JPS6172222A - 光波長変換器 - Google Patents
光波長変換器Info
- Publication number
- JPS6172222A JPS6172222A JP19420484A JP19420484A JPS6172222A JP S6172222 A JPS6172222 A JP S6172222A JP 19420484 A JP19420484 A JP 19420484A JP 19420484 A JP19420484 A JP 19420484A JP S6172222 A JPS6172222 A JP S6172222A
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- JP
- Japan
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- substrate
- optical waveguide
- optical
- lithium
- refractive index
- Prior art date
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- Pending
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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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体レーザ用の液長変換器に関するもので
あり、光メモリ装置、レーザプリンタ等の光情報処理機
器あるいは投射型レーザテレビ等のディスプレイ装置な
どのレーザ応用分野に利用されるものである。
あり、光メモリ装置、レーザプリンタ等の光情報処理機
器あるいは投射型レーザテレビ等のディスプレイ装置な
どのレーザ応用分野に利用されるものである。
従来例の構成とその問題点
非線形光学効果を応用する光波長変換器として、第１図
に示すようにニオブ酸リチウム単結晶基板（Ｌ ＩＮ
ｂｏ ３） １の表面にチタン（Ｔ１）を熱拡散するこ
とにより形成した光導波路２の端面に基本波Ｐ を入射
し、他端面より高調波Ｐ２を発生させす る構成が既に提案されている。この構成の問題点は、±
０．１°Ｃ以下の高精度な温度制御が必要であり、実用
性に欠けている。
に示すようにニオブ酸リチウム単結晶基板（Ｌ ＩＮ
ｂｏ ３） １の表面にチタン（Ｔ１）を熱拡散するこ
とにより形成した光導波路２の端面に基本波Ｐ を入射
し、他端面より高調波Ｐ２を発生させす る構成が既に提案されている。この構成の問題点は、±
０．１°Ｃ以下の高精度な温度制御が必要であり、実用
性に欠けている。
発明の目的
本発明の目的は、高効率で温度安定性が良い、実用性の
高い光波長変換器を提供することにある。
高い光波長変換器を提供することにある。
発明の構成
本発明は、上記のリチウム外拡散処理したＬ ｉＮ ｂ
Ｏｓ基板にイオン交換法により形成した光導波路を有効
に用い、かつ基板中に放射する高調波を取り出すことに
より高効率な光波長変換器を実現したものである。
Ｏｓ基板にイオン交換法により形成した光導波路を有効
に用い、かつ基板中に放射する高調波を取り出すことに
より高効率な光波長変換器を実現したものである。
実施例の説明
まず、リチウム外拡散処理とは、９００〜１２００°Ｃ
の真空中、あるいは酸素、窒素、アルゴン中でＬ ＩＮ
ｂ Ｏ３基板を熱処理することであり、光ダメージ（
入射光により屈折率が変化する現象）に対してきわめて
強くなる効果をもつことが知られている。
の真空中、あるいは酸素、窒素、アルゴン中でＬ ＩＮ
ｂ Ｏ３基板を熱処理することであり、光ダメージ（
入射光により屈折率が変化する現象）に対してきわめて
強くなる効果をもつことが知られている。
本発明における光波長変換器の位相整合法は、精密な温
度制御を必要としない、基本波の導波モードの実効屈折
率Ｎ１ と、高調波の基板モードの実効屈折率Ｎ２を
一致させる方法を採用した。図を用いて説明すると、第
２図は、Ｌ ｉ Ｎ ｂ Ｏ３基板４のリチウム外拡散
層６内にイオン交換法を用いて形成した光導波路６の端
面に、基本波Ｐ１ を入射すると、上記Ｎ１＝Ｎ２の条
件が満足する時、基板内に高調波Ｐ２が効率良く放射さ
れ、光波長変換器として動作する。実験の結果、次のこ
とを確認した。
度制御を必要としない、基本波の導波モードの実効屈折
率Ｎ１ と、高調波の基板モードの実効屈折率Ｎ２を
一致させる方法を採用した。図を用いて説明すると、第
２図は、Ｌ ｉ Ｎ ｂ Ｏ３基板４のリチウム外拡散
層６内にイオン交換法を用いて形成した光導波路６の端
面に、基本波Ｐ１ を入射すると、上記Ｎ１＝Ｎ２の条
件が満足する時、基板内に高調波Ｐ２が効率良く放射さ
れ、光波長変換器として動作する。実験の結果、次のこ
とを確認した。
（１）光導波路らの厚みＤは、基本波長λ１＝１．０６
μｍにおいて、Ｄ ＝＝ ０．４〜０．７ μｍ 、λ
、 ＝０．８４μｍにおいて、Ｄ＝０．３〜０．６μｍ
であった。
μｍにおいて、Ｄ ＝＝ ０．４〜０．７ μｍ 、λ
、 ＝０．８４μｍにおいて、Ｄ＝０．３〜０．６μｍ
であった。
（１１）イオン交換は、１６０°〜２６０°Ｃの安息香
酸中で所定の時間処理した（例えば２４０°Ｃ９１５分
）。
酸中で所定の時間処理した（例えば２４０°Ｃ９１５分
）。
ｑｌｌ）光導波路６の長さを１０１１Ｍ 、 Ｐ １＝
１００ｍＷとしだ時、Ｐ２＝２〜ｓｍｗ の高調波出力
が得られ、変換効率ηとして、η＝２〜５φであった。
１００ｍＷとしだ時、Ｐ２＝２〜ｓｍｗ の高調波出力
が得られ、変換効率ηとして、η＝２〜５φであった。
４ｖ） 高調波出力の変動はほとんど無く、リチウム
外拡散処理による光ダメージ低減効果が有効であった。
外拡散処理による光ダメージ低減効果が有効であった。
第３図は、本発明の第１実施例の光波長変換器の構成図
であり、半導体レーザ７を基本波光源として用いたもの
で、光導波路６の端部の寸法を増大させることにより、
半導体レーザ７との結合効率を向上させたものである。
であり、半導体レーザ７を基本波光源として用いたもの
で、光導波路６の端部の寸法を増大させることにより、
半導体レーザ７との結合効率を向上させたものである。
高調波出力Ｐ２は基板から取シ出される。
第４図は、本発明の第２実施例の構成図であり、光導波
路６の上部に、光導波路より屈折率の小さいクラット層
８を装荷したもので、光散乱損失の低減、光導波路６の
保護等の効果が大きい点を特徴とするものである。
路６の上部に、光導波路より屈折率の小さいクラット層
８を装荷したもので、光散乱損失の低減、光導波路６の
保護等の効果が大きい点を特徴とするものである。
発明の効果
本発明の効果を次にまとめる。
（１）位相整合に温度効果を使用していないために、温
度安定性が良い。
度安定性が良い。
（１１）リチウム外拡散処理により光ダメージを低減し
ているために、光波長変換出力特性が安定している。
ているために、光波長変換出力特性が安定している。
なお、光導波路６形成の最適条件は、基本波長に対応し
て定まり、ここで述べた以外にも例えばλ１＝１．１５
μｍ においてはＤ ＝ ０．５〜Ｏ，Ｂｐｍとなり
、使用する基本波光源に応じて決定する必要がある。ま
た、光導波路６の横幅は１〜３μｍとなる０ イオン交換法においては、安息香酸以外の制料としては
、リチウム安息香酸等の使用も考えられる０ なお、リチウム外拡散処理したＬｉＮｂ○３基板に対し
イオン交換法により光導波路を形成する方法は、光変調
器において既に提案されているが、光波長変換器への応
用は上に述べたように出力安定性等の点で実用上きわめ
て有効である点が、本発明の大きな効果である。
て定まり、ここで述べた以外にも例えばλ１＝１．１５
μｍ においてはＤ ＝ ０．５〜Ｏ，Ｂｐｍとなり
、使用する基本波光源に応じて決定する必要がある。ま
た、光導波路６の横幅は１〜３μｍとなる０ イオン交換法においては、安息香酸以外の制料としては
、リチウム安息香酸等の使用も考えられる０ なお、リチウム外拡散処理したＬｉＮｂ○３基板に対し
イオン交換法により光導波路を形成する方法は、光変調
器において既に提案されているが、光波長変換器への応
用は上に述べたように出力安定性等の点で実用上きわめ
て有効である点が、本発明の大きな効果である。
第１図は従来の光波長変換器の概略斜視構成図、第２図
ａは本発明の一実施例の光波長変換器の概略斜視構成図
、同すは同変換器の概略断面図、第一へ図は本発明の他
の実施例の同変換器の概略断面図である。 １．４・・・・・・Ｌ Ｉ Ｎ ｂ Ｏ３単結晶基板、
２・・・・・・Ｔｉ拡散光導波路、５・・・・・・リチ
ウム外拡散層、６・・・・・・イオン交換光導波路、７
・・・・・・半導体レーザ、８・・・・・光結合部、９
・・・・・・クラッド層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ？ 第２図
ａは本発明の一実施例の光波長変換器の概略斜視構成図
、同すは同変換器の概略断面図、第一へ図は本発明の他
の実施例の同変換器の概略断面図である。 １．４・・・・・・Ｌ Ｉ Ｎ ｂ Ｏ３単結晶基板、
２・・・・・・Ｔｉ拡散光導波路、５・・・・・・リチ
ウム外拡散層、６・・・・・・イオン交換光導波路、７
・・・・・・半導体レーザ、８・・・・・光結合部、９
・・・・・・クラッド層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ？ 第２図
Claims (3)
- （１）非線形光学効果を有する光導波路を応用する光波
長変換器において、リチウム外拡散処理を行なつたニオ
ブ酸リチウム単結晶基板中にイオン交換法を用いて光導
波路を形成し、上記光導波路の一端面に基本波を入射し
、上記基板中に放射する高調波を取り出すことを特徴と
する光波長変換器。 - （２）光導波路の端部の厚みを増大させることにより、
基本波との結合効率の向上を図ることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の光波長変換器。 - （３）光導波路の上面に、上記光導波路より屈折率の小
さいクラッド層を設けることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光波長変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19420484A JPS6172222A (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 光波長変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19420484A JPS6172222A (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 光波長変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6172222A true JPS6172222A (ja) | 1986-04-14 |
Family
ID=16320682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19420484A Pending JPS6172222A (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 光波長変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6172222A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01172934A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非線形光学素子 |
| JPH02101437A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光波長変換素子および短波長レーザ光源 |
| US5082340A (en) * | 1989-04-28 | 1992-01-21 | Hamamatsu Photonics K. K. | Wavelength converting device |
-
1984
- 1984-09-17 JP JP19420484A patent/JPS6172222A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01172934A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非線形光学素子 |
| JPH02101437A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光波長変換素子および短波長レーザ光源 |
| US5082340A (en) * | 1989-04-28 | 1992-01-21 | Hamamatsu Photonics K. K. | Wavelength converting device |
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