【事件の表示】
　平成　２年特許願第１５４５６１号「導波路型波長変換素子」拒絶査定に対する審判事件［平成　４年　２月１４日出願公開、特開平　４−　４５４３０］について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１．手続の経緯等
　本願は、平成２年６月１３日の出願であって、明細書及び図面の記載からみて、「導波路型波長変換素子」に関するものと認められる。
　
２．原査定の拒絶の理由
　原査定の拒絶の理由は、次のとおりである。
　明細書８頁末行〜１０頁にかけて文献（IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques, Vol.MTT-23, No.1 pp.85-92 (January 1975) Michael G.F.Wilson et.al.,「Tapered optical Directional Coupler」）を挙げつつ、「一方の波動のエネルギーは伝搬するにつれ他方に（理論的に１００％）変換される」ことを根拠に、本発明の優位性を主張している。同文献を検討したところ、同文献に記載されているのは、２つの導波路を近接配置した方向性結合器の各モードの伝搬係数にテーパを持たせ、且つ交差させた場合の議論を行っているのであり、１つの導波路中を進む異なる波長間の結合を論じているものではないから、明細書記載のような優位性があるとは認められない。具体的に結合方程式を検討しても、前記文献では線形方程式であるのに対し、本願は非線形方程式（参考のため量子電子工学（第１版）、栖原敏明著、オーム社（平成６年１１月２５日発行）「第７章　非線形光学の基礎」を挙げておく。特に、pp.163-166を参照されたい。）であるから、数学的に同じ構造とはいえず、線形方程式で成立することが非線形方程式でも成立するというのは暴論である。しかも、高効率の波長変換が実現されたという実験報告もない。このように、本発明には大いに疑問点があり、果たして所望の変換効率を実現できるか疑わしい。
　拒絶査定の備考に記載された理由は、次のとおりである。
　補正により先行技術文献を「IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques, Vol.MTT-23, No.1 pp.85-92 (January 1975) Michael G.F.Wilson et.al.,「Tapered optical Directional Coupler」」から特開平２−６３０２６号公報に変更しているが、特開平２−６３０２６号公報は一様グレーティングしか扱っていないので、明細書中に記載の技術とは無関係である。
　IEEE J of QEの栖原氏らの論文も参照したがchirpd gratingによるQPMにおける理論解析を行ったものであり、本願とある意味で類似状況にあることは認められるとしても、高出力を得るためには規格化したchirp parameterや長さ、ポンプパワー等を適当に選ばねばならず、特にポンプパワーを高くすることはそれ自体の技術的問題とともに非線形材料の光損傷も考慮対象とせざるを得ず、理論解析にとどまっている同文献のみから実施可能とすることはできない。
３．審判請求人の対応
  本願発明の要旨は、特許請求の範囲に記載したとおり、
「直交する偏光間の２次の非線形光学効果に関与する定数ｄxy（x,y＝１，２，３，x≠y）を有する結晶材料のx面(またはy面)に、光透過方向がz軸方向の直線のチャンネル状の導波路を形成し、該チャンネル状導波路の上に該導波路の有する屈折率よりも低い屈折率の誘電体の膜を設け、該誘電体膜の上にあって前記チャンネル導波路を覆う幅を光透過方向に変化させて金属膜を設けたことを特微とする導波路型波長変換素子。」であり、
　このような構成を採ることによって、高効率で、設計トレランス、製作トレランス、周囲温度変化に対するトレランスのいずれも高く、安定で生産性の高い導波路型の波長変換素子が得られる、という効果を奏します。
　この高効率で、高いトレランスが得られる効果を奏することの論拠として、
　(1)基本波波長に対する屈折率が前記非線形光学材料の2次高調波波長に対する屈折率より大きく、2次高調波波長にたいしては消衰係数が大きく金属の特性を有する装荷膜を設けてあるため、チャンネル状の導波路内に基本波の位相定数と2次高調波の位相定数の一致が生じ、このため前記2つのモードの結合が大きくなり、高効率の波長変換が起こります。
　(2)上記装荷膜の上記チャンネル状の導波路を覆う幅が光透過方向に単調に減少または増加して設けてあるため、二つの結合したモードの位相定数の伝搬方向に斜めに交差が生じ、そのため、その傾き角が適切に設定され、また導波路の長さをある長さ以上にしておけば、長さを厳密に定めなくても基本波の波動のエネルギーは、伝搬するにつれ2次高調波に全て変換されるようになり、波長や温度の揺らぎによるそれぞれの位相定数の揺らぎを吸収して、設計トレランス、製作トレランス、周囲温度変化に対するトレランスのいずれもが高い安定な波長変換素子が得られます。
　上記の発明の構成によって上記のような効果が得られるであろうということは、本願発明の出願以前に公開されている特許、特開平2-63026号(特許第2725302号)公報（以下、参考文献１という。）の「導波路型波長変換素子」に示唆されております。
　この特許の要旨は、交互に反転した自発分極の周期を持ち、前記自発分極の周期の方向と一致した方向に光伝搬軸があるチャンネル光導波路を有するニオブ酸リチウム結晶板を用いた導波路型波長変換素子において、前記ニオブ酸リチウム結晶板の自発分極反転の周期を光透過方向に徐々に変化させて設けたことを特徴とする導波路型波長変換素子であって、温度変化等による屈折率の揺らぎを吸収して安定な波長変換が得られるものであります。
　周期格子が、2つのモードの位相定数の不整合を補完して整合させ結合を強くすることはよく知られております。格子の周期に光透過方向に徐々に変化したチャープ化を施してあれば、屈折率や波長の揺らぎを吸収し、いわゆる光学的帯域幅を広げて冗長性が増すことを前記の発明が教えております。これから2つのモードの位相定数間に光透過方向に交差を設けることが出来れば、周期格子が無くても同様な冗長性が増すことを上記の特許から類推することは可能であります。
　この論文が行った理論的跡付けは、前記の特許の出願時点より後に公衆の閲覧が可能になったものでありますが、前記特許は、これを見ることによって、当業者には十分な示唆が受けられる情報を有していると判断できます。
　(3)以上述べたように、本願発明の明細書は、その記述によって、この発明の属する技術の分野における通常の知識を有するものが、その発明の実施をすることができる程度に十分に記載されていると考えます。また本願発明の作用、効果は前述の論文で裏付けられております。
４．当審の判断
　本願の特許請求の範囲には、
「直交する偏光間の２次の非線形光学効果に関与する定数ｄxy（x,y＝１，２，３，x≠y）を有する結晶材料のx面(またはy面)に、光透過方向がz軸方向の直線のチャンネル状の導波路を形成し、該チャンネル状導波路の上に該導波路の有する屈折率よりも低い屈折率の誘電体の膜を設け、該誘電体膜の上にあって前記チャンネル導波路を覆う幅を光透過方向に変化させて金属膜を設けたことを特微とする導波路型波長変換素子。」
と記載されており、本願は、従来の導波型ＳＨＧ素子の難点を取り除き、基本波光もＳＨＧ出力光もともにチャンネル導波光となる構造であって、従って、ＳＨＧ出力光に波面収差のない、また設計トレランス、製作トレランス、周囲温度変化に対するトレランスのいずれも高く、安定で生産性の高い、基本波に直交する偏光で無調整で安定に２次高調波を発生できる導波路型波長変換素子を提供することを目的とするものである。
　ところが、基本波に直交する偏光で無調整で安定に２次高調波を発生できる導波路型波長変換素子について、明細書中に記載されているのは、第８頁第２０行〜第９頁第１７行の記載、
「これも良く知られているように、二つの結合した波動のチャンネル導波路（この場合には、基本波ＴＭモードと二次高調波ＴＭモード）の位相定数（等価屈折率）が伝搬方向に斜めに交差しており、その傾き角が適切であれば、チャンネル導波路の長さを或る長さ以上にしておけば長さを厳密に定めなくても、一方の波動のエネルギーは伝搬するにつれ他方に（理論的に１００％）変換される（Ｍ．Ｇ．Ｆ．ウィルソン氏ならびにＧ．Ａ．テー誌の共著の論文「楔状光方向結合号「Tapered Optical Directional Coupler）」ＩＥＥＥ Transaction on Micowave Theory and Techniques第２３巻、第１号、８５頁から９４頁、１９７５年１月発行に詳述されている。）、即ち、第１図の本実施例においては、SiO2膜３の厚さや、ZnO膜４のチャンネル導波路上の輪郭線の導波路となす傾きやカーブを適切に定めておけば、基本波から二次高調波への完全変換が実現する。」のみである。
　そこで、上記論文（参考文献１）を参照すると、「方向性結合器を構成する二つの結合した波動のチャンネル導波路の位相定数（等価屈折率）が伝搬方向に斜めに交差しており、その傾き角が適切であれば、チャンネル導波路の長さを或る長さ以上にしておけば長さを厳密に定めなくても、一方の波動のエネルギーは伝搬するにつれ他方に（理論的に１００％）変換される」ことは記載されているが、一本の導波路中で基本波から二次高調波を発生させる場合のモード結合については記載されていないし、示唆されてもいない。
　それ故、この論文の一部を抜粋した上記記載を参照しても、基本波と二次高調波との位相整合を実現するには、どのようなモード結合方程式を解き、SiO2膜３の厚さや、ZnO膜４のチャンネル導波路上の輪郭線の導波路となす傾きやカーブをどのように定めるのかが不明であり、明細書の記載に基づいて、二次高調波発生に適した導波路を構成することは、当業者といえどもきわめて困難である。
  また、拒絶理由通知での、本願明細書には、「高効率の波長変換が実現されたという実験報告もない。」との指摘に対しても、これに対応した補正書の提出や、審判請求理由中の言及はない。
　なお、審判請求人は、審判請求の理由において、上記参考文献１及び２において本願発明が技術的に妥当性を欠くものではないことが証明されていると主張している。
　そして、参考文献１には、その手続補正後に特許査定された特許第2725302号公報の特許請求の範囲に「交互に反転した自発分極の周期を持ち、前記自発分極の周期の方向と一致した方向に光伝搬軸があるチャンネル光導波略を有するニオブ酸リチウム結晶板を用いた導波路型波長変換素子において、前記ニオブ酸リチウム結晶板の自発分極反転の周期を光透過方向に徐々に変化させて設けたことを特徴とする導波路型波長変換素子」が記載され、更に、その第3頁左上段第13行から同頁同段第20行に「上記(自発分極の反転)の周期が単一であると、導波路の厚さや結晶屈折率などに揺らぎや温度変化があると、導波路の等価屈折率は変化し、上式(位相整合条件)が満たされなくなり、SHG変換は極めて不安定になる。これを避けるために自発分極の反転の周期のピッチを、光透過方向に徐々に変化させることによって、等価屈折率のゆらぎや温度変化を吸収して安定なSHG変換を実現することが出来る。」と記載されている。
　そしてまた、参考文献２には、その第1266頁の右欄上部の第1図(a)および(c)に、誘電率もしくは2次の非線形定数が周期構造を成し、しかも光透過方向に徐々にその周期変化させて設けられた導波路のモデルにおいて、2次高調波発生の定式化(非線形の結合モード方程式の導出)と2次高調波への変換効率の数値計算の結果を示しており、結論として、第1276頁左欄第2パラグラフに「チャープ格子の場合にもほぼ100%の非常に高い効率と、チャープを適切に設計すると位相整合帯域が効果的に拡大できることが分かった」と記載されている。
　ところが、参考文献１及び２に記載された導波路型波長変換素子は、誘電率が光伝搬方向に周期構造を持ち、その周期構造を徐々に変化させるものであるから、本願発明の等価屈折率が光伝搬方向に連続的に変化する導波路型波長変換素子には、そのまま適用することができないものである。
　してみると、参考文献１及び２の記載を参照したとしても、本願発明において、基本波と二次高調波との位相整合を実現するには、どのようなモード結合方程式を解き、SiO2膜３の厚さや、ZnO膜４のチャンネル導波路上の輪郭線の導波路となす傾きやカーブをどのように定めるのかは依然として不明であるから、本願明細書の記載に基づいて、二次高調波発生に適した導波路を構成することは、当業者といえどもきわめて困難である。
　したがって、審判請求人の上記主張は当を得ないものである。
　以上のことから、原査定の拒絶の理由は妥当なものであり、本件出願は、明細書及び図面に、特許請求の範囲に記載された発明を、当業者が容易に実施できる程度に記載されていると認めることはできない。
５．むすび　
　したがって、本件出願は、特許法第３６条第４項に規定する要件を満たしていない。
　よって、結論のとおり審決する。