JPH0635019A - 光源一体型波長変換素子 - Google Patents
光源一体型波長変換素子Info
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- JPH0635019A JPH0635019A JP20704392A JP20704392A JPH0635019A JP H0635019 A JPH0635019 A JP H0635019A JP 20704392 A JP20704392 A JP 20704392A JP 20704392 A JP20704392 A JP 20704392A JP H0635019 A JPH0635019 A JP H0635019A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- optical waveguide
- wavelength conversion
- conversion element
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体レーザチップ１が基本波レーザ光を発
生する。Ｌ字状固着部材７及び接着剤８がＴａ2 Ｏ5 光
導波路４を半導体レーザチップ１の端面に近接するよう
に半導体レーザチップの電界方向とＴａ2 Ｏ5 光導波路
４の電界方向とを一致させて、ヒートシンク３とＫＴＰ
−ＳＨＧ波長変換素子６とを固着支持する。このため、
基本波レーザ光をＴａ2 Ｏ5 光導波路４に導波させるこ
とができる。 【効果】 光導波路端面にＡＲコーティングを施さなく
てもよい。また、デバイスの小型化が容易となる。さら
に、マッチングの工程が容易になる。
生する。Ｌ字状固着部材７及び接着剤８がＴａ2 Ｏ5 光
導波路４を半導体レーザチップ１の端面に近接するよう
に半導体レーザチップの電界方向とＴａ2 Ｏ5 光導波路
４の電界方向とを一致させて、ヒートシンク３とＫＴＰ
−ＳＨＧ波長変換素子６とを固着支持する。このため、
基本波レーザ光をＴａ2 Ｏ5 光導波路４に導波させるこ
とができる。 【効果】 光導波路端面にＡＲコーティングを施さなく
てもよい。また、デバイスの小型化が容易となる。さら
に、マッチングの工程が容易になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ＫＴｉＯＰＯ
4 （以下ＫＴＰという）非線形光学結晶基板上に、Ｔａ
2 Ｏ5 光導波路が被着形成されてなる波長変換素子に光
源を一体化した光源一体型波長変換素子に関する。
4 （以下ＫＴＰという）非線形光学結晶基板上に、Ｔａ
2 Ｏ5 光導波路が被着形成されてなる波長変換素子に光
源を一体化した光源一体型波長変換素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、レーザ光の利用範囲の拡大化と各
技術分野でのレーザ光利用の最適化を図るため、第２高
調波発生（ＳＨＧ）によって波長範囲が拡大化された第
２高調波レーザ光が注目されるようになった。この第２
高調波発生は、周波数ωの光を周波数２ωの光に変換す
るものであり、よってレーザ光の短波長化が成される。
技術分野でのレーザ光利用の最適化を図るため、第２高
調波発生（ＳＨＧ）によって波長範囲が拡大化された第
２高調波レーザ光が注目されるようになった。この第２
高調波発生は、周波数ωの光を周波数２ωの光に変換す
るものであり、よってレーザ光の短波長化が成される。
【０００３】例えば、短波長化されたレーザ光を用いれ
ば光記録再生、光磁気記録再生等において、その記録密
度の向上を図ることができる。
ば光記録再生、光磁気記録再生等において、その記録密
度の向上を図ることができる。
【０００４】このような第２高調波レーザ光を発生する
ものとしては、例えばＫＴＰのような非線形光学結晶素
子の基板上にＴａ2 Ｏ5 からなる線形光導波路を被着形
成してなる波長変換素子（以下ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換
素子という）がある。
ものとしては、例えばＫＴＰのような非線形光学結晶素
子の基板上にＴａ2 Ｏ5 からなる線形光導波路を被着形
成してなる波長変換素子（以下ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換
素子という）がある。
【０００５】上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子では、線
形光導波路に効率良く半導体レーザ素子からの基本波を
入射させ、第２高調波レーザ光を効率良く発生すること
が望まれる。この半導体レーザ素子の基本波を線形光導
波路等の光導波路に効率良く導波させるためには、基本
波をレンズを介して光導波路の端面に集光したり、レン
ズを介さないときは半導体レーザ素子の発光点と光導波
路の端面とを基本波の波長オーダ以下の距離に近づける
ことが行われる。
形光導波路に効率良く半導体レーザ素子からの基本波を
入射させ、第２高調波レーザ光を効率良く発生すること
が望まれる。この半導体レーザ素子の基本波を線形光導
波路等の光導波路に効率良く導波させるためには、基本
波をレンズを介して光導波路の端面に集光したり、レン
ズを介さないときは半導体レーザ素子の発光点と光導波
路の端面とを基本波の波長オーダ以下の距離に近づける
ことが行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＫＴＰ
−ＳＨＧ波長変換素子において、上述したレンズを用い
ると、レンズを用いないよりも容易に基本波を光導波路
に入射させることができるが、レンズを用いるためこの
レンズの分だけ部品点数が多くなり、位置決めを行う回
数が多く光の損失も多くなる。また、半導体レーザ素子
にシングルモードのレーザ光を発生する素子を用い、シ
ングルモード状態にて使用する場合は、シングルモード
レーザ光が戻り光ノイズに敏感であるため、レンズ及び
光導波路端面に正確なＡＲコーティングを施さなければ
ならない。
−ＳＨＧ波長変換素子において、上述したレンズを用い
ると、レンズを用いないよりも容易に基本波を光導波路
に入射させることができるが、レンズを用いるためこの
レンズの分だけ部品点数が多くなり、位置決めを行う回
数が多く光の損失も多くなる。また、半導体レーザ素子
にシングルモードのレーザ光を発生する素子を用い、シ
ングルモード状態にて使用する場合は、シングルモード
レーザ光が戻り光ノイズに敏感であるため、レンズ及び
光導波路端面に正確なＡＲコーティングを施さなければ
ならない。
【０００７】また、レンズを用いない場合は、通常、パ
ッケージの中に入っている半導体レーザ素子をチップの
状態で使用しなければならない等の理由により、あまり
デバイス化されていない。
ッケージの中に入っている半導体レーザ素子をチップの
状態で使用しなければならない等の理由により、あまり
デバイス化されていない。
【０００８】さらに、上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子
は、光源である半導体レーザ素子からの基本波に対して
波長選択性を有するため、光導波路と半導体レーザ素子
とでマッチングをとる必要があり、半導体レーザ素子の
発振波長は安定していなければならない。すなわち、半
導体レーザ素子の発振波長が変動していると、上記マッ
チングを行った後にそのマッチングを狂わせてしまうこ
とになる。
は、光源である半導体レーザ素子からの基本波に対して
波長選択性を有するため、光導波路と半導体レーザ素子
とでマッチングをとる必要があり、半導体レーザ素子の
発振波長は安定していなければならない。すなわち、半
導体レーザ素子の発振波長が変動していると、上記マッ
チングを行った後にそのマッチングを狂わせてしまうこ
とになる。
【０００９】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子の光導波路に
半導体レーザ素子からの半導体レーザ光（基本波）を導
波させることができ、基本波の波長を安定させ、シング
ルモードの基本波の場合はＡＲコーティングの精度を余
り問題にせず、半導体レーザ素子と光導波路とのマッチ
ングが容易となる光源一体型波長変換素子の提供を目的
とする。
であり、上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子の光導波路に
半導体レーザ素子からの半導体レーザ光（基本波）を導
波させることができ、基本波の波長を安定させ、シング
ルモードの基本波の場合はＡＲコーティングの精度を余
り問題にせず、半導体レーザ素子と光導波路とのマッチ
ングが容易となる光源一体型波長変換素子の提供を目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光源一体型
波長変換素子は、非線形光学結晶素子の基板上に該非線
形光学結晶素子の屈折率よりも高い屈折率を持つ材料を
被着して光導波路を形成した波長変換素子と、上記光導
波路内に入射する基本波を発生する光源である半導体レ
ーザ素子と、上記半導体レーザ素子を表面端部に配し、
上記半導体レーザ素子が基本波を発生する際の熱を放熱
する放熱手段と、上記波長変換素子の光導波路が上記半
導体レーザ素子の端面に近接した状態で上記放熱手段と
上記波長変換素子とを固着支持する固着手段とを有し、
基本波を短波長化したレーザ光に変換することを特徴と
して上記課題を解決する。
波長変換素子は、非線形光学結晶素子の基板上に該非線
形光学結晶素子の屈折率よりも高い屈折率を持つ材料を
被着して光導波路を形成した波長変換素子と、上記光導
波路内に入射する基本波を発生する光源である半導体レ
ーザ素子と、上記半導体レーザ素子を表面端部に配し、
上記半導体レーザ素子が基本波を発生する際の熱を放熱
する放熱手段と、上記波長変換素子の光導波路が上記半
導体レーザ素子の端面に近接した状態で上記放熱手段と
上記波長変換素子とを固着支持する固着手段とを有し、
基本波を短波長化したレーザ光に変換することを特徴と
して上記課題を解決する。
【００１１】ここで、上記非線形光学結晶素子には、Ｋ
ＴｉＯＰＯ4 （ＫＴＰ）が用いられ、光導波路にはＴａ
2 Ｏ5 が用いられる。また、上記半導体レーザ素子はシ
ングルモードの基本波を発生する。
ＴｉＯＰＯ4 （ＫＴＰ）が用いられ、光導波路にはＴａ
2 Ｏ5 が用いられる。また、上記半導体レーザ素子はシ
ングルモードの基本波を発生する。
【００１２】また、上記固着手段は熱伝導率が低い材料
を断面Ｌ字状に形成した部材の一面を上記放熱手段に対
峙させ、該一面に直交する他面を上記導波路素子に対峙
させて、上記放熱手段と上記波長変換素子とを固着支持
する。
を断面Ｌ字状に形成した部材の一面を上記放熱手段に対
峙させ、該一面に直交する他面を上記導波路素子に対峙
させて、上記放熱手段と上記波長変換素子とを固着支持
する。
【００１３】さらに、上記半導体レーザ素子の端面と上
記光導波路とを近接するように上記固着手段を用いて上
記放熱手段と上記波長変換素子とを固着支持する際に
は、上記半導体レーザ素子の電界方向と上記光導波路の
電界方向とを一致させる。
記光導波路とを近接するように上記固着手段を用いて上
記放熱手段と上記波長変換素子とを固着支持する際に
は、上記半導体レーザ素子の電界方向と上記光導波路の
電界方向とを一致させる。
【００１４】
【作用】本発明に係る光源一体型波長変換素子は、半導
体レーザ素子が基本波を発生し、表面端部に半導体レー
ザ素子を配した放熱手段が半導体レーザ素子動作時の熱
を放熱し、光導波路が基本波を入射させ、固着手段が光
導波路を半導体レーザ素子の端面に近接するように半導
体レーザ素子の電界方向と光導波路の電界方向とを一致
させて放熱手段と上記波長変換素子とを固着支持する。
このため、基本波を光導波路に導波させることができ
る。また、光導波路を半導体レーザ素子の端面に近づけ
るので該光導波路端面にＡＲコーティングを施さなくて
も半導体レーザ素子をシングルモードで発振できる。ま
た、光導波路を半導体レーザ素子の端面に対し、しっか
りと固定できるので半導体レーザの発振波長の変動を抑
えられる。さらに、ＳＨＧにおいては、半導体レーザ素
子と光導波路とのマッチングが容易となる。
体レーザ素子が基本波を発生し、表面端部に半導体レー
ザ素子を配した放熱手段が半導体レーザ素子動作時の熱
を放熱し、光導波路が基本波を入射させ、固着手段が光
導波路を半導体レーザ素子の端面に近接するように半導
体レーザ素子の電界方向と光導波路の電界方向とを一致
させて放熱手段と上記波長変換素子とを固着支持する。
このため、基本波を光導波路に導波させることができ
る。また、光導波路を半導体レーザ素子の端面に近づけ
るので該光導波路端面にＡＲコーティングを施さなくて
も半導体レーザ素子をシングルモードで発振できる。ま
た、光導波路を半導体レーザ素子の端面に対し、しっか
りと固定できるので半導体レーザの発振波長の変動を抑
えられる。さらに、ＳＨＧにおいては、半導体レーザ素
子と光導波路とのマッチングが容易となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明に係る光源一体型波長変換素子
の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は
本発明に係る光源一体型波長変換素子の第１の実施例の
概略構成を示す断面図である。
の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は
本発明に係る光源一体型波長変換素子の第１の実施例の
概略構成を示す断面図である。
【００１６】図１において、この第１の実施例は、電極
部２に接した放熱手段であるＣｕ等で出来たヒートシン
ク３の表面端部に配され、シングルモードの基本波レー
ザ光を発生する半導体レーザチップ１と、この半導体レ
ーザチップ１からの基本波レーザ光が入射されるＴａ2
Ｏ5 光導波路４とＫＴＰ基板５とからなるＫＴＰ−ＳＨ
Ｇ波長変換素子６と、上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４を上記
半導体レーザチップ１の端面に近接した状態で上記ヒー
トシンク３と上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子６とを固
着支持する固着手段である断面Ｌ字状の部材７及び接着
剤８とを有してなる。ここで、上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路
４の基本波レーザに対する屈折率は、上記ＫＴＰ基板５
の屈折率よりも高い。
部２に接した放熱手段であるＣｕ等で出来たヒートシン
ク３の表面端部に配され、シングルモードの基本波レー
ザ光を発生する半導体レーザチップ１と、この半導体レ
ーザチップ１からの基本波レーザ光が入射されるＴａ2
Ｏ5 光導波路４とＫＴＰ基板５とからなるＫＴＰ−ＳＨ
Ｇ波長変換素子６と、上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４を上記
半導体レーザチップ１の端面に近接した状態で上記ヒー
トシンク３と上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子６とを固
着支持する固着手段である断面Ｌ字状の部材７及び接着
剤８とを有してなる。ここで、上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路
４の基本波レーザに対する屈折率は、上記ＫＴＰ基板５
の屈折率よりも高い。
【００１７】上記固着手段である断面Ｌ字状の部材（以
下Ｌ字状固着部材という）７の材質は、接着強度が確保
できるものであればよいが、上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変
換素子６が温度に敏感である等の条件が加わる場合に
は、例えば、ポリカーボネート等の熱伝導率が低く、し
かも接着強度の高いものが要求される。そして、その一
面を上記ヒートシンク３に対峙させ、その一面に直交す
る他面を上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子６に対峙させ
て、上記ヒートシンク３と上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換
素子６とを固着支持する。
下Ｌ字状固着部材という）７の材質は、接着強度が確保
できるものであればよいが、上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変
換素子６が温度に敏感である等の条件が加わる場合に
は、例えば、ポリカーボネート等の熱伝導率が低く、し
かも接着強度の高いものが要求される。そして、その一
面を上記ヒートシンク３に対峙させ、その一面に直交す
る他面を上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子６に対峙させ
て、上記ヒートシンク３と上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換
素子６とを固着支持する。
【００１８】ここで、上記半導体レーザチップ１は、上
述したようにシングルモードの基本波レーザ光を発光す
る。通常、半導体レーザ素子からの基本波にシングルモ
ードレーザ光を用い、その半導体レーザ素子をシングル
モード状態にて使用する場合、シングルモードレーザ光
が戻り光ノイズに敏感であるため、光導波路の半導体レ
ーザチップ側端面には正確にＡＲコーティングを施さな
ければならない。しかし、本第１の実施例のように上記
Ｌ字状固着部材７及び接着剤８によって半導体レーザチ
ップ１が表面端部に配されたヒートシンク３とＫＴＰ−
ＳＨＧ波長変換素子６とを基本波レーザ光が効率よくＴ
ａ2 Ｏ5 光導波路４に入射するように固着支持すれば上
記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４の上記半導体レーザチップ１側
端面にＡＲコーティングを施さなくてもよい。
述したようにシングルモードの基本波レーザ光を発光す
る。通常、半導体レーザ素子からの基本波にシングルモ
ードレーザ光を用い、その半導体レーザ素子をシングル
モード状態にて使用する場合、シングルモードレーザ光
が戻り光ノイズに敏感であるため、光導波路の半導体レ
ーザチップ側端面には正確にＡＲコーティングを施さな
ければならない。しかし、本第１の実施例のように上記
Ｌ字状固着部材７及び接着剤８によって半導体レーザチ
ップ１が表面端部に配されたヒートシンク３とＫＴＰ−
ＳＨＧ波長変換素子６とを基本波レーザ光が効率よくＴ
ａ2 Ｏ5 光導波路４に入射するように固着支持すれば上
記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４の上記半導体レーザチップ１側
端面にＡＲコーティングを施さなくてもよい。
【００１９】これは、図２に示すような実験により明ら
かとなった。すなわち、この図２は、一方の端面１４ａ
にＡＲコーティングを施していない光導波路１４と基板
１５とからなる波長変換素子１６を載せたテーブルを半
導体レーザチップ１１に対して近づけた場合の発振波長
の変動と導波光量との関係を測定する実験を示す図であ
る。
かとなった。すなわち、この図２は、一方の端面１４ａ
にＡＲコーティングを施していない光導波路１４と基板
１５とからなる波長変換素子１６を載せたテーブルを半
導体レーザチップ１１に対して近づけた場合の発振波長
の変動と導波光量との関係を測定する実験を示す図であ
る。
【００２０】上記光導波路１４は、Ｔａ2 Ｏ5 膜からな
り、幅5.0 μｍ、厚さ2.0 μｍである。（以下、Ｔａ2
Ｏ5 光導波路１４という）また、上記基板１５は、Ｇｄ
3 Ｇａ5 Ｏ12よりなる。（以下、ＧＧＧ基板１５とい
う）上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４を上記ＧＧＧ基板１５
上に形成するには、先ず、例えばタンタルペンタエトキ
シドＴａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 を原料ガスとして用いたＣＶ
Ｄ法により、ＧＧＧ単結晶板からなるＧＧＧ基板１５上
に例えばアモルファスのＴａ2 Ｏ5 膜を形成する。次
に、このＴａ2 Ｏ5 膜上にリゾ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Ｔａ2Ｏ5 膜を例
えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法によりエッチ
ングする。これにより、Ｔａ2 Ｏ5 膜からなるＴａ2 Ｏ
5 光導波路１４が形成される。
り、幅5.0 μｍ、厚さ2.0 μｍである。（以下、Ｔａ2
Ｏ5 光導波路１４という）また、上記基板１５は、Ｇｄ
3 Ｇａ5 Ｏ12よりなる。（以下、ＧＧＧ基板１５とい
う）上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４を上記ＧＧＧ基板１５
上に形成するには、先ず、例えばタンタルペンタエトキ
シドＴａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 を原料ガスとして用いたＣＶ
Ｄ法により、ＧＧＧ単結晶板からなるＧＧＧ基板１５上
に例えばアモルファスのＴａ2 Ｏ5 膜を形成する。次
に、このＴａ2 Ｏ5 膜上にリゾ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Ｔａ2Ｏ5 膜を例
えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法によりエッチ
ングする。これにより、Ｔａ2 Ｏ5 膜からなるＴａ2 Ｏ
5 光導波路１４が形成される。
【００２１】この図２において、電極部１２と、この電
極部１２に接した例えばＣｕ等で出来たヒートシンク１
３と、このヒートシンク１３の表面端部に配されシング
ルモードの基本波レーザ光を発生する半導体レーザチッ
プ１１は、精密移動可能なテーブル（以下精密移動テー
ブルという）２１に一体となって搭載され、固定されて
いる。また、この半導体レーザチップ１１からの基本波
レーザ光が入射されるＴａ2 Ｏ5 光導波路１４とＧＧＧ
基板１５とからなる波長変換素子１６も精密移動可能な
テーブル（以下精密移動テーブルという）２２に搭載さ
れ、固定されている。そして、上記精密移動テーブル２
２が矢印方向、すなわち、半導体レーザチップ１１側に
移動されたときに上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４の上記一
方の端面１４ａに対向する他方の端面１４ｂから発せら
れる導波光量とその発振波長の変化を集光レンズ２３を
介して、図示しない各計測器により計測する。ここで、
上記精密移動テーブル２１は、上記半導体レーザチップ
１１が上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４と接触した後、なお
も上記精密移動テーブル２２が移動することにより、矢
印方向に移動する。すなわち、上記精密移動テーブル２
１は、上記精密移動テーブル２２上の波長変換素子１４
に荷重を加えながら移動しうるような構造となってい
る。
極部１２に接した例えばＣｕ等で出来たヒートシンク１
３と、このヒートシンク１３の表面端部に配されシング
ルモードの基本波レーザ光を発生する半導体レーザチッ
プ１１は、精密移動可能なテーブル（以下精密移動テー
ブルという）２１に一体となって搭載され、固定されて
いる。また、この半導体レーザチップ１１からの基本波
レーザ光が入射されるＴａ2 Ｏ5 光導波路１４とＧＧＧ
基板１５とからなる波長変換素子１６も精密移動可能な
テーブル（以下精密移動テーブルという）２２に搭載さ
れ、固定されている。そして、上記精密移動テーブル２
２が矢印方向、すなわち、半導体レーザチップ１１側に
移動されたときに上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４の上記一
方の端面１４ａに対向する他方の端面１４ｂから発せら
れる導波光量とその発振波長の変化を集光レンズ２３を
介して、図示しない各計測器により計測する。ここで、
上記精密移動テーブル２１は、上記半導体レーザチップ
１１が上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４と接触した後、なお
も上記精密移動テーブル２２が移動することにより、矢
印方向に移動する。すなわち、上記精密移動テーブル２
１は、上記精密移動テーブル２２上の波長変換素子１４
に荷重を加えながら移動しうるような構造となってい
る。
【００２２】図３は、上述した図２の実験により得た結
果をグラフにした特性図である。すなわち、この図３
は、上記半導体レーザチップ１１に上記波長変換素子１
６を近づけた場合の上記半導体レーザチップ１１の発振
波長とＴａ2 Ｏ5 光導波路１４を導波する導波光量との
関係を示す。この図３の特性図において、横軸は上記波
長変換素子１６及びＴａ2 Ｏ5 光導波路１４の移動量で
あり、上記精密移動テーブル２２の移動量（０μｍは移
動量が０を示し、１、２、３・・・７μｍになるに従っ
て、移動量が長くなる）でもある。また、左側縦軸は導
波光量、右側縦軸は発振波長を示す。また、この実験を
行うにあたり、上記半導体レーザ１１は定電流駆動によ
り発光させ、その発振波長及び発光強度（導波光量）
は、波長変換素子１６が近接して存在しない状態（フリ
ーラン状態）において、790.6 ｎｍ、22ｍＷである。
果をグラフにした特性図である。すなわち、この図３
は、上記半導体レーザチップ１１に上記波長変換素子１
６を近づけた場合の上記半導体レーザチップ１１の発振
波長とＴａ2 Ｏ5 光導波路１４を導波する導波光量との
関係を示す。この図３の特性図において、横軸は上記波
長変換素子１６及びＴａ2 Ｏ5 光導波路１４の移動量で
あり、上記精密移動テーブル２２の移動量（０μｍは移
動量が０を示し、１、２、３・・・７μｍになるに従っ
て、移動量が長くなる）でもある。また、左側縦軸は導
波光量、右側縦軸は発振波長を示す。また、この実験を
行うにあたり、上記半導体レーザ１１は定電流駆動によ
り発光させ、その発振波長及び発光強度（導波光量）
は、波長変換素子１６が近接して存在しない状態（フリ
ーラン状態）において、790.6 ｎｍ、22ｍＷである。
【００２３】この図３において、破線で示すのがシング
ルモードでの発振波長の変動であり、実線で示すのが導
波光量の変動である。このシングルモードでの発振波長
の変動は上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４の移動量（以下単
に移動量という）が1.8 μｍから6.0 μｍの間にだけ見
られる。これは、上記半導体レーザチップ１１が移動量
1.8 μｍ以下の領域ではシングルモード発振状態でな
く、マルチモード発振状態となるからである。移動量が
1.8 μｍ以下の領域においては、上記半導体レーザチッ
プ１１がマルチモード発振状態であり、この状態のとき
には波長変換素子１６の移動量が変化する（０〜1.8 μ
ｍ）のに対応して実線で示すＴａ2 Ｏ5 光導波路１４内
の導波光量が周期的に変化している。これは、Ｔａ2 Ｏ
5 光導波路１４の上記半導体レーザチップ１１側端面１
４ａにＡＲコーティングが施されていないためである。
通常、ＡＲコーティングが施されていないと、反射率は
約１４〜１５％となり、この約１４〜１５％の反射光が
上記半導体レーザチップ１１内に戻ってくる。このと
き、位相の関係から発振波長の１／４λ毎に導波光量に
ある程度大きな振幅が表れる。このように導波光量の振
幅がある程度大きいときは、上記半導体レーザチップ１
１と上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４との距離が離れている
ときである。そして、距離が段々近づくにつれて、戻っ
てくる光の量が多くなり、導波光量の振幅がしだいにか
なり大きくなる。しかし、波長が１／４λを切る位にな
ると、戻り光の位相が合わなくなり（互いに打ち消し合
い）導波光量の大きな振幅は、急激に縮小する。この状
態が図３上では、移動量1.8 μｍ付近であり、上記半導
体レーザチップ１１と上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４との
接触が開始される点である。
ルモードでの発振波長の変動であり、実線で示すのが導
波光量の変動である。このシングルモードでの発振波長
の変動は上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４の移動量（以下単
に移動量という）が1.8 μｍから6.0 μｍの間にだけ見
られる。これは、上記半導体レーザチップ１１が移動量
1.8 μｍ以下の領域ではシングルモード発振状態でな
く、マルチモード発振状態となるからである。移動量が
1.8 μｍ以下の領域においては、上記半導体レーザチッ
プ１１がマルチモード発振状態であり、この状態のとき
には波長変換素子１６の移動量が変化する（０〜1.8 μ
ｍ）のに対応して実線で示すＴａ2 Ｏ5 光導波路１４内
の導波光量が周期的に変化している。これは、Ｔａ2 Ｏ
5 光導波路１４の上記半導体レーザチップ１１側端面１
４ａにＡＲコーティングが施されていないためである。
通常、ＡＲコーティングが施されていないと、反射率は
約１４〜１５％となり、この約１４〜１５％の反射光が
上記半導体レーザチップ１１内に戻ってくる。このと
き、位相の関係から発振波長の１／４λ毎に導波光量に
ある程度大きな振幅が表れる。このように導波光量の振
幅がある程度大きいときは、上記半導体レーザチップ１
１と上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４との距離が離れている
ときである。そして、距離が段々近づくにつれて、戻っ
てくる光の量が多くなり、導波光量の振幅がしだいにか
なり大きくなる。しかし、波長が１／４λを切る位にな
ると、戻り光の位相が合わなくなり（互いに打ち消し合
い）導波光量の大きな振幅は、急激に縮小する。この状
態が図３上では、移動量1.8 μｍ付近であり、上記半導
体レーザチップ１１と上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４との
接触が開始される点である。
【００２４】この接触開始点を過ぎて、なお上記精密移
動テーブル２２が移動され、上記波長変換素子１６の移
動距離が1.8 μｍから6.0 μｍの間になると、上記半導
体レーザチップ１１はシングルモード発振状態となり、
さらに、Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４内の導波光量は周期的
に変化しなくなう。
動テーブル２２が移動され、上記波長変換素子１６の移
動距離が1.8 μｍから6.0 μｍの間になると、上記半導
体レーザチップ１１はシングルモード発振状態となり、
さらに、Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４内の導波光量は周期的
に変化しなくなう。
【００２５】この図３から、シングルモードの上記半導
体レーザチップ１１は上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４の端
面１４ａにＡＲコーティングを施さなくても、該Ｔａ2
Ｏ5光導波路１４の端面１４ａをある程度（図３の場
合、光導波路を1.8 μｍから6.0 μｍ移動させて）上記
半導体レーザチップ１１の発光点に近づければ、上記半
導体レーザチップ１１をシングルモード状態で発振させ
ることができ、しかもその光をＴａ2 Ｏ5 光導波路１４
内に導波できることが分かる。しかし、Ｔａ2 Ｏ5 光導
波路１４内の導波光量が周期的に変化していないが、上
記精密移動テーブル２２をわずかに移動すると、半導体
レーザの発振状態が数ｎｍ変動してしまうことも分か
る。
体レーザチップ１１は上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４の端
面１４ａにＡＲコーティングを施さなくても、該Ｔａ2
Ｏ5光導波路１４の端面１４ａをある程度（図３の場
合、光導波路を1.8 μｍから6.0 μｍ移動させて）上記
半導体レーザチップ１１の発光点に近づければ、上記半
導体レーザチップ１１をシングルモード状態で発振させ
ることができ、しかもその光をＴａ2 Ｏ5 光導波路１４
内に導波できることが分かる。しかし、Ｔａ2 Ｏ5 光導
波路１４内の導波光量が周期的に変化していないが、上
記精密移動テーブル２２をわずかに移動すると、半導体
レーザの発振状態が数ｎｍ変動してしまうことも分か
る。
【００２６】したがって、上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４
の移動位置を上記半導体レーザチップ１１からの基本波
レーザ光がシングルモード状態であり、かつ導波光量が
周期的に変化しない状態の位置とし、その位置を正確に
保って上記半導体レーザチップ１１と上記Ｔａ2 Ｏ5 光
導波路１４を固定することが要求される。そのために
は、上記第１の実施例のような固着手段、すなわちＬ字
状固着部材７と接着剤８を用いて、上記半導体レーザチ
ップ１１と上記波長変換素子１６とを一体化すればよ
い。
の移動位置を上記半導体レーザチップ１１からの基本波
レーザ光がシングルモード状態であり、かつ導波光量が
周期的に変化しない状態の位置とし、その位置を正確に
保って上記半導体レーザチップ１１と上記Ｔａ2 Ｏ5 光
導波路１４を固定することが要求される。そのために
は、上記第１の実施例のような固着手段、すなわちＬ字
状固着部材７と接着剤８を用いて、上記半導体レーザチ
ップ１１と上記波長変換素子１６とを一体化すればよ
い。
【００２７】この一体化の方法、すなわち、上記第１の
実施例の固着の方法を以下に示す。先ず、ＫＴＰ−ＳＨ
Ｇ波長変換素子６とＬ字状固着部材７とを接着剤８によ
り固定する。この固定した上記Ｌ字状固着部材７と上記
ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子６とを図２に示した精密移
動テーブル２２に搭載する。次に、上記半導体レーザチ
ップ１が表面端部に配されたヒートシンク３に接した電
極２を図２に示した精密移動テーブル２１に搭載し、定
電流駆動する。そして、精密移動テーブル２２の位置を
上記半導体レーザチップ１がシングルモードの基本波レ
ーザ光を発振する状態で上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４内を
導波するように調整する。その後、上記Ｌ字状固着部材
７及びＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子６と上記半導体レー
ザチップ１及びヒートシンク３とを接着剤８により接着
する。このとき、上記半導体レーザチップ１の電界方向
と上記光導波路４の電界方向とを一致させてから一体化
する。この電界の方向は、上記半導体レーザチップ１及
び上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４ともに、図１において、紙
面に対し垂直方向となる。最後に、上記精密移動テーブ
ル２２を除去する。
実施例の固着の方法を以下に示す。先ず、ＫＴＰ−ＳＨ
Ｇ波長変換素子６とＬ字状固着部材７とを接着剤８によ
り固定する。この固定した上記Ｌ字状固着部材７と上記
ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子６とを図２に示した精密移
動テーブル２２に搭載する。次に、上記半導体レーザチ
ップ１が表面端部に配されたヒートシンク３に接した電
極２を図２に示した精密移動テーブル２１に搭載し、定
電流駆動する。そして、精密移動テーブル２２の位置を
上記半導体レーザチップ１がシングルモードの基本波レ
ーザ光を発振する状態で上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４内を
導波するように調整する。その後、上記Ｌ字状固着部材
７及びＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子６と上記半導体レー
ザチップ１及びヒートシンク３とを接着剤８により接着
する。このとき、上記半導体レーザチップ１の電界方向
と上記光導波路４の電界方向とを一致させてから一体化
する。この電界の方向は、上記半導体レーザチップ１及
び上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４ともに、図１において、紙
面に対し垂直方向となる。最後に、上記精密移動テーブ
ル２２を除去する。
【００２８】このようにすれば、上記半導体レーザチッ
プ１からの基本波レーザ光がシングルモード状態であ
り、かつ導波光量が周期的に変化しない状態で上記半導
体レーザチップ１と上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４とを極め
て近接させ、上記ヒートシンク３と上記波長変換素子６
とを上記Ｌ字状固着部材７及び接着剤８により、固着支
持できる。
プ１からの基本波レーザ光がシングルモード状態であ
り、かつ導波光量が周期的に変化しない状態で上記半導
体レーザチップ１と上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４とを極め
て近接させ、上記ヒートシンク３と上記波長変換素子６
とを上記Ｌ字状固着部材７及び接着剤８により、固着支
持できる。
【００２９】ここで、上記半導体レーザチップ１１のフ
リーラン状態の波長スペクトルを図４に、また半導体レ
ーザチップ１１と波長変換素子１６とを一体化した後の
導波光の波長スペクトルを図５に、さらに上記一体化の
方法の途中での導波光の波長スペクトルを図６に示す。
この図４、５及び６のデータはいずれも定電流駆動によ
り、半導体レーザを発光させ、その駆動電流を一定とし
ている。
リーラン状態の波長スペクトルを図４に、また半導体レ
ーザチップ１１と波長変換素子１６とを一体化した後の
導波光の波長スペクトルを図５に、さらに上記一体化の
方法の途中での導波光の波長スペクトルを図６に示す。
この図４、５及び６のデータはいずれも定電流駆動によ
り、半導体レーザを発光させ、その駆動電流を一定とし
ている。
【００３０】したがって、この第１の実施例は、上記半
導体レーザチップ１と上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子
６とを一体化することにより、図４に示すフリーラン状
態の波長スペクトルと同様の波長スペクトルを得られ
る。つまり、半導体レーザチップ１に対するＴａ2 Ｏ5
光導波路４の固定に、上記図１に示すようにＬ字状固着
部材７を用いているので、シングルモードの基本波レー
ザ光は、図４に示すフリーラン状態とほぼ同様の発振状
態となる。
導体レーザチップ１と上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子
６とを一体化することにより、図４に示すフリーラン状
態の波長スペクトルと同様の波長スペクトルを得られ
る。つまり、半導体レーザチップ１に対するＴａ2 Ｏ5
光導波路４の固定に、上記図１に示すようにＬ字状固着
部材７を用いているので、シングルモードの基本波レー
ザ光は、図４に示すフリーラン状態とほぼ同様の発振状
態となる。
【００３１】また、シングルモードの基本波レーザ光は
フリーラン状態とほぼ同様の発振状態となるので、Ｔａ
2 Ｏ5 光導波路４と上記半導体レーザ１のマッチングを
行った後にそのマッチングを狂わせる危険性が大幅に減
少できる。
フリーラン状態とほぼ同様の発振状態となるので、Ｔａ
2 Ｏ5 光導波路４と上記半導体レーザ１のマッチングを
行った後にそのマッチングを狂わせる危険性が大幅に減
少できる。
【００３２】次に、図７は本発明に係る半導体レーザ一
体型光導波路装置の第２の実施例の概略構成を示す断面
図である。図７において、この第２の実施例は、電極部
３２に接した放熱手段であるヒートシンク３３の表面端
部に配され、シングルモードレーザの基本波光を発生す
る半導体レーザチップ３１と、この半導体レーザチップ
３１からの基本波レーザ光が入射されるＴａ2 Ｏ5 光導
波路３４、ＫＴＰ基板３５及びクラッド層３６とからな
るＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子３７と、上記Ｔａ2 Ｏ5
光導波路３４を上記半導体レーザチップ３１の端面に近
接した状態で支持する固着手段であるＬ字状固着部材３
８及び図示しない接着剤３９とを有する。ここで、上記
Ｔａ2 Ｏ5 光導波路３４の基本波に対する屈折率は、上
記ＫＴＰ基板３５のそれよりも高い。また、上記クラッ
ド層３６の屈折率は、上記ＫＴＰ基板３５のそれよりも
低い。
体型光導波路装置の第２の実施例の概略構成を示す断面
図である。図７において、この第２の実施例は、電極部
３２に接した放熱手段であるヒートシンク３３の表面端
部に配され、シングルモードレーザの基本波光を発生す
る半導体レーザチップ３１と、この半導体レーザチップ
３１からの基本波レーザ光が入射されるＴａ2 Ｏ5 光導
波路３４、ＫＴＰ基板３５及びクラッド層３６とからな
るＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子３７と、上記Ｔａ2 Ｏ5
光導波路３４を上記半導体レーザチップ３１の端面に近
接した状態で支持する固着手段であるＬ字状固着部材３
８及び図示しない接着剤３９とを有する。ここで、上記
Ｔａ2 Ｏ5 光導波路３４の基本波に対する屈折率は、上
記ＫＴＰ基板３５のそれよりも高い。また、上記クラッ
ド層３６の屈折率は、上記ＫＴＰ基板３５のそれよりも
低い。
【００３３】この第２の実施例に用いられるＫＴＰ−Ｓ
ＨＧ波長変換素子３７を図８に示す。この図８に示すＫ
ＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子３７は、ＫＴＰ非線形光学結
晶基板３５とこのＫＴＰ非線形光学結晶基板３５上に形
成されたＴａ2 Ｏ5 光導波路３４をクラッド層３６で覆
っている。このクラッド層３６は、例えば、ＳｉＯ2等
によって１〜２μｍの厚さに被着形成されたものであ
り、上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路３４を保護すると共にその
屈折率により、Ｔａ2 Ｏ5 光導波路３４内の基本波レー
ザ光のパワー密度を上げる。
ＨＧ波長変換素子３７を図８に示す。この図８に示すＫ
ＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子３７は、ＫＴＰ非線形光学結
晶基板３５とこのＫＴＰ非線形光学結晶基板３５上に形
成されたＴａ2 Ｏ5 光導波路３４をクラッド層３６で覆
っている。このクラッド層３６は、例えば、ＳｉＯ2等
によって１〜２μｍの厚さに被着形成されたものであ
り、上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路３４を保護すると共にその
屈折率により、Ｔａ2 Ｏ5 光導波路３４内の基本波レー
ザ光のパワー密度を上げる。
【００３４】上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子３７の具
体的な形成方法は以下の通りである。先ず、例えばタン
タルペンタエトキシドＴａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 を原料ガス
として用いたＣＶＤ法により、ＫＴＰ単結晶板からなる
ＫＴＰ基板３５上に例えばアモルファスのＴａ2 Ｏ5 膜
を形成する。次に、このＴａ2 Ｏ5 膜上にリゾグラフィ
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Ｔ
ａ2 Ｏ5 膜を例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
法によりエッチングする。これにより、Ｔａ2 Ｏ5 膜か
らなるＴａ2 Ｏ 5 光導波路３４が形成される。そして、
上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４を覆って、クラッド層３６
を、例えばＳｉＯ2 によって、あるいはＳｉＯ2 とＴａ
2 Ｏ5 の複合酸化物（ＳｉＯ2 ）x （Ｔａ2 Ｏ5 ）1-X
によって、１〜２μｍの厚さにスパッタ、ＣＶＤ法によ
って被着形成する。
体的な形成方法は以下の通りである。先ず、例えばタン
タルペンタエトキシドＴａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 を原料ガス
として用いたＣＶＤ法により、ＫＴＰ単結晶板からなる
ＫＴＰ基板３５上に例えばアモルファスのＴａ2 Ｏ5 膜
を形成する。次に、このＴａ2 Ｏ5 膜上にリゾグラフィ
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Ｔ
ａ2 Ｏ5 膜を例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
法によりエッチングする。これにより、Ｔａ2 Ｏ5 膜か
らなるＴａ2 Ｏ 5 光導波路３４が形成される。そして、
上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路１４を覆って、クラッド層３６
を、例えばＳｉＯ2 によって、あるいはＳｉＯ2 とＴａ
2 Ｏ5 の複合酸化物（ＳｉＯ2 ）x （Ｔａ2 Ｏ5 ）1-X
によって、１〜２μｍの厚さにスパッタ、ＣＶＤ法によ
って被着形成する。
【００３５】上記固着手段であるＬ字状固着部材３８の
材質は、上記第１の実施例と同様に接着強度が確保でき
るものであればよいが、上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素
子３７が温度に敏感である等の条件が加わる場合には、
例えば、ポリカーボネート等の熱伝動率が低く、しかも
接着強度の高いものが要求される。そして、その一面を
上記ヒートシンク３３に対峙させ、その一面に直交する
他面を上記クラッド層３６が被着形成されたＫＴＰ−Ｓ
ＨＧ波長変換素子３７に対峙させて、上記ヒートシンク
３３と上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子３７とを固着支
持する。
材質は、上記第１の実施例と同様に接着強度が確保でき
るものであればよいが、上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素
子３７が温度に敏感である等の条件が加わる場合には、
例えば、ポリカーボネート等の熱伝動率が低く、しかも
接着強度の高いものが要求される。そして、その一面を
上記ヒートシンク３３に対峙させ、その一面に直交する
他面を上記クラッド層３６が被着形成されたＫＴＰ−Ｓ
ＨＧ波長変換素子３７に対峙させて、上記ヒートシンク
３３と上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子３７とを固着支
持する。
【００３６】この第２の実施例の一体化方法について
は、上記第１の実施例とほとんど同様であり、ここでは
省略する。
は、上記第１の実施例とほとんど同様であり、ここでは
省略する。
【００３７】したがって、この第２の実施例において
も、上記半導体レーザチップ３１と上記ＫＴＰ−ＳＨＧ
波長変換素子３７とを一体化することにより、図４に示
すフリーラン状態の波長スペクトルと同様の波長スペク
トルを図５に示すように得られる。つまり、半導体レー
ザチップ３１に対するＴａ2 Ｏ5 光導波路３４の固定
に、上記図７に示すようにＬ字状固着部材３８を用いる
ので、シングルモードの基本波レーザ光は、図４に示す
フリーラン状態とほぼ同様の発振状態となる。
も、上記半導体レーザチップ３１と上記ＫＴＰ−ＳＨＧ
波長変換素子３７とを一体化することにより、図４に示
すフリーラン状態の波長スペクトルと同様の波長スペク
トルを図５に示すように得られる。つまり、半導体レー
ザチップ３１に対するＴａ2 Ｏ5 光導波路３４の固定
に、上記図７に示すようにＬ字状固着部材３８を用いる
ので、シングルモードの基本波レーザ光は、図４に示す
フリーラン状態とほぼ同様の発振状態となる。
【００３８】また、この第２の実施例によれば、上記第
１の実施例と同様にシングルモードの基本波レーザ光は
フリーラン状態とほぼ同様の発振状態を得られるので、
Ｔａ2 Ｏ5 光導波路３４と半導体レーザチップ３１のマ
ッチングを行った後にそのマッチングを狂わせる危険性
が大幅に減少できる。
１の実施例と同様にシングルモードの基本波レーザ光は
フリーラン状態とほぼ同様の発振状態を得られるので、
Ｔａ2 Ｏ5 光導波路３４と半導体レーザチップ３１のマ
ッチングを行った後にそのマッチングを狂わせる危険性
が大幅に減少できる。
【００３９】なお、本発明に係る半導体レーザ一体型光
導波路装置は、上記実施例にのみ限定されるものではな
く、例えば、図９に示すように半導体レーザチップ４１
及びヒートシンク４３とＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子４
６とを固着手段として接着剤４７のみを用いて一体化し
てもよい。すなわち、電極部４２に接したヒートシンク
４４の表面端部に配され、シングルモードレーザの基本
波レーザ光を発生する半導体レーザチップ４１及び上記
ヒートシンク４３と、この半導体レーザチップ４１から
の基本波レーザ光が入射されるＴａ2 Ｏ5 光導波路４４
とＫＴＰ基板４５とからなるＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素
子４６とを、上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４４を上記半導体
レーザチップ４１の端面に近接した状態とし、固着手段
である接着剤４７とで支持してもよい。しかし、この場
合上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子４６は上記半導体レ
ーザチップ４１及び上記ヒートシンク４３に対して、接
触している部分が少ないので、接着剤４７を図９に示す
ように盛り上げて塗布することにより、接着強度を確保
する。
導波路装置は、上記実施例にのみ限定されるものではな
く、例えば、図９に示すように半導体レーザチップ４１
及びヒートシンク４３とＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子４
６とを固着手段として接着剤４７のみを用いて一体化し
てもよい。すなわち、電極部４２に接したヒートシンク
４４の表面端部に配され、シングルモードレーザの基本
波レーザ光を発生する半導体レーザチップ４１及び上記
ヒートシンク４３と、この半導体レーザチップ４１から
の基本波レーザ光が入射されるＴａ2 Ｏ5 光導波路４４
とＫＴＰ基板４５とからなるＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素
子４６とを、上記Ｔａ2 Ｏ5 光導波路４４を上記半導体
レーザチップ４１の端面に近接した状態とし、固着手段
である接着剤４７とで支持してもよい。しかし、この場
合上記ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子４６は上記半導体レ
ーザチップ４１及び上記ヒートシンク４３に対して、接
触している部分が少ないので、接着剤４７を図９に示す
ように盛り上げて塗布することにより、接着強度を確保
する。
【００４０】また、上記第１の実施例及び第２の実施例
では、固着手段としてＬ字状固着部材７及び３８を用い
たが、その形状は、基本波レーザ光がＴａ2 Ｏ5 光導波
路に多く導波する場合でのヒートシンク側の接着面とＫ
ＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子側の接着面とのなす角度が９
０°であれば、どのような形状でもよい。ただし、この
場合、装置の小型化を損なわない範囲であることが条件
となる。
では、固着手段としてＬ字状固着部材７及び３８を用い
たが、その形状は、基本波レーザ光がＴａ2 Ｏ5 光導波
路に多く導波する場合でのヒートシンク側の接着面とＫ
ＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子側の接着面とのなす角度が９
０°であれば、どのような形状でもよい。ただし、この
場合、装置の小型化を損なわない範囲であることが条件
となる。
【００４１】また、上記第２の実施例では、ＫＴＰ−Ｓ
ＨＧ波長変換素子３７のＴａ2 Ｏ5光導波路３４の基本
波入射端側と出射端側の厚さに差を持たせていないが、
図１０に示すように、入射端側３４ａを出射端側３４ｂ
より肉厚としてもよい。この場合、基本波の入射効率が
さらに良くなる。
ＨＧ波長変換素子３７のＴａ2 Ｏ5光導波路３４の基本
波入射端側と出射端側の厚さに差を持たせていないが、
図１０に示すように、入射端側３４ａを出射端側３４ｂ
より肉厚としてもよい。この場合、基本波の入射効率が
さらに良くなる。
【００４２】さらに、上記第１の実施例及び第２の実施
例では、半導体レーザチップ１及び３１をシングルモー
ドで発振させたが、マルチモードで発振させてもよい。
例では、半導体レーザチップ１及び３１をシングルモー
ドで発振させたが、マルチモードで発振させてもよい。
【００４３】
【発明の効果】本発明に係る光源一体型波長変換素子
は、非線形光学結晶素子の基板上に該非線形光学結晶素
子の屈折率よりも高い屈折率を持つ材料を被着して光導
波路を形成した波長変換素子と、上記光導波路内に入射
する基本波を発生する光源である半導体レーザ素子と、
上記半導体レーザ素子を表面端部に配し、上記半導体レ
ーザ素子が基本波を発生する際の熱を放熱する放熱手段
と、上記波長変換素子の光導波路が上記半導体レーザ素
子の端面に近接した状態で上記放熱手段と上記波長変換
素子とを固着支持する固着手段とを有し、基本波を短波
長化したレーザ光に変換するので、特にレンズを用いる
がなく、部品点数を減らせ、位置決めを行う回数を１回
とし、光の損失が少ない状態で基本波レーザ光（半導体
レーザ光）を光導波路に導波させることができる。
は、非線形光学結晶素子の基板上に該非線形光学結晶素
子の屈折率よりも高い屈折率を持つ材料を被着して光導
波路を形成した波長変換素子と、上記光導波路内に入射
する基本波を発生する光源である半導体レーザ素子と、
上記半導体レーザ素子を表面端部に配し、上記半導体レ
ーザ素子が基本波を発生する際の熱を放熱する放熱手段
と、上記波長変換素子の光導波路が上記半導体レーザ素
子の端面に近接した状態で上記放熱手段と上記波長変換
素子とを固着支持する固着手段とを有し、基本波を短波
長化したレーザ光に変換するので、特にレンズを用いる
がなく、部品点数を減らせ、位置決めを行う回数を１回
とし、光の損失が少ない状態で基本波レーザ光（半導体
レーザ光）を光導波路に導波させることができる。
【００４４】また、光導波路の端面をある程度半導体レ
ーザ素子の端面に近づければ、該光導波路端面にＡＲコ
ーティングを施さなくても半導体レーザ素子をシングル
モード状態で発振でき、このシングルモード状態の基本
波レーザ光を光導波路に導波させることができる。ま
た、光導波路端面にＡＲコーティングを施す場合におい
ても、その精度を緩められる。
ーザ素子の端面に近づければ、該光導波路端面にＡＲコ
ーティングを施さなくても半導体レーザ素子をシングル
モード状態で発振でき、このシングルモード状態の基本
波レーザ光を光導波路に導波させることができる。ま
た、光導波路端面にＡＲコーティングを施す場合におい
ても、その精度を緩められる。
【００４５】また、放熱手段であるヒートシンクの表面
端部に半導体レーザ素子を配し、該ヒートシンクと波長
変換素子をＬ字状固着部材で固着するので、半導体レー
ザ素子と光導波路とを近接した状態で固定でき、デバイ
スの小型化が可能となる。
端部に半導体レーザ素子を配し、該ヒートシンクと波長
変換素子をＬ字状固着部材で固着するので、半導体レー
ザ素子と光導波路とを近接した状態で固定でき、デバイ
スの小型化が可能となる。
【００４６】また、シングルモードの半導体レーザ光を
光導波路に導波させる場合、光導波路を半導体レーザ素
子の端面に対してしっかりと固定できるので半導体レー
ザ素子の発振波長の変動を抑え、フリーラン状態とほぼ
同様の安定した発振状態が得られる。
光導波路に導波させる場合、光導波路を半導体レーザ素
子の端面に対してしっかりと固定できるので半導体レー
ザ素子の発振波長の変動を抑え、フリーラン状態とほぼ
同様の安定した発振状態が得られる。
【００４７】さらに、半導体レーザ素子と光導波路との
マッチングが容易になる。
マッチングが容易になる。
【図１】本発明に係る光源一体型波長変換素子の第１の
実施例の概略構成を示す断面図である。
実施例の概略構成を示す断面図である。
【図２】半導体レーザに波長変換素子を近づける実験の
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【図３】図２で示された実験の結果を示す特性図であ
る。
る。
【図４】フリーラン状態の波長スペクトル図である。
【図５】一体化工程終了後の導波光の波長スペクトル図
である。
である。
【図６】一体化工程の途中における導波光の波長スペク
トル図である。
トル図である。
【図７】第２の実施例の概略構成を示す図である。
【図８】第２の実施例に用いられるＫＴＰ−ＳＨＧ波長
変換素子の構造を示す図である。
変換素子の構造を示す図である。
【図９】他の実施例の概略構成を示す図である。
【図10】他のＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子の構造を示す
図である。
図である。
１・・・・・半導体レーザチップ ３・・・・・ヒートシンク ４・・・・・Ｔａ2 Ｏ5 光導波路 ５・・・・・ＫＴＰ基板 ６・・・・・ＫＴＰ−ＳＨＧ波長変換素子 ７・・・・・Ｌ字状固着部材 ８・・・・・接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/18
Claims (1)
- 【請求項１】 非線形光学結晶素子の基板上に該非線形
光学結晶素子の屈折率よりも高い屈折率を持つ材料を被
着して光導波路を形成した波長変換素子と、 上記光導波路内に入射する基本波を発生する光源である
半導体レーザ素子と、 上記半導体レーザ素子を表面端部に配し、上記半導体レ
ーザ素子が基本波を発生する際の熱を放熱する放熱手段
と、 上記波長変換素子の光導波路が上記半導体レーザ素子の
端面に近接した状態で上記放熱手段と上記波長変換素子
とを固着支持する固着手段とを有し、基本波を短波長化
したレーザ光に変換することを特徴とする光源一体型波
長変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20704392A JPH0635019A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 光源一体型波長変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20704392A JPH0635019A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 光源一体型波長変換素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0635019A true JPH0635019A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16533266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20704392A Withdrawn JPH0635019A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 光源一体型波長変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635019A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0774684A3 (en) * | 1995-11-16 | 1998-04-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical apparatus and method for producing the same |
| US5960259A (en) * | 1995-11-16 | 1999-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical apparatus and method for producing the same |
-
1992
- 1992-07-13 JP JP20704392A patent/JPH0635019A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0774684A3 (en) * | 1995-11-16 | 1998-04-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical apparatus and method for producing the same |
| US5835650A (en) * | 1995-11-16 | 1998-11-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical apparatus and method for producing the same |
| US5960259A (en) * | 1995-11-16 | 1999-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical apparatus and method for producing the same |
| US6067393A (en) * | 1995-11-16 | 2000-05-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical apparatus and method for producing the same |
| US6069904A (en) * | 1995-11-16 | 2000-05-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical apparatus and method for producing the same |
| US6298075B1 (en) | 1995-11-16 | 2001-10-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical apparatus and method for producing the same |
| US6590915B1 (en) | 1995-11-16 | 2003-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical apparatus and method for producing the same |
| US7133428B2 (en) | 1995-11-16 | 2006-11-07 | Mmatsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical apparatus and method for producing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |