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波长转换元件

阅读:1014发布:2020-05-20

专利汇可以提供波长转换元件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 波长 转换元件,其具有用于将基波的波长进行转换并产生高次谐波的周期极化反转结构。波长转换元件具有形成有周期极化反转结构的强 电介质 基板 ,当从相对于基波的传播方向平行且相对于强电介质基板的上表面的法线平行的截面来看强电介质基板时,周期极化反转结构的纵极化反转边界相对于上表面的法线倾斜。,下面是波长转换元件专利的具体信息内容。

1.一种波长转换元件,具有用于将基波的波长进行转换并产生高次谐波的周期极化反转结构,其特征在于,
具有形成有所述周期极化反转结构的强电介质基板,当从相对于所述基波的传播方向平行且相对于所述强电介质基板的上表面的法线平行的截面来看所述强电介质基板时,所述周期极化反转结构的纵极化反转边界相对于所述上表面的法线倾斜。
2.根据权利要求1所述的波长转换元件,其特征在于,所述纵极化反转边界相对于所述强电介质基板的所述上表面的法线的倾斜度为3~25°。
3.根据权利要求1或2所述的波长转换元件,其特征在于,所述强电介质基板为斜切Y板。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的波长转换元件,其特征在于,当从所述上表面俯视地看所述强电介质基板时,所述基波的传播方向与所述周期极化反转结构的平极化反转边界大致垂直。
5.根据权利要求1~3中的任一项所述的波长转换元件,其特征在于,当从所述上表面俯视地看所述强电介质基板时,所述基波的传播方向与所述周期极化反转结构的水平极化反转边界所成的角为锐角。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的波长转换元件,其特征在于,具有支撑基板、及将所述强电介质基板的底面接合到所述支撑基板的粘结层。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的波长转换元件,其特征在于,所述强电介质基板具有槽型光波导,在该槽型光波导内形成有所述周期极化反转结构。
8.根据权利要求1~6中的任一项所述的波长转换元件,其特征在于,所述强电介质基板具有片状光波导,在该片状光波导内形成有所述周期极化反转结构。

说明书全文

波长转换元件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种波长转换元件。

背景技术

[0002] 蓝色激光器利用GaN系的半导体材料而实现了产品化,且作为显示器用光源已得到了应用。现在,正在用GaN系半导体激光器进行振荡波长的长波长化,并一直进行至绿色光带附近的激光振荡的确认。但是,包含产品化了的蓝色激光器,GaN系半导体激光器具有耗电大的问题。
[0003] 另一方面,采用了波长转换元件的激光虽然组装部件的个数变得多了,但耗电较小。另外,由于从波导输出的光束质量也较好,所以即便是与GaN系半导体激光器相同的光输出,也具有光的利用效率高这一优点。另外,因为波长稳定,所以在计测用途方面具有能够对低杂音进行测量这一特长。
[0004] 作为用于波长转换元件的具有非线性效果的结晶,有铌酸锂或钽酸锂单晶。这些结晶的二次非线性光学常数较高,通过在这些结晶中形成周期性的极化反转结构,可实现准相位匹配(Quasi-Phase-Matched:QPM)方式的二次谐波发生(Second-Harmonic-Generation:SHG)装置。另外,通过在该周期极化反转结构内形成波导,可实现高效的SHG装置,能够较为自由地设计成不仅适用于显示器的用途还适用于光通信、医学、光化学、各种光计测等的波长,可以进行广泛的应用。
[0005] 但是,本发明者要得到二次谐波,而将基本光与波导型波长转换元件进行光学耦合时,高次谐波的振荡输出有时会变得不稳定。
[0006] 本申请人在日本专利第4646333号公报中,提出了在强电介质基板形成周期极化反转结构之际,通过将周期极化反转结构的极化反转面从与基波的传播方向垂直的方向偏离,来抑制回返光的方案。
[0007] 另外,在日本特开2012-118528中,也提出了同样地通过使极化反转区域倾斜,来降低传播光的背面反射的方案。

发明内容

[0008] 本发明者尝试了将纤维光栅与固体激光振荡器进行光学性地耦合并将作为外部共振器的光源用作基波的光源,以高效率使高次谐波振荡。在这种情况下,通过采用纤维光栅,对基波的波长宽度进行精密地控制并极降低了基波的波长偏差。与此同时,尝试了通过提高周期极化反转结构的周期的精度,来实现高的波长转换效率。通过抑制基波的波长偏差,使周期的制造精度得以提高,即使缩小相位整合波长宽度,也应该可以抑制因衰减而引起的波长转换效率的降低或不稳定。
[0009] 但是,当尝试实际试制时,有时还是在高次谐波的振荡输出中会产生随时间的波动。本发明者对其原因进行了研究,其结果,输出波动的原因不是上述相位整合波长的细微偏差,而是稍微偏离于基波波长的波长的回返光的振荡。
[0010] 本发明者尝试了如日本专利第4646333号、日本特开2012-118528号公报中记载的那样,使极化反转面相对于与基波的传播方向垂直的方向倾斜。但是,虽然可以抑制因回返光而引起的波长转换效率降低,却难以有效利用本来的高振荡效率。
[0011] 本发明的问题是对起因于回返光的反馈的转换效率下降进行抑制,且使高次谐波输出进一步地提高。
[0012] 本发明的波长转换元件具有用于将基波的波长进行转换并产生高次谐波的周期极化反转结构,
[0013] 该波长转换元件具有形成有周期极化反转结构的强电介质基板,
[0014] 当从相对于基波的传播方向平行且相对于上表面的法线平行的截面来看强电介质基板时,所述周期极化反转结构的纵极化反转边界相对于上表面的法线倾斜。
[0015] 以往,例如,如图3(a)的俯视图所示,通过使平极化反转边界PH与光的传播方向OE的度α从直角稍微变化来抑制回返光。但是,已经清楚地知道,在这种结构中,当回返光越是可以充分地减少则角度α从直角偏离得越大时,这时极化反转本身的效率将会降低,为此,作为整体的波长转换效率的上升就将受到限制。
[0016] 其原因虽不明确,但可以考虑以下两点。
[0017] 其一,周期极化反转结构通常通过电压施加法而形成。在此,从上表面看到的水平极化反转边界PH在强电介质基板11的上表面11a上相对于与光的传播方向OE垂直的方向E是倾斜的。因此,当水平极化反转边界PH与方向E的偏差变大时,就不能进行有效的极化反转,可以认为具有难以产生朝深度方向的极化反转的倾向。
[0018] 其二,为了提高与作为基波的半导体激光器的耦合效率,波长转换元件的极化反转部的宽度具有比其厚度大的倾向。在如图3所示的现有技术中,一般认为因为使极化反转边界向着该长的宽度方向倾斜,所以光通过反转部分时的时间偏差较大。
[0019] 与此相对,根据本发明,当从相对于基波的传播方向平行且相对于上表面的法线平行的截面来看强电介质基板时,周期极化反转结构的纵极化反转边界相对于上表面的法线是倾斜的。由此,一边可以抑制极化反转部内的劣化,一边可以充分地抑制起因于回返光的反馈的转换效率的降低,能够使作为整体的高次谐波输出进一步地提高。
[0020] 这也可以认为是因为使极化反转边界向着相对较短的强电介质基板的深度方向而倾斜,因而光通过反转部分时的时间偏差较小的缘故。附图说明
[0021] 图1的(a)是本发明的实施方式所涉及的型的波长转换元件1的俯视图,图1的(b)是沿与光的传播方向OE平行且与上表面2a的法线O平行的截面将波长转换元件1切开来看的截面图。
[0022] 图2的(a)是本发明的实施方式所涉及的槽光波导型的波长转换元件10的俯视图,图2的(b)是用与光的传播方向OE平行且与上表面11a的法线O平行的截面将波长转换元件10切开来看的截面图。
[0023] 图3的(a)是比较例所涉及的槽光波导型的波长转换元件的俯视图,图3的(b)是波长转换元件的截面图。
[0024] 图4的(a)是本发明的实施方式所涉及的波长转换元件10的示意性的截面图,图4的(b)是波长转换元件10的俯视图,图4的(c)是用与光的传播方向OE平行且与上表面的法线O平行的截面将波长转换元件10切开来看的示意性的截面图,图4的(d)是(c)的放大图。
[0025] 图5的(a)是一种实施方式所涉及的波长转换元件10的俯视图,(b)是(a)的波长转换元件10的截面图。
[0026] 图6是在与基波的传播方向OE垂直的强电介质基板的宽度方向上将图5的波长转换元件10切开来看的截面图。
[0027] 图7是示意性地示出图5、图6的波长转换元件的立体图。
[0028] 图8的(a)、(b)、(c)是用来对形成波长转换元件时的极化反转部的方式进行说明的图。
[0029] 图9的(a)、(b)、(c)是用来对形成其他的波长转换元件时的极化反转部的方式进行说明的图。
[0030] 图10是示意性地示出用于通过电压施加法形成周期极化反转结构的结构例的立体图。

具体实施方式

[0031] 以下,一边参照适宜的附图一边对本发明进行说明。
[0032] 以往,例如如图3的(a)、(b)所示,在强电介质基板11的上表面侧形成光波导12,在其中形成周期极化反转结构19。周期极化反转结构19由交错地形成的极化反转部3A与非极化反转部4A构成。
[0033] 此外,极化反转部与非极化反转部的边界为极化反转面。将从基板上表面侧看极化反转面时的边界线称为水平极化反转边界PH。另外,将沿后述的基板横截面切开极化反转面时出现的边界线称为纵极化反转边界PV。
[0034] 在此,以往,从上表面11a侧看基板时,通过将水平极化反转边界PH与光的传播方向OE的角度α从直角稍许变更为锐角,来抑制回返光(参见图3的(a))。此时,在相对于光的传播方向OE平行且相对于上表面11a的法线O平行的截面(图3的(b)的截面)上看时,纵极化反转边界PV是与法线O平行的。也就是说,当在如图3的(b)那样的基板长边方向截面上看时,周期极化反转结构没有倾斜。
[0035] 但是,如前所述,针对这样的波长转换元件,提高波长转换效率有时是有限度的。可以认为其理由如下:即,如图3的(a)所示,水平极化反转边界PH的倾斜角度α越是比直角小的话,则越能够抑制回返光。但是,如果倾斜角度α变小的话,这时除了朝各极化反转部3A的深度方向的极化反转将会难以发生以外,光通过各极化反转部3A时的时间偏差将会变大,波长转换效率将降低。可以认为由于这种综合调整,所以对于提高波长转换效率是有限度的。
[0036] 在图1的(a)、(b)的例子中,在强电介质基板2的上表面2a与底面2b之间形成周期极化反转结构9,并形成有块状的波长转换元件1。极化反转部3与非极化反转部4向着基波的传播方向OE交错地排列着。2c为入射面,2d为出射面。
[0037] 在此,在本例中,从强电介质基板2的上表面2a看时(参见图1的(a)),水平极化反转边界PH相对于基波的传播方向OE大致是垂直的。与此相对,在用相对于基波的行进方向OE平行且相对于上表面2a的法线O平行的截面(参见图1的(b))切开来看时,基板深度方向的纵极化反转边界PV相对于法线O是倾斜的。
[0038] 如图1的(b)所示,因为从基板深度方向看时的纵极化反转边界PV与基板上表面的法线O不是平行的,所以能够抑制回返光。与此同时,如图1的(a)所示,当从上表面侧看时,水平极化反转边界PH相对于基波的传播方向OE是垂直的。
[0039] 在图2的(a)、(b)的波长转换元件10中,在强电介质基板11上形成有槽型光波导12,且在上表面11a与底面11b之间形成有周期极化反转结构9。光波导12内传播的基波通过周期极化反转结构而受到波长转换。极化反转部3与非极化反转部4向着基波的传播方向OE被交错地排列。11c为入射面,11d为出射面。
[0040] 在本例中,从强电介质基板11的上表面11a看时(参见图2的(a)),水平极化反转边界PH相对于基波的传播方向OE大致是垂直的。与此相对,用相对于基波的行进方向OE平行且相对于上表面11a的法线O平行的截面(参见图2的(b))切开来看时,纵极化反转边界PV相对于法线O是倾斜的。
[0041] 并且,如图2的(b)所示,因为纵极化反转边界PV相对于法线O是倾斜的,所以能够抑制回返光。与此同时,如图2的(a)所示,当从上表面侧看时,水平极化反转边界PH相对于基波的传播方向OE是垂直的。
[0042] 另外,在图2的例子中,强电介质基板11的底面11b被接合在另外的支撑基板13上,作为整体形成一体的波长转换元件10。
[0043] 下面,做更详细的说明。
[0044] 用本发明的波长转换元件对基波的波长进行转换并振荡高次谐波。
[0045] 对作为基波的激光虽然没有特别的限定,但优选为半导体激光、Nd掺杂YAG激光、Nd掺杂YVO4激光。
[0046] 另外,基波的波长虽然没有特别的限定,但一般地可以设为660~2000nm,尤其优选为710~1600nm。
[0047] 虽然高次谐波的波长可以根据目的来进行选择,但优选为二次谐波,也可以为三次谐波、四次谐波。
[0048] 强电介质基板具有基波的入射面、基波及高次谐波的出射面、上表面及底面,其内部形成有周期极化反转结构。
[0049] 强电介质基板的材质优选为强电介质单晶。其只要是能够进行光调制的话则没有特别的限定,但可以列举出铌酸锂、钽酸锂、铌酸锂-钽酸锂固溶体、铌酸锂、KTP、GaAs以及水晶等。
[0050] 为了使得光波导的耐光损伤性进一步提高,可以使强电介质单晶中含有从镁(Mg)、锌(Zn)、钪(Sc)以及铟(In)构成的组中选择出1种以上的金属元素,特别优选为镁。强电介质单晶中,作为掺杂成分,可使其含有稀土元素。该稀土元素作为激光器振荡用的添加元素发挥作用。作为该稀土元素,特别地优选为Nd、Er、Tm、Ho、Dy、Pr。
[0051] 周期极化反转结构也可以形成在槽型光波导内。在这种情况下,槽型光波导只要是从连接层或基板突出的脊型波长转换元件即可,可以通过对非线性光学结晶进行加工,例如通过机械加工或激光加工进行物理性的加工、成形从而得到。并且,槽型光波导通过由非晶质材料构成的接合层与基板连接。或者光波导可以通过扩散等金属扩散法或质子交换法来形成。
[0052] 另外,槽型光波导也可以设在由强电介质单晶构成的Y板或斜切Y板(X板、斜切X板)上。
[0053] 另外,周期极化反转结构也可以设在强电介质单晶的块基板中。另外,在块状的强电介质基板内基波及高次谐波以片状模式进行传播。
[0054] 在优选的实施方式中,例如,如图2所示,可以将强电介质基板的底面接合于支撑基板,在这种情况下,可以设粘结层。
[0055] 另外,也可以对强电介质基板设置下包层、上包层。下包层、上包层的材质可以列举出、氟化镁、氮化硅、以及氧化、五氧化钽。
[0056] 粘结层的材质可以是无机粘结剂、有机粘结剂、也可以是无机粘结剂和有机粘结剂的组合。
[0057] 对支撑基板13的具体的材质没有特别的限定,可以列举出铌酸锂、钽酸锂、石英玻璃等玻璃或水晶、Si等。在这种情况下,根据热膨胀差的观点,优选强电介质基板与支撑基板为相同的材质,尤其优选为铌酸锂单晶。
[0058] 在本发明中,用相对于基波的传播方向OE平行且相对于强电介质基板的上表面2a、11a的法线O平行的截面将强电介质基板2、11切开来看时,周期极化反转结构的纵极化反转边界PV相对于上表面2a、11a的法线O是倾斜的。
[0059] 由该上表面2a、11a的法线O与纵极化反转边界PV所呈的倾斜角度β,根据通过抑制回返光来改进谐波产生效率这一观点,优选为1°以上,更优选为3°以上。另外,因为若该倾斜角度β变大的话则波长转换将降低,所以根据该观点,优选为25°以下,更优选为15°以下。
[0060] 在优选的实施方式中,从上表面俯视地看强电介质基板时,基波的传播方向与水平极化反转边界PH大致是垂直的。图1、图2涉及该实施方式,基波的传播方向OE与纵极化反转边界PV所呈的角α大致为直角。在此,α不必是严格的90°,允许制造上的误差。
[0061] 其次,一边参见图4~图8,一边对本发明的强电介质基板的再另一个具体例进行说明。
[0062] 在本实施方式中,如图5~图7所示,强电介质基板11的底面11b通过粘结层14与另外的支撑基板13接合。
[0063] 在此,在强电介质基板11上形成有本发明的周期极化反转结构。关于该形成方法,一边参照图4、图8及图10一边进行说明。此外,由于图4中各轴的倾斜角度较小难以识别,所以在图8中通过对各倾斜角度进行夸大性地图示而易于看清。
[0064] 在此,强电介质基板11采用斜切Y板,极化轴(Z轴)的方向相对于强电介质基板的上表面11a倾斜。即,如图4的(a)、图8的(a)、图10所示,极化轴相对于上表面11a倾斜了角度OC。该倾斜角度OC为斜切角。
[0065] 强电介质基板11的上表面11a形成有梳形电极22及相向电极21,从梳形电极22朝相向电极21形成有多块细长的电极片23。符号V为电极片23的长边方向。另外,强电介质基板11的底面11b上形成有均匀电极20。在本例中,电极片23的长边方向V相对于光的传播方向OE是垂直的。
[0066] 在梳形电极22和均匀电极20之间施加电压V2,形成周期极化反转结构。另外,对相向电极21施加电压V1或者将相向电极21设为浮置电极。
[0067] 此外,符号E是指在强电介质基板11的上表面11a上相对于光的传播方向OE垂直的方向。
[0068] 另外,如图4的(b)、图8的(b)的俯视图所示,如果将Z轴相对于上表面11a进行投影的话,投影于上表面11a的Z轴在上表面11a上相对于与光的传播方向OE垂直的方向E倾斜了角度ε。另外,Z轴相对于上表面11a的投影方向相对于电极片23的长边方向V倾斜了角度ε。
[0069] 此外,在图8的(a)中,图示有Z轴及斜切角OC。但是,准确地说,如图8的(b)所示,投影于上表面11a的Z轴,在上表面11a上相对于与光的传播方向OE垂直的方向E倾斜了角度ε。因此,在图8的(a)的平面上,出现将Z轴投影于该面的投影图,另外,投影于图8的(a)的平面的斜切角与OC有一些不同。但是,为了便于说明,在图8的(a)中将Z轴及斜切角OC照原样地予以了图示。
[0070] 在本例中,如图8的(a)所示,+Z轴朝向上表面11a侧、极化反转朝向-Z轴方向行进展开。另一方面,如图4的(b)、图8的(b)所示,梳形电极的电极片的长边方向V设为在上表面11a上与相对于光的传播方向OE垂直的方向E平行。
[0071] 如图8的(a)所示,极化反转朝着向基板内部倾斜了斜切角度OC的方向(-Z轴方向)行进展开。
[0072] 其结果,从例如上表面的A点开始的极化反转在基板的底面侧向着A’点通过此处。也就是说,如果立体地来看的话,极化反转从A点向A’点行进展开。
[0073] 如果将该从A点向A’点的极化反转方向投影到上表面11a的话,将成为所投影的极化反转方向e(参见图4的(b)、图8的(b))。因此,从电极片的长边方向V来看,将极化反转所行进展开的方向投影到上表面11a而得到的方向e倾斜了角度ε,另外,在上表面11a上相对于与光传播方向垂直的方向E倾斜角度ε。
[0074] 其结果,点A’投影到上表面11a而得到的点A”(参见图4的(d)、图8的(c))到电极之间将产生位置偏差t。该位置偏差t与用横截面将强电介质基板切开来看时的纵极化反转边界PV的倾斜角度β相对应。
[0075] 该倾斜角度β取决于位置偏差t与基板厚度。因为极化反转部的厚度(法线O方向的长度)比极化反转部的方向E的长度L短,所以即使位置偏差t较小而也可以使角度β较大。由于位置偏差t较小,因而能够缩小光通过反转部分时的时间偏差。
[0076] 此外,在图4的(a)、图8的(a)中,虽然图示有A点和A’点,但实际上,如图4的(b)、图8的(b)所示,将极化反转方向投影到上表面11a而得到的方向e相对于方向E倾斜了角度ε。因此,在图4的(a)、图8的(a)的平面上出现点A的情况下,准确地说,点A’位于相比图4(a)、图8(a)偏离了位置偏差t的位置,而不出现在图4的(a)、图8的(a)的面上。但是,为了便于说明,在图4(a)、图8(a)中图示有点A和点A’。
[0077] 此外,例如,如图5、图6所示,在强电介质基板11的上表面11a上可以设上包层7,另外,在强电介质基板11的底面11b可以设下包层8。
[0078] 另外,为了形成槽型光波导,例如,如图6所示,可以通过形成一对沟道16,在其间形成脊型光波导12。在光波导12内,按照本发明形成周期极化反转结构。此外,也可以在光波导12内部通过内扩散法来形成扩散部。此外,在图5的(a)、图4的(c)中,F是基波,H是高次谐波。
[0079] 另外,在从表面俯视地看强电介质基板时,也可以将基波的传播方向与水平极化反转边界PH所呈的角设为锐角。即,图1的(a)所示的基波的传播方向OE与水平极化反转边界PH所呈的角α为锐角。
[0080] 通过在将基波的传播方向OE与水平极化反转边界PH所呈的角α设为锐角之际,同时使纵极化反转边界PV相对于上表面的法线O倾斜角度β,从而相比以往能够以接近直角的角α来减少回返光。
[0081] 图9涉及该实施方式。在本实施方式中,在强电介质基板11上形成有本发明的周期极化反转结构。对该形成方法进行叙述。此外,在图9中通过对各倾斜角度进行夸大性地图示而易于看清。
[0082] 在此,强电介质基板11采用了斜切Y板,如图9的(a)所示,极化轴(Z轴)相对于基板上表面11a倾斜角度OC。该倾斜角度OC为斜切角。
[0083] 在此,如图9的(b)的俯视图所示,如果将Z轴相对于基板上表面11a进行投影的话,投影于上表面11a的Z轴在上表面11a上相对于与光的传播方向OE大致垂直的方向E倾斜了角度ε。
[0084] 此外,在图9的(a)中,与图8的(a)同样地,为了便于说明,图示有Z轴及斜切角OC。
[0085] 在本例中,如图9的(a)所示,+Z轴向着上表面11a侧、极化反转向着-Z轴方向行进展开。另一方面,如图9的(b)所示,梳形电极的电极片的长边方向V相对于方向E倾斜角度γ。
[0086] 并且,在基板上表面上,从梳形电极来施加电压,使极化反转行进展开。
[0087] 于是,如图9的(a)所示,极化反转朝着向基板内部倾斜了斜切角度OC的方向行进展开。
[0088] 从例如上表面的A点开始的极化反转在基板的底面侧向着A’点且在此处结束。也就是说,如果立体地来看的话,极化反转从A点向A’点行进展开。由此,可以一边将基波的传播方向OE与水平极化反转边界PH所呈的角α设为锐角,一边同时地使纵极化反转边界PV相对于上表面的法线O倾斜角度β。
[0089] 此外,虽然在图9的(a)图示有A点和A’点,但实际上,如图9的(b)所示,极化反转方向在上表面11a上投影而得到的方向e相对于方向E倾斜了角度ε。但是,为了便于说明,图9的(a)中图示有点A和点A’。
[0090] 在本实施方式中,只要α小于90°则没有特别的限定,但根据如后所述的与截面方向上的倾斜角度β的相乘作用这一观点,优选为89.9°以下,更优选为89.7°以下。另外,如果α变得过于小的话,由于极化反转效率降低反而有波长转换效率降低的倾向。根据这种观点,α优选为88°以上,更优选为89°以上。
[0091] 实施例
[0092] (实施例A1)
[0093] 制作了如图1~图8所示方式的波长转换元件。
[0094] 具体地,在厚度为0.5mm的、掺杂了5%MgO的铌酸锂斜切Y基板的上表面形成梳形电极及相向电极,在底面形成均匀电极。通过电压施加法来形成周期为5.08μm的周期极化反转结构。
[0095] 另一方面,将粘结剂涂在厚度为0.5mm的未掺杂的铌酸锂基板上。然后,与所述的掺杂了MgO的铌酸锂基板贴合,对掺杂了MgO的铌酸锂基板的表面进行磨削、研磨,直到厚度成为3.5μm为止,从而制作了薄板。
[0096] 然后,通过激光烧蚀加工法,在该薄板上形成了脊型的槽光波导。在形成光波导后,通过溅射法来进行厚度为0.5μm的SiO2上包层成膜。用切块机将波长转换元件切为长边9mm、宽度1.0mm后,对端面进行研磨并施加防反射膜。
[0097] 各条件如下所示:
[0098] OC:5°
[0099] ε:0.5°
[0100] L:40μm
[0101] t:0.35μm
[0102] β:5.7°
[0103] 在得到的波长转换元件中,使用半导体激光器对光学特性进行了测定。将来自激光光源的振荡输出调整为350mW,用透镜将该基本光输入到波导端面,得到的SHG输出为82mW。此时的基本光的波长为976.1nm。测量是在室温(25℃)下进行的。半导体激光的振荡状态稳定,未观测到输出波动。
[0104] (实施例A2~A5)
[0105] 用与实施例A1同样的步骤制作了波长转换元件。但是,使各参数按以下变化:
[0106]
[0107]
[0108] 与实施例A1同样地对振荡输出进行测定时,得到以下的SHG输出。此时的基本光的波长为975.9~976.4nm。测定是在室温(25℃)下进行的。该基本光的波长的差起因于对各实施例试制的掺杂了MgO的铌酸锂基板的厚度偏差。对于各实施例,半导体激光的振荡状态稳定,未观测到输出波动。
[0109] 实施例A2:84mW
[0110] 实施例A3:83.5mW
[0111] 实施例A4:76mW
[0112] 实施例A5:61mW
[0113] (比较例1)
[0114] 用与实施例A1同样的步骤制作了波长转换元件。
[0115] 但是,如图3所示,与实施例A1不同,角度α设为84.3°。另外,电压施加方向V与光的传播方向OE是垂直的。
[0116] 与实施例A1同样地对SHG振荡输出进行测定时,SHG输出为49.7mW,此时的基本光的波长为976.4nm。测定是在室温(25℃)下进行的。半导体激光的振荡状态稳定,未观测到输出波动。
[0117] (实施例B1)
[0118] 用与实施例A1同样的步骤制作了波长转换元件。但是,是图9所示的方式。使各参数变化如下:
[0119] OC:5°
[0120] ε:0.2°
[0121] γ:0.3°
[0122] L:40μm
[0123] β:5.7°
[0124] 与实施例A1同样地对SHG振荡输出进行测定时,SHG输出为82.5mW,此时的基本光的波长为976.2nm。测定是在室温(25℃)下进行的。半导体激光的振荡状态稳定,未观测到输出波动。
[0125] (实施例B2~B5)
[0126] 用与实施例B1同样的步骤制作了波长转换元件。但是,使各参数按以下变化:
[0127]
[0128]
[0129] 与实施例A1同样地对振荡输出进行测定时,得到以下的SHG输出。此时的基本光的波长为975.9~976.5nm。测定是在室温(25℃)下进行的。该基本光的波长的差起因于针对各实施例而试制的掺杂了MgO的铌酸锂基板的厚度偏差。对于各实施例,半导体激光的振荡状态稳定,未观测到输出波动。
[0130] 实施例B2:84mW
[0131] 实施例B3:81.5mW
[0132] 实施例B4:73mW
[0133] 实施例B5:58mW。
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