激光光源的制作方法
【專利摘要】激光光源(100)具備：激光元件(102)，其射出基波；波長(zhǎng)變換元件(104)，其對(duì)從激光元件(102)射出的基波進(jìn)行波長(zhǎng)變換，并射出變換波；和光波導(dǎo)(103)，其對(duì)波長(zhǎng)變換元件(104)的射出光進(jìn)行導(dǎo)波。光波導(dǎo)(103)具有改變所導(dǎo)波的光的行進(jìn)方向的方向變更部(113)，該方向變更部(113)具有僅使變換波通過(guò)而不使基波通過(guò)的濾波器功能。
【專利說(shuō)明】激光光源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在基板上搭載有激光元件、光波導(dǎo)、波長(zhǎng)變換元件的激光光源。
【背景技術(shù)】
[0002]存在一種激光光源，其在半導(dǎo)體基板等的基板形成光波導(dǎo)，并且，在基板上配置激光元件和光學(xué)元件而輸出規(guī)定波長(zhǎng)的激光(參照下述專利文獻(xiàn)I。)。作為光學(xué)元件，能夠使用在光波導(dǎo)中通過(guò)極化反轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行波長(zhǎng)變換的波長(zhǎng)變換元件。激光元件，例如射出IR(紅外區(qū))的基波(1060nm波段)，并通過(guò)波長(zhǎng)變換元件，射出2次高次諧波(530nm波段)的綠色激光。能夠使用該綠色和其他紅色、藍(lán)色的激光來(lái)得到RGB的射出光。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I JP特開(kāi)2009-259914號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]但是，在上述激光光源中，由于在波長(zhǎng)變換元件的輸出光中包含基波的成分，因而需要使用濾波器來(lái)除去基波。因此，必須搭載特別的濾波器，導(dǎo)致部件成本升高，并且不能將激光光源整體小型化。
[0008]本發(fā)明的目的在于，為了消除上述的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)而提供一種無(wú)需增加附加的濾波器元件就能夠低成本地除去不需要的基波、并能夠小型化的激光光源。
[0009]解決課題的手段
[0010]為了解決上述課題并達(dá)成目的，本發(fā)明所涉及的激光光源的特征在于，具備:激光元件，其射出基波；波長(zhǎng)變換元件，其對(duì)從所述激光元件射出的基波進(jìn)行波長(zhǎng)變換，并射出變換波；和波導(dǎo)，其對(duì)所述波長(zhǎng)變換元件的射出光進(jìn)行導(dǎo)波，所述波導(dǎo)具有改變所導(dǎo)波的光的行進(jìn)方向的方向變更部，所述方向變更部，具有僅使所述變換波高效地通過(guò)而使所述基波衰減的濾波器功能。
[0011]根據(jù)上述構(gòu)成，通過(guò)在波長(zhǎng)變換后的波導(dǎo)中設(shè)置方向變更部，無(wú)需增加附加的高性能濾波器元件就能夠以低成本除去激光元件所射出的不需要的基波，并能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
[0012]此外，特征在于，所述方向變更部，由將所述波導(dǎo)的一部分根據(jù)所述基波與所述變換波的波長(zhǎng)以規(guī)定曲率彎曲而成的彎曲部構(gòu)成。
[0013]根據(jù)上述構(gòu)成，僅通過(guò)在波導(dǎo)設(shè)置彎曲部的簡(jiǎn)單構(gòu)成就能夠?qū)⒒ǔブ翆?shí)用水平。
[0014]此外，特征在于，所述方向變更部，由如下部分構(gòu)成:將所述波導(dǎo)彼此具有大致90度的角度地設(shè)置而成的一對(duì)直線部；和在所述一對(duì)直線部相接合的部位根據(jù)所述變換波的波長(zhǎng)具有規(guī)定角度地設(shè)置的反射鏡。[0015]根據(jù)上述構(gòu)成，僅通過(guò)在波導(dǎo)設(shè)置反射鏡的簡(jiǎn)單構(gòu)成就能夠?qū)⒒ǔブ翆?shí)用水平。
[0016]此外，特征在于，具備多個(gè)所述激光元件以及所述波長(zhǎng)變換元件，在所述波導(dǎo)中，具備使多個(gè)所述波長(zhǎng)變換元件的射出光進(jìn)行光耦合的定向耦合器。
[0017]根據(jù)上述構(gòu)成，能夠得到一種通過(guò)波長(zhǎng)變換元件將基波變換為多個(gè)波長(zhǎng)，并通過(guò)設(shè)置于波導(dǎo)的定向I禹合器進(jìn)行光I禹合來(lái)輸出的激光光源。
[0018]特征在于，所述波導(dǎo)被形成在基板上，所述波導(dǎo)的所述方向變更部在所述基板上被設(shè)置多處。
[0019]根據(jù)上述構(gòu)成，通過(guò)在基板上形成具有方向變更部的波導(dǎo)，能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行制造，并無(wú)需增加附加的高性能濾波器元件就能夠以低成本除去激光元件所射出的不需要的基波。
[0020]發(fā)明效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明，取得如下這樣的效果:無(wú)需增加附加的濾波器元件就能夠以低成本除去激光元件所射出的不需要的基波，并能夠小型化。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是表示實(shí)施方式I所涉及的激光光源的構(gòu)成的俯視圖。
[0023]圖2是表示作為方向變更部而利用了具有波長(zhǎng)依賴性的反射鏡的構(gòu)成例的圖。
[0024]圖3是表示反射鏡的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖。
[0025]圖4是表示波長(zhǎng)與反射鏡角度的關(guān)系的一例的圖。
[0026]圖5是表示實(shí)施方式2所涉及的激光光源的構(gòu)成的俯視圖。
[0027]圖6是表示實(shí)施方式3所涉及的激光光源的構(gòu)成的俯視圖。
[0028]圖7是表示實(shí)施方式4所涉及的激光光源的構(gòu)成的俯視圖。
[0029]圖8是表示波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0030]圖9是波導(dǎo)的彎折(bend)部的俯視圖。
[0031]圖10是將波導(dǎo)的彎折部分割成子部的情況下的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明所涉及的激光光源的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0033](實(shí)施方式I)
[0034](激光光源的構(gòu)成)
[0035]圖1是表示實(shí)施方式I所涉及的激光光源的構(gòu)成的俯視圖。該激光光源100具有基板101、在基板101上形成的光波導(dǎo)103、和在基板101上配置(搭載)的光學(xué)兀件。光學(xué)元件具有射出IR光的激光元件102、和進(jìn)行光波長(zhǎng)的變換的波長(zhǎng)變換元件104。波長(zhǎng)變換元件104由相對(duì)于基板而在水平方向形成了極化反轉(zhuǎn)的x-Cut或者y-Cut的周期極化鈮酸鋰(PPLN)基板構(gòu)成。
[0036]基板101，例如由硅(Si)等半導(dǎo)體材質(zhì)或金屬、樹(shù)脂等構(gòu)成，并在表面設(shè)置例如由氮化硅(SiN)等材質(zhì)構(gòu)成的光波導(dǎo)103。該光波導(dǎo)103通過(guò)蝕刻等而具有山脊部地形成在基板上。該光波導(dǎo)103并不限于山脊型，也能夠通過(guò)質(zhì)子交換法而形成。[0037]波長(zhǎng)變換元件104的一端(入射端)被定位設(shè)置在激光元件102的射出位置。從激光元件102射出的光能夠通過(guò)直接耦合而高效地光耦合到波長(zhǎng)變換元件104中，并入射到波長(zhǎng)變換元件104中。另外，雖然未圖示，但是激光元件102以及波長(zhǎng)變換元件104等光學(xué)元件通過(guò)預(yù)先在設(shè)置于基板101側(cè)的電極表面形成微小的突起(微凸塊)并使光學(xué)元件側(cè)的電極進(jìn)行接合的表面活性化的常溫接合法而搭載。
[0038]激光元件102，例如，射出IR(紅外區(qū))的基波(1060nm波段)，并通過(guò)波長(zhǎng)變換元件104，射出變換成了 2次高次諧波(530nm波段)的綠色激光(G波長(zhǎng))的變換波。波長(zhǎng)變換元件104的射出光入射到光波導(dǎo)103的一個(gè)端部(光入射側(cè))103a。由此，波長(zhǎng)變換元件104的射出光能夠通過(guò)直接耦合而高效地光耦合到光波導(dǎo)103中，并入射到光波導(dǎo)103中。該波長(zhǎng)變換元件104除了包含變換波的波長(zhǎng)成分以外，還包含激光元件102所射出的基波的成分來(lái)射出。
[0039]作為波長(zhǎng)變換元件104,能夠使用QPM (Quasi Phase Matching,準(zhǔn)相位匹配)型元件。尤其是，在使用設(shè)計(jì)為發(fā)生SHG (Second Harmonic Generation, 二次諧波產(chǎn)生)的QPM型的SHG元件的情況下，能夠構(gòu)成SHG激光光源。于是，由于能夠使激光元件102與波長(zhǎng)變換元件104直接耦合、并且將波長(zhǎng)變換元件104與光波導(dǎo)103直接耦合，所以能夠達(dá)成低成本化、小型化。
[0040]光波導(dǎo)103將從一個(gè)端部103a入射的光限制于內(nèi)部進(jìn)行導(dǎo)波,從另一個(gè)端部103b射出。而且，在該光波導(dǎo)103的中途位置，設(shè)有改變所導(dǎo)波的光的行進(jìn)方向的方向變更部113。
[0041]方向變更部113在該實(shí)施方式I中，相對(duì)于一個(gè)端部103a而言，使另一個(gè)端部103b位于在平面上彎曲90度之后的方向。該方向變更部113除了由對(duì)光波導(dǎo)103自身進(jìn)行彎曲而成的彎曲部來(lái)形成以外，還能夠在直線的波導(dǎo)的角部設(shè)置反射鏡來(lái)形成。
[0042]如圖1所示，在由對(duì)光波導(dǎo)103自身進(jìn)行彎曲而成的彎曲部來(lái)形成方向變更部113的情況下，在兩端的直線部的中途設(shè)有彎曲部。該彎曲部由于按照盡可能減小曲率、并且使變換波的傳播損失成為最小的方式來(lái)決定，因而具有通過(guò)使作為長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)的基波的一部分與輻射模以及包層模(clad mode)相耦合來(lái)阻斷該基波的一部分的濾波器功能。作為方向變更部113而設(shè)置了彎曲部的情況下的光波導(dǎo)103的光輸出Pout通過(guò)下式來(lái)表示。
[0043]Pout = Pin.exp (- Σ a i.Ii)
[0044]a i是具有第i個(gè)曲率的光波導(dǎo)103的表觀上的吸收系數(shù)，是曲率半徑R的函數(shù)，對(duì)光損失的波長(zhǎng)特性有貢獻(xiàn)。即，根據(jù)想要除去的基波以及想要使其透過(guò)的變換波的波長(zhǎng)來(lái)設(shè)定曲率半徑R。此外，Ii是具有第i個(gè)曲率的光波導(dǎo)103的波導(dǎo)長(zhǎng)度，對(duì)光損失量有貢獻(xiàn)。在圖1中，彎曲部的個(gè)數(shù)i僅設(shè)為了一個(gè)，但通過(guò)將彎曲部的個(gè)數(shù)i設(shè)置多個(gè)，能夠進(jìn)一步提聞基波的阻斷效果。
[0045]圖2是表示作為方向變更部而使用了具有波長(zhǎng)依賴性的反射鏡的構(gòu)成例的圖。光波導(dǎo)103由一個(gè)端部103a側(cè)的直線部103A和另一個(gè)端部103b側(cè)的直線部103B構(gòu)成，這一對(duì)直線部103AU03B彼此具有90度的角度。由此，能夠形成90度的彎折部。然后，在直線部103AU03B相接合的角部，具有規(guī)定角度Θ地設(shè)置利用了各向異性介質(zhì)的全反射的反射鏡201。
[0046]該反射鏡201通過(guò)對(duì)規(guī)定角度Θ進(jìn)行調(diào)整，從而通過(guò)將在直線部103A進(jìn)行導(dǎo)波的基波λ 1(1064ηπι波段)的光與繼反射鏡之后的波導(dǎo)的輻射模以及包層模進(jìn)行耦合而使在核心部的傳播模衰減，并對(duì)變換波λ 2(530ηπι波段)的光以高效率進(jìn)行反射，使其與繼反射鏡之后的變換波λ2的基本導(dǎo)波模高效地耦合。
[0047]圖3是表示反射鏡的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖。在此，對(duì)反射鏡201的反射光的波長(zhǎng)依賴性進(jìn)行研究。若使用摻雜了 5摩爾％的MgO的LN的反射系數(shù)ne、no來(lái)計(jì)算，則由于LN的各向異性，RGB的各波長(zhǎng)下的反射角如圖3所示。根據(jù)該運(yùn)算結(jié)果，對(duì)于B波長(zhǎng)(470nm)為42.59度，對(duì)于G波長(zhǎng)(530m)為42.69度，對(duì)于R波長(zhǎng)(640nm)求出42.80度。
[0048]接著，對(duì)反射鏡的調(diào)整進(jìn)行說(shuō)明。上述運(yùn)算的結(jié)果，例如對(duì)于470nm的波長(zhǎng)，反射角為約42.6度。因此，入射波與反射波所成的角為45+42.6 = 87.6度，小于90度。因此，為了形成90度彎折，需要調(diào)整反射鏡201的角度。
[0049]圖4是表示波長(zhǎng)與反射鏡角度的關(guān)系的一例的圖。根據(jù)該例，反射鏡角度對(duì)于B波長(zhǎng)(470nm)為43.74度，對(duì)于G波長(zhǎng)(530nm)為43.80度，對(duì)于R波長(zhǎng)(640nm)求出43.86度。因此可知，在入射波能夠用平面波來(lái)近似時(shí)，只要按照上述的方式來(lái)決定反射鏡201的角度，就能夠?qū)崿F(xiàn)90度彎折。在此，由于最佳化為規(guī)定的變換波長(zhǎng)的反射鏡角度與根據(jù)基波下的折射率而決定的最佳角度不同，因而在反射鏡部后的波導(dǎo)中，基波的一部分由于與輻射模以及包層模相耦合而能夠得到衰減。
[0050]而且，在山脊型的光波導(dǎo)103中具有與需要的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的角度地傾斜地設(shè)置全反射的反射鏡201，由此能夠以較小的損失將來(lái)自半導(dǎo)體激光器的射出光彎曲至90度。此夕卜，通過(guò)設(shè)置具備90度彎折型的反射鏡201的光波導(dǎo)103，能夠?qū)⒓す夤庠?00整體的大小小型化。
[0051]作為方向變更部113，作為上述說(shuō)明的反射鏡201，也能夠設(shè)為利用具有波長(zhǎng)膜的半反射鏡(half mirror)的構(gòu)成，其中，該波長(zhǎng)膜具有使基波透過(guò)并使變換波反射的特性。在該反射鏡201中，也能夠不占據(jù)設(shè)置空間地阻斷不需要的基波。
[0052]根據(jù)以上說(shuō)明的實(shí)施方式1，通過(guò)在光波導(dǎo)中設(shè)置方向變更部，能夠阻斷由激光光源射出且未由波長(zhǎng)變換元件除去的不需要的基波的成分，并防止從光波導(dǎo)的其他端部向外部輸出。由此，即使不新設(shè)置附加的濾波器元件，也能夠僅將希望的波長(zhǎng)輸出到外部。此夕卜，通過(guò)在光波導(dǎo)設(shè)置方向變更部，能夠?qū)崿F(xiàn)激光光源的小型化、尤其是能夠減小圖1記載的縱(Y軸)方向的高度。
[0053](實(shí)施方式2)
[0054]圖5是表示實(shí)施方式2所涉及的激光光源的構(gòu)成的俯視圖。實(shí)施方式2是實(shí)施方式I的變形例，采用在光波導(dǎo)103設(shè)置兩處方向變更部113、113，并翻折180度的構(gòu)成。
[0055]光波導(dǎo)103的一個(gè)端部103a與波長(zhǎng)變換元件104的射出光直接耦合，從另一個(gè)端部103b向外部輸出波長(zhǎng)變換后的變換波。而且，在兩處方向變更部113、113之間，設(shè)置規(guī)定長(zhǎng)度的直線部103C。
[0056]這樣，根據(jù)實(shí)施方式2，通過(guò)設(shè)置兩處方向變更部，能夠進(jìn)一步提高基波的阻斷效果。而且，通過(guò)設(shè)置多個(gè)方向變更部，能夠根據(jù)所設(shè)置的數(shù)目以90度為單位向任意的方向?qū)⒐廨敵龅酵獠俊?br> [0057](實(shí)施方式3)
[0058]圖6是表示實(shí)施方式3所涉及的激光光源的構(gòu)成的俯視圖。在實(shí)施方式3中，設(shè)置有射出R、G、B用的IR光的激光元件102 (102a?102c)、將激光元件102的激光(基波)分別波長(zhǎng)變換成RGB光來(lái)進(jìn)行射出的多個(gè)波長(zhǎng)變換元件104 (104a?104c)、和光檢測(cè)器(PD)105。
[0059]基板101上的光波導(dǎo)103的一個(gè)端部103a(103aa?103ac)位于各波長(zhǎng)變換元件104 (104a?104c)的光射出端，并被直接稱合。對(duì)于另一個(gè)端部103ba,位于光檢測(cè)器105a的光入射端，另一個(gè)端部103bb位于光檢測(cè)器105b的光入射端，另一個(gè)端部103bc被輸出到外部。
[0060]該光波導(dǎo)103在中途位置設(shè)置有方向變更部113和定向耦合器123 (123a、123b)。方向變更部113從波長(zhǎng)變換元件104a?104c所產(chǎn)生的R、G、B光中除去基波。方向變更部113如實(shí)施方式I所說(shuō)明的那樣，能夠通過(guò)在光波導(dǎo)103自身形成彎曲部的方法、設(shè)置全反射的反射鏡201的方法等來(lái)構(gòu)成。
[0061]此外，定向I禹合器123a、123b各自具有規(guī)定的f禹合長(zhǎng)度。在定向I禹合器123a中，對(duì)R、B光進(jìn)行合波輸出，在定向耦合器123b中，對(duì)由定向耦合器123a耦合后的RB光與G光進(jìn)行合波輸出。
[0062]由此，光檢測(cè)器105a對(duì)RB光照水平進(jìn)行檢測(cè)。此外，光檢測(cè)器105b對(duì)RGB光照水平進(jìn)行檢測(cè)。在該實(shí)施方式3中，采用了如下構(gòu)成:激光元件102a?102c都射出IR光，通過(guò)波長(zhǎng)變換元件104a?104c而分別射出RGB的變換波。并不限于此，例如，也可以采用僅G用的激光元件102b為IR激光元件而其他RB用的激光元件102a、102c使用直接發(fā)光的激光元件的構(gòu)成。
[0063]這樣，在射出多個(gè)波長(zhǎng)的光的實(shí)施方式3的構(gòu)成中，通過(guò)在RGB光的光波導(dǎo)103部分設(shè)置方向變更部113，能夠阻斷激光元件102(102a?102c)所射出的基波，僅使所希望的RGB光射出。此外，如圖6所示，對(duì)于光波導(dǎo)103在3處設(shè)置的方向變更部113都向相同的方向彎曲90度，將圖6所示的橫(X軸)方向的長(zhǎng)度折彎至縱(Y軸)方向，因而能夠使橫向的長(zhǎng)度變短。
[0064]因此，根據(jù)實(shí)施方式3，與實(shí)施方式I同樣地，能夠阻斷由激光光源射出且未由波長(zhǎng)變換元件除去的不需要的基波的成分，并防止從光波導(dǎo)的其他端部向外部輸出。由此，即使不新設(shè)置附加的濾波器元件，也能夠僅將所希望的波長(zhǎng)輸出到外部。此外，通過(guò)在光波導(dǎo)設(shè)置方向變更部，能夠有效地利用基板的空間，并能夠?qū)⒓す夤庠凑w小型化。
[0065](實(shí)施方式4)
[0066]圖7是表示實(shí)施方式4所涉及的激光光源的構(gòu)成的俯視圖。與實(shí)施方式3同樣地，設(shè)置有射出R、G、B用的IR光的激光元件102 (102a?102c)、將激光元件102的激光(基波)分別波長(zhǎng)變換成RGB光來(lái)射出的多個(gè)波長(zhǎng)變換元件104 (104a?104c)、和光檢測(cè)器(PD) 105。此外，在光波導(dǎo)103，在兩處設(shè)置有方向變更部113。
[0067]在光波導(dǎo)103設(shè)置的兩處方向變更部113、113之間，設(shè)置規(guī)定長(zhǎng)度的直線部103c。另外，通過(guò)設(shè)置多個(gè)方向變更部113，能夠根據(jù)設(shè)置的數(shù)目以90度為單位向任意的方向?qū)⒐廨敵龅酵獠俊８鶕?jù)圖7所示的示例，對(duì)于光波導(dǎo)103在兩處設(shè)置的方向變更部113都朝向相同的方向彎曲90度，合計(jì)翻折了 180度。由此，能夠在基板101上在光波導(dǎo)103的一個(gè)端部103aa?103ac的相同側(cè)設(shè)置另一個(gè)端部103ba?103bc。
[0068]因此，根據(jù)實(shí)施方式4，通過(guò)設(shè)置多個(gè)方向變更部，能夠進(jìn)一步提高基波的阻斷效果。此外，通過(guò)在光波導(dǎo)設(shè)置多個(gè)方向變更部，能夠有效地利用基板的空間，并能夠?qū)⒓す夤庠凑w小型化。
[0069]此外，以上說(shuō)明的各實(shí)施方式中的光波導(dǎo)能夠在基板上通過(guò)蝕刻等而精密地形成，特別是，能夠精密地定位一個(gè)端部與另一個(gè)端部的位置來(lái)進(jìn)行設(shè)置。因此，對(duì)于光波導(dǎo)的一個(gè)端部以及另一個(gè)端部，僅通過(guò)定位并搭載光學(xué)元件(在上述各實(shí)施方式中為波長(zhǎng)變換元件以及檢測(cè)器)的光射入射出端，就能夠容易并且低損失地進(jìn)行這些光波導(dǎo)與光學(xué)元件的光耦合。
[0070](1、關(guān)于彎折結(jié)構(gòu)的最佳化)
[0071]接著，對(duì)作為波導(dǎo)材料而利用了鈮酸鋰的情況下的彎曲波導(dǎo)的彎曲部分(彎折)結(jié)構(gòu)的最佳化示例進(jìn)行說(shuō)明。
[0072]I)對(duì)90度的彎折部分的長(zhǎng)度進(jìn)行了最佳化的情況
[0073]圖8是表示波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)的剖面圖?；?01是鈮酸鋰(LN)基板，在該基板101上設(shè)置波導(dǎo)103。對(duì)于波導(dǎo)103，具有0.27 μ m的厚度地設(shè)置ITO層801。在該ITO層801上具有1.0 μ m的厚度地設(shè)置SiO2層802。在SiO2層802上具有1.88 μ m的厚度地設(shè)置摻雜了 5%的MgO的LN層803。在該LN層803上具有1.82 μ m的厚度以及4.7 μ m的寬度地設(shè)置山脊層804。該山脊層804具有對(duì)于波長(zhǎng)532nm的折射率2.227、對(duì)于波長(zhǎng)1064nm的折射率2.146。上述構(gòu)成的波導(dǎo)103的SiO2層802作為包覆層而發(fā)揮作用。ITO層801是在LN部作成周期極化反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)時(shí)所使用的共通電極。
[0074]考慮將具有圖8所示的剖面結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)103形成為90度彎折。在此，進(jìn)行了求取在規(guī)定的SH波的波長(zhǎng)(在此SH波的波長(zhǎng)設(shè)為532nm，基波的波長(zhǎng)設(shè)為1064nm) 532nm下?lián)p失最小時(shí)的長(zhǎng)度L的模擬。
[0075]圖9是波導(dǎo)的彎折部的俯視圖。長(zhǎng)度L是在波導(dǎo)103的中心位置測(cè)出的距離。而且曲率設(shè)為了固定。在模擬中，利用了 Photon Design公司的FIMMWAVE。波導(dǎo)103的兩端部的0UT/IN接近于100%的一個(gè)最佳解被求取為L(zhǎng) = 1248 μ m。此時(shí)的OUT/IN的功率比為97.3%。另一方面，在相同的波導(dǎo)103通過(guò)了 1064nm的波長(zhǎng)的光時(shí)的0UT/IN的功率比為71.5%。可以預(yù)測(cè)通過(guò)設(shè)置2級(jí)相同的部分(section)，能夠使基波衰減至51.1%程度。
[0076]2)每次彎曲10度對(duì)各部分的長(zhǎng)度進(jìn)行了最佳化的情況
[0077]圖10是將波導(dǎo)的彎折部分割成子部(subsection)的情況下的俯視圖。在該圖中，雖然曲率半徑看起來(lái)固定，但最佳化計(jì)算后各子部bl~bn的長(zhǎng)度不同，因而在各子部bl~bn的彎折角固定的條件下,按照各子部bl~bn而曲率半徑不同。
[0078]然后，進(jìn)行了如下模擬:使彎折部分的彎折角固定地分成幾個(gè)部分，并對(duì)在規(guī)定的波長(zhǎng)下輸入輸出比成為最大時(shí)的各子部bl~bn的長(zhǎng)度進(jìn)行最佳化。作為一例，在下述的表1中示出分成9個(gè)子部(bl~b9)且各子部bl~b9的彎折角為10度的情況下的長(zhǎng)度(μπι)結(jié)果。在此，由于各子部bl~b9的長(zhǎng)度不同，因而為了設(shè)為相同的彎折角，各子部bl~b9的曲率半徑會(huì)不同。
[0079]【表1】
【權(quán)利要求】
1.一種激光光源,其特征在于,具備: 激光元件，其射出基波； 波長(zhǎng)變換元件，其對(duì)從所述激光元件射出的基波進(jìn)行波長(zhǎng)變換，并射出變換波；和 波導(dǎo)，其對(duì)所述波長(zhǎng)變換元件的射出光進(jìn)行導(dǎo)波， 所述波導(dǎo)具有改變所導(dǎo)波的光的行進(jìn)方向的方向變更部， 所述方向變更部，具有僅使所述變換波通過(guò)而不使所述基波通過(guò)的濾波器功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光源，其特征在于， 所述方向變更部，由將所述波導(dǎo)的一部分根據(jù)所述基波與所述變換波的波長(zhǎng)以規(guī)定曲率彎曲而成的彎曲部構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光源，其特征在于， 所述方向變更部由如下部分構(gòu)成: 將所述波導(dǎo)彼此具有大致90度的角度地設(shè)置而成的一對(duì)直線部；和 在所述一對(duì)直線部相接合的部位根據(jù)所述變換波的波長(zhǎng)具有規(guī)定角度地設(shè)置的反射鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于， 具備多個(gè)所述激光元件以及所述波長(zhǎng)變換元件， 在所述波導(dǎo)中，具備使多個(gè)所述波長(zhǎng)變換元件的射出光進(jìn)行光耦合的定向耦合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于， 所述波導(dǎo)被形成在基板上， 所述波導(dǎo)的所述方向變更部在所述基板上被設(shè)置多處。
【文檔編號(hào)】G02F1/377GK103917915SQ201280054481
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月7日
【發(fā)明者】井出昌史 申請(qǐng)人:西鐵城控股株式會(huì)社