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JPS61290426A - 高調波発生器 - Google Patents

高調波発生器

Info

Publication number
JPS61290426A
JPS61290426A JP60133558A JP13355885A JPS61290426A JP S61290426 A JPS61290426 A JP S61290426A JP 60133558 A JP60133558 A JP 60133558A JP 13355885 A JP13355885 A JP 13355885A JP S61290426 A JPS61290426 A JP S61290426A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
guides
fundamental wave
harmonic
conversion efficiency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60133558A
Other languages
English (en)
Inventor
Morichika Yano
矢野　盛規
Akihiro Matsumoto
晃広 松本
Toshiki Hijikata
土方　俊樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP60133558A priority Critical patent/JPS61290426A/ja
Priority to EP86108245A priority patent/EP0206220B1/en
Priority to DE86108245T priority patent/DE3689055T2/de
Publication of JPS61290426A publication Critical patent/JPS61290426A/ja
Priority to US07/267,730 priority patent/US4896933A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/37—Non-linear optics for second-harmonic generation
    • G02F1/377—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Lasers (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高調波を発生する半導体レーザ装置に関する
。
（従来の技術および発明の解決すべき問題点）非線型光
学材料を用いて、光高調波発生（赤外光を可視光に変換
する）の試みが様々になされている。しｈ化、非線型定
数が極めて小さいことがら、その変換効率は極めて小さ
い。
たとえば、基本波ωから第２高調波２ωへの変換効率η
は、近似的に で与えられる。ここに、Δには、高調波の波数と基本波
の波数との差であり、βとｄは、それぞれ非線型媒質（
光導波路）の長さと幅である。また、Ｐは、入力基本波
のパワーであり、Ａは、光導波路の断面積である。
この式で変換効率ηを大きくするためには、非線型媒質
（光導波路）の長さβと、入力基本波のパワー密度Ｐω
／Ａを大きくするとともに、基本波と高調波の位相差Δ
に一夕を零にし、位相を整合することが必要である。ち
なみに、非線型材料としてリチウムナイオベイ）（Ｌｉ
ＮｂＯｌ）を用いて、ｆ！、＝１ｍｍ、Ｐω／Ａ＝１０
’Ｗ／ａｍ２（ＩμＸＩμの断面積の光導波路へ１００
ｍＷ入力した場合に相当）としたとと、１＝１．５％の
値が得られる。
Ｐω／Ａを太き（することに関しては、＠２高調波発生
の実験が上杉等により１本の三次元ＬｉＮｂ０．先導波
路を用いてなされ、０．７７％の変換効率が得られてい
る。しかし、この方法では、複屈折性を利用し、屈折率
の温度変化で常光線と異常光線の屈折率を合わせ位相整
合をとっているため、結晶軸合せや温度調整に極めて高
精度が要求され、十分な変換効率が得られない結果とな
っている。そこで、上杉等の実験では、光導波路長℃を
数ｃｍと、通常の場合より１桁以上長くして効率を上げ
ている。
本発明の目的は、高調波発生の変換効率の高い半導体レ
ーザ装置を提供することである。
Ｃ問題、αを解決するための手段） 本発明に係る高調波発生器は、相互に結合された、非線
型光学材料からなる第１と第２の誘電体光導波路を有し
、この第１の誘電体光導波路は、入射される基本波を導
波せしめる構造を備え、かつ、第２誘電体光導波路は、
基本波の高次高調波を導波せしめる構造を備え、両誘電
体光導波路の実効屈折率を等しくしたこと特徴とする。
（作用および発明の効果） 両光導波路の実効屈折率を等しくしたため、位相の整合
がとれる。これにより、高調波発生のための変換効率が
大きくできる。
（実施例） 〈実施例１〉 本発明に係る高調波発生器１は、第１図に示すように、
基本波を導波する光導波路２と２次高調波を導波する先
導波路３とを結合して平行に並べてなろ。図示しないが
、両光導波路２，３は結合されている。光導波路の実効
屈折率の導波路幅に対する依存性は、同一の非線型材料
において、第２図に示すように、基本波と高調波に対し
て異なる。両光導波路２，３の幅ｄ、、ｄ２は、実効屈
折率が等しくなるように選ぶ。これにより基本波と２次
高調波の位相速度が同一となり、基本波と第２高調波の
位相差Δに−りが零になり、位相の整合がとれるので、
変換効率ηが大きくなる。
第３図に、本発明に係る高調波発生器を用いた青色レー
ザ発生器を示す。ＬｉＮｂ０．の直方体１１の中央部か
ら右端にかけて、２μｍと１μｍの幅で、１μ箱の間隔
を隔てて、Ｔｉ　を１０００°Ｃで１μｍ拡散し、基本
波の光導波路１２と＄２高調波の光導波路１３とを形成
した。先導波路１２．１３の長さ乏は、ＩＩＩＩＩｌｌ
である。一方、左端に半導体レーザアレー（波長７８０
０人、出力２００ｍＷ）　　１４を取り付け、半導体レ
ーザアレー１４からの光を効率よく基本波光導波路１２
に導べために、グレーティングレンズ１５を左側に形成
した。この様な構成で、３９００人のレーザ光が、６Ｉ
ＩＩＷの出力で得られた。すなわち、変換効率は、はぼ
理論値に近かった。
〈実施例２〉 直方体の高調波発生器２１は、紙面垂直方向に基本波を
導波する光導波路２２と、２次高調波を導波する光導波
路２３を、その厚さ方向に結合して平行に並べて構成さ
れる。その他の構成、例えば両光導波路２２．２３の幅
ｄ、、　ｄ２は、実施例１と同様に実効屈折率が等しく
なるように選ぶ。
光４波路２２に基本波が第４図の紙面の上から下方向へ
入射され、光導波路２３より２次高調波が紙面の下から
上方向へ出射される。
〈実施例３〉 直方体の高調波発生器３１は、紙面垂直方向に基本波を
導波する先導波路領域３２と、２次高調波を導波する光
導波路領域３３を、各先導波路領域の一面を接してその
厚さ方向に平行に並べて構成される。その他の構成、例
えば両光導波ａ＠３２゜３３の幅ｄ、、　ｄ２は、実施
例１と同様に実効屈折率が等しくなるように選ぶ。
光導波路２２に基本波が第５図の紙面の上から下方向へ
入射され、先導波路３３より２次高調波が紙面の下から
上方向へ出射される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る高調波発生器の図式的な平面図
である。 第２図は、実効屈折率の先導波路幅に対する依存性を示
すグラフである。 第３図は、青色レーザ発生器の平面図である。 第４図とｔ５５図は、それぞれ、本発明の実施例２と実
施例３の高調波発生器の断面図である。 １・・・高調波発生器、　　　２．３・・・光導波路。 特　許　出　願　人　　　シャープ株式会社代　　理　
　人　弁理士　青白　葆ばか２名第１図 ２　　ｄｌ 第３図　　　　　　　考７良訃中あ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）相互に結合された、非線型光学材料からなる第１
    と第２の誘電体光導波路を有し、 この第１の誘電体光導波路は、入射される基本波を導波
    、せしめる構造を備え、かつ、第２誘電体光導波路は、
    基本波の高次高調波を導波せしめる構造を備え、 両誘電体光導波路の実効屈折率を等しくしたことを特徴
    とする高調波発生器。
JP60133558A 1985-06-18 1985-06-18 高調波発生器 Pending JPS61290426A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60133558A JPS61290426A (ja) 1985-06-18 1985-06-18 高調波発生器
EP86108245A EP0206220B1 (en) 1985-06-18 1986-06-17 Higher harmonic generator
DE86108245T DE3689055T2 (de) 1985-06-18 1986-06-17 Vorrichtung zur Erzeugung höherer Oberwellen.
US07/267,730 US4896933A (en) 1985-06-18 1988-11-04 Higher harmonic generator

Applications Claiming Priority (1)

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JP60133558A JPS61290426A (ja) 1985-06-18 1985-06-18 高調波発生器

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JPS61290426A true JPS61290426A (ja) 1986-12-20

Family

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JP60133558A Pending JPS61290426A (ja) 1985-06-18 1985-06-18 高調波発生器

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US (1) US4896933A (ja)
EP (1) EP0206220B1 (ja)
JP (1) JPS61290426A (ja)
DE (1) DE3689055T2 (ja)

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