CN101622575A - 激光光源、使用激光光源的图像显示装置以及加工装置 - Google Patents

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Abstract

激光光源(100)包括：半导体激光器(101)；采用将来自半导体激光器(101)的激励光转换为波长不同的波长转换光的非线性光学晶体的波长转换元件(104)；测量作为输出光的从波长转换元件(104)射出的波长转换光的一部分的光电二极管(109)；测量从波长转换元件(104)射出的激励光的光电二极管(110)；以及控制部(103)；其中，控制部(103)同时进行利用电流驱动电路(102)使波长转换光的强度恒定的输出恒定控制和利用加热器(105)调整波长转换元件(104)的温度的温度控制。

Description

激光光源、使用激光光源的图像显示装置以及加工装置
技术领域
本发明涉及一种包含利用非线性光学效果进行波长转换的波长转换元件的激光光源及其控制方法，还涉及使用该激光光源的图像显示装置以及加工装置。
背景技术
激光不仅用于通信和光学记录，还在测量、医疗、加工、显示等各种各样的领域中使用。在这些用途中，由于控制的容易性或小型的特征，半导体激光器作为主要的光源而加以使用。
在上述光源中，并未实现稳定地产生0.5μm至0.6μm的可见区域的波长的光的半导体激光器。此外，产生2μm以上的中红外区域的波长的光的半导体激光器必须冷却至-100℃至-200℃，在室温下的连续振荡比较困难。
对此，为了产生可见区域和中红外区域的波长的光，将从半导体激光器、由半导体激光器激励的光纤激光器等射出的光用作激励光，利用采用非线性光学晶体的波长转换元件对激励光进行波长转换的波长转换技术得到了广泛使用。通过激励光在波长转换元件内传播，激励光的能量被转换为波长转换光的能量。若增大激励光与波长转换元件的相互作用长度，则向波长转换光的转换量会增大。
但是，在使用了非线性光学晶体的波长转换中，由于激励光的波长和波长转换光的波长不同，所以激励光以及波长转换光的折射率有较大不同。例如，在将作为代表性的非线性光学晶体的铌酸锂(LiNbO3)作为波长转换元件使用，入射波长为1064nm的激励光，得到作为显示器用光源而加以利用的绿色激光(波长为532nm的波长转换光)的情况下，激励光以及波长转换光的折射率例如在40℃时为2.15600以及2.23389。伴随着该激励光与波长转换光的折射率的差，在波长转换元件内激励光与波长转换光的相位逐渐发生偏离，因此无法高效率地进行波长转换。
因此，一直以来，作为修正激励光与波长转换光的折射率的差的方法，有将形成了周期性的极化反转周期结构的非线性光学晶体用作波长转换元件的准相位匹配(quasi phasematching)、或产生与激励光不同的偏振的波长转换光的双折射相位匹配(birefringentphase matching)。通过使用这些方法，在某一温度下，能够使激励光与波长转换光的相位一致，或者能够使其准恒定。
但是，在40℃时为2.15600以及2.23389的激励光以及波长转换光的折射率，例如在50℃时变化为2.15642以及2.23447。因此，不管是在哪种情况下，若元件温度不稳定，都无法稳定地进行波长转换。即，必须在将元件温度调节为最佳的同时进行波长转换。以后，将波长转换效率达到最大的最佳元件温度称为相位匹配温度。
作为一直以来广泛使用的波长转换元件的温度调节方法，提出了将波长转换元件的温度控制为恒定值的方法(温度恒定控制)、将输出值反馈给向激励光光源输入的电力的方法(输出恒定控制)等。即使在使用该温度恒定控制的情况下，也由于下述的原因而导致元件温度会逐渐偏离相位匹配温度。
(1)由于成为激励光光源的半导体激光器或光纤激光器的温度发生变动，输出的激励光的波长发生变动，从而相位匹配温度发生变化。
(2)由于伴随波长转换元件的固定的应力变化的影响，折射率发生变化，从而相位匹配温度发生变化。
(3)测定波长转换元件温度的温度传感器的特性发生变化，从而由温度传感器监视的元件温度偏离实际的元件温度，元件温度发生变化。
随着元件温度与相位匹配温度的偏差增大，波长转换效率降低，因此通过增大激励光的输出来保持波长转换光的输出恒定的输出恒定控制被加以利用。但是，在此情况下，无法避免功耗的增大。此外，由于激励光的输出存在限制，所以能够容许的温度偏差幅度也受到限制。此外，在使用半导体激光器作为激励光的情况下，随着输入电力的增加，光源的寿命也会缩短。而且，由于在元件温度与相位匹配温度发生了偏离的状态下，被输出的波长转换光的光束质量较低，因此，在需要高质量激光的加工、医疗中的应用较为困难。因此，在日本专利公开公报特开2007-233039号(以下称作“专利文献1”)中，除了温度恒定控制以及输出恒定控制之外，还同时利用定期消除元件温度与相位匹配温度的差的控制。
但是，在专利文献1的以往技术中，为了消除元件温度与相位匹配温度的偏差，暂时中断输出恒定控制，一边增减元件温度一边检测输出的变动，进行接近成为最佳输出的元件温度的控制，因此在此期间输出发生变动。
此外，在投影显示器或液晶显示器的背光等民用设备的内部配置波长转换元件的情况下，壳体内的温度徐徐上升，因此频繁地发生元件温度与相位匹配温度的偏差，此时输出变得不稳定。由此，显示器的白平衡(white balance)被破坏，所以作为显示器用，特别需要激光光源的输出稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光光源，通过大幅度减轻以往的温度恒定控制中产生的输出变动，能够使输出得以稳定。
本发明所提供的激光光源包括：激励光光源；采用非线性光学晶体的波长转换元件，其具有让来自上述激励光光源的激励光经过的多条光路，通过将经过上述多条光路的激励光转换为波长转换光，生成具有第一温度特性且向装置外部射出的输出光和具有与上述第一温度特性不同的第二温度特性的参照光；测量上述参照光的参照光测量部；以及基于由上述参照光测量部测量到的参照光来控制上述波长转换元件的温度，使得上述输出光的强度达到最大的控制部。
在该激光光源中，在波长转换元件内形成有让激励光经过的多条光路，通过监视显示出与输出至激光光源外部的成为波长转换光的输出光不同的温度特性的参照光，来对波长转换元件进行温度控制，因此能够进行高速的温度控制。其结果是，能够大幅度减轻以往的温度恒定控制中产生的输出变动，从而能够使输出得以稳定。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1涉及的激光光源的结构的示意图。
图2是表示波长转换元件温度与波长转换光输出的关系的图。
图3是表示输出恒定控制中的波长转换元件温度与激励光输出的关系的图。
图4是表示输出恒定控制中的加热器加热电流与激励光输入的第一关系的图。
图5是表示输出恒定控制中的加热器加热电流与激励光输入的第二关系的图。
图6是表示输出恒定控制中的加热器加热电流与激励光输入的第三关系的图。
图7是表示本发明的实施例2涉及的激光光源的结构的示意图。
图8是表示波长转换元件温度与输出光以及参照光的输出的关系的图。
图9是表示准相位匹配波长转换元件内的极化反转周期方向与激励光的光路所成的角度与相位匹配温度的关系的图。
图10是表示波长转换元件温度与输出光以及参照光的输出的关系的图。
图11是表示本发明的实施例2涉及的激光光源的另一结构的示意图。
图12是表示存在未形成极化反转周期结构的部分时波长转换元件温度与输出光以及参照光的输出的关系的图。
图13是表示本发明的实施例2涉及的激光光源的又一结构的示意图。
图14是表示本发明的实施例2涉及的激光光源的又一结构的示意图。
图15是表示本发明的实施例3涉及的激光光源的结构的示意图。
图16是表示本发明的实施例4涉及的激光光源的结构的示意图。
图17是表示波长转换元件温度与输出光、第一以及第二参照光的输出的关系的图。
图18是表示本发明的实施例4涉及的激光光源的另一结构的示意图。
图19是表示本发明的实施例5涉及的激光光源的结构的示意图。
图20是表示本发明的第六实施例涉及的激光光源的结构的示意图。
图21是表示波长转换元件温度与输出光以及两个参照光的输出的关系的图。
图22是表示本发明的实施例7涉及的图像显示装置的结构的一个例子的概要结构图。
图23是表示本发明的第八实施例涉及的图像显示装置的结构的一个例子的概要结构图。
图24是表示本发明的实施例9涉及的加工装置的结构的一个例子的概要结构图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施例所涉及的激光光源进行说明。另外，对附图中标注了相同符号的部分有时会省略说明。
(实施例1)
图1是表示本发明的实施例1所涉及的激光光源的结构的示意图。以下，用图1来说明本发明的实施例1涉及的作为波长转换装置而起作用的激光光源。
图1所示的激光光源100包括：半导体激光器101、电流驱动电路102、控制电路103、波长转换元件104、加热器105、分光镜(light separating mirror)106、分光镜107、波长选择滤光器108、光电二极管(photodiode)109、光电二极管110以及波长选择滤光器111。
半导体激光器101使用来自电流驱动电路102的电流输出激励光。被输出的激励光入射到波长转换元件104，其一部分被转换为波长转换光。从波长转换元件104射出的激光入射到分光镜106，分光镜106分离未经波长转换而透过的激励光和波长转换光。在图1中，作为分光镜106，使用以45°入射、波长转换光的透过率为98％至99％，激励光的反射率为99％以上的谐波分离器(harmonic separator)。由分光镜106反射的99％以上的激励光和1％至2％的波长转换光入射到分光镜107。
作为分光镜107，使用以45°入射、具有与分光镜106相同的透过率的谐波分离器。透过分光镜107的激励光和波长转换光入射到吸收激励光的波长选择滤光器108，只有透过的波长转换光入射到光电二极管109。此外，由分光镜107反射的激励光和波长转换光入射到吸收波长转换光的波长选择滤光器111，只有透过的激励光入射到光电二极管110。
控制电路103根据入射到光电二极管110的激励光的功率、入射到光电二极管109的波长转换光的功率和上述各镜的透过率以及反射率等，计算从波长转换元件104射出的激励光的强度(激励光输出)以及波长转换光的强度(波长转换光输出)。通过对它们进行合计，能够求出入射到波长转换元件104的激励光的强度(激励光输入)。在本实施例中，由于根据从波长转换元件104射出的激励光以及波长转换光求出激励光输入，因此不会损失入射到波长转换元件104的激励光而对激励光输入进行监视，从而能够防止转换效率的降低。
但作为入射到波长转换元件104的激励光的强度的测量方法，并不限定于上述的例子，也可以在作为激励光光源的半导体激光器101和波长转换元件104之间插入反射约1％的激励光的镜，对反射的激励光进行监视。在该方法中，如果在波长转换元件104内存在激励光以及波长转换光的吸收，则与根据透过波长转换元件的激励光与波长转换光的合计求出激励光输入的方法相比，能够更正确地监视激励光输入。
在本实施例中，控制电路103基于像上述方式那样求出的激励光输入的值，控制电流驱动电路102的电流以及加热器105的加热电力，以便消除元件温度与相位匹配温度的偏差。加热器105由控制电路103控制，对波长转换元件104的温度进行调节。此外，电流驱动电路102由控制电路103控制，对流向半导体激光器101的电流进行调整。
以下，示意激光光源100的包含启动动作在内的控制方法。首先，示意启动动作。
较为理想的是，波长转换元件104的相位匹配温度高于环境温度，在本实施例中，例如，在环境温度为0℃至40℃的情况下，将波长转换元件104的相位匹配温度设为60℃。由此，在常温0℃至40℃的环境下，不需要波长转换元件104的冷却功能，能够将廉价的加热器105作为波长转换元件104的加热以及冷却部件来使用。
在启动动作中，首先，加热器105加热波长转换元件104。而且，同时，控制电路103控制电流驱动电路102，以使半导体激光器101的驱动电流(以下称为激励光电流(I))达到最大。在此，较为理想的是，激励光电流的最大值(以下称为IMAX)大于为了达到所期望的波长转换光输出在通常动作时(元件温度成为相位匹配温度时)提供的电流量(以下称为I0)，并且限制在不会使半导体激光器101劣化、不会缩短其寿命的程度。
例如，在相位匹配温度为60℃、温度的半值全幅(full width at half maximum)约为1.3℃的波长转换元件的情况下，若使激励光电流量(激励光输入)恒定，则相对于元件温度的波长转换光输出，如图2所示，在60℃时为最大，元件温度越向高温一侧或低温一侧移动，变得越低。此外，在温度恒定时，波长转换光输出与激励光输入的大约2次方成比例，激励光输入与激励光电流量大致成比例。
在启动动作时，如上所述，激励光输入大于I0。因此，在达到相位匹配温度之前达到所期望的波长转换光输出。控制电路103在由光电二极管109监视的波长转换光输出达到所期望的值时，结束启动动作，转至通常动作。
接着，示意通常动作。在本实施例中，其特征在于在通常动作时，同时进行保持波长转换光输出恒定的输出恒定控制和使元件温度与相位匹配温度相符合的温度控制(调整波长转换元件104的温度以使入射到波长转换元件104的激励光的强度达到最小的温度控制)。
在输出恒定控制中，控制电路103控制电流驱动电路102，使得由光电二极管109监视的波长转换光输出成为恒定。即，控制电路103在波长转换光输出低于所期望的值时，增加激励光电流使波长转换光输出增加至所期望的值，此外，在波长转换光输出高于所期望的值时，减少激励光电流使波长转换光输出减少至所期望的值。
在像这样增减激励光电流以使波长转换光输出成为恒定的情况下，激励光输入则如图3所示那样发生变化。在本实施例中，通过这样在输出恒定控制时进行利用了激励光输入与元件温度的关系的温度控制，可以不让输出恒定控制停止而同时进行温度控制。
接着，在本实施例中，以下示意在输出恒定控制时基于激励光输入进行的温度控制的方法。此外，在此，考虑分光镜106等的透过率以及反射率等，基于光电二极管109、110的值计算激励光输入。
在本控制中，控制电路103使加热器105的加热电流增加，基于伴随着元件温度上升的激励光输入的增减，判断加热器105的加热电流的增减。例如，一边让加热器105的加热电流每次增加指定变化量ΔIH，一边监视激励光输入，并存储最近三次的激励光输入，在此情况下，激励光输入的变化状态可以分类为图4至图6所示的三种状态。
如图4所示，在最近三次的激励光输入单调增加的情况下，可知元件温度高于相位匹配温度。此外，如图5所示，在最近三次的激励光输入在减少后又增加的情况下，可知元件温度位于相位匹配温度附近，高于相位匹配温度。在这些情况下，控制电路103为了降低元件温度，使加热电流减少。另一方面，如图6所示，在最近三次的激励光输入单调减少的情况下，可知元件温度低于相位匹配温度。在此情况下，控制电路103为了提高元件温度，使加热电流增加。
在此，如果ΔIH过大，元件温度的变动幅度会增加。此外，根据IMAX来决定能够进行输出恒定控制的温度幅度这一点自不待言，元件温度的变动幅度必须为该幅度的一半以下。在IMAX为I0的1.5倍的情况下，求出使元件温度上升半值全幅的加热电流增加量，至少必须使ΔIH为它的二分之一以下，而为十分之一以下较为理想。据此，能够减轻控制时元件温度的摆动幅度，提高波长转换效率的平均值。
此外，将使加热器105的加热电流增加ΔIH之后到元件温度达到恒定为止的时间预先存储在控制电路103中，通过每隔所存储的时间监视加热电流量，能够减轻控制时元件温度的摆动，加快控制速度，从而能够增加平均转换效率。
此外，也可以使用热敏电阻等直接监视波长转换元件104的温度。通过用元件温度的变化量ΔT代替ΔIH进行温度控制，能够进行更为正确的温度控制，因此是较为理想的。
此外，也可以将元件温度与相位匹配温度一致时需要的激励光输入作为P0预先存储在控制电路103中，在激励光输入接近P0时，暂且停止用于使元件温度与相位匹配温度一致的温度控制，使加热器105的加热电流量恒定来进行温度恒定控制。但在激励光输入增加的情况下，必须从温度恒定控制再次切换为使元件温度与相位匹配温度相符合的温度控制。此外，在切换为温度恒定控制时，也同时进行输出恒定控制。通过使用该方法，温度恒定控制中能够减轻温度恒定控制所需要的控制电路103的负荷。另外，如果发生波长转换元件104的劣化等，则P0会增加，因此较为理想的是定期更新控制电路103中存储的P0。
此外，在预先决定指定的阈值，激励光输入在阈值以下的情况下进行温度恒定控制时，通过使阈值接近P0，进一步增加温度恒定控制中的平均转换效率。但是，阈值越接近P0，能够进行温度恒定控制的温度幅度越狭窄。例如，在图3的例子中，以P0的1.1倍为阈值时，元件温度位于相位匹配温度的±0.4℃的范围时，能够进行温度恒定控制。此外，在阈值为P0的1.3倍的情况下，元件温度位于相位匹配温度的±0.5℃的范围时，能够进行温度恒定控制。另外，根据使用环境的温度变化的急剧程度、使用的激励光光源的种类等，使用中的元件温度与相位匹配温度的差发生变化的程度不同，因此较为理想的是设定与之相适应的阈值。
此外，在本实施例中，使用使波长转换光输出为恒定的输出恒定控制，因此入射到波长转换元件104的激励光输入的增减与入射到光电二极管110的激励光输出的增减一致。因此，光电二极管110的值与元件温度的关系也是与图3相同的关系。此外，在使用半导体激光器作为激励光光源的情况下，激励光电流量与激励光输出大致成比例，因此激励光电流量与元件温度的关系也是相同的。
即，也能够利用输出恒定控制时入射到光电二极管110的激励光输出或激励光电流量(提供给作为激励光光源的半导体激光器101的输入电力)的增减来代替激励光输入，进行将元件温度调节为相位匹配温度的温度控制，取得与已经说明的利用激励光输入的温度控制相同的效果。此外，在监视激励光电流量的增减以进行控制的情况下，可以减少光电二极管的使用个数，从而能够实现更为廉价的激光光源。
此外，如果将用激励光输入的2次方除波长转换光输出所得的值作为标准化波长转换效率，则标准化波长转换效率与图2所示的波长转换光输出相同，随着元件温度接近相位匹配温度而增加。此外，标准化波长转换效率的增减虽然与激励光输入、激励光电流量、激励光输出的增减相反，但不受激励光输入的增减的影响，仅依赖于元件温度。因此，与上述的激励光输入、激励光电流量、激励光输出相同，在输出恒定控制时，也能够并行执行调节元件温度的控制以使标准化波长转换效率成为最大。该方法也能取得与已经示意的使用激励光输入的温度控制相同的效果。
此外，作为波长转换元件104，较为理想的是使用以铌酸锂(lithium niobate)或钽酸锂(lithium tantalite)为主的准相位匹配(quasi-phase matching)波长转换元件，在此情况下能够进行高效率的波长转换。此外，在本实施例中，以相位匹配温度为60℃的波长转换元件为例进行了说明，而在准相位匹配波长转换元件的情况下，通过调节所形成的极化周期反转结构的周期，能够在任意的相位匹配温度进行波长转换。
此外，使用铌酸锂或钽酸锂的波长转换元件相对于温度变化的输出变动量较大，由于吸收激励光或波长转换光所产生的温度变化而容易产生输出变动，但通过使用本实施例的控制，能够得到稳定的输出。
此外，通过使相位匹配温度为50℃以上，设定得高于环境温度，可以防止在波长转换元件的出射入射面产生的露水而造成的激光的散射，而且，作为元件的温度调节部件，能够使用廉价的加热器。
此外，能够在温度控制中使用像珀耳帖元件那样具有降低元件温度的功能的温度调节部件，这一点自不待言。通过使用珀耳帖元件，增加降低元件温度的速度。此外，在环境温度超过相位匹配温度的情况下也能进行控制。
此外，在本实施例中，作为激励光光源使用了半导体激光器101，但也可以将光纤激光器或固体激光器作为激励光光源使用。通过将它们作为激励光光源使用，能够得到峰值输出较高、M2(M的平方)为1.4以下的光束质量好的激光，能够实现适用于激光加工用途的激光光源。
(实施例2)
图7是表示本发明的实施例2涉及的激光光源的结构的示意图。以下，用图7来说明该实施例2涉及的作为波长转换装置而起作用的激光光源。
图7所示的激光光源100a包括：半导体激光器101、电流驱动电路102、控制电路103、加热器105、准相位匹配波长转换元件701、分光膜(light separating coat)702、分光镜703、光电二极管704、反射防止膜(anti-reflective coat)705以及射束阻挡器(beamstopper)706。
半导体激光器101与实施例1相同，使用来自电流驱动电路102的电流生成激励光。在本实施例中，激励光入射到准相位匹配波长转换元件(以下适当地简称为“波长转换元件”)701。此时，波长转换元件701的极化方向(与图的纸面垂直的方向)与激励光的偏振方向一致，激励光沿着与极化反转周期平行的方向即极化反转周期方向(图的左右方向)入射，其一部分被转换为波长转换光。
在此，在波长转换元件701的出射端设置分光膜702。分光膜702反射激励光的90％以上，并使波长转换光的99.8％以上透过。此外，通过使射向出射端的激励光的入射角为θ/2°，如图7所示，被分光膜702反射的激励光在波长转换元件701内相对于极化反转周期以θ°的倾斜度传播，其一部分被转换为波长转换光。以后，将最初入射的激励光的传播光路称为去路(incoming path)，将被出射端反射的激励光的传播光路称为复路(outgoingpath)。
复路的激励光与从复路的激励光产生的波长转换光，从(对于去路来说的)入射端射出。透过波长转换元件701的入射端的复路的激励光以及波长转换光入射到分光镜703。在此，分光镜703反射激励光，而让波长转换光透过。透过分光镜703的波长转换光入射到光电二极管704，控制电路103监视其输出。经分光镜703反射的激励光射入射束阻挡器706而停止。
在本实施例中，在去路中产生的波长转换光作为输出光射出到激光光源100a的外部，此时，将在复路中产生的波长转换光作为参照光，控制电路103通过使用加热器105对波长转换元件701进行温度调节，能够将输出光的强度控制为恒定。以下示意该方法。
图8是表示输出光与参照光各自的温度特性的图。图8的纵轴是以输出光及参照光在相位匹配温度时的输出为1而进行了标准化后的输出光及参照光的强度，横轴是波长转换元件701的温度。图8中的实线表示输出光的温度特性801，虚线表示参照光的温度特性802，参照光的温度特性802与输出光的温度特性801相比向低温一侧移动，由此可知，参照光的相位匹配温度低于输出光的相位匹配温度。
在准相位匹配波长转换元件中，如果增加光路与极化反转周期方向所成的角度的绝对值，则波长转换光的输出达到最大的相位匹配温度会降低。例如，在使用以铌酸锂为主的准相位匹配波长转换元件，从波长为1064nm的激励光波长转换为作为其第二谐波的波长为532nm的光的情况下，如图9所示，如果增加光路与极化反转周期方向所成的角度θ的绝对值，则波长转换光的输出达到最大的相位匹配温度会降低。在本实施例中，由于去路与极化反转周期方向所成的角度为0°，因此在复路与极化反转周期方向所成的角度θ＝±1°时，如图8所示去路与复路的相位匹配温度的差约为0.7℃。
这样，在本实施例中，产生相位匹配温度与输出光不同的参照光，通过根据参照光的强度变动进行温度调节，与根据输出光的强度变动进行温度调节的以往技术相比，能够以高速进行稳定的控制。以下，比较以往的温度调节方法，示意本实施例的特征。
首先，如专利文献1所示，在不具有参照光的以往的波长转换元件的温度调节中，测量输出光的强度，基于输出光的温度特性801进行波长转换元件的温度调节。即，在待机位置803进行温度恒定控制，在元件温度与相位匹配温度的偏差扩大的情况下，进行消除相位匹配温度与元件温度的偏差的温度调节。
在这样的以往的温度调节方法中，如果从待机位置803波长转换效率降低，则无法判断元件温度与相位匹配温度相比是高温还是低温。因此，暂且加热或冷却元件，根据与此相应的波长转换光的输出变动，判断应该加热元件还是冷却元件。在该方法中，为了消除元件温度与相位匹配温度的偏差而需要的时间较长，无法得到稳定的输出。
因此，还有一种像待机位置804那样预先将元件温度维持在比相位匹配温度高的高温一侧的控制方法。在该方法中，当波长转换光的输出增加(或减少)时，可知元件温度下降(或上升)，能够立即进行加热(或冷却)的判断。在将比相位匹配温度低的低温一侧作为待机位置的情况下，也能进行同样的控制。
在该方法中，虽然能够进行高速的温度调节，波长转换光的输出比较稳定，但无法最大限度地发挥波长转换元件的转换效率。此外，在偏离相位匹配温度的温度下进行的波长转换中，产生的光束的质量会下降。
相对于这些方法，在本实施例的温度调节方法中，基于在与输出光不同的相位匹配温度下进行波长转换的参照光的温度特性802(例如，比输出光的温度特性801向低温一侧移动的参照光的温度特性802)，对波长转换元件104的温度进行调节。
首先，在本实施例中，控制电路103预先存储元件温度为输出光的相位匹配温度时参照光的强度。通过利用控制电路103进行温度调节以使参照光成为预先存储的值，待机位置则成为参照光的温度特性802中的待机位置805。通过在该位置处待机，监视参照光的输出(强度)，当参照光增加(或减少)时，可知元件温度下降(或上升)，能够立即进行加热(或冷却)的判断。
这样，在本实施例中，通过基于参照光的输出进行温度调节，能够进行高速的温度控制，并且能够实现高效率且稳定的波长转换。而且还能够防止输出光的光束劣化。
此外，在本实施例中，由于利用在去路的波长转换中剩余的激励光，因此不会使输出光的转换效率降低而能够得到参照光。此外，由于利用在去路的波长转换中剩余的激励光，所以去路与复路的激励光波长一致，从而能够防止输出光与参照光的相位匹配温度的差发生变化。
此外，在使用本实施例的控制的激光光源中，如果使激励光输入为可变，则对应于激励光输入，输出光达到相位匹配温度时的参照光的输出发生变化，因此较为理想的是预先存储激励光输入与最佳参照光的输出的关系。
此外更为理想的是，用即使激励光输入增减也不发生变动的标准化波长转换效率代替参照光输出，来进行温度控制。在此，如实施例1所示，标准化波长转换效率是用激励光输出的2次方除参照光的输出所得的值。在用标准化波长转换效率代替参照光输出的情况下，可以让通过复路后的激励光不入射到射束阻挡器706，而是入射到光电二极管，监视其输出。
此外，作为波长转换元件701，较为理想的是使用以铌酸锂或钽酸锂为主的准相位匹配波长转换元件，能够进行高效率的波长转换。在本实施例中，复路与极化反转周期方向所成的角度θ＝±1°，但在使用以铌酸锂或钽酸锂为主的准相位匹配波长转换元件的情况下，较为理想的是，复路与极化反转周期方向所成的角度θ至少为(复路的温度半值全幅)1/2×0.32°以上、(复路的温度半值全幅)1/2×1.15°以下。由此，能够提高基于使用复路的温度控制的输出光的稳定性，提供适于医疗用途的激光光源。此外，作为进一步要求输出的稳定性的显示器用途，较为理想的是(复路的温度半值全幅)1/2×0.65°以上。此外，使用铌酸锂或钽酸锂的波长转换元件，虽然由于吸收激励光或波长转换光所产生的温度变化而容易产生输出变动，但通过使用本实施例，能够得到稳定的输出。
此外，在本实施例中使用了准相位匹配波长转换元件，而即使在双折射相位匹配的情况下，也由于通过改变激励光的偏振方向与晶体的光轴的角度，相位匹配温度会发生变化，因此也能得到具有与输出光不同的相位匹配温度的参照光，能够进行同样的温度调节，因此在LBO、KTP等双折射相位匹配波长转换元件中使用时尤其理想。
此外，准相位匹配波长转换元件通过部分地调节其周期，能够自由地调节相位匹配温度，因此在以下情况下较为理想。例如，在去路与复路的角度较小，因而分光镜703或光电二极管704的设置较困难的情况下，也可以将去路与复路的角度增大为5°左右，在此情况下，如图9所示，复路的相位匹配温度约为40℃。
图10是表示波长转换元件温度与输出光以及角度不同的两种参照光的关系的图。如图10所示，将去路与复路的角度设定为5°时参照光的温度特性1102与输出光的温度特性801不重叠，无法进行使用图8所示那样的温度控制。在这样的情况下，通过使用准相位匹配波长转换元件作为波长转换元件701，并通过改变复路部分相对于去路的极化反转周期，能够容易地将参照光的温度特性1102变为与输出光的温度特性801重叠的参照光的温度特性1103，能够使输出光与参照光的温度特性具有与图8相同的关系。
但是，在将去路与复路的角度增大为5°左右的情况下，从图9也可知，由角度偏差产生的相位匹配温度的偏差会增大。因此，输出光与参照光的相位匹配温度的差会变得容易变动。在本实施例中，较为理想的是，在输出光的相位匹配温度下，参照光的输出为最大输出的15％以上85％以下(理由将在后面陈述)。此外，为了抑制输出光与参照光的相位匹配温度的差的不稳定，需要抑制射向出射端的激励光的入射角θ/2°的不稳定。
图11是表示本发明的实施例2涉及的激光光源的另一结构的示意图。在图11所示的激光光源100b中，图7所示的激光光源100a的波长转换元件701被变更为波长转换元件1201，波长转换元件1201在复路的光路的一部分具有未形成极化反转周期结构的部分NP。
如图11所示，在使用具有在复路的光路的一部分未形成极化反转周期结构的部分NP的波长转换元件1201的情况下，如图12所示，参照光的温度特性1302的温度依赖性下降，呈具有缓和倾斜的山形，与输出光的温度特性801重叠。较为理想的是，以此方式降低参照光的温度特性1302的温度依赖性，扩大输出光与参照光的相位匹配温度的差的容许范围。
此外，较为理想的是，在元件温度达到输出光的相位匹配温度、输出光的强度为最大时，参照光的输出达到参照光的最大输出的15％以上85％以下。通过达到15％以上85％以下，能够充分提高S/N(信噪比)，进行高精度的温度控制。此外，更为理想的是达到30％以上60％以下。据此，由于相对于温度变化的参照光的输出变动充分地增大，因此能够进行高速的温度控制，进一步减轻输出变动。
此外，如果输出光混入参照光，则混入的光会成为参照光的噪声，因此无法进行高精度的温度控制。因此，较为理想的是，本实施例中的分光膜702对波长转换光的反射率为5％以下，此时，能够抑制输出光混入参照光。此外，为了减轻输出光作为参照光的噪声而产生作用的效果以提高S/N，较为理想的是，提高在复路中的转换效率。
此外，在本实施例中，由于在波长转换元件701等内形成两条激励光的光路(去路以及复路)，因此尤其理想的是使用形成有容易校准(alignment)的板波导路(slab waveguidepath)型的波长转换元件或体型的波长转换元件(bulk type wavelength converting element)(没有波导路)。尤其是，在波长转换光的输出为10W以下的情况下，通过使用形成有板型波导路的波长转换元件，容易确保复路的激励光的强度，能得到在复路中从激励光转换到波长转换光的高转换效率，因此能够充分提高参照光的S/N。
此外，在使用采用铌酸锂或钽酸锂的波长转换元件，入射波长为1200nm以下的激励光，将其转换为波长为600nm以下的波长转换光的情况下，如果波长转换光的输出超过500mW，则波长转换元件内的光吸收所导致的发热会在去路与复路之间产生温度差。该温度差成为本实施例的控制的噪声，因此较为理想的是，使用通过扩大光束直径容易减轻光吸收和由其造成的温度上升的影响的体型的波长转换元件。此外，体型的波长转换元件还具有波长转换元件内的传播损失较少的特征。
图13是表示本发明的实施例2涉及的激光光源的又一结构的示意图。在体型的波长转换元件的情况下，使用图13所示的激光光源100c，通过使用下面所示的方法，能够提高复路的波长转换效率，提高参照光的S/N。
在图13所示的激光光源100c中，准相位匹配波长转换元件701在入射端以及出射端分别具有让激励光和波长转换光都透过99％以上的反射防止膜705、901，激励光射入准相位匹配波长转换元件701。透过出射端的激励光及波长转换光入射到反射激励光并且让波长转换光透过的分光镜902，只有激励光再次射入准相位匹配波长转换元件701。再次入射的激励光再次生成波长转换光，光电二极管704检测该波长转换光的输出，控制电路103监视波长转换光的输出。
在此情况下，分光镜902为凹面镜，通过调整分光镜902的位置和曲率，能够将参照光聚光在波长转换元件701内，从而能够增大参照光产生效率。据此，能够减轻由输出光产生的参照光的噪声，从而更为正确地检测参照光输出。
图14是表示本发明的实施例2涉及的激光光源的又一结构的示意图。在体型的波长转换元件的情况下，使用图14所示的激光光源100d，通过使用下面所示的方法，也能够提高复路的波长转换效率，提高参照光的S/N。
在图14所示的激光光源100d中，与图13相同，准相位匹配波长转换元件701在入射端以及出射端分别具有让激励光和波长转换光都透过99％以上的反射防止膜705、901，激励光射入准相位匹配波长转换元件701。从准相位匹配波长转换元件701射出的激励光和波长转换光入射到让激励光透过且反射波长转换光的分光镜601。透过分光镜601的激励光经反射激励光的凹面镜602反射，激励光再次通过分光镜601并再次射入准相位匹配波长转换元件701。在此，凹面镜602用于抑制激励光的发散。此外，再次入射到分光镜601并被反射的波长转换光射入射束阻挡器707而停止。
在图14所示的激光光源100d中，通过两次通过反射波长转换光的分光镜601，能够更加完全地分离激励光和波长转换光。因此，能够防止输出光的一部分成为参照光的噪声，即使在波长转换光的输出为数mW程度的低输出波长转换的情况下，也能进行高精度的控制。此外，更为理想的是，在分光镜601与凹面镜602之间插入波长转换光吸收滤光器603，吸收去路中产生的波长转换光。
(实施例3)
图15是表示本发明的实施例3涉及的激光光源的结构的示意图。以下，用图15来说明本发明的实施例3涉及的作为波长转换装置而起作用的激光光源。
在图15所示的激光光源100e中，与实施例1和实施例2相同，半导体激光器101用来自电流驱动电路102的电流输出激励光。此外，与实施例2相同，激励光射入准相位匹配波长转换元件701，生成输出光和参照光，通过光电二极管704监视参照光的输出。此外，输出光入射到反射输出光约1％的光分歧镜(light splitting mirror)1001，被反射的输出光射入激励光吸收滤光器1002，混入的激励光被除去，仅有透过的输出光通过光电二极管1003来监视。
在本实施例中，控制电路103与实施例1相同，基于被监视的输出光的强度进行输出恒定控制，此外，与实施例2相同，进行使用参照光的温度控制。通过这些控制，在本实施例中，与实施例1相同，输出总是保持稳定，并且与实施例2相同，元件温度与相位匹配温度总是大体上一致。其结果是，能够防止在偏离了相位匹配温度的温度下进行波长转换时发生的光束劣化。
此外，在本实施例中，由于使输出光的强度恒定，所以在让从作为激励光光源的半导体激光器101生成的激励光的输出发生变动时，输出光的相位匹配温度时的参照光的输出会发生变动。因此，较为理想的是监视复路的激励光的输出。在本实施例中，控制电路103用光电二极管1004测量经分光镜703反射的激励光的输出，通过合计测量到的激励光的输出和由光电二极管704测量到的参照光的输出，能够监视复路的激励光的输出，从而能够与实施例1相同地进行输出恒定控制。
此外，在本实施例的情况下，较为理想的是，基于在输出光的相位匹配温度时复路中的标准化波长转换效率，来进行实施例2中记载的温度控制。在此，标准化波长转换效率是用复路的激励光输出的2次方除参照光输出所得的值。
(实施例4)
图16是表示本发明的实施例4涉及的激光光源的结构的示意图。以下，用图16来说明本发明的实施例4涉及的作为波长转换装置而起作用的激光光源。
图16所示的激光光源100f，其结构为在图13所示的激光光源100c中进一步添加了分光镜1401、1402和光电二极管1403。在本实施例中，在图16的复路中激励光的一部分被转换为波长转换光后，波长转换光和激励光入射到反射激励光且让波长转换光透过的分光镜1401。透过分光镜1401的波长转换光，与实施例2相同射入光电二极管704，其输出作为第一参照光的输出被加以监视。
另一方面，经分光镜1401反射的激励光再次射入波长转换元件701。以后，将从半导体激光器101入射的激励光在波长转换元件701内的光路作为第一去路，将经分光镜1401反射的激励光在波长转换元件701内的光路作为第二去路。在第二去路中，激励光的一部分被转换为波长转换光，从波长转换元件701射出后，入射到反射激励光且让波长转换光透过的分光镜1402。透过分光镜1402的波长转换光的输出作为第二参照光受到光电二极管1403监视。此外，经分光镜1402反射的激励光射入射束阻挡器706而停止。
在此，在本实施例中，例如，对分光镜902、1401以及波长转换元件701的角度进行调节，使得波长转换元件701的极化反转周期方向与第一去路、复路以及第二去路所成的角度分别为1.00°、1.44°、0.00°。由此，如图17所示，第一参照光的温度特性1502(图中的虚线)与第二参照光的温度特性1503(图中的点划线)分别向输出光的温度特性1501(图中的实线)的低温一侧和高温一侧移动0.7℃重叠。
在本实施例中，监视第一参照光以及第二参照光的输出，用加热器105加热或冷却波长转换元件701以使输出光达到最大。例如，在输出光的强度达到最大的波长转换元件温度下，预先测量第一参照光与第二参照光的输出比，控制电路103预先存储该输出比，对波长转换元件701的温度进行调节，以使第一参照光与第二参照光的输出比接近预先存储的值。在图17所示的例子的情况下，控制电路103在输出比(第一参照光的输出/第二参照光的输出)大于预先存储的值时，进行增加波长转换元件701的温度的控制，在输出比小于预先存储的值时，进行降低波长转换元件701的温度的控制。
这样，在本实施例中，由于是基于输出比(第一参照光的输出/第二参照光的输出)来实施波长转换元件701的温度控制，因此，即使在去路中的波长转换效率或去路中未被转换的激励光的输出发生变动的情况下，也能以高精度实施温度控制。
此外，作为波长转换元件701，与实施例2相同，较为理想的是使用以铌酸锂或钽酸锂为主的准相位匹配波长转换元件，从而能够进行高效率的波长转换。此外，准相位匹配波长转换元件，由于容易部分调节极化反转周期结构的周期或者部分形成没有极化反转周期结构的部分，因此能够自由调节第一参照光以及第二参照光的相位匹配温度和温度容许范围。此外，使用铌酸锂或钽酸锂的波长转换元件，虽然由于吸收激励光或波长转换光所产生的温度变化而容易产生输出变动，但通过使用本实施例，能够得到稳定的输出。
此外，即使在双折射相位匹配的情况下，也由于通过改变激励光的偏振方向与晶体的光轴的角度，相位匹配温度会发生变化，因此也能够得到具有与输出光不同的相位匹配温度的第一参照光以及第二参照光，能够进行相同的温度调节。尤其是，在高输出波长转换特性良好的LBO或廉价的KTP等双折射相位匹配波长转换元件中使用时，本实施例是有益的。
此外，较为理想的是，在元件温度达到输出光的相位匹配温度、输出光的强度成为最大时，第一参照光以及第二参照光的输出达到各自的最大值的15％以上85％以下。通过达到15％以上85％以下，能够充分提高S/N，进行高精度的温度控制。此外，更为理想的是达到30％以上60％以下。据此，由于相对于温度变化的第一参照光以及第二参照光的输出变动充分地增大，因此能够进行高速的温度控制，进一步减轻输出光的输出变动。
此外，在输出光混入第一参照光以及第二参照光的情况下或者第一参照光混入第二参照光的情况下，无法进行高精度的温度控制。因此，较为理想的是，将本实施例中的分光镜902、1401的波长转换光反射率设定为5％以下，防止混入。
此外，在本实施例的激光光源100f中，在波长转换元件701内形成三条激励光的光路(第一去路、复路以及第二去路)，因此尤其理想的是使用形成容易校准的板波导路型的波长转换元件或体型的波长转换元件(没有波导路)。尤其是，在波长转换光输出为10W以下的情况下，通过使用形成板型波导路的波长转换元件，容易确保复路的激励光的强度，能得到从复路中的激励光到波长转换光的高转换效率，因此能够充分提高第一参照光以及第二参照光的S/N。
此外，在使用采用铌酸锂或钽酸锂的波长转换元件，入射波长为1200nm以下的激励光，将其转换为波长为600nm以下的波长转换光的情况下，如果波长转换光输出超过500mW，则波长转换元件内的光吸收导致的发热会在第一去路、复路以及第二去路之间产生温度差。该温度差成为本实施例的控制的噪声，因此较为理想的是，使用通过扩大光束直径容易减轻光吸收和由其造成的温度上升的影响的体型的波长转换元件。
此外，在体型的波长转换元件的情况下，通过调节分光镜902、1401的曲率，能够提高复路以及第二去路的波长转换效率，从而能够提高第一参照光以及第二参照光的S/N。
此外，作为本实施例的另一结构，也可考虑图18所示那样的结构。图18是表示本发明的实施例4涉及的激光光源的另一结构的示意图。
在图18所示的激光光源100g中，从半导体激光器101射出的激励光射入波长转换元件701，其一部分被转换为波长转换光后，用凹面镜1904、1901仅将激励光分歧为第一激励光和第二激励光两束，再次射入波长转换元件701。在此，例如，凹面镜1904让99％以上的波长转换光透过，并反射大约50％的激励光，射出第一激励光，凹面镜1901让99％以上的波长转换光透过，并反射大约99％的激励光，射出第二激励光。
这两束第一及第二激励光分别在波长转换元件701内被转换为第一及第二波长转换光，第一及第二波长转换光经过反射激励光并且让波长转换光透过的分光镜703、1902，作为第一及第二参照光而被光电二极管704、1903监视。此外，经分光镜703、1902反射的激励光射入射束阻挡器706、707而停止。
在此，在本实施例中，与图16所示的例子相同，例如，对凹面镜1904、1901以及波长转换元件701的角度进行调节，以使波长转换元件701的极化反转周期方向与从半导体激光器101射出的激励光(去路)、以及被凹面镜1904、1901反射的第一及第二激励光(第一及第二两条复路)所成的角度分别为1.00°(＝θ2)、1.44°(＝θ1+θ2)、0.00°。因此，在图18所示的例子中，也能够发挥与图16所示的例子相同的效果，这一点自不待言。此外，在本结构中，由于两个复路的激励光的输出比恒定，因此能够提高根据这两个参照光的输出比进行温度控制的精度，从而以更高的效率得到稳定的输出光。
(实施例5)
图19是表示本发明的实施例5涉及的激光光源的结构的示意图。以下，用图19说明本发明的实施例5涉及的作为波长转换装置而起作用的激光光源。
图19所示的激光光源100h包括：半导体激光器101、电流驱动电路102、控制电路103、加热器105、衍射光学元件1601、激励光吸收滤光器1602、1603、光电二极管1604、1605、准相位匹配波长转换元件1606、以及反射防止膜705、1607。
半导体激光器101与实施例2相同，用来自电流驱动电路102的电流生成激励光。在本实施例中，激励光首先射入衍射光学元件1601，被分歧成主光路1608、两条副光路1609、1610的三个方向。在此，将主光路1608、副光路1609、1610的激励光的功率比设为例如98∶1∶1。
分歧后的占激励光输出的98％的输出最大的主光路1608的激励光射入波长转换元件1606，其一部分被转换为波长转换光，作为输出光射出到激光光源100h的外部。副光路1609、1610的激励光射入波长转换元件1606，其一部分被转换为波长转换光。副光路1609、1610的波长转换光分别通过激励光吸收滤光器1602、1603，由光电二极管1604、1605将其输出作为参照光的输出而加以测量。在此，激励光吸收滤光器1602、1603吸收激励光，并让波长转换光透过。
在本实施例中，通过针对每一部分(主光路1608的激励光通过的中间部、副光路1609的激励光通过的上部以及副光路1610的激励光通过的下部)改变准相位匹配波长转换元件1606的极化反转周期，能够使主光路1608、副光路1609、1610中的温度特性分别具有图17的温度特性1501、1503、1502那样的关系。即，能够进行与实施例4相同的控制。
本实施例由于射入主光路与副光路的激励光功率的比为恒定，所以即使在激励光的输出变动较大的情况下，也能进行高精度的温度控制。此外，通过在波长转换元件1606的出射入射面设置防止激励光以及波长转换光的反射的反射防止膜705、1607，能够防止从副光路1609、1610生成的波长转换光以外的没有意图的波长转换光入射到光电二级管1604、1605。由此，能够进行高精度的控制。
另外，在本实施例中，示意了副光路为两条的情况，但只要副光路为一条以上便可。但是，通过采用两条以上，与实施例4相同，能够基于两个参照光的输出比进行使用控制电路103以及加热器105的温度控制，从而能够进行更高精度的温度控制。
此外，在本实施例中，是在每一部分使用了极化反转周期不同的波长转换元件，但也可以与实施例4相同，使用调整主光路以及两条副光路与极化反转周期的角度的方法。与通过改变极化反转周期来改变相位匹配温度的方法相比，通过改变各个光路与极化反转周期的角度来改变相位匹配温度的方法能够高精度地调节相位匹配温度。
但是，在角度的差过小，难以分离来自各个光路的波长转换光的情况下，更为理想的是，如实施例2所示，使用调节各个光路中的极化反转周期和相对于极化反转周期方向的角度这两个的方法。虽然也基于光源的尺寸，但在主光路与副光路的角度为10°以下时，适合用该方法。
(实施例6)
图20是表示本发明的实施例6涉及的激光光源的结构的示意图。以下，用图20来说明本发明的实施例6涉及的作为波长转换装置而起作用的激光光源。
图20所示的激光光源100i包括：半导体激光器101、电流驱动电路102、控制电路103、加热器105、准相位匹配波长转换元件1701、光反射膜1702、分光膜1703、光分歧镜1704、1705以及光电二极管1706、1707。
半导体激光器101与实施例2相同，用来自电流驱动电路102的电流生成激励光。在本实施例中，激励光射入准相位匹配波长转换元件1701，在形成于准相位匹配波长转换元件1701的两端面的光反射膜1702与分光膜1703之间多次反射，形成多条光路。在此，光反射膜1702同时反射激励光和波长转换光，分光膜1703反射激励光，让波长转换光透过。因此，在各光路中产生的波长转换光从形成分光膜1703的端面射出。射出的波长转换光的一部分经光分歧镜1704、1705分歧，射入光电二极管1706、1707，其输出被加以监视。
在本实施例的激光光源100i中，通过针对每一光路改变准相位匹配波长转换元件1701的极化反转周期(例如，通过随着从上部向下部移动而使极化反转周期变窄)，使各光路的相位匹配温度一点点错开。其结果是，如图21所示，输出光的全功率(total powerof output light)的温度特性1801从40℃到60℃具有稳定的温度特性，因此，相对于温度变化的输出变化得以减轻，即使在温度变化剧烈的环境下也能实现输出稳定的激光光源。
但是，由于全功率的温度特性1801从40℃到60℃呈大致平坦的特性，所以在40℃到60℃之间，无法根据输出光的值预测准相位匹配波长转换元件1701的温度，无法进行加热或冷却的判断。于是，在本实施例中，将从相位匹配温度最低的光路和相位匹配温度最高的光路生成的波长转换光的一部分作为参照光，分别入射到光电二极管1706、1707，对其输出进行监视。如图21所示，入射到光电二极管1706、1707的参照光的温度特性1802、1803分别在40℃和60℃达到最大。即，通过监视它们的输出，在输出光的温度达到开始下降的40℃以下或60℃以上之前，能够进行准相位匹配波长转换元件1701的加热或冷却的判断。
此外，在本实施例中，由于波长转换元件1701内激励光的光路较长，所以由于衍射激光的光束直径扩大，波长转换效率下降。因此，作为波长转换元件1701，较为理想的是使用板波导路型的波长转换元件，由此能够减轻其中一个方向的衍射效果，从而能够得到较高的波长转换效率。
此外，在实施例1至6的结构中，较为理想的是，波长转换元件内的多条光路分别离开加热器(波长转换元件的温度调节部件)相同程度的距离，因此，实施例1至6的加热器设置在与各图的纸面平行的波长转换元件的侧面(背面)。由此，减轻光路间的温度差，提高温度控制的精度。另外，配置加热器的面并不特别限定于上述的例子，能够进行各种变更。
(实施例7)
图22是表示本发明的实施例7涉及的图像显示装置的结构的一个例子的概要结构图。
如图22所示，本实施例的图像显示装置2010包括：多个激光光源2001a、2001b、2001c和让来自多个激光光源2001a、2001b、2001c的激光射束扫描的多个扫描部2002a、2002b、2002c。并且，使用红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三种颜色的激光光源2001a、2001b、2001c作为光源。红色激光光源(R光源)2001a使用波长为640nm的采用基于AlGaInP/GaAs材料(AlGaInP/GaAs-based material)的半导体激光器装置，蓝色激光光源(B光源)2001c使用波长为450nm的采用基于GaN材料(GaN-based material)的半导体激光器装置。此外，绿色激光光源(G光源)2001b使用实施例1至6中的任一个的激光光源，作为射出波长为532nm的激光的波长转换装置来使用。
从图像显示装置2010的R、G、B的各光源2001a、2001b、2001c射出的激光射束，通过聚光透镜2009a、2009b、2009c而被聚光后，通过构成扫描部的反射型二维射束扫描部2002a、2002b、2002c扫描到扩散板2003a、2003b、2003c上。图像数据被分为R、G、B各自的数据，与各数据对应的信号被输入到空间调制元件2005a、2005b、2005c。来自扩散板2003a、2003b、2003c的激光射束通过场透镜2004a、2004b、2004c而被汇聚，输入到空间调制元件2005a、2005b、2005c并根据图像数据加以调制后，通过由二色棱镜2006合波，彩色图像得以形成。以此方式合波的图像通过投影透镜2007被投影到屏幕2008。
但是，在从G光源2001b入射到空间调制元件2005b的光路中，插有用于使G光在空间调制元件2005b上的光点与R光及B光相同的凹透镜2009。此外，G光源2001b，通过在实施例1至6所示的G光源中附加聚光透镜(未图示)等光学部件，将输出光的多个光束聚光，使反射型二维射束扫描部2002b易于进行扫描。此外，在反射型二维射束扫描部2002a、2002c与扩散板2003a、2003c之间配置镜2011a、2011c。
这样，在本实施例的图像显示装置2010中，G光源2001b使用实施例1至6所示的G光源。即，图像显示装置2010包括：屏幕2008，多个激光光源2001a、2001b、2001c，和让来自激光光源2001a、2001b、2001c的激光射束扫描的扫描部2002a、2002b、2002c，其中激光光源2001a、2001b、2001c采用使用至少分别射出红色、绿色以及蓝色的光源的结构，激光光源2001a、2001b、2001c中，至少绿色的光源(G光源)2001b使用实施例1至6的任一个激光光源。
通过采用这样的结构，能够实现色彩再现性良好、低功耗的稳定的图像显示装置。此外，也可以从本实施例的图像显示装置2010的结构中省去屏幕2008，直接在视网膜上形成图像。通过这样做，能够实现低功耗、小型且广视角的图像显示。
(实施例8)
图23是表示本发明的实施例8涉及的图像显示装置的结构的一个例子的概要结构图。在本实施例中，作为图像显示装置的一个例子，给出液晶显示装置2106的示意结构，液晶显示装置2106使用包含作为G光源的实施例1至6中的任一个激光光源的背光照明装置2101。
如图23所示，液晶显示装置2106的结构为包括作为空间调制元件的液晶显示面板2107和从背面一侧照明液晶显示面板2107的背光照明装置2101。而且，背光照明装置2101的光源为激光光源2102，激光光源2102至少包含分别射出红色、绿色以及蓝色的R光源2102a、G光源2102b以及B光源2102c。即，R光源2102a、G光源2102b以及B光源2102c分别射出红色、绿色以及蓝色的激光。激光光源2102中的G光源2102b使用由实施例1至6所示的激光光源构成的G光源。
在此，R光源2102a，使用波长为640nm的采用AlGaInP/GaAs系材料的半导体激光器装置，蓝色激光光源(B光源)2102c，使用波长为450nm的采用GaN系材料的半导体激光器装置。此外，绿色激光光源(G光源)2102b，使用实施例1至6中所示的任一个的激光光源，作为射出波长532nm的激光的波长转换装置来使用。
下面对本实施例的液晶显示装置2106的结构进行具体说明。本实施例中的液晶显示装置2106包括背光照明装置2101和液晶显示面板2107，其中，液晶显示面板2107具有偏振板2108和液晶板2109，利用从该背光照明装置2101射出的R光、G光以及B光的激光进行图像显示，。
背光照明装置2101包括：汇集来自R光源2102a、G光源2102b以及B光源2102c的R光、G光以及B光的激光并经由导光部2104引导至导光板2105的光纤2103，和被导入的R光、G光以及B光的激光均匀充满而从主面(未图示)射出激光的导光板2105。另外，G光源2102b在实施例1至6所示的激光光源中附加聚光透镜(未图示)等光学部件，输出光的多个光束聚光到光纤2103后被引导至导光板2105。
因此，在本实施例中，也能够实现色彩再现性良好、低功耗的稳定的图像显示装置。另外，在上述说明中，作为使用激光光源的图像显示装置，示出了将透过型液晶面板作为空间调制元件使用的液晶显示装置，当然，将DMD镜或反射型LCOS用于空间调制元件的投影仪等图像显示装置也能显示相同的效果。
(实施例9)
图24是表示本发明的实施例9涉及的激光加工装置的结构的一个例子的概要结构图。在此，激光加工装置使用实施例1至6中的任一个激光光源。
如图24所示，激光加工装置2201包括激光光源2202、扫描镜2203以及工作台2204，对样品2205进行加工。激光光源2202采用实施例1至6的其中之一所示的激光光源，通过由扫描镜2203反射从激光光源2202射出的激光来照射样品2205，使样品2205上的激光照射位置沿Y轴方向移动。同时，通过使载有样品2205的工作台2204沿X轴方向移动，使样品2205上的激光照射位置沿X轴方向移动。
在这样的结构中，例如，通过使激光光源2202脉冲振荡让激光照射到任意的激光照射位置，能够在样品2205的表面上实施任意图案的打标(marking)。此外，将样品2205设置在水槽内，与上述相同，通过让激光对着样品2205的表面上脉冲照射，也能应用于激光喷丸(laser peening)等。
这样，实施例1至6的激光光源能够生成稳定的射束质量高的激光，作为激光打标(laser marking)或激光喷丸等激光加工装置中使用的光源是较为理想的。
此外，较为理想的是，在激光喷丸中使用生成作为波长转换光的波长为441nm以上592nm以下的光的激光光源，由此，可以防止水通过吸收激光而蒸发，从而能够取得样品2205的照射面上的较高的激光喷丸效果。
在本实施例中，描述了使用扫描镜的激光扫描型加工装置，但这是使用激光光源的加工装置的一个例子，也可以采用具有例如，让激光光源生成的激光射入光纤，对朝向光纤的相反面(出射端)的任意照射面照射激光的结构的加工装置。通过采用这样的结构，能够实现手术用的激光加工装置。
此外，在将波长转换生成的波长转换光射入光纤加以使用的情况下，为了减轻射入光纤时的插入损失，使用M2(M的平方)为1.4以下的光束质量好的激光光源较为理想。
此外，本说明书中各实施例所示的结构为一个例子，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种各样的变更，这一点自不待言。
根据上述的各实施例，将本发明归纳如下。即，本发明所提供的激光光源包括：激励光光源；采用非线性光学晶体的波长转换元件，其具有让来自上述激励光光源的激励光经过的多条光路，通过将经过上述多条光路的激励光转换为波长转换光，生成具有第一温度特性且向装置外部射出的输出光和具有与上述第一温度特性不同的第二温度特性的参照光；测量上述参照光的参照光测量部；以及基于由上述参照光测量部测量到的参照光来控制上述波长转换元件的温度的控制部。
在该激光光源中，波长转换元件内形成有让激励光经过的多条光路，监视具有与作为向激光光源外部输出的波长转换光的输出光不同的温度特性的参照光，对波长转换元件进行温度控制，因此参照光的强度在输出光的强度达到最大的元件温度下具有倾斜部分，通过利用该倾斜部分控制波长转换元件的温度，能够在输出光的强度达到最大的元件温度附近进行高速的温度控制，从而能够大幅度减轻以往的温度控制中发生的输出变动，并能够使输出得以稳定。
较为理想的是，上述输出光具有在第一元件温度下达到最大值的第一温度特性，上述参照光具有在与上述第一元件温度不同的第二元件温度下达到最大值的第二温度特性，上述参照光的强度在上述输出光的强度达到最大值的元件温度下为上述参照光的最大值的15％以上85％以下，而为上述参照光的最大值的30％以上60％以下则更为理想。
在前者的情况下，S/N足够高，能够进行高精度的温度控制，而在后者的情况下，由于相对于温度变化的参照光的输出变动足够地增大，因此能够进行高速的温度控制，进一步减轻输出变动。
较为理想的是，上述控制部预先存储上述输出光的强度达到最大值的元件温度下的上述参照光的强度，调整上述波长转换元件的温度，以使由上述参照光测量部测量到的参照光的强度达到所存储的参照光的强度。
在此情况下，由于预先存储元件温度达到输出光的相位匹配温度时参照光的强度，进行温度调节以使参照光达到预先存储的值，所以通过监视参照光的输出，能够立即进行加热或冷却的判断。其结果是，能够进行高速的温度控制，并且能够以高效率进行稳定的波长转换，此外，还能够防止输出光的光束劣化。
上述控制部也可以根据由上述参照光测量部测量到的参照光计算上述波长转换元件的标准化波长转换效率，并且预先存储上述输出光的强度达到最大值的元件温度下的标准化波长转换效率，调整上述波长转换元件的温度，以使根据由上述参照光测量部测量到的参照光计算出的标准化波长转换效率达到所存储的标准化波长转换效率。
在此情况下，由于预先存储元件温度达到输出光的相位匹配温度时的标准化波长转换效率，进行温度调节以使标准化波长转换效率达到预先存储的值，所以通过监视标准化波长转换效率，能够立即进行加热或冷却的判断。其结果是，能够进行高速的温度控制，并且能够以高效率进行稳定的波长转换，此外，还能够防止输出光的光束劣化。进而，由于标准化波长转换效率的增减不受激励光的输入的增减的影响，仅依赖于元件温度，因此能够高精度地进行温度控制。
上述参照光测量部也可以包括测量具有在低于上述第一元件温度的低温下达到最大值的向低温一侧移动的温度特性的第一参照光的第一参照光测量部，和测量具有在高于上述第一元件温度的高温下达到最大值的向高温一侧移动的温度特性的第二参照光的第二参照光测量部，上述控制部计算由上述第一及第二参照光测量部测量到的第一及第二参照光的输出比，并且预先存储上述输出光的强度达到最大值的元件温度下的第一及第二参照光的输出比，调整上述波长转换元件的温度，以使根据由上述第一及第二参照光测量部测量到的第一及第二参照光而计算出的输出比达到所存储的输出比。
在此情况下，由于预先存储元件温度达到输出光的相位匹配温度时第一参照光与第二参照光的输出比，能够在输出比大于预先存储的值时进行增加波长转换元件的温度的控制，在小于时进行减小波长转换元件的温度的控制，所以，即使在多条激励光的光路中的去路中的波长转换效率、或去路中未被转换的激励光的输出发生变动的情况下，也能够高精度地实施温度控制。
较为理想的是，上述激光光源还包括测量上述输出光的一部分的输出光测量部，上述控制部基于由上述输出测量部测量到的输出光，控制上述激励光光源，以使输出到装置外部的上述输出光的强度为恒定。
在此情况下，既基于输出光的强度进行输出恒定控制，又进行使用参照光的温度控制，因此输出总是保持稳定，并且元件温度与相位匹配温度总是大体上一致，从而能够防止在偏离相位匹配温度的温度下进行波长转换时发生的光束劣化。
较为理想的是，上述激光光源还包括测量从上述波长转换元件射出的激励光的激励光测量部。
在此情况下，通过合计测量到的激励光的输出和测量到的参照光的输出，能够监视多条激励光的光路中复路的激励光的输出，因此能够高精度地进行输出恒定控制。
较为理想的是，上述波长转换元件为体型波长转换元件。
在此情况下，通过扩大光束直径，能够减轻光吸收和由其造成的温度上升的影响，并能够减少波长转换元件内的传播损失。
上述波长转换元件也可以为板波导路型波长转换元件。
在此情况下，当波长转换光的强度为10W以下时，容易确保多条激励光的光路中的复路的激励光的强度，能得到复路中的从激励光到波长转换光的高转换效率，因此能够充分提高参照光的S/N。
较为理想的是，上述波长转换元件为准相位匹配波长转换元件。
在此情况下，能够部分调节极化反转周期结构的周期或者部分形成没有极化反转周期结构的部分，因此能够自由调节多个参照光的相位匹配温度和温度容许范围。
较为理想的是，上述波长转换元件的生成上述参照光的激励光光路中的极化反转周期与生成上述输出光的激励光光路中的极化反转周期不同。
在此情况下，能够容易地生成温度特性不同的输出光以及参照光。
较为理想的是，上述波长转换元件采用以铌酸锂或钽酸锂为主的非线性光学晶体。在此情况下，能够进行高效率的波长转换。
本发明所提供的另一激光光源包括：激励光光源；采用将来自上述激励光光源的激励光转换为波长不同的波长转换光的非线性光学晶体的波长转换元件；将从上述波长转换元件射出的波长转换光的一部分作为输出光加以测量的输出光测量部；以及控制部，该控制部同时进行基于由上述输出测量部测量到的输出光控制上述激励光光源以使上述波长转换光的强度为恒定的输出恒定控制，和调整上述波长转换元件的温度以使上述波长转换元件的温度接近相位匹配温度的温度控制。
在该激光光源中，由于是在将波长转换光的输出反馈至激励光光源的输出恒定控制中进行温度控制，以使波长转换元件的温度接近相位匹配温度，所以，能够在不停止输出恒定控制的情况下消除元件温度与相位匹配温度的偏差。其结果是，不会发生输出的剧烈变动，因此能够频繁地进行温度控制，能够总是维持高的波长转换效率，并且由于总是进行最佳温度下的波长转换，所以波长转换光的光束劣化也较少。此外，在激励光光源使用半导体激光器的情况下，能够减少驱动电流，能够抑制半导体激光器的性能下降或寿命缩短。
较为理想的是，上述控制部同时进行上述输出恒定控制，和加热或冷却上述波长转换元件以使入射到上述波长转换元件的激励光的强度达到最小的温度控制。
在此情况下，监视激励光，进行加热或冷却波长转换元件以使入射到波长转换元件的激励光的强度达到最小的温度控制，因此能够在不使调节激励光光源的输入电力以使波长转换光的强度为恒定的输出恒定控制停止的情况下，调整波长转换元件的温度以使波长转换元件的温度接近相位匹配温度。
上述控制部也可以同时进行上述输出恒定控制，和加热或冷却上述波长转换元件以使上述波长转换元件的标准化波长转换效率达到最大的温度控制。
在此情况下，进行加热或冷却波长转换元件以使标准化波长转换效率达到最大的温度控制，因此能够在不使调节激励光光源的输入电力以使波长转换光的强度为恒定的输出恒定控制停止的情况下，调整波长转换元件的温度以使波长转换元件的温度接近相位匹配温度。此外，标准化波长转换效率的增减不受激励光的输入的增减的影响，仅依赖于元件温度，因此能够高精度地进行温度控制。
上述控制部也可以同时进行上述输出恒定控制，和加热或冷却上述波长转换元件以使从上述波长转换元件射出的激励光的强度达到最小的温度控制。
在此情况下，进行加热或冷却波长转换元件以使从上述波长转换元件射出的激励光的强度达到最小的温度控制，因此能够在不使调节激励光光源的输入电力以使波长转换光的强度为恒定的输出恒定控制停止的情况下，调整波长转换元件的温度以使波长转换元件的温度接近相位匹配温度。
上述控制部也可以同时进行上述输出恒定控制，和加热或冷却上述波长转换元件以使上述激励光光源的输入电力达到最小的温度控制。
在此情况下，进行加热或冷却波长转换元件以使激励光光源的输入电力达到最小的温度控制，因此能够在不使调节激励光光源的输入电力以使波长转换光的强度为恒定的输出恒定控制停止的情况下，调整波长转换元件的温度以使波长转换元件的温度接近相位匹配温度。
较为理想的是，上述控制部预先存储，当上述波长转换元件的温度为相位匹配温度时，能得到所期望的波长转换光的，入射到上述波长转换元件的激励光的强度、上述波长转换元件的标准化波长转换效率、从上述波长转换元件射出的激励光的强度以及上述激励光光源的输入电力中用于控制的值。
在此情况下，能够进行温度调节以使控制值达到预先存储的值，因此能够进行高速的温度控制。
较为理想的是，上述控制部当入射到上述波长转换元件的激励光的强度、上述波长转换元件的标准化波长转换效率、从上述波长转换元件射出的激励光的强度以及上述激励光光源的输入电力的其中之一满足预先设定的阈值条件时，从上述温度控制切换到控制上述波长转换元件的温度恒定的温度恒定控制。
在此情况下，温度恒定控制中能够减轻温度恒定控制所需要的控制部的负荷。
较为理想的是，上述控制部控制上述激励光光源的输入电力使其具有上限。
在此情况下，能够防止激励光光源的劣化，延长激励光光源的寿命。
较为理想的是，上述波长转换元件为形成了极化反转周期结构的非线性光学晶体，上述波长转换元件的相位匹配温度高于环境温度。
在此情况下，在常温的环境下，无须波长转换元件的冷却功能，能够将廉价的加热器等作为波长转换元件的加热以及冷却部件使用。
较为理想的是，上述激光光源射出的激光的M2为1.4以下。
在此情况下，能够得到光束质量良好的激光，因此能够实现适于激光加工用途的激光光源。
本发明所提供的图像显示装置包括多个激光光源、空间调制元件和将从上述激光光源射出的光引导至上述空间调制元件的光学系统，上述多个激光光源至少包含红色、绿色以及蓝色的激光光源，上述多个激光光源中至少绿色的激光光源为上述的任一个激光光源。
本发明所提供的另一图像显示装置包括多个激光光源、扫描部和将从上述多个激光光源射出的光引导至上述扫描部的光学系统，上述扫描部让由上述光学系统引导的来自多个激光光源的光扫描，上述多个激光光源至少包含红色、绿色以及蓝色的激光光源，上述多个激光光源中至少绿色的激光光源为上述的任一个激光光源。
在这些图像显示装置中，由于将实施上述控制的激光光源作为显示器使用，因此能够实现白平衡的变动少且低功耗的图像显示装置。
本发明所提供的另一加工装置包括激光光源和将从上述激光光源射出的激光引导至加工对象的光学系统，上述激光光源为上述的任一个激光光源。
在该加工装置中，由于使用实施上述控制的激光光源，因此能够生成稳定的光束质量高的激光，能够进行激光打标或激光喷丸等激光加工。
较为理想的是，从上述激光光源生成的激光的波长为441nm以上592nm以下。
在此情况下，能够防止由于水吸收激光而使水蒸发，因此能够在加工对象的照射面上实现高的激光喷丸效果。
产业上的利用可能性
本发明所涉及的激光光源能够实现使用波长转换元件的激光光源的输出稳定化以及高效率化，因此能够使0.5μm到0.6μm的可见区域的波长、2μm以上的中红外区域的波长的光稳定输出，应用于医疗、加工、显示等各种各样的领域。

Claims (25)

1.一种激光光源，其特征在于包括：
激励光光源；
波长转换元件，采用非线性光学晶体，具有让来自所述激励光光源的激励光经过的多条光路，通过将经过所述多条光路的激励光转换为波长转换光，生成具有第一温度特性且向装置外部射出的输出光和具有与所述第一温度特性不同的第二温度特性的参照光；
参照光测量部，测量所述参照光；以及
控制部，基于由所述参照光测量部测量到的参照光，控制所述波长转换元件的温度。
2.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于：
所述输出光，具有在第一元件温度下达到最大值的第一温度特性，
所述参照光，具有在与所述第一元件温度不同的第二元件温度下达到最大值的第二温度特性，
所述参照光的强度，在所述输出光的强度达到最大值的元件温度下，为所述参照光的最大值的15％以上85％以下。
3.根据权利要求1或2所述的激光光源，其特征在于：所述控制部，预先存储所述输出光的强度达到最大值的元件温度下的所述参照光的强度，调整所述波长转换元件的温度，以使由所述参照光测量部测量到的参照光的强度达到所存储的参照光的强度。
4.根据权利要求1或2所述的激光光源，其特征在于：所述控制部，根据由所述参照光测量部测量到的参照光计算所述波长转换元件的标准化波长转换效率，并预先存储所述输出光的强度达到最大值的元件温度下的标准化波长转换效率，调整所述波长转换元件的温度，以使根据由所述参照光测量部测量到的参照光计算出的标准化波长转换效率达到所存储的标准化波长转换效率。
5.根据权利要求1或2所述的激光光源，其特征在于：
所述参照光测量部包括，测量具有在低于所述第一元件温度的低温下达到最大值的向低温一侧移动的温度特性的第一参照光的第一参照光测量部，和测量具有在高于所述第一元件温度的高温下达到最大值的向高温一侧移动的温度特性的第二参照光的第二参照光测量部；
所述控制部，计算由所述第一及第二参照光测量部测量到的第一及第二参照光的输出比，并预先存储所述输出光的强度达到最大值的元件温度下的第一及第二参照光的输出比，调整所述波长转换元件的温度，以使根据由所述第一及第二参照光测量部测量到的第一及第二参照光计算出的输出比达到所存储的输出比。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光光源，其特征在于还包括：测量所述输出光的一部分的输出光测量部，其中，
所述控制部，基于由所述输出测量部测量到的输出光，控制所述激励光光源，以使输出到装置外部的所述输出光的强度为恒定。
7.根据权利要求6所述的激光光源，其特征在于还包括：测量从所述波长转换元件射出的激励光的激励光测量部。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的激光光源，其特征在于：所述波长转换元件为体型波长转换元件。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的激光光源，其特征在于：所述波长转换元件为板波导路型波长转换元件。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的激光光源，其特征在于：所述波长转换元件为准相位匹配波长转换元件。
11.根据权利要求10所述的激光光源，其特征在于：所述波长转换元件的生成所述参照光的激励光光路中的极化反转周期，与生成所述输出光的激励光光路中的极化反转周期不同。
12.一种激光光源，其特征在于包括：
激励光光源；
波长转换元件，采用非线性光学晶体，将来自所述激励光光源的激励光转换为波长不同的波长转换光；
输出光测量部，将从所述波长转换元件射出的波长转换光的一部分作为输出光加以测量；以及
控制部，同时进行基于由所述输出测量部测量到的输出光控制所述激励光光源以使所述波长转换光的强度为恒定的输出恒定控制，和调整所述波长转换元件的温度以使所述波长转换元件的温度接近相位匹配温度的温度控制。
13.根据权利要求12所述的激光光源，其特征在于：所述控制部同时进行所述输出恒定控制，和加热或冷却所述波长转换元件以使入射到所述波长转换元件的激励光的强度达到最小的温度控制。
14.根据权利要求12所述的激光光源，其特征在于：所述控制部同时进行所述输出恒定控制，和加热或冷却所述波长转换元件以使所述波长转换元件的标准化波长转换效率达到最大的温度控制。
15.根据权利要求12所述的激光光源，其特征在于：所述控制部同时进行所述输出恒定控制，和加热或冷却所述波长转换元件以使从所述波长转换元件射出的激励光的强度达到最小的温度控制。
16.根据权利要求12所述的激光光源，其特征在于：所述控制部同时进行所述输出恒定控制，和加热或冷却所述波长转换元件以使所述激励光光源的输入电力达到最小的温度控制。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的激光光源，其特征在于：所述控制部预先存储，当所述波长转换元件的温度为相位匹配温度时，能得到所期望的波长转换光的，入射到所述波长转换元件的激励光的强度、所述波长转换元件的标准化波长转换效率、从所述波长转换元件射出的激励光的强度以及所述激励光光源的输入电力中的用于控制的值。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的激光光源，其特征在于：所述控制部，当入射到所述波长转换元件的激励光的强度、所述波长转换元件的标准化波长转换效率、从所述波长转换元件射出的激励光的强度以及所述激励光光源的输入电力的其中之一满足预先设定的阈值条件时，从所述温度控制切换到控制所述波长转换元件的温度恒定的温度恒定控制。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的激光光源，其特征在于：所述控制部控制所述激励光光源的输入电力使其具有上限。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的激光光源，其特征在于：所述波长转换元件为形成了极化反转周期结构的非线性光学晶体，所述波长转换元件的相位匹配温度高于环境温度。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的激光光源，其特征在于：所述激光光源射出的激光的M2为1.4以下。
22.一种图像显示装置，其特征在于包括：
多个激光光源；
空间调制元件；以及
将从所述激光光源射出的光引导至所述空间调制元件的光学系统；其中，
所述多个激光光源，至少包含红色、绿色以及蓝色的激光光源，
所述多个激光光源中，至少绿色的激光光源为如权利要求1至21中任一项所述的激光光源。
23.一种图像显示装置，其特征在于包括：
多个激光光源；
扫描部；以及
将从所述多个激光光源射出的光引导至所述扫描部的光学系统；其中，
所述扫描部，让由所述光学系统引导的来自多个激光光源的光扫描，
所述多个激光光源，至少包含红色、绿色以及蓝色的激光光源，
所述多个激光光源中，至少绿色的激光光源为如权利要求1至21中任一项所述的激光光源。
24.一种加工装置，其特征在于包括：
激光光源；以及
将从所述激光光源射出的激光引导至加工对象的光学系统；其中，
所述激光光源为如权利要求1至21中任一项所述的激光光源。
25.根据权利要求24所述的加工装置，其特征在于：从所述激光光源生成的激光的波长为441nm以上592nm以下。
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