JPH02267529A - 光波長変換素子およびその製造方法 - Google Patents
光波長変換素子およびその製造方法Info
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- JPH02267529A JPH02267529A JP1089482A JP8948289A JPH02267529A JP H02267529 A JPH02267529 A JP H02267529A JP 1089482 A JP1089482 A JP 1089482A JP 8948289 A JP8948289 A JP 8948289A JP H02267529 A JPH02267529 A JP H02267529A
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- 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
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- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
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- 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
-
- G—PHYSICS
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- G02F1/37—Non-linear optics for second-harmonic generation
- G02F1/374—Cherenkov radiation
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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）
本発明は光波長変換素子、特に詳細には半導体材料を用
いた３次元光導波路型の光波長変換素子、およびその製
造方法に関するものである・（従来の技術） 従来より、非線形光学材料を利用して、レーザ光を第２
高調波等に波長変換（短波長化）する試みが種々なされ
ている。このようにして波長変換を行なう光波長変換素
子の一つとして、クラッド部となるガラス基板内に、そ
れよりも高屈折率の非線形光学材料からなる導波部を埋
め込んだ３次元光導波路型のものが知られている。この
３次元光導波路型の光波長変換素子は、ファイバー型の
光波長変換素子と同様に、高強度の基本波を入力するこ
とができ、よって高い波長変換効率を実現できるという
特長を有している。
いた３次元光導波路型の光波長変換素子、およびその製
造方法に関するものである・（従来の技術） 従来より、非線形光学材料を利用して、レーザ光を第２
高調波等に波長変換（短波長化）する試みが種々なされ
ている。このようにして波長変換を行なう光波長変換素
子の一つとして、クラッド部となるガラス基板内に、そ
れよりも高屈折率の非線形光学材料からなる導波部を埋
め込んだ３次元光導波路型のものが知られている。この
３次元光導波路型の光波長変換素子は、ファイバー型の
光波長変換素子と同様に、高強度の基本波を入力するこ
とができ、よって高い波長変換効率を実現できるという
特長を有している。
（発明が解決しようとする課ｆＩ）
その一方この３次元光導波路型の光波長変換素子は、ク
ラッド部を上記のようにガラスから形成する場合には、
導波部を完全にその中に埋め込むことが難しいという問
題を有している。したがって従来のこの型の光波長変換
素子の多くは、ガラス基板の一表面に設けられた溝内に
導波部を埋め込んだものとなっている。しかしこの構造
においては、導波部の一部がクラッド部によって覆われ
ないことになる。このような構造の光波長変換素子の端
面から出射した波長変換波は、断面が略三ケ月形のビー
ムとなってしまうので、十分小さなスポットに絞り込む
ことが困難となっている。
ラッド部を上記のようにガラスから形成する場合には、
導波部を完全にその中に埋め込むことが難しいという問
題を有している。したがって従来のこの型の光波長変換
素子の多くは、ガラス基板の一表面に設けられた溝内に
導波部を埋め込んだものとなっている。しかしこの構造
においては、導波部の一部がクラッド部によって覆われ
ないことになる。このような構造の光波長変換素子の端
面から出射した波長変換波は、断面が略三ケ月形のビー
ムとなってしまうので、十分小さなスポットに絞り込む
ことが困難となっている。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり
、簡単に製造可能で、その上回折限界まで十分に小さく
絞ることができる波長変換波が得られる３次元光導波路
型の光波長変換素子、およびその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
、簡単に製造可能で、その上回折限界まで十分に小さく
絞ることができる波長変換波が得られる３次元光導波路
型の光波長変換素子、およびその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
（課題を解決するための手段及び作用）本発明による波
長変換波は、■−ｖ族および■−■族の半導体材料が高
い非線形光学効果を示すことにむ目して、これらの半導
体材料からクラブト部と導波部とを形成したものであり
、具体的には、 クラッド部内にそれよりも高屈折率の導波部が埋め込ま
れてなる３次元光導波路型の光波長変換素子において、 クラッド部と導波部とがそれぞれ■−Ｖ族あるいはＩＩ
−■族の混晶化合物半導体材料からなり、上記導波部の
基本波が全反射する面がすべて、各々均質なクラッド部
によって被覆されていることを特徴とするものである。
長変換波は、■−ｖ族および■−■族の半導体材料が高
い非線形光学効果を示すことにむ目して、これらの半導
体材料からクラブト部と導波部とを形成したものであり
、具体的には、 クラッド部内にそれよりも高屈折率の導波部が埋め込ま
れてなる３次元光導波路型の光波長変換素子において、 クラッド部と導波部とがそれぞれ■−Ｖ族あるいはＩＩ
−■族の混晶化合物半導体材料からなり、上記導波部の
基本波が全反射する面がすべて、各々均質なクラッド部
によって被覆されていることを特徴とするものである。
また上記の光波長変換素子を製造する本発明の方法は、
基板上に、各層が■−Ｖ族あるいは■−■族の混晶化合
物半導体材料からなり、中央の層がその上下の層よりも
高屈折率とされたダブルヘテロ構造を形成し、 このダブルヘテロ構造の左右端部を除去して上記基板上
にメサを形成し、 次いでこのメサの左右端部にそれぞれ接する状態で上記
基板上に、■−ｖ族あるいはＩＩ−ＶＩ族の混晶化合物
半導体材料からなる均質な結晶をそれぞれ成長させて、
上記中央の層を、これらの結晶と上記上下の層の中に埋
め込むことを特徴とするものである。
基板上に、各層が■−Ｖ族あるいは■−■族の混晶化合
物半導体材料からなり、中央の層がその上下の層よりも
高屈折率とされたダブルヘテロ構造を形成し、 このダブルヘテロ構造の左右端部を除去して上記基板上
にメサを形成し、 次いでこのメサの左右端部にそれぞれ接する状態で上記
基板上に、■−ｖ族あるいはＩＩ−ＶＩ族の混晶化合物
半導体材料からなる均質な結晶をそれぞれ成長させて、
上記中央の層を、これらの結晶と上記上下の層の中に埋
め込むことを特徴とするものである。
なお、上記の「均質な」とは、同一の材料で形成されて
・いることは勿論、半導体レーザ等におけるようにＰ領
域とＮ領域が形成されている、等の不均質状態も存在し
ないことを意味するものとする。
・いることは勿論、半導体レーザ等におけるようにＰ領
域とＮ領域が形成されている、等の不均質状態も存在し
ないことを意味するものとする。
上記の製造方法は、従来より確立されている半導体レー
ザの製造方法を応用して（すなわちＰＮ接合形成のステ
ップを省略するだけで）実施可能であり、したがって本
発明の光波長変換素子は容易に製造可能となる。
ザの製造方法を応用して（すなわちＰＮ接合形成のステ
ップを省略するだけで）実施可能であり、したがって本
発明の光波長変換素子は容易に製造可能となる。
モして導波部の基本波が全反射する面をすべて、各々均
質なクラッド部によって被覆しておけば、光波長変換素
子の端面から出射する波長変換波は同心円状のビーム断
面パターンを有するものとなるので、それを回折限界ま
で十分に絞り込むことが可能となる。
質なクラッド部によって被覆しておけば、光波長変換素
子の端面から出射する波長変換波は同心円状のビーム断
面パターンを有するものとなるので、それを回折限界ま
で十分に絞り込むことが可能となる。
（実 施 例）
以下、図面に示す実施例にＵづいて本発明の詳細な説明
する。
する。
第１図は、本発明の一実施例による光波長変換素子を示
すものである。この光波長変換素子ＩＯは、基板１１上
に形成されたクラッド部１２内に・それよりも高屈折率
の導波部（コア部） １３が全体的に埋め込まれてなる
３次元光導波路型のものである。
すものである。この光波長変換素子ＩＯは、基板１１上
に形成されたクラッド部１２内に・それよりも高屈折率
の導波部（コア部） １３が全体的に埋め込まれてなる
３次元光導波路型のものである。
本実施例で基板１１はＧａＡｓからなり、クラッド部１
２と導波部１３はそれぞれ、ＧａＡｓ基板と格子整合が
とれるＩＩ−ＶＩ族４元混品の半導体材料であるＺ ｎ
Ｓｍ・（Ｓ ｅ （Ｔ ｅ ｒ−ｙ・） ＋−＊・（
以下これを半導体レーザと称する） 、Ｚｎ５ｍ （
Ｓｅ。
２と導波部１３はそれぞれ、ＧａＡｓ基板と格子整合が
とれるＩＩ−ＶＩ族４元混品の半導体材料であるＺ ｎ
Ｓｍ・（Ｓ ｅ （Ｔ ｅ ｒ−ｙ・） ＋−＊・（
以下これを半導体レーザと称する） 、Ｚｎ５ｍ （
Ｓｅ。
’ｒｅ、−，） ｌ−ｍ （以下これを半導体材料Ｂ
と称する）から形成されている。ここで（ｘ、ｙ）およ
び（Ｘ ＳＹ’）は、導波部１３がクラッド部１２よ
りも屈折率が高く基板のＧａＡｓと格子定数が合うよう
に選択する。
と称する）から形成されている。ここで（ｘ、ｙ）およ
び（Ｘ ＳＹ’）は、導波部１３がクラッド部１２よ
りも屈折率が高く基板のＧａＡｓと格子定数が合うよう
に選択する。
以下第２図を参照して、上記構造の光波長変換素子ｌＯ
の製造方法について説明する。まず第２図（１）に示す
ように、ＱａＡｓ基板ｌｌ上に、上記半導体材料Ａ１半
導体材料Ｂ１および半導体材ｆ、ＩＡの層からなるダブ
ルヘテロ構造を形成する。これは、例えばＭＯＣＶＤ法
、ＭＢＥ法等によって行なえばよい。次に例えばフォト
リソグラフィーとエツチングにより、上記ダブルヘテロ
構造の左右の端部を除去して、第２図（２に示すような
メサを形成する。次にこのメサの左右端部にそれぞれ接
する状態で、基板ＩＩ上に半導体材料Ａの結晶を成長さ
せる。それにより第２図０に示すように、導波部となる
断面矩形の半導体材料Ｂの部分が、クラッド部としての
半導体材料Ａによって四方から囲まれて、埋込み型の３
次元光導波路が形成される。
の製造方法について説明する。まず第２図（１）に示す
ように、ＱａＡｓ基板ｌｌ上に、上記半導体材料Ａ１半
導体材料Ｂ１および半導体材ｆ、ＩＡの層からなるダブ
ルヘテロ構造を形成する。これは、例えばＭＯＣＶＤ法
、ＭＢＥ法等によって行なえばよい。次に例えばフォト
リソグラフィーとエツチングにより、上記ダブルヘテロ
構造の左右の端部を除去して、第２図（２に示すような
メサを形成する。次にこのメサの左右端部にそれぞれ接
する状態で、基板ＩＩ上に半導体材料Ａの結晶を成長さ
せる。それにより第２図０に示すように、導波部となる
断面矩形の半導体材料Ｂの部分が、クラッド部としての
半導体材料Ａによって四方から囲まれて、埋込み型の３
次元光導波路が形成される。
この際、メサの左右端部において結晶成長させる半導体
材料Ａの部分には、−１えば半導体レーザのようにＰＮ
接合を形成する必要はない。したがって、導波部１３を
四方から取り囲むクラッド部１２は、すべて均質なもの
となる。
材料Ａの部分には、−１えば半導体レーザのようにＰＮ
接合を形成する必要はない。したがって、導波部１３を
四方から取り囲むクラッド部１２は、すべて均質なもの
となる。
なお本発明においては、クラッド部が全体的に均質であ
る必要は無く、第２図（ａに示される導波部１３の四辺
（これは素子使用時基本波が全反射することになる面で
ある）に対向する部分におい７ゝ各ツクラッドが均質と
なっていればよい・つまりそのようになってさえいれば
、例えば導波部１３の左右のクラッド部１２が互いに別
の材料から形成されても構わない。
る必要は無く、第２図（ａに示される導波部１３の四辺
（これは素子使用時基本波が全反射することになる面で
ある）に対向する部分におい７ゝ各ツクラッドが均質と
なっていればよい・つまりそのようになってさえいれば
、例えば導波部１３の左右のクラッド部１２が互いに別
の材料から形成されても構わない。
上記光波長変換素子ＩＯは第３図図示のようにして使用
される。すなわち、基本波発生手段としての半導体レー
ザ（波長＝８７０ｎｍ）ｌ（ｉから射出された発散ビー
ムであるレーザ光（基本波） １５はコリメーターレン
ズ１７によって平行ビームとされ、さらに対物レンズ１
８によって集光され、導波部１３の端面１３ａ上におい
てそれと同程度の径の小さなスポットに収束せしめられ
る。それにより該レーザ光１５が光波長変換素子１０内
に入射する。なお本実施例では第１図に示すように、導
波部１３は基板１１に垂直な方向に光学軸Ｘ（結晶方位
は＜１００＞）が延び、光学軸Ｙ（結晶方位は＜０１０
＞）と光学軸２（結晶方位は＜００１ ＞）がそれぞ
れ基板１１と平行でかつ導波方向に対して４５＠１３５
＠の方向に延びるようにされている。
される。すなわち、基本波発生手段としての半導体レー
ザ（波長＝８７０ｎｍ）ｌ（ｉから射出された発散ビー
ムであるレーザ光（基本波） １５はコリメーターレン
ズ１７によって平行ビームとされ、さらに対物レンズ１
８によって集光され、導波部１３の端面１３ａ上におい
てそれと同程度の径の小さなスポットに収束せしめられ
る。それにより該レーザ光１５が光波長変換素子１０内
に入射する。なお本実施例では第１図に示すように、導
波部１３は基板１１に垂直な方向に光学軸Ｘ（結晶方位
は＜１００＞）が延び、光学軸Ｙ（結晶方位は＜０１０
＞）と光学軸２（結晶方位は＜００１ ＞）がそれぞ
れ基板１１と平行でかつ導波方向に対して４５＠１３５
＠の方向に延びるようにされている。
光波長変換素子ｌＯに入射した基本波１５は、導波部１
３とクラッド部１２との界面の間で全反射を繰り返して
、該導波部１３内を導波する。このようにして導波する
基本波１５は、導波部１３を構成する半導体材１１４Ｂ
の非線形光学効果により、波長が１／２（＝４３５ｎｍ
）の第２高調波１５’ に変換される。
３とクラッド部１２との界面の間で全反射を繰り返して
、該導波部１３内を導波する。このようにして導波する
基本波１５は、導波部１３を構成する半導体材１１４Ｂ
の非線形光学効果により、波長が１／２（＝４３５ｎｍ
）の第２高調波１５’ に変換される。
この第２高調波１５゛ はクラッド部１２中に放射し、
その外表面と周囲媒質（通常は空気）との界面の間で全
反射を繰り返して素子１０内を端面側に進行する。位相
整合は、例えば基本波１５の導波部１３での導波モード
と、第２高調波１５°のクラッド部１２への放射モード
との間で取られる（いわゆるチェレンコフ放射の場合）
。
その外表面と周囲媒質（通常は空気）との界面の間で全
反射を繰り返して素子１０内を端面側に進行する。位相
整合は、例えば基本波１５の導波部１３での導波モード
と、第２高調波１５°のクラッド部１２への放射モード
との間で取られる（いわゆるチェレンコフ放射の場合）
。
光波長変換素子ｌＯの出射端面１０ｂからは、上記第２
高調波１５’ を含むビーム１５”が出射する。この出
射ビーム１５“は図示しないフィルターに通され、第２
高調波１５°のみが取り出されて利用される。なおクラ
ッド部１２の幅および厚さが十分に大きければ、第２高
調波１５″が上記のように全反射せず、直接的に素子端
面１０ｂから出射する。
高調波１５’ を含むビーム１５”が出射する。この出
射ビーム１５“は図示しないフィルターに通され、第２
高調波１５°のみが取り出されて利用される。なおクラ
ッド部１２の幅および厚さが十分に大きければ、第２高
調波１５″が上記のように全反射せず、直接的に素子端
面１０ｂから出射する。
ここで基本波１５は、その偏光方向が導波方向および光
学軸Ｘに対して直角となるように、つまり偏光方向が光
学軸ＹおよびＺの中間方向となるようにして、光波長変
換素子１０に入射させる。半導体材料は立方晶系の４３
ｍの魚群を有し、ｄ、の非線形光学定数が最も大きいが
、上記のように基本波１５を光波長変換素子ｌＯに入射
させることにより、この非線形光学定数ｄ１４が利用さ
れ、高い波長変換効率を実現できる。
学軸Ｘに対して直角となるように、つまり偏光方向が光
学軸ＹおよびＺの中間方向となるようにして、光波長変
換素子１０に入射させる。半導体材料は立方晶系の４３
ｍの魚群を有し、ｄ、の非線形光学定数が最も大きいが
、上記のように基本波１５を光波長変換素子ｌＯに入射
させることにより、この非線形光学定数ｄ１４が利用さ
れ、高い波長変換効率を実現できる。
この際の第２高調波ｔ５°の偏光方向は、光学軸Ｘ方向
つまり第１図の上下方向となる。また光波長変換素子Ｉ
Ｏから出射する第２高調波１５°は、第３図中に概略的
に示すように、同心円状のビーム断面パターンを有する
ものとなるので、この第２高調波１５’を、−船釣な集
束光学系を用いて回折限界まで十分に絞り込むことが可
能となる。
つまり第１図の上下方向となる。また光波長変換素子Ｉ
Ｏから出射する第２高調波１５°は、第３図中に概略的
に示すように、同心円状のビーム断面パターンを有する
ものとなるので、この第２高調波１５’を、−船釣な集
束光学系を用いて回折限界まで十分に絞り込むことが可
能となる。
なお、本実施例においてクラッド部１２、導波部１３を
構成する半導体材料Ａおよび半導体材料Ｂの吸収端は、
４１０ｎｍ程度であるので、波長８７０ｎｍの基本波１
５が導波部１３において吸収されないことは勿論、波長
４３５ｎｍの第２高調波１５’もクラッド部１２におい
て吸収されないので、第２高調波１５°を効率良く素子
外に取り出すことができる。
構成する半導体材料Ａおよび半導体材料Ｂの吸収端は、
４１０ｎｍ程度であるので、波長８７０ｎｍの基本波１
５が導波部１３において吸収されないことは勿論、波長
４３５ｎｍの第２高調波１５’もクラッド部１２におい
て吸収されないので、第２高調波１５°を効率良く素子
外に取り出すことができる。
本発明では上記実施例におけるように、■クラッド部と
導波部の双方をＩＩ−ＶＩ族の混晶化合物半導体材料か
ら形成する他、 ■クラッド部をロー■族、導波部を■−Ｖ族■クラッド
部を■−ｖ族、導波部を■−■族■クラッド部と導波部
の双方を■−Ｖ族の混晶化合物半導体材料から形成する
ことができる。■の具体例としては上述の実施例におけ
るものの他に、基板をＱａＡｓ、クラッド部をＺｎＳ、
（Ｓｅ。
導波部の双方をＩＩ−ＶＩ族の混晶化合物半導体材料か
ら形成する他、 ■クラッド部をロー■族、導波部を■−Ｖ族■クラッド
部を■−ｖ族、導波部を■−■族■クラッド部と導波部
の双方を■−Ｖ族の混晶化合物半導体材料から形成する
ことができる。■の具体例としては上述の実施例におけ
るものの他に、基板をＱａＡｓ、クラッド部をＺｎＳ、
（Ｓｅ。
Ｔｅ１−ｙ ） ｌ−ａ 、導波部をＺ ｎ Ｓ ｅ
／ Ｚ ｎ Ｓの歪み超格子から形成するものが挙げら
れる。また■の具体例としては、基板をＧａＡｓ、クラ
ッド部をＺｎＳ＊ （Ｓｅ、Ｔｅｔ−Ｆ ）ｒ−＊
、導波部をＧａＡｓから形成するものが挙げられる。
／ Ｚ ｎ Ｓの歪み超格子から形成するものが挙げら
れる。また■の具体例としては、基板をＧａＡｓ、クラ
ッド部をＺｎＳ＊ （Ｓｅ、Ｔｅｔ−Ｆ ）ｒ−＊
、導波部をＧａＡｓから形成するものが挙げられる。
一方上記実施例の光波長変換素子１０は、チェレンコフ
放射タイプのものであるが、本発明の光波長変換素子は
その他、導波部における基本波の導波モードと波長変換
波の導波モードとの間で位相整合を取る、いわゆる導波
−導波タイプのものとして形成することも可能である。
放射タイプのものであるが、本発明の光波長変換素子は
その他、導波部における基本波の導波モードと波長変換
波の導波モードとの間で位相整合を取る、いわゆる導波
−導波タイプのものとして形成することも可能である。
しかし、ＩＩ−ＶＩ族の混晶化合物半導体材料の吸収端
が可視領域よりも短波長側に存在するのに対して、■−
ｖ族の混晶化合物半導体材料のそれは、４００〜６００
ｎｍ近辺にあるので、その点を考慮して材料組合せと位
相整合方法を設定する必要がある。以下このことを、可
視領域の波長変換波発生の場合を例にとって説明する。
が可視領域よりも短波長側に存在するのに対して、■−
ｖ族の混晶化合物半導体材料のそれは、４００〜６００
ｎｍ近辺にあるので、その点を考慮して材料組合せと位
相整合方法を設定する必要がある。以下このことを、可
視領域の波長変換波発生の場合を例にとって説明する。
前記■の材料組合せにあっては、チェレンコフ放射タイ
プの光波長変換素子も、また導波−導波タイプの光波長
変換素子も実現可能である。
プの光波長変換素子も、また導波−導波タイプの光波長
変換素子も実現可能である。
前記■の材料組合せの場合、導波−導波タイプとする際
は、導波部において波長変換波が大きく吸収されること
がないように、■−ｖ族の混晶化合物半導体材料の吸収
端よりも長波長の波長変換波を得る場合に限ってこの材
料組合せを利用する。
は、導波部において波長変換波が大きく吸収されること
がないように、■−ｖ族の混晶化合物半導体材料の吸収
端よりも長波長の波長変換波を得る場合に限ってこの材
料組合せを利用する。
また、この■の材料組合せでかつチェレンコフ放射タイ
プとする場合にも、導波部で発生した例えば青色領域の
波長変換波は大きく吸収されることになるが、この場合
は、クラッド部に浸み出した基本波のエバネッセント光
が該クラッド部において波長変換されるので、結局この
青色領域の波長変換波を素子外に取り出すことができる
。
プとする場合にも、導波部で発生した例えば青色領域の
波長変換波は大きく吸収されることになるが、この場合
は、クラッド部に浸み出した基本波のエバネッセント光
が該クラッド部において波長変換されるので、結局この
青色領域の波長変換波を素子外に取り出すことができる
。
前記■の材料組合せの場合、チェレンコフ放射タイプと
する際は、クラッド部において波長変換波が大きく吸収
されることがないように、ｍ−ｖ族の混晶化合物゛１先
導体材料の吸収端よりも長波長の波長変換波を１りる場
合に限ってこの材料組合せを利用する。
する際は、クラッド部において波長変換波が大きく吸収
されることがないように、ｍ−ｖ族の混晶化合物゛１先
導体材料の吸収端よりも長波長の波長変換波を１りる場
合に限ってこの材料組合せを利用する。
前記■の材料組合せの場合、チェレンコフ放射タイプと
する際も、また導波−導波タイプとする際も、導波部あ
るいはクラッド部において波長変換波が大きく吸収され
ることがないように、■−Ｖ族の混晶化合物半導体材料
の吸収端よりも長波長の波長変換波を得る場合に限って
この材料組合せを利用する。
する際も、また導波−導波タイプとする際も、導波部あ
るいはクラッド部において波長変換波が大きく吸収され
ることがないように、■−Ｖ族の混晶化合物半導体材料
の吸収端よりも長波長の波長変換波を得る場合に限って
この材料組合せを利用する。
なお本発明の光波長変換素子は、上述した第２高調波に
限らず、その他相周波や差周波・あるいは第３高調波等
を発生させるように構成することも可能である。
限らず、その他相周波や差周波・あるいは第３高調波等
を発生させるように構成することも可能である。
（発明の効果）
以上詳細に説明した通り本発明の光波長変換素子は、回
心円状のビーム断面パターンを有する波長変換波を得る
ことができるものであるから、本素子を用いれば、波長
変換波を回折限界まで十分に絞り込むことが可能となり
、例えば光ディスク等の高密度記録媒体を用いる記録再
生システムにおいて、青色領域の波長変換波を記録再生
用光ビームとして適用することも可能となる。そして本
発明の光波長変換素子は、従来より確立されている半導
体レーザの製造方法を応用して製造可能であり、したが
って容易に大量生産が可能となる。
心円状のビーム断面パターンを有する波長変換波を得る
ことができるものであるから、本素子を用いれば、波長
変換波を回折限界まで十分に絞り込むことが可能となり
、例えば光ディスク等の高密度記録媒体を用いる記録再
生システムにおいて、青色領域の波長変換波を記録再生
用光ビームとして適用することも可能となる。そして本
発明の光波長変換素子は、従来より確立されている半導
体レーザの製造方法を応用して製造可能であり、したが
って容易に大量生産が可能となる。
第１図は本発明の一実施例による光波長変換素子を示す
概略斜視図、 第２図は本発明による光波長変換素子の製造方法を説明
する説明図、 第３図は第１図の光波長変換素子の使用状態を示す概略
側面図である。 ｌＯ・・・光波長変換索子 １１・・・基板１２・・
・クラッド部 １３・・・導波部１５・・・基本
、波 １５° ・・・第２高調波平成 年 月 日 平成０１年特許願 ２、 発明の名称 ｊＦＩ０８９．４８２ 号 光波長変換素子およびその製造方法 補正をする者 事件との関係 特許出願人
概略斜視図、 第２図は本発明による光波長変換素子の製造方法を説明
する説明図、 第３図は第１図の光波長変換素子の使用状態を示す概略
側面図である。 ｌＯ・・・光波長変換索子 １１・・・基板１２・・
・クラッド部 １３・・・導波部１５・・・基本
、波 １５° ・・・第２高調波平成 年 月 日 平成０１年特許願 ２、 発明の名称 ｊＦＩ０８９．４８２ 号 光波長変換素子およびその製造方法 補正をする者 事件との関係 特許出願人
Claims (2)
- （１）クラッド部と、それよりも高屈折率で該クラッド
部内に埋め込まれた導波部とを有し、これらクラッド部
と導波部の少なくとも一方が非線形光学材料から形成さ
れてなり、前記導波部を導波した基本波を波長変換する
３次元光導波路型の光波長変換素子において、 前記クラッド部と導波部とがそれぞれIII−Ｖ族あるい
はII−VI族の混晶化合物半導体材料からなり、 前記導波部の基本波が全反射する面がすべて、各々均質
なクラッド部によって被覆されていることを特徴とする
光波長変換素子。 - （２）クラッド部と、それよりも高屈折率で該クラッド
部内に埋め込まれた導波部とを有し、これらクラッド部
と導波部の少なくとも一方が非線形光学材料から形成さ
れてなり、前記導波部を導波した基本波を波長変換する
３次元光導波路型の光波長変換素子を作成する方法であ
って、 基板上に、各層がIII−Ｖ族あるいはII−VI族の混晶化
合物半導体材料からなり、中央の層がその上下の層より
も高屈折率とされたダブルヘテロ構造を形成し、 このダブルヘテロ構造の左右端部を除去して前記基板上
にメサを形成し、 次いでこのメサの左右端部にそれぞれ接する状態で前記
基板上に、III−Ｖ族あるいはII−VI族の混晶化合物半
導体材料からなる均質な結晶をそれぞれ成長させて、前
記中央の層を、これらの結晶と前記上下の層の中に埋め
込むことを特徴とする光波長変換素子の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1089482A JPH02267529A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 光波長変換素子およびその製造方法 |
| US07/503,571 US5013129A (en) | 1989-04-07 | 1990-04-03 | Optical wavelength converter device and method of manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1089482A JPH02267529A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 光波長変換素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267529A true JPH02267529A (ja) | 1990-11-01 |
Family
ID=13971957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1089482A Pending JPH02267529A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 光波長変換素子およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5013129A (ja) |
| JP (1) | JPH02267529A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5109462A (en) * | 1989-09-07 | 1992-04-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light wavelength converter |
| JPH0823645B2 (ja) * | 1989-11-24 | 1996-03-06 | 松下電器産業株式会社 | 非線形光学薄膜及びその製造方法 |
| JPH04212939A (ja) * | 1990-12-06 | 1992-08-04 | Pioneer Electron Corp | 波長変換素子 |
| US5233621A (en) * | 1991-06-27 | 1993-08-03 | Intellectual Property Development Associates Of Connecticut, Inc. | Second harmonic generation and self frequency doubling laser materials comprised of bulk germanosilicate and aluminosilicate glasses |
| US5253258A (en) * | 1991-10-17 | 1993-10-12 | Intellectual Property Development Associates Of Connecticut, Inc. | Optically encoded phase matched second harmonic generation device and self frequency doubling laser material using semiconductor microcrystallite doped glasses |
| US5281305A (en) * | 1992-05-22 | 1994-01-25 | Northrop Corporation | Method for the production of optical waveguides employing trench and fill techniques |
| US5416884A (en) * | 1993-05-25 | 1995-05-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor waveguide structure of a II-VI group compound |
| US5363462A (en) * | 1993-07-02 | 1994-11-08 | Eastman Kodak Company | Multilayer waveguide using a nonlinear LiNb Ta1-x O3 optical film |
| US5461692A (en) * | 1993-11-30 | 1995-10-24 | Amoco Corporation | Multimode optical fiber coupling apparatus and method of transmitting laser radiation using same |
| GB2319892B (en) * | 1995-10-16 | 1999-01-13 | Toshiba Cambridge Res Center | Optical waveguide |
| EP2232590A4 (en) * | 2007-12-10 | 2013-12-25 | 3M Innovative Properties Co | SEMICONDUCTOR LIGHT ARRANGEMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| KR101018278B1 (ko) * | 2008-09-19 | 2011-03-04 | 전자부품연구원 | 파장가변 소자 패키지 |
| US12455489B2 (en) * | 2021-04-23 | 2025-10-28 | Uvl A/S | Electromagnetic radiation frequency converter and light source comprising the same |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3660673A (en) * | 1970-04-16 | 1972-05-02 | North American Rockwell | Optical parametric device |
| US4382660A (en) * | 1976-06-16 | 1983-05-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Optical transistors and logic circuits embodying the same |
| US4784450A (en) * | 1984-10-15 | 1988-11-15 | Hughes Aircraft Company | Apparatus for generating and amplifying new wavelengths of optical radiation |
| JPS61290426A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-20 | Sharp Corp | 高調波発生器 |
| JPH01105220A (ja) * | 1987-07-20 | 1989-04-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光波長変換素子 |
| US4909596A (en) * | 1987-09-14 | 1990-03-20 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical wavelength converter module |
| US4909595A (en) * | 1987-09-14 | 1990-03-20 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical wavelength conversion method and optical wavelength converter module |
| JPH0820654B2 (ja) * | 1987-11-02 | 1996-03-04 | 富士写真フイルム株式会社 | 光波長変換素子 |
| US4896931A (en) * | 1988-08-18 | 1990-01-30 | North American Philips Corp. | Frequency doubling device |
-
1989
- 1989-04-07 JP JP1089482A patent/JPH02267529A/ja active Pending
-
1990
- 1990-04-03 US US07/503,571 patent/US5013129A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5013129A (en) | 1991-05-07 |
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