(57)【要約】【課題】周期分極反転構造を利用した波長変換素子において、素子材質の光損傷を防止し、かつ変換効率を向上させることによって、安定した高出力の高調波発生を可能とすることである。【解決手段】波長変換素子１は、電気光学材料からなる基板５を供えており、基本光の波長を変換して変換光を出射する。基板５に設けられており、断面積が０．０００１ｍｍ２以上、０．０１ｍｍ２以下である波長変換部７、および波長変換部７の両側にそれぞれ設けられており、波長変換部より薄い一対の肉薄部１２Ａ、１２Ｂを備えている。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学材料からなる基板を備えており、基本光の波長を変換して変換光を出射するための波長変換素子であって、
前記基板に設けられており、断面積が０．０００１ｍｍ２以上、０．０１ｍｍ２以下である波長変換部、および
前記波長変換部の両側にそれぞれ設けられており、前記波長変換部より薄い一対の肉薄部を備えていることを特徴とする、波長変換素子。
【請求項２】
前記肉薄部から延在し、前記肉薄部よりも厚い延在部を備えていることを特徴とする、請求項１記載の波長変換素子。
【請求項３】
前記基板が接合されている支持基体を備えていることを特徴とする、請求項１または２記載の波長変換素子。
【請求項４】
前記基板の前記支持基体と反対側に接合されているクラッド基体を備えていることを特徴とする、請求項３記載の波長変換素子。
【請求項５】
前記波長変換部の断面において、前記波長変換部の幅Ｗの厚さＴに対する比率Ｗ／Ｔが１．０以上、１０．０以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の波長変換素子。
【請求項６】
前記波長変換部に周期分極反転構造が形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つの請求項に記載の波長変換素子。
【請求項７】
前記波長変換部におけるパワー密度が２ＭＷ／ｃｍ２以下であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つの請求項に記載の波長変換素子。
【請求項８】
前記電気光学材料が、ニオブ酸リチウム単結晶、タンタル酸リチウム単結晶およびニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体単結晶からなる群より選ばれていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つの請求項に記載の波長変換素子。
【請求項９】
前記支持基体が、ニオブ酸リチウム単結晶、タンタル酸リチウム単結晶およびニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体単結晶からなる群より選ばれていることを特徴とする、請求項３〜８のいずれか一つの請求項に記載の波長変換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＨＧ素子等の波長変換素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウム単結晶のような非線形光学結晶は二次の非線形光学定数が高く、これら結晶に周期的な分極反転構造を形成することで、疑似位相整合（Quasi-Phase-Matched ：ＱＰＭ）方式の第二高調波発生（Second-Harmonic-Generation:SHG）デバイスを実現できる。また、この周期分極反転構造内に導波路を形成することで、高効率なSHGデバイスが実現でき、光通信用、医学用、光化学用、各種光計測用等の幅広い応用が可能である。
【０００３】
本出願人は、特許文献１において、酸化物単結晶をエキシマレーザーによってアブレーション加工することで、第二高調波発生デバイス用のリッジ型光導波路を形成することを開示した。こうした酸化物単結晶として、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体を開示した。  
【特許文献１】特開平９−２６９４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のＳＨＧ素子では、いずれも周期分極反転構造を形成するべき材質の耐光損傷性に限界があり、例えば１Ｗ以上の高出力の変換光を安定して発生させることが困難であることが判明してきた。例えば、特許文献１に記載のように、リッジ型光導波路内に周期分極反転構造を形成した場合には、変換効率は高くできる。しかし、例えば200mW以上のSHG出力では、光損傷を起こす可能性がある。このため、ＳＨＧ光出力を一定以上大きくすることが難しいという根本的な問題があった。
【０００５】
一方、例えばＭｇＯドープニオブ酸リチウム単結晶のバルク基板にそのまま基本光を入射させ、第二高調波を出射させる方法もある。この方法では、単位断面積当たりのパワー密度を著しく高くしなくとも、断面積を大きくできることから、単結晶の光損傷は生じにくい。しかし、導波路型高調波発生素子とは異なり、変換効率の向上に限界があり、このために非常に高出力の基本波光源が必要であり、実用的ではない。
【０００６】
本発明の課題は、周期分極反転構造を利用した波長変換素子において、素子材質の光損傷を防止し、かつ変換効率を向上させることによって、安定した高出力の高調波発生を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電気光学材料からなる基板を供えており、基本光の波長を変換して変換光を出射するための波長変換素子であって、
基板に設けられており、断面積が０．０００１ｍｍ２以上、０．０１ｍｍ２以下である波長変換部、および
波長変換部の両側にそれぞれ設けられおり、波長変換部より薄い一対の肉薄部を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明者は、バルク状の電気光学材料からなる基板に一対の肉薄部を形成し、その間に断面積０．０００１ｍｍ２以上、０．０１ｍｍ２以下の一定の大きさを有する波長変換部を形成することを想到した。０．０００１ｍｍ２の断面積は、１００μｍ２（縦１０μｍ、横１０μｍ）に相当する。この大きさで区画された変換部は、チャンネル光導波路としての導波機能は一般的になく、シングルモード伝搬もできない。しかし、変換部に周期分極反転構造を形成した場合には、断面積が大きいことから、全体として導波路型高調波発生素子に比べて、高い出力が得られた。
【０００９】
一方、電気光学材料の基板に光を伝搬させ、高調波を発生させる素子では、基本波の高調波への変換効率に限界があった。これに対して、本発明では、波長変換部の大きさはバルク状物に近いが、その変換効率はバルク状の波長変換素子に比べて著しく向上することを見いだし、本発明に到達した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る波長変換素子１を模式的に示す横断面図である。電気光学材料からなる基板５の主面５ａ、５ｂを被覆するように、それぞれバッファ層５ａ、５ｂが形成されている。基板５には、例えば一対の溝６Ａ、６Ｂが形成されており、溝６Ａと６Ｂとの間に、波長変換部７が形成されている。各溝６Ａ、６Ｂ内にそれぞれ空間９Ａ、９Ｂが設けられている。波長変換部７の両側には肉薄部１２Ａ、１２Ｂが形成されている。各肉薄部の外側には延在部１５が設けられている。空間９Ａ、９Ｂ内は、空洞でエアーが満たされているか、真空であるか、あるいは後述するような低誘電率材料が設けられている。基板５の主面５ａ側には、支持基体２が、接着層３を介して接着されている。２０は波長変換領域である。
【００１１】
図２は、本発明の他の実施形態に係る波長変換素子１１を模式的に示す横断面図である。電気光学材料からなる基板５の主面５ａ、５ｂを被覆するように、それぞれバッファ層４Ａ、４Ｂが形成されている。基板５には、例えば一対の溝６Ａ、６Ｂが形成されており、溝６Ａと６Ｂとの間に、波長変換部７が形成されている。各溝６Ａ、６Ｂ内にそれぞれ空間９Ａ、９Ｂが設けられている。空間９Ａ、９Ｂ内は、空洞でエアーが満たされているか、真空であるか、あるいは後述するような低誘電率材料が設けられている。基板５の主面５ａ側には、死児基盤２が、接着層３を介して接着されている。基板５の主面５ｂ側には、クラッド基体１０の主面１０ａが接着されている。１０ｂは上側の主面である。
【００１２】
また、本発明においては、一つの基板に複数箇所の波長変換部を設けることができる。図３、図４は、この実施形態に係るものである。
【００１３】
図３は、本発明の一実施形態に係る波長変換素子２１を模式的に示す横断面図である。電気光学材料からなる基板５の主面５ａ、５ｂを被覆するように、それぞれバッファ層４Ａ、４Ｂが形成されている。基板５には、３個以上の溝１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄが形成されている。隣接する溝１６Ａと１６Ｂとの間には波長変換部７Ａが形成されており、溝１６Ｂと６Ｃとの間には波長変換部７Ｂが形成されており、溝１６Ｃと１６Ｄとの間には波長変換部７Ｃが形成されている。また、溝１６Ａ上には肉薄部１２Ａが設けられており、溝１６Ｂ上には肉薄部１２Ｂが設けられており、溝１６Ｃ上には肉薄部１２Ｃが設けられており、溝１６Ｄ上には肉薄部１２Ｄが設けられている。各溝１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ内にそれぞれ空間が設けられている。空間内は、空洞でエアーが満たされているか、真空であるか、あるいは後述するような低誘電率材料が充填されている。基板５の主面５ａ側には、支持基体２が、接着層３を介して接着されている。
【００１４】
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、それぞれ、独立した波長変換領域である。このように、本実施形態においては、一つの素子中に複数の波長変換領域を設け、アレイとすることができる。
【００１５】
図４は、本発明の一実施形態に係る波長変換素子３１を模式的に示す横断面図である。電気光学材料からなる基板５の主面５ａ、５ｂを被覆するように、それぞれバッファ層４Ａ、４Ｂが形成されている。基板５には、３個以上の溝１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄが形成されている。隣接する溝１６Ａと１６Ｂとの間には波長変換部７Ａが形成されており、溝１６Ｂと６Ｃとの間には波長変換部７Ｂが形成されており、溝１６Ｃと１６Ｄとの間には波長変換部７Ｃが形成されている。基板５の主面５ａ側には、支持基体２が、接着層３を介して接着されている。基板５の主面５ｂ側にはクラッド基体１０が接着されている。
【００１６】
ここで、本発明においては、バルク状の電気光学材料からなる基板５に一対の肉薄部を形成し、その間に断面積Ｓ０．０００１ｍｍ２以上、０．０１ｍｍ２以下の一定の大きさを有する波長変換部７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃを形成する。この断面積を０．０００１ｍｍ２以上とすることによって、電気光学材料の光損傷を防止しつつ、高い出力の変換光を得ることができる。この観点からは、波長変換部の断面積は、０．０００３ｍｍ２以上とすることが更に好ましく、０．００１ｍｍ２以上とすることがもっとも好ましい。
【００１７】
また、本発明では、波長変換部の断面積が０．０１ｍｍ２以下となるように形成することによって、バルク状基板にそのまま基本光を入射させた場合に比べて、変換効率を著しく向上させることができる。この観点からは、波長変換部の断面積を、０．００５ｍｍ２以下とすることが更に好ましく、０．００３ｍｍ２以下とすることがもっとも好ましい。
【００１８】
本発明においては、波長変換部の断面形状は特に限定されず、略正方形、略長方形、略並行四辺形、略台形などを例示できる。また、波長変換部の厚さをＴとし、幅をＷとしたとき、Ｗ／Ｔは、変換効率向上の観点からは、１．０以上とすることが好ましく、２．０以上とすることが更に好ましい。また、Ｗ／Ｔは、１０．０以下とすることが好ましく、８．０以下とすることが更に好ましい。
【００１９】
波長変換部の厚さをＴとし、肉薄部の厚さをｔとしたとき、変換効率の向上という観点からは、Ｔ／ｔは１．２５以上であることが好ましく、２．０以上であることが更に好ましい。
【００２０】
基本光のパワーをＰωとし、例えば第二高調波のパワーをＰ２ωとしたとき、以下の関係が成り立つ。
（Ｐ２ω）  ∝  （Ｐω）２・Ｌ２／Ａ
（Ｌは素子の相互作用長であり（素子長ではない）、Ａは基本波ビームの断面積である）
【００２１】
導波路型素子では、Ｐω／Ａ（基本手のパワー密度）には材質に特有の限界があり、それを超えると光損傷が起こるため、Ｐω／Ａをある程度以上大きくすることはできず、限界がある。これに対して、本発明では、更に基本波の出力Ｐωを著しく大きくすることが可能であり、かつ変換効率も高いので、Ｐ２ωを向上させることができ、従来の素子では実現できなかった水準の高調波出力を得ることができる。
【００２２】
基板に溝を形成するための加工方法は限定されず、機械加工、イオンミリング、ドライエッチング、レーザーアブレーションなどの方法を用いることができる。
研削加工装置としては、各種装置が可能であるが、現在、その機械精度の高さから、精密マイクログラインダーと呼ばれている研削装置を使用することが特に好ましい。また、精密研削加工法としては、ＥＬＩＤ研削（電解作用によりドレッシングしながら研削を行う方法）を適用できる。ＥＬＩＤ研削とは、砥石を電解作用によりドレッシングしながら研削作業に供し、加工性能を改善、安定させる加工法である。
【００２３】
仕上げの平面研磨加工の方法として、ケミカルメカニカルポリシングを用いることができる。
あるいは、機械加工は、ダイシングなどの方法を用いて行うことができる。好適な実施形態においては、ダイシング加工機に幅０．１〜０．２ｍｍ、メッシュ数＃２００〜３０００の砥石を設置し、回転数１００００〜５００００ｒｐｍ、送り速度５０〜３００ｍｍ／ｍｉｎの運転条件で溝を形成する。
【００２４】
レーザーアブレーションとは、加工対象である材料を構成する各分子間の結合エネルギーと同等のエネルギーの波長の光を、材料へと向かって照射することによって、各分子を解離、蒸発させて除去加工する方法である。これは、熱的加工ではないので、レーザー照射部分のみを選択的に加工することができ、加工部分の周辺への影響がないので、リッジ構造体の高精度の加工が可能である。ここで言うレーザーアブレーションは、多光子吸収過程によるものを含み、若干の熱的影響がある場合（擬似熱的加工）も含む。加工用のレーザービームの種類としてはエキシマレーザー、Ｎｄ−ＹＡＧレーザーの第４次高調波等を好ましく使用できる。
【００２５】
好適な実施形態においては、エキシマレーザーを用いて溝を形成する。この際、単位面積当たり５〜１０Ｊ／ｃｍ２の高い強度のレーザーを直接照射して、基材の残り厚み１００μｍ程度まで粗加工し、１〜４Ｊ／ｃｍ２の比較的低い強度のレーザーを１０〜３０回スキャンさせて溝を形成する。あるいは、他の実現方法として、研削、研磨加工により基材の残り厚み５μｍ程度まで薄板状に加工を行い、０.５〜２Ｊ／ｃｍ２の比較的低い強度のレーザーを２〜３回スキャンさせて溝を形成する。
【００２６】
あるいは、ウエットエッチングによって溝を形成することができる。
【００２７】
接着層を構成する接着剤は限定されず、無機接着剤でも有機接着剤でもよい。有機接着剤の具体例は特に限定されないが、エポキシ系接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化性接着剤、ニオブ酸リチウムなどの電気光学効果を有する材料と比較的近い熱膨張係数を有するアロンセラミックスＣ（商品名、東亜合成社製）（熱膨張係数１３×１０−６／Ｋ）を例示できる。
【００２８】
また無機接着剤としては、低誘電率で接着温度（作業温度）が約６００℃以下のものが好ましい。また、加工の際に十分な接着強度が得られるものが好ましい。具体的には、酸化珪素、酸化鉛、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素等の組成を単体もしくは複数組み合わせたガラスが好ましい。
また、他の無機接着剤としては、例えば五酸化タンタル、酸化チタン、五酸化ニオブ、酸化亜鉛がある。
【００２９】
無機接着層の形成方法は特に限定されず、スパッタ法、蒸着法、スピンコート法、ゾルゲル法などがある。
また、基板と支持基体との間、基板とクラッド基体との間に、それぞれ接着剤のシートを介在させ、接合することができる。好ましくは、熱硬化性、光硬化性あるいは光増粘性の樹脂接着剤からなるシートを、基板の表面と支持基体またはクラッド基体の間に介在させ、シートを硬化させる。このようなシートとしては、３００μｍ以下のフィルム樹脂が適当である。
【００３０】
変換部の設けられた基板の材質は特に限定されないが、ニオブ酸リチウム単結晶、タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム単結晶を例示できる。また、特に単結晶のＺ板を使用することが好ましい。
【００３１】
変換部の設けられた基板の材質には、以下の成分を添加することが好ましい。
すなわち、材質の耐光損傷性を更に向上させるために、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、スカンジウム（Ｓｃ）及びインジウム（Ｉｎ）からなる群より選ばれる１種以上の金属元素を含有させることができ、マグネシウムが特に好ましい。また、ドープ成分として、希土類元素を含有させることができる。
【００３２】
各変換部に入射させるべき基本波の出力は限定されないが、本発明の観点からは、３００ｍＷ以上とすることができ、更には１０００ｍＷ以上とすることができる。
【００３３】
支持基体の材質は特に限定されない。好適な実施形態においては、支持基体における熱膨張係数の最小値が、変換部の設けられた基板における熱膨張係数の最小値の１／５倍以上であり、かつ支持基体における熱膨張係数の最大値が、変換部の設けられた基板における熱膨張係数の最大値の５倍以下である。
【００３４】
ここで、変換部の設けられた基板、支持基体をそれぞれ構成する各電気光学材料に熱膨張係数の異方性がない場合には、変換部の設けられた基板、支持基体において最小の熱膨張係数と最大の熱膨張係数とは一致する。変換部の設けられた基板と、支持基体を構成する各電気光学材料に熱膨張係数の異方性がある場合には、各軸ごとに熱膨張係数が変化する場合がある。例えば、変換部の設けられた基板、支持基体を構成する各電気光学材料がニオブ酸リチウムである場合には、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の熱膨張係数が１６×１０−６／℃であり、これが最大値となる。Ｚ軸方向の熱膨張係数が５×１０−６／℃であり、これが最小値となる。従って、支持基体の熱膨張係数の最小値は1×１０−６／℃以上とし、支持基体の熱膨張係数の最大値は８０×１０−６／℃以下とする。なお、例えば石英ガラスの熱膨張係数は０．５×１０−６／℃であり、１×１０−６／℃未満である。
【００３５】
この観点からは、支持基体の熱膨張係数の最小値を、変換部の形成された基板における熱膨張係数の最小値の１／２倍以上とすることが更に好ましい。また、支持基体の熱膨張係数の最大値を、変換部の形成された基板における熱膨張係数の最大値の２倍以下とすることが更に好ましい。
【００３６】
支持基体の具体的材質は特に限定されず，ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム単結晶、石英ガラスなどのガラスや水晶、Siなどを例示することができる。
【００３７】
好適な実施形態においては、クラッド基体における熱膨張係数の最小値が変換部の設けられた基板における熱膨張係数の最小値の１／５倍以上であり、かつクラッド基体における熱膨張係数の最大値が変換部の設けられた基体における熱膨張係数の最大値の５倍以下である。
【００３８】
ここで、クラッド基体、変換部の設けられた基板をそれぞれ構成する各電気光学材料に熱膨張係数の異方性がない場合には、クラッド基体、変換部の設けられた基板において最小の熱膨張係数と最大の熱膨張係数とは一致する。クラッド基体、変換部の設けられた基板を構成する各電気光学材料に熱膨張係数の異方性がある場合には、各軸ごとに熱膨張係数が変化する場合がある。
【００３９】
この観点からは、クラッド基体の熱膨張係数の最小値を、変換部の設けられた基板における熱膨張係数の最小値の１／２倍以上とすることが更に好ましい。また、クラッド基体の熱膨張係数の最大値を、変換部の設けられた基板の熱膨張係数の最大値の２倍以下とすることが更に好ましい。
【００４０】
クラッド基体の具体的材質は特に限定されず，ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体、石英ガラス等のガラスや水晶、Siなどを例示することができる。
【００４１】
また、クラッド基体を、熱伝導性の高い材質、たとえばSiによって形成することで、基板の長さ方向の温度分布が均一になり、高出力時のSHGの安定性が改善される。
【００４２】
クラッド基体の厚さも特に限定されないが、上記の観点からは１００μｍ以上が好ましい。また、クラッド基体の厚さの上限も特にないが、実用的には２ｍｍ以下が好ましい。
【００４３】
変換部における周期分極反転構造の種類や周期は特に限定されず、変換すべき基本波の波長に合わせて適宜選択する。特に好ましくは、周期分極反転構造を、いわゆる電圧印加法によって形成する。
【実施例】
【００４４】
（比較例）
周期６．６０μｍの周期状分極反転構造を形成した厚さ５００μｍのＭｇＯドープニオブ酸リチウムＺ−ｃｕｔ基板をダイサーで長さ11mm、幅2mmとなるように切断して素子を得た。この素子の両端を端面研磨し、素子長10mmの素子を得た。この素子は、バルク状のＭｇＯドープニオブ酸リチウム単結晶からなるものである。
【００４５】
この波長変換素子の光学特性を測定した。基本波光源にNd:YAGレーザーを用いた。レンズを用いて素子の長さ方向の中心位置にて、集光したビームの直径が８０μｍになるように光学系を調整した。基本光を6W入力した時に、SHG出力が0.9Wであった。変換効率は１５％である。基本光の波長は１．０６４μｍであり、ＳＨＧ光の波長は０．５３２μｍであった。
【００４６】
（実施例１）
図１を参照しつつ説明したような素子１を作製した。
具体的には、周期６．５４μｍの周期状分極反転構造を形成した厚さ５００μｍのＭｇＯドープニオブ酸リチウムのZ−ｃｕｔ基板にスパッタ法によって厚み０．５μｍのＳｉＯ２膜を成膜した。また、スパッタ法により、厚さ０．５μｍのMoを成膜した後、パターニングを行い、エッチング用マスクを形成した後、６０℃に加熱したフッ酸溶液でウエットエッチングを行い、溝６Ａ、６Ｂを形成した。溝の深さＤは２０μｍであり、溝の間の幅が５０μｍである。
【００４７】
厚さ１ｍｍのノンドープニオブ酸リチウム基板２に接着剤を塗布した後、前記ＭｇＯドープニオブ酸リチウム基板５と貼り合せ、ＭｇＯドープニオブ酸リチウム基板５の表面（５ｂ側）を厚さ５０μｍとなるまで研削、研磨で削り落とした。次いで、スパッタ法により厚さ０．５μｍのＳｉＯ２膜４Ｂを成膜した。ダイサーで長さ10mm、幅1.4mmで素子を切断した後、両端を端面研磨し、素子長9mmの波長変換素子を得た。
【００４８】
この素子の光学特性を測定した。基本波光源にＮｄ：ＹＡＧレーザーを用いた。レンズを用いて素子の端面で集光したビームの直径が４０μｍになるように、光学系を調整した。基本光を４Ｗ入力した時に、SHG出力が１．５Ｗであった。したがって変換効率は３７．５％である。なお、基本光の波長は１．０６４μｍであり、ＳＨＧ光の波長は０．５３２μｍであった。
【００４９】
（実施例２）
図１に示す素子を作製した。
周期６．５４μｍの周期状分極反転構造を形成した厚さ５００μｍのＭｇＯドープニオブ酸リチウムのＺ−ｃｕｔ基板にスパッタ法によって厚み０．５μｍのＳｉＯ２膜を成膜した。スパッタ法により、厚さ０．５μｍのMoを成膜した後ラターニングを行い、エッチング用マスクを形成した後、６０℃に加熱したフッ酸溶液でウエットエッチングを行い、溝６Ａ、６Ｂを形成した。溝の深さＤは５μｍであり、溝の間の幅が１００μｍである。
【００５０】
厚さ１ｍｍのノンドープニオブ酸リチウム基板２に接着剤を塗布した後、前記ＭｇＯドープニオブ酸リチウム基板５と貼り合せ、ＭｇＯドープニオブ酸リチウム基板５の表面（５ｂ側）を厚さ１０μｍとなるまで研削、研磨で削り落とした。次いで、スパッタ法により厚さ０．５μｍのＴａ２Ｏ５膜４Ｂを導波路表面に成膜した。ダイサーで長さ7mm、幅1.4mmで素子を切断した後、両端を端面研磨し、素子長6mmの波長変換素子を得た。
【００５１】
この素子の光学特性を測定した。基本波光源にＮｄ：ＹＡＧレーザーを用いた。レンズを用いて素子の端面で集光したビームの径が幅９０μｍ、高さ９μｍになるように光学系を調整した。基本光を４W入力した時に、SHG出力が１．２Wであった。変換効率は３０％である。なお、基本光の波長は１．０６４μｍであり、ＳＨＧ光の波長は０．５３２μｍであった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る素子１を模式的に示す横断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る素子１１を模式的に示す横断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態に係る素子２１を模式的に示す横断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態に係る素子３１を模式的に示す横断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１、１１、２１、３１  波長変換素子            ２  支持基体            ３  接着層    ４Ａ、４Ｂ  バッファ層            ５  電気光学基板            ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ  溝            ７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ  波長変換部            ８  光ビーム            ９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ  空間            １０  クラッド基体            １２Ａ、１２Ｂ、１Ｃ、１２Ｄ  肉薄部            ２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ  波長変換領域            Ｄ  溝の深さ            Ｔ  波長変換部の厚さ            Ｗ  波長変換部の幅
【図１】
2007241078.tif 000003
【図２】
2007241078.tif 000004
【図３】
2007241078.tif 000005
【図４】
2007241078.tif 000006