JPH03263016A

JPH03263016A - 光波長変換素子およびその作成方法

Info

Publication number: JPH03263016A
Application number: JP6372990A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kato; 隆之加藤; Hiroshi Kawasaki; 博史川崎
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1990-03-14
Publication date: 1991-11-22

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、基本波を第２高調波や和周波、差周波等に変
換する光波長変換素子、特に詳細には有機非線形光学材
料を用いた光波長変換素子、およびその作成方法に関す
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、レーザー光を第
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
素子として具体的には、例えば［光エレクトロニクスの
基礎ＪＡ、ＹＡＲＩＶ著、多田邦雄、神谷武志訳（丸善
株式会社）のｐ２００〜２０４に示されるようなバルク
結晶型のものがよく知られている。ところがこの光波長
変換素子は、位相整合条件を満たすために結晶の複屈折
を利用するので、非線形性が大きくても複屈折性が無い
材料あるいは小さい材料は利用できない、という問題が
あった。

上記のような問題を解決できる光波長変換素子として、
いわゆるファイバー型のものが提案されている。この光
波長変換素子は、クラッド内に非線形光学材料からなる
コアが充てんされた光ファイバーであり、応用物理学会
懇話会微小光学研究クルーフ機関誌ＶＯＬ、　　３．　
Ｎｏ、２．　　ｐ２８〜３２にはその一例が示されてい
る。このファイバー型の光波長変換素子は、基本波と第
２高調波との間の位相整合をとることも容易であるので
、最近ではこのファイバー型光波長変換素子についての
研究が盛んになされている。また、例えば特開昭６３−
１５２３３号、同６３−１５２３４号公報に示されるよ
うに、クラッド層となる２枚の基板の間に非線形光学材
料からなる先導波路を形成した先導波路型の光波長変換
素子も知られている。この光導波路型の光波長変換素子
も、上述のような特長を有している。

ところで、近時、これらファイバー型、先導波路型の光
波長変換素子において、非線形光学材料として単結晶の
有機非線形光学材料を用いる提案が種々なされている。

この有機非線形光学材料は、無機材料に比べて非線形光
学定数が極めて大きいので、この有機非線形光学材料を
用いれば高い波長変換効率を得ることが可能となるので
ある。この有機非線形光学材料としては、例えば特開昭
６０−２５０３３４号公報、“Ｎｏｎ１ｉｎｅｒ　０ｐ
ｔｉｃａｌＰ　ｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｒ　　Ｏｒｇａ
ｎｉｃ　ａｎｄ　　Ｐ　ｏｌｙ＋＋＋ｅｒｉｃＭａｔｅ
ｒｉａｌｓ”　ＡＣ８ＳＹＭＰＯＳ　ＩＵＭ　　５ＥＲ
ＩＥＳ　　２２３．　Ｄａｖｆｄ　Ｊ、　Ｗ１１１ｆａ
ｍｓ編（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｓｌｃａｌ　５ｏｃ
１ｅｔｙ、　　１９８３年刊）「有機非線形光学材料」
加藤政雄、中西へ部監修（シー・エム・シー社、１９８
５年刊）、“Ｎｏｎ１ｉｎｅａｒ　　０ｐｔｉｃａｌ　
　Ｐｒｏｐｅｒｔｌｅｓｏｆ　　ＯｒｇａｎｉｃＭｏｌ
ｅｃｕｌｅｓ　ａｎｄ　　Ｃｒｙｓｔａｌｓ　”　Ｄ、
　　Ｓ、　　ＣｈｅｓｔａおよびＪ、Ｚｙｓｓ編（Ａｃ
ａｄｅｉｉｃＰｒｅｓｓ　　Ｉｎｃ。

１９８７年刊）　、Ｒ，Ｔ、　Ｂａ１ｌｅｙ等による”
Ｔｈｅ　　Ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　　Ｐｅｒｆｏｒｍ
ａｎｃｅ　ｏｆ’　ＴｈｅＯｒｇａｎｉｃ　　Ｎｏｎ−
Ｌｉｎｅａｒ　０ｐｔｉｃａｌ　　Ｍａｔｅｒｉａｌ（
−）　２−（ａ　−Ｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｙｌａｍｉｎ
ｏ）　−５−Ｎｉｔｒｏｐｙｒｉｄｌｎｅ　（ＭＢＡ−
ＮＰ）　’　　（Ｏｐｔｉｃｓ　Ｃｏｗｍｕｎｉｃａｔ
ｉｏｎｓ、　　Ｖｏｌ、　８５．　Ｎｏ、３　、　　Ｐ
２２９　）等に示されるＭＮＡ　（２−メチル−４−ニ
トロアニリン）　、ｍＮＡ　（メタニトロアニリン）、
ＰＯＭ（３−メチル−４−ニトロピリジン−１−オキサ
イド）、尿素、ＮＰＰ　［Ｎ−（４−ニトロフェニル）
−（Ｓ）−プロリノール］　、ＮＰＡＮ　（２−［Ｎ−
（４−ニトロフェニル）−Ｎ−メチルアミノコアセトニ
トリル）　、ＤＡＮ　（２−ジメチルアミノ−５−ニト
ロアセトアニリド）　、ＭＢＡ−ＮＰ　［２−Ｎ　（α
−メチルベンジルアミノ）−５−二トロピリジン］さら
には特開昭６２−２１０４３２号公報に示される３、５
−ジメチル−１−（４−ニトロフェニル）ピラゾール［
以下、ＤＭＮＰと称するＥ、３．５−ジメチル−１−（
４−二トロフェニル）−１，２，４−）リアゾール、２
−エチル−１−（４−ニトロフェニル）イミダゾール、
１−（４−二トロフェニル）ビロール、２−ジメチルア
ミノ１−５−ニトロアセトアニリド、５−ニトロ−２−
ピロリジノアセトアニリド、３−メチル−４−ニトロピ
リジン−Ｎ−オキシド等が挙げられる。例えばＭＮＡは
、無機非線形光学材料であるＬｉＮｂＯ３に比べると２
０００倍程度高い波長変換効率を有するので、この有機
非線形光学材料を用いて光波長変換素子を形成すれば、
一般的な小型かつ低コストの半導体レーザーからの赤外
レーザー光を基本波として第２高調波を発生させること
により、青領域の短波長レーザー光を得ることも可能と
なる。

（発明が解決しようとする課題）ところが、上述の有機非線形光学材料によって光ファイ
バーのコア、あるいは光導波路を構成して得られたファ
イバー型あるいは光導波路型の光波長変換素子にあって
は、従来、波長変換効率および基本波の入射結合効率が
時間経過にともなって著しく悪化する、という問題が認
められていた。

すなわち、光波長変換素子を構成する有機非線形光学材
料は、その端面において周囲の空気等の雰囲気と接する
ので、この部分から昇華して単結晶部分が短くなり、あ
るいは変成して単結晶でなくなってしまって上述の問題
を招くのである。このような問題は、有機非線形光学材
料からなるバルク結晶型の非線形光学材料においても同
様に起こり得るものである。

そこで例えば本出願人による特願昭６２−３０９１４５
号明細書に示されるように、光波長変換素子を構成する
有機非線形光学材料の表面部分に、該表面部分と周囲雰
囲気とを遮断する遮断層を設けることが提案されている
。

このような遮断層は一般に、その材料の溶液を有機非線
形光学材料の表面部分に塗布し、次いで該材料を乾燥、
固化させることによって形成される。したがってこの遮
断層の材料としては、有機非線形光学材料と相溶するこ
とのないものを用いる必要があり、そのためゼラチン、
カゼイン、コラーゲン等の蛋白質、カルボキシメチルセ
ルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース
化合物、寒天、アルギン酸ソーダ、でんぷん誘導体等の
糖誘導体、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルピ
ロリドン、ポリアクリル酸共重合体、ポリアクリルアミ
ド、またはこれらの誘導体および部分加水分解物等の合
成水溶性高分子といった水溶性高分子化合物が好適に用
いられる。

しかし、このような水溶性高分子化合物により遮断層を
形成した光波長変換素子においては、波長変換効率が経
時劣化するという問題が認められている。

そこで本発明は、上記の問題を防止できる波長変換素子
を提供することを目的とするものである。

また本発明は、上記のような光波長変換素子を作成する
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）本発明による光波長変換素子は、先に述べたような有機
非線形光学材料を用いたファイバー型あるいは先導波路
型、さらにはバルク結晶型の光波長変換素子において、前記水溶性高分子化合物からなる前述の遮断層を、有機
非線形光学材料の表面部分に形成し、そしてこの遮断層
を、含水率が８重量％以下のものとしたことを特徴とす
るものである。

一方、本発明による光波長変換素子の作成方法は、有機
非線形光学材料を用いたファイバー型あるいは先導波路
型、さらにはバルク結晶型の光波長変換素子を作成する
際に、上記有機非線形光学材料の表面部分に前記水溶性高分子
化合物の水溶液を塗布し、次いでこの水溶液を乾燥させることにより、前記水溶性
高分子化合物を含水率８重量％以下の状態に乾固させて
、上記表面部分とその周囲の雰囲気とを遮断する遮断層
を形成することを特徴とするものである。

（作　　用）本発明者等の研究によると、水溶性高分子化合物により
遮断層を形成した場合に起きる前述の問題は、水溶性高
分子化合物中に含まれる水分により有機非線形光学材料
が長期間の経時において若干溶出してしまうことに起因
することが判った。

上記の水溶性高分子化合物は従来の光波長変換素子の通
常の使用状況下では、該化合物からなる遮断層の含水量
が一般にかなり高くなっており、そのために上述の問題
が起きやすくなっている。

それに対して、遮断層を構成する上記水溶性高分子化合
物に特別な乾燥処理を施して、その含水率を８重量％以
下にまで落としておくと、波長変換効率の経時劣化が良
好に防止されうることが確認された。

（実　施　例）以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は、本発明の一実施例による光波長変換素子ｌＯ
を示すものであり、また第２図はこの光波長変換素子１
０の使用時の状態を示している。この光波長変換素子ｌ
Ｏは、クラッド１２の中心の中空部分内に、非線形光学
材料からなるコア１１が充てんされた光ファイバーであ
る。上記非線形光学材料としては、前述したように波長
変換効率が高い有機非線形光学材料が用いられる。そし
てコア１１の端面を含む素子端面１０ａ、ｌＯｂ上には
、それぞれ遮断層１３ａ１１３ｂが形成されている。

ここで、本実施例ではコア１１を前述のＤＭＮＰ。

クラッド１２をパイレックスガラス、遮断層１３ａ。

１３ｂを水溶性高分子化合物の１つであるゼラチンから
形成する。以下、この光波長変換素子１０の作成方法を
説明する。

まずクラッド１２となる中空のガラスファイバー１２’
が用意される。このガラスファイバー１２’　は−例と
して、外径が１ｍｍ程度で、中空部の径が０．１〜１０
μｍ程度のものである。そして第３図に示すように、炉
内等においてＤＭＮＰＩＩ’を融液状態に保ち、この融
液内にガラスファイバー１２′　の一端部を浸入させる
。すると毛細管現象により、融液状態のＤＭＮＰＩＩ’
がガラスファイバー１２゛　の中空部内に進入する。な
お該融液の温度は、ＤＭＮＰＩＩｏの分解を防止するた
め、その融点（１０２℃）よりも僅かに高い温度とする
。その後ガラスファイバー１２’　を急冷させると、中
空部に進入していたＤＭＮＰＩＩｏが多結晶化する。

なお、さらに好ましくはこの光ファイバー１２′を、Ｄ
ＭＮＰＩＩ’の融点より高い温度（例えば１０２．５℃
）に保たれた炉内から、該融点より低い温度に保たれた
炉外に徐々に引き出すことにより、溶融状態のＤＭＮＰ
ＩＩｏを炉外への引出し部分から単結晶化させる。それ
により、極めて長い単結晶状態で結晶方位も一定に揃っ
たコア１１が形成され、光波長変換素子ｌＯを十分に長
くすることができる。周知のようにこの種の光波長変換
素子の波長変換効率は素子の長さに比例するので、光波
長変換素子は長いほど実用的価値が高くなる。

以上述べたようにしてコア１１が充てんされた後、適宜
両端が切断されたガラスファイバー１２“の両端面には
、ゼラチンからなる遮断層１３ａ、　ｔａｂが形成され
る。以下、この遮断層１３ａ、　１３ｂの形成について
説明する。

まずゼラチンの１０重量％水溶液を、コア１１が充てん
された上記ガラスファイバー１２’　の両端面に、デイ
ツプコート法、スピンコード法等により塗布する。この
ときのゼラチン水溶液の塗布膜厚は、０．１〜５μｍ程
度とする。

ここで用いるゼラチンとしては、石灰処理ゼラチン、酸
処理ゼラチン、酵素処理ゼラチン、およびゼラチン誘導
体、変成ゼラチン等いずれのものでもよい。

なお上記ゼラチン水溶液中に、コア材料と同じＤＭＮＰ
を飽和状態まで溶解させておくと、このゼラチン水溶液
の塗布時にコア１１が若干溶けてしまうことを防止でき
る。またこうして予め遮断層１３ｇ、１３ｂ中にＤＭＮ
Ｐを混ぜておくと、コア１１を構成するＤＭＮＰが後で
自然経時によって拡散して遮断層１！ｆａ、　１３ｂ中
に溶は込むことも防止できる。

次に上記ガラスファイバー１２°を、５０−１００”ｃ
に保ったＮ２　、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒｓ　Ｋｒ、Ｘｅ等の
乾燥不活性ガスの流れの中で乾燥させる。この乾燥の後
、温度を低下させた上記乾燥不活性ガス中でそのまま冷
却させる。

なお、本実施例では、ＤＭＮＰの融点が１０２℃のため
、乾燥温度を１００℃としたが、融点がさらに高いもの
では、ゼラチンが分解しない２００　”Ｃ程度まで、温
度を上げることが出来る。

なおゼラチン水溶液の乾燥は、上記の処理に限らず、そ
の他例えば、室温下で乾燥不活性ガスの流れの中にガラ
スファイバー１２′　を配する、あるいは室温下で密閉
容器中に、ガラスファイバー１２゜を不活性ガスおよび
脱水剤とともに封入する、等の処理により行なってもよ
い。なおこの後者の処理における脱水剤としては例えば
、活性アルミナ、モレキュラシーブ（結晶性ゼオライト
）、シリカゲル、Ｐ！　０５　、Ｍｇ　（Ｃ１０４）２
　、Ｂａｄ。

ＫＯＨＳＮａＯＨ，ＣａｂＳＣａＳＯ４、ＭｇＯ。

ＣａＣ１２，１００％Ｈ２Ｓｏ、等を用いることができ
る。

上記のような乾燥処理のいずれを行なうにしても、本発
明において遮断層１３ａ、１３ｂの含水率は８重量％以
下、より好ましくは５重量％以下まで落とされる。

以上のようにして、第１図に示される光波長変換素子Ｉ
Ｏが作成される。この光波長変換素子ｌＯは、遮断層１
３ａＳ１３ｂの吸湿を防止するように低湿度に保たれた
部屋中等で使用してもよいが、より好ましくは第２図に
示すようにして使用される。

以下、この第２図に示される光波長変換装置について詳
しく説明する。この光波長変換装置は密閉容器２０と、
その中に収納された上記の光波長変換素子１０と、この
光波長変換素子ｌＯにより波長変換される基本波１５を
発する半導体レーザー１６と、上記基本波１５を光波長
変換素子ｌＯのコアｌｌ内に入射させる入射光学系とし
てのコリメーターレンズ１７および対物レンズ１８とを
有している。そして上記密閉容器２０内には、不活性媒
体の１つである乾燥Ｎ２　　（窒素）ガス５０が充填さ
れている。

なお光波長変換素子ＩＯは、密閉容器２０内で保持部材
２２により保持されている。また密閉容器２０には、基
本波１５を透過させる透明窓２７と、後述する第２高調
波を透過させる透明窓２８とが設けられている。

なお、前述した遮断層１３ａ％１３ｂの乾燥処理が終了
した光波長変換素子１０は、例えばグローブポック等を
用いて上記密閉容器２０中に封入するようにし、乾燥そ
して密封容器２０に封入する作業中に遮断層１３ａ、　
１３ｂが吸湿してしまうことを防止する。

半導体レーザー１Ｂから射出された発散ビームである波
長８７０ｎｍのレーザー光（基本波）１５は、コリメー
ターレンズＩ７によって平行ビームとされ、さらに対物
レンズ１８で集光した上で密閉容器２０の透明窓２７を
透過させ、遮断層１３ａを通して素子端面１０ａ上に照
射される。このレーザー光１５は、コア１１の端面上に
おいてそれと同径（本例では２μｍ）の小さなスポット
に収束する。それにより該レーザー光１５が、コア１１
内に入射する。この基本波１５は、コア１１を構成する
ＤＭＮＰにより、波長が１／２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１２中に
放射し、その外表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、基本波１５のコア
部での導波モードと、第２高調波１５°のクラッド部へ
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、密閉容器２０の透明窓２８を通して
容器外に出射し、コリメーターレンズ３０で平行ビーム
とされ、集光レンズ３１で集光される。またこの際、出
射ビーム１５”はフィルター３２に通され、第２高調波
１５°のみが取り出される。

なお、以上述べたような光波長変換装置を組み立てるた
めには、各素子の光軸合せをする必要があるが、光波長
変換素子ｌＯを密閉容器２０内に収納してそこにＮ２ガ
ス５０を充填させてしまえば、その後はこの密閉容器２
０ごと光波長変換素子ｌＯを位置調整して光軸合せが可
能である。

ここで本装置においては、光波長変換素子ｌＯを不活性
媒体であるＮ２ガス５０内に閉じ込めているので、有機
材料のＤＭＮＰからなるコア１１の端面が空気等の雰囲
気に接することがなく、シたがってこのコア１１の昇華
や変成が防止される。しかも、光波長変換素子１０の両
端面には遮断層１３ａ、　１３ｂが設けられているので
、コア１１の端面がＮ２ガス５０に接することさえもな
く、よって上記昇華や変成がより確実に防止される。

そして上記の構成においては、基本的に、ゼラチンから
なる遮断層１３ａＳ１３ｂが吸湿してしまうこともない
ので、コア１１を構成しているＤＭＮ　Ｐが上記ゼラチ
ン中の水分によって溶けてしまうことが確実に防止され
る。

ここで、遮断層１３ａ、　１３ｂを構成するゼラチンの
含水率を、前述のように特別低い値とすることによる効
果について説明する。ゼラチンからなる遮断層１３ａ、
１３ｂの含水率を種々に設定したファイバー型の光波長
変換素子を作成し、各々を５０℃下で４日間放置する強
制劣化テストを行ない、その後の波長変換効率の低下の
程度を調べた。

その結果を第４図に示す。なおこの第４図の縦軸は、強
制劣化テスト前の波長変換効率値を１００％として示す
相対値である。図示される通り、遮断層１３ａ％１８ｂ
の含水率が８重量％程度以下であれば、波長変換効率は
強制劣化テスト後もほとんど低下せず、特に含水率５重
量％以下であれば、全くテスト前と同じ値を取り得る。

なお遮断層１３ａ、１３ｂを構成するゼラチン等の水溶
性高分子化合物と、クラッド１２を構成するガラスとは
、熱膨張係数にかなりの差が有るのが一般的である。そ
こで、光波長変換素子１０が温度変化を受けると、熱膨
張あるいは収縮の差により、遮断層１３ａ、ｌ：（ｂと
ガラスの界面には応力が生じ、遮断層がガラスから剥離
しやすくなる。水溶性高分子化合物からなる遮断層Ｌ３
ａＳ１３ｂは、含水率により弾性率が変化するが、含水
率が本発明におけるように８重量％以下であると、遮断
層１３ａ１１３ｂは低弾性のものとなり、上記の応力に
よって素子端面から剥離しやすくなる。このような不具
合の発生を防止するために、遮断層１３ａ、　１３ｂは
より薄く形成するのが好ましく、望ましくはその層厚を
５００μｍ以下、さらに望ましくはｌＯμｍ以下程度に
するとよい。

また遮断層１３ａ、　１３ｂをこのようにより薄くすれ
ば、そこに含まれる水分の総量もより少なくなるので、
存機非線形光学材料からなるコア１１の溶出を防止する
上でもより好ましい。

なお上記第２図の装置では、密閉容器２ｏ内に充填させ
る不活性媒体としてＮ２ガス５ｏが用いられているが、
この不活性媒体としてはその他例えば、気体ではＨｅ５
Ｎｅ、Ａｒｓ　Ｋｒ、Ｘｅ、液体ではフッ素系オイル、
シリコンオイル、流動パラフィン等を用いることができ
る。

しかし、不活性媒体としてガスを用いればそれは屈折率
の温度依存性が小さいため、対物レンズ１８で集光され
る基本波１５の収束位置が温度に応じて変動して、その
コア１１への入射効率が低下するといった問題や、さら
には、光波長変換素子１ｏがら出射した第２高調波１５
’の波面が歪んで、それを集光レンズ３１で小さなスポ
ットに絞ることが困難になるといった問題が起き難い。

したがってこの不活性ガスを用いた装置においては、周
囲温度の変化に応じて光学系を再調整するような必要が
無い。

また上記第２図の装置においては特に、密閉容器２０内
に脱酸素剤５１．脱水剤５２および吸着剤５３が固定さ
れている。これらの脱水剤５２および吸着剤５３を密閉
容器２０内に収めておくと、Ｎ２ガス５ｏに混入してい
たり、あるいは密閉容器２ｏの内壁に付着していた水分
または活性ガスを、光波長変換素子１０の雰囲気から取
り除くことが可能となる。そうなっていれば、遮断層１
３ａＳ１３ｂが吸湿することを防止できる。また、脱酸
素剤５１を収めておけば、水溶性高分子化合物からなる
遮断層１３ａ％１３ｂにカビが発生することも防止可能
である。

上述の効果を得る上では、脱酸素剤５１、脱水剤５２お
よび吸着剤５３のすべてを密閉容器２ｏ内に収めておく
のが最も好ましいが、それらのうちの１つあるいは２つ
を収めておいても、それなりの効果が得られる。

上記の脱酸素剤５１としては例えば鉄系脱酸素剤、活性
炭とオルト−ジ−フェノールからなる脱酸素剤等を用い
ることができる。また脱水剤５２としては、先に述べた
ゼラチン水溶液乾燥用の脱水剤のうち、１００％Ｈ２Ｓ
Ｏ，を除くものがすべて利用可能である。また吸着剤５
３としては例えば、活性アルミナ、モレキュラシーブ、
シリカゲル等を用いることができる。

また本発明においては、特に有機非線形光学材料の表面
部分のみならず、上記実施例におけるように波長変換波
が出射するクラッド部の端面にまで遮断層を形成しても
よい。そのようにすればクラッド部が保護されるし、特
に該遮断層をクラッド部よりも低屈折率の材料で形成し
た場合は、波長変換波のクラッド部端面における反射力
（減少して、その出射効率が向上する。

また勿論ながら本発明は、有機非線形光学材料としてＤ
ＭＮＰを用いる場合のみならず、先に述べたようなその
他の有機非線形光学材料を用いて光波長変換素子を作成
する場合においても同様に適用され得るものである。

また、上記の実施例の光波長変換素子ｌＯは、基本波１
５のコア部での導波モードと、第２高調波１５゜のクラ
ッド部への放射モードとの間で位相整合がとられるもの
であるが、本発明は、基本波と第２高調波をともにコア
部あるいは先導波路中において導波させ、両者の導波モ
ード間で位相整合をとるタイプの素子に対しても適用可
能である。

さらに、以上説明した実施例は、第２高調波を発生する
ファイバー型の光波長変換素子に適用されたものである
が、本発明は、第２高調波以外の例えば第３高調波、和
周波、差周波等を発生させる光波長変換素子に対しても
、また前述した先導波路型やバルク結晶型の光波長変換
素子に対しても適用可能である。

（発明の効果）以上詳細に説明した通り本発明によれば、有機非線形光
学材料の表面部分に遮断層を設けることにより、有機非
線形光学材料の昇華あるいは変成が確実に防止される。

したがって、有機非線形光学材料の波長変換効率が低下
することを防止でき、また遮断層を設けた端面を基本波
入射端面とする場合は、基本波の入射結合効率も高く維
持できるようになる。

その上本発明においては、上記の遮断層を構成する水溶
性高分子化合物の含水率を８重量％以下としたことによ
り、該水溶性高分子化合物中に含まれる水分によって有
機非線形光学材料の表面部分が溶けてしまうことが防止
される。したがって、本発明によるファイバー型や先導
波路型の光波長変換素子にあっては、長期間の経時にお
いても遮断層形成のために基本波の入力結合効率が低下
してしまうことがなくなり、またバルク結晶型の光波長
変換素子にあっては結晶表面における基本波の散乱が防
止され、ともに波長変換効率を高める効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による光波長変換素子を示
す斜視図、第２図は、上記光波長変換素子の使用形態の一例を示す
概略側面図、第３図は、上記光波長変換素子の作成方法を説明する概
略図、第４図は、ファイバー型光波長変換素子の遮断層の含水
率と、波長変換効率の劣化程度との関係を示すグラフで
ある。１０・・・光波長変換素子　　１０ａ、　ＬＯｂ・・・
素子端面１１・・・コ　ア　　　　　　１２・・・クラ
ッド１３ａ、　１３ｂ・・・遮断層　　１５・・・基　
本　波１５゛　・・・第２高調波５０・・・Ｎ２ガス５２・・・脱水剤２０・・・密閉容器５１・・・脱酸素剤５３・・・吸着剤含水子Ｃ艶ｉ％）平成０２年０５平成０２年特特許発明の名称第０６３．７２９光波長変換素子およびその作成方法補正をする者事件との関係　　　　　特許出願人任　所　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　　（
５２０）冨士写真フィルム株式会社４、代理人住　所　東京都港区六本木５−２−１はうらいやピル７１１１自発補正６、補正の対象明細書の「発明の詳細な説明」の欄および図面７、補正
の内容（１）明細書第１４頁最終行「例えば、」の次に「真空中で加熱する、」を加入する
。（２］　　図面中第２図を添付の通り訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機非線形光学材料からなる部分を有し、該材料
に入射した基本波を波長変換する光波長変換素子におい
て、前記有機非線形光学材料の表面部分に、含水率が８重量
％以下の水溶性高分子化合物からなり、この表面部分と
その周囲の雰囲気とを遮断する遮断層が設けられている
ことを特徴とする光波長変換素子。
（２）有機非線形光学材料からなる部分を有し、該材料
に入射した基本波を波長変換する光波長変換素子を作成
する方法であって、前記有機非線形光学材料の表面部分に水溶性高分子化合
物の水溶液を塗布し、次いでこの水溶液を乾燥させることにより、前記水溶性
高分子化合物を含水率８重量％以下の状態に乾固させて
、前記表面部分とその周囲の雰囲気とを遮断する遮断層
を形成することを特徴とする光波長変換素子の作成方法
。