JPH0523412B2 - - Google Patents
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- JPH0523412B2 JPH0523412B2 JP21672084A JP21672084A JPH0523412B2 JP H0523412 B2 JPH0523412 B2 JP H0523412B2 JP 21672084 A JP21672084 A JP 21672084A JP 21672084 A JP21672084 A JP 21672084A JP H0523412 B2 JPH0523412 B2 JP H0523412B2
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- optical
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、短波長の小型レーザ光源を実現する
ための半導体レーザを用いた光波長変換装置に関
するものであり、利用分野は、光メモリ、光デイ
スプレイ等の光情報処理分野である。
ための半導体レーザを用いた光波長変換装置に関
するものであり、利用分野は、光メモリ、光デイ
スプレイ等の光情報処理分野である。
従来例の構成とその問題点
安息香酸などを用いたイオン交換処理をほどこ
したLiNbO3単結晶は、Li+−H+置換により異常
光屈折率が0.12〜0.13増加することを利用して、
光導波路を形成することができる。そこで、光を
閉じ込めるために、アルミニユーム等をマスクに
用いて、横幅１〜5μｍ、厚み0.3〜3μｍ程度の３
次元光導波路が形成され、光変調装置、光波長変
換装置の研究が行なわれている。
したLiNbO3単結晶は、Li+−H+置換により異常
光屈折率が0.12〜0.13増加することを利用して、
光導波路を形成することができる。そこで、光を
閉じ込めるために、アルミニユーム等をマスクに
用いて、横幅１〜5μｍ、厚み0.3〜3μｍ程度の３
次元光導波路が形成され、光変調装置、光波長変
換装置の研究が行なわれている。
第１図は、このような方法で作られた光波長変
換装置の従来例（特願昭59−139889号）の構成図
であり、LiNbO3基板１の表面にイオン交換法に
より形成された光導波路２の端面に、半導体レー
ザ光３（波長λ1＝0.84μｍ）を結合し、LiNbO3基
板１の内部に第２高調波４（以下SH波と略す、
波長λ2＝0.42μｍ）を放射させる光波長変換器で
ある。
換装置の従来例（特願昭59−139889号）の構成図
であり、LiNbO3基板１の表面にイオン交換法に
より形成された光導波路２の端面に、半導体レー
ザ光３（波長λ1＝0.84μｍ）を結合し、LiNbO3基
板１の内部に第２高調波４（以下SH波と略す、
波長λ2＝0.42μｍ）を放射させる光波長変換器で
ある。
しかしながら、この方法には次のような問題点
があつた。
があつた。
(i) イオン交換処理において、LiNbO3のＹ軸方
向にケミカルダメージ（結晶格子欠陥に寄因す
る）が生じ、３次元光導波路の側面が乱れるこ
とによる散乱が大きく、伝送損失が２〜3dB／
cmと大きい。
向にケミカルダメージ（結晶格子欠陥に寄因す
る）が生じ、３次元光導波路の側面が乱れるこ
とによる散乱が大きく、伝送損失が２〜3dB／
cmと大きい。
(ii) 従つて、入力光パワーの２乗に比例して発生
するSH波の変換効率が小さい。
するSH波の変換効率が小さい。
発明の目的
本発明の目的は、光導波路の伝送ロスを低減す
ることにより、高効率な高波長変換装置を提供す
ることにある。
ることにより、高効率な高波長変換装置を提供す
ることにある。
発明の構成
従来例のように、マスクを通して厚み方向と横
方向に同時に進行するイオン交換法では、どちら
かの方向にケミカルダメージがはいりやすく低ロ
ス化が難しい。そこで本発明は、厚み方向の光の
閉じ込めはイオン交換法を用い、横方向の光の閉
じ込めは装荷型光導波構造（光ストリツプガイド
とも呼ぶ）を採用することにより、ケミカルダメ
ージを避け、低ロス化を実現した点を特徴とする
ものである。
方向に同時に進行するイオン交換法では、どちら
かの方向にケミカルダメージがはいりやすく低ロ
ス化が難しい。そこで本発明は、厚み方向の光の
閉じ込めはイオン交換法を用い、横方向の光の閉
じ込めは装荷型光導波構造（光ストリツプガイド
とも呼ぶ）を採用することにより、ケミカルダメ
ージを避け、低ロス化を実現した点を特徴とする
ものである。
実施例の説明
第２図は、本発明の第１実施例であり、
LiNbO3基板１の表面を240℃、13分安息香酸中
で処理することにより薄膜状屈折率増加部５を形
成し、その上面にSiO2を電子ビーム蒸着法によ
り、横幅2.0μｍ、厚み0.5μｍの装荷部６を形成し
た。光は装荷部６の下の薄膜状屈折率増加部７に
主として閉じ込められて伝搬するために、半導体
レーザ光３の入射光は低ロスで伝搬し、高効率な
波長変換を行なうことができた。
LiNbO3基板１の表面を240℃、13分安息香酸中
で処理することにより薄膜状屈折率増加部５を形
成し、その上面にSiO2を電子ビーム蒸着法によ
り、横幅2.0μｍ、厚み0.5μｍの装荷部６を形成し
た。光は装荷部６の下の薄膜状屈折率増加部７に
主として閉じ込められて伝搬するために、半導体
レーザ光３の入射光は低ロスで伝搬し、高効率な
波長変換を行なうことができた。
本発明による伝送ロスは0.5〜1dB／cmと従来
に比べかなり小さく、光波長変換効率も30〜50％
従来より改善できた。本実施例における光波長変
換の原理は、LiNbO3の最大の非線形光学定数d33
を用い、基本波の導波モードと高調波の基板放射
モードの間で位相整合をとるものであり、SH波
４はLiNbO3基板内に放射する。
に比べかなり小さく、光波長変換効率も30〜50％
従来より改善できた。本実施例における光波長変
換の原理は、LiNbO3の最大の非線形光学定数d33
を用い、基本波の導波モードと高調波の基板放射
モードの間で位相整合をとるものであり、SH波
４はLiNbO3基板内に放射する。
第３図は、本発明にかかる第２実施例の側面図
であり、基本波との結合効率を向上させるために
光入力部８としてイオン交換を２〜5μｍと深く
行ない、光波長変換部９（厚みは0.4〜0.6μｍ）
となめらかにテーパ状に結合させ、半導体レーザ
１０の光を高効率で波長変換を行なうものであ
る。
であり、基本波との結合効率を向上させるために
光入力部８としてイオン交換を２〜5μｍと深く
行ない、光波長変換部９（厚みは0.4〜0.6μｍ）
となめらかにテーパ状に結合させ、半導体レーザ
１０の光を高効率で波長変換を行なうものであ
る。
発明の効果
イオン交換法は、大きな屈折率変化と耐光ダメ
ージ特性をもつた光導波路を形成することがで
き、光波長変換素子に有効であるが、３次元導波
路の伝送ロスが大きいという短所があつた。本発
明は、この短所を取り除くもので、ここで述べた
光波長変換装置以外にもイオン交換法を用いる光
変調器などのデバイスにも有効であることは言う
までもない。
ージ特性をもつた光導波路を形成することがで
き、光波長変換素子に有効であるが、３次元導波
路の伝送ロスが大きいという短所があつた。本発
明は、この短所を取り除くもので、ここで述べた
光波長変換装置以外にもイオン交換法を用いる光
変調器などのデバイスにも有効であることは言う
までもない。
光波長変換装置としては、基本波長より最適な
導波路サイズは異なるが、いずれの波長において
も本発明のイオン交換法と装荷型光導波構造の組
み合わせは有効であり、特に、基本波長が0.8〜
0.9μｍの半導体レーザを使用する時に散乱ロスの
点で有効である。
導波路サイズは異なるが、いずれの波長において
も本発明のイオン交換法と装荷型光導波構造の組
み合わせは有効であり、特に、基本波長が0.8〜
0.9μｍの半導体レーザを使用する時に散乱ロスの
点で有効である。
イオン交換時の条件としては、安息香酸中で、
160〜250℃、５〜20分と目的に応じて処理すれば
良く、また、安息香酸以外にもリチウム安息香酸
なども使用可能である。
160〜250℃、５〜20分と目的に応じて処理すれば
良く、また、安息香酸以外にもリチウム安息香酸
なども使用可能である。
装荷物体としては、SiO2以外にはAl2O3、
Ta2O3の高周波スパツタ膜なども使用可能であ
る。
Ta2O3の高周波スパツタ膜なども使用可能であ
る。
第１図は従来の光波長変換装置の概略斜視構成
図、第２図は本発明の第１実施例の光波長変換装
置の概略斜視構成図、第３図は本発明の第２実施
例の光波長変換装置の概略断面図である。 １……LiNbO3結晶基板、３……半導体レーザ
光（基本波）、４……SH波、５……イオン交換法
により形成された薄膜状屈折率増加部、６……装
荷部、７……光が閉じ込められる部分、８……光
入射部、９……光波長変換部、１０……半導体レ
ーザ。
図、第２図は本発明の第１実施例の光波長変換装
置の概略斜視構成図、第３図は本発明の第２実施
例の光波長変換装置の概略断面図である。 １……LiNbO3結晶基板、３……半導体レーザ
光（基本波）、４……SH波、５……イオン交換法
により形成された薄膜状屈折率増加部、６……装
荷部、７……光が閉じ込められる部分、８……光
入射部、９……光波長変換部、１０……半導体レ
ーザ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基本波を放射する半導体レーザと、 LiNbO3単結晶基板と、 前記LiNbO3単結晶基板の一主面全面をイオン
交換して形成した薄膜状屈折率増加部と、 前記増加部上に形成したストライプ状の装荷部
とを備え、 前記半導体レーザから出射した基本波を、前記
装荷部直下の前記増加部端面に入射させ、前記基
本波を前記基板の厚み方向には前記増加部により
閉じ込め、横方向には前記装荷部により閉じ込
め、前記基板中に放射する高調波を取り出し、 前記高調波の取り出し方法が、前記基本波の導
波モードと前記高調波の基板への放射モードの実
効屈折率を一致させる位相整合法であることを特
徴とする光波長変換装置。 ２ 薄膜状屈折率増加部の基本波を入射させる端
部の厚みを増加させ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装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59216720A JPS6194031A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 光波長変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59216720A JPS6194031A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 光波長変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6194031A JPS6194031A (ja) | 1986-05-12 |
| JPH0523412B2 true JPH0523412B2 (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=16692862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59216720A Granted JPS6194031A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 光波長変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6194031A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69637984D1 (de) * | 1995-12-28 | 2009-09-17 | Panasonic Corp | Optischer Wellenleiter, Vorrichtung zur Umwandlung optischer Wellenlängen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| JP4776589B2 (ja) * | 2007-06-19 | 2011-09-21 | 敏彦 仁科 | 薬剤服用補助容器 |
-
1984
- 1984-10-16 JP JP59216720A patent/JPS6194031A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6194031A (ja) | 1986-05-12 |
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