光强度调制元件、强度调制光发生器、激光曝光装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种小型而能够进行光强度调制的，且变换为第２高次谐波的效率较高的光强度调制元件。非线性光学晶体所制成的基板的主面形成有向某一方向的光导波路，该光导波路中，形成有在上述光导波路方向上极性周期交互反转地形成有在上述基板的厚度方向上的极化构造。这样，该光导波路中，形成有分别将所入射的红外光的一部分变换成第２高次谐波的第１．第２波长变换部，另外在上述第１．第２波长变换部之间，形成有具有夹持上述光导波路而相对配置的一对电极的第１相位调整部。

Light intensity modulation element, intensity modulation light generator, and laser exposure device

It is an object of the present invention to provide a light intensity modulation element having a relatively high efficiency, which is smaller and capable of modulating light intensity and is converted to second harmonic. The main face of the substrate made of nonlinear optical crystal with optical waveguide in a direction to the formation of the optical waveguide, the optical waveguide is formed in the direction of polarity reversal cycle interaction is formed in the thickness direction of the polarization structure on the substrate. In this way, the optical waveguide, are formed respectively the incident infrared light part is converted into second second harmonic 1. second wavelength converter, also between the 1. second wavelength conversion part is formed with clamping the optical waveguide and a pair of electrodes configuration of the first phase of adjustment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对半导体激光器所发射的光的强度进行调制的光强度调制元件、具有该光强度调制元件与半导体激光器的变换波长光发生器、具有该变换波长光发生器的激光曝光装置以及将该激光曝光装置用作曝光装置的照片处理装置。
技术介绍
近年来，将数码相机所拍摄的图像数据或通过扫描仪所读取的图像数据等，曝光到照片感光材料(照片纸)上的照片处理装置已经实用化了。另外，将具有红(R)、绿(G)、蓝(B)色可见光的激光光源的激光曝光装置，用作这样的照片处理装置的曝光装置，是公知的。激光曝光装置中，使用半导体激光器作为输出红色的激光光源。另外，作为用来得到绿色与蓝色可见光的激光光源，使用具有发射红外光的半导体激光器，以及对来自半导体激光器的出射光的波长进行变换，作为第2高次谐波(SHSecond Harmonic)输出的SHG(Second HarmonicGeneration)元件的激光发生装置。近年来，作为SHG元件，开发出了一种利用了与整体型相比，能够进行高效的波长变换的伪相位匹配(QPMQuasi-Phase Matching)技术的元件。通过进行伪相位匹配，抑制了SHG元件内部的第2高次谐波之间的抵消，提高了变换效率，其结果是，能够从SHG元件输出高强度的绿色与蓝色激光。作为伴随着该伪相位匹配的构成的SHG元件的代表，可以列举出光导波路型周期性极化反转铌酸锂(PPLNPeriodically-poled LiNbO3)元件。另外，照片处理装置中，要求对应于红、绿、蓝色的图像数据的浓度等级，来调制光强度。在将具有上述的SHG元件的激光光源作为照片处理装置的光源的情况下，一般使用声光调制元件(AOMAcousto-OpticModulator)作为光强度调制元件。AOM具有让激光透过的声光媒质，当激光在其中透过时，通过给声光媒质作用超声波，由超声波光学效果使其产生衍射。通过这样，激光的强度，能够通过所作用的超声波的强度等进行调制。但是，用于调制光强度的AOM，是利用光的衍射的方法，因此，为了进行足够的强度调制，另外，考虑到用来将衍射光与源光区分开并取出的尺寸，需要让光学长度较长。因此，由AOM制成的光强度调制元件的小型化非常困难，另外，具有该光强度调制元件的照片处理装置等各种装置也必然需要较大的尺寸。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述以前的问题，目的在于提供一种小型而能够进行光强度调制的，且变换为第2高次谐波的效率较高的光强度调制元件。本专利技术的目的还在于，提供一种具有该光强度调制元件与半导体激光器的变换波长光发生器、具有该变换波长光发生器的激光曝光装置以及将该激光曝光装置用作曝光装置的照片处理装置。本专利技术方式1所述的光强度调制元件，其特征在于，在由非线性光学晶体所制成的基板的主面形成有向一方向的光导波路，同时，上述光导波路中，形成有在上述光导波路方向上极性周期交互反转地形成有在上述基板的厚度方向上的极化构造，且分别形成有将入射到上述光导波路中的红外光的一部分变换成第2高次谐波的第1、第2波长变换部，另外在上述第1、第2波长变换部之间，形成有具有夹持上述光导波路而相向配置的一对电极的第1相位调整部。根据该构成，通过在第1相位调整部中经电极施加电压，来进行相位调制。因此，从第2波长变换部出射时的第2高次谐波，与在第1以及第2波长变换部中进行了波长变换的波相混合。另外，在第2波长变换部中实施了波长变换的第2高次谐波，在第1相位调整部中受到相位调制。通过适当设定该相位调制的大小，能够对所合成的第2高次谐波的振幅进行连续控制。本专利技术方式二所述的光强度调制元件，其特征在于，在方式1中所述的光强度调制元件中，根据上述红外光的波长，决定各个极化构造在上述光导波路方向上的长度。根据该构成，能够根据所入射的红外光的波长，来单独决定极化构造在光导波路方向上的长度，因此，能够有效地变换成第2高次谐波。本专利技术方式3所述的光强度调制元件的特征在于，在如方式1或2所述的光强度调制元件中，各个极化构造在上述光导波路方向上的长度，被设为使得所变换的上述第2高次谐波的振幅的合成成分最大的长度。根据该构成，由于各个极化构造在上述光导波路方向上的长度，被设为使得各个波长变换部所出射的第2高次谐波的振幅的合成成分最大的长度，因此，光透过多个极化构造时进行相加，增大了第2高次谐波的振幅。本专利技术方式4所述的光强度调制元件，其特征在于，在方式1～3中的任一个所述的光强度调制元件中，各个波长变换部在上述光导波路方向上的长度，被设为上述极化构造在上述光导波路方向上的长度的整数倍。根据该构成，由于各个波长变换部具有整数个极化构造，因此，第2高次谐波从各个波长变换部中出射时，不会产生振幅的不必要抵消。本专利技术方式5中所述的光强度调制元件，其特征在于，在方式1～4中的任一个所述的光强度调制元件中，经上述1对电极，给上述第1相位调整部，施加基于光强度调制信号的电压。根据该构成，经相位调整部的电极，施加基于光强度调制信号的电压，该光强度调制信号用来表示希望将第2高次谐波的光强度设定为哪个程度。如果希望降低光强度，则调整该电压让第2高次谐波之间的振幅互相抵消，反之，如果希望加大光强度，则调整该电压让第2高次谐波之间的振幅相加。方式6中所述的光强度调制元件，其特征在于，在如方式1到方式5中任一个所述的光强度调制元件中，第2高次谐波，具有在可见光区域中的蓝色的波长。根据该构成，对所入射的红外光的波长以及各个波长变换部中的极化构造的长度进行设定，让来自光强度调制元件的输出变为可见光区域中的蓝色波长。方式7中所述的光强度调制元件，其特征在于，在方式1到5中任一个所述的光强度调制元件中，第2高次谐波，具有在可见光区域中的绿色的波长。根据该构成，对所入射的红外光的波长以及各个波长变换部中的极化构造的长度进行设定，让来自光强度调制元件的输出变为可见光区域中的绿色波长。方式8中所述的光强度调制元件，其特征在于，在如方式1到7中任一个所述的光强度调制元件中，非线性光学晶体是铌酸锂。根据该构成，除了能够利用高非线性性，还能够在很大的波长范围内进行波长变换。方式9所述的光强度调制元件，其特征在于，在如方式8所述的光强度调制元件中，第2高次谐波，具有在可见光区域中的蓝色的波长，上述各个极化构造在上述光导波路方向上的长度为2.3μm。根据该构成，对各个波长变换部中的极化构造的长度进行设定，让来自光强度调制元件的输出变为可见光区域中的蓝色波长。另外，所入射的红外光的波长，也选择为在光导波路方向上的长度为2.3μm时，能够最高效地变换成第2高次谐波。方式10的光强度调制元件，其特征在于，在如方式8所述的光强度调制元件中，第2高次谐波，具有在可见光区域中的绿色的波长，上述各个极化构造在上述光导波路方向上的长度为3.2μm。根据该构成，对各个波长变换部中的极化构造的长度进行设定，让来自光强度调制元件的输出变为可见光区域中的绿色波长。另外，所入射的红外光的波长，也选择为在光导波路方向上的长度为3.2，能够最高效地变换成第2高次谐波。方式11述的光强度调制元件，其特征在于，在如方式1至10中任一个所述的光强度调制元件中，具有在光导波路方向，与上述第2波长变换部相邻接，具有夹持上述光导波路而相向设置的一对电极的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光强度调制元件，其特征在于：非线性光学晶体所制成的基板的主面形成有向一方向的光导波路，并且，上述光导波路中，在上述光导波路方向上极性周期交互反转地形成有对上述基板的厚度方向上的极化构造，且分别形成有将入射到上述光导波路中的红外光 的一部分变换成第２高次谐波的第１、第２波长变换部，另外在上述第１、第２波长变换部之间，形成有具有夹持上述光导波路而相对配置的一对电极的第１相位调整部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：横尾雅一，石井智之，真野晃造，兴雄司，冈田龙雄，
申请(专利权)人：诺日士钢机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]