[发明专利]高次谐波生成元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及准相位匹配方式的高次谐波生成元件。

背景技术

铌酸锂或者钽酸锂单晶这样的非线性光学晶体的二阶非线性光学系数大， 通过在这些晶体中形成周期极化反转结构，能够实现准相位匹配 (Quasi-Phase-Matched：QPM)方式的二次谐波生成 (Second-Harmonic-Generation：SHG)设备。此外，通过在该周期极化反转结 构内形成波导，能够实现高效率的SHG设备，可以广泛地用于光通信、医学、 光化学、各种光测量等。

在专利文献1记载的高次谐波生成元件中，通过在沟道光波导内形成周期 极化反转结构，把入射到光波导中的基波波长转换为高次谐波。在专利文献2 记载的高次谐波生成元件中，也是在支撑基板上粘接铁电单晶的薄板，并在其 上经由缓冲层以及粘接层粘接上侧基板，在薄板中形成沟道光波导。然后，通 过在该光波导内形成周期极化反转结构，把入射到光波导的基波波长转换为高 次谐波。

【专利文献1】美国专利公开2007-0189689

【专利文献2】WO 2006/41172 A1

发明内容

在这样的高次谐波生成元件中，需要在沟道光波导的入射侧端面以及出射 侧端面上分别形成反射防止膜，由此防止向振荡产生基波的激光振荡元件的返 回光。

但是，本发明的发明者在实际制造元件时，发现在端面上形成了反射防止 膜时，与光波导部相邻的脊槽部的树脂从端面凹陷，在反射防止膜上产生裂纹， 并剥落。而且，在制作元件来对外部的光纤进行光轴调整时，使激光入射到元 件中来测量光量。此时，在元件端面的附近树脂粘接层燃烧，在端面附近产生 粘接破坏。这是通过有机树脂粘结剂把具备设置有周期极化反转结构的光波导 的波长转换层夹入在上下基板之间的结构特有的现象。

本发明的课题为在通过有机树脂粘结剂把具备设有周期极化反转结构的 光波导的波长转换层夹入在上下基板之间的结构的高次谐波生成元件中，防止 元件的端面上的反射防止膜的剥落或裂纹，并且防止元件端面附近的粘接层的 燃烧破坏。

本发明涉及一种高次谐波生成元件的制造方法，具有：制作芯片的芯片制 作工序，该芯片具有：支撑基板、具有设置了周期极化反转结构的光波导的波 长转换层、粘接该波长转换层的底面和所述支撑基板的有机树脂的基底粘接 层、设置在所述波长转换层的上表面一侧的上侧基板、以及粘接波长转换层和 上侧基板的有机树脂的上侧粘接层；对该芯片进行热处理的热处理工序；以及 然后在光波导的入射侧端面以及出射侧端面分别形成反射防止膜的成膜工序。

本发明的发明者研究了所述反射防止膜的裂纹或剥落、有机粘结剂的燃烧 破坏的原因。结果，地址在构成光波导的上侧粘接层的有机树脂粘结剂中产生 了细微的凹陷。该凹陷的大小只不过是100～200nm的级别。但是，查明就是 由于这样的细微的变形，产生反射防止膜的裂纹、剥落。

本发明的发明人根据该发现，想到在制作出芯片后，在形成反射防止膜之 前，重新施加热处理。结果，在形成反射防止膜之前的阶段，在上侧粘接层上 从端面产生若干的凹陷。当在此后形成反射防止膜时，得知可以防止膜的裂纹 或剥落来形成良好的膜。此外，还发现在光轴调整时，光难以照射到有机树脂 粘接层，能够防止端面附近的有机树脂粘接层的燃烧破坏，从而达成了本发明。

附图说明

图1是模式地表示形成反射防止膜之前的芯片21的立体图。

图2(a)是图1的IIa-IIa线的断面图，图2(b)是图1的IIb-IIb线的断 面图。

图3是本发明实施方式的芯片以及形成反射防止膜后的元件的断面图。

图4(a)是表示形成反射防止膜之前的芯片12的断面图，相当于图3的 IIIa-IIIa线的断面。图4(b)是表示形成反射防止膜之前的芯片12的断面图。 相当于图3的IIIb-IIIb线的断面。

图5(a)是表示形成反射防止膜后的元件1的断面图，相当于图3的IVa- IVa线的断面。图5(b)是表示形成反射防止膜后的元件1的断面图。相当于 图3的IVb-IVb线的断面。

符号说明