JPH0485523A - 光導波路装置 - Google Patents
光導波路装置Info
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- JPH0485523A JPH0485523A JP20173190A JP20173190A JPH0485523A JP H0485523 A JPH0485523 A JP H0485523A JP 20173190 A JP20173190 A JP 20173190A JP 20173190 A JP20173190 A JP 20173190A JP H0485523 A JPH0485523 A JP H0485523A
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- optical waveguide
- radiation
- angle
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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】
５産業上の利用分野］
本発明は、光導波路装置に関し、特に、チェレンコフ（
Ｃｈｅｒｅｎｋｏｖ）放射による光第２高調波発生（ｓ
ｅｃｏｎｄ ｈａｒｎ＋ｏｎｉｃ ｇｅｎｅｒａｅｉｏ
ｎ、 Ｓ ＨＧ ）に通用して好適なものである。
Ｃｈｅｒｅｎｋｏｖ）放射による光第２高調波発生（ｓ
ｅｃｏｎｄ ｈａｒｎ＋ｏｎｉｃ ｇｅｎｅｒａｅｉｏ
ｎ、 Ｓ ＨＧ ）に通用して好適なものである。
〔発明の概要］
本発明は、光導波路装置において、非線形光学結晶基板
と、非線形光学結晶基板上に形成された、少なくとも角
周波数ωの光に対して透明でかつ非線形光学結晶基板よ
りも屈折率が大きい誘電体薄膜から成る光導波路とを具
備し、光導波路の一端に角周波数ωの光を入射させたと
き、角周波数２ωのチェレンコフ放射第２高調波光が１
°以下のチェレンコフ放射角で出射され、チェレンコフ
放射角の広がり及び光導波路の幅方向のチェレンコフ放
射第２高調波光の発散角がチェレンコフ放射角と同程度
である。これによって、チェレンコフ放射第２高調波光
の集光特性を著しく向上させることができる。
と、非線形光学結晶基板上に形成された、少なくとも角
周波数ωの光に対して透明でかつ非線形光学結晶基板よ
りも屈折率が大きい誘電体薄膜から成る光導波路とを具
備し、光導波路の一端に角周波数ωの光を入射させたと
き、角周波数２ωのチェレンコフ放射第２高調波光が１
°以下のチェレンコフ放射角で出射され、チェレンコフ
放射角の広がり及び光導波路の幅方向のチェレンコフ放
射第２高調波光の発散角がチェレンコフ放射角と同程度
である。これによって、チェレンコフ放射第２高調波光
の集光特性を著しく向上させることができる。
チェレンコフ放射光ＳＨＧは、角周波数ωの光（基本波
）の導入により角周波数２ωの光、すなわちＳＭＣ光を
チェレンコフ放射モードで発生させるものである。この
チェレンコフ放射光ＳＨＧは、位相整合条件が常に満足
されているため、極めて実用的であり、近年注目されて
いる。
）の導入により角周波数２ωの光、すなわちＳＭＣ光を
チェレンコフ放射モードで発生させるものである。この
チェレンコフ放射光ＳＨＧは、位相整合条件が常に満足
されているため、極めて実用的であり、近年注目されて
いる。
従来、このチェレンコフ放射光ＳＨＧ装置として、第７
図に示すように、ＬｉＮｂ０：＋単結晶Ｚ板（板面が結
晶のＣ軸に直交する単結晶板）がら成る基板１０１上に
プロトン交換ＬｉＮｂ０．光導波路１０２を形成したも
のが知られている（例えば、■特開昭６１−１８９５２
４号公報、■第４８回応用物理学会学術講演会講演予稿
集、講演番号１９ｐ−ＺＧ−１，２，３，４）。
図に示すように、ＬｉＮｂ０：＋単結晶Ｚ板（板面が結
晶のＣ軸に直交する単結晶板）がら成る基板１０１上に
プロトン交換ＬｉＮｂ０．光導波路１０２を形成したも
のが知られている（例えば、■特開昭６１−１８９５２
４号公報、■第４８回応用物理学会学術講演会講演予稿
集、講演番号１９ｐ−ＺＧ−１，２，３，４）。
Ｓ発明が解決しようとする諜８〕
しかしながら、上述の第７図に示す従来のチェレンコフ
放射光ＳＨＧ装置ユニおいては、チェレンコフ角θは約
１６°と大きい。そして、この場合には、出射されるＳ
ＭＣ光は基板１０１の厚さ方向にはコリメートされてい
るものの、基板１０１の厚さ方向に垂直な方向（光導波
路１０２０幅方向）の発散角（以下、横方向発散角とい
う）はチェレンコフ放射角θと同程度、すなわち１６°
程度と大きい。ところで、チェレンコフ放射光５ＫＩＧ
装置の出射側には出射されるＳＭＣ光を集光するための
集光光学系が設けられるが、この出射されるＳＭＣ光の
横方向発散角は上述のように１６゜程度と大きいので、
このＳＭＣ光の集光特性は悪い。このため、出射される
ＳＭＣ光を回折限界まで集光しようとするときには、特
殊な円錐レンズが必要となるなど、集光光学系が複雑に
なるという問題があった。
放射光ＳＨＧ装置ユニおいては、チェレンコフ角θは約
１６°と大きい。そして、この場合には、出射されるＳ
ＭＣ光は基板１０１の厚さ方向にはコリメートされてい
るものの、基板１０１の厚さ方向に垂直な方向（光導波
路１０２０幅方向）の発散角（以下、横方向発散角とい
う）はチェレンコフ放射角θと同程度、すなわち１６°
程度と大きい。ところで、チェレンコフ放射光５ＫＩＧ
装置の出射側には出射されるＳＭＣ光を集光するための
集光光学系が設けられるが、この出射されるＳＭＣ光の
横方向発散角は上述のように１６゜程度と大きいので、
このＳＭＣ光の集光特性は悪い。このため、出射される
ＳＭＣ光を回折限界まで集光しようとするときには、特
殊な円錐レンズが必要となるなど、集光光学系が複雑に
なるという問題があった。
従って本発明の目的は、チェレンコフ放射第２高調波光
の集光特性を著しく向上させることができる光導波路装
置を提供することにある。
の集光特性を著しく向上させることができる光導波路装
置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、光導波路装置に
おいて、非線形光学結晶基板（１）と、非線形光学結晶
基板（１）上に形成された、少な（とも角周波数ωの光
に対しで透明でかつ非線形光学結晶基板（１）よりも屈
折率が大きい誘電体薄膜から成る光導波路（２）とを具
備し、光導波路（２）の一端に角周波数ωの光（ａ）を
入射させたとき、角周波数２ωのチェレンコフ放射第２
高調波光（ｂ）がｌ°以下のチェレンコフ放射角で出射
され、チェレンコフ放射角の広がり及び光導波路（２）
の幅方向のチェレンコフ放射第２高調波光（ｂ）の発散
角がチェレンコフ放射角と同程度である。
おいて、非線形光学結晶基板（１）と、非線形光学結晶
基板（１）上に形成された、少な（とも角周波数ωの光
に対しで透明でかつ非線形光学結晶基板（１）よりも屈
折率が大きい誘電体薄膜から成る光導波路（２）とを具
備し、光導波路（２）の一端に角周波数ωの光（ａ）を
入射させたとき、角周波数２ωのチェレンコフ放射第２
高調波光（ｂ）がｌ°以下のチェレンコフ放射角で出射
され、チェレンコフ放射角の広がり及び光導波路（２）
の幅方向のチェレンコフ放射第２高調波光（ｂ）の発散
角がチェレンコフ放射角と同程度である。
ここで、光導波路（２）は、好適には角周波数２ωのチ
ェレンコフ放射第２高調波光（ｂ）に対しても透明とさ
れる。
ェレンコフ放射第２高調波光（ｂ）に対しても透明とさ
れる。
また、光閉じ込めを有効に行い、ＳＨＯ効率を向上させ
るために、好適には光導波路（２）の上にクランド層が
形成される。
るために、好適には光導波路（２）の上にクランド層が
形成される。
上述のように構成された本発明の光導波路装置によれば
、チェレンコフ放射角が１°以下であることから、光導
波路（２）の幅方向のチェレンコフ放射第２亮調波光（
ｂ）の発散角、すなわち横方向発散角はチェレンコフ放
射角と同程度、すなわち１°程度以下と極めて小さくな
る。また、チェレンコフ放射角の広がりも１°程度以下
である。
、チェレンコフ放射角が１°以下であることから、光導
波路（２）の幅方向のチェレンコフ放射第２亮調波光（
ｂ）の発散角、すなわち横方向発散角はチェレンコフ放
射角と同程度、すなわち１°程度以下と極めて小さくな
る。また、チェレンコフ放射角の広がりも１°程度以下
である。
このため、このチェレンコフ放射第２高調波光（ｂ）の
スポットは、はぼ円形に近い形状となる。
スポットは、はぼ円形に近い形状となる。
これによって、チェレンコフ放射第２高調波光（ｂ）の
集光特性を著しく向上させることができる。そして、従
来必要であった円錐レンズは不要となり、集光光学系を
簡単化することができる。
集光特性を著しく向上させることができる。そして、従
来必要であった円錐レンズは不要となり、集光光学系を
簡単化することができる。
ところで、一般に、角周波数２ωの第２高調波光に対す
る非線形光学結晶基板の屈折率をｎ？ｌ、周波数ωの光
（基本波）に対する光導波路の実効屈折率をＮ１チェレ
ンコフ放射角をθとすると、次のような関係が成立する
。
る非線形光学結晶基板の屈折率をｎ？ｌ、周波数ωの光
（基本波）に対する光導波路の実効屈折率をＮ１チェレ
ンコフ放射角をθとすると、次のような関係が成立する
。
ｎン〉Ｎ″′（１）
（２）式より、上述のようにθが１°以下であることは
、Ｎ７ ｎ１″：≧０．９９９８５であることに相当す
る。すなわち、この場合にはＮ７ｎｌＷは１に非常に近
い値であることがわかる。なお、（１）弐よりＮ７ｎ
〒＜１であるから、Ｎ７ｎ：ｕ、よ１を超えることはな
い。
、Ｎ７ ｎ１″：≧０．９９９８５であることに相当す
る。すなわち、この場合にはＮ７ｎｌＷは１に非常に近
い値であることがわかる。なお、（１）弐よりＮ７ｎ
〒＜１であるから、Ｎ７ｎ：ｕ、よ１を超えることはな
い。
以下、本発明の一実施例；こついて図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は本発明の一実施例によるチェレンコフ放射光Ｓ
ＭＣ装置を示す斜視図であり、第２図は本発明の一実施
例によるチェレンコフ放射光ＳＭＣ装置の光導波路に沿
う方向の断面図である。
ＭＣ装置を示す斜視図であり、第２図は本発明の一実施
例によるチェレンコフ放射光ＳＭＣ装置の光導波路に沿
う方向の断面図である。
第１図及び第２図に示すように、この実施例によるチェ
レンコフ放射光ＳＭＣ装置においては、例えばＫＴｉＯ
ＰＯ４（Ｋ Ｔ Ｐ ）単結晶ａ板（板面が結晶のａ軸
に直交する単結晶板）から成る基板１上に、例えばＴａ
ｚＯｓ膜から成るストライブ状のチャンネル光導波路２
が形成されている。
レンコフ放射光ＳＭＣ装置においては、例えばＫＴｉＯ
ＰＯ４（Ｋ Ｔ Ｐ ）単結晶ａ板（板面が結晶のａ軸
に直交する単結晶板）から成る基板１上に、例えばＴａ
ｚＯｓ膜から成るストライブ状のチャンネル光導波路２
が形成されている。
この場合、Ｔａｘｅｓ膜から成るチャンネル光導波路２
の幅Ｗ、厚さｈ及び長さしは、チェレンコフ放射角θが
１°以下となるように最適化されている。具体的に：よ
、チャンネル光導波路２の幅Ｗは例えば５μｍ、厚さｈ
は例えば２３８０Ａ、長さしは例えば２，５＠である。
の幅Ｗ、厚さｈ及び長さしは、チェレンコフ放射角θが
１°以下となるように最適化されている。具体的に：よ
、チャンネル光導波路２の幅Ｗは例えば５μｍ、厚さｈ
は例えば２３８０Ａ、長さしは例えば２，５＠である。
次に、上述のように構成された本実施例↓こよるチェレ
ンコフ放射光ＳＭＣ装置の製造方法について説明する。
ンコフ放射光ＳＭＣ装置の製造方法について説明する。
まず、例えばタンタルペンタエトキシ）−Ｔａ（ＯＣｚ
Ｈ５）Ｓを原料ガスとして用いたＣＶＤ法シこより、Ｋ
ＴＰ単結晶ａ板から成る基Ｆｉｔ上に例えばアモルファ
スのＴａｚＯｓ膜を形成する。次に、このＴａｚＯｓ膜
上にリソグラフィーにより光導波路の形状に対応した形
状のレジストパターンを形成し、このレジストパターン
をマスクとしてＴａ２Ｏ，膜を例えば反応性イオンエツ
チング（ＲＴＥ）法によりエンチングする。これによっ
て、Ｔａ２０５膜から成るチャンネル光導波路２が形成
される。
Ｈ５）Ｓを原料ガスとして用いたＣＶＤ法シこより、Ｋ
ＴＰ単結晶ａ板から成る基Ｆｉｔ上に例えばアモルファ
スのＴａｚＯｓ膜を形成する。次に、このＴａｚＯｓ膜
上にリソグラフィーにより光導波路の形状に対応した形
状のレジストパターンを形成し、このレジストパターン
をマスクとしてＴａ２Ｏ，膜を例えば反応性イオンエツ
チング（ＲＴＥ）法によりエンチングする。これによっ
て、Ｔａ２０５膜から成るチャンネル光導波路２が形成
される。
上述のように構成された本実施例によるチェレンコフ放
射光５Ｆ（Ｇ装置のチャンネル光導波路２の一端に図示
省略した光学系を介して第２図に示すように波長８６５
ｎｍのＴＥモードのレーザ光ａを入射させた所、波長４
３２．５ （−８６５／２）ｎ、ｍのＳＭＣ光すが約０
．６° （中心値）のチェレンコフ放射角で発生した。
射光５Ｆ（Ｇ装置のチャンネル光導波路２の一端に図示
省略した光学系を介して第２図に示すように波長８６５
ｎｍのＴＥモードのレーザ光ａを入射させた所、波長４
３２．５ （−８６５／２）ｎ、ｍのＳＭＣ光すが約０
．６° （中心値）のチェレンコフ放射角で発生した。
このＳＭＣ光すを開口数ＮＡ＝０．８０の顕微鏡用対物
レンズで集光した所、約０．６μｍの円形スポットにな
った。なお、第２図中、Ｃはチャンネル光導波路２内を
進行する光を示す。
レンズで集光した所、約０．６μｍの円形スポットにな
った。なお、第２図中、Ｃはチャンネル光導波路２内を
進行する光を示す。
上述のようにこの場合のチェレンコフ放射角の中心値は
約Ｑ、６°であるが、その広がりもＩ。
約Ｑ、６°であるが、その広がりもＩ。
弱程度存在する。一方、ＳＭＣ先の横方向発散角も１°
弱程度である。
弱程度である。
この状況における５ＩＮＧ先のファーフィールドパター
ンは第３図に示すようになる。第３図においては、比較
のために、チェレンコフ放射角が約１６６の場合のファ
ーフィールドパターン（−点鎖線）も示す。第３図より
、本実施例によるチェレンコフ放射光ＳＨＧ装置シこよ
り発生されるＳＭＣ光のファーフィールドパターンはサ
イズの小さいほぼ円形の形状を有することがわかる。こ
れに対して、チェレンコフ放射角が１６°の場合のファ
ーフィールドパターンは偏平な三日月形の形状となり、
その横方向の広がりは掻めて大きい。
ンは第３図に示すようになる。第３図においては、比較
のために、チェレンコフ放射角が約１６６の場合のファ
ーフィールドパターン（−点鎖線）も示す。第３図より
、本実施例によるチェレンコフ放射光ＳＨＧ装置シこよ
り発生されるＳＭＣ光のファーフィールドパターンはサ
イズの小さいほぼ円形の形状を有することがわかる。こ
れに対して、チェレンコフ放射角が１６°の場合のファ
ーフィールドパターンは偏平な三日月形の形状となり、
その横方向の広がりは掻めて大きい。
このように、この実施例によれば、ＫＴＰ単結晶ａ板か
ら成る基板１上にＴａｚＯｓ膜から成るストライブ状の
チャンネル光導波路２を形成した構造とし、さらにこの
チャンネル光導波路２の幅Ｗ、厚さｈなどを最適化する
ことにより、チェレンコフ放射角を０．６°程度と極め
て小さ（することができる。そして、これによって、チ
ェレンコフ放射角の広がり及びＳＭＣ光の横方向発散角
をチェレンコフ放射角、すなわちＱ、６°と同程度に小
さくすることができる。このため、ＳＭＣ光のファーフ
ィールドパターンは第３図に示すようにほぼ円形に近い
形状となり、従って従来に比べてＳＭＣ光の集光特性を
著しく向上させることができる。このため、従来のよう
にＳＭＣ光を集光するために円錐レンズを用いる必要が
なくなり、凸レンズなどの通常のレンズでＳＭＣ光を回
折附界程度まで十分に集光することができる。
ら成る基板１上にＴａｚＯｓ膜から成るストライブ状の
チャンネル光導波路２を形成した構造とし、さらにこの
チャンネル光導波路２の幅Ｗ、厚さｈなどを最適化する
ことにより、チェレンコフ放射角を０．６°程度と極め
て小さ（することができる。そして、これによって、チ
ェレンコフ放射角の広がり及びＳＭＣ光の横方向発散角
をチェレンコフ放射角、すなわちＱ、６°と同程度に小
さくすることができる。このため、ＳＭＣ光のファーフ
ィールドパターンは第３図に示すようにほぼ円形に近い
形状となり、従って従来に比べてＳＭＣ光の集光特性を
著しく向上させることができる。このため、従来のよう
にＳＭＣ光を集光するために円錐レンズを用いる必要が
なくなり、凸レンズなどの通常のレンズでＳＭＣ光を回
折附界程度まで十分に集光することができる。
なお、ＳＭＣ光の横方向発散角は、チャンネル光導波路
２の幅Ｗで一義的に決まるという報告もあるが、上述の
結果は、ＳＭＣ光の横方向発散角はこのチャンネル光導
波路２の幅Ｗ以外のパラメータ、例えばこのチャンネル
光導波路２の厚さｈや屈折率などによっても変わり、チ
ャンネル光導波路２の幅Ｗだけでは決まらないことがわ
かる。
２の幅Ｗで一義的に決まるという報告もあるが、上述の
結果は、ＳＭＣ光の横方向発散角はこのチャンネル光導
波路２の幅Ｗ以外のパラメータ、例えばこのチャンネル
光導波路２の厚さｈや屈折率などによっても変わり、チ
ャンネル光導波路２の幅Ｗだけでは決まらないことがわ
かる。
また、以上は入射レーザ光の波長が８６５ ｎｍである
場合についてであるが、チャンネル光導波路２の幅Ｗや
厚さｈを種々に変化させることにより、他の波長におい
ても０．６°程度のチェレンコフ放射角を実現すること
が可能である。
場合についてであるが、チャンネル光導波路２の幅Ｗや
厚さｈを種々に変化させることにより、他の波長におい
ても０．６°程度のチェレンコフ放射角を実現すること
が可能である。
第４図は本実施例によるチェレンコフ放射光ＳＨＧ装置
により０．６°程度のチェレンコフ放射角θで発生され
たＳＭＣ光のパワーとθ、との関係の一例を示す。ここ
で、θ。は第６図に示すように定義され、いわばチェレ
ンコフ放射角θヲ光導波！３２の面に平行なｙ−ｚ面に
投影じたものである３なお、第６図中、ＯＣ方向がＳＭ
Ｃ光の進行方向を示す。また、比較のため、チェレンコ
フ放射角θが１６°程変である、第７図に示すようなＬ
ｉＮｂＯ３？ｉ結晶Ｚ板から成結晶板板０１上にプロト
ン交換ＬｉＮｂ０．光導波路１０２を形成した従来のチ
ェレンコフ放射光５ＨＧＩ置により発生されたＳＭＣ光
のパワーとθ。との関係の一例を第５図に示す。
により０．６°程度のチェレンコフ放射角θで発生され
たＳＭＣ光のパワーとθ、との関係の一例を示す。ここ
で、θ。は第６図に示すように定義され、いわばチェレ
ンコフ放射角θヲ光導波！３２の面に平行なｙ−ｚ面に
投影じたものである３なお、第６図中、ＯＣ方向がＳＭ
Ｃ光の進行方向を示す。また、比較のため、チェレンコ
フ放射角θが１６°程変である、第７図に示すようなＬ
ｉＮｂＯ３？ｉ結晶Ｚ板から成結晶板板０１上にプロト
ン交換ＬｉＮｂ０．光導波路１０２を形成した従来のチ
ェレンコフ放射光５ＨＧＩ置により発生されたＳＭＣ光
のパワーとθ。との関係の一例を第５図に示す。
第４図に示すように、本実施例のチェレンコフ放射光Ｓ
ＨＧ装置により０．６°程度のチェレンコフ放射角で発
生されるＳＭＣ光のパワーは、θ。
ＨＧ装置により０．６°程度のチェレンコフ放射角で発
生されるＳＭＣ光のパワーは、θ。
が小さい範囲内に集中しており、従ってＳＭＣ光の輝度
が橿めて高いことがわかる。これに対して、第５図に示
すように、従来のチェレンコフ放射光ＳＨＧ装置により
１６°程度のチェレンコフ放射角で発生されるＳＭＣ光
のパワーは、大きなθ。
が橿めて高いことがわかる。これに対して、第５図に示
すように、従来のチェレンコフ放射光ＳＨＧ装置により
１６°程度のチェレンコフ放射角で発生されるＳＭＣ光
のパワーは、大きなθ。
まで広範囲に広がっており、従ってＳＭＣ光の輝度は本
実施例に比べて極めて低いことがわかる。
実施例に比べて極めて低いことがわかる。
一方、ＫＴＰ単結単結晶炉板成る基板ｌ及びＴａｚ０５
膜から成るチャンネル光導波路２の例えば波長８４０
ｎｍの光に対する屈折率ｎ、、ｎ、はそれぞれ約１．８
４，２．１８であり、ｎｆ〉ｎｓの関係が満たされてい
ることがわかる。この場合、屈折率差Δｎ”ｎｒ ｎ
ｓ ＝２．１８−１、．８４＝０．３４であり、極めて
大きな値となる。このため、光閉じ込め作用が大きく、
高いＳＨＧ効率を得ることができる。ちなみに、第７図
に示すＬｉＮｂ０：＋単結晶Ｚ板から成る基板１０１上
にプロトン交換ＬｉＮｂＯ３光導波路１０２を形成した
従来のチェレンコフ放射光ＳＨＧ装置の場合には、Ｌｉ
Ｎｂ０□単結晶Ｚ板から成る基＠１０１及びプロトン交
換ＬｉＮｂ０．光導波′ｊＩ１１０２の波長８４０ｎｍ
の光に対する屈折率ｎ、、ｎ、はそれぞれ２，１７５．
２．３１５であり、屈折率差はΔｎ＝２．３１５−２．
１７５＝０．１４と小さい。従って、この場合には光閉
し込め作用が小さく、ＳＨＧ効率は低い。
膜から成るチャンネル光導波路２の例えば波長８４０
ｎｍの光に対する屈折率ｎ、、ｎ、はそれぞれ約１．８
４，２．１８であり、ｎｆ〉ｎｓの関係が満たされてい
ることがわかる。この場合、屈折率差Δｎ”ｎｒ ｎ
ｓ ＝２．１８−１、．８４＝０．３４であり、極めて
大きな値となる。このため、光閉じ込め作用が大きく、
高いＳＨＧ効率を得ることができる。ちなみに、第７図
に示すＬｉＮｂ０：＋単結晶Ｚ板から成る基板１０１上
にプロトン交換ＬｉＮｂＯ３光導波路１０２を形成した
従来のチェレンコフ放射光ＳＨＧ装置の場合には、Ｌｉ
Ｎｂ０□単結晶Ｚ板から成る基＠１０１及びプロトン交
換ＬｉＮｂ０．光導波′ｊＩ１１０２の波長８４０ｎｍ
の光に対する屈折率ｎ、、ｎ、はそれぞれ２，１７５．
２．３１５であり、屈折率差はΔｎ＝２．３１５−２．
１７５＝０．１４と小さい。従って、この場合には光閉
し込め作用が小さく、ＳＨＧ効率は低い。
なお、チャンネル光導波路２を構成するＴａｚＯｓ膜に
は、例えばＴｉＯ□をドープしてもよく、このようにＴ
ｉＯ□をドープした場合には屈折率差Δｎをより大きく
することができ、ＳＨＯ効率をさらに高くすることがで
きる。この場合、このＴｉＯ□ドープＴａｚＯｓ膜中の
Ｔｉ原子数とＴａ原子数との相に対するＴｉ原子数の比
をＴｉ ／ （Ｔｌ ＋ Ｔａ）とするとき、例えば０
≦Ｔｉ／ （Ｔｉ＋Ｔａ）５６０％とする。
は、例えばＴｉＯ□をドープしてもよく、このようにＴ
ｉＯ□をドープした場合には屈折率差Δｎをより大きく
することができ、ＳＨＯ効率をさらに高くすることがで
きる。この場合、このＴｉＯ□ドープＴａｚＯｓ膜中の
Ｔｉ原子数とＴａ原子数との相に対するＴｉ原子数の比
をＴｉ ／ （Ｔｌ ＋ Ｔａ）とするとき、例えば０
≦Ｔｉ／ （Ｔｉ＋Ｔａ）５６０％とする。
また、ＳＨＯ効率をさらに高くするために、本実施例に
よるチェレンコフ放射光Ｓ ＨＧ装置１（７）＋ヤンぶ
ル光導波路２上にクラッド層を形成するようにしてもよ
い。このようにクラッド層を形成する場合には、このク
ラッド層の屈折率の最適化により、十分に高いＳＨＧ効
率を得ることができる。
よるチェレンコフ放射光Ｓ ＨＧ装置１（７）＋ヤンぶ
ル光導波路２上にクラッド層を形成するようにしてもよ
い。このようにクラッド層を形成する場合には、このク
ラッド層の屈折率の最適化により、十分に高いＳＨＧ効
率を得ることができる。
このクラッド層としては、具体的には、例えばスパッタ
法により形成された（ＳｉＯｚ）＋−ｘ （ＴａｚＯｓ
）ｘ膜などを用いることができる。なお、このクラッド
層は、チャンネル光導波路２を保護する役割も果たす。
法により形成された（ＳｉＯｚ）＋−ｘ （ＴａｚＯｓ
）ｘ膜などを用いることができる。なお、このクラッド
層は、チャンネル光導波路２を保護する役割も果たす。
以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、非線形光学結晶基板としてＫＴＰ単結単結晶取
板以外のを用いることも可能であり、光導波路としてＴ
ａｚＯ＝、膜板外のものを用いることも可能である。
板以外のを用いることも可能であり、光導波路としてＴ
ａｚＯ＝、膜板外のものを用いることも可能である。
以上述べたように、本発明によれば、チェレンコフ放射
角の広がり及び光導波路の幅方向のチェレンコフ放射第
２高調波光の発散角がチェレンコフ放射角と同程度であ
るので、ナエレンコフ放射第２高調波光の集光特性を著
しく向上させることができる。
角の広がり及び光導波路の幅方向のチェレンコフ放射第
２高調波光の発散角がチェレンコフ放射角と同程度であ
るので、ナエレンコフ放射第２高調波光の集光特性を著
しく向上させることができる。
第１図は本発明の一実施例によるチェレンコフ放射光Ｓ
ＭＣ装置を示す斜視図、第２図は本発明の一実施例によ
るチェレンコフ放射光ＳＭＣ装置の光導波路に沿う方向
の断面図、第３図は本発明の一実施例によるチェレンコ
フ放射光ＳＭＣ装置により発生されるＳＭＣ光のファー
フィールドパターンを示す図、第４図は本発明の−・実
施例によるチェレンコフ放射光ＳＭＣ装置により発生さ
れるＳＭＣ先のパワーとθ６との関係の一例を示すグラ
フ、第５図は従来のチェレンコフ放射光Ｓ Ｉ（Ｇ装置
により発生されるＳＭＣ光のパワーとθ。 との関係の一例を示すグラフ、第６図はθ、の定義を説
明するための説明図、第７図は従来のチェレンコフ放射
光ＳＭＣ装置を示す断面図である。 図面における主要な符号の説明 １：ＫＴＰ単結単結晶炉板成る基板、 ２：ＴａｚＯｓ膜から成るチャンネル光導波路。
ＭＣ装置を示す斜視図、第２図は本発明の一実施例によ
るチェレンコフ放射光ＳＭＣ装置の光導波路に沿う方向
の断面図、第３図は本発明の一実施例によるチェレンコ
フ放射光ＳＭＣ装置により発生されるＳＭＣ光のファー
フィールドパターンを示す図、第４図は本発明の−・実
施例によるチェレンコフ放射光ＳＭＣ装置により発生さ
れるＳＭＣ先のパワーとθ６との関係の一例を示すグラ
フ、第５図は従来のチェレンコフ放射光Ｓ Ｉ（Ｇ装置
により発生されるＳＭＣ光のパワーとθ。 との関係の一例を示すグラフ、第６図はθ、の定義を説
明するための説明図、第７図は従来のチェレンコフ放射
光ＳＭＣ装置を示す断面図である。 図面における主要な符号の説明 １：ＫＴＰ単結単結晶炉板成る基板、 ２：ＴａｚＯｓ膜から成るチャンネル光導波路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 非線形光学結晶基板と、 上記非線形光学結晶基板上に形成された、少なくとも角
周波数ωの光に対して透明でかつ上記非線形光学結晶基
板よりも屈折率が大きい誘電体薄膜から成る光導波路と
を具備し、 上記光導波路の一端に角周波数ωの光を入射させたとき
、角周波数２ωのチェレンコフ放射第２高調波光が１゜
以下のチェレンコフ放射角で出射され、 上記チェレンコフ放射角の広がり及び上記光導波路の幅
方向の上記チェレンコフ放射第２高調波光の発散角が上
記チェレンコフ放射角と同程度であることを特徴とする
光導波路装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20173190A JP2897366B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 光導波路装置 |
| EP91105889A EP0452828B1 (en) | 1990-04-19 | 1991-04-12 | Optical waveguide device and optical second harmonic generator using the same |
| DE69110527T DE69110527T2 (de) | 1990-04-19 | 1991-04-12 | Optische Wellenleitervorrichtung und optischer zweiter harmonischer Generator der diese benützt. |
| US07/686,434 US5168388A (en) | 1990-04-19 | 1991-04-17 | Optical waveguide device and optical second harmonic generator using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20173190A JP2897366B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 光導波路装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0485523A true JPH0485523A (ja) | 1992-03-18 |
| JP2897366B2 JP2897366B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=16446002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20173190A Expired - Fee Related JP2897366B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-07-30 | 光導波路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897366B2 (ja) |
-
1990
- 1990-07-30 JP JP20173190A patent/JP2897366B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2897366B2 (ja) | 1999-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |