(57)【要約】【課題】土台に分極電場を生じても周囲のゴミ等を吸い付けないようにする。【解決手段】タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台１ａに導電性膜２を形成し、その導電性膜２上に、周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子４を固着する。【効果】導電性膜２と筐体Ｃとを導線Ｗで短絡しておけば、接着剤Ａのガス抜きのためにホットプレート上に筐体Ｃを置いた時の温度の急変により土台１ａに分極電場が生じても、分極電場がキャンセルされる。また、土台１ａに周期的分極反転構造を形成しているため、隣接する反転領域で分極電場が逆極性となって互いにキャンセルしあう。よって、周囲のゴミ等を吸い寄せることがなくなり、特性劣化を防止できる。【選択図】図１
2006195020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台に周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子を固着した構造の分極反転型非線形光学素子において、前記波長変換素子を固着する側の前記土台の面に導電性膜を形成すると共に前記土台に周期的分極反転構造を形成したことを特徴とする分極反転型非線形光学素子。
【請求項２】
タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台に周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子を固着した構造の分極反転型非線形光学素子において、前記波長変換素子を固着する側の前記土台の面に導電性膜を形成したことを特徴とする分極反転型非線形光学素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の分極反転型非線形光学素子において、前記導電性膜が、紫外線を透過することを特徴とする分極反転型非線形光学素子。
【請求項４】
タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台に周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子を固着した構造の分極反転型非線形光学素子において、前記土台に周期的分極反転構造を形成したことを特徴とする分極反転型非線形光学素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の分極反転型非線形光学素子において、前記波長変換素子のタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶に、ＭｇまたはＺｎのうちの少なくとも１種類がドープされていることを特徴とする分極反転型非線形光学素子。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の分極反転型非線形光学素子において、前記土台のタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶に、ＭｇまたはＺｎのうちの少なくとも１種類がドープされていることを特徴とする分極反転型非線形光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分極反転型非線形光学素子に関し、さらに詳しくは、土台に分極電場を生じても周囲のゴミ等を吸い寄せることがないように改良した分極反転型非線形光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台（固定用基板）に周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子を固着した構造の分極反転型非線形光学素子が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７０６８８（［００４１］〜［００４７］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台に周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子を固着した構造の分極反転型非線形光学素子の温度が急変した場合（例えば製造時に分極反転型非線形光学素子を筐体に接着した接着剤からガス抜きする目的で筐体を１００℃のホットプレート上に置いた場合など）、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台に焦電効果による分極電場を生じる。
しかし、土台に分極電場を生じると、分極電場により周囲のゴミ等が吸い寄せられて素子の端面に付着し、特性劣化を生じる問題点があった。
そこで、本発明の目的は、土台に分極電場を生じても周囲のゴミ等を吸い寄せることがないように改良した分極反転型非線形光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の観点では、本発明は、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台に周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子を固着した構造の分極反転型非線形光学素子において、前記波長変換素子を固着する側の前記土台の面に導電性膜を形成すると共に前記土台に周期的分極反転構造を形成したことを特徴とする分極反転型非線形光学素子を提供する。
上記第１の観点による分極反転型非線形光学素子では、導電性膜を形成した面と反対側に導体を設置してその導体と導電性膜とで土台を挟み、導電性膜を導体に電気的に接続すれば、土台に分極電場が生じてもキャンセルされ、分極電場が周囲のゴミ等を吸い寄せることがなくなる。さらに、土台に周期的分極反転構造を形成しているため、隣接する反転領域で分極電場が逆極性となって互いにキャンセルしあい、分極電場が周囲のゴミ等を吸い寄せることがなくなる。よって、特性劣化を生じることを防止できる。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台に周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子を固着した構造の分極反転型非線形光学素子において、前記波長変換素子を固着する側の前記土台の面に導電性膜を形成したことを特徴とする分極反転型非線形光学素子を提供する。
上記第２の観点による分極反転型非線形光学素子では、導電性膜を形成した面と反対側に導体を設置してその導体と導電性膜とで土台を挟み、導電性膜を導体に電気的に接続すれば、土台に分極電場が生じてもキャンセルされ、分極電場が周囲のゴミ等を吸い寄せることがなくなる。よって、特性劣化を生じることを防止できる。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、上記第１または上記第２の観点による分極反転型非線形光学素子において、前記導電性膜が、紫外線を透過することを特徴とする分極反転型非線形光学素子を提供する。
上記第３の観点による分極反転型非線形光学素子では、土台と波長変換素子の間に紫外線硬化接着剤を挟み、土台および導電性膜を透して紫外線を照射することで、紫外線硬化接着剤を硬化させ、土台に波長変換素子を固着することが出来る。
【０００８】
第４の観点では、本発明は、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台に周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子を固着した構造の分極反転型非線形光学素子において、前記土台に周期的分極反転構造を形成したことを特徴とする分極反転型非線形光学素子を提供する。
上記第４の観点による分極反転型非線形光学素子では、土台に周期的分極反転構造を形成しているため、隣接する反転領域で分極電場が逆極性となって互いにキャンセルしあい、分極電場が周囲のゴミ等を吸い寄せることがなくなる。よって、特性劣化を生じることを防止できる。
【０００９】
第５の観点では、本発明は、上記第１から上記第４のいずれかの観点による分極反転型非線形光学素子において、前記波長変換素子のタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶に、ＭｇまたはＺｎのうちの少なくとも１種類がドープされていることを特徴とする分極反転型非線形光学素子を提供する。
上記第５の観点による分極反転型非線形光学素子では、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶にＭｇまたはＺｎのうちの少なくとも１種類をドープすることにより、分極反転構造を形成するのに必要な電界強度を下げることが出来る。
【００１０】
第６の観点では、本発明は、上記第１から上記第５のいずれかの観点による分極反転型非線形光学素子において、前記土台のタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶に、ＭｇまたはＺｎのうちの少なくとも１種類がドープされていることを特徴とする分極反転型非線形光学素子を提供する。
上記第６の観点による分極反転型非線形光学素子では、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶にＭｇまたはＺｎのうちの少なくとも１種類をドープすることにより、分極反転構造を形成するのに必要な電界強度を下げることが出来る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の分極反転型非線形光学素子によれば、土台に分極電場を生じても周囲のゴミ等を吸い寄せることがないため、ゴミ等が素子の端面に付着して特性劣化を生じることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１は、実施例１に係る分極反転型非線形光学素子１０を示す断面図である。
この分極反転型非線形光学素子１０は、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台１ａに導電性膜２を形成し、その導電性膜２上に、接着剤３により、周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子４を固着した構造である。
【００１４】
接着剤３は、紫外線硬化接着剤であり、土台１ａおよび導電性膜２を透して紫外線を照射することで、硬化させる。このため、導電性膜２は、紫外線を透過させる厚さ及び／又は材料とする。例えば、導電性膜２は、厚さ２０ｎｍのタンタル金属膜である。
【００１５】
土台１ａは、波長変換素子４と同様にして、周期的分極反転構造を形成したものである。
【００１６】
レーザ共振器の組み立て時には、金属製の筐体Ｃに接着剤Ａで分極反転型非線形光学素子１０を接着する。次に、導電性膜２と筐体Ｃとを導線Ｗで電気的に接続する。その後、筐体Ｃを１００℃のホットプレート上に置き、接着剤Ａのガス抜きを行う。
【００１７】
実施例１の分極反転型非線形光学素子１０によれば、導電性膜２と筐体Ｃの底面とで土台１ａを挟み、導電性膜２と筐体Ｃとを電気的に接続しているので、接着剤Ａのガス抜きのために１００℃のホットプレート上に筐体Ｃを置いた時の分極反転型非線形光学素子１０の温度の急変により土台１ａに分極電場が生じても、分極電場がキャンセルされて、周囲のゴミ等を吸い寄せることがなくなる。また、土台１ａに周期的分極反転構造を形成しているため、隣接する反転領域で分極電場が逆極性となって互いにキャンセルしあい、周囲のゴミ等を吸い寄せることがなくなる。よって、特性劣化を生じることを防止できる。
【００１８】
なお、接着剤Ａは、絶縁性であっても効果があったが、導電性とすればさらに効果が上がった。
【実施例２】
【００１９】
図２は、実施例２に係る分極反転型非線形光学素子２０を示す断面図である。
この分極反転型非線形光学素子２０は、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台１ｂに導電性膜２を形成し、その導電性膜２上に、接着剤３により、周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子４を固着した構造である。
【００２０】
接着剤３は、紫外線硬化接着剤であり、土台１ｂおよび導電性膜２を透して紫外線を照射することで、硬化させる。このため、導電性膜２は、紫外線を透過させる厚さ及び／又は材料とする。例えば、導電性膜２は、厚さ２０ｎｍのタンタル金属膜である。
【００２１】
レーザ共振器の組み立て時には、金属製の筐体Ｃに接着剤Ａで分極反転型非線形光学素子２０を接着する。次に、導電性膜２と筐体Ｃとを導線Ｗで電気的に接続する。その後、筐体Ｃを１００℃のホットプレート上に置き、接着剤Ａのガス抜きを行う。
【００２２】
実施例２の分極反転型非線形光学素子２０によれば、導電性膜２と筐体Ｃの底面とで土台１ｂを挟み、導電性膜２と筐体Ｃとを電気的に接続しているので、接着剤Ａのガス抜きのために１００℃のホットプレート上に筐体Ｃを置いた時の分極反転型非線形光学素子２０の温度の急変により土台１ｂに分極電場が生じても、分極電場がキャンセルされて、周囲のゴミ等を吸い寄せることがなくなる。よって、特性劣化を生じることを防止できる。
【００２３】
なお、接着剤Ａは、絶縁性であっても効果があったが、導電性とすればさらに効果が上がった。
【実施例３】
【００２４】
図３は、実施例３に係る分極反転型非線形光学素子３０を示す断面図である。
この分極反転型非線形光学素子３０は、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする土台１ｂに、接着剤３により、周期的分極反転構造を形成したタンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶を主体とする波長変換素子４を固着した構造である。
【００２５】
接着剤３は、紫外線硬化接着剤であり、土台１ｂおよび導電性膜２を透して紫外線を照射することで、硬化させる。このため、導電性膜２は、紫外線を透過させる厚さ及び／又は材料とする。例えば、導電性膜２は、厚さ２０ｎｍのタンタル金属膜である。
【００２６】
土台１ｂは、波長変換素子４と同様にして、周期的分極反転構造を形成したものである。
【００２７】
レーザ共振器の組み立て時には、金属製の筐体Ｃに接着剤Ａで分極反転型非線形光学素子３０を接着する。その後、筐体Ｃを１００℃のホットプレート上に置き、接着剤Ａのガス抜きを行う。
【００２８】
実施例３の分極反転型非線形光学素子３０によれば、土台１ｂに周期的分極反転構造を形成しているため、接着剤Ａのガス抜きのために１００℃のホットプレート上に筐体Ｃを置いた時の分極反転型非線形光学素子３０の温度の急変により土台１ｂに分極電場が生じても、隣接する反転領域で分極電場が逆極性となって互いにキャンセルしあい、周囲のゴミ等を吸い寄せることがなくなる。よって、特性劣化を生じることを防止できる。
【実施例４】
【００２９】
実施例１および実施例２において、導電性膜２と反対側の土台１ａ，１ｂの面に導電性膜を形成し、その導電性膜と導電性膜２とを電気的に接続してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の分極反転型非線形光学素子は、例えばＳＨＧ（第２高調波発生）波長変換技術を用いた半導体励起固体レーザ等で光機能素子として利用できる。また、擬似位相整合（QPM; Quasi-Phase Maching）デバイスとして広範囲な波長シフトを行い、波長多重通信（WDM; Wavelength Division Multiplexing）などの光通信分野で利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１に係る分極反転型非線形光学素子を示す断面図である。
【図２】実施例２に係る分極反転型非線形光学素子を示す断面図である。
【図３】実施例３に係る分極反転型非線形光学素子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１ａ，１ｂ            土台
２                    導電性膜
３                    接着剤
４                    波長変換素子
１０，２０，３０      分極反転型非線形光学素子
【図１】
2006195020.tif 000003
【図２】
2006195020.tif 000004
【図３】
2006195020.tif 000005