[发明专利]波长转换装置及其制造方法

权利要求书

1.一种制造波长转换装置的方法，该波长转换装置包含非线性光学材料，输入面，输出面，以及从输入面延伸到输出面的波导区域，该方法包括：

识别波长转换装置的相匹配波长λ_Φ，其中，当该波长转换装置以大约最大转换效率转换输入信号的频率时，相匹配波长λ_Φ对应于激光器发射的输入信号的激光波长；

确定波长转换装置的相匹配波长λ_Φ的理想极化周期Λ_I；和

通过在波导区域内引入按顺序定位的畴使非线性光学材料极化，这些畴具有随机变化的畴宽，这些畴宽由理想极化周期Λ_I加或减中断值限定，使得：

布拉格共振以及相应的从以随机变化的畴宽极化的波长转换装置到激光器的光的背反射比以理想极化周期Λ_I极化的非线性光学材料的布拉格共振和背反射至少小一个数量级；和

以随机变化的畴宽极化的波长转换装置的输入信号转换效率是最大转换效率的至少一半。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中断值小于或等于约0.1微米。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按顺序定位的畴的平均宽度约等于理想极化周期Λ_I。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述理想极化周期Λ_I等于3.3微米，所述中断值等于0.1微米，使得按顺序定位的畴的畴宽在3.2、3.3和3.4微米随机变化。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波长转换装置经过设计，使得入射在波长转换装置的输入面上的输入信号的频率翻倍。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过电子束扫描、施加电场、或在非线性光学材料的生长过程中对非线性光学材料进行诱导极化。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非线性光学材料包括铌酸锂。

8.一种制造波长转换装置的方法，所述波长转换装置包含非线性光学材料，输入面，输出面，以及从输入面延伸到输出面的波导区域，该波导区域包括第一个半个波导区域和第二个半个波导区域，该方法包括：

识别波长转换装置的相匹配波长λ_Φ，其中，当该波长转换装置以大约最大转换效率转换输入信号的频率时，该相匹配波长λ_Φ对应于激光器发射的输入信号的激光波长；

确定波长转换装置的相匹配波长λ_Φ的理想极化周期Λ_I；和

通过在波导区域内诱导形成多个按顺序定位的畴，使非线性光学材料极化，这些畴包括多个理想极化畴和一个或多个非理想极化畴，其中该非理想极化畴的宽度由理想极化周期Λ_I加或减不连续值限定，该理想极化畴的宽度由理想极化周期Λ_I限定；

其中：

对该不连续值进行选择，使得由第二个半个波导区域反射的光的相位与由第一个半个波导区域反射的光的相位相反；和

以非理想极化畴极化的波长转换装置的输入信号转换效率是最大转换效率的至少一半。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述不连续值进行选择，使得：

Dw≈λbr4+k(λbr2)η;]]>

其中：

D_w是不连续值；

λ_br是背反射的光的波长；

k是整数；和

η是非线性光学材料的折射率。