[发明专利]光学元件和光学装置

说明书

本发明的光学元件包括：电光晶体，其具有输入输入光的输入面和作为输入面的相反侧的面的背面，并且是属于立方晶系的点群m3m的各向同性晶体；配置在输入面的第一电极；和在配置背面的第二电极，输入面沿着以电光晶体的三个晶轴中的一个晶轴为旋转中心而使另外两个晶轴旋转规定的角度而得到轴中的至少一个轴延伸，通过施加于第一电极与第二电极之间的电压而引起的电场的方向与输入光的传播方向一致。

技术领域

本发明涉及光学元件和光学装置。

背景技术

例如在专利文献1和专利文献2中公开有电光元件。该电光元件包括基板、层叠于基板上的强电介质的KTN(KTa_1-xNb_xO₃)层、配置在KTN层的前面的透明电极、和配置在KTN层的后面的金属电极。KTN根据温度的不同而呈现四个晶体结构，其在钙钛矿型的晶体结构时，用作电光元件。

[现有技术文献]

专利文献

专利文献1：日本特开2014-89340号公报

专利文献2：日本特开2014-89341号公报

发明内容

[发明所要解决的技术问题]

KTN这样的属于立方晶系的点群m3m的各向同性晶体为强介电性晶体，并且不具有普克尔斯效应，压电效应和反向电压效应。即，即使向这样的晶体施加电场，在晶体的折射率或晶体长度方面，也不会产生与电场成比例的变化。因此，在将这样的晶体应用于光调制及光控制的情况下，利用折射率与施加电场的2次方成比例地变化的克尔效应。例如，通过以与光的传播方向正交的方式施加电场，能够控制光的延迟(相位差)。但是，难以沿光的传播方向施加电场并控制光的延迟。

实施方式的目的在于提供一种光学元件，其使用属于立方晶系的点群m3m的各向同性晶体，并能够控制输入光中的相互正交的直线偏振光分量的延迟。

[用于解决技术问题的手段]

一个方式的光学元件为控制输入光中的相互正交的直线偏振光分量的延迟的光学元件，包括：电光晶体，其具有输入输入光的输入面和作为输入面的相反侧的面的背面，并且是属于立方晶系的点群m3m的各向同性晶体；配置在输入面的第一电极；和配置在背面的第二电极，输入面沿着以电光晶体的三个晶轴中的一个晶轴为旋转中心而使另外两个晶轴旋转规定的角度而得到的轴中的至少一个轴延伸，通过施加于第一电极与第二电极之间的电压引起的电场的方向与电光晶体内的输入光的传播方向一致。

该光学元件中，在属于立方晶系的点群m3m的各向同性晶体即电光晶体中，以任意的晶轴为中心，使另外两个轴旋转任意的角度。通过使输入面沿着另外两个轴中的至少一个轴延伸，输入光相对于另外两个轴以平行或垂直的方式输入。由此，能够利用克尔效应控制输入光的相互正交的直线偏振光分量的延迟。

此外，在一个方式中，优选规定的角度为40度至50度之间的角度，特别优选规定的角度为45度。通过使晶轴的旋转角度为45度附近即40度至50度，能够有效地进行控制。

此外，在一个方式中，电光晶体优选是KTa_1-xNb_xO₃(0≤x≤1)晶体或K_1-yLi_yTa_1-xNb_xO₃(0≤x≤1，0＜y＜1)晶体。根据该结构，能够容易地实现相对介电常数高的电光晶体。