(57)【要約】【課題】品質の個体差を抑え、低コスト化を図ることが可能な波長変換素子の製造装置及び波長変換素子の製造方法を提供すること。【解決手段】強誘電体からなる基板で構成される波長変換素子の製造装置であって、基板１３の一方の面に電圧を印加する第１電極１１と、基板の一方の面と反対の他方の面に電圧を印加する第２電極１２と、第１電極１１及び第２電極１２と基板１３とを互いに近接あるいは離間させる方向に移動させる移動手段と、第１電極１１及び第２電極１２に電圧を印加する電源１５とを備え、少なくとも第１電極１１が複数の電極部１１ｂを有し、該複数の電極部が一体に形成され、各々の電極部１１ｂが基板１３との対向面を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長変換素子の製造装置であって、
基板の一方の面に電圧を印加する第１電極と、
前記基板の一方の面と反対の他方の面に電圧を印加する第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極と前記基板とを互いに近接あるいは離間させる方向に移動させる移動手段と、
前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加する電源とを備え、
少なくとも前記第１電極が複数の電極部を有し、該複数の電極部が一体に形成され、各々の前記電極部が前記基板との対向面を有することを特徴とする波長変換素子の製造装置。
【請求項２】
前記基板と前記第２電極との間に絶縁物質が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項３】
前記第１電極の前記基板との対向面及び前記第２電極の前記基板との対向面に平坦化加工が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項４】
前記第１電極の隣接する電極部間に絶縁物質が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項５】
前記絶縁物質が設けられた前記第１電極の前記基板との対向面に平坦化加工が施されていることを特徴とする請求項４に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項６】
前記移動手段が、
前記第１電極と前記基板との平行度を検出する検出手段と、
該検出手段からの検出結果に基づいて前記第１電極と前記基板とが平行になるように前記基板あるいは前記第１電極を移動する平行度調整手段とを備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項７】
前記第１電極の複数の電極部の配列方向の両端側に、前記基板との対向面から反対の面まで貫通した貫通孔が形成され、
前記検出手段が、前記貫通孔に向けて光を射出する光源と、前記光の前記基板上からの反射光を検出する検出部とを有し、
前記検出手段により検出された前記基板の平行度に基づいて、前記平行度調整手段が前記基板を移動することを特徴とする請求項６に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項８】
前記基板の一方の面に電圧を印加し、前記一方の面に対向する面が平坦である第１単一分極化用電極と、前記基板の一方の面と反対の他方の面に電圧を印加し、前記他方の面に対向する面が平坦である第２単一分極化用電極とを備え、
前記第１単一分極化用電極及び前記第２単一分極化用電極により基板に電圧を印加した後、前記第１電極及び前記第２電極により前記基板に電圧を印加することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項９】
前記第１単一分極化用電極及び前記第２単一分極化用電極と前記基板との平行度を検出する検出手段と、
該検出手段からの検出結果に基づいて前記第１単一分極化用電極及び前記第２単一分極化用電極と前記基板とが平行になるように前記基板あるいは少なくとも前記第１単一分極化用電極及び前記第２単一分極化用電極を移動する平行度調整手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項１０】
前記検出手段が、前記第１電極及び前記第２電極と前記基板との平行度を検出し、
前記平行度調整手段が、前記基板と前記第１電極及び前記第２電極とが平行になるように、前記基板あるいは前記第１電極及び前記第２電極を移動することを特徴とする請求項９に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項１１】
前記第２単一分極化用電極が、前記第２電極を兼ねることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項１２】
前記第２電極が複数の電極部を有し、各々の前記電極部が前記基板との対向面を有することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項１３】
前記第２電極の隣接する電極部間に絶縁物質が設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項１４】
前記絶縁物質が設けられた前記第２電極の前記基板との対向面に平坦化加工が施されていることを特徴とする請求項１３に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項１５】
前記電極部の配列方向の前記第１電極と前記第２電極との相対的な位置を検出する検出手段と、
該検出手段により検出された前記位置に基づいて、前記第１電極及び前記第２電極を移動する電極調整手段とを備えることを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項１６】
前記第１電極及び前記第２電極を収容する筐体が備えられ、前記筐体の内部が減圧可能とされたことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の波長変換素子の製造装置。
【請求項１７】
強誘電体からなる基板の一方の面に電圧を印加する第１電極と、前記基板の一方の面と反対の他方の面に電圧を印加する第２電極とを用い、
前記基板の一方の面に前記第１電極を接触あるいは近接する工程と、
前記基板の他方の面に前記第２電極を接触あるいは近接する工程と、
前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加する工程とを備えることを特徴とする波長変換素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換素子の製造装置及び波長変換素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コヒーレント光源は、画像表示装置、光通信分野、医療分野や顕微鏡などの計測分野においても欠かせないものとなっている。そして、コヒーレント光の波長もその目的によって様々な波長が使用される。
そこで、非線形光学効果を利用した波長変換素子は、周期的なピッチを持つ分極反転構造により光の波長を変換することでレーザ光源の使用波長の拡大が図れるため多くの分野で利用されている。
このような波長変換素子の製造方法としては、分極反転させる際に分極反転領域のピッチを決めるために、基板個々に電極を形成し、その電極に高電圧を印加して分極反転構造を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２及び特許文献３参照。）。
【０００３】
まず、特許文献１に記載の分極反転領域の形成方法は、ＬｉＴａＯ３の基板の＋Ｃ面に、Ｔａ（タンタル）からなる金属膜を被着したマスクを形成する。そして、マスク上にレジストを塗布し、＋Ｃ面側から露光して現像を行い、このレジストの上に、蒸着によりＴｉ膜を形成する。その後、レジスト上のＴｉ膜及びレジストを除去し、マスクをエッチングすることによりＴｉ膜の電極を形成する。また、−Ｃ面には全体にＴｉ膜を蒸着し電極を形成する。そして、＋Ｃ面上の電極と−Ｃ面上の電極との間に２００ｋＶ／ｃｍの電界を印加することにより、ＬｉＴａＯ３の基板に分極反転領域が形成される。
【０００４】
また、特許文献２に記載の光波長変換素子の製造方法は、ＬｉＴａＯ３の基板の＋Ｃ面に櫛形電極を形成し、−Ｃ面に平板電極を形成する。この櫛形電極及び平板電極は、例えばＣｒ等の電極材料を用いて、周知のフォトリソグラフィ等により形成することができる。そして、平板電極を接地して櫛形電極が正電位となるように、例えば、＋０．７５ｋＶのパルス電圧を印加した後、櫛形電極を接地して平板電極が負電位となるように、例えば、−３．２５ｋＶのパルス電圧を印加する。このようにして、ＬｉＴａＯ３の基板に分極反転領域が形成される。
【０００５】
さらに、特許文献３に記載の周期反転型フォトリフラクティブ導波路の製造方法は、結晶中に形成すべき分極反転パターンを持つ電極を結晶に接触させて、隣接電極間で極性を反転させている。
ところで、分極反転させる材料（結晶）には、分極反転処理が行われるまでに、マイクロドメインと呼ばれる原料段階で固有に持っている分極の核が発生する。そのために、このマイクロドメインが発生している状態で基板の分極反転を行うと、本来分極を行いたい縞状の微細ピッチの分極反転部とは異なる分極部ができてしまうことがある。そこで、特許文献３では、マイクロドメインを除去する方法が提案されている。
この特許文献３に記載の周期反転型フォトリフラクティブ導波路の製造方法では、結晶の一対の表裏面に両側から電極を接触させ、マイクロドメインの除去を促進し、分極方向が電場の印加方向に揃ったシングルドメイン結晶を得ている。
【特許文献１】特開平５−３２３４０７号公報
【特許文献２】特開２００１−３３０８６６号公報
【特許文献３】特開平６−２８９４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に記載の従来技術では、個々の基板上に電極を形成しているため、基板の加工にコストがかかるとともに、フォトリソグラフィ、エッチング等のバラツキに起因して分極反転周期のピッチ精度等で個体差が生じ、品質のバラツキが起こる。
また、波長変換素子はもともと非常にコストが高い素子であるため、分極反転周期のピッチの個体差等により作り直しが生じた場合、さらにコストが高くなってしまう。
また、特許文献３に記載の技術では、反転させる領域に１つ１つ電極を接触させるため、基板ごとにバラツキが生じるので、分極反転ピッチの繰り返しの製造精度が悪い。
【０００７】
また、特許文献３に記載のマイクロドメインを除去する方法では、基板と電極との平行度を調整せずに結晶に電極を接触させているため、基板と電極との密着性が悪く、基板の面内において均一に電圧が印加されない。これにより、マイクロドメインを確実に除去するのは難しい。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、品質の個体差を抑え、低コスト化を図ることが可能であり、マイクロドメインを除去することが可能な波長変換素子の製造装置及び波長変換素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の波長変換素子の製造装置は、強誘電体からなる基板で構成される波長変換素子の製造装置であって、前記基板の一方の面に電圧を印加する第１電極と、前記基板の一方の面と反対の他方の面に電圧を印加する第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極と前記基板とを互いに近接あるいは離間させる方向に移動させる移動手段と、前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加する電源とを備え、少なくとも前記第１電極が複数の電極部を有し、該複数の電極部が一体に形成され、各々の前記電極部が前記基板との対向面を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、移動手段により、基板の一方の面に第１電極を接触あるいは近接させて配置し、基板の他方の面に第２電極を接触あるいは近接させて配置する。そして、電源により、第１電極と第２電極との間に電圧を印加する。これにより、第１電極の複数の電極部と接触あるいは近接した基板の内部の分極が反転し、基板に分極反転構造が形成される。
このように、本発明は、従来のようにフォトリソグラフィ法を用いて基板に電極を形成する高コストな工程が不要となり、基板に表面ポリッシュ程度の加工を施すだけで済むので、低コスト化を図ることが可能となる。また、従来の工程では、例えば、ウエハで複数の波長変換素子を一括して形成する場合、ウエハ上の場所によって品質にバラつきが生じたり、個々の基板に電極を形成、あるいは、反転させる領域１つ１つに電極を接触させた場合も同様に、１回ごとに基板上に形成される電極のバラつきにより波長変換素子の特性が異なってしまう。
しかしながら、本発明の波長変換素子の製造装置は、あらかじめ第１電極及び第２電極を備えるため、一度第１電極及び第２電極を作製すれば、製造される波長変換素子の品質の均一化を図ることが可能となる。さらには、少なくとも第１電極が複数の電極部を有し、この複数の電極部が一体に構成されているため、分極反転ピッチが基板ごとに乱れることがないため、より精度良く品質の均一化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記基板と前記第２電極との間に絶縁物質が介在されていることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、基板と第２電極との間に絶縁物質が介在されているため、基板に形成される分極反転周期のピッチの乱れが少ない。したがって、基板に精度良く分極反転周期構造を形成することが可能となるため、変換効率の高い波長変換素子を製造することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記第１電極の前記基板との対向面及び前記第２電極の前記基板との対向面に平坦化加工が施されていることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、第１電極及び第２電極に平坦化加工が施されているため、例えば、第１電極及び第２電極と基板とを接触させた場合、基板の一方の面と第１電極との密着性及び基板の他方の面と第２電極との密着性が良好になる。これにより、基板に電圧が効率良く伝わるため、基板に精度良く分極反転周期構造を形成することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記第１電極の隣接する電極部間に絶縁物質が設けられていることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、電極部間が狭ピッチであるため、複数の電極部間に絶縁物質を設けることにより、隣接する電極部間の絶縁を確実にすることが可能となるため、基板に精度良く分極反転周期構造を形成することができる。
【００１７】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記絶縁物質が設けられた前記第１電極の前記基板との対向面に平坦化加工が施されていることが好ましい。
【００１８】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、第１電極の基板との対向面に平坦化加工を施すため、複数の電極部間に絶縁物質を設けても、例えば、基板と第１電極とを接触させた場合、基板と第１電極との密着性を向上させることが可能となる。
【００１９】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記移動手段が、前記第１電極と前記基板との平行度を検出する検出手段と、該検出手段からの検出結果に基づいて前記第１電極と前記基板とが平行になるように前記基板あるいは前記第１電極を移動する平行度調整手段とを備えることが好ましい。
【００２０】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、検出手段により、基板と第１電極との平行度を検出する。そして、検出手段により検出された平行度に基づいて平行度調整手段により第１電極と基板とが平行になるように、基板あるいは第１電極を移動する。このようにして、基板と第１電極との平行度を高めることができる。また、平行度調整手段により、第１電極と基板との距離を最適にすることもできる。例えば、基板と第１電極とを接触させた場合、第１電極と基板との密着性をより向上させることが可能となる。したがって、基板に精度良く分極反転周期構造を形成することが可能となる。
【００２１】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記第１電極の複数の電極部の配列方向の両端側に、前記基板との対向面から反対の面まで貫通した貫通孔が形成され、前記検出手段が、前記貫通孔に向けて光を射出する光源と、前記光の前記基板上からの反射光を検出する検出部とを有し、前記検出手段により検出された前記基板の平行度に基づいて、前記平行度調整手段が前記基板を移動することが好ましい。
【００２２】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、検出手段により、第１電極の一方の端面側に形成された貫通孔及び他方の端面側に形成された貫通孔に光を入射し、基板において反射した光により基板と第１電極との平行度を検出する。そして、検出手段により検出された平行度に基づいて、平行度調整手段により、両端面側の第１電極と基板とが平行になるように、第１電極を移動する。このように、第１電極の電極部の配列方向の両端面側に、貫通孔を形成することにより、第１電極と基板との平行度をより高めることが可能となる。
【００２３】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記基板の一方の面に電圧を印加し、前記一方の面に対向する面が平坦である第１単一分極化用電極と、前記基板の一方の面と反対の他方の面に電圧を印加し、前記他方の面に対向する面が平坦である第２単一分極化用電極とを備え、前記第１単一分極化用電極及び前記第２単一分極化用電極により基板に電圧を印加した後、前記第１電極及び前記第２電極により前記基板に電圧を印加することが好ましい。
【００２４】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、第１単一分極化用電極及び第２単一分極化用電極により、基板に電圧を印加した後、第１電極及び第２電極により、基板に電圧を印加する。すなわち、基板の分極が反転する前に、第１単一分極化用電極及び第２単一分極化用電極により基板に電圧を印加することにより、基板内に生じるマイクロドメインが除去される。したがって、本発明の波長変換素子の製造装置では、基板の内部に生じるマイクロドメインを解消し単一分極化処理を行った後分極反転させるため、より波長変換素子の品質の均一化を図ることが可能となる。
【００２５】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記第１単一分極化用電極及び前記第２単一分極化用電極と前記基板との平行度を検出する検出手段と、該検出手段からの検出結果に基づいて前記第１単一分極化用電極及び前記第２単一分極化用電極と前記基板とが平行になるように前記基板あるいは少なくとも前記第１単一分極化用電極及び前記第２単一分極化用電極を移動する平行度調整手段を備えることが好ましい。
【００２６】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、検出手段により、基板と第１単一分極化用電極との平行度及び基板と第２単一分極化用電極との平行度を検出する。そして、検出手段により検出された平行度に基づいて平行度調整手段により第１単一分極化用電極と基板とが平行及び第２単一分極化用電極と基板とが平行になるように、基板あるいは第１単一分極化用電極及び第２単一分極化用電極を移動する。このようにして、基板と第１単一分極化用電極との平行度及び基板と第２単一分極化用電極との平行度を高めることができる。これにより、基板と第１単一分極化用電極との密着性、基板と第２単一分極化用電極との密着性を向上させることが可能となる。したがって、基板に電圧がより均一に印加されるため、基板内部に生じるマイクロドメインを確実に除去することができる。
【００２７】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記検出手段が、前記第１電極及び前記第２電極と前記基板との平行度を検出し、前記平行度調整手段が、前記基板と前記第１電極及び前記第２電極とが平行になるように、前記基板あるいは前記第１電極及び前記第２電極を移動することが好ましい。
【００２８】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、検出手段が、第１単一分極化用電極及び第２単一分極化用電極と基板との平行度を検出するだけでなく、第１電極及び第２電極と基板との平行度も検出する。また、平行度調整手段が、第１単一分極化用電極及び第２単一分極化用電極を移動するだけでなく、第１電極及び第２電極も移動する。したがって、１つの検出手段、平行度調整手段が２種類の電極の平行度を検出し、電極の移動を行うため、装置全体の小型化、低コスト化を図ることが可能となる。
【００２９】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記第２単一分極化用電極が、前記第２電極を兼ねることが好ましい。
【００３０】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、単一分極化処理を行う第２単一分極化用電極が、分極反転を行うための第２電極であるため、１つの電極で２つの処理を行うことができる。したがって、装置全体の低コスト化を図ることが可能となる。
また、基板と第１単一分極化用電極及び第２単一分極化用電極との平行度の調整を行った後、第１電極及び第２電極により基板に電圧を印加する場合、第２単一分極化用電極が第２電極を兼ねているため、第２電極の平行度の調整は行わなくても基板と第２電極との平行が保たれている。したがって、工数を増やさなくても第２電極と基板とが平行であるため、簡易な構成により、基板と第２電極との密着性を高めることが可能となる。
【００３１】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記第２電極が複数の電極部を有し、各々の前記電極部が前記基板との対向面を有することが好ましい。
【００３２】
従来のように、フォトリソグラフィ法等により基板に電極を形成する場合は、微細な電極部の形成を基板の両面に行うため、製造コストが高くなる等の理由で実現が厳しい。しかしながら、本発明に係る波長変換素子の製造装置では、装置側に複数の電極部を有する第１電極及び第２電極を備え、基板に第１電極及び第２電極を接触あるいは近接させるだけで良いため、製造コストを抑えることができる。したがって、簡易な構成で、精度の良い波長変換素子を得ることが可能となる。
【００３３】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記第２電極の隣接する電極部間に絶縁物質が設けられていることが好ましい。
【００３４】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、電極部間が狭ピッチであるため、隣接する電極部同士が接触してしまうおそれがあるが、複数の電極部間に絶縁物質を設けることにより、隣接する電極部間の絶縁を確実にすることが可能となる。
【００３５】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記絶縁物質が設けられた前記第２電極の前記基板との対向面に平坦化加工が施されていることが好ましい。
【００３６】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、第２電極の基板との対向面に平坦化加工を施すため、複数の電極部間に絶縁物質を設けても、例えば、基板と第２電極とを接触させた場合、基板と第２電極との密着性を向上させることが可能となる。
【００３７】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記移動手段が、前記第２電極と前記基板との平行度を検出する検出手段と、該検出手段からの検出結果に基づいて前記第２電極と前記基板とが平行になるように前記基板あるいは前記第２電極を移動する平行度調整手段とを備えることが好ましい。
【００３８】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、検出手段により、基板と第２電極との平行度を検出する。そして、検出手段により検出された平行度に基づいて平行度調整手段により第２電極と基板とが平行になるように、基板あるいは第２電極を移動する。このようにして、第２電極と基板との平行度を高めることができる。また、平行度調整手段により、基板と第２電極の距離を最適にすることもできる。例えば、基板と第２電極とを接触させた場合、第２電極と基板との密着性をより向上させることが可能となる。したがって、基板に精度良く分極反転周期構造を形成することが可能となる。
【００３９】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記第２電極の複数の電極部の配列方向の両端側に、前記基板との対向面から反対の面まで貫通した貫通孔が形成され、前記検出手段が、前記貫通孔に向けて光を射出する光源と、前記光の前記基板上からの反射光を検出する検出部とを有し、前記検出手段により検出された前記基板に基づいて、前記平行度調整手段が前記基板を移動することが好ましい。
【００４０】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、第１電極の場合と同様にして、基板と第２電極との平行度を高めることにより、例えば、基板と第２電極とを接触させた場合、第２電極と基板との密着性をより向上させることが可能となる。
【００４１】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記電極部の配列方向の前記第１電極と前記第２電極との相対的な位置を検出する検出手段と、該検出手段により検出された前記位置に基づいて、前記第１電極及び前記第２電極を移動する電極調整手段とを備えることが好ましい。
【００４２】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、検出手段により第１電極と基板との位置及び第２電極と基板との位置を検出する。そして、電極調整手段により、検出手段において検出された相対的な位置に基づいて第１電極及び第２電極を移動することで、第１電極の電極部の位置と、基板を介して第２電極の電極部の位置とが正確に一致するため、基板に精度良く分極反転周期構造を形成することが可能となる。
【００４３】
また、本発明の波長変換素子の製造装置は、前記第１電極及び前記第２電極を収容する筐体が備えられ、前記筐体の内部が減圧可能とされたことが好ましい。
【００４４】
本発明に係る波長変換素子の製造装置では、第１電極、第２電極及び基板が減圧可能な筐体内に配置されているため、基板表面での電荷の移動を抑制することができる。したがって、電極部が接触あるいは近接する領域以外の基板の表面の分極反転を防ぐことが可能となる。
【００４５】
また、本発明の波長変換素子の製造方法は、強誘電体からなる基板の一方の面に電圧を印加する第１電極と、前記基板の一方の面と反対の他方の面に電圧を印加する第２電極とを用い、前記基板の一方の面に前記第１電極を接触あるいは近接する工程と、前記基板の他方の面に前記第２電極を接触あるいは近接する工程と、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加する工程とを備えることを特徴とする。
【００４６】
本発明に係る波長変換素子の製造方法では、上述したように、第１電極及び第２電極を備えた製造装置を用いて波長変換素子を製造することにより、品質のバラツキのない波長変換素子を製造することができる。すなわち、簡易な工程で、低コスト化を図りつつ、変換効率の高い波長変換素子を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、図面を参照して、本発明に係る波長変換素子の製造装置及び波長変換素子の製造方法の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００４８】
［第１実施形態］
次に、本発明の波長変換素子の製造装置の第１実施形態について、図１から図８を参照して説明する。
本実施形態に係る波長変換素子の製造装置１は、図１に示すように、真空チャンバ（筐体）１０内に、第１電極１１と、第２電極１２とを備えている。この第１電極１１と第２電極１２との間には、ＬｉＮｂＯ３基板１３が配置されている。また、真空チャンバ１０には、図示しない基板搬入口、基板搬出口があり、基板搬送装置が備えられている。さらに、真空チャンバ１０には排気管を介して真空ポンプが接続されている。この真空ポンプの作用により減圧状態となる。
また、真空チャンバ１０の上部には第１電極１１が設置され、第１電極１１と対向するように真空チャンバ１０の下部には第２電極１２が設置されている。また、製造装置１には、第１電極１１及び第２電極１２とＬｉＮｂＯ３基板１３とを接近あるいは離間させる移動手段（図示略）が設けられている。
【００４９】
第１電極１１のＬｉＮｂＯ３基板１３の一方の面１３ａと接触する接触面１１ａには、図２に示すように、複数の帯状のライン電極（電極部）１１ｂが一方向に沿って所定の間隔をあけて一体的に形成されている。この隣接するライン電極１１ｂの間隔は２μｍであり、また、１つのライン電極１１ｂの配列方向の幅も２μｍであり、微細ピッチ構造となっている。
第２電極１２のＬｉＮｂＯ３基板１３の他方の面１３ｂと接触する接触面１２ａは、図３に示すように、平坦になっている。すなわち、第２電極１２は平板状の電極となっている。
ＬｉＮｂＯ３基板１３は、非線形光学効果を有する強誘電体結晶基板としてＬｉＮｂＯ３にＭｇＯが５ｍｏｌ％ドープされた基板である。また、ＬｉＮｂＯ３基板１３は図示しない基板保持機構によって保持されている。
また、第１電極１１と第２電極１２との間に、図１に示すように、電圧を印加する電源１５が設けられている。
【００５０】
次に、以上の構成からなる本実施形態の波長変換素子の製造装置１を用いて、波長変換素子を製造する方法について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、図１に示すように、真空チャンバ１０内にＬｉＮｂＯ３基板１３を基板搬送部材（図示略）上に準備し（ステップＳ１）、真空ポンプにより真空チャンバ１０内の真空引きを行う（ステップＳ２）。真空チャンバ１０内が真空引きされた後、ＬｉＮｂＯ３基板１３に対して第１電極１１を移動し、第１電極１１とＬｉＮｂＯ３基板１３との位置を調整する（ステップＳ３）。そして、第１電極１１がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して所定の位置にない場合（ステップＳ４，「ＮＯ」）、ステップＳ３に戻り、再び第１電極１１とＬｉＮｂＯ３基板１３との位置を調整する。
【００５１】
その後、第１電極１１とＬｉＮｂＯ３基板１３との位置を確認し、第１電極１１がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して所定の位置にある場合（ステップＳ４，「ＹＥＳ」）、ＬｉＮｂＯ３基板１３の一方の面１３ａに第１電極１１を密着（接触）させる（ステップＳ５）。
次に、ＬｉＮｂＯ３基板１３に対して第２電極１２を移動し、第２電極１２とＬｉＮｂＯ３基板１３との位置を調整する（ステップＳ６）。そして、第２電極１２がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して所定の位置にない場合（ステップＳ７，「ＮＯ」）、ステップＳ６に戻り、再び第２電極１２とＬｉＮｂＯ３基板１３との位置を調整する。その後、第２電極１２とＬｉＮｂＯ３基板１３との位置を確認し、第２電極１２がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して所定の位置、すなわち、ＬｉＮｂＯ３基板１３の他方の面１３ｂと約２０μｍの距離Ｌをあけて第２電極１２が配置された場合（ステップＳ７，「ＹＥＳ」）、電源１５により第１電極１１と第２電極１２との間にパルス状の電圧を印加する（ステップＳ８）。また、印加電圧としては例えば２００ｋＶ／ｍｍの電圧となっている。なお、具体的には、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第２電極１２との間にＳｉＯ２等の絶縁物質からなる基板（図示略）を配置し、距離Ｌを保っている。
【００５２】
そして、第１電極１１及び第２電極１２をＬｉＮｂＯ３基板１３から離脱させ（ステップＳ９）、真空チャンバ１０内をリークし（ステップＳ１０）、ＬｉＮｂＯ３基板１３を基板搬送部材から外す（ステップＳ１１）。
これにより、図１に示す第１電極１１のライン電極１１ｂが接触する接触部１３ｃと接触しない非接触部１３ｄとにより、図５に示すように、ＬｉＮｂＯ３基板１３の一方の面１３ａには分極反転周期が複数形成される。このようにして、図５に示すように、分極反転部１４ａと非分極反転部１４ｂとが交互に形成されたドメインの繰り返し構造を有する波長変換素子２０を得ることができる。この分極反転部１４ａの幅Ｑ１はライン電極１１ｂの幅Ｐ２と同じ２μｍであり、非分極反転部１４ｂの幅Ｑ２はライン電極１１ｂの間隔Ｐ１と同じ２μｍである。すなわち、波長変換素子２０の各ドメインのレーザ光の進行する方向の周期Λが４μｍの分極反転周期構造が形成される。
【００５３】
本実施形態に係る波長変換素子２０の製造装置１及び波長変換素子２０の製造方法では、製造装置１側に第１電極１１及び第２電極１２を備えている。そして、第１電極１１をＬｉＮｂＯ３基板１３の一方の面１３ａに接触させ、第２電極１２を他方の面１３ｂに接触させて分極反転周期構造を得ている。すなわち、従来のように、ＬｉＮｂＯ３基板１３に電極を形成する高コストな工程が不要となるため、ＬｉＮｂＯ３基板１３の表面ポリッシュ程度の加工で済むので、波長変換素子２０の製造にかかるコストを低減させることが可能となる。
また、従来のように、１つ１つの波長変換素子に電極を形成すると個々にバラツキが生じるが、本実施形態の製造装置１では、複数の波長変換素子を製造する場合、複数の電極部が一体的に形成されるとともに、同じ第１電極１１及び第２電極１２を用いて分極反転周期構造を形成する。したがって、１つ１つの波長変換素子２０の特性の個体差を抑えることが可能となる。
つまり、本実施形態の波長変換素子２０の製造装置１及び波長変換素子２０の製造方法は、品質の個体差を抑え、低コスト化を図ることが可能な可能である。
また、第２電極１２の接触面１２ａが平坦であるため、第２電極１２の構造が簡易になる。また、第２電極１２のＬｉＮｂＯ３基板１３に対する位置合わせが必要でない（第１電極１１の複数のピッチ方向の位置合わせが必要でない）ため、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００５４】
なお、本実施形態の図１では、波長変換素子の製造装置を分り易くするために、波長変換素子を製造するためのＬｉＮｂＯ３基板１３が１つだけ配置された図であるが、ウエハ状のＬｉＮｂＯ３基板を用いた場合、上述したように１つの第１電極が形成された電極を用いても良いが、図６に示すように、複数の第１電極１１が形成された電極板２１を用いても良い。これにより、複数個まとめて波長変換素子２０を形成することが可能となる。
また、第１電極１１をＬｉＮｂＯ３基板１３に密着させたが、接触させず近接させても良い。
さらに、本実施形態では、真空の雰囲気内で波長変換素子２０を製造したが、第１電極１１の非分極反転部１４ｂを形成するのに必要な絶縁部として、絶縁性のガスや液体を充填しても良い。
また、第１電極１１として、図１に示すように１つの基体に凹凸が形成された構成にしたが、ライン電極１１ｂが一体に形成されていれば良い。例えば、第１電極１１が、ライン電極１１ｂを個別に有し、それぞれのライン電極１１ｂが連結部により連結されている構成であっても良い。
【００５５】
［第１実施形態の変形例］
本変形例の製造装置２５では、ＬｉＮｂＯ３基板１３の内部に発生するマイクロドメインを除去するための第１単一分極化用電極２６と、第２単一分極化用電極２７とを備える点において、第１実施形態の製造装置１と異なる。
第１単一分極化用電極２６と第２単一分極化用電極２７との間には、図７に示すように、ＬｉＮｂＯ３基板１３が配置されている。また、第１単一分極化用電極２６の一方の面１３ａと接触する接触面２６ａは、平坦になっている。さらに、第２単一分極化用電極２７の他方の面１３ｂと接触する接触面２７ａも同様に、平坦になっている。また、上述した移動手段（図示略）が、第１単一分極化用電極２６及び第２単一分極化用電極２７とＬｉＮｂＯ３基板１３とを互いに近接あるいは離間させる方向に移動させる。
【００５６】
次に、以上の構成からなる本実施形態の波長変換素子の製造装置２５を用いて、波長変換素子を製造する方法について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、真空チャンバ１０内にＬｉＮｂＯ３基板１３を基板搬送部材（図示略）上に準備し（ステップＳ１１）、真空チャンバ１０内に絶縁ガスを充填する（ステップＳ１２）。真空チャンバ１０内に絶縁ガスが充填された後、ＬｉＮｂＯ３基板１３に対して第２単一分極化用電極２７を移動し、第２単一分極化用電極２７とＬｉＮｂＯ３基板１３との位置を調整する（ステップＳ１３）。そして、第２単一分極化用電極２７がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して所定の位置にない場合（ステップＳ１４，「ＮＯ」）、ステップＳ１３に戻り、再び第２単一分極化用電極２７とＬｉＮｂＯ３基板１３との位置を調整する。
【００５７】
その後、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第２単一分極化用電極２７との位置を確認し、第２単一分極化用電極２７がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して所定の位置、すなわち、ＬｉＮｂＯ３基板１３の他方の面１３ｂと約２０μｍの距離Ｌをあけて第２電極１２が配置された場合（ステップＳ１４，「ＹＥＳ」）、ＬｉＮｂＯ３基板１３に対して第１単一分極化用電極２６を移動し、第１単一分極化用電極２６とＬｉＮｂＯ３基板１３との位置を調整する（ステップＳ１５）。そして、第１単一分極化用電極２６がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して所定の位置にない場合（ステップＳ１４，「ＮＯ」）、ステップＳ１５に戻り、再び第１単一分極化用電極２６とＬｉＮｂＯ３基板１３との位置を調整する。
その後、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第１単一分極化用電極２６との位置を確認し、第１単一分極化用電極２６がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して所定の位置にある場合（ステップＳ１６，「ＹＥＳ」）、ＬｉＮｂＯ３基板１３の一方の面１３ａに第１単一分極化用電極２６を密着（接触）させる（ステップＳ１７）。そして、第１単一分極化用電極２６及び第２単一分極化用電極２７を必要十分な温度に加熱し、第１電極１１と第２電極１２との間に電圧を印加する（ステップＳ１８）。これにより、ＬｉＮｂＯ３基板１３の内部に生じるマイクロドメインを解消することができる。
【００５８】
次に、第１単一分極化用電極２６を第１電極１１に交換する（ステップＳ１９）。なお、第１実施形態で示した第２電極１２は、平板状の電極であるため、第２単一分極化用電極２７をそのまま用いる。
そして、第１電極１１がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して所定の位置にない場合（ステップＳ２０，「ＮＯ」）、ステップＳ１９に戻り、再び第１電極１１とＬｉＮｂＯ３基板１３との位置を調整する。その後、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第１電極１１との位置を確認し、第１電極１１がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して所定の位置にある場合（ステップＳ２０，「ＹＥＳ」）、ＬｉＮｂＯ３基板１３の一方の面１３ａに第１電極１１を密着（接触）させる（ステップＳ２１）。その後、第１電極１１と第２単一分極化用電極２７との間に電圧を印加し（ステップＳ２２）、第１電極１１及び第２単一分極化用電極２７をＬｉＮｂＯ３基板１３から離脱させ（ステップＳ２３）、真空チャンバ１０内の絶縁ガスを排気し（ステップＳ２４）、ＬｉＮｂＯ３基板１３を基板搬送部材から外す（ステップＳ２５）。
【００５９】
本変形例では、第１電極１１及び第２単一分極化用電極２７により、ＬｉＮｂＯ３基板１３に分極反転を形成する前に、第１単一分極化用電極２６及び第２単一分極化用電極２７によりＬｉＮｂＯ３基板１３に電圧を印加する。したがって、ＬｉＮｂＯ３基板１３の内部に生じるマイクロドメインを解消し単一分極化処理を行った後分極反転させるため、より波長変換素子２０の品質の均一化を図ることが可能となる。
また、単一分極化処理を行う第２単一分極化用電極２７が、分極反転を行うための第２電極１２であるため、１つの電極で２つの処理を行うことができる。したがって、製造装置２５全体の低コスト化を図ることが可能となる。
【００６０】
なお、変形例では、第２単一分極化用電極２７をＬｉＮｂＯ３基板１３と間隔をあけて配置したが、第２単一分極化用電極２７をＬｉＮｂＯ３基板１３に接触させても良い。
また、真空チャンバ１０内に絶縁ガスを充填させたが、第１実施形態と同様に、真空チャンバ１０内を真空にしても良い。
【００６１】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第１実施形態に係る波長変換素子２０の製造装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る製造装置３０では、第２電極２２の形状において第１実施形態と異なる。
【００６２】
第２電極２２は、第１実施形態の第１電極１１と同様に、第２電極２２のＬｉＮｂＯ３基板１３の他方の面１３ｂと接触する接触面２２ａには、図２に示すように、複数の帯状のライン電極（電極部）２２ｂが一方向に沿って所定の間隔をあけて一体的に形成されている。この隣接するライン電極２２ｂの間隔は２μｍであり、また、１つのライン電極２２ｂの配列方向の幅も２μｍであり、微細ピッチ構造となっている。
【００６３】
次に、以上の構成からなる本実施形態の波長変換素子の製造装置３０を用いて、波長変換素子を製造する方法について説明する。
まず、真空チャンバ１０内にＬｉＮｂＯ３基板１３を用意し、ＬｉＮｂＯ３基板１３の一方の面１３ａに第１電極１１を密着させ、他方の面１３ｂに第２電極２２を密着させる。そして、第１実施形態と同様に、第１電極１１と第２電極２２との間には、電源１５によりパルス状の電圧が印加される。このようにして、図５に示すような波長変換素子２０を得ることができる。
【００６４】
本実施形態に係る波長変換素子２０の製造装置３０及び製造方法では、第１実施形態の波長変換素子２０の製造装置１及び製造方法と同様の効果を得ることができる。
また、従来のように、ＬｉＮｂＯ３基板１３にフォトリソグラフィ法等により電極を形成する方法では、微細なライン状の電極パターンの形成を両面に行うため、製造コストが高くなる。さらには、ＬｉＮｂＯ３基板１３の両面に微細なライン状の電極パターンを形成した後は、取り扱い上も困難になる等の理由でＬｉＮｂＯ３基板の両面に電極パターンを形成するのは難しい。しかしながら、本実施形態のように、製造装置３０に第１電極１１及び第２電極２２を設けることにより、ＬｉＮｂＯ３基板１３にライン電極が一体的に形成された第１電極１１及び第２電極２２を接触させることで分極反転周期が形成されるので、簡易な構成で、精度の良い波長変換素子２０を得ることが可能となる。
【００６５】
また、第１実施形態の製造装置１のように、第１電極１１のみ微細ピッチ構造である場合、図１０に示すように、基板の材料によっては一方の面１３ａから他方の面１３ｂに向かって分極反転領域が狭くなる場合が生じる。しかしながら、本実施形態の製造装置３０のように、第１電極１１及び第２電極２２ともに微細ピッチ構造の電極を用いることにより、分極反転ピッチ精度がＬｉＮｂＯ３基板１３の一方の面１３ａだけでなく、ＬｉＮｂＯ３基板１３の厚み方向全体にわたって確保することができる。
なお、第１電極１１及び第２電極２２をＬｉＮｂＯ３基板１３に密着させたが、接触させず近接させても良いが、密着させた方が分極反転周期構造をＬｉＮｂＯ３基板１３に精度良く形成することが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態の製造装置３０が、第１実施形態の変形例で示した製造装置２５の第１単一分極化用電極２６及び第２単一分極化用電極２７を備えていても良い。この構成では、図８に示すフローチャートのステップＳ１９において、第１単一分極化用電極２６を第１電極１１に交換するだけではなく、第１単一分極化用電極２６を第１電極１１に交換し、第２単一分極化用電極２７を第２電極２２に交換する。さらに、ステップＳ２０，ステップＳ２１において、第１電極１１だけでなく、第２電極２２の位置確認，ＬｉＮｂＯ３基板１３と第２電極２２との接触を行う。すなわち、第１実施形態の変形例では第２電極１２が平板状の電極であるため、第２単一分極化用電極２６をそのまま用いたが、本実施形態では第２電極２２がライン電極２２ｂを有しているため、交換が必要となる。
この場合も第１実施形態の変形例と同様に、ＬｉＮｂＯ３基板１３の内部に生じるマイクロドメインを解消し単一分極化処理を行った後分極反転させるため、より波長変換素子２０の品質の均一化を図ることが可能となる。
【００６７】
［第３実施形態］
次に、本発明に係る第３実施形態について、図１１を参照して説明する。
本実施形態に係る製造装置では、真空チャンバ１０を用いない点において第１実施形態と異なる。
第１電極１１及び第２電極１２の形成工程について説明する。
まず、図１１（ａ）に示すように、平板状の電極４１のＬｉＮｂＯ３基板１３と接触する接触面４１ａに、例えば、研磨等により平坦化加工を施す。このようにして、第２電極１２を作製する。
【００６８】
第１電極１１を形成するには、さらに、図１１（ｂ）に示すように、電極４１に複数の微細溝４２を形成する。これにより、複数のライン電極１１ｂが形成される。そして、この微細溝４２に、図１１（ｃ）に示すように、絶縁物（絶縁物質）４３を充填し硬化する。その後、図１１（ｄ）に示すように、さらに絶縁物４３を含めて同一面になるように、研磨等により平坦化加工を施す。このようにして、第１電極１１を作製する。
【００６９】
本実施形態に係る波長変換素子２０の製造装置及び製造方法では、第１実施形態の波長変換素子２０の製造装置１及び製造方法と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態の波長変換素子２０の製造装置及び製造方法では、微細溝４２に絶縁物４３を充填することにより、隣接するライン電極１１ｂ同士の絶縁を確実にすることができる。
また、ＬｉＮｂＯ３基板１３に接触する接触面４１ａに平坦化加工が施されているため、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第２電極１２との密着性を高めることが可能となる。さらに、微細ピッチ構造の微細溝４２に絶縁物４３を充填した後、平坦化加工を施しているため、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第１電極１１との密着性を高めることが可能となる。
【００７０】
なお、非分極反転部１４ｂをより精度良く形成するために、真空内で絶縁物４３を充填しても良く、この場合、微細溝４２に塵埃等が混入しないため、絶縁物４３を微細溝４２に確実に充填させることが可能となる。
また、第２実施形態のように、第２電極２２が微細ピッチ構造を有するときも同様であり、ライン電極２２ｂ間に絶縁物４３を充填することにより同様の効果を得ることが可能となる。
【００７１】
［第４実施形態］
次に、本発明に係る第４実施形態について、図１２及び図１３を参照して説明する。
本実施形態に係る製造装置５０では、第１電極５１の形状において第１実施形態と異なり、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第１電極１１との位置合わせを行う位置調整機構５３を備える点において第１実施形態と異なる。
【００７２】
第１電極５１には、図１２に示すように、複数のライン電極５２の配列方向の右端面５１ｃ側及び左端面５１ｄ側に貫通孔５６が形成されている。この貫通孔５６は、ライン電極５２が形成されていないＬｉＮｂＯ３基板１３に接触する接触面５１ａから反対の面５１ｂまで貫通している。
位置調整機構（移動手段）５３は、図１２に示すように、検出機構（検出手段）５４と、平行度調整機構（平行度調整手段）５５とを備えている。
検出機構５４は、参照光を射出する光源（図示略）と、第１電極５１あるいはＬｉＮｂＯ３基板１３において反射した光を受光する受光部（検出部、図示略）とを備えている。そして、検出機構５４は、受光した光により、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第１電極５１との平行度を検出する。
平行度調整機構５５は、検出機構５４により検出されたＬｉＮｂＯ３基板１３と第１電極５１との平行度に基づいてＬｉＮｂＯ３基板１３の傾きを調整する。また、平行度調整機構５５は、第１電極５１がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して平行、かつ最適な距離関係となるようにＬｉＮｂＯ３基板１３を移動し制御する。
【００７３】
本実施形態に係る波長変換素子２０の製造装置５０及び製造方法では、第１実施形態の波長変換素子２０の製造装置１及び製造方法と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態の波長変換素子２０の製造装置５０及び製造方法では、位置調整機構５３を設けることにより、第１電極５１とＬｉＮｂＯ３基板１３との平行度を高めることができるため、第１電極５１の接触面５１ａとＬｉＮｂＯ３基板１３との密着性をより向上させることが可能となる。したがって、ＬｉＮｂＯ３基板１３に精度良く分極反転周期構造を形成することが可能となる。
なお、位置調整機構５３を第１電極５１側のみに設けたが、第２電極１２側にも設けても良い。この構成により、第２電極１２とＬｉＮｂＯ３基板１３との平行度を高めることができるので、第２電極１２の接触面１２ａの絶縁状態の面内分布を均一にすることが可能となる。
また、検出機構５４としては、上述した往復する参照光により距離を計測する計測器に限らない。また、平行度調整機構５５が検出機構５４により検出した平行度に基づいて第１電極５１を移動させても良い。
【００７４】
また、第１実施形態の変形例で示した製造装置２５が、図１３に示すように、本実施形態の製造装置５０の検出機構５４と平行度調整機構５５とを備えていても良い。この構成では、第１単一分極化用電極２６の右端面２６ｃ側及び左端面２６ｄ側に貫通孔２８が形成されている。また、第２単一分極化用電極２７の右端面２７ｃ側及び左端面２７ｄ側にも同様に貫通孔２９が形成されている。そして、検出機構５４は、貫通孔２８に向かって参照光を射出しＬｉＮｂＯ３基板１３において反射した光を受光し、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第１単一分極化用電極２６との平行度を検出する。同様にして、検出機構５４は、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第２単一分極化用電極２７との平行度を検出する。
平行度調整機構５５は、検出機構５４により検出されたＬｉＮｂＯ３基板１３と第１単一分極化用電極２６との平行度、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第２単一分極化用電極２７との平行度に基づいてＬｉＮｂＯ３基板１３の傾きを調整する。また、平行度調整機構５５は、第１単一分極化用電極２６及び第２単一分極化用電極２７がＬｉＮｂＯ３基板１３に対して平行、かつ最適な距離関係となるようにＬｉＮｂＯ３基板１３を移動し制御する。
この構成では、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第１単一分極化用電極２６との平行度、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第２単一分極化用電極２７との平行度を高めることができるため、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第１単一分極化用電極２６との密着性、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第２単一分極化用電極２７との密着性を向上させることが可能となる。したがって、ＬｉＮｂＯ３基板１３に電圧がより均一に印加されるため、ＬｉＮｂＯ３基板１３内部に生じるマイクロドメインを確実に除去することができる。
なお、検出機構５４としては、上述した往復する参照光により距離を計測する計測器に限らない。また、平行度調整機構５５が検出機構５４により検出した平行度に基づいて第１，第２単一分極化用電極２６，２７を移動させても良い。
また、検出機構、平行度調整機構は、第１，第２単一分極化用電極２６，２７及び第１，第２電極１１，１２ごとに設けても良いが、１つの検出機構、平行度調整機構により、２種類の電極の平行度を検出し、移動させることにより、装置全体の小型化、低コスト化を図ることが可能となる。
【００７５】
［第５実施形態］
次に、本発明に係る第５実施形態について、図１４を参照して説明する。
本実施形態に係る製造装置６０では、第２電極６２の形状が第２実施形態と同様に微細ピッチ構造である点及び第１電極５１の側面５１ｅ、第２電極６２の側面６２ｄ側に位置調整機構６１を備えている点において第１実施形態と異なる。
位置調整機構（移動手段）６１は、検出機構（検出手段）６３と、調整機構（電極調整手段）６６とを備えている。
検出機構６３は、図１４に示すように、第１電極５１の側面５１ｅ側（第２電極６２の側面６２ｄ側）に設けられており、参照光を射出する光源（図示略）と、第１電極５１あるいは第２電極６２において反射した光を受光する受光部（検出部、図示略）とを備えている。そして、検出機構６３は、受光した光により、ＬｉＮｂＯ３基板１３と第１電極５１との平行度及びＬｉＮｂＯ３基板１３と第２電極６２との平行度を検出する。また、検出機構６３は、第１電極５１のライン電極５２及び第２電極６２のライン電極６２ａの配列方向の位置や軸Ｐの傾きも検出する。
調整機構６６は、検出された平行度、位置、傾きに基づいて第１電極５１及び第２電極６２の位置を移動し制御する。
【００７６】
本実施形態に係る波長変換素子２０の製造装置６０及び製造方法では、第１実施形態の波長変換素子２０の製造装置５０及び製造方法と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態の波長変換素子２０の製造装置６０及び製造方法では、第１電極５１の側面５１ｅ、第２電極６２の側面６２ｄ側に位置調整機構６１を設けているため、第１電極５１とＬｉＮｂＯ３基板１３の平行度、第２電極６２とＬｉＮｂＯ３基板１３の平行度がより向上する。これにより、第１電極５１とＬｉＮｂＯ３基板１３との密着性、第２電極６２とＬｉＮｂＯ３基板１３との密着性が向上するため、ＬｉＮｂＯ３基板１３の厚み方向全体にわたって分極反転周期構造を確保することができる。
【００７７】
なお、第１電極５１側の検出機構５４と第２電極６２側の検出機構６４とを別々に設けたが１つであっても良い。この構成では、検出機構が移動して、第１電極５１に形成された貫通孔５６及び第２電極６２に形成された貫通孔６５に光を射出することで距離を測定することにより、第１電極５１とＬｉＮｂＯ３基板１３とを平行及び第２電極６２とＬｉＮｂＯ３基板１３とを平行にすることが可能となる。
また、１つの検出機構６３により、第１電極５１とＬｉＮｂＯ３基板１３との平行度、第２電極６２とＬｉＮｂＯ３基板１３との平行度の調整を行ったが、それぞれに設けた構成であっても良い。
【００７８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第１電極及び第２電極は導電性の材料であれば良く、特に第１電極及び第２電極が複数のライン電極からなる場合、微細形状加工、平坦化加工性に優れていれば良いが、加工性を考えると鉄系が好ましい。また、ライン電極を有する第１電極及び第２電極の他の材料として、例えば、シリコンにエッチングして微細ピッチを加工してニッケル電鋳で反転形状を転写してニッケルを電極として用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る波長変換素子の製造装置を示す要部断面である。
【図２】図１の波長変換素子の製造装置の第１電極を示す斜視図である。
【図３】図１の波長変換素子の製造装置の第２電極を示す斜視図である。
【図４】図１の波長変換素子の製造装置による製造方法を示すフローチャートである。
【図５】図１の波長変換素子の製造装置により製造された波長変換素子を示す斜視図である。
【図６】図１の波長変換素子の製造装置の第１電極の変形例を示す斜視図である。
【図７】図１の波長変換素子の製造装置の変形例を示す要部断面図である。
【図８】図７の波長変換素子の製造装置による製造方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る波長変換素子の製造装置を示す要部断面である。
【図１０】図１の波長変換素子の製造装置により製造された波長変換素子の一例を示す平面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る波長変換素子の製造方法を示す要部断面である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る波長変換素子の製造装置を示す要部断面である。
【図１３】図１２の波長変換素子の製造装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る波長変換素子の製造装置を示す要部断面である。
【符号の説明】
【００８０】
１，３０，５０，６０…製造装置、１１，５１…第１電極、１１ｂ，５２…ライン電極（電極部）、１２…第２電極、１５…電源、２６…第１単一分極化用電極、２７…第２単一分極化用電極、４３…絶縁物（絶縁物質）、５４…検出機構、５５…平行度調整機構、５６…貫通孔、６３…検出機構、６４…検出機構、６５…貫通孔
【図１】
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【図２】
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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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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