モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224264A true JPH05224264A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12285612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4029783A Pending JPH05224264A (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 光波長変換モジュール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5355428A (ja) |
| JP (1) | JPH05224264A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171861A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非線形光信号処理装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10053670A1 (de) * | 2000-10-28 | 2002-05-08 | Daimler Chrysler Ag | Optisches Signalübertragungssystem |
| EP1241501A1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-09-18 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | An optical system |
| US7457031B1 (en) * | 2007-07-20 | 2008-11-25 | Corning, Incorporated | Optical configurations for wavelength-converted laser sources |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5189722A (en) * | 1989-09-04 | 1993-02-23 | Pioneer Electronic Corporation | Fiber type wavelength conversion element |
| JPH04215622A (ja) * | 1990-12-14 | 1992-08-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| JPH04318819A (ja) * | 1991-04-18 | 1992-11-10 | Pioneer Electron Corp | 光波長変換装置 |
-
1992
- 1992-02-17 JP JP4029783A patent/JPH05224264A/ja active Pending
-
1993
- 1993-02-17 US US08/019,187 patent/US5355428A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171861A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非線形光信号処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5355428A (en) | 1994-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5251060A (en) | Light-source unit | |
| US4896933A (en) | Higher harmonic generator | |
| JPS60115277A (ja) | フアイバ光学増幅器 | |
| JPH02153328A (ja) | 光源装置 | |
| JP2525879B2 (ja) | ファイバ―型光波長変換素子 | |
| JPH01287531A (ja) | 光源装置 | |
| JPH05224264A (ja) | 光波長変換モジュール | |
| US5138686A (en) | Fiber type wavelength converter | |
| US5291568A (en) | Optical wavelength conversion module | |
| US5189722A (en) | Fiber type wavelength conversion element | |
| JP2704308B2 (ja) | 光波長変換方法 | |
| US5659415A (en) | Ultrafast optical modulator | |
| JP2963196B2 (ja) | 光導波体および光導波体の製造方法 | |
| JPH05100269A (ja) | 光波長変換モジユール | |
| JPH0545656U (ja) | 光源装置 | |
| JP2843196B2 (ja) | 第２高調波発生装置 | |
| JP3260837B2 (ja) | ファイバー型波長変換素子 | |
| JPH03276134A (ja) | 発光装置 | |
| JPH04225334A (ja) | 波長変換素子 | |
| JP2001332788A (ja) | 増幅用光ファイバ | |
| JPH04215621A (ja) | 波長変換素子 | |
| JPH05100268A (ja) | 光波長変換素子 | |
| JPH04204720A (ja) | 波長変換素子 | |
| JPH06265952A (ja) | 光波長変換素子 | |
| JPH04225333A (ja) | 波長変換素子 |