JPH04104232A

JPH04104232A - 波長変換光学素子の製造方法

Info

Publication number: JPH04104232A
Application number: JP22128290A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Terajima; 一高寺嶋; Genichi Hatagoshi; 玄一波多腰; Masaru Kawachi; 河内　勝; Yutaka Uematsu; 豊植松
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1992-04-06
Anticipated expiration: 2014-10-18
Also published as: JP2965644B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、非線形光学材料を用いた波長変換光学素子に
係わり、特に光導波層の分極方向の改良をはかった波長
変換光学素子及びその製造方法に関する。

（従来の技術）近年、短波長光源を実現する手段として非線形光学結晶
を用いた光第２高調波発生（ＳＨＧ）の研究が活発にな
っており、小型化、低消費電力化を目的として、基本波
に半導体レーザを用い、非線形光学結晶を導波路化する
試みが行われている。例えば、第１４図に示したような
プロトン交換　ＬＩＮｂＯｉ導波路を用いて、半導体レ
ーザの第２高調波としての青色光源が得られている（Ｔ
、Ｔａｎ１ｕｃｈｌ　ｅｔ　ａｌ、　０ｐｔｏｅｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃｓ。

Ｖｏｌ、２．　Ｎｏ、１．　ＰＰ、５３−５８　（１９
８７））。この方式は、結晶基板１上に形成した光導波
層２に基本波３を入射し、チェレンコフ放射により第２
高調波４を導波路基板内へ放射させるもので、従来のＳ
ＨＧに比べ、角度制御、温度制御等による位相整合が不
要であるという利点を持つ。

しかしながら、このチェレンコフ放射方式は導波層に垂
直方向の位相不整合があるため、変換効率は必ずしも大
きくない。導波層に垂直方向の位相不整合は導波路の層
構造に大きく影響されるが、従来のチェレンコフ放射方
式ＳＨＧでは、チェレンコフ放射条件を満たすように導
波路構造が決定されるため、変換効率を向上させるため
のパラメータ自由度は少なく、大きい変換効率が得られ
ないという問題点があった。

（発明が解決しようとする課題）このように従来、チェレンコフ放射方式ＳＨＧでは、変
換効率を制御できるパラメータの自由度が少なく、大き
い変換効率が得られないという問題点があった。

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、チェレンコフ放射方式ＳＨＧにおい
て垂直方向の位相不整合に起因する変換効率の低下を防
止することができ、変換効率の向上をはかり得る波長変
換光学素子及びその製造方法を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するだめの手段）本発明の骨子は、光導波層に垂直方向の位相不整合を、
光導波路層の分極反転により補償して、変換効率を向上
させることにある。

即ち本発明は、光学結晶からなる結晶基板上に該基板よ
り屈折率の大きな光導波層を形成し、且つ基板及び光導
波層の少なくとも一方を非線形光学結晶で構成した光導
波路型波長変換光学素子において、光導波層の少なくと
も一部の分極方向を、基板の分極方向と反転させるよう
にしたものである。

より具体的には本発明は、上記の光導波路型波長変換光
学素子において、光導波層を２つの誘電体層を積層して
構成し、基板側の誘電体層の分極方向を基板の分極方向
と逆に、基板と反対側の誘電体層の分極方向を基板の分
極方向と同じに設定するようにしたものである。

また本発明は、光学結晶からなる結晶基板上に該基板よ
り屈折率の大きな光導波層を形成し、且つ基板及び光導
波層の少なくとも一方を非線形光学結晶で構成した光導
波路型波長変換光学素子の製造方法において、光導波層
と基板とのキュリー点の差を利用し、光導波層の少なく
とも一部に基板の分極方向と反転した分極反転層を形成
するようにした方法である。

より具体的には本発明は、上記の光導波路型波長変換光
学素子の製造方法において、光導波層の一部として基板
上に該基板よりもキュリー点が低い第１の誘電体層を形
成したのち、この第１の誘電体層に電界を印加すると共
に、該誘電体層のキュリー点よりも高く基板のキュリー
点よりも低い温度で熱処理を施し、第１の誘電体層の分
極方向を基板の分極方向と反転させ、次いで光導波層の
一部として第１の誘電体層上に該誘電体層よりもキュリ
ー点が低い第２の誘電体層を形成し、次いでこの第２の
誘電体層に電界を印加すると共に、第２の誘電体層のキ
ュリー点よりも高く第１の誘電体層のキュリー点よりも
低い温度で熱処理を施し、第２の誘電体層の分極方向を
基板の分極方向と一致させるようにした方法である。

さらに本発明は、光導波層のキュリー点を制御する手段
として、該光導波層の構成材料の組成比を異ならせる、
又は該光導波層にドープする不純物量を異ならせること
を特徴としている。

（作用）本発明によれば、光導波層内に分極が反転した部分を設
けることにより、チェレンコフ放射方式ＳＨＧにおいて
、垂直方向の位相不整合に起因する変換効率の低下を防
止することができ、大きな変換効率を持つ波長変換素子
の実現が可能となる。また、基板と光導波層のキュリー
点の違いを利用することにより、光導波層のみに分極反
転層を容易に形成することができる。さらに、キュリー
点の異なる層構造を形成することにより、分極反転を容
易に実現することが可能となる。

（実施例）実施例を説明する前に、本発明の基本原理について説明
する。

ます、波長変換光学素子は前記第１４図に示したように
、非線形光学結晶からなる結晶基板１上に、基板１より
屈折率の大きい光導波層２を形成して構成される。この
光導波層２に波長λ１の基本波３が入射すると、非線形
光学効果により波長λ２　（−λ、／２）の第２高調波
４がチェレンコフ放射光として基板１内に放射される。

波長２１及びλ２に対する基板１の屈折率をそれぞれｎ
ｌｒ　　０２とすると基板１及び光導波層２から成る導
波路の実効屈折率ｎ　ＥＰＰがｎ＋　＜ｎＥＦＰ　＜ｎ
２　　　　　　　　”’■を満たすように光導波層２の
屈折率ｎ６が選ばれている。

一般にチェレンコフ放射型ＳＨＧ素子においては、■式
の条件を満たすように設計された場合、縦方向の各場所
における変換効率ηを計算すると第１３図に実線で示す
ようになる。この図から判かるようにηは場所により符
号が反転しており、全体として変換効率への寄与は打ち
消し合っている。従って、この符号が反転している部分
で、分極が反転している構造を用いれば、変換効率が向
上することになる。本発明はこの点を考慮してなされた
もので、第１３図中破線Ａ、Ｂに示すような特性が得ら
れるように分極反転を行ったものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の実施例に係わる波長変換光学素
子の概略構造を示す断面図である。

図中１０は非線形光学結晶としてＬ　ｉ　Ｎ　ｂ　Ｏ３
結晶（以下ＬＮと略す）からなる結晶基板であり、この
基板１０の上に未処理の基板１ｏより屈折率の大きい光
導波層２ｏが形成されている。

この光導波層２０の屈折率ｎＱは、前記■式が成立する
ように選ばれており、光導波層２ｏに波長λ１の基本波
３１が入射すると、非線形光学効果により波長λ２　（
−λ１／２）の第２高調波３２がチェレンコフ放射光と
して基板１０内に放射されるものとなっている。

ここで、本実施例の特徴は、光導波層２０の一部の分極
が反転した構造を有することである。

即ち、光導波層２０はキュリー点の異なる第１及び第２
の誘電体層２１．２２を積層して形成され、第１の誘電
体層２１の分極方向は基板１０とは逆方向に、第２の誘
電体層２２の分極方向は基板１０と同じ方向になってい
る。

このような構成であれば、第１の誘電体層２１の分極方
向を基板１０と逆方向にしていることから、前記第１３
図に示す変換効率への寄与係数ηにおいて、光導波層２
０において符号が反転している部分を破線Ａに示すよう
に正にすることができる。このため、全体としての変換
効率への寄与を大きくすることができ、変換効率の向上
をはかることができる。

次に、本実施例素子の製造方法について説明する。

誘電体結晶のキュリー点は結晶の組成比の差及び不純物
の存在により異なることが知られている（Ｂｅｒｇｗａ
ｎ　ｅｔ　ａｔ、　Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ　Ｌｅｔｔ、
、　１２゜９２、（１９８８）　）。例えば、ＬＮ結晶
においては結晶内のＬｉとＮｂ原子数の比率を変えるこ
とによりキュリー点が変化する。

そこで本実施例では、まず第２図（ａ）に示すように、
ＭｇＯ添加ＬＮ結晶を基板１０としてＶ２Ｏ５をフラッ
クスとした液相エピタキシャル法により例えば８００℃
で約０．２μｍの厚みに第１の誘電体層２１の成長を行
う。この時点では、誘電体層２１の分極の向きは第２図
（ａ）に示すようにバラバラである。基板１０としたＬ
Ｎはキュリー点が高く、この温度下に晒しても分極が変
化することはない。

次いで、第２図（ｂ）に示すように、基板１０及び誘電
体層２１に金属膜４１．４２を形成し、直流電源４３に
より基板１０及び誘電体層２１間に電圧を印加する。こ
の状態で、誘電体層２１のキュリー点より高く基板１０
のキュリー点より低い温度、例えば５００℃で３〜５時
間熱処理を施す。その後、金属膜４１．４２を除去する
。誘電体層２１のＬ　ｉ　／　Ｎ　ｂ原子比は、予めフ
ラックス内におけるＬＬ／Ｎｂ比を調整しておくことに
より容易にＮｂ過剰な結晶にすることが可能である。従
って、誘電体層２１のキュリー点は低く、５００℃の熱
処理により第２図（Ｃ）に示すように容易に分極が揃う
。しかも、その向きは基板１０とは逆方向となる。

次いで、第２図（ｄ）に示すように、第１の誘電体層２
１上に液相エピタキシャル法により第２の誘電体層２２
を成長する。この第２の誘電体層２２は第１の層２１よ
りもＮｂ過剰にし、キュリー点を第１の誘電体層２１よ
りも低いものにする。

次いで、第２図（ｅ）に示すように、基板１０及び第２
の誘電体層２２に再び金属膜　４４．４５を形成し、直
流電源４６により基板１０及び誘電体層２２間に電圧を
印加する。この状態で、例えば４００℃（第１の層２１
のキュリー点より低く、第２の層２２のキュリー点より
も高い温度）で３〜５時間熱処理を施す。このとき、第
１の読本体層２１の分極は変化せず、第２の誘電体層２
２の分極が容易に揃う。しかも、その向きは基板１０と
同じ方向となる。

しかる後、屈折率の変化を条件０式に合うようにプロト
ン変換法等を約２３０℃で実施することにより、第３図
（ａ）に示すように光導波層２０を形成し、波長変換光
学素子を作製する。

なお、上記の例では、読本体層を２層としたが、第３図
（ｂ）に示すように誘電体層を１層のみとし、この誘電
体層２１の分極を反転させるようにしてもよい。この場
合、前記第１３図における導波層部分の変換効率寄与係
数が全体的に反転するが、該部分では正よりも負の方が
大きいので、これを反転させることにより変換効率は向
上することになる。また、この実施例では、誘電体層２
１．２２の形成に液相エピタキシャル法を用いたが、Ｍ
ＯＣｖＤ法やＭＢＥ法等の他の成長法を用いることも可
能である。

このように本実施例によれば、光導波層２０を構成する
誘電体層２１．２２のキュリー点の差を利用することに
より、光導波層２０内に分極反転層を形成することがで
き、光導波層２０内における変換効率への寄与係数を高
めることができる。従って、変換効率の高い波長変換光
学素子を作製することが可能となる。

第４図は本発明の第２の実施例の概略構成を示す断面図
である。なお、第１図と同一部分には同一符号を付して
、その詳しい説明は省略する。

この実施例が先の説明した第１の実施例と異なる点は、
光導波層のみでなく、基板側にも反転層を形成したこと
にある。即ち、基板１０上に誘電体からなるバッファ層
１１．１２を形成すると共に、先の実施例と同様に光導
波層２０を構成する誘電体層２１．２２を形成する。そ
して、これらの層１１，１２，２１．２２の分極方向、
を第４図に示すように設定する。この分極方向の設定は
、基板１０側の層から順にキュリー点を低くし、先の実
施例で説明した分極反転プロセスを所定の温度で実行す
ればよい。

かくして得られる波長変換光学素子においては、基板１
０側にも分極反転が生じ、前記第１３図において、破線
Ａと共に破線Ｂに示すように変換効率への寄与係数を反
転させることができ、先の第１の実施例以上に変換効率
の向上をはかることができる。

第５図は本発明の第３の実施例の概略構成を示す斜視図
である。なお、第１図と同一部分には同一符号を付して
、その詳しい説明は省略する。

この実施例が先の第１の実施例と異なる点は、光導波層
としての誘電体層を不純物のイオン注入により形成した
ことにある。即ち、基板１０の上には不純物イオン注入
による第１の誘電体層５１及び第２の誘電体層５２が形
成され、第１の誘電体層５１の分極方向は基板１０とは
逆に、第２の誘電体層５２の分極方向は基板１０と同じ
方向となっている。

次に、第５図の素子の製造方法について、第６図及び第
７図を参照して説明する。結晶の組成比の差量外に、結
晶内に含まれる不純物の種類、量によっても誘電体結晶
のキュリー温度は変化する。そこで本実施例では、イオ
ンインプラ法を用いた分極反転法を示す。

まず、第６図（ａ）に示すように、基板１０の分極反転
場所以外をレジストマスク６１により覆い、分極反転場
所にＴｉイオンをイオン注入しく例えば、ピーク濃度Ｉ
　Ｘ　１０１８ｃ■−３）、約８００℃１時間の熱処理
により再結晶化、拡散を実施する。これにより、第１の
誘電体層５１を形成する。この時点ては、イオンインプ
ラ層の分極の向きはバラバラであり、また誘電体層５１
のキュリー点は約９００℃である。

次いで、少なくとも第１の誘電体層５１を含む表面領域
上に金属膜（図示せず）を形成し、第６図（ｂ）に示す
ように直流電源６２から電圧を印加し、誘電体層５１の
キュリー点よりも高く基板１０の分極変動に影響を与え
ない温度条件（１０００℃）で熱処理を施す。この操作
により、第１の誘電体層５１に分極反転が生じる。

次いで、第６図（Ｃ）に示すように、前記レジストマス
ク６１よりも開口幅の狭いレジストマスク６３を形成し
たのち、Ｔｉイオンを注入しくピーク濃度１　ｘ　１０
２０ｃ■−３）、第２の誘電体層５２を形成する。次い
で、第６図（ｄ）に示すように、直流電源６４から電圧
を印加すると共に、第１の誘電体層５１のキュリー点よ
り低く第２の誘電体層５２のキュリー点より高い温度条
件（８２０℃）で熱処理を施す。これにより、第２の誘
電体層５２の分極方向は基板１０と同じ方向となる。

しかる後、屈折率の変化を条件０式に合うようにプロト
ン変換法等を実施することにより、光導波層５０を形成
して波長変換光学素子を作製する。なお、イオン注入に
よる誘電体層５１゜５２の屈折率の変化が条件０式に合
う場合、このプロトン変換法は不要である。

このように本実施例によれば、光導波層５０を構成する
誘電体層５１．５２の不純物ドープ量の差を利用するこ
とにより、光導波層５０内に分極反転層を形成すること
ができ、光導波層５０内における変換効率への寄与係数
を高めることができる。従って、先の第１の実施例と同
様に変換効率の高い波長変換光学素子を作製することが
可能となる。

なお、本実施例ではＴｉイオンのイオン注入法を用いて
説明を行ったが、これ以外にＬｉ。

Ｎｂ原子の不純物の拡散を利用してもよく、さらには、
中性子照射、放射線の照射を用いても同様な結果が期待
できる。また、第２の実施例に示したように本方法をく
り返し用いることもロエ能である。

次に、本発明の第４の実施例について説明する。この実
施例は、第１図の素子の製造においてエピタキシャル層
を成長する際に、効率良くＬ　ｉ　／　Ｎ　ｂ比を制御
する方法である。

第８図に示すように、白金るつぼ７１内にフラックス及
びＬＮ原料７２を混合溶融して保持しである。通常、こ
の溶液７２内にＬＮ基板７３を浸し温度を徐々に降下さ
せ単結晶層を形成する。この液相から単結晶層を形成す
る際に、電源７４により基板支持棒７５を介してＬＮ基
板７３に電界を印加し正イオン７６、負イオン７７の濃
度差をＬＮ基板７３の直下に形成する。

この状態のまま液相の温度を徐々に降下させることによ
り単結晶層を形成する。第８図に示した状態ではＮｂの
正イオン濃度が基板７３の直下で高くなりＮｂ比の高い
ＬＮ結晶層が成長する。従ってキュリー点も低く、第１
の実施例で示した分極反転が再現性良〈実施できる。

なお、本実施例方法によれば、ＬＮ導波層に混入しては
困る不純物の除去にも応用できることは言うまでもない
。さらに、結晶成長時に電界の向きを交互に変えること
により、キュリー点が様々に変化した単結晶層を形成す
ることが可能となる。また、このエビ層成長時にキュリ
ー点の高い基板を用いることにより、エピタキシャル成
長層の分極を基板と逆転させることが可能となる。

また、本実施例方法は液相成長法のみならず気相成長法
にも応用可能である。第９図にその概略図を示しである
。ＬＮ基板７３を基板支持台７８上に配置し、結晶成長
時に白金電極７９により基板表面に電界を強制的に印加
することにより、分極モーメントを有する分子の吸着を
制御することが可能となり、基本的に液相成長法と同様
な効果をもたらすことができる。

次に、本発明の第５の実施例について説明する。この実
施例では、結晶を成長させる融液の純化について述べる
。

第１０図に、本発明の融液純化を示す概略図を示しであ
る。白金るつは８１内にＬＮ融液８２が収容されている
。この状態で、例えば白金の棒８５を該融液８２内に浸
し、電源８４から融液８２に電界を印加する。この装置
により白金棒８５の周辺には正イオン８６の不純物が多
く集まることになる。ＬＮ融液８２内の温度を徐々に冷
却することにより、該白金棒周辺に不純物の多く混入し
たＬＮ多結晶が晶出する。

この白金棒８５をぬき取り、単結晶を育成することによ
り高純度のＬＮ単結晶を育成することが可能となる。

さらに、別の白金棒を融液に挿入し、正の電場を加える
ことにより、上記と同様の操作を行い負イオンの多量に
混入したＬＮ多結晶を白金棒の周辺に晶出させ、該白金
棒を取り除いた後に、単結晶の育成を行うことが可能で
ある。そして、２本の白金棒を用いて、それぞれ正、頁
別々の電場を印加することにより純度の高いＬＮ融液を
作ることが可能となり、光学用結晶として使用可能なＬ
Ｎ単結晶を作製することが可能となる。

次に、本発明の第６の実施例について説明する。この実
施例では、キュリー点の高いＬＮ基板の作製法について
述べる。前記第１図から判るように発生した第２高調波
は基板結晶内を通過して波長変換素子の外部へと放出さ
れる。従って、第２高調波の通路にあたる基板結晶内に
屈折率のゆらぎ等の不均一部が存在する場合、第２高調
波は散乱若しくは屈折し、基板結晶外に放出された後も
光学レンズを用いて集光することが不可能となる。特に
、ＭｇＯ等を添加しレーザ損傷値の高いＬＮ結晶を作製
する場合、Ｍｇの濃度ムラがそのまま屈折率のムラを生
じ光学用基板として使用不可能である。Ｍｇの濃度ムラ
を発生する最大の原因は融液内の対流である。ＬＮの融
液にＭｇＯを添加するとＬＮ融液の粘性が増加し小規模
の熱振動ではなく、数十分〜数時間毎に大きな熱振動が
発生する。熱振動の大きさとしては５〜１５℃の範囲で
ある。

この熱振動の結果成長した結晶内には、数１００μｍ〜
数龍の間隔でＭｇの濃度ムラに基づく成長縞が発生する
。

このような融液の対流に基づく成長縞は半導体結晶等で
は外部から磁界等を印加して対流を抑止する方法が知ら
れているが、ＬＮ等の酸化物材料等では融液の電気抵抗
が高く、有効ではない。そこで、ＬＮ融液内に電場を印
加し電場による抑止力を用いて、熱振動を抑止した単結
晶の成長を実施することにより均一なＬＮ単結晶を作製
することが可能となる。

第１１図にこの実施例の概略図を示す。白金るつぼ（φ
５０）９１内にＬＮ融液９２　（４００ｇ）を収納し１
２００℃以上加熱し、ＬＮを融解させる。

しかる後、該ＬＮ融液表面に白金電極９５を接し、電源
９４により直流電圧１００Ｖを印加した。

電極９５の中央には穴がおいており、その穴を通して、
引上げ速度５１１ｍ／ｈ％回転数５ｒｐ腸でＣ軸方向に
成長を行った。引上げ結晶９３の直径は約２５ｍ５であ
るが、結晶内には激しい成長縞は無く光学的に優れた単
結晶を得ることが可能になった。

本実施例では電極９５は融液９２に接していたが、第１
２図に示すように必ずしも接している必要はなく、表面
から１〜２＠ＩＩ離して電極９５を配置しても融液表面
での熱振動は減少し、良い効果を得ることが可能である
。

なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。実施例では、ＬＮを中心に述べたが、他の誘電体
結晶、酸化物非線形光学結晶に関しても応用可能である
。また、光導波層を形成する手段として、各種の成長法
を用いる代わりに、分極方向の異なった誘電体薄膜を貼
り合わせるようにしてもよい。その他、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる
。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、導波層に垂直方向
の位相不整合を、光導波層の分極反転により補償して、
変換効率を向上させることにより、チェレンコフ放射方
式ＳＨＧにおいて大きな変換効率を持つ、波長変換光学
素子の実現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係わる波長変換光学素
子の概略構成を示す断面図、第２図は上記実施例素子の
製造工程を示す断面図、第３図は上記実施例素子の全体
構成を示す斜視図、第４図は本発明の第２の実施例の概
略構成を示す断面図、第５図は本発明の第３の実施例の
概略構成を示す斜視図、第６図は第３の実施例素子の製
造工程を示す断面図、第７図は第３の実施例におけるキ
ュリー点と加熱温度との関係を示す模式図、第８図及び
第９図はそれぞれ液相成長法、気相成長法を実施する際
の装置構成を示す模式図、第１０図は融液の純化を説明
するための模式図、第１１図及び第１２図は引上げ法に
おける電界印加状態を示す模式図、第１３図は本発明の
基本原理を説明するための模式図、第１４図は従来の波
長変換光学素子の例を示す斜視図である。１０・・・結晶基板、１１．１２・・・バッファ層、２０．５０・・・光導波層、２１．２２，５１．５２・・・誘電体層、４１．４２，
４４．４５・・・金属膜、４３．４６，６２．６４・・
・電源、６１．６３・・・レジストマスク。第１図耳裟冴Ａ才り薗つづにシシ＝２（戸ｍ）第図第図吐間を第７図第図第１０図第１１図第８図第図第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光学結晶からなる結晶基板上に該基板より屈折率
の大きな光導波層を形成し、且つ基板及び光導波層の少
なくとも一方を非線形光学結晶で構成した光導波路型波
長変換光学素子において、前記光導波層の少なくとも一
部の分極方向が、前記基板の分極方向と反転してなるこ
とを特徴とする波長変換光学素子。
（２）光学結晶からなる結晶基板上に該基板より屈折率
の大きな光導波層を形成し、且つ基板及び光導波層の少
なくとも一方を非線形光学結晶で構成した光導波路型波
長変換光学素子において、前記光導波層は２つの誘電体
層を積層して構成され、基板側の誘電体層の分極方向を
基板の分極方向と逆に、基板と反対側の誘電体層の分極
方向を基板の分極方向と同じに設定してなることを特徴
とする波長変換光学素子。
（３）光学結晶からなる結晶基板上に該基板より屈折率
の大きな光導波層を形成し、且つ基板及び光導波層の少
なくとも一方を非線形光学結晶で構成した光導波路型波
長変換光学素子の製造方法において、前記光導波層と基板とのキュリー点の差を利用し、光導
波層の少なくとも一部に基板の分極方向と反転した分極
反転層を形成することを特徴とする波長変換光学素子の
製造方法。
（４）光学結晶からなる結晶基板上に該基板より屈折率
の大きな光導波層を形成し、且つ基板及び光導波層の少
なくとも一方を非線形光学結晶で構成した光導波路型波
長変換光学素子の製造方法において、前記光導波層の一部として前記基板上に該基板よりもキ
ュリー点が低い第１の誘電体層を形成する工程と、次い
で第１の誘電体層に電界を印加すると共に、該誘電体層
のキュリー点よりも高く基板のキュリー点よりも低い温
度で熱処理を施し、第１の誘電体層の分極方向を基板の
分極方向と反転させる工程と、次いで前記光導波層の一
部として第１の誘電体層上に該誘電体層よりもキュリー
点が低い第２の誘電体層を形成する工程と、次いで第２
の誘電体層に電界を印加すると共に、第２の誘電体層の
キュリー点よりも高く第１の誘電体層のキュリー点より
も低い温度で熱処理を施し、第２の誘電体層の分極方向
を基板の分極方向と一致させる工程とを含むことを特徴
とする波長変換光学素子の製造方法。
（５）前記光導波層のキュリー点を制御する手段として
、該光導波層の構成材料の組成比を異ならせたことを特
徴とする請求項３又は４記載の波長変換光学素子の製造
方法。
（６）前記光導波層のキュリー点を制御する手段として
、該光導波層にドープする不純物量を異ならせたことを
特徴とする請求項３又は４記載の波長変換光学素子の製
造方法。