(57)【要約】【課題】  この発明は、金属電極を用いた場合でも容易に分極反転の状態をモニタができる分極反転構造の作製装置を提供することを目的とする。【解決手段】  単分極化された非線形効果を持つ誘電体基板１に対し、対向する2つの面に電極パターン２、３を配置し、誘電体基板１に高圧電源６より電界を印加することで所定のパターンに従った分極反転構造を作製するための分極反転構造を作製する装置において、誘電体基板の一方の面に対して偏光板９、偏光ビームスプリッタ１０を介して所定の偏光状態を持つ光を照射し、誘電体基板１の同一面側からの反射光を偏光ビームスプリッタ１０、偏光板１１で偏光板９からの照射光と異なる偏光状態を持つ反射光成分を分離して受光部１３で受光することで、偏光方向が変化した成分のみが高いコントラストで観察する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単分極化された非線形効果を持つ誘電体基板に対し、対向する2つの面に電極パターンを配置し、誘電体基板に電界を印加することで所定のパターンに従った分極反転構造を作製するための分極反転構造を作製する装置において、少なくとも誘電体基板の一方の面に対して所定の偏光状態を持つ光を照射するための光照射手段と、前記誘電体基板の同一面側から反射光を受光し、少なくとも前記光照射手段の照射光と異なる偏光状態を持つ反射光成分を分離して検出するための光検出手段とを備えたことを特徴とする分極反転構造を作製する装置。
【請求項２】
前記光照射手段は、光源とこの光源の光を直線偏光に変換する偏光手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の分極反転構造を作製する装置。
【請求項３】
前記光照射手段は、前記誘電体基板表面に概ね垂直に光を照射させることを特徴とする請求項１または２に記載の分極反転構造を作製する装置。
【請求項４】
前記光検出手段は、前記光照射手段が照射した直線偏光に対して直交する直線偏光成分を検出することを特徴とする請求項２に記載の分極反転構造を作製する装置。
【請求項５】
前記光検出手段は、２次元アレイ状の受光素子を有する受光部と、誘電体基板の像を受光部に結像させるための光学系を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の分極反転構造を作製する装置。
【請求項６】
前記光検出手段が検出した反射光の信号を所定の方法に従って処理するための信号処理手段と、この信号処理手段の結果に応じて電界の印加条件を補正するための電界印加条件補正手段とを有する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の分極反転構造を作製する装置。
【請求項７】
前記光照射手段は、誘電体基板の特定の位置を照射するための集光手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４に記載の分極反転構造を作製する装置。
【請求項８】
前記光照射手段は、誘電体基板上に集光された照射光を誘電体基板上で走査する走査手段を有することを特徴とする請求項７に記載の分極反転構造を作製する装置。
【請求項９】
前記光検出手段が検出した反射光の信号を所定の方法に従って処理するための信号処理手段と、この信号処理手段の結果に応じて電界の印加条件を補正するための電界印加条件補正手段とを有する制御手段を備えたことを特徴とする請求項７または８に記載の分極反転構造を作製する装置。
【請求項１０】
単分極化された非線形効果を持つ誘電体基板に対し、対向する2つの面に電極パターンを配置し、誘電体基板に電界を印加することで所定のパターンに従った分極反転構造を作製するための分極反転構造を作製方法において、少なくとも誘電体基板の一方の面に対して所定の偏光状態を持つ光を照射する光照射工程と、前記誘電体基板の同一面側から出射される前記照射光の反射光を受光し、少なくとも前記光照射手段の照射光と異なる偏光状態を持つ反射光成分を分離して検出する光検出工程と、この反射光の検出結果に応じて誘電体基板に印加する電界印加条件を変更することを特徴とする分極反転構造の作製方法。
【請求項１１】
光照射工程は、直線偏光された光を少なくとも誘電体基板の一方の面に照射することを特徴とする請求項１０に記載の分極請求項
【請求項１２】
前記光照射工程では、誘電体表面に概ね垂直に光を照射することを特徴とする請求項１０または１１に記載の分極反転構造の作製方法。
【請求項１３】
前記光検出工程では入射光に対して直交する偏光成分を検出することを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の分極反転構造の作製方法。
【請求項１４】
前記光検出工程では2次元アレイ状の受光素子に誘電体基板の像を結像させて強度分布を検出すること特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の分極反転構造の作製方法。
【請求項１５】
前記光検出工程で検出した反射光の信号を所定の方法に従って処理を行う工程を含むことを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれかに記載の分極反転構造の作製方法。
【請求項１６】
前記光照射工程では誘電体基板上の特定の位置を照射することを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の分極反転構造の作製方法。
【請求項１７】
前記光照射工程は誘電体基板上に集光された照射光を電極を含む領域で走査することを特徴とする請求項１６に記載の分極反転構造の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、波長変換素子等に用いられる分極反転構造を有する光学素子の等の作成方法及び作成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬｉＮｂＯ3やＬｉＴｉＯ3等の強誘電体結晶は、強い非線形光学効果を持つことからレーザー光の波長変換素子に利用されている。特に、分極方向を周期的に反転させ擬似的に位相整合条件（ＱＰＭ）を満たすようにした光学素子は大きい非線形定数を利用できるため波長変換効率が高く、分極反転構造の周期を変化させることで広い波長範囲のレーザー光に対して第二高調波発生（ＳＨＧ）や光パラメトリック発振(OPO)を行えるためさまざまな検討がおこなわれている。
【０００３】
この波長変換素子の形態としては、基板表面付近で幅数μm程度の領域を分極反転させて用いる導波路型と、基板の厚さ方向全体にわたって分極反転させて基板の断面全体を利用するバルク型が検討されている。
【０００４】
導波路型は数μｍ程度の狭い導波路領域に光を集中させているため比較的低いエネルギーの入射レーザー光を高効率で波長変換することが可能である。
【０００５】
一方、バルク型は、導波路型に比べて大きいビーム径に対して波長変換を行えるので、高いエネルギーのレーザー光を入射させて高い出力光を得ることが可能である。また、バルク型はアライメントも容易である。
【０００６】
これらの波長変換素子の作製において、導波路型は誘電体基板の表面付近だけを分極反転させればよいため比較的簡単であるが、バルク型はビームが通過する範囲が数１０μm〜と広く、基板の厚さ方向も均一に分極反転させる必要があるため容易ではない。
【０００７】
バルク型の波長変換素子の作製は、主に分極方向が揃った基板の両面(＋Ｚ面と−Ｚ面、または＋C面と−C面と呼ばれる)に所定の電極パターンを形成し、電圧を印加することで電極にはさまれた部分の分極方向を反転させることで行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかし、波長変換効率の高い素子を作製するためには、設計値に対して高い精度で反転領域を作製しなければならない。特にバルク型では導波路型より大きい入射ビーム径を想定しているため、厚い基板を広い範囲にわたって均一に分極反転させる必要がある。これらの課題に対してさまざまな作製方法が検討されている。
【０００９】
特許文献２には、＋Ｚ面表面の結晶性を劣化させることにより不要な部分の分極反転を抑制し、短周期の分極反転構造を形成しやすくする方法が開示されている。
【００１０】
また、特許文献３には、電場を印加するための＋Ｚ面側の電極を、目的とする周期より広い周期の複数のセグメントに分けて、個別に電場を印加することで、微細な周期の分極反転構造を作製する方法が開示されている。
【００１１】
また、特許文献４には、では所定のパターンを持つ電極が形成された＋Ｚ面側を真空にしておくことで電極間の放電を防ぎ、−Ｚ面側は大気圧にしてコロナ帯電させて電場を印加することで微細周期の分極反転構造を作製する方法が開示されている。
【特許文献１】特許第０３２７７５１５号公報
【特許文献２】特開２０００−１４７５８４号公報
【特許文献３】特開２００３−３０７７５８号公報
【特許文献４】特開平７−７２５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上記した従来の分極反転構造の作製方法を用いた場合でも、誘電体結晶自体の品質のばらつき(厚さ、成分比等)により、分極反転を行うための条件が変化するので、分極反転プロセスの状態をモニタするための方法が重要である。
【００１３】
一般的な分極反転プロセスの完了を判定するための指標として、誘電体基板の分極が反転する際に流れる電荷量が利用されている。この電荷量はノンドープのＬｉＮｂO3やＬｉＴａO3が分極反転する面積に応じて決まるため、所定の電荷量が移動すれば分極反転プロセスが完了したと判断することができる。
【００１４】
しかしながら、ＭｇＯをドープしたＬｉＮｂO3では分極反転した後も電流が流れ続けるため、分極反転した面積と移動した電荷量の相関がとれず、所定の面積の分極反転プロセスが完了したことを判定するための指標として利用するのは困難である。
【００１５】
また、移動した電荷量のモニタでは、分極反転した領域の総面積はモニタできるが、分極反転した領域にムラが生じた場合は検出できないため、均一性の高い分極反転構造を安定して形成するのは容易ではない。
【００１６】
他の方法としてはＬｉＣｌ水溶液などの液体電極を利用する場合において、偏光した照明光を誘電体基板に照射し入射光の偏光方向と直交する偏光子を通して透過光を観察する方法が知られている。
【００１７】
この方法では分極反転した領域を直接判別することができるので、分極反転プロセスの完了を判別するためには非常に有効な方法である。
【００１８】
しかしながら、液体電極を用いた場合は金属電極をもちいた場合に比べて誘電体基板に印加できる電界のコントラストが小さくなるため微細な周期をもつ分極反転構造を作製するのは難しい。
【００１９】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものにして、金属電極を用いた場合でも容易に分極反転の状態をモニタができる分極反転構造の作製方法およびその装置を提供し、均一性、歩留まりのよい分極反転プロセスが行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載の発明の分極反転構造を作製する装置は、単分極化された非線形効果を持つ誘電体基板に対し、対向する2つの面に電極パターンを配置し、誘電体基板に電界を印加することで所定のパターンに従った分極反転構造を作製するための分極反転構造を作製する装置において、少なくとも誘電体基板の一方の面に対して所定の偏光状態を持つ光を照射するための光照射手段と、前記誘電体基板の同一面側からの反射光を受光し、少なくとも前記光照射手段の照射光と異なる偏光状態を持つ反射光成分を分離して検出するための光検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、上記特徴に加え、前記光照射手段は、光源とこの光源の光を直線偏光に変換する偏光手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、上記特徴に加え、前記光照射手段は、前記誘電体基板表面に概ね垂直に光を照射させることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、上記特徴に加え、前記光検出手段は、前記光照射手段が照射した直線偏光に対して直交する直線偏光成分を検出することを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、上記特徴に加え、前記光検出手段は、２次元アレイ状の受光素子を有する受光部と、誘電体基板の像を受光部に結像させるための光学系を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、前記光検出手段が検出した反射光の信号を所定の方法に従って処理するための信号処理手段と、この信号処理手段の結果に応じて電界の印加条件を補正するための電界印加条件補正手段とを有する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、上記特徴に加え、前記光照射手段は、誘電体基板の特定の位置を照射するための集光手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、上記特徴に加え、前記光照射手段は、誘電体基板上に集光された照射光を誘電体基板上で走査する走査手段を有することを特徴とする。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、前記光検出手段が検出した反射光の信号を所定の方法に従って処理するための信号処理手段と、この信号処理手段の結果に応じて電界の印加条件を補正するための電界印加条件補正手段とを有する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００２９】
請求項１０に記載の発明の分極反転構造の作製方法は、単分極化された非線形効果を持つ誘電体基板に対し、対向する2つの面に電極パターンを配置し、誘電体基板に電界を印加することで所定のパターンに従った分極反転構造を作製するための分極反転構造を作製方法において、少なくとも誘電体基板の一方の面に対して所定の偏光状態を持つ光を照射する光照射工程と、前記誘電体基板の同一面側から出射される前記照射光の反射光を受光し、少なくとも前記光照射手段の照射光と異なる偏光状態を持つ反射光成分を分離して検出する光検出工程と、この反射光の検出結果に応じて誘電体基板に印加する電界印加条件を変更することを特徴とする。
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、上記特徴に加え、光照射工程は、直線偏光された光を少なくとも誘電体基板の一方の面に照射することを特徴とする。
【００３１】
請求項１２に記載の発明は、前記光照射工程では、誘電体表面に概ね垂直に光を照射することを特徴とする。
【００３２】
請求項１３に記載の発明は、前記光検出工程では入射光に対して直交する偏光成分を検出することを特徴とする。
【００３３】
請求項１４に記載の発明は、前記光検出工程では2次元アレイ状の受光素子に誘電体基板の像を結像させて強度分布を検出すること特徴とする。
【００３４】
請求項１５に記載の発明は、前記光検出工程で検出した反射光の信号を所定の方法に従って処理を行う工程を含むことを特徴とする。
【００３５】
請求項１６に記載の発明は、前記光照射工程では誘電体基板上の特定の位置を照射することを特徴とする。
【００３６】
請求項１７に記載の発明は、前記光照射工程は誘電体基板上に集光された照射光を電極を含む領域で走査することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１、２に記載の分極反転構造を作製する装置においては、誘電体基板にある偏光状態を持つ光を照射し、基板裏面にある電極からの反射光の偏光状態の変化を観察することにより分極反転プロセスの進行状態を電界印加中に観察できるので、プロセス条件の修正や終点検出が容易になり、均一性、歩留まりの高い分極反転プロセスが行える。
【００３８】
請求項３に記載の分極反転構造を作製する装置においては、誘電体表面に垂直に光を照射させるので、電極を含む面内での状態を正確にモニタしプロセス条件を修正して均一性、歩留まりの高い分極反転プロセスが行える。
【００３９】
請求項４に記載の分極反転構造を作製する装置においては、分極反転していない領域からの反射光を除去できるので、分極反転した領域をより明確にモニタしプロセス条件を修正して均一性、歩留まりの高い分極反転プロセスが行える。
【００４０】
請求項５に記載の分極反転構造を作製する装置においては、２次元アレイ状の受光素子と誘電体結晶の像を受光素子上に決蔵させるための光学系を持つので、電極を含む広い面内での分極反転状態を一括して取得することが可能になり容易にモニタしプロセス条件の修正や終点検出が可能なため、均一性、歩留まりの高い分極反転構造作製が行える。
【００４１】
請求項６に記載の分極反転構造を作製する装置においては、受光素子からの信号の信号処理結果に応じて電界印加条件を補正できるので、安定した分極反転構造の作製が可能になる。
【００４２】
請求項７に記載の分極反転構造を作製する装置においては、誘電体基板の特定の位置からの反射のみをモニタしているので簡便な構成で安定した分極反転構造の作製が可能になる。
【００４３】
請求項８に記載の分極反転構造を作製する装置においては、簡単な構成で広い範囲の分極反転状態をモニタできるので、安定した分極反転構造の作製が可能になる。
【００４４】
請求項９に記載の分極反転構造を作製する装置においては、受光素子からの信号に応じて電界印加条件を補正できるので、安定した分極反転構造の作製が可能になる。
【００４５】
請求項１０、１１に記載の分極反転構造の作製方法においては、誘電体基板に偏光を照射し、基板裏面にある電極からの反射光の偏光状態を観察することにより分極反転の進行状態を電界印加中に観察できるので、プロセス条件の修正が容易になり、均一性、歩留まりの高い分極反転プロセスが行えるようになる。
【００４６】
請求項１２に記載の分極反転構造の作製方法においては、誘電体表面に垂直に光を照射させるので、電極を含む面内での状態を正確にモニタしプロセス条件を修正して均一性、歩留まりの高い分極反転プロセスが行える。
請求項１３に記載の分極反転構造の作製方法においては、分極反転していない領域からの反射光を除去できるので、分極反転した領域をより明確にモニタしプロセス条件を修正して均一性、歩留まりの高い分極反転プロセスが行える。
【００４７】
請求項１４に記載の分極反転構造の作製方法においては、２次元アレイ状の受光素子と誘電体結晶の像を受光素子上に決蔵させるための光学系を持つので、電極を含む広い面内での分極反転状態を一括して取得することが可能になり容易に分極反転状態をモニタしプロセス条件を修正して均一性、歩留まりの高い分極反転プロセスが行える。
【００４８】
請求項１５に記載の分極反転構造の作製方法においては、受光素子からの信号の信号処理結果に応じて電界印加条件を補正できるので、安定した分極反転構造の作製が可能になる。
【００４９】
請求項１６に記載の分極反転構造の作製方法においては、誘電体基板の特定の位置からの反射のみをモニタしているので簡便な構成で安定した分極反転構造の作製が可能になる。
【００５０】
請求項１７に記載の分極反転構造の作製方法においては、簡単な構成で広い範囲の分極反転状態をモニタできるので、安定した分極反転構造の作製が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。
【００５２】
図１は、この発明の第１の実施形態に係る分極反転構造を作製する装置の概略を示す模式図である。
【００５３】
図１に示すように、分極反転構造が形成されるＺカットのＭｇＯドープＬｉＮｂＯ3（以下、ＭｇＬＮと略記する。）基板１は＋Ｚ面に櫛状の金属電極２、−Ｚ面に長方形の金属電極３が形成されている。そして、このＭｇＬＮ基板１はフロリナートなどの絶縁性液体５が収容した容器４内に、浸漬され、図示しないサンプル保持手段によって保持されている。この容器４は、少なくとも後述する光照射手段からの光が照射される箇所は光透過するように透過性の部材で形成されている。
【００５４】
ＭｇＬＮ基板１に形成された電極２、３には、高圧電源６が接続されている。この高圧電源６は所定の時間変化をもつ電圧を発生させるためのファンクションジェネレーター７によって駆動される。ここまでの機能は一般的な分極反転装置で用いられているものと同様のものである。
【００５５】
この発明の分極反転構造を作成する装置では、さらに誘電体基板に光を照射するための光照射手段としてのハロゲンランプなどからなる光源８、この光源８からされた光の偏光方向を変化させる偏光板９、この偏光板９からの光を基板１側へ反射させる偏光ビームスプリッタ１０、基板１から反射光によるＭｇＬＮ結晶の像を受光する２次元アレイ状のＣＣＤ素子アレイからなる受光部１３が設けられている。
【００５６】
受光部１３の光入射側には、光源８側の偏光板９に対して直交する方向に配置された偏光板１１と偏光板１１を透過した光を受光部１１に集光させるレンズ１２が設けられている。そして、この受光部１３で撮像された画像がモニタ１４に表示される。
【００５７】
次に、この発明の分極反転構造を作製する装置の動作を説明する。
【００５８】
光源８からの出射光は、偏光板９を通過し、直線偏光状態（請求項２、１１）で偏光ビームスプリッタ７により反射され、ＭｇＬＮ基板１の＋Ｚ面へ入射する。このとき垂直に近い角度で入射するようにしておけば、電極を含む面内での分極反転領域の分布がより正確にモニタできる（請求項３、１２）。
【００５９】
ＭｇＬＮ基板１に入射した光は、＋Ｚ面の電極２が櫛状になっているため、一部は電極２の隙間を通過する。そして−Ｚ面に反射され、反射光の一部が再度＋Ｚ面の電極２の隙間を通過して、ＭｇＬＮ基板１の外側に出射する。
【００６０】
このとき、出射光の一部は、ＭｇＬＮ結晶の分極反転領域の影響を受けて位相が変化し、偏光方向が変化する。ＭｇＬＮ基板１からの反射は、偏光ビームスプリッタ１０、偏光板１１、レンズ１２と通過し、ＣＣＤアレイ素子からなる受光部１３上に結像される。受光部１３上に結像された像は、モニタ１４に表示される。
【００６１】
したがって、モニタ１４上の画像は、ＭｇＬＮ基板１の櫛状の電極２を含む面内での分極反転構造を反映したものとなっている。
【００６２】
図２に分極反転プロセスの進行に伴うモニタ１４上の画像の変化を示した。なお、図２において、クロスハッチングを施しているところは、反射光が偏光板１１でカットされ受光部１３に光が殆ど受光されていない箇所を示す。ここで、ＭｇＬＮ基板１には電界強度５ＫＶ／ｍｍ、パルス幅１ｍｓの方形波が印加されている。
【００６３】
また、上記したように、受光部１３側の偏光板１１は、光源８側の偏光板９に対して直交する方向に配置されており、ＭｇＬＮ基板１表面、電極２からの反射や裏面からの反射で偏光方向が変化しなかった成分は除去され、偏光方向が変化した成分のみが高いコントラストで観察できるように構成されている。
【００６４】
電圧印加前はＭｇＬＮ基板１からの反射光はすべて受光部１３側の偏光板１１でカットされるため、モニタ１４上の像は全体が暗くなっている（図２（ａ）参照）。
【００６５】
電圧印加の初期は相対的に強い電界が印加される櫛状の電極２の周辺部分の分極方向が反転するため電極２の周辺部分を透過した光の偏光方向が変化し、電極周辺部分からの反射光が受光部１３側の偏光板１１を透過できるようになる。したがって、モニタ１４の画像において電極２周辺部分の輝度が増加し、モニタ１４上で分極反転した位置を確認することができる。図２（ｂ）ないし図２（ｄ）に示したように、電圧パルスの印加回数が増えるにしたがってモニタ１４の画像の高輝度部分が広がっていくので、高輝度部分の広がりの速さ、明るさなどからパルス印加条件を補正したり、輝度プロファイルから電界パルス印加の終点を決定したりすることが可能になり、安定して目的の分極反転構造を作製することができるようになる。  なお、図２においては、模式的に示しているので、図２（ｂ）において、ａで示す領域分が偏光板１１を透過した領域を示し、図２（ｃ）〜（ｄ）に示すように、徐々にクロスハッチング部分が小さくなっている。
【００６６】
なお、この実施形態では、直線偏光を基板１に照射しているが、分極反転した部分による位相の変化が検出できればよいので、１／４波長板などを利用して円偏光、楕円偏光にして基板に照射し、反射光を再度１／４波長板を通して直線偏光に戻してから照射光と異なる偏光方向の成分を検出するような構成にすることもできる。
【００６７】
また、この実施形態では、移動電荷のモニタが余り有効ではないＭｇＬＮ基板を利用した場合について説明したが、移動電荷のモニタでは得られない分極反転構造の均一性が判断できるので、ノンドープＬＮやＬｉＴａＯ３基板に対しても均一性、歩留まりを高めるため有効である。
【００６８】
図３にこの発明の第２の実施形態における分極反転構造の作製装置を示す。図３に示す装置においては、図１に示した装置に、更に、受光部１３からの信号に基づき高圧電源６の動作を制御するための制御手段１５を設けたものである。この制御手段１５は、受光部１３からの信号を受け取り所定の条件にしたがって処理するための信号処理手段１５ａ、信号処理手段１５ａの信号処理結果に応じて電界印加条件をコントロールするための電界印加条件補正手段１５ｂとを備える。
【００６９】
次に、この制御手段１５の動作につき図４のフローチャートに従い説明する。まず、高圧電源６、ファンクションジェネレーター７などの初期条件を設定し（ステップＳ１）、電圧印加を開始する（ステップＳ２）。電圧印加は常に、または定期的に誘電体基板１に光源８から光を照射し、そしてその反射光の信号を受光部８から信号処理手段１５ａにより取得する（ステップＳ３）。この信号は第１の実施形態例のような画像信号でもよいし、特定の位置からの反射光や電極全体にまとめて光を照射し、受光素子を用いて電極部分全体からの反射光の平均値を取得するようなものでもよい。
【００７０】
続いて、信号処理手段１５ａで反射光の信号を処理し、電圧印加終了を判定するためのデータに変換する（ステップＳ４）。この例としては、第１の実施形態のような画像データであれば、所定の位置における輝度のあらかじめ設定した基準値に対する差を算出したり、所定の輝度を越えた部分の面積の総和を算出し、あらかじめ設定した基準値との差を算出したりすることがあげられる。
【００７１】
続いて、このような信号処理結果を用いて所定の条件を満たしたかどうかを判定し（ステップＳ５）、満たしていれば電圧印加を終了する。ステップＳ５において、満たしていないと判断されると、ステップＳ６に進み、電圧印加条件の変更が必要か否か判断し（ステップＳ６）、必要であれば、ステップＳ７に進み、電圧印加補正手段１５ｂで電圧印加条件を変更し、ステップＳ３に戻り、再度反射光信号の所得を行なって分極反転の状態の判定を繰り返す。また、ステップＳ６において、電圧印加条件の変更が必要でないと判断すると、そのままステップＳ３に戻り、再度反射光信号の所得を行なって分極反転の状態の判定を繰り返す。
【００７２】
このように信号処理手段１５ａ、信号処理結果に応じて電界印加条件をコントロールするための電界印加条件補正手段１５ｂからなる制御手段１５を設けることにより、誘電体基板１からの反射光を用いて検出した分極反転の状態に応じて自動的に電界印加条件をコントロールし、安定して目的の分極反転構造を作製することが可能になる。
【００７３】
図５は、この発明の第３の実施形態にかかる分極反転構造を作製する装置の概略図、図６は光源からの光が照射されている誘電体基板表面を示す平面図である。
【００７４】
この第３の実施形態においては、光源８から出射した光を誘電体基板１の特定の位置に集光するために、集光素子１６が取り付けられている。図図６に示す例では、光源８からの光は集光素子１６によって誘電体基板１上の電極２の中心に照射されており、反射光は電極２の中心付近の分極反転状態によって変化する。
【００７５】
したがって、この図６の場合は、反射光の強度変化を見れば電極中心付近の分極反転状態を判別することができる。第１の実施形態で示したような櫛型の電極を用いた場合は、電極の中心付近が最後に分極反転するため、このような構成でも電極全体が分極反転したかどうかを判断し、制御手段１５の電界印加条件の変更や、電界印加の停止を行うことが可能である。
【００７６】
また、ガルバノミラーなどを用いて集光位置を移動させられるような構成にしておけば複数箇所での分極反転状態を判別することが可能である。
【００７７】
この第３の実施形態の構成の場合は、受光部１３として単一セルのものが使えるので、より高感度の受光素子やより安価な受光素子を利用することができる。
【００７８】
以上のように、この第３の実施形態では、受光素子や受光した信号を処理し分極反転状態を判別するための機能を簡素化することが可能になり、より容易に安定した分極反転構造の作製が可能になる。
【００７９】
上記したこの発明による装置および方法で作製された分極反転素子は、安定して作製できるため低コスト化が可能であり、また高い均一性が得られるので高性能化も達成できる。
【００８０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
この発明による電場を印加して分極反転領域を形成する分極反転領域製造方法、分極反転領域製造装置およびその方法で製造された素子を波長変換レーザーや光スイッチング素子などに利用することができ、これら素子を用いて可視光レーザー光源、フォトプリンター、ディスプレー、テラヘルツレーザー光源に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る分極反転構造を作製する装置の概略を示す模式図である。
【図２】この発明による分極反転プロセスの進行に伴うモニタ上の画像の変化を示した。
【図３】この発明の第２の実施形態に係る分極反転構造を作製する装置の概略を示す模式図である。
【図４】この発明の第２の実施形態の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】この発明の第３の実施形態に係る分極反転構造を作製する装置の概略を示す模式図である。
【図６】この発明の第３の実施形態において光が照射された誘電体基板を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  基板１、２  櫛状の金属電極、３  金属電極、４  容器、絶縁性液体、６  高圧電源、７  ファンクションジェネレーター、８  光源、９  偏光板、１０  偏光ビームスプリッタ、１１  偏光板、１２  レンズ、１３  受光部。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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