[發(fā)明專利]光波導(dǎo)器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410705957.6
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104678494B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 淺井圭一郎;山口省一郎
• 申請（專利權(quán)）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: G02B6/125
• 分類號: G02B6/125
• 代理公司: 上海市華誠律師事務(wù)所 31210
• 代理人: 李曉

提供一種光波導(dǎo)器件，在脊型光波導(dǎo)的設(shè)計比較容易的加載型光波導(dǎo)器件中，加載的脊部與介電體層的附著性高、并且難以出現(xiàn)脊部破損或粗糙。光波導(dǎo)器件(1)包含：由選自鈮酸鋰、鉭酸鋰、鈮酸鋰?鉭酸鋰、釔鋁石榴石、釩酸釔及釩酸釓、鎢酸鉀釓及鎢酸鉀釔構(gòu)成的群的光學(xué)材料所構(gòu)成的介電體層(3)；以及加載在介電體層(3)上的脊部(5)。脊部(5)由五氧化二鉭構(gòu)成，沿垂直于光的傳播方向的橫截面切開時呈梯形，脊部在膠帶剝離試驗中不會剝離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光波導(dǎo)器件。

背景技術(shù)

鈮酸鋰或鉭酸鋰單晶這樣的非線性光學(xué)晶體的二階非線性光學(xué)系數(shù)大，通過在這些晶體中形成周期極化反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)相位匹配(Quasi-Phase-Matched：QPM)方式的二次諧波產(chǎn)生(Second-Harmonic-Generation:SHG)設(shè)備。此外，通過在該周期極化反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)內(nèi)形成波導(dǎo)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的SHG設(shè)備，可以廣泛應(yīng)用于光通信、醫(yī)學(xué)、光化學(xué)、各種光測量等。

通常，SHG設(shè)備必須有來自外部的被稱為激發(fā)光的基本波光源，例如，綠色的SHG激光的情況下，基本波光源有時使用的是將800nm區(qū)域的半導(dǎo)體激光與例如釩酸釔(YVO₄)激光晶體組合、起振1064nm波長光的固體激光。作為激光用晶體材料，除了YVO₄以外，可以例示有釔鋁石榴石(YAG)、釩酸釓(GdVO₄)、鎢酸鉀釓(KGW)、鎢酸鉀釔(KYW)等。

為了使SHG激光高效率化，不僅是SHG設(shè)備，激光晶體的波導(dǎo)化也是有用的。

但是，SHG用晶體和激光晶體是難加工性材料，難以加工形成光傳播損失小的光波導(dǎo)。例如機械加工法下材料容易破損、造成傳播損失。此外，激光消融法下生產(chǎn)性提升有限，另外，提升加工速度的話，光波導(dǎo)的轉(zhuǎn)角會產(chǎn)生破損、或者在側(cè)壁以及加工底面出現(xiàn)粗糙，其結(jié)果是會降低波導(dǎo)的傳播特性。

另外，波長變換器件或光調(diào)制器件中，設(shè)計上必須將光波導(dǎo)的行進道路彎曲、或者產(chǎn)生彎曲、分支。但是，機械加工和激光消融中，難以使加工臺對著行進方向橫向移動。此外，即使將加工臺一邊橫向移動一邊行進，與直行加工不同，由于脊溝的橫截面形狀會扭曲，因此傳播損失變大。

另一方面，根據(jù)專利文獻1，公開了在鈮酸鉀構(gòu)成的薄層上通過剝離法(lift-off)加載條紋狀電介體、形成加載型的通道波導(dǎo)。此種加載型光波導(dǎo)的話，可以使光波導(dǎo)的行進方向彎曲或有分支。

背景技術(shù)文獻

專利文獻

【專利文獻1】日本專利特開2003-131182

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明者在研究專利文獻1記載的加載型光波導(dǎo)后發(fā)現(xiàn)，存在以下問題點。即，本發(fā)明者嘗試在例如鉭酸鋰介電體層上加載五氧化二鉭脊部，從而形成加載型的通道波導(dǎo)。但是，加載的脊部容易從介電體層剝離，成品率下降。

本發(fā)明者研究了此種傳播損失增大的原因，了解到加載的脊部與介電體層之間的附著性差。這被認(rèn)為是，由于剝離形成的脊部由蒸鍍膜構(gòu)成，因此與介電體層表面的附著性變差。其原因被認(rèn)為是，由于脊部比較厚、蒸鍍需要時間，因此抗蝕劑圖案蒸鍍時基板表面會達到150℃左右的高溫，抗蝕劑成分揮發(fā)，脊部與基板的界面或脊部內(nèi)部會有雜質(zhì)進入。

另外，專利文獻1記載的加載的脊部，從橫截面來看是長方形。這是由于抗蝕劑圖案無法形成梯形形狀。此外，實際形成脊部的話，會出現(xiàn)脊部的上部轉(zhuǎn)角容易突出，另外脊部的側(cè)壁面出現(xiàn)粗糙的趨勢。其原因被認(rèn)為是，由于上述的熱，抗蝕劑形狀毀壞、出現(xiàn)了長方形的上部轉(zhuǎn)角的突出和脊側(cè)壁面粗糙。

本發(fā)明的課題是提供一種光波導(dǎo)器件，在脊型光波導(dǎo)的設(shè)計比較容易的特定的加載型光波導(dǎo)器件中，光波導(dǎo)的形狀可以比較自由地設(shè)計，并且光傳播損失低。