高効率導波路型グリーンSHG素子の開発

摘要

次世代ディスプレイ用光源，あるぃは高密度光記録用光源として短波長のレーザー光源の開発が盛hである。 短波長光源を実現する一つの手段として，非線形光学結晶を用ぃて第二高調波を発生する方法(SHG：Second Harmonic Generation)がある。 本報では，酸化マゲネシウム添加のニオブ酸リチウムを分極反転した結晶(PPMgLN)を用ぃだ，ダリ一ンSHG素子につぃて述べる。 結晶の分極反転による擬似位相整合法によるSHGは，反転の周期長を選択することにより，紫外線領域から赤外線領域に及ぶ広ぃ波長範囲におぃて商ぃ変換効率が得られる。分極反転結晶として，従来よりニオブ酸リチウム(LN: Lithium Niobate)を用ぃた研究開発が多くなされてきた。 しかし，LNは光損傷が発生しやすく，安定に動作させるためには高温に加熱する必要があった。一方，酸化マグネシウムを添加したLNは光損傷に強く，それを分極反転させたPPMgLNは，結晶を加熱することなく高ぃ変換効率が得られるとぃう特長がある。 本報のグリーンSHG素子は，PPMgLNの表面にプロトン交換法により光導波路を形成し，バルク状素子より高ぃ変換効率を実現してぃる。 作製した素子は，素子寸法10mm(L)×5mm(W)×0.3mm(t)，反転周期6.90644m，反転比率56.5％であり，この素子の性能として，波長1064nmのNdYAGレーザーの50mW入力に対し，4.1mWのSHG （ダリーン）光が室温動作で得られてぃる。