JP3353837B2 - 光学部品の製造方法およびウエハー - Google Patents
光学部品の製造方法およびウエハーInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばＳＨＧレーザの
非線形光学結晶素子を製造する場合に用いて好適な光学
部品の製造方法およびウエハーに関する。
非線形光学結晶素子を製造する場合に用いて好適な光学
部品の製造方法およびウエハーに関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、特願平３−１７０６８号と
して、安定してレーザ光を発生させることができる装置
を先に提案した。図７は、その基本的構成を示してい
る。レーザダイオード１はポンピング用のレーザ光を発
生し、レンズ２に入射する。レンズ２は凹面ミラー３、
１／４波長板４を介して、このポンピング用レーザ光を
レーザ媒質５に入射する。レーザ媒質５（Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ）は、このポンピング用レーザ光を受けると、基本波
レーザ光を発生する。この基本波レーザ光ＬＡ（ω）
は、非線形光学結晶素子６を介して平面ミラー７に入射
される。平面ミラー７で反射された基本波レーザ光は、
非線形光学結晶素子６を介して、再びレーザ媒質５に入
射される。レーザ媒質５より図中左方向に出射された基
本波レーザ光は、１／４波長板４を介して凹面ミラー３
に入射され、そこで反射される。この反射された基本波
レーザ光は、１／４波長板４を介して再びレーザ媒質５
に入射される。
して、安定してレーザ光を発生させることができる装置
を先に提案した。図７は、その基本的構成を示してい
る。レーザダイオード１はポンピング用のレーザ光を発
生し、レンズ２に入射する。レンズ２は凹面ミラー３、
１／４波長板４を介して、このポンピング用レーザ光を
レーザ媒質５に入射する。レーザ媒質５（Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ）は、このポンピング用レーザ光を受けると、基本波
レーザ光を発生する。この基本波レーザ光ＬＡ（ω）
は、非線形光学結晶素子６を介して平面ミラー７に入射
される。平面ミラー７で反射された基本波レーザ光は、
非線形光学結晶素子６を介して、再びレーザ媒質５に入
射される。レーザ媒質５より図中左方向に出射された基
本波レーザ光は、１／４波長板４を介して凹面ミラー３
に入射され、そこで反射される。この反射された基本波
レーザ光は、１／４波長板４を介して再びレーザ媒質５
に入射される。
【０００３】このようにして、凹面ミラー３と平面ミラ
ー７の間を基本波レーザ光が往復する。すなわち、凹面
ミラー３、１／４波長板４、レーザ媒質５、非線形光学
結晶素子６および平面ミラー７により、レーザ光共振器
８が形成されている。ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4）（光学
軸を２つ持つ２軸結晶）は、タイプIIの位相整合によ
り、基本波レーザ光の２倍の周波数の第２高調波レーザ
光ＬＡ（２ω）を発生する。平面ミラー７は、基本波レ
ーザ光ＬＡ（ω）のほとんどを反射するが、第２高調波
レーザ光ＬＡ（２ω）のほとんどを透過する。その結
果、共振器８より第２高調波レーザ光が出力される。
ー７の間を基本波レーザ光が往復する。すなわち、凹面
ミラー３、１／４波長板４、レーザ媒質５、非線形光学
結晶素子６および平面ミラー７により、レーザ光共振器
８が形成されている。ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4）（光学
軸を２つ持つ２軸結晶）は、タイプIIの位相整合によ
り、基本波レーザ光の２倍の周波数の第２高調波レーザ
光ＬＡ（２ω）を発生する。平面ミラー７は、基本波レ
ーザ光ＬＡ（ω）のほとんどを反射するが、第２高調波
レーザ光ＬＡ（２ω）のほとんどを透過する。その結
果、共振器８より第２高調波レーザ光が出力される。
【０００４】ところで、固体レーザ発振器のようにホモ
ジニアスラインブローディング（均一広がり）のレーザ
発振器の場合は、ゲインのピークに最も近いモードの発
振が生じ、一様にゲインが飽和するため、シングルモー
ド発振が生じるはずである。しかしながら実際には、空
間ホールバーニング効果によって、マルチモード発振が
生じてしまうことがある。すなわち、共振器８において
１つの定在波ａが発生すると、その節の部分でゲインが
充分に飽和しないため、それとは異なるモードの発振ｂ
が生じる（図８）。
ジニアスラインブローディング（均一広がり）のレーザ
発振器の場合は、ゲインのピークに最も近いモードの発
振が生じ、一様にゲインが飽和するため、シングルモー
ド発振が生じるはずである。しかしながら実際には、空
間ホールバーニング効果によって、マルチモード発振が
生じてしまうことがある。すなわち、共振器８において
１つの定在波ａが発生すると、その節の部分でゲインが
充分に飽和しないため、それとは異なるモードの発振ｂ
が生じる（図８）。
【０００５】係る空間ホールバーニング効果を抑制する
ため、先の提案においては、非線形光学結晶素子６の基
本波レーザ光の入射面６ａが基本波レーザ光の光軸ＬＡ
１に対して傾斜するように形成されている。非線形光学
結晶素子６の入射面６ａをこのように光軸ＬＡ１に対し
て傾斜させると、非線形光学結晶素子６を光軸ＬＡ１に
対して垂直な方向（図中矢印Ｔで示す方向）に調整する
ことにより、その実効的光路長を正確に所定の値に調整
することができる。非線形光学結晶素子６は、このよう
な調整により、複屈折量δが頂度π／２ラジアンになる
ように調整されている。もちろん、非線形光学結晶素子
６の入射面６ａだけでなく、出射面６ｂも光軸ＬＡ１に
対して傾斜させることができる。
ため、先の提案においては、非線形光学結晶素子６の基
本波レーザ光の入射面６ａが基本波レーザ光の光軸ＬＡ
１に対して傾斜するように形成されている。非線形光学
結晶素子６の入射面６ａをこのように光軸ＬＡ１に対し
て傾斜させると、非線形光学結晶素子６を光軸ＬＡ１に
対して垂直な方向（図中矢印Ｔで示す方向）に調整する
ことにより、その実効的光路長を正確に所定の値に調整
することができる。非線形光学結晶素子６は、このよう
な調整により、複屈折量δが頂度π／２ラジアンになる
ように調整されている。もちろん、非線形光学結晶素子
６の入射面６ａだけでなく、出射面６ｂも光軸ＬＡ１に
対して傾斜させることができる。
【０００６】次に、このように非線形光学結晶素子６の
複屈折量（位相遅延量）を頂度π／２ラジアンに調整す
ることの効果について説明する。レーザ媒質５より出射
された基本波レーザ光は、円偏光状態になっている。こ
の基本波レーザ光は、１／４波長板４を通過することに
より、直線偏光状態となる。この直線偏光状態の基本波
レーザ光が凹面ミラー３により反射され、再び１／４波
長板４を通過すると、再び元の円偏光状態に戻る。そし
て、円偏光状態のままレーザ媒質５を通過し、非線形光
学結晶素子６に入射される。非線形光学結晶素子６は、
その複屈折量が正確にπ／２ラジアンに調整されている
ため、非線形光学結晶素子６より出射された基本波レー
ザ光は直線偏光となる。この直線偏光の基本波レーザ光
は、平面ミラー７により反射され、再び非線形光学結晶
素子６を通過すると元の円偏光状態に戻る。このよう
に、レーザ媒質５を往復する基本波レーザ光は常に偏光
状態となっているため、いわゆるツイストモード効果
（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．
１，Ｊａｎｕａｒｙ １９６５）により、空間ホールバ
ーニング効果が抑制される。
複屈折量（位相遅延量）を頂度π／２ラジアンに調整す
ることの効果について説明する。レーザ媒質５より出射
された基本波レーザ光は、円偏光状態になっている。こ
の基本波レーザ光は、１／４波長板４を通過することに
より、直線偏光状態となる。この直線偏光状態の基本波
レーザ光が凹面ミラー３により反射され、再び１／４波
長板４を通過すると、再び元の円偏光状態に戻る。そし
て、円偏光状態のままレーザ媒質５を通過し、非線形光
学結晶素子６に入射される。非線形光学結晶素子６は、
その複屈折量が正確にπ／２ラジアンに調整されている
ため、非線形光学結晶素子６より出射された基本波レー
ザ光は直線偏光となる。この直線偏光の基本波レーザ光
は、平面ミラー７により反射され、再び非線形光学結晶
素子６を通過すると元の円偏光状態に戻る。このよう
に、レーザ媒質５を往復する基本波レーザ光は常に偏光
状態となっているため、いわゆるツイストモード効果
（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．
１，Ｊａｎｕａｒｙ １９６５）により、空間ホールバ
ーニング効果が抑制される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように先の提案に
おいては、非線形光学結晶素子６の入射面６ａまたは反
射面６ｂを光軸ＬＡ１に対して傾斜させ、位相遅延量を
π／２ラジアンに制御することを提案したのであるが、
その製造方法については触れていなかった。
おいては、非線形光学結晶素子６の入射面６ａまたは反
射面６ｂを光軸ＬＡ１に対して傾斜させ、位相遅延量を
π／２ラジアンに制御することを提案したのであるが、
その製造方法については触れていなかった。
【０００８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、傾斜した面を有し、レーザ光軸上における
位相遅延量がπ／２ラジアンに制御された非線形光学結
晶素子を大量生産することができるようにするものであ
る。
ものであり、傾斜した面を有し、レーザ光軸上における
位相遅延量がπ／２ラジアンに制御された非線形光学結
晶素子を大量生産することができるようにするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光学部品の製造
方法は、非線形光学結晶からなり、対向する面が所定の
角度で交差するように形成されたウエハーを用意し、ウ
エハーにレーザ光を照射して、ウエハーを通過したレー
ザ光が、反射され、ウエハーを再び通過した後、偏光素
子を通過することにより、ウエハーの位相遅延量の空間
分布に応じてウエハー上の位置対応する位置に形成され
る縞模様の画像を観察し、縞模様の位置から得られる位
相遅延量分布に基づいてウエハーをカットして、所定の
位相遅延量を有するように位相遅延量が制御された非線
形光学結晶からなる光学部品を得ることを特徴とする。
前記ウエハーに照射されるレーザ光の波長は、ウエハー
をカットして作成される光学部品が実装されたときに照
射される光の波長に近似するようにすることができる。
前記縞模様の縞の方向と、ウエハーをカットする方向で
あるカット方向を平行にするようにすることができる。
前記ウエハーに白色光を照明し、ウエハーの実像を観察
し、縞模様の明暗と実像の位置関係に基づいて、所定の
位相遅延量を有する位置を、ウエハーをカットする場所
であるカット部からの距離として特定するようにするこ
とができる。 前記所定の位相遅延量はπ／２であるよう
にすることができる。 前記レーザ光を、反射鏡によりウ
エハー内を往復させるようにすることができる。
方法は、非線形光学結晶からなり、対向する面が所定の
角度で交差するように形成されたウエハーを用意し、ウ
エハーにレーザ光を照射して、ウエハーを通過したレー
ザ光が、反射され、ウエハーを再び通過した後、偏光素
子を通過することにより、ウエハーの位相遅延量の空間
分布に応じてウエハー上の位置対応する位置に形成され
る縞模様の画像を観察し、縞模様の位置から得られる位
相遅延量分布に基づいてウエハーをカットして、所定の
位相遅延量を有するように位相遅延量が制御された非線
形光学結晶からなる光学部品を得ることを特徴とする。
前記ウエハーに照射されるレーザ光の波長は、ウエハー
をカットして作成される光学部品が実装されたときに照
射される光の波長に近似するようにすることができる。
前記縞模様の縞の方向と、ウエハーをカットする方向で
あるカット方向を平行にするようにすることができる。
前記ウエハーに白色光を照明し、ウエハーの実像を観察
し、縞模様の明暗と実像の位置関係に基づいて、所定の
位相遅延量を有する位置を、ウエハーをカットする場所
であるカット部からの距離として特定するようにするこ
とができる。 前記所定の位相遅延量はπ／２であるよう
にすることができる。 前記レーザ光を、反射鏡によりウ
エハー内を往復させるようにすることができる。
【００１０】本発明のウエハーは、複数の光学部品を得
るための非線形光学結晶からなるウエハーであって、対
向する面が所定の角度で交差するように形成されている
とともに、カットにより除去される寸法と、非線形光学
結晶からなる光学部品の寸法の和が、ウエハーに照射さ
れたレーザ光が、ウエハーを通過し、反射され、ウエハ
ーを再び通過した後、偏光素子を通過することにより、
ウエハーの位相遅延量の空間分布に応じてウエハー上の
位置対応する位置に形成される縞模様の間隔の整数倍と
されることを特徴とする。 前記縞模様の位置から得られ
る位相遅延量分布に基づいて、ウエハーをカットするこ
とにより得られる非線形光学結晶からなる光学部品の前
記非線形光学結晶が所定の位相遅延量を有するように、
カット位置が特定されるようにすることができる。 カッ
ト方向が、縞模様の縞の方向と平行であるようにするこ
とができる。
るための非線形光学結晶からなるウエハーであって、対
向する面が所定の角度で交差するように形成されている
とともに、カットにより除去される寸法と、非線形光学
結晶からなる光学部品の寸法の和が、ウエハーに照射さ
れたレーザ光が、ウエハーを通過し、反射され、ウエハ
ーを再び通過した後、偏光素子を通過することにより、
ウエハーの位相遅延量の空間分布に応じてウエハー上の
位置対応する位置に形成される縞模様の間隔の整数倍と
されることを特徴とする。 前記縞模様の位置から得られ
る位相遅延量分布に基づいて、ウエハーをカットするこ
とにより得られる非線形光学結晶からなる光学部品の前
記非線形光学結晶が所定の位相遅延量を有するように、
カット位置が特定されるようにすることができる。 カッ
ト方向が、縞模様の縞の方向と平行であるようにするこ
とができる。
【００１１】
【作用】上記構成の光学部品の製造方法においては、非
線形光学結晶からなるウエハーを通過したレーザ光が、
反射され、ウエハーを再び通過した後、偏光素子を通過
することによりウエハー上の位置対応する位置に形成さ
れる縞模様の位置から得られるウエハーの位相遅延量分
布に基づいてウエハーがカットされ、所定の位相遅延量
を有するように位相遅延量が制御された非線形光学結晶
からなる光学部品が製造される。
線形光学結晶からなるウエハーを通過したレーザ光が、
反射され、ウエハーを再び通過した後、偏光素子を通過
することによりウエハー上の位置対応する位置に形成さ
れる縞模様の位置から得られるウエハーの位相遅延量分
布に基づいてウエハーがカットされ、所定の位相遅延量
を有するように位相遅延量が制御された非線形光学結晶
からなる光学部品が製造される。
【００１２】従って、大量の非線形光学結晶からなる光
学部品を製造することが可能となる。
学部品を製造することが可能となる。
【００１３】また、上記構成の複数の光学部品を得るた
めの非線形光学結晶からなるウエハーにおいては、対向
する面が所定の角度で交差するように形成されていると
ともに、カットにより除去される寸法と、非線形光学結
晶からなる光学部品の寸法の和が、ウエハーに照射され
たレーザ光がウエハーを通過し、反射され、ウエハーを
再び通過した後、偏光素子を通過することにより、ウエ
ハーの位相遅延量の空間分布に応じてウエハー上の位置
対応する位置に形成される縞模様の間隔の整数倍に設定
される。従って、１つのウエハー３１から多くの非線形
光学結晶素子６を製造することが可能となる。
めの非線形光学結晶からなるウエハーにおいては、対向
する面が所定の角度で交差するように形成されていると
ともに、カットにより除去される寸法と、非線形光学結
晶からなる光学部品の寸法の和が、ウエハーに照射され
たレーザ光がウエハーを通過し、反射され、ウエハーを
再び通過した後、偏光素子を通過することにより、ウエ
ハーの位相遅延量の空間分布に応じてウエハー上の位置
対応する位置に形成される縞模様の間隔の整数倍に設定
される。従って、１つのウエハー３１から多くの非線形
光学結晶素子６を製造することが可能となる。
【００１４】
【実施例】図７に示したように、入射面６ａと出射面６
ｂのうち、少なくとも一方が傾斜している非線形光学結
晶素子６を製造するために、図２に示すようなウエハー
３１が用意される。このウエハー３１は、その対向する
面としての入射面３１ａと出射面３１ｂが相互に角度α
で交差するように形成されている。即ち、この実施例の
場合、入射面３１ａが角度αだけ傾斜している。
ｂのうち、少なくとも一方が傾斜している非線形光学結
晶素子６を製造するために、図２に示すようなウエハー
３１が用意される。このウエハー３１は、その対向する
面としての入射面３１ａと出射面３１ｂが相互に角度α
で交差するように形成されている。即ち、この実施例の
場合、入射面３１ａが角度αだけ傾斜している。
【００１５】図３は、ウエハー３１の相互に直交する３
つの主軸ａ，ｂ，ｃと光軸ＬＡ１との関係を示してい
る。同図に示すように光軸ＬＡ１はａｂ面内において、
軸ａから角度φだけ傾斜する位置に設定される。このφ
はこの実施例の場合、約２５゜とされる。光軸ＬＡ１は
ａｂ面内にあるため、軸ｃとの角度θは９０゜となる。
光軸ＬＡ１を軸ａ，ｂ，ｃに対してこのように設定する
と、最も効率良く第２高調波（ＳＨＧ）を発生させるこ
とができる。光軸ＬＡ１を進む光は、軸ｃに平行な偏光
Ｅｃ（ベクトル）と、ＥｃとＬＡ１に垂直な偏光Ｅａｂ
（ベクトル）とに分けて考えることができる。これら２
つの偏光は、ウエハー３１（非線形光学結晶素子（ＫＴ
Ｐ）６）内で異なる屈折率ｎc，ｎabを有している。フ
ラックス法で成長したＫＴＰ結晶の場合、波長を１０６
４ｎｍとし、温度を２０゜Ｃとすると、ｎa，ｎb，ｎc
はそれぞれ次のようになる。 ｎa＝１．７４０４ ｎb＝１．７４７０ ｎc＝１．８３０４
つの主軸ａ，ｂ，ｃと光軸ＬＡ１との関係を示してい
る。同図に示すように光軸ＬＡ１はａｂ面内において、
軸ａから角度φだけ傾斜する位置に設定される。このφ
はこの実施例の場合、約２５゜とされる。光軸ＬＡ１は
ａｂ面内にあるため、軸ｃとの角度θは９０゜となる。
光軸ＬＡ１を軸ａ，ｂ，ｃに対してこのように設定する
と、最も効率良く第２高調波（ＳＨＧ）を発生させるこ
とができる。光軸ＬＡ１を進む光は、軸ｃに平行な偏光
Ｅｃ（ベクトル）と、ＥｃとＬＡ１に垂直な偏光Ｅａｂ
（ベクトル）とに分けて考えることができる。これら２
つの偏光は、ウエハー３１（非線形光学結晶素子（ＫＴ
Ｐ）６）内で異なる屈折率ｎc，ｎabを有している。フ
ラックス法で成長したＫＴＰ結晶の場合、波長を１０６
４ｎｍとし、温度を２０゜Ｃとすると、ｎa，ｎb，ｎc
はそれぞれ次のようになる。 ｎa＝１．７４０４ ｎb＝１．７４７０ ｎc＝１．８３０４
【００１６】従って、上式より、屈折率ｎabは次式より
得られることになる。 ｎab＝１／（sin2φ／ｎa 2＋cos2φ／ｎb 2）1/2 φ＝２５゜とすると、ｎabは上式より１．７４６４とな
る。従って、２つの屈折率ｎabとｎcとの差Δｎ（ω）
は０．０８４６３となる。
得られることになる。 ｎab＝１／（sin2φ／ｎa 2＋cos2φ／ｎb 2）1/2 φ＝２５゜とすると、ｎabは上式より１．７４６４とな
る。従って、２つの屈折率ｎabとｎcとの差Δｎ（ω）
は０．０８４６３となる。
【００１７】いま、図４に示すようにウエハー３１は、
その入射面３１ａが傾斜しているため、そこを透過する
光に対する遅延量は位置によって周期的に変化する。即
ち、図５に示すように、所定の位置における遅延量を０
とするとき、そこからΔｘだけ離れた位置において遅延
量がπとなり、そこからさらにΔｘだけ離れた位置にお
いて遅延量が２π（０）となる。従って、遅延量が０と
πの調度中間の位置においてπ／２の遅延量が得られ、
遅延量がπと２πの調度中間の位置において３π／２
（−π／２）の遅延量が得られることになる。
その入射面３１ａが傾斜しているため、そこを透過する
光に対する遅延量は位置によって周期的に変化する。即
ち、図５に示すように、所定の位置における遅延量を０
とするとき、そこからΔｘだけ離れた位置において遅延
量がπとなり、そこからさらにΔｘだけ離れた位置にお
いて遅延量が２π（０）となる。従って、遅延量が０と
πの調度中間の位置においてπ／２の遅延量が得られ、
遅延量がπと２πの調度中間の位置において３π／２
（−π／２）の遅延量が得られることになる。
【００１８】図４（ｂ）に示すように、Δｘの距離に対
応する高さの変化をΔｚとすると、次式が成立する。 tanα＝Δｚ／Δｘ このΔｚは、 （２πΔｎ（ω））Δｚ／λ＝π の式を整理して次式より求めることができる。 Δｚ＝λ／（２Δｎ（ω）） 従って、Δｘは次式より求めることができる。 Δｘ＝Δｚ／tanα＝λ／（（２Δｎ（ω））tanα）
応する高さの変化をΔｚとすると、次式が成立する。 tanα＝Δｚ／Δｘ このΔｚは、 （２πΔｎ（ω））Δｚ／λ＝π の式を整理して次式より求めることができる。 Δｚ＝λ／（２Δｎ（ω）） 従って、Δｘは次式より求めることができる。 Δｘ＝Δｚ／tanα＝λ／（（２Δｎ（ω））tanα）
【００１９】ウエハー３１より切り出す非線形光学結晶
素子６の寸法をｓ、切り出し時にカットされる寸法をｔ
とするとき、次式を満足するようにカットすれば、多く
の非線形光学結晶素子６を得ることができる。 ｍΔｘ＝ｓ＋ｔ ここでｍは、整数である。
素子６の寸法をｓ、切り出し時にカットされる寸法をｔ
とするとき、次式を満足するようにカットすれば、多く
の非線形光学結晶素子６を得ることができる。 ｍΔｘ＝ｓ＋ｔ ここでｍは、整数である。
【００２０】即ち、例えば図６に示すように、遅延量が
０（２ｎπ）の位置とπ（（２ｎ＋１）π）の間隔Δｘ
をｓ＋ｔとして設定し、遅延量が０またはπの位置でウ
エハー３１を切り出すようにすれば、切り出した非線形
光学結晶素子６の中央において、π／２の遅延量を得る
ことができる素子を実現することができる。しかしなが
ら一般的に、このｓ＋ｔをΔｘと等しい値に設定する
と、非線形光学結晶素子６の寸法が極めて小さなものに
なってしまうか、またはαを小さくする必要がある。そ
こで、これを実用的な大きさにするには、その整数倍の
大きさに設定すればよいことになる。
０（２ｎπ）の位置とπ（（２ｎ＋１）π）の間隔Δｘ
をｓ＋ｔとして設定し、遅延量が０またはπの位置でウ
エハー３１を切り出すようにすれば、切り出した非線形
光学結晶素子６の中央において、π／２の遅延量を得る
ことができる素子を実現することができる。しかしなが
ら一般的に、このｓ＋ｔをΔｘと等しい値に設定する
と、非線形光学結晶素子６の寸法が極めて小さなものに
なってしまうか、またはαを小さくする必要がある。そ
こで、これを実用的な大きさにするには、その整数倍の
大きさに設定すればよいことになる。
【００２１】Ｎｄ：ＹＡＧの発振波長λを１．０６４μ
ｍ、Δｎ（ω）を０．０８４６３、ｓを２ｍｍ、ｔを
０．３ｍｍ、αを０．３０゜乃至０．６０゜とすると、
ｍは次に示すように２〜４が望ましい値となる。 α＝０．３０゜±０．０１５゜（ｍ＝２） α＝０．４５゜±０．０２３゜（ｍ＝３） α＝０．６０゜±０．０３０゜（ｍ＝４） 例えばα＝０．４５゜とすると、ウエハー３１の１列当
たりの厚み差は１８．９μｍであるから、厚み許容範囲
を±０．１ｍｍとすると、約１０列を取ることができ
る。
ｍ、Δｎ（ω）を０．０８４６３、ｓを２ｍｍ、ｔを
０．３ｍｍ、αを０．３０゜乃至０．６０゜とすると、
ｍは次に示すように２〜４が望ましい値となる。 α＝０．３０゜±０．０１５゜（ｍ＝２） α＝０．４５゜±０．０２３゜（ｍ＝３） α＝０．６０゜±０．０３０゜（ｍ＝４） 例えばα＝０．４５゜とすると、ウエハー３１の１列当
たりの厚み差は１８．９μｍであるから、厚み許容範囲
を±０．１ｍｍとすると、約１０列を取ることができ
る。
【００２２】図１は、以上の原理に基づいて、１つのウ
エハー３１から多くの非線形光学結晶素子６を製造する
ための製造装置の一実施例を示している。この実施例に
おいては、非線形光学結晶素子６に照射するレーザ光の
波長と同一波長のレーザ光を発生するレーザ２１が設け
られている。ビームエキスパンダ２２はレーザ２１より
出射されたレーザ光を、より大きな径のビームに変換す
る。偏光ビームスプリッタ２３は、ビームエキスパンダ
２２よりウエハー３１に向かうレーザ光と、ウエハー３
１からビームエキスパンダ２２の方向に向かう光とを分
離する。ミラー２４は、ウエハー３１より入射される光
をウエハー３１の方向に反射するように配置されてい
る。レンズ２５は、偏光ビームスプリッタ２３により分
離された光を撮像素子としてのＣＣＤ２６に集束照射す
る。このレンズ２５とＣＣＤ２６は、ビデオカメラによ
り構成することができる。そしてＣＣＤ２６の出力は、
ＣＲＴ、ＬＣＤなどよりなる表示部２７に出力されるよ
うになされている。また、偏光ビームスプリッタ２３と
ミラー２４の間に配置されたウエハー３１には、必要に
応じてその像を観察するためにランプ２８から白色光が
照射されるようになされている。
エハー３１から多くの非線形光学結晶素子６を製造する
ための製造装置の一実施例を示している。この実施例に
おいては、非線形光学結晶素子６に照射するレーザ光の
波長と同一波長のレーザ光を発生するレーザ２１が設け
られている。ビームエキスパンダ２２はレーザ２１より
出射されたレーザ光を、より大きな径のビームに変換す
る。偏光ビームスプリッタ２３は、ビームエキスパンダ
２２よりウエハー３１に向かうレーザ光と、ウエハー３
１からビームエキスパンダ２２の方向に向かう光とを分
離する。ミラー２４は、ウエハー３１より入射される光
をウエハー３１の方向に反射するように配置されてい
る。レンズ２５は、偏光ビームスプリッタ２３により分
離された光を撮像素子としてのＣＣＤ２６に集束照射す
る。このレンズ２５とＣＣＤ２６は、ビデオカメラによ
り構成することができる。そしてＣＣＤ２６の出力は、
ＣＲＴ、ＬＣＤなどよりなる表示部２７に出力されるよ
うになされている。また、偏光ビームスプリッタ２３と
ミラー２４の間に配置されたウエハー３１には、必要に
応じてその像を観察するためにランプ２８から白色光が
照射されるようになされている。
【００２３】次に、その動作について説明する。レーザ
２１より出射されたレーザ光は、ビームエキスパンダ２
２、偏光ビームスプリッタ２３を介してウエハー３１に
照射される。そしてウエハー３１を透過した光はミラー
２４で反射され、再びウエハー３１を透過して偏光ビー
ムスプリッタ２３に入射される。偏光ビームスプリッタ
２３で反射されたレーザ光は、レンズ２５によりＣＣＤ
２６上に集束される。上述したように、ウエハー３１は
その対向する面３１ａ，３１ｂが角度αで交差するよう
に形成されている。従って、所定の遅延量が得られる位
置が周期的に現れ、その周期性が縞模様として表示部２
７に表示されることになる。上述したように、この縞模
様はウエハー３１上においてΔｘの周期（ピッチ）で発
生していることになる。従って、表示部２７において
は、この周期Δｘが所定の倍率で拡大表示されることに
なる。
２１より出射されたレーザ光は、ビームエキスパンダ２
２、偏光ビームスプリッタ２３を介してウエハー３１に
照射される。そしてウエハー３１を透過した光はミラー
２４で反射され、再びウエハー３１を透過して偏光ビー
ムスプリッタ２３に入射される。偏光ビームスプリッタ
２３で反射されたレーザ光は、レンズ２５によりＣＣＤ
２６上に集束される。上述したように、ウエハー３１は
その対向する面３１ａ，３１ｂが角度αで交差するよう
に形成されている。従って、所定の遅延量が得られる位
置が周期的に現れ、その周期性が縞模様として表示部２
７に表示されることになる。上述したように、この縞模
様はウエハー３１上においてΔｘの周期（ピッチ）で発
生していることになる。従って、表示部２７において
は、この周期Δｘが所定の倍率で拡大表示されることに
なる。
【００２４】ところで、このようにウエハー３１にレー
ザ光を照射することにより、遅延量（位相差）に対応し
た縞模様を観察することが可能であるが、ウエハー３１
の輪郭を観察することはできない（仮りにできたとして
も、極めて見難い）。そこで、次にレーザ２１の動作を
停止せしめ、代わりにランプ２８を点灯して白色光をウ
エハー３１に照射する。そして、その画像をＣＣＤ２６
で読み取るようにする。その結果、表示部２７にはウエ
ハー３１の輪郭が表示されることになる。
ザ光を照射することにより、遅延量（位相差）に対応し
た縞模様を観察することが可能であるが、ウエハー３１
の輪郭を観察することはできない（仮りにできたとして
も、極めて見難い）。そこで、次にレーザ２１の動作を
停止せしめ、代わりにランプ２８を点灯して白色光をウ
エハー３１に照射する。そして、その画像をＣＣＤ２６
で読み取るようにする。その結果、表示部２７にはウエ
ハー３１の輪郭が表示されることになる。
【００２５】このようにしてレーザ光を照射することに
より得られた縞模様と、ランプ２８の白色光を照射する
ことにより得られた輪郭画像とを表示部２７において合
成する。これにより、ウエハー３１上における縞模様の
位置を特定することができる。そこで、この縞模様を基
準にして、表示部２７を見ながらウエハー３１のカット
位置を指定する。そしてこの指定された位置においてウ
エハー３１をカットする。これにより、１つのウエハー
３１から多くの非線形光学結晶素子６を製造することが
できる。
より得られた縞模様と、ランプ２８の白色光を照射する
ことにより得られた輪郭画像とを表示部２７において合
成する。これにより、ウエハー３１上における縞模様の
位置を特定することができる。そこで、この縞模様を基
準にして、表示部２７を見ながらウエハー３１のカット
位置を指定する。そしてこの指定された位置においてウ
エハー３１をカットする。これにより、１つのウエハー
３１から多くの非線形光学結晶素子６を製造することが
できる。
【００２６】
【発明の効果】以上の如く本発明の光学部品の製造方法
によれば、レーザ光を照射して得られた縞模様を基準と
してウエハーの所定の位置をカットして光学部品を得る
ようにしたので、簡単、かつ、確実に１つのウエハーか
ら多くの位相遅延量を制御した光学部品を製造すること
ができる。従って、製造コストを安くすることができ
る。
によれば、レーザ光を照射して得られた縞模様を基準と
してウエハーの所定の位置をカットして光学部品を得る
ようにしたので、簡単、かつ、確実に１つのウエハーか
ら多くの位相遅延量を制御した光学部品を製造すること
ができる。従って、製造コストを安くすることができ
る。
【００２７】また本発明のウエハーによれば、カットに
より除去される寸法と光学部品の寸法の和が、レーザ光
を照射して得られる縞模様の間隔の整数倍に設定するよ
うにしたため、１つのウエハーから多くの光学部品を得
ることが可能になる。
より除去される寸法と光学部品の寸法の和が、レーザ光
を照射して得られる縞模様の間隔の整数倍に設定するよ
うにしたため、１つのウエハーから多くの光学部品を得
ることが可能になる。
【図１】本発明の光学部品の製造装置の一実施例の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】図１におけるウエハー３１の構成を示す図であ
る。
る。
【図３】図１の実施例におけるウエハー３１の光軸と結
晶軸の関係を説明する図である。
晶軸の関係を説明する図である。
【図４】図１の実施例におけるウエハー３１のカット位
置と光学部品の寸法との関係を説明する図である。
置と光学部品の寸法との関係を説明する図である。
【図５】図１の実施例におけるウエハー３１の遅延量の
周期性を説明する図である。
周期性を説明する図である。
【図６】図１の実施例におけるウエハー３１の遅延量の
周期性とカット位置との関係を説明する図である。
周期性とカット位置との関係を説明する図である。
【図７】先に提案したレーザ光発生装置の構成を示す図
である。
である。
【図８】図７の例における空間ホールバーニング効果を
説明する図である。
説明する図である。
５ レーザ媒質 ６ 非線形光学結晶素子 ２１ レーザ ２２ ビームエキスパンダ ２３ 偏光ビームスプリッタ ２４ ミラー ２５ レンズ ２６ ＣＣＤ ２７ 表示部 ３１ ウエハー
Claims (9)
- 【請求項１】 非線形光学結晶からなり、対向する面が
所定の角度で交差するように形成されたウエハーを用意
し、 前記ウエハーにレーザ光を照射して、 前記ウエハーを通過した前記レーザ光が、反射され、前
記ウエハーを再び通過した後、偏光素子を通過すること
により、前記ウエハーの位相遅延量の空間分布に応じて
前記ウエハー上の位置対応する位置に形成される縞模様
の画像を観察し、 前記縞模様の位置から得られる位相遅延量分布に基づい
て前記ウエハーをカットして、所定の前記位相遅延量を
有するように前記位相遅延量が制御された非線形光学結
晶からなる光学部品を得る ことを特徴とする光学部品の
製造方法。 - 【請求項２】 前記ウエハーに照射される前記レーザ光
の波長は、前記ウエハーをカットして作成される前記光
学部品が実装されたときに照射される光の波長に近似す
る ことを特徴とする請求項１に記載の光学部品の製造方
法。 - 【請求項３】 前記縞模様の縞の方向と、前記ウエハー
をカットする方向であるカット方向を平行にする ことを
特徴とする請求項１に記載の光学部品の製造方法。 - 【請求項４】 前記ウエハーに白色光を照明し、 前記ウエハーの実像を観察し、 前記縞模様の明暗と実像の位置関係に基づいて、前記所
定の位相遅延量を有する位置を、前記ウエハーをカット
する場所であるカット部からの距離として特定する こと
を特徴とする請求項１に記載の光学部品の製造方法。 - 【請求項５】 前記所定の位相遅延量はπ／２である こ
とを特徴とする請求項１に記載の光学部品の製造方法。 - 【請求項６】 前記レーザ光を、反射鏡により前記ウエ
ハー内を往復させる ことを特徴とする請求項５に記載の
光学部品の製造方法。 - 【請求項７】 複数の光学部品を得るための非線形光学
結晶からなるウエハーであって、 対向する面が所定の角度で交差するように形成されてい
るとともに、 カットにより除去される寸法と、非線形光学結晶からな
る前記光学部品の寸法の和が、前記ウエハーに照射され
たレーザ光が、前記ウエハーを通過し、反射され、前記
ウエハーを再び通過した後、偏光素子を通過することに
より、前記ウエハーの位相遅延量の空間分布に応じて前
記ウエハー上の位置対応する位置に形成される縞模様の
間隔の整数倍とされる ことを特徴とするウエハー。 - 【請求項８】 前記縞模様の位置から得られる位相遅延
量分布に基づいて、前記ウエハーをカットすることによ
り得られる前記非線形光学結晶からなる前記光学部品の
前記非線形光学結晶が所定の前記位相遅延量を有するよ
うに、カット位置が特定される ことを特徴とする請求項
７に記載のウエハー。 - 【請求項９】 カット方向が、前記縞模様の縞の方向と
平行である ことを特徴とする請求項７に記載のウエハ
ー。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33415491A JP3353837B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 光学部品の製造方法およびウエハー |
| DE69212282T DE69212282T2 (de) | 1991-11-22 | 1992-11-20 | Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements |
| US07/979,257 US5298718A (en) | 1991-11-22 | 1992-11-20 | Optical element manufacturing method and a wafer |
| EP92119843A EP0543420B1 (en) | 1991-11-22 | 1992-11-20 | Optical element manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33415491A JP3353837B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 光学部品の製造方法およびウエハー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142610A JPH05142610A (ja) | 1993-06-11 |
| JP3353837B2 true JP3353837B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=18274142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33415491A Expired - Fee Related JP3353837B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 光学部品の製造方法およびウエハー |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5298718A (ja) |
| EP (1) | EP0543420B1 (ja) |
| JP (1) | JP3353837B2 (ja) |
| DE (1) | DE69212282T2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6518540B1 (en) | 1998-06-16 | 2003-02-11 | Data Storage Institute | Method and apparatus for providing ablation-free laser marking on hard disk media |
| US20190151993A1 (en) * | 2017-11-22 | 2019-05-23 | Asm Technology Singapore Pte Ltd | Laser-cutting using selective polarization |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1046898B (de) * | 1958-03-22 | 1958-12-18 | Leitz Ernst Gmbh | Geraet zur Dickenbestimmung von Duennschnitten |
| US3720471A (en) * | 1970-02-25 | 1973-03-13 | Jeol Ltd | Method for measuring plate thickness |
| US4933947A (en) * | 1988-02-18 | 1990-06-12 | Amoco Corporation | Frequency conversion of optical radiation |
| JP3082865B2 (ja) * | 1991-04-09 | 2000-08-28 | ソニー株式会社 | レーザ光発生装置 |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP33415491A patent/JP3353837B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-11-20 US US07/979,257 patent/US5298718A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-20 EP EP92119843A patent/EP0543420B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-20 DE DE69212282T patent/DE69212282T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69212282D1 (de) | 1996-08-22 |
| EP0543420B1 (en) | 1996-07-17 |
| DE69212282T2 (de) | 1997-02-20 |
| EP0543420A1 (en) | 1993-05-26 |
| US5298718A (en) | 1994-03-29 |
| JPH05142610A (ja) | 1993-06-11 |
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