| 研究概要 |
本研究では,単一基板上に波長変換素子と変換後の光を分離する波長フィルタを集積化した新しい導波路デバイスを提案しその動作解析および基礎実験を行った.
デバイスは波長可変な第2高調波発生(SHG)部と基本波と高調波を分離する光フィルタ部とからなる.SHG部においては通常の周期分極反転を用いた擬似位相整合とはことなり,導波路に沿った中心軸で分けられた二つの領域での分極反転の位相が反転した構造となっている.これにより基本モードの基本波から反対称な高次モードの高調波が発生する.この基本波と高調波のモードプロファイルの違いを利用して波長可変動作とその後の波長分離とを行っている.
波長を変えると分極反転部を通過した後,残留位相差が生じる.基本波と高調波の界分布の差を利用して電気光学効果によってのこの位相差を相殺することが可能となり、多段に分極反転領域を通過することにより広い波長範囲にわたり高効率な動作を行える.
SHG部を通過した後の基本波と高調波はそれぞれ対称基本モード,反対称高次モードであるため,その後に設けられた非対称導波路Y分岐のモード分離作用により異なる導波路に出力される.
このようなデバイスの動作解析を行いその有効性を示した.またニオブ酸リチウム基板上に位相シフト分極反転構造を作製し高次モード高調波を発生できることを確認した.
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