JP2000352731A - レーザ光発生装置 - Google Patents
レーザ光発生装置Info
- Publication number
- JP2000352731A JP2000352731A JP11162696A JP16269699A JP2000352731A JP 2000352731 A JP2000352731 A JP 2000352731A JP 11162696 A JP11162696 A JP 11162696A JP 16269699 A JP16269699 A JP 16269699A JP 2000352731 A JP2000352731 A JP 2000352731A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- harmonic
- optical
- resonator
- fundamental wave
- optical resonator
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノイズが少なく、効率的かつ安定した連続波
短波長光源を得ることができるレーザ光発生装置を提供
すること。 【解決手段】 基本波レーザ光源１から入射する基本波
ｆ0 の第二高調波２ｆ0を発生させる第二高調波発生媒
質７を有する光共振器４を用いて、第二高調波２ｆ0 の
共振制御を行うのに用いる誤差信号ｅを、基本波ｆ0 に
対して信号発生器３から固定周波数で位相変調を与え、
かつ光共振器４から外部へ漏れる第二高調波２ｆ0 の同
じ周波数成分の位相を検出することにより得るように
し、これをレーザ光源の周波数制御手段にフィードバッ
クして、連続波で安定な共振の制御を行う。
短波長光源を得ることができるレーザ光発生装置を提供
すること。 【解決手段】 基本波レーザ光源１から入射する基本波
ｆ0 の第二高調波２ｆ0を発生させる第二高調波発生媒
質７を有する光共振器４を用いて、第二高調波２ｆ0 の
共振制御を行うのに用いる誤差信号ｅを、基本波ｆ0 に
対して信号発生器３から固定周波数で位相変調を与え、
かつ光共振器４から外部へ漏れる第二高調波２ｆ0 の同
じ周波数成分の位相を検出することにより得るように
し、これをレーザ光源の周波数制御手段にフィードバッ
クして、連続波で安定な共振の制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光発生装置
に関し、更に詳しくは、連続波の安定した短波長光源を
得ることができるレーザ光発生装置に関する。
に関し、更に詳しくは、連続波の安定した短波長光源を
得ることができるレーザ光発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続波の深紫外光源は産業上、原盤記録
装置や顕微鏡の分野に応用可能であることが知られてお
り、その開発には多くの努力がなされてきた。コンパク
トで高効率なレーザ光源として、半導体レーザ励起の固
体レーザとその非線形波長変換が注目されてきた。産業
上よく用いられるのはＮｄ：ＹＡＧ等の近赤外線を基本
波として非線形波長変換を２回以上繰り返すことで短波
長化を図り、紫外線光源として用いる例がある。ここ
で、実際に用いることができる非線形光学媒質の非線形
性が限られていることから、連続波モードにおいては効
率のよい波長変換のためには、光共振器の利用が必須と
なっているのが現状である。
装置や顕微鏡の分野に応用可能であることが知られてお
り、その開発には多くの努力がなされてきた。コンパク
トで高効率なレーザ光源として、半導体レーザ励起の固
体レーザとその非線形波長変換が注目されてきた。産業
上よく用いられるのはＮｄ：ＹＡＧ等の近赤外線を基本
波として非線形波長変換を２回以上繰り返すことで短波
長化を図り、紫外線光源として用いる例がある。ここ
で、実際に用いることができる非線形光学媒質の非線形
性が限られていることから、連続波モードにおいては効
率のよい波長変換のためには、光共振器の利用が必須と
なっているのが現状である。
【０００３】従来から、第１の光共振器で基本波を共振
させ、その共振器内部に置かれた第二高調波発生媒質に
より第二高調波を得、さらに第２の光共振器で第二高調
波を共振させその共振器の中に置かれる第四高調波発生
媒質により第四高調波を得るという方法が多く採られて
きた。しかし、この方法だと、共振器が２つ以上必要に
なるという欠点がある。
させ、その共振器内部に置かれた第二高調波発生媒質に
より第二高調波を得、さらに第２の光共振器で第二高調
波を共振させその共振器の中に置かれる第四高調波発生
媒質により第四高調波を得るという方法が多く採られて
きた。しかし、この方法だと、共振器が２つ以上必要に
なるという欠点がある。
【０００４】共振器を用いた非線形波長変換の効率化は
古くから提案されており（Ashkin et al.,IEEE JQE vo
l.QE-2, No.6, P.109）、例えば図４に示すように、パ
ルス光源を用いた場合には基本波を入力として第二高調
波を共振させ、効率よく第二高調波を発生させる、ある
いは更に同じ共振器の中に置かれる第四高調波発生結晶
より第四高調波を得ることも実現されている（Stappaer
ts et al.,Optics Letters vol.19 P.563(1994), Tidwe
ll et al.,Optics Letters vol.18 p.1517(1993), Knit
tel et al.,Optics Letters vol.22 P.366(1997)）。
古くから提案されており（Ashkin et al.,IEEE JQE vo
l.QE-2, No.6, P.109）、例えば図４に示すように、パ
ルス光源を用いた場合には基本波を入力として第二高調
波を共振させ、効率よく第二高調波を発生させる、ある
いは更に同じ共振器の中に置かれる第四高調波発生結晶
より第四高調波を得ることも実現されている（Stappaer
ts et al.,Optics Letters vol.19 P.563(1994), Tidwe
ll et al.,Optics Letters vol.18 p.1517(1993), Knit
tel et al.,Optics Letters vol.22 P.366(1997)）。
【０００５】図４について説明すると、レーザ光源１１
から出た基本波は、モード整合器１２、ミラー１３、１
４を介して光共振器１５に入射する。光共振器１５は、
６枚のミラー１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ、１５
Ｅ、１５Ｆで構成され、内部に第二高調波発生媒質１９
および第四高調波発生媒質２０を有している。ミラー１
５Ｃから外部へ透過する基本波はビームダンプ２１に捕
獲され、一方、得られた第四高調波はミラー１５Ｆから
出力される。そこで、上記従来技術では、光共振器１５
において共振状態を得るために、ミラー１５Ｂから漏れ
る光を受光手段１６で受光し、これを共振器長制御サー
ボ１７を介してミラー１５Ｄにマウントしたピエゾ素子
１８に供給し、受光した光と同期して常にミラー１５Ｄ
を正弦的に振動させるようにしている。
から出た基本波は、モード整合器１２、ミラー１３、１
４を介して光共振器１５に入射する。光共振器１５は、
６枚のミラー１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ、１５
Ｅ、１５Ｆで構成され、内部に第二高調波発生媒質１９
および第四高調波発生媒質２０を有している。ミラー１
５Ｃから外部へ透過する基本波はビームダンプ２１に捕
獲され、一方、得られた第四高調波はミラー１５Ｆから
出力される。そこで、上記従来技術では、光共振器１５
において共振状態を得るために、ミラー１５Ｂから漏れ
る光を受光手段１６で受光し、これを共振器長制御サー
ボ１７を介してミラー１５Ｄにマウントしたピエゾ素子
１８に供給し、受光した光と同期して常にミラー１５Ｄ
を正弦的に振動させるようにしている。
【０００６】このように従来の技術では、共振の制御を
行うための誤差信号の発生は共振器長を細かく変化さ
せ、高調波出力を最大に保つという、いわゆるditherin
g と呼ばれる手段が用いられてきた。この技術は原理的
には連続波でも応用可能であるが、ditherの分だけ出力
が変動してノイズが多く発生し、本質的に安定なレーザ
光源の実現の妨げとなっていた。
行うための誤差信号の発生は共振器長を細かく変化さ
せ、高調波出力を最大に保つという、いわゆるditherin
g と呼ばれる手段が用いられてきた。この技術は原理的
には連続波でも応用可能であるが、ditherの分だけ出力
が変動してノイズが多く発生し、本質的に安定なレーザ
光源の実現の妨げとなっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題に
鑑みてなされ、ノイズが少なく、効率的で安定した連続
波短波長光源を得ることができるレーザ光発生装置を提
供することを課題とする。
鑑みてなされ、ノイズが少なく、効率的で安定した連続
波短波長光源を得ることができるレーザ光発生装置を提
供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するに
あたり、本発明の請求項１では、連続波で基本波を発す
るレーザ光源と、基本波に固定周波数で位相変調を与え
る位相変調器と、基本波の第二高調波を発生する非線形
光学媒質を内部に有し第二高調波を共振させる光共振器
と、基本波の光周波数を制御する周波数制御手段と、光
共振器の外部に配置され、光共振器から漏れる第二高調
波の光を受光する受光手段と、受光手段からの信号と上
記位相変調器に与える電気信号との同期検波を行ってそ
の誤差信号を発生する手段とを有し、この誤差信号を上
記周波数制御手段にフィードバックすることにより、光
共振器内における共振周波数と同期する基本波の光周波
数を保持するようにしている。
あたり、本発明の請求項１では、連続波で基本波を発す
るレーザ光源と、基本波に固定周波数で位相変調を与え
る位相変調器と、基本波の第二高調波を発生する非線形
光学媒質を内部に有し第二高調波を共振させる光共振器
と、基本波の光周波数を制御する周波数制御手段と、光
共振器の外部に配置され、光共振器から漏れる第二高調
波の光を受光する受光手段と、受光手段からの信号と上
記位相変調器に与える電気信号との同期検波を行ってそ
の誤差信号を発生する手段とを有し、この誤差信号を上
記周波数制御手段にフィードバックすることにより、光
共振器内における共振周波数と同期する基本波の光周波
数を保持するようにしている。
【０００９】上記誤差信号は、光共振器への入射光と光
共振器からの出射光との間の位相のズレに対応した信号
で、この誤差信号がゼロとなる点すなわち共振点に、基
本波の光周波数が一致するように上記周波数制御手段を
制御するとともに、その共振周波数に当該基本波の光周
波数を固定することにより、共振状態を維持する。これ
により、低ノイズの連続波の第二高調波を効率的にかつ
安定して得ることができる。
共振器からの出射光との間の位相のズレに対応した信号
で、この誤差信号がゼロとなる点すなわち共振点に、基
本波の光周波数が一致するように上記周波数制御手段を
制御するとともに、その共振周波数に当該基本波の光周
波数を固定することにより、共振状態を維持する。これ
により、低ノイズの連続波の第二高調波を効率的にかつ
安定して得ることができる。
【００１０】また、本発明の請求項２では、請求項１の
構成要素である周波数制御手段に代えて、光共振器の光
路長を制御する共振器長制御手段を設け、上記誤差信号
を当該共振器長制御手段にフィードバックすることによ
り、光共振器内における共振周波数と同期する光共振器
の共振器長を保持するようにしている。この構成によれ
ば、共振器長を一定に保つことができるので、請求項１
の発明と同様に、低ノイズの連続波の第二高調波を効率
的にかつ安定して得ることができる。
構成要素である周波数制御手段に代えて、光共振器の光
路長を制御する共振器長制御手段を設け、上記誤差信号
を当該共振器長制御手段にフィードバックすることによ
り、光共振器内における共振周波数と同期する光共振器
の共振器長を保持するようにしている。この構成によれ
ば、共振器長を一定に保つことができるので、請求項１
の発明と同様に、低ノイズの連続波の第二高調波を効率
的にかつ安定して得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【００１２】図１は本発明の第１の実施の形態によるレ
ーザ光発生装置を示している。光共振器４は、４枚のミ
ラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃ及び４Ｄで構成され、基本波レー
ザ光源１から発せられる連続波の基本波ｆ0 をミラー４
Ａ→４Ｂ→４Ｃ→４Ｄ→４Ａと順に反射させて、光共振
器４の内部で共振させるように構成される。本実施の形
態では、光共振器４で基本波ｆ0 の第二高調波２ｆ0 を
発生させるべく、共振器４の内部に第二高調波発生媒質
としての非線形光学媒質（本実施の形態ではＫＴＰ結
晶）７が設けられている。
ーザ光発生装置を示している。光共振器４は、４枚のミ
ラー４Ａ、４Ｂ、４Ｃ及び４Ｄで構成され、基本波レー
ザ光源１から発せられる連続波の基本波ｆ0 をミラー４
Ａ→４Ｂ→４Ｃ→４Ｄ→４Ａと順に反射させて、光共振
器４の内部で共振させるように構成される。本実施の形
態では、光共振器４で基本波ｆ0 の第二高調波２ｆ0 を
発生させるべく、共振器４の内部に第二高調波発生媒質
としての非線形光学媒質（本実施の形態ではＫＴＰ結
晶）７が設けられている。
【００１３】ミラー４Ａ〜４Ｄは、第二高調波２ｆ0 に
対して反射率を高くして構成され、このうちミラー４Ａ
は基本波ｆ0 に対して高い透過性を有する。第二高調波
を発生する非線形光学媒質７の入射および出射光学面に
は、第二高調波に対する反射防止膜がコーティングされ
る。反射防止膜としては、フッ化マグネシウムやタンタ
ル酸化物、シリコン酸化物などの単層または多層膜が用
いられる。また、上記非線形光学媒質７の入射側及び出
射側がブルースタ角で形成され、所定の偏光成分にある
光の透過が１００％となるようにしてコヒーレント性た
高めたレーザ光を得るようにしている。
対して反射率を高くして構成され、このうちミラー４Ａ
は基本波ｆ0 に対して高い透過性を有する。第二高調波
を発生する非線形光学媒質７の入射および出射光学面に
は、第二高調波に対する反射防止膜がコーティングされ
る。反射防止膜としては、フッ化マグネシウムやタンタ
ル酸化物、シリコン酸化物などの単層または多層膜が用
いられる。また、上記非線形光学媒質７の入射側及び出
射側がブルースタ角で形成され、所定の偏光成分にある
光の透過が１００％となるようにしてコヒーレント性た
高めたレーザ光を得るようにしている。
【００１４】本実施の形態では、光共振器４で第二高調
波２ｆ0 を効率よく発生させるために、基本波レーザ光
源１と光共振器４との間に、信号発生器３からの固定周
波数で基本波ｆ0 に位相変調を与える位相変調器２を設
けるとともに、光共振器４の外部に、この光共振器４か
ら漏れる第二高調波２ｆ0 の光を受光するフォトディテ
クタ等の受光手段５を設け、この受光手段５からの信号
を混合器６に供給して信号発生器３からの基準周波数信
号と同期検波し、その誤差信号ｅを基本波レーザ光源１
の周波数制御手段へ出力するように構成している。すな
わち、搬送波である基本波ｆ0 に信号発生器３から固定
周波数の信号波を乗せて側帯波を形成し、その光共振器
４に対する入力光および出力光のそれぞれの信号波の位
相のズレを検出することにより、共振状態が得られてい
るかどうかを検出するようにしている。
波２ｆ0 を効率よく発生させるために、基本波レーザ光
源１と光共振器４との間に、信号発生器３からの固定周
波数で基本波ｆ0 に位相変調を与える位相変調器２を設
けるとともに、光共振器４の外部に、この光共振器４か
ら漏れる第二高調波２ｆ0 の光を受光するフォトディテ
クタ等の受光手段５を設け、この受光手段５からの信号
を混合器６に供給して信号発生器３からの基準周波数信
号と同期検波し、その誤差信号ｅを基本波レーザ光源１
の周波数制御手段へ出力するように構成している。すな
わち、搬送波である基本波ｆ0 に信号発生器３から固定
周波数の信号波を乗せて側帯波を形成し、その光共振器
４に対する入力光および出力光のそれぞれの信号波の位
相のズレを検出することにより、共振状態が得られてい
るかどうかを検出するようにしている。
【００１５】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。
る。
【００１６】基本波レーザ光源１から発せられる基本波
ｆ0 は、位相変調器２により信号発生器３からの基準周
波数信号で位相変調され、ミラー４Ａから光共振器４へ
入射する。基本波ｆ0 が非線形光学媒質７に入射するこ
とにより、第二高調波２ｆ0が発生する。残った基本波
ｆ0 は大部分がミラー４Ｂを透過して外部へ出射する。
第二高調波２ｆ0 は、ミラー４Ａ〜４Ｄで反射する度に
僅かずつではあるが透過しながらも、大部分は光共振器
４を一周し、また同じパスに重なる。受光手段５は、光
共振器４から漏れてくる第二高調波２ｆ0 を受光し、こ
の受光手段５の出力信号と信号発生器３からの基準周波
数信号とを混合器６において公知の同期検波（位相敏感
検波）を行って誤差信号ｅを得る。
ｆ0 は、位相変調器２により信号発生器３からの基準周
波数信号で位相変調され、ミラー４Ａから光共振器４へ
入射する。基本波ｆ0 が非線形光学媒質７に入射するこ
とにより、第二高調波２ｆ0が発生する。残った基本波
ｆ0 は大部分がミラー４Ｂを透過して外部へ出射する。
第二高調波２ｆ0 は、ミラー４Ａ〜４Ｄで反射する度に
僅かずつではあるが透過しながらも、大部分は光共振器
４を一周し、また同じパスに重なる。受光手段５は、光
共振器４から漏れてくる第二高調波２ｆ0 を受光し、こ
の受光手段５の出力信号と信号発生器３からの基準周波
数信号とを混合器６において公知の同期検波（位相敏感
検波）を行って誤差信号ｅを得る。
【００１７】図２は、実験的に得られた第二高調波２ｆ
0 の強度信号と誤差信号ｅの波形を示している。この誤
差信号ｅの波形は、周波数制御手段により基本波レーザ
光源１から発せられる基本波ｆ0 の光周波数をその制御
範囲内でスキャニングして得られた誤差信号の出力分布
であり、中央部に現れる急峻なスロープの中心点Ｃ
0（誤差信号ゼロ）の点が、光共振器４内の光周波数と
基本波ｆ0 の光周波数とが同期する共振周波数（共振
点）を表している。この点Ｃ0 において、光共振器４の
共振器長の一周の光路長は第二高調波２ｆ0 の波長の整
数倍であり、第二高調波２ｆ0 の共振効果によって第二
高調波発生の効率が増強される。すなわち、この点でレ
ーザ光出力強度信号Ｉが最大のピークを示し、基本波ｆ
0 の光周波数をこの共振周波数に一致させれば光共振器
４内における第二高調波の共振状態が得られる。
0 の強度信号と誤差信号ｅの波形を示している。この誤
差信号ｅの波形は、周波数制御手段により基本波レーザ
光源１から発せられる基本波ｆ0 の光周波数をその制御
範囲内でスキャニングして得られた誤差信号の出力分布
であり、中央部に現れる急峻なスロープの中心点Ｃ
0（誤差信号ゼロ）の点が、光共振器４内の光周波数と
基本波ｆ0 の光周波数とが同期する共振周波数（共振
点）を表している。この点Ｃ0 において、光共振器４の
共振器長の一周の光路長は第二高調波２ｆ0 の波長の整
数倍であり、第二高調波２ｆ0 の共振効果によって第二
高調波発生の効率が増強される。すなわち、この点でレ
ーザ光出力強度信号Ｉが最大のピークを示し、基本波ｆ
0 の光周波数をこの共振周波数に一致させれば光共振器
４内における第二高調波の共振状態が得られる。
【００１８】そこで本実施の形態では、誤差信号ｅに基
づいて決定した共振周波数に上記周波数制御手段をロッ
ク（固定）し、基本波レーザ光源１から常にこの共振周
波数で基本波ｆ0 を発するようにする。これにより、効
率のよい連続波の波長変換が実現され、ノイズが少なく
効率的で安定した基本波の第二高調波光源を得ることが
できる。また、第二高調波２ｆ0 の出力中に外乱等の影
響で光共振器４の共振状態が外れた場合でも、誤差信号
ｅに基づいて共振周波数を再設定すれば、共振状態を常
に保持することが可能となる。得られた第２高調波のレ
ーザ光は、ミラー４Ａ〜４Ｄのいずれかから外部へ取り
出される。
づいて決定した共振周波数に上記周波数制御手段をロッ
ク（固定）し、基本波レーザ光源１から常にこの共振周
波数で基本波ｆ0 を発するようにする。これにより、効
率のよい連続波の波長変換が実現され、ノイズが少なく
効率的で安定した基本波の第二高調波光源を得ることが
できる。また、第二高調波２ｆ0 の出力中に外乱等の影
響で光共振器４の共振状態が外れた場合でも、誤差信号
ｅに基づいて共振周波数を再設定すれば、共振状態を常
に保持することが可能となる。得られた第２高調波のレ
ーザ光は、ミラー４Ａ〜４Ｄのいずれかから外部へ取り
出される。
【００１９】なお、図２において横軸の時間は、共振点
Ｃ0 に対して位相のズレを時間で表示したものである
が、この横軸を直接、位相または周波数に置き換えて考
えるえることも可能である。また、共振点Ｃ0 が時間０
の軸に対してやや正の領域に偏っているが、これは測定
系を構成する光ケーブル内や計器内における光のディレ
イが影響したものである。
Ｃ0 に対して位相のズレを時間で表示したものである
が、この横軸を直接、位相または周波数に置き換えて考
えるえることも可能である。また、共振点Ｃ0 が時間０
の軸に対してやや正の領域に偏っているが、これは測定
系を構成する光ケーブル内や計器内における光のディレ
イが影響したものである。
【００２０】図３は、本発明の第２の実施の形態を示し
ている。なお、図において上述の第１の実施の形態と対
応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説
明は省略する。
ている。なお、図において上述の第１の実施の形態と対
応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説
明は省略する。
【００２１】すなわち本実施の形態では、光共振器４の
中に、基本波ｆ0 の第二高調波２ｆ 0 を発生する非線形
光学媒質７と併せて、第二高調波２ｆ0 の第二高調波、
つまり基本波ｆ0 の第四高調波４ｆ0 を発生する非線形
光学媒質８を配置している。これにより、ミラー４Ａ〜
４Ｄからなる１つの光共振器４を用いるだけで、基本波
ｆ0 から第四高調波４ｆ0 への変換を容易に行うことが
でき、波長約１．０６μｍの連続波近赤外線レーザ光を
基本光源とし、波長約０．２７μｍの連続波紫外線を得
ることができる。
中に、基本波ｆ0 の第二高調波２ｆ 0 を発生する非線形
光学媒質７と併せて、第二高調波２ｆ0 の第二高調波、
つまり基本波ｆ0 の第四高調波４ｆ0 を発生する非線形
光学媒質８を配置している。これにより、ミラー４Ａ〜
４Ｄからなる１つの光共振器４を用いるだけで、基本波
ｆ0 から第四高調波４ｆ0 への変換を容易に行うことが
でき、波長約１．０６μｍの連続波近赤外線レーザ光を
基本光源とし、波長約０．２７μｍの連続波紫外線を得
ることができる。
【００２２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２３】例えば以上の各実施の形態では、誤差信号
ｅを基本波レーザ光源１の周数制御手段にフィードバッ
クするように構成したが、光共振器４のいずれかのミラ
ーをピエゾ素子などの精密位置決め装置にマウントし
て、当該ミラーを光の進行方向に移動させることにより
共振器長を制御できる場合には、この共振器長制御手段
に誤差信号ｅをフィードバックして光路長を調整し、共
振状態が得られる共振器長を保持するようにしてもよ
い。
ｅを基本波レーザ光源１の周数制御手段にフィードバッ
クするように構成したが、光共振器４のいずれかのミラ
ーをピエゾ素子などの精密位置決め装置にマウントし
て、当該ミラーを光の進行方向に移動させることにより
共振器長を制御できる場合には、この共振器長制御手段
に誤差信号ｅをフィードバックして光路長を調整し、共
振状態が得られる共振器長を保持するようにしてもよ
い。
【００２４】また、以上の各実施の形態では、基本波レ
ーザ光源１とこれと独立した位相変調器（すなわち外部
変調器）２とを設けたが、基本波レーザ光源として半導
体レーザを用いれば、励起電流を変化させることによっ
てかなりの程度まで高速度変調を行うことができるの
で、独立した位相変調器は不要となる。
ーザ光源１とこれと独立した位相変調器（すなわち外部
変調器）２とを設けたが、基本波レーザ光源として半導
体レーザを用いれば、励起電流を変化させることによっ
てかなりの程度まで高速度変調を行うことができるの
で、独立した位相変調器は不要となる。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のレーザ光発
生装置によれば、以下の効果を得ることができる。
生装置によれば、以下の効果を得ることができる。
【００２６】すなわち請求項１の発明によれば、光共振
器への入射光と光共振器からの出射光との間の位相のズ
レに対応した信号を誤差信号として得、これを周波数制
御手段にフィードバックして、光共振器内における共振
周波数と同期する基本波の光周波数を一定保持するよう
にしているので、ノイズの少ない安定した連続波の第二
高調波光を効率的に得ることができる。
器への入射光と光共振器からの出射光との間の位相のズ
レに対応した信号を誤差信号として得、これを周波数制
御手段にフィードバックして、光共振器内における共振
周波数と同期する基本波の光周波数を一定保持するよう
にしているので、ノイズの少ない安定した連続波の第二
高調波光を効率的に得ることができる。
【００２７】また、請求項２の発明によれば、上記誤差
信号を、光共振器の光路長を制御する共振器長制御手段
にフィードバックして、光共振器内における共振周波数
と同期する共振器長を一定保持するようにしているの
で、出力の変動が少ない、すなわち低ノイズの連続波の
第二高調波を効率よく、かつ安定して得ることができ
る。
信号を、光共振器の光路長を制御する共振器長制御手段
にフィードバックして、光共振器内における共振周波数
と同期する共振器長を一定保持するようにしているの
で、出力の変動が少ない、すなわち低ノイズの連続波の
第二高調波を効率よく、かつ安定して得ることができ
る。
【００２８】また、請求項５の発明によれば、ノイズの
少ない第四高調波を効率的にかつ安定して得ることがで
き、例えば、波長約１．０６μｍの連続波近赤外線レー
ザ光を基本光源とし、波長約０．２７μｍの連続波紫外
線を得ることができる。
少ない第四高調波を効率的にかつ安定して得ることがで
き、例えば、波長約１．０６μｍの連続波近赤外線レー
ザ光を基本光源とし、波長約０．２７μｍの連続波紫外
線を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態によるレーザ光発生
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図２】レーザ光の出力強度信号と誤差信号とを示す図
である。
である。
【図３】本発明の第２の実施の形態によるレーザ光発生
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図４】従来のレーザ光発生装置の概略構成図である。
１…基本波レーザ光源、２…位相変調器、３…信号発生
器、４…光共振器、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ…ミラー、
５…受光手段、６…混合器、７…第二高調波を発生する
非線形光学媒質、８…第四高調波を発生する非線形光学
媒質。
器、４…光共振器、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ…ミラー、
５…受光手段、６…混合器、７…第二高調波を発生する
非線形光学媒質、８…第四高調波を発生する非線形光学
媒質。
Claims (5)
- 【請求項１】 連続波で基本波を発するレーザ光源と、 前記基本波に固定周波数で位相変調を与える位相変調器
と、 前記基本波の第二高調波を発生する非線形光学媒質を内
部に有し前記第二高調波を共振させる光共振器と、 前記基本波の光周波数を制御する周波数制御手段と、 前記光共振器の外部に配置され、前記光共振器から漏れ
る前記第二高調波の光を受光する受光手段と、 前記受光手段からの信号と前記位相変調器に与える電気
信号との同期検波を行ってその誤差信号を発生する手段
とを有し、 前記誤差信号を前記周波数制御手段にフィードバックす
ることにより、前記光共振器内における共振周波数と同
期する前記基本波の光周波数を保持するようにしたこと
を特徴とするレーザ光発生装置。 - 【請求項２】 連続波で基本波を発するレーザ光源と、 前記基本波に固定周波数で位相変調を与える位相変調器
と、 前記基本波の第二高調波を発生する非線形光学媒質を内
部に有し前記第二高調波を共振させる光共振器と、 前記光共振器の光路長を制御する共振器長制御手段と、 前記光共振器の外部に配置され、前記光共振器から漏れ
る前記第二高調波の光を受光する受光手段と、 前記受光手段からの信号と前記位相変調器に与える電気
信号との同期検波を行い誤差信号を発生する手段とを有
し、 前記誤差信号を前記共振器長制御手段にフィードバック
することにより、前記光共振器内における共振周波数と
同期する前記光共振器の共振器長を保持するようにした
ことを特徴とするレーザ光発生装置。 - 【請求項３】 前記第二高調波を発生する非線形光学媒
質の入射及び出射光学面に、第二高調波に対する反射防
止膜がコーティングされることを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載のレーザ光発生装置。 - 【請求項４】 前記第二高調波を発生する非線形光学媒
質の光の入射側及び出射側が、ブルースタ角で形成され
ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレー
ザ光発生装置。 - 【請求項５】 前記光共振器の内部に、前記第二高調波
の第二高調波を発生させる非線形光学媒質を配置し、前
記基本波の第四高調波を発生させるようにしたことを特
徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザ光発生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11162696A JP2000352731A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | レーザ光発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11162696A JP2000352731A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | レーザ光発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000352731A true JP2000352731A (ja) | 2000-12-19 |
Family
ID=15759571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11162696A Pending JP2000352731A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | レーザ光発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000352731A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013201166A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Toshiba Corp | 共振器制御装置 |
-
1999
- 1999-06-09 JP JP11162696A patent/JP2000352731A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013201166A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Toshiba Corp | 共振器制御装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7773643B2 (en) | Laser light generating apparatus | |
| US9200960B2 (en) | Cavity enhanced absorption spectroscopy with a laser modulation side-band frequency locked to the cavity | |
| US10886690B2 (en) | Optical frequency comb generator with carrier envelope offset frequency detection | |
| US7418017B2 (en) | Interferometer, in particular for determining and stabilizing the relative phase of short pulses | |
| US6862131B2 (en) | Laser light generating apparatus and method | |
| JP2000214506A (ja) | 放射光線源及び撮像システム | |
| US20030016347A1 (en) | Optical sampling waveform measuring apparatus | |
| US6005878A (en) | Efficient frequency conversion apparatus for use with multimode solid-state lasers | |
| JPH07254744A (ja) | レーザ光発生装置 | |
| JPH11317567A (ja) | レーザー光発生方法及びその装置 | |
| CN109687277B (zh) | 一种用于原子干涉仪的紧凑型激光系统 | |
| JP2010147367A (ja) | 原子発振器およびその周波数安定化方法 | |
| Bamford et al. | CO2 laser-based dispersion interferometer utilizing orientation-patterned gallium arsenide for plasma density measurements | |
| JP6021134B2 (ja) | 光共振器システム | |
| JP2000352731A (ja) | レーザ光発生装置 | |
| CN115102031A (zh) | 一种基于原子跃迁调节激光器输出频率的装置及其方法 | |
| JP5213368B2 (ja) | レーザ光第２高調波発生装置 | |
| JPH1187828A (ja) | 繰り返し周波数の安定化された光パルス源 | |
| JP2013044764A (ja) | レーザ装置、疑似位相整合型の波長変換光学素子のフォトリフラクティブ効果抑制方法、露光装置及び検査装置 | |
| JP3055735B2 (ja) | 受動モード同期半導体レーザ装置 | |
| JPH0715061A (ja) | レーザ光波長変換装置 | |
| JPH05323394A (ja) | レ−ザ光の波長変換装置 | |
| JP2002100833A (ja) | 高精度光周波数マーカ発生方法及びその装置 | |
| JPH05299754A (ja) | レーザ発振周波数安定化装置 | |
| Lawrence | Amplitude-noise suppression in a pump-and-signal resonant optical parametric oscillator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060125 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20060125 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080416 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080430 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080623 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080722 |