CN101620356A - 光学设备、具备光学设备的波长转换激光光源、图像显示装置及激光光源装置 - Google Patents

光学设备、具备光学设备的波长转换激光光源、图像显示装置及激光光源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101620356A
CN101620356A CN200910139632A CN200910139632A CN101620356A CN 101620356 A CN101620356 A CN 101620356A CN 200910139632 A CN200910139632 A CN 200910139632A CN 200910139632 A CN200910139632 A CN 200910139632A CN 101620356 A CN101620356 A CN 101620356A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light source
nonlinear optical
optical crystal
refractive index
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910139632A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101620356B (zh
Inventor
古屋博之
山本和久
青野晓史
山内真英
门胁慎一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN101620356A publication Critical patent/CN101620356A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101620356B publication Critical patent/CN101620356B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/37—Non-linear optics for second-harmonic generation
    • G02F1/377—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure
    • G02F1/3775—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure with a periodic structure, e.g. domain inversion, for quasi-phase-matching [QPM]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
    • G02F1/3551—Crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/21—Thermal instability, i.e. DC drift, of an optical modulator; Arrangements or methods for the reduction thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

本发明提供一种即使在进行了长时间运转的情况下，也能够维持稳定的动作的光学设备、以及具有该光学设备的波长转换激光光源、图像显示装置及激光光源装置。本发明的光学设备包括：具有氧八面体结构，除了主要成分以外还掺杂了金属离子的非线性光学晶体；用于在运转模式向上述非线性光学晶体入射光的光源；以及通过在上述光没有射入上述非线性光学晶体的非运转模式向该非线性光学晶体提供外部能量，进行使由于在上述运转模式入射的光而发生了变化的上述非线性光学晶体的折射率恢复的恢复动作的折射率恢复机构。

Description

光学设备、具备光学设备的波长转换激光光源、图像显示装置及激光光源装置
技术领域
本发明涉及一种包含非线性光学晶体的光学设备、具有该光学设备的波长转换激光光源、图像显示装置以及激光光源装置。
背景技术
如日本专利公开公报特开2004-157217号(以下称为“专利文献1”)、特开2000-305120号(以下称为“专利文献2”)等公开的内容所示，开发了数目较多波长转换激光光源并加以实际应用，这些波长转换激光光源，通过利用非线性光学效应对从Nd:YAG激光器或Nd:YVO4激光器发出的光进行波长转换，从而得到绿色光等可见激光，或者得到进一步转换绿色光而获得的紫外激光。这些转换光被用于激光加工或激光显示等用途。
图1示意的是利用了非线性光学效应的现有的波长转换激光光源的一般结构例。为了得到非线性光学效应，需要使用具有双折射率的非线性光学晶体。具体而言，作为具有双折射率的非线性光学晶体，使用了LiB3O5(三硼酸锂：LBO)、KTiOPO4(磷酸钛氧钾：KTP)、CsLiB6O10(硼酸铯锂：CLBO)、以及形成了极化反转结构的LiNbO3(铌酸锂：PPLN)、LiTaO3(钽酸锂：PPLT)等。
如图1所示，波长转换激光光源100包括基波光源101、聚光透镜108、非线性光学晶体(波长转换元件)109、再准直透镜111、波长分离镜113、保持非线性光学晶体的温度恒定的加热器等温度保持装置116、控制激光输出的控制装置115、以及配置在控制装置115内的用来控制非线性光学晶体的温度的温度控制器122。在基波光源101中，经常使用波长为1.06μm的Nd:YAG激光器或Nd:YVO4激光器、以及使用了掺镱光纤(Yb-DopedFiber)的光纤激光器等。
在此，举出从波长为1.06μm的激光中产生波长为其一半的0.532μm的激光的第二谐波产生(Second Harmonic Generation)为例，并对实际动作进行说明。
从基波光源101发出的波长为1.06μm的激光，通过聚光透镜108而被聚光到非线性光学晶体109。此时，非线性光学晶体109所具有的对波长1.06μm的光的折射率，与对所产生的波长0.532μm的光的折射率需要一致，将此情况称为相位匹配(phase matching)。一般而言，由于晶体的折射率随晶体自身的温度条件而变化，所以需要将晶体的温度设为恒定。因此，非线性光学晶体自身被配置在温度保持装置116内，其温度被保持在与晶体的种类相适应的温度。
例如，在使用LBO晶体，采取称为type-1非临界相位匹配的相位匹配的方法的情况下，需要将晶体保持在148℃至150℃的温度。
此外，在使用极化反转结构的LiNbO3晶体的情况下，通过设计极化反转结构的周期，能够任意地决定相位匹配的温度或波长，但是为了持续保持相位匹配条件，需要将元件温度和基波波长保持为恒定(参照专利文献1和专利文献2)。此外，关于使用没有实施极化反转的LiNbO3晶体，用温度取得相位匹配的方法，例如在日本专利公报特许3412906号(以下称作“专利文献3”)中有记载。
然而，可知，在使用上述的非线性光学晶体作为波长转换元件的情况下，存在根据非线性光学晶体的种类，当累积运转时间达到大约几十至几百小时时，谐波输出会逐渐下降而不能维持长时间稳定的动作的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种即使进行了长时间运转，也能够维持稳定的动作的光学设备、以及具有该光学设备的波长转换激光光源、图像显示装置及激光光源装置。
本发明所提供的光学设备包括：具有氧八面体结构，除了主要成分以外还掺杂了金属离子的非线性光学晶体；用于在运转模式中向上述非线性光学晶体入射光的光源；以及通过在上述光没有射入到上述非线性光学晶体的非运转模式中向该非线性光学晶体提供外部能量，进行使由于在上述运转模式中入射的光而发生了变化的上述非线性光学晶体的折射率恢复的恢复动作的折射率恢复机构。
较为理想的是，上述非线性光学晶体由掺杂了5mol以上的Mg的同成分(congruentcomposition)的LiNbO3或LiTaO3，或者掺杂了1mol以上的Mg的化学计量比(stoichiometric composition)的LiNbO3、LiTaO3或KTiOPO4构成。
在上述的结构中，同成分是指溶液(melt)成分与从该溶液得到的单晶体成分一致的成分，是所谓的一致熔融成分。化学计量比是指其材料的理想状态的比(接近化学的比率的比)。
通过上述的折射率恢复机构的恢复动作，被非线性光学晶体内的晶格缺陷(latticedefect)捕获的电子(或空穴(hole))通过外部能量受到激励而从非线性光学晶体放出，能够使非线性光学晶体的折射率得以恢复。由此，能够实现即使进行了长时间运转，也能够维持稳定的动作的光学设备。
较为理想的是，上述折射率恢复机构是将作为上述外部能量的热能提供给上述非线性光学晶体，使上述非线性光学晶体的折射率恢复的机构，包括将该非线性光学晶体加热到比上述运转模式中的上述非线性光学晶体的运转温度更高的恢复温度，并保持该恢复温度指定时间的温度保持部。
根据此结构，通过将该非线性光学晶体加热到比运转模式中的非线性光学晶体的运转温度更高的恢复温度，并保持该恢复温度指定时间，向非线性光学晶体提供热能。由此，使被非线性光学晶体内的晶格缺陷捕获的电子(或空穴)通过基于热能的晶格振动从非线性光学晶体放出，从而能够恢复非线性光学晶体的折射率。
较为理想的是，上述恢复温度为80℃以上。
根据此结构，关于非线性光学晶体的折射率的恢复，能够得到较高的恢复效果。
更为理想的是，上述恢复温度为100℃以上。
根据此结构，关于非线性光学晶体的折射率的恢复，能够得到更高的恢复效果。
较为理想的是，上述温度保持部保持恢复温度的所述指定时间为5分钟以上。
根据此结构，关于非线性光学晶体的折射率的恢复，能够得到较高的恢复效果。
较为理想的是，上述折射率恢复机构是将作为上述外部能量的紫外光能量提供给上述非线性光学晶体，使上述非线性光学晶体的折射率恢复的机构，包括向上述非线性光学晶体照射5分钟以上波长为280nm以上且380nm以下、输出为100mW以上的紫外光的紫外光照射部。
根据此结构，使被非线性光学晶体内的晶格缺陷捕获的电子(或空穴)通过基于紫外光能量的光激励从非线性光学晶体放出，从而能够恢复非线性光学晶体的折射率。
较为理想的是，上述折射率恢复机构是将作为上述外部能量的电场能量提供给上述非线性光学晶体，使上述非线性光学晶体的折射率恢复的机构，包括通过电极向上述非线性光学晶体施加10秒以上的电场的电场施加部，上述电场是通过向该电极施加电压为500V以上、频率为10Hz以上、占空比为50％以上的矩形波电压而产生的。
根据此结构，使被非线性光学晶体内的晶格缺陷捕获的电子(或空穴)通过基于电场能量的激励从非线性光学晶体放出，从而能够恢复非线性光学晶体的折射率。
较为理想的是，在上述非线性光学晶体中，形成极化反转结构。
根据此结构，通过设计极化反转结构的周期，能够任意地决定非线性光学晶体的相位匹配条件等。
较为理想的是，上述折射率恢复机构在接通或切断电源的操作被执行的时刻，进行上述恢复动作。
根据此结构，由于在执行接通或切断电源的操作的时刻，随时进行恢复动作，因此每当运转开始或结束时非线性光学晶体的折射率被恢复，从而能够进行长时间稳定的动作。
在上述的结构中，较为理想的是，还包括用于在电力供给中断时让上述折射率恢复机构动作的备用电源。
根据此结构，虽然电力供给中断容易发生在非运转模式中，但即使在这种情况下，也能够通过来自备用电源的电力供给，毫无问题地进行折射率恢复机构的恢复动作。
在上述的结构中，较为理想的是，上述折射率恢复机构还包括根据上述运转模式中的上述非线性光学晶体的相位匹配条件的变化，检测该非线性光学晶体的折射率发生变化的检测部，根据上述检测部的检测结果进行上述恢复动作。
根据此结构，由于如果非线性光学晶体的折射率变化，则导致运转模式中的上述非线性光学晶体的相位匹配条件变化，因此，检测部根据上述相位匹配条件的变化，检测非线性光学晶体的折射率发生变化。并且，通过基于检测部的检测结果进行上述恢复动作，能够毫无浪费而有效地恢复非线性光学晶体的折射率。
较为理想的是，上述检测部根据在将通过上述非线性光学晶体而射出的光的输出控制为恒定时提供给上述光源的电流量的变化，检测上述非线性光学晶体的折射率发生变化。
根据此结构，在将通过非线性光学晶体而射出的光的输出控制为恒定时，作为相位匹配条件变化的一种形式，提供给光源的电流量发生变化。因此，通过根据该电流量的变化，检测非线性光学晶体的折射率发生变化，能够用简单的结构进行检测。
在上述的结构中，较为理想的是，上述检测部根据在将提供给上述光源的电流量控制为恒定时通过上述非线性光学晶体而射出的光的输出变化，检测该非线性光学晶体的折射率发生变化。
根据此结构，在将提供给光源的电流量控制为恒定时，作为相位匹配条件变化的一种形式，通过非线性光学晶体而射出的光的输出变化。因此，通过根据该光的输出变化，检测非线性光学晶体的折射率发生变化，能够用简单的结构进行检测。
在上述的结构中，较为理想的是，上述折射率恢复机构在上述检测部检测到上述非线性光学晶体的折射率发生了变化时，通过让上述光源的光输出暂时停止，从上述运转模式切换到上述非运转模式，来进行上述恢复动作。
根据此结构，由于在检测到折射率发生了变化的时刻，暂时停止光源的光输出并立即进行上述恢复动作，因此能够有效地恢复非线性光学晶体的折射率的偏差。
本发明还提供一种波长转换激光光源，包括：上述任意一种结构的光学设备；以及包含上述的非线性光学晶体，将来自上述光源的光的波长转换为不同波长的激光的波长转换元件。
根据此结构，波长转换激光光源包括能够使非线性光学晶体的折射率变化恢复的上述光学设备，将非线性光学晶体作为波长转换元件来使用。该波长转换激光光源在波长转换元件的相位匹配温度由于长时间的运转而发生了偏差的情况下，通过使非线性光学晶体的折射率变化恢复，能够修正该相位匹配温度的偏差。
本发明还提供一种图像显示装置，包括：上述结构的波长转换激光光源；对从上述波长转换激光光源射出的激光进行二维调制的二维调制元件；以及对由上述二维调制元件调制的激光进行投影的投影透镜。
根据此结构，通过在包括二维调制元件和投影透镜的图像显示装置中应用上述波长转换激光光源，能够实现可进行长时间稳定的图像显示的高品质的图像显示装置。
本发明所提供的另一种图像显示装置包括：具备上述结构的波长转换激光光源的光源单元；液晶面板；以及将从上述光源单元照射的光导向上述液晶面板的导光部件。
根据此结构，通过在包括光源单元、液晶面板和导光部件的图像显示装置中应用上述波长转换激光光源，能够实现可进行长时间稳定的图像显示的高品质的图像显示装置。
本发明所提供的又一种图像显示装置具备波长转换激光光源，该波长转换激光光源包括：上述任意一种结构的光学设备；包含上述非线性光学晶体，将来自上述光源的光的波长转换为不同波长的激光的波长转换元件；以及用于在电力供给中断时让上述折射率恢复机构动作的备用电源，上述折射率恢复机构在图像显示动作结束的时刻，进行上述恢复动作。
根据此结构，由于在图像显示动作结束的时刻执行上述恢复动作，因此能够实现适于图像显示装置的使用状况的非线性光学晶体的折射率的恢复，而不会在用户观看显示中的图像的过程中执行上述恢复动作。
本发明还提供一种激光光源装置，包括：上述结构的波长转换激光光源；以及将从上述波长转换激光光源射出的激光导向照射区域的光纤。
根据此结构，通过在带有光纤的激光光源装置中应用上述波长转换激光光源，能够实现可进行长时间稳定的动作的激光光源装置。
根据本发明，能够实现即使进行了长时间运转，也能够维持稳定的动作的光学设备、波长转换激光光源、图像显示装置以及激光光源装置。
本发明的其他目的、特征以及注目点，根据以下的记载可以得到充分地理解。而且，本发明的优点通过参照附图进行以下的说明也会显而易见。
附图说明
图1是表示波长转换激光光源的概要结构的示意图。
图2(a)是表示波长转换元件的随时间劣化引起的相位匹配温度的变化量的描绘图，图2(b)是表示不同的元件材料之间的随时间劣化引起的相位匹配温度的变化量的差异的描绘图。
图3(a)是表示累积运转时间与波长转换元件的随时间劣化引起的相位匹配温度的变化量以及加热引起的相位匹配温度的恢复的关系的描绘图，图3(b)是表示用于恢复的加热温度与波长转换元件的随时间劣化引起的相位匹配温度的变化量以及加热引起的相位匹配温度的恢复的关系的描绘图。
图4是表示将加热温度设为80℃和100℃时的加热时间与相位匹配温度恢复的关系的描绘图。
图5是表示本发明的一实施例所涉及的波长转换激光光源的概要结构的示意图。
图6是表示应用本发明的一实施例所涉及的激光光源的带有光纤的激光光源的结构例的示意图。
图7是表示本发明的一实施例所涉及的折射率恢复机构的恢复动作的一例的流程图。
图8是表示本发明的一实施例所涉及的折射率恢复机构的恢复动作执行前与执行后的相位匹配温度的变化量的差异的绘制图。
图9是表示本发明的一实施例所涉及的折射率恢复机构的恢复动作的另一例的流程图。
图10是表示波长转换元件温度与谐波输出的关系的温度调谐曲线。
图11是表示本发明的另一实施例所涉及的折射率恢复机构的恢复动作的一例的流程图。
图12是表示执行图11所示的恢复动作时的LD电流相对于累积时间的变化的描绘图。
图13是表示本发明的一实施例所涉及的波长转换激光光源所具有的控制装置和波长转换元件的温度控制器的概要结构的框图。
图14是表示本发明的参考例中的温度控制器所执行的波长转换元件的控制动作的流程图。
图15是表示将本发明的另一实施例所涉及的波长转换元件的保持温度设为参数时的累积运转时间与谐波输出的关系的描绘图。
图16是表示波长转换晶体的长度与温度允许幅度的关系的描绘图。
图17(a)和图17(b)是表示波导型波长转换元件的结构例的示意图，图17(c)是表示用紫外光恢复相位匹配温度的结构的示意图，图17(d)是表示用施加电场恢复相位匹配温度的结构的示意图。
图18是表示应用本发明的一实施例所涉及的激光光源的投影仪(投影显示器)的结构例的示意图。
图19(a)是表示应用本发明的一实施例所涉及的激光光源的液晶显示器的结构例的示意图，图19(b)是本发明的一实施例所涉及的液晶显示器的剖视图。
图20(a)是表示利用光调制器的通信装置的示意图，图20(b)是表示光调制器的结构的示意图。
具体实施方式
以下，首先参照图5对本发明的一实施例所涉及的波长转换激光光源(光学设备)进行说明。
本波长转换激光光源200包括后面将要说明的折射率恢复机构，通过在光没有射入到波长转换元件(非线性光学晶体)209的非运转模式向该波长转换元件209施加热能，进行使由于在运转模式入射的光而发生了变化的波长转换元件209的折射率恢复的恢复动作。通过该恢复动作，被波长转换元件209的非线性光学晶体内的晶格缺陷(lattice defects)捕获的电子(或空穴：hole)能够通过加热产生的外部能量而受到激励并从波长转换元件209放出，从而可以使波长转换元件209的折射率恢复。由此，能够实现即使在进行了长时间运转的情况下，也能够维持稳定的动作的波长转换激光光源。
如图5所示，波长转换激光光源200包括基波光源(光源)231、第一分色镜236、第二分色镜237、聚光透镜208、波长转换元件(包含非线性光学晶体)209、再准直透镜(re-collimating lens)211、受光器(光电二极管)212、分束器(beam splitter)213等。
作为基波光源231，使用利用了掺镱光纤(Yb doped fiber)233的光纤激光光源。光纤激光光源具有能够任意地决定振荡波长或谱宽的优点。因此，能够通过使谱宽为窄带域来大幅度提高从基波向谐波的转换效率。
由基波光源(光纤激光光源)231产生的基波光235，通过聚光透镜208聚光到包含非线性光学晶体的波长转换元件209。在本实施例中，作为非线性光学晶体，使用形成了极化反转结构的Mg∶LiNbO3晶体元件(MgLN元件)。
本实施例所涉及的波长转换激光光源200包括配置在波长转换元件209的下面、用于将波长转换元件209维持在恒定温度的温度保持部216。使用珀耳帖元件(Peltie relement)作为该温度保持部216。
通过波长转换元件209被进行了波长转换的第二谐波，通过再准直透镜211而变成平行光束。此后，通过分束器213将没有被进行波长转换而剩余的基波和谐波加以分离。
激光输出通过提供给基波光源231的激励光源的电流来控制。此外，也可以采取在基波即将射入到波长转换元件209之前通过分束器213取出一部分基波，监视并控制向波长转换元件209的输入光的方式。
图2表示在以1W的输出进行运转时波长转换元件209的随时间劣化引起的相位匹配温度的变化量。在图2(a)、图2(b)的各描绘图中，横轴表示累积运转时间，纵轴表示波长转换元件209的相位匹配温度的变化量。如图2(a)所示，可知波长转换元件209的相位匹配温度在累积运转时间达到100小时的时候，向高温侧移位(随时间变化)0.4度、在达到200小时的时候向高温侧移位0.6度、在达到800小时的时候向高温侧移位1.0度。这样，作为波长转换元件209的相位匹配温度随着累积运转时间而逐渐移位的原因，这次可以明确是因为“光折射率变化(光折变：photorefractive)”。
至今为止，已知光折变是在LiNbO3(铌酸锂)晶体中被观测到的，绿光等谐波光一入射马上就发生了光折变。有报告说，这种瞬间的光折变，在掺杂了5.0mol以上的Mg(镁)的同成分(congruent composition)LiNbO3晶体或掺杂了1.0mol以上的Mg的化学计量比(stoichiometric composition)LiNbO3晶体中能够得到抑制。但是，这仅仅是针对瞬间产生的光折变所采取的对策。
本发明人这次所发现的是，即使在利用使用掺杂了5.0mol的LiNbO3晶体、掺杂了1.0mol以上的化学计量比LiNbO3晶体，形成了极化反转结构的波长转换元件的情况下，折射率也以相位匹配温度随着100小时等级(order)的累积运转动作而逐渐变化的形式逐渐变化。因此，在本实施例中，指出了一种将在掺杂了Mg的LiNbO3晶体和置换了元素的LiNbO3晶体等非线性光学材料中形成了极化反转结构的元件作为波长转换元件来使用时，与相位匹配温度或相位匹配波长等相位匹配条件的随时间变化相适应的特别有效的方法。
图2(b)表示不同的元件材料间的相位匹配温度的变化量的比较。该图示出的是，使用作为不同的元件材料的同成分的Mg∶LiNbO3(Mg浓度为5.0mol)、和化学计量比的Mg∶LiNbO3(Mg浓度为1.0mol)时的相位匹配温度的变化量的差异。由图2(b)的描绘图可知，即使在使用了相同的同成分的Mg∶LiNbO3的情况下，也能够通过将Mg的浓度从5.0mol设为5.5mol，将相位匹配温度的变化量降低到大约60％。此外，还可知通过使用化学计量比的Mg∶LiNbO3(Mg浓度为1.0mol)，与Mg浓度为5.0mol的同成分的情况相比，能够将相位匹配温度的变化量降低到大约40％。因此，作为波长转换元件209的材料，使用掺杂了5.5mol以上的Mg的同成分的LiNbO3或LiTaO3较为理想。在此情况下，本实施例以及后面将要说明的实施例2和实施例3的结构所产生的效果会变得更加显著。
在LiNbO3或LiTaO3晶体中，晶体内存在晶格缺陷，通过在这些晶体中掺杂Mg，会有降低因该晶格缺陷而形成的电子的捕获(trap)的效果。此外，与同成分相比，化学计量比的LiNbO3晶体的晶格缺陷更少，因此作为波长转换元件的材料，最好是掺杂了1.0mol以上的Mg的定比(化学计量)比的LiNbO3、LiTaO3或KTiOPO4对于进一步增大本发明申请(以下所示的实施例1至实施例4的结构)的效果更加理想。
(实施例1)
如后面将要详细说明的那样，本实施例所涉及的波长转换激光光源(光学设备)200包括使非线性光学晶体的折射率的变化恢复到变化前的状态的折射率恢复机构，其中，所述非线性光学晶体的折射率的变化是随时间劣化引起相位匹配温度移位的原因。
在本实施例所涉及的波长转换激光光源200中，作为波长转换元件209，使用极化反转后的Mg∶LiNbO3元件(Mg浓度为5.0mol)。波长转换元件209被设计成其相位匹配温度为30℃，在运转模式通过温度保持部216保持该相位匹配温度(30℃)。即，在本实施例中，将在光射入到波长转换元件209的运转模式中的波长转换元件209的运转温度设定为30℃。
本波长转换激光光源200，在入射6W的1064nm的基波的情况下，能够通过波长转换元件209进行的波长转换，得到1.5W的谐波(532nm：绿光)。
在图3(a)的描绘图中，横轴表示累积通电(运转)时间，纵轴表示波长转换元件209的相位匹配温度的变化量。从图3(a)可知，随着累积运转时间变长，相位匹配温度的变化量增加，在从运转开始850小时后，相位匹配温度向高温侧移位1.2℃。
在本实施例中，作为用于使相位匹配温度由于上述的随时间劣化而发生了移位的波长转换元件209的波长转换特性恢复的措施，用指定温度加热保持波长转换元件209。
具体而言，在波长转换元件209的累积运转时间达到850小时的时候，让温度保持部216的温度在2分钟内从30℃(运转温度)上升到100℃(恢复温度)。然后，在维持着100℃保持波长转换元件209的温度5分钟以后，再次用2分钟让波长转换元件209的温度降低到30℃。其结果，能够使波长转换元件209的相位匹配温度大致恢复到初始的相位匹配温度(温度检测部的检测误差范围内)。在使波长转换元件209的相位匹配特性恢复后，再在同样的条件下加以使用直到累积运转时间达到65小时为止。能够确认，在此之后，同样地，在使温度保持部216的温度上升到100℃，并保持5分钟后，再次用2分钟使温度降低到30℃时，能够再次恢复到初始的相位匹配温度。这是因为，被存在于Mg∶LiNbO3晶体内的晶格缺陷捕获的电子(或空穴)通过由热引起的晶格振动而被放出。
此外，对为使相位匹配温度由于随时间劣化而移位的波长转换元件209恢复所需的加热温度(恢复温度)进行了确认。具体而言，在用2分钟从初始的30℃上升到目标恢复温度，并保持5分钟后，再用2分钟冷却到初始的30℃。图3(b)示出该实验结果。在图3(b)的描绘图中，横轴表示目标加热温度，纵轴表示相位匹配温度的变化量。在本实验中，使用相位匹配温度由于随时间劣化而向高温侧移位了0.45℃的波长转换元件209，绘制了加热引起的恢复量。从该描绘图可知，在将波长转换元件209加热到80℃的时刻，相位匹配温度开始恢复，当加热到100℃时能够完全恢复。在此，由于波长转换元件209的加热温度越高，晶格振动越大，因此恢复的效果增大。因此，对于相位匹配温度的恢复，较为理想的是，将波长转换元件209的温度加热到80℃以上，更为理想的是加热到100℃以上。
另外，还可知，由于在从初始温度起冷却到0度的情况下，相位匹配温度不能恢复，因此不是通过热冲击(heat-shock)，而是通过施加给元件的热能引起的晶格振动来进行恢复。
此外，图4是表示将加热温度设为80℃和100℃时的相对于加热时间的相位匹配温度恢复的情况的绘制图。从图4的描绘图可知，在将波长转换元件209加热到80℃的情况下，从加热开始5分钟后就显示出相当的恢复状态，从加热开始10分钟后相位匹配温度能够大致恢复到测定界限以下。此外，可知，在将波长转换元件209加热到100℃的情况下，从加热开始5分钟后相位匹配温度能够大致恢复到测定界限以下。另外，从图4可知，即使加热时间(温度保持时间)短于5分钟时，也能够得到恢复的效果。
由以上可知，在将具有极化反转结构的Mg∶LiNbO3晶体(Mg浓度为5.0mol)作为波长转换元件的波长转换激光光源中，通过在加热温度80℃以上最好在100℃以上保持5分钟以上，能够使由于随时间变化而移位的相位匹配温度相当程度地恢复。
图6表示本实施例所涉及的波长转换激光光源(激光光源装置)的一例。激光装置600包括光源主体601、通过输出连接器602连接并从该光源主体601导向想要照射激光的区域的传输光纤(delivery fiber)603、手持件(handpiece)604等。在光源主体601中，内置有图5所示的波长转换激光光源。通过将用于接通断开光源主体601的主电源的电源开关606设为接通，开始预热。然后，当变为能够射出射束的状态时，ready显示部608亮灯。在该状态下，如果在输出设定部607中设定输出值，则从与传输光纤603连接的机头604射出激光束605。
图13是表示本实施例所涉及的波长转换激光光源所具有的控制装置225和波长转换元件209的温度控制器711的概要结构的框图。
温度控制器711包括：电源708；热敏电阻703；将来自热敏电阻703的温度信号转换为数字值的A/D转换器704；存储由A/D转换器704转换为数字值的温度信号的寄存器705；存储元件运转温度Tsv、元件加热温度设定值Tan和保持时间han、输出-温度设定值的换算表、预先需要的施加电流值等的EEPROM706；由控制装置225转发来谐波输出设定值的数据的MPU707；以及用于对从电源708提供给温度保持部216的电流波形进行PWM(Pulse Width Modulation)控制的开关709。
通过获取存储在EEPROM706中的相对于谐波输出的元件温度数据，在MPU707内将其与临时存储在寄存器705中的波长转换元件209的当前温度进行比较和运算，根据该运算结果，控制从电源708提供给温度保持部216的电流，从而对温度保持部216进行控制。用开关709对提供给温度保持部216的电流波形进行PWM控制。
波长转换元件209被保持在温度保持部216上，通过用热敏电阻703监视温度保持部216的温度，来间接地监视波长转换元件209的温度。来自热敏电阻703的温度信号在A/D转换器704中被转换为数字值，并存储到寄存器705。将相对于谐波输出的元件温度表与预先需要的输入电流一起存储到EEPROM706。
折射率恢复机构包括温度保持部216、控制装置225、热敏电阻703、以及温度控制器711。
作为实施例1中的一种方法，以下对进行这样一种“元件加热动作(恢复动作)”的情况进行说明，即，在将主电源设为接通时，用2分钟使温度保持部216的温度从运转温度的30℃上升到恢复温度的100℃，在保持5分钟后，再次用2分钟使温度降低到运转温度的30℃。
图7表示作为由本实施例所涉及的折射率恢复机构进行的恢复动作的一例，在执行将装置的主电源设为接通的操作的时刻，进行恢复动作的情况。在本恢复动作中，通过将波长转换元件209加热到被设定为高于运转模式中的波长转换元件209的运转温度的温度的恢复温度，并以该恢复温度保持指定时间，来向波长转换元件209提供热能。由此，通过基于热能的晶格振动(lattice vibration)使被波长转换元件(非线性光学晶体)209内的晶格缺陷捕获的电子(或空穴)从非线性光学晶体放出，从而能够恢复非线性光学晶体的折射率。
接通主电源的操作被执行后(S1)，首先为了调查光学设备是否有异常而进行系统检查(S2)。当完成了系统检查时，从EEPROM706内预先获取元件的设定恢复温度Tan和保持时间han(S3)。在本实施例中，将恢复温度设定为100℃，将保持时间设定为5分钟。接着，根据在S3中获取的设定恢复温度Tan和保持时间han值，开始基于热能供给的恢复动作(S4)。然后，获取元件的当前温度Tpv(S5)，将当前温度Tpv与设定恢复温度Tan进行比较(S6)。如果元件的当前温度Tpv达到设定恢复温度Tan(Tan＝100℃)(在S6中为是)，则将设定恢复温度Tan维持到经过保持时间han为止。如果经过了保持时间han(在S7中为是)，则用于恢复的加热动作完成，从预先设定的EEPROM706内获取波长转换动作时的设定运转温度Tsv(S8)。
接着，根据获取的设定运转温度Tsv，开始元件温度调整动作(S9)。然后，获取元件的当前温度Tpv(S10)，并将其与设定运转温度Tsv进行比较(S11)。当确认达到了元件的设定运转温度Tsv时(在S11中为是)，在激光装置(图6)的Ready显示部608上进行Ready显示(S12)。当以上的程序(routine)完成时，元件的折射率恢复动作结束。该恢复动作是在光没有射入到波长转换元件209的非运转模式中加以执行的。
使用安装了执行图7所示的用于恢复的加热动作的折射率恢复机构的光学设备，在实际运转指定时间后相位匹配温度发生了变化的状态下，临时切断主电源、并再次接通主电源进行上述的恢复动作后，确认相位匹配温度的变化量。其结果，在重新接通电源后，该变化量变为0、恢复到初始的相位匹配温度得到了确认(图8的绘制图)。
本实施例所涉及的用于恢复的加热动作，也可以通过将光学设备200的电源断开作为触发而加以执行，以此取代如上述图7所示将光学设备的电源接通作为触发来加以执行。
以下，参照图9，对在切断光学设备200的电源的时刻，执行本实施例所涉及的用于恢复的加热动作的情况进行说明。
图9的情况也与图7的情况相同，在用2分钟使温度保持部216的温度从30℃(运转温度)上升到100℃(恢复温度)，并保持5分钟后，再次用2分钟使温度降低到运转温度的30℃。只是，为了在电源断开后立即拔出电源供给插头，即使从外部切断电源供给也能够确保电源，安装了执行图9所示的用于恢复的加热动作的折射率恢复机构的光学设备，最好还包括如图5的虚线所包围的区域所示的电池(电容器)203等备用电源。
图9表示作为本实施例所涉及的控制器所执行的使波长转换元件的折射率恢复的工作程序的另一例，在切断了主电源后，执行折射率的恢复动作的情况。
在将光学设备200的主电源设为断开时(S20)，确认是否有电源提供(S21)。在没有电源提供时(在S21中为否)，将元件调温动作用的电源从商用电源切换到电池(S22)。然后，从预先设定的EEPROM706内获取作为目标加热温度的设定恢复温度Tan和保持时间han(恢复温度：100℃、加热时间：5分钟)(S23)。另一方面，在有电源提供时(在S21中为是)，由于没有必要切换到电池203，因此就在S23中从预先设定的EEPROM706内获取设定恢复温度Tan和保持时间han(S23)。在本实施例中，将恢复温度设定为100℃，将保持时间设定为5分钟。接着，根据在S23中获取的恢复温度Tan和保持时间han值，开始元件加热动作(S24)。然后，获取元件的当前温度Tpv(S25)，并将其与设定恢复温度Tan进行比较(S26)。在元件的当前温度Tpv达到设定恢复温度Tan(在本实施例的情况下Tan＝100℃)时(在S26中为是)，确认是否经过保持时间han(S27)。当确认经过了保持时间han时(在S27中为是)，则用于恢复的加热动作完成，从预先设定的EEPROM706内获取波长转换动作时的设定运转温度Tsv(S28)。
接着，根据获取的设定运转温度Tsv，开始元件调温动作(S29)。然后，获取元件的当前温度Tpv(S30)，并将其与设定运转温度Tsv进行比较(S31)。当确认当前温度Tpv达到运转温度Tsv时(在S31中为是)，在进行了装置整体的系统检查后(S32)，切断电源(S33)。
如上所述，在切断主电源的时刻执行折射率的恢复动作的情况下，与在接通主电源的时刻执行折射率的恢复动作的情况相同，也能够使移位后的相位匹配温度恢复到初始状态的相位匹配温度。
如上所述，通过在光学设备的主电源的操作时刻(接通/切断)执行用于恢复的元件加热动作的程序，能够防止由于随时间劣化引起的相位匹配温度的偏差所造成的输出特性的劣化。
另外，在图9所示的本实施例中，是在S27完成了用于恢复的加热动作后，将波长转换元件209的温度冷却到设定运转温度再进行系统检查。然而，在不进行系统检查的情况下，也可以在完成了用于恢复的加热动作后，就那样地自然冷却波长转换元件209。
另外，在图7和图9所示的本实施例中，在电源操作(在图7中为接通，在图9中为切断)的时刻，总是执行用于恢复的加热动作。但是，本实施例并不限于此，例如也可以在累积运转时间没有达到指定时间的情况下，不进行用于恢复的加热动作。
如上所述，通过在主电源的操作时，即，使用设备前或后，执行元件加热动作的程序，能够避免在使用中来自装置的光输出变得不稳定，能够在用户没有察觉的情况下而使相位匹配温度的变化量恢复。
(实施例2)
以下参照附图说明本发明的另一实施例。
本实施例的波长转换激光光源也与实施例1同样，包括使折射率的变化恢复到变化前的状态的折射率恢复机构，其中，所述折射率的变化是随时间劣化引起相位匹配温度移位的原因。由于波长转换激光光源的其他结构与实施例1相同，因此使用相同标号并省略详细的说明。
在本实施例中，也与实施例1同样，对通过以指定时间、指定的温度保持波长转换元件209，使随时间劣化的波长转换元件209恢复的方法进行说明。
本实施例的波长转换激光光源(光学设备)，包括检测波长转换元件209的折射率变化(相位匹配温度的移位)的检测部(控制装置225/受光器212)。并且，在检测到相位匹配温度的移位的时刻，使波长转换元件209上升到指定的恢复温度，在保持一定时间后再次冷却到原始的运转温度。
在实施例1中，是以主电源的操作为时刻进行用于恢复的加热动作，而在实施例2中，不同之处在于，在检测到相位匹配温度的变化量达到了指定值的时刻，在结束了激光束的射出时进行元件加热动作。
即，本实施例所涉及的折射率恢复机构进行用于恢复的加热动作的时刻与实施例1不同。
另外，本实施例的用于恢复的加热动作可以在检测到相位匹配温度的变化量达到了指定值的时刻立即执行，也可以在检测到相位匹配温度的变化量达到了指定值后继续当前的运转直到结束为止，在结束后执行用于恢复的加热动作。
首先，对检测偏离相位匹配温度的偏差的检测方法进行说明。
将基波输入或对基波光源施加的电流设为恒定，使用初始状态的波长转换元件和累积运转时间达到200小时的波长转换元件进行实验，确认了波长转换元件的温度与谐波(绿光)输出的关系(温度调谐曲线)。图10表示该实验结果。
在图10中，P1表示运转初始时的调谐曲线(tuning curve)，P2表示累积运转时间达到200小时后运转时的温度调谐曲线。根据图10所示的实验结果，在初始状态的波长转换元件209中，相位匹配温度为30℃，而在累积运转时间达到200小时后的波长转换元件209中，相位匹配温度变为30.6℃，向高温侧移位了0.6℃。并且还可知，在虽然相位匹配温度由于随时间劣化而变化，仍将累积运转时间达到200小时后的波长转换元件209持续保持在30℃的情况下，谐波(绿光)输出降低到初始状态的谐波输出的大约60％。
由此，在将基波输入或对基波光源施加的电流控制在恒定的情况下，谐波输出随着由于随时间变化引起的相位匹配温度的变化而降低。由此，例如能够在基波输入或对基波光源施加的电流为恒定的条件下，经常用光检测器事先监视谐波输出，在检测到谐波输出降低到初始状态的谐波输出的指定比例以下的时刻，开始元件加热动作。另一方面，在将谐波输出控制在恒定的情况下，需要增加输入基波或施加电流。
由此，例如，能够在谐波输出为恒定的条件下，检测输入基波或施加电流从初始状态的值增加到指定比例以上，并以此作为触发，开始元件加热动作。
图11表示用于使本实施例所涉及的波长转换元件209中的非线性光学晶体的折射率恢复的加热动作。首先，在让波长转换激光光源(光学设备)200工作后，通过输出设定器201获取谐波的输出设定值Psv(S40)。接着，根据获取的输出设定值Psv，参照记录在EERROM706内的输出-温度设定值的换算表，决定设定运转温度Tsv(S41)并进行设定(S42)。然后，从热敏电阻703获取波长转换元件209的当前温度Tpv(S43)，开始温度调整动作(S44)。接着，用热敏电阻(温度检测器)确认波长转换元件209的当前温度Tpv是否达到了所设定的运转温度Tsv(S45)，如果达到了运转温度Tsv(在S45中为是)，则开始向LD施加电流(S46)。
接着，获取当前的谐波输出Ppv(S47)，确认是否达到了所设定的输出设定值Psv(S48)。在当前的谐波输出Ppv达到了所设定的输出设定值Psv时(在S48中为是)，获取当前的电流值Ipv(S49)。然后，确认获取的当前的电流值Ipv是否达到了界限值ILim的80％(S50)。如果没有达到界限值ILim的80％(在S50中为是)，则在S56中继续运转模式(返回S46继续循环处理)直到运转模式停止为止。并且在循环处理中，如果运转模式停止(在步骤S56中为是)，则工作程序结束。
另一方面，在当前的谐波输出Ppv没有达到所设定的输出设定值Psv时(在S48中为否)，获取当前的电流值Ipv(S49)。如果当前的电流值Ipv尚没有达到界限值ILim(在S52中为否)，则返回S46并增加提供给LD的电流。之后，进行重复S46至S48、S51和S52的程序的循环处理，直到当前的谐波输出Ppv达到输出设定值Psv为止。在该循环处理中，如果在当前的谐波输出Ppv达到输出设定值Psv之前当前的电流值Ipv就达到了界限值ILim(在S52中为是)，则切换到LD待机模式(S53)，执行元件加热程序，进行使非线性光学晶体的折射率恢复的恢复动作(S54)。并且，当元件加热程序完成时，在Ready显示部608(图6)上显示Ready(S55)。
此外，在上述的S46至S50和S56的循环处理中，当获取的当前的电流值Ipv达到界限值ILim的80％时(在S50中为否)，也切换到LD待机模式(S53)，执行元件加热程序(S54)。并且，当元件加热程序完成时，在Ready显示部608上显示Ready(S55)。
通过进行本实施例所涉及的上述控制，如图12所示，向LD施加的电流值虽然暂时增加，但是当根据提供给LD的电流量的变化而检测到非线性光学晶体的折射率变化时，能够通过进行元件加热程序的恢复动作(S54)，恢复到初始的LD电流值。因此，即使在长时间使用的情况下也能够得到稳定的输出，同时，能够不使用用于其他控制的余裕(margin)而进行稳定的输出控制。
如上所述，根据上述运转模式中的波长转换元件209的非线性光学晶体的相位匹配条件的变化，能够检测该非线性光学晶体的折射率发生变化。另外，在本实施例中，作为检测波长转换元件209的折射率变化的方法，检测了相位匹配温度的移位，但是也可以将相位匹配波长等其他相位匹配条件设为指标。
(参考例)
作为参考例，对将运转模式中的波长转换元件的相位匹配温度设定为80℃的情况进行说明。在本参考例中，不进行上述实施例1或实施例2所示的非线性光学晶体的折射率的恢复动作。
图14是表示本参考例中的温度控制器所执行的运转模式中的波长转换元件的控制动作的流程图。
当启动波长转换激光光源的运转时，首先获取波长转换元件的温度保持部216的温度初始值T(S61)。接着，从控制装置225获取在输出设定器201中设定的输出设定值Psv(S62)。基于所设定的输出设定值Psv获取写入到EEPROM706中的运转温度Tsv(S63)，并将目标元件温度设定为Tsv(S64)。在开始温度控制前从热敏电阻703获取波长转换元件209的当前温度Tpv(S65)，开始对流向温度保持部216的电流的极性(珀耳帖元件作为温度保持部216的情况)和波形的控制。
首先，根据温度初始值T、设定温度值Tsv和元件的当前温度Tpv，通过下式计算用于控制电流波形的系数G(S66)。
G＝(Tpv-T)/(Tsv-T)......(1)
在本实施例中，根据在S66中计算出的系数G，进行占空比(duty ratio)的切换来控制电流波形。
即，如果0.9≤G(在S67中为是)，进行PWM控制(S68)。另一方面，如果G＜0.9(在S67中为否)，将占空比设为100％，不进行PWM控制(S69)。
在此，也可以取代根据系数G进行占空比的切换的结构，而使用G和系数b(0＜b≤1)的值，将如调温电流占空比＝b·(1-G)/(b+G)那样计算出的值原封不动地作为调温电流占空比来使用。
接着，为了判断是否改变电流极性，用系数a来判断Tpv、Tsv是否满足以下的不等式(S70)。
Tpv＞a×Tsv    ......(2)
如果满足上述不等式(2)(在S70中为是)，改变电流的极性(S71)。另外，如果G＜0.9(在S67)中为否)，如上所述，不进行S68的PWM控制，而在S70中，判断是否满足不等式(2)(S70)。
上述不等式(2)中的系数a是用于防止在稳定状态下频繁切换极性的系数。该系数a设定为1.1至1.2范围的数值较为理想。
另外，也可以控制成在Tpv处于1.1Tsv至1.2Tsv的范围时，切断电流，自然冷却波长转换元件209。
在S71中改变了电流的极性后，再次返回S65，获取波长转换元件的当前温度(S65)。通过重复该循环，能够稳定输出绿光输出。
此外，通过将该系数a作为谐波输出的函数加以设定，使得随着谐波输出增加占空比减小，能够降低由于波长转换元件吸收谐波输出而产生的波长转换元件的温度不均匀。
在图14的控制流程中，在当前温度大幅度超出设定温度的情况下，让珀耳帖元件的极性反转，开始冷却温度保持部的动作，但是在本参考例中，由于元件的保持温度为80℃，因此能够通过暂时停止向珀耳帖元件提供电流来代替该冷却动作。
图15表示以恒定电流值进行动作时的谐波输出相对于累积运转时间的绘制图。能够确认在将波长转换元件的运转温度设为30℃的情况下，谐波输出随着累积运转时间而逐渐降低，但在如本参考例那样将波长转换元件的运转温度设为80℃的情况下，即使累积运转时间超过500小时也能够维持初始状态。由此，如果将运转模式中的波长转换元件(非线性光学晶体)的运转温度设定为某种程度的较高温度，非线性光学晶体的折射率不会因在运转模式入射的光而随时间变化，因此，不会产生本发明所要解决的问题即“非线性光学晶体的折射率随时间变化的问题”。
另外，根据本参考例还可知：在专利文献3中，不使用极化反转，而使用利用了材料的双折射的相位匹配方法，由于是在以平行于材料的电介质主轴的角度输入了基波时相位匹配的温度为150度以上的状态下使用，因此，从结果来看不会知道发生构成此次问题的相位匹配温度随时间变化的情况。
(实施例3)
在本实施例中，对波长转换激光光源中使用的波长转换元件209的波长转换晶体的长度，与折射率恢复机构的折射率恢复的效果的关系进行说明。
图16示意的是，基波的谱宽大约为0.1nm时、相对于波长转换晶体的长度(实际上进行波长转换的区域的作用长度)输出降低到90％(将初始值设为100％)的温度范围的幅度(温度允许幅度90％幅度)。例如，在波长转换晶体的长度为5mm时，根据该绘制图，为了让输出在初始的90％以上，相位匹配温度的变化量必须在±0.25℃的范围内。由于折射率的随时间变化引起的相位匹配温度的变化在大约1.2℃饱和，因此可以说利用使用了至少具有2mm以上的作用长度的波长转换晶体的波长转换激光光源，能够得到恢复效果。
由于即使在使用了作用长度较长的波长转换晶体的情况下也具有恢复效果，因此波长转换晶体的结构也可以是波导型。图17(a)和图17(b)是波导型波长转换晶体的光传播方向的剖视图。图17(a)表示称为气隙型(air-gap type)的结构，使用了利用波导材料(波导部1704的材料)与空气的折射率差，将光封闭在与基板垂直的方向(方向α)的方法。该结构是通过将设有空隙1703的波导层1702接合到基板1701上，研磨到波导层的厚度变为5μm至10μm为止，形成波导部1704而得到的。由于是利用波导材料与空气的折射率差将光封闭在与基板垂直的方向，因此在图17(a)中，即使基板1701与波导部1704的材料是相同的材料也没有问题。另一方面，图17(b)利用波导材料(波导部1706)与基板1705的材料的折射率差，将光封闭在与基板垂直的方向。因此，波导部1706的材料与基板1705的材料必须不同，需要基板1705的折射率小于波导部1706的折射率。
此外，实施例1和实施例2的折射率恢复机构，向波长转换元件(非线性光学晶体)提供作为外部能量的热能，使非线性光学晶体的折射率恢复。但是，除了利用热能的相位匹配温度的恢复方法之外，也可以使用照射紫外光的方法或施加电场的方法。
图17(c)是表示向波长转换元件209照射紫外光来恢复相位匹配温度的结构的示意图。
图17(c)所示的折射率恢复机构包括产生波长为280nm以上且380nm以下、输出为100mW以上的紫外光的紫外光源(紫外光照射部)1707，可以确认，如果向波长转换元件209照射5分钟以上从紫外光源1707射出的紫外光，则相位匹配温度得以恢复。
即，通过上述折射率恢复机构进行的恢复动作，基于紫外光能量的光激励使被非线性光学晶体内的晶格缺陷捕获的电子(或空穴)从非线性光学晶体放出，从而能够恢复非线性光学晶体的折射率。
图17(d)是表示向波长转换元件209照射电场来恢复相位匹配温度的结构的示意图。
图17(d)所示的折射率恢复机构是将作为外部能量的电场能量提供给波长转换元件209，使波长转换元件209的折射率恢复的机构，可以确认，通过电极1709向波长转换元件209施加10秒以上的电场来恢复相位匹配温度，其中，所述电场是通过向电极1709施加电压为500V以上、频率为10Hz以上、占空比为50％以上的矩形波电压而产生的。
即，通过上述折射率恢复机构进行的恢复动作，基于电场能量的激励使被非线性光学晶体内的晶格缺陷捕获的电子(或空穴)从非线性光学晶体放出，从而能够恢复非线性光学晶体的折射率。
另外，在以施加电极与波长转换晶体直接接触的形式形成的情况下，由于因存在于LiNb03晶体内的电子缺陷，光透射率随时间下降，因此较为理想的是将电阻率为1×108Ω·cm以上的绝缘材料置于施加电极与波长转换晶体之间。
因此，即使在照射紫外光的方法或施加电场的方法中也能够进行相位匹配温度的恢复。
(实施例4)
以下参照图18至图20对本发明的其他实施例进行说明。
图18示出了作为使用上述各实施例中所述的波长转换激光光源的二维图像显示装置的结构例的应用了实施例所述的波长转换激光光源的激光显示器(图像显示装置)的结构例。
图18所示的二维图像显示装置1800，是将实施例1和实施例2的波长转换激光光源应用在液晶三板式投影仪的光学引擎中的一例。
二维图像显示装置1800包括图像处理部1802；激光输出控制器(控制器)1803；LD电源1804；红色、绿色、蓝色激光光源1805R、1805G、1805B；射束形成棒透镜1806R、1806G、1806B；中继透镜(relay lens)1807R、1807G、1807B；折回镜(reflectingmirror)1808G、1808B；用于显示图像的二维调制元件1809R、1809G、1809B，偏振镜(polarizer)1810R、1810G、1810B；合波棱镜1811；以及投影透镜1812。
绿色激光光源1805G由控制绿色光源的输出的激光输出控制器1803和LD电源1804控制。
来自各光源(红色、绿色、蓝色激光光源1805R、1805G、1805B)的激光通过射束形成棒透镜1806R、1806G、1806B而被整形为矩形，然后通过中继透镜1807R、1807G、1807B照明各色的二维调制元件1809R、1809G、1809B。然后，在合波棱镜1811中合成经过二维调制后的各色图像，通过由投影透镜1812投影到屏幕上来显示影像。
绿色激光光源1805G作为激光共振器被封闭在光纤内的系统。由此，能够抑制由于来自外部的尘埃或反射面的失准(misalignment)等而增加共振器的损伤所造成的输出的随时间降低/输出波动。
图像处理部1802发挥如下作用：根据从TV、视频装置、PC等输入的影像信号1801的亮度信息产生使激光的输出发生波动的光量控制信号，并向激光输出控制器1803送出该光量控制信号。这样，通过根据亮度信息来控制光量，能够提高对比度。此时，激光输出控制器1803也能够采取如下的控制方法(PWM控制)：通过脉冲驱动激光，使激光的亮灯时间的占空比(亮灯时间/(亮灯时间+非亮灯时间)的值)变化，从而使平均的光量变化。
此外，也可以射出在该投影仪系统中使用的绿光光源的波长从510nm到550nm的绿色激光。根据该结构，能够得到光视效率(spectral luminous efficiency)较高的绿色的激光输出光，能够作为色彩再现性良好的显示器，进行更接近原色的色彩表现。
此外，本实施例的二维图像显示装置包括屏幕、多个激光光源、以及扫描激光光源的扫描部，激光光源使用至少分别射出红色、绿色和蓝色的光源，也可以是激光光源中的至少绿色的光源使用上述的实施例1和实施例2所述的其中之一的波长转换激光光源。
根据该结构，由于能够得到发光率较高的绿色的激光输出光，因此能够用于色彩再现性良好的显示器等，进行更接近原色的色彩表现。
另外，除了这种从屏幕的背后投影的方式(背投显示)之外，还能够采取前方投影型结构的二维图像显示装置的方式。
另外，在空间调制元件中，当然也可以使用利用了透过型液晶或反射型液晶、以检流计镜(galvanometer mirror)或DMD为代表的机械微开关(MEMS：Mircro ElectroMechanical System)等的二维调制元件。
另外，如本实施例那样，在反射型空间调制元件或MEMS、检流计镜这样的偏振成分对光调制特性的影响较少的光调制元件中，在用光纤传播谐波时，不需要是PANDA光纤(polarization maintaining and absorption reducing fiber)等偏振保持光纤。但是，在使用利用了液晶的二维调制器件时，由于调制特性与偏振特性有较大关系，所以使用偏振保持光纤(polarization-maintaining fiber)较为理想。
图19(a)及图19(b)是表示使用了包含实施例1至实施例3所示的绿光光源的背光照明装置的图像显示装置结构的一个例子的概要结构图。作为这种图像显示装置的一例，示出了液晶显示装置1900的示意性的结构图。
该背光照明装置包括：具有激光光源1902和控制部1903的光源单元1901、将激光光源从点光源转换为线光源的导光部件1904、用于将线光源转换为面光源来照明液晶显示部1906的整个面的导光板部件1908、以及用于使偏振方向基本一致或去除照明光斑的偏振板/扩散部件1909。另外，图19(a)中的1905示意的是通过液晶显示部1906的背面的光线。
作为将波长转换激光光源作为光源的显示器的一种形式的液晶显示装置1900，在框体1907内设置液晶显示面板1910以及从背面侧照明液晶显示面板1910的背光照明装置。此外，背光照明装置的光源包括多个激光光源，该激光光源使用至少分别射出红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的光源。即，R光源、G光源和B光源分别射出红色、绿色和蓝色的激光。该激光光源中的G光源使用本发明的实施例1至实施例3所示的包含脉冲光纤激光装置的G光源。
在此，在R光源中使用由波长为640nm的AlGaInP/GaAs系材料构成的半导体激光装置，在蓝色激光光源(B光源)中使用由波长为450nm的GaN系材料构成的半导体激光装置。此外，绿色激光光源(G光源)使用应用了在实施例1至实施例3中所示的其中之一的波长转换装置的波长为532nm的绿色激光光源。
另外，G光源在实施例1至实施例3所示的G光源中附加聚光透镜(未图示)等光学部件，将输出光的多束光聚光到光纤中并导向导光板。
因此，由于使用具有单一的高输出峰值的光电转换效率高的脉冲光纤激光装置，所以能够实现高亮度且色彩再现性优异、结构简单且低功耗的稳定的图像显示装置。
何时开始以元件加热动作为代表的针对波长转换元件随时间变化的对应，需要根据使用装置的方式而改变，在本实施例所述的图像显示装置中，较为理想的是，在作为显示器的使用结束时，开始针对随时间变化的对应动作，以便在用户使用显示器的过程中不会开始针对随时间变化的对应。
作为用于对随时间变化进行对应动作的结构，分为以下两种情况，一种是移动使用的正投影仪等显示器的情况；另一种是放置在房间里使用的背面投射型的显示器或液晶显示器的情况。
在第一种移动使用的显示器的情况下，由于在不动作时提供电源的可能性较低，因此从进行可靠的对应动作的观点来看，在显示器装置中，假设在切断电源后立即拔出电源供给插头，不能从外部提供电源的情况，则如图5的虚线包围的区域所示，预先在设备中设置电池(电容器)203等备用电源较为理想。
另外，在第二种放置型的显示器的情况下，由于即使在不动作时也大多提供电源，因此可以使用外部电源进行对应动作。
此外，关于开始对应动作的时期，除了作为显示器的使用结束的时候之外，还能够将预先累积的使用时间达到指定时间的时候，或者检测的相位匹配温度的移位达到指定的移位量的时候作为时刻加以设定。
此外，作为波长转换元件，在具有极化反转结构的光学元件、例如Mg∶LiNbO3(同成分/化学计量比)、Mg∶LiTaO3(同成分/化学计量比)、Mg∶KTiOPO4等、作为基本结构而具有氧八面体结构(oxygen octahedral structure)，除了主要成分以外还掺杂了金属离子(Mg离子)的光学晶体中，由于存在于氧八面体结构内的金属离子不安定而容易产生晶格缺陷，因此尤其能够发挥效果。
另外，在上述的实施例中，作为光学元件的一例，举例说明了利用非线性光学效应的波长转换，但作为具有极化反转结构的光学元件，也可以应用于具有利用极化反转结构的周期，使光的相位匹配的结构、或者使光与微波/毫米波等的速度匹配的结构的光学设备等中。
图20(a)示意的是光通信装置2000。光通信装置2000包括光源2001、光调制器2002以及接收机2004。在用于光通信装置2000的60GHz至110GHz这样的毫米波段的波导型光调制器(例如，马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪)中，为了使通过设置在Mg∶LiNbO3(同成分/化学计量比)、Mg∶LiTaO3(同成分/化学计量比)中的光波导2005的光，与从光波导2005正上方的调制电极2006输入的电信号的相位速度相匹配，采取利用极化反转结构2003，使光和电信号的相互作用效果增大的结构。此时，与波长转换元件的情况同样，由于光的随时间劣化，半波长电压发生变化，需要对调制信号施加偏置电压(bias voltage)，与光调制器2002分开的、总是监视对电信号的偏置电压的调制深度，判定适当的偏置电压的电路是必须的。
在这种情况下，如图20(b)所示，也通过对形成光调制器2002的光学元件进行随时间变化的对应动作(在图20(b)中使用了元件加热机构2008的加热动作)，能够不用附加偏置电压而进行调制动作，从而能够省略在调制动作时监视和判定偏置电压的电路。
除此以外，就使用光波导2005，通过波长来分离输入的光信号(被波分复用的信号：WDM(Wavelength Division Multiplexing))的元件来说，在用Mg∶LiNbO3(同成分/化学计量比)、Mg∶LiTaO3(同成分/化学计量比)形成的情况下，也会存在由于波导部分的折射率随时间变化，波长分离特性劣化的问题。对于形成该波长分离元件的光学元件，通过进行在本申请中提案的随时间变化对应动作，能够通过恢复折射率的随时间变化，防止波长分离特性的劣化。
通过防止波长分离特性的随时间劣化，向使用了Mg∶LiNbO3(同成分/化学计量比)、Mg∶LiTaO3(同成分/化学计量比)的波长分离元件输入电场或紫外光至约550nm的绿色光，能够带来使波长分离特性积极变化的作用，还能够应用于光路由器等光学设备。
另外，在本申请中，作为波长转换的一例，例举了从红外光(1064nm)向可见光(532nm)的转换，但是只要是利用了除了在第二谐波产生以外，还能够在和频产生、差频产生、参量振荡中利用极化反转结构的周期使光的相位匹配的结构，就能够使用。
如上所述，本发明所涉及的光学设备包括：具有氧八面体结构，除了主要成分以外还掺杂了金属离子的非线性光学晶体；用于在运转模式向上述非线性光学晶体入射光的光源；以及通过在上述光没有射入到上述非线性光学晶体的非运转模式向该非线性光学晶体提供外部能量，进行使由于在上述运转模式入射的光而发生了变化的上述非线性光学晶体的折射率恢复的恢复动作的折射率恢复机构。
较为理想的是，上述非线性光学晶体采用掺杂了5mol以上的Mg的同成分(congruentcomposition)的LiNbO3或LiTaO3，或者掺杂了1mol以上的Mg的化学计量比(stoichiometric composition)的LiNbO3、LiTaO3或KTiOPO4。
在上述的结构中，同成分是指溶液(melt)成分与从该溶液得到的单晶体成分一致的成分，是所谓的一致熔融成分。化学计量比是指其材料的理想状态的比(接近化学的比率的比)。
虽然在上述的非线性光学晶体的晶体内存在晶格缺陷(lattice defect)，但是通过掺杂指定量以上的Mg(在同成分中为5mol以上，在化学计量比中为1mol以上)，Mg使晶格缺陷减少，由该晶格缺陷引起的电子的捕获(trap)得以降低。因此，即使光射入到非线性光学晶体中，也不会导致非线性光学晶体的光折射率瞬间发生变化的现象(光折变)。
然而，本申请发明人通过研究得到的结果，首次弄清了至今无人所知的以下的未知点。即，由于即使像上述那样掺杂指定量以上的Mg，晶格缺陷也不会完全消失，因此，随着使光射入到上述非线性光学晶体的运转模式的时间累积增长，非线性光学晶体的折射率会因晶格缺陷中的电子的捕获而逐渐变化。并且，如果是由于这种长时间的运转而导致非线性光学晶体的折射率发生了变化，则仅在光没有射入到非线性光学晶体的非运转模式下是不会还原的。当累积运转时间达到几小时至几百小时以上时，与初始的折射率的偏差增大，非线性光学晶体难以产生所期望的非线性光学现象(波长转换等)。如果这样，则会产生输出根据累积运转时间而降低等问题，因而不能维持长时间稳定的动作。
为了针对上述的这次首次弄清的问题，本发明提供的光学设备包括折射率恢复机构，通过在光没有射入到非线性光学晶体的非运转模式向该非线性光学晶体提供外部能量，进行使由于在运转模式入射的光而发生了变化的非线性光学晶体的折射率恢复的恢复动作。通过该恢复动作，被非线性光学晶体内的晶格缺陷(lattice defect)捕获的电子(或空穴(hole))通过外部能量受到激励而从非线性光学晶体放出，能够使非线性光学晶体的折射率得以恢复。由此，能够实现即使进行了长时间运转，也能够维持稳定的动作的光学设备。
另外，对本发明进行了详细说明的具体实施方式或实施例，只是为了明确本发明的技术内容，并不只限于这样的具体例而被狭义地解释，可以在本发明的宗旨和记载的权利要求的范围内作出各种变化。

Claims (20)

1.一种光学设备，其特征在于包括：
非线性光学晶体，具有氧八面体结构，除了主要成分以外还掺杂了金属离子；
光源，用于在运转模式向所述非线性光学晶体入射光；以及
折射率恢复机构，通过在所述光没有射入到所述非线性光学晶体的非运转模式向所述非线性光学晶体提供外部能量，进行使由于在所述运转模式入射的光而发生了变化的所述非线性光学晶体的折射率恢复的恢复动作。
2.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于：所述非线性光学晶体采用掺杂了5mol以上的Mg的同成分的LiNbO3或LiTaO3，或者掺杂了1mol以上的Mg的化学计量比的LiNbO3、LiTaO3或KTiOPO4。
3.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于：所述折射率恢复机构，是将作为所述外部能量的热能提供给所述非线性光学晶体使所述非线性光学晶体的折射率恢复的机构，它包括将所述非线性光学晶体加热到高于所述运转模式中的所述非线性光学晶体的运转温度的恢复温度，并保持所述恢复温度指定时间的温度保持部。
4.根据权利要求3所述的光学设备，其特征在于：所述恢复温度为80℃以上。
5.根据权利要求3所述的光学设备，其特征在于：所述恢复温度为100℃以上。
6.根据权利要求3所述的光学设备，其特征在于：所述温度保持部保持恢复温度的所述指定时间为5分钟以上。
7.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于：所述折射率恢复机构，是将作为所述外部能量的紫外光能量提供给所述非线性光学晶体使所述非线性光学晶体的折射率恢复的机构，它包括向所述非线性光学晶体照射5分钟以上波长为280nm以上且380nm以下、输出为100mW以上的紫外光的紫外光照射部。
8.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于：所述折射率恢复机构，是将作为所述外部能量的电场能量提供给所述非线性光学晶体使所述非线性光学晶体的折射率恢复的机构，它包括通过电极向所述非线性光学晶体施加10秒以上的电场的电场施加部，该电场是通过向所述电极施加电压为500V以上、频率为10Hz以上、占空比为50％以上的矩形波电压而产生的。
9.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于：在所述非线性光学晶体中形成极化反转结构。
10.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于：所述折射率恢复机构，在接通或切断电源的操作被执行的时刻进行所述恢复动作。
11.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于还包括：用于在电力供给中断时让所述折射率恢复机构动作的备用电源。
12.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于：所述折射率恢复机构还包括，根据所述运转模式中的所述非线性光学晶体的相位匹配条件的变化，检测所述非线性光学晶体的折射率发生变化的检测部，
所述折射率恢复机构，基于所述检测部的检测结果进行所述恢复动作。
13.根据权利要求12所述的光学设备，其特征在于：所述检测部，根据在将通过所述非线性光学晶体而射出的光的输出控制为恒定时提供给所述光源的电流量的变化，检测所述非线性光学晶体的折射率发生变化。
14.根据权利要求12所述的光学设备，其特征在于：所述检测部，根据在将提供给所述光源的电流量控制为恒定时通过所述非线性光学晶体而射出的光的输出变化，检测所述非线性光学晶体的折射率发生变化。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的光学设备，其特征在于：所述折射率恢复机构，在所述检测部检测到所述非线性光学晶体的折射率发生了变化时，通过让所述光源的光输出暂时停止，从所述运转模式切换到所述非运转模式，来进行所述恢复动作。
16.一种波长转换激光光源，其特征在于包括：
如权利要求1至15中任一项所述的光学设备；以及
包含所述非线性光学晶体，将来自所述光源的光的波长转换为不同波长的激光的波长转换元件。
17.一种图像显示装置，其特征在于包括：
权利要求16所述的波长转换激光光源；
对从所述波长转换激光光源射出的激光进行二维调制的二维调制元件；以及
对由所述二维调制元件调制的激光进行投影的投影透镜。
18.一种图像显示装置，其特征在于包括：
具备权利要求16所述的波长转换激光光源的光源单元；
液晶面板；以及
将从所述光源单元照射的光导向所述液晶面板的导光部件。
19.一种图像显示装置，具备波长转换激光光源，其特征在于，所述波长转换激光光源包括：
如权利要求1至15中任一项所述的光学设备；
包含所述非线性光学晶体，将来自所述光源的光的波长转换为不同波长的激光的波长转换元件；以及
用于在电力供给中断时让所述折射率恢复机构动作的备用电源，其中，
所述折射率恢复机构，在图像显示动作结束的时刻进行所述恢复动作。
20.一种激光光源装置，其特征在于包括：
权利要求16所述的波长转换激光光源；以及
将从所述波长转换激光光源射出的激光导向照射区域的光纤。
CN200910139632.5A 2008-06-30 2009-06-30 光学设备、具备光学设备的波长转换激光光源、图像显示装置及激光光源装置 Expired - Fee Related CN101620356B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-170069 2008-06-30
JP2008170069 2008-06-30
JP2008170069 2008-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101620356A true CN101620356A (zh) 2010-01-06
CN101620356B CN101620356B (zh) 2014-04-23

Family

ID=41447053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910139632.5A Expired - Fee Related CN101620356B (zh) 2008-06-30 2009-06-30 光学设备、具备光学设备的波长转换激光光源、图像显示装置及激光光源装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7848010B2 (zh)
JP (1) JP5295884B2 (zh)
CN (1) CN101620356B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103825186A (zh) * 2013-12-10 2014-05-28 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种提高激光输出稳定性的装置和方法
CN109478007A (zh) * 2016-07-07 2019-03-15 索尼公司 投影仪装置和控制方法
CN115826294A (zh) * 2022-12-19 2023-03-21 武汉华星光电技术有限公司 背光模组、显示模组以及显示装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8050302B2 (en) * 2007-12-07 2011-11-01 Panasonic Corporation Wavelength conversion laser light source, laser light source device and two-dimensional image display device adopting the same, and method of setting temperature of wavelength conversion element
CN102483554A (zh) * 2009-08-28 2012-05-30 松下电器产业株式会社 波长转换元件的制造方法
TWI514000B (zh) * 2010-08-31 2015-12-21 Corning Inc Mems為主監視系統及使用方法
JP2012203147A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Nikon Corp 紫外レーザ装置
JP5357210B2 (ja) * 2011-05-19 2013-12-04 日本電信電話株式会社 光偏向器および光偏向器の制御方法
JP2013195915A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Ｋｔｎ光スキャナーの遮蔽機構
US8964168B1 (en) 2012-05-22 2015-02-24 The Boeing Company Methods and systems for detecting an object
CN103166096B (zh) * 2013-03-01 2015-07-08 广东汉唐量子光电科技有限公司 一种用于激光显示的光纤光源装置
CN103227927B (zh) * 2013-03-30 2015-06-03 广东汉唐量子光电科技有限公司 一种激光投影显示装置
WO2015159687A1 (ja) * 2014-04-14 2015-10-22 三菱電機株式会社 制御装置およびレーザ加工装置
KR102213662B1 (ko) * 2014-08-22 2021-02-08 삼성전자주식회사 음향광학 소자 어레이
JP6520320B2 (ja) 2015-04-03 2019-05-29 住友大阪セメント株式会社 光導波路デバイス、及び光導波路デバイスにおいてフォトリフラクティブ効果を解消又は低減する方法
JP6966042B2 (ja) * 2016-08-22 2021-11-10 株式会社オカモトオプティクス ２波長同時発振型赤外光パラメトリック発振装置
US10816463B1 (en) * 2018-08-09 2020-10-27 United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Fast and widely tunable monolithic optical parametric oscillator for laser spectrometer
CN109787083B (zh) * 2018-10-29 2020-10-30 山东大学 一种基于YVO4-SiO2光纤的拉曼激光器
JP7431248B2 (ja) * 2019-09-13 2024-02-14 ギガフォトン株式会社 波長変換装置、固体レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003084326A (ja) * 2001-09-10 2003-03-19 National Institute For Materials Science 紫外光による光素子耐光損傷処理方法及び耐光損傷光波長変換素子
US20070153850A1 (en) * 2003-06-30 2007-07-05 Nova Phase, Inc. Doped stoichiometric lithium niobate and lithium tantalate for self-frequency conversion lasers
CN101233449A (zh) * 2005-07-28 2008-07-30 松下电器产业株式会社 波长转换元件、激光光源装置、2维图像显示装置及激光加工装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0779046A (ja) 1993-09-06 1995-03-20 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd ニオブ酸リチウム単結晶および該単結晶を用いたレーザー発振器
JP3412901B2 (ja) 1994-03-04 2003-06-03 三井金属鉱業株式会社 レーザー発振器
JP3412906B2 (ja) 1994-04-08 2003-06-03 三井金属鉱業株式会社 ニオブ酸リチウム単結晶および該単結晶を用いたレーザー発振器
JP2000305120A (ja) 1999-04-26 2000-11-02 Nikon Corp 共振器及び共振器を有する顕微鏡
JP2004157217A (ja) 2002-11-05 2004-06-03 Fuji Photo Film Co Ltd 波長変換レーザ光源
CN101180778A (zh) * 2005-03-30 2008-05-14 诺瓦光电技术公司 稳频竖直扩展腔表面发射激光器
JP4416018B2 (ja) * 2007-07-27 2010-02-17 セイコーエプソン株式会社 波長変換素子、光源装置、照明装置、モニタ装置及びプロジェクタ
JP5082862B2 (ja) * 2008-01-09 2012-11-28 セイコーエプソン株式会社 光源装置、照明装置及び画像表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003084326A (ja) * 2001-09-10 2003-03-19 National Institute For Materials Science 紫外光による光素子耐光損傷処理方法及び耐光損傷光波長変換素子
US20070153850A1 (en) * 2003-06-30 2007-07-05 Nova Phase, Inc. Doped stoichiometric lithium niobate and lithium tantalate for self-frequency conversion lasers
CN101233449A (zh) * 2005-07-28 2008-07-30 松下电器产业株式会社 波长转换元件、激光光源装置、2维图像显示装置及激光加工装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103825186A (zh) * 2013-12-10 2014-05-28 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种提高激光输出稳定性的装置和方法
CN109478007A (zh) * 2016-07-07 2019-03-15 索尼公司 投影仪装置和控制方法
CN109478007B (zh) * 2016-07-07 2022-06-17 索尼公司 投影仪装置和控制方法
US11487193B2 (en) 2016-07-07 2022-11-01 Sony Corporation Projector device and control method
CN115826294A (zh) * 2022-12-19 2023-03-21 武汉华星光电技术有限公司 背光模组、显示模组以及显示装置
CN115826294B (zh) * 2022-12-19 2024-01-26 武汉华星光电技术有限公司 背光模组、显示模组以及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010033049A (ja) 2010-02-12
CN101620356B (zh) 2014-04-23
JP5295884B2 (ja) 2013-09-18
US20090323172A1 (en) 2009-12-31
US7848010B2 (en) 2010-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101620356B (zh) 光学设备、具备光学设备的波长转换激光光源、图像显示装置及激光光源装置
JP5259716B2 (ja) 波長変換レーザ光源、これを備えたプロジェクションディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置及びレーザ光源
JP5352212B2 (ja) 波長変換レーザ光源
KR102609262B1 (ko) 레이저 빔 방법 및 시스템
US8018646B2 (en) Wavelength conversion element, laser light source, two-dimensional image display and laser processing system
CN100430813C (zh) 高效激光倍频装置
US6628684B2 (en) Timing synchronization device of a pulsed laser and an optical synthesizer
Asobe et al. Parametric wavelength conversion and amplification using damage-resistant Zn: LiNbO^ sub 3^ waveguide
Kawaji et al. Fabrication of quasi-phase-matched devices by use of the room-temperature-bonding technique
Oki et al. Development of dual-phase-modulators integrated QPM-SHG waveguide—equilateral/inequilateral-scheme—
Onodera et al. Real‐time measurement of picosecond optical pulses from an InGaAsP diode laser using an ultrafast streak camera with infrared frequency up‐conversion
Chui et al. Frequency stabilization of a frequency-doubled 197.2 THz distributed feedback diode laser on rubidium 5S1/2→ 7S1/2 two-photon transitions
Christensen et al. Modulation of frequency doubled DFB-tapered diode lasers for medical treatment
JP2010251353A (ja) 波長変換レーザ光源および２次元画像表示装置、液晶ディスプレイ、ファイバ付きレーザ光源
Corbari et al. Advances and prospects of frequency doublers based on periodically poled silica fibres
Pettazzi et al. Second harmonic generation in self-induced waveguides in lithium niobate
Radojevic et al. Lift-off and rapid processing of 10/spl mu/m thick single-crystal LiNbO/sub 3/films
JP2007052083A (ja) 波長変換光学系及びレーザ光源

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140423

Termination date: 20200630