JPH0545689A - 導波路型非線形光学デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高効率なβ−Ｂａ_{1 - x} Ｓｒ_x Ｂ₂ Ｏ₄ によ
る導波路型非線形光学デバイスを得る。 【構成】 β−ＢａＢ₂ Ｏ₄ 上にβ−Ｂａ_{1 - x}Ｓｒ_x
Ｂ₂ Ｏ₄ （０＜ｘ≦０．０３）をエピタキシャル成長さ
せて導波路を形成することにより、光路内のエネルギー
密度の上昇が図れ、導波路型波長変換素子を形成するこ
とができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はβ−Ｂａ_{1 - x} Ｓｒ_x
Ｂ₂ Ｏ₄ を用いた導波路型非線形光学デバイスに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】β−ＢａＢ₂ Ｏ₄ は非線形光学定数が比
較的大きく、紫外域まで透明な優れた高調波発生材料で
あるが、従来はバルク単結晶としてしか使用されていな
かった。この使用方法では、入力パワーを大きくするこ
とだけが、エネルギー密度の上昇を図れる手段であっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】β−ＢａＢ₂ Ｏ₄ を使
用した非線形光学素子で、入力パワーを上げずにエネル
ギー密度を上げるためには、光学導波路が必要であっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】β−ＢａＢ₂ Ｏ₄ 基板上
にβ−Ｂａ_{1 - x} Ｓｒ_x Ｂ₂ Ｏ₄ （但し、０＜ｘ≦０．
０３）をエピタキシャル成長させて導波路を形成したこ
とを特徴とする。

【０００５】

【作用】以下、本発明の導波路型非線形光学デバイスに
ついて詳細に説明する。

【０００６】β−ＢａＢ₂ Ｏ₄ のＢａ位置をＳｒで一部
置換したβ−Ｂａ_{1 - x} Ｓｒ_x Ｂ₂ Ｏ₄ （０＜ｘ≦０．
０３）は、表１のように、β−ＢａＢ₂ Ｏ₄ と比較して
屈折率が高いことが、本発明者の実験により初めて明ら
かになった。従って、β−ＢａＢ₂ Ｏ₄ 基板上にβ−Ｂ
ａ_{1 - x} Ｓｒ_x Ｂ₂ Ｏ₄ （０＜ｘ≦０．０３）をエピタ
キシャル成長させて薄膜を形成すれば、両者の屈折率差
により光導波路を形成することができる。

【０００７】

【表１】

【０００８】β−Ｂａ_{1 - x} Ｓｒ_x Ｂ₂ Ｏ₄ はβ−Ｂａ
Ｂ₂ Ｏ₄ と同様に紫外域まで透明で、非線形光学性を有
するので、薄膜導波路構造にすることにより、光の伝搬
は薄い膜内に制御され、入力パワーが小さくても容易に
エネルギー密度を高くすることができる。従って、小出
力光源の使用が可能な、短波長高効率レーザ光が得られ
る。なお、ｘが０．０４になるとα相の比率が大きくな
り、屈折率が低下する。したがってｘの値は０．０３ま
でが適当である。

【０００９】

【実施例】ＢａＣｌ₂ ・２Ｈ₂ Ｏ１ｍｏｌとＨ₃ ＢＯ₃
２ｍｏｌとを２リットルの水に融解し、ｐＨを１２に調
整して、ＢａＢ₂ Ｏ₄ 粉末を沈澱させた。この粉末を８
００℃で１０時間焼成し、β−ＢａＢ₂ Ｏ₄ を得た。こ
の粉末を白金るつぼに充填して、通常の高周波引上げ炉
でβ−ＢａＢ₂ Ｏ₄ 単結晶を育成した。引上げは、シー
ド回転数２０ｒｐｍ、引上げ速度３ｍｍ／ｈ、空気中雰
囲気、育成方位はｃ軸で行なった。育成結晶をｃ面に切
断し、基板用に加工した。

【００１０】β−Ｂａ_{0 . 9 7} Ｓｒ_{0 . 0 3} Ｂ₂ Ｏ₄ 粉
末は、０．９７ｍｏｌのＢａＣｌ₂ ・２Ｈ₂ Ｏと０．０
３ｍｏｌのＳｒＣｌ₂ ・６Ｈ₂ Ｏと２ｍｏｌのＨ₃ ＢＯ
₃ とを２リットルの水に融解し、ｐＨを１２に調整し、
沈澱を８００℃１０時間焼成して、作製した。

【００１１】β−Ｂａ_{0 . 9 7} Ｓｒ_{0 . 0 3} Ｂ₂ Ｏ₄ 粉
末を液相エピタキシャル成長用融体原料とし、ｚ板のβ
−ＢａＢ₂ Ｏ₄ を基板として、膜厚１μｍのβ−ＢａＢ
₂ Ｏ₄ 薄膜を作製した。

【００１２】この薄膜平面導波路の端面から入射させた
ＬＤ励起ＹＡＧレーザの１．０６４μｍ光は、導波路内
を伝搬し、β−ＢａＢ₂ Ｏ₄ の持つ非線形性によって、
出射端面から、０．５３２μｍのＳＨＧ光を得た。

【００１３】

【発明の効果】小さな入射パワーで高エネルギー密度を
得ることが可能となり、本発明により、β−Ｂａ_{1 - x}
Ｓｒ_x Ｂ₂ Ｏ₄ を利用した導波路型非線形光学デバイス
を作製できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 β−ＢａＢ₂ Ｏ₄ 基板上にβ−Ｂａ
   _{1- x} Ｓｒ_x Ｂ₂ Ｏ₄ （但し、０＜ｘ≦０．０３）がエ
   ピタキシャル成長し導波路を形成していることを特徴と
   する導波路型非線形光学デバイス。