JP2002040499A - レーザ発生装置 - Google Patents
レーザ発生装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】切換効率が及び強度がより高く、制御が容易
で、コストがより低く、体積がもっと小さい新規なレー
ザ発生装置を提供すること。 【解決手段】パルス的に第１の波長を具備したレーザビ
ームを射出するパッシブ式Q-切換レーザ光源１０と、第
１の非線形光学特性を具備した第１のグレティングを有
し、前記第１の波長のレーザビームを受けて非線形光学
応答を行うことにより第２の波長のレーザビームを生ず
る疑似位相配合非線形光学的結晶３０と、を備えてな
る。
で、コストがより低く、体積がもっと小さい新規なレー
ザ発生装置を提供すること。 【解決手段】パルス的に第１の波長を具備したレーザビ
ームを射出するパッシブ式Q-切換レーザ光源１０と、第
１の非線形光学特性を具備した第１のグレティングを有
し、前記第１の波長のレーザビームを受けて非線形光学
応答を行うことにより第２の波長のレーザビームを生ず
る疑似位相配合非線形光学的結晶３０と、を備えてな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパッシブ式Q−切換
レーザと非線形光学的結晶とを結合して特定波長のレー
ザを生ずる新型装置に関し、特に、パッシブ式Q−切換
レーザと周期的に極化した疑似位相配合(Quasi Phase M
atching: QPM)非線形光学的結晶とを結合して特定波長
レーザ（光）を生ずる装置に関する。
レーザと非線形光学的結晶とを結合して特定波長のレー
ザを生ずる新型装置に関し、特に、パッシブ式Q−切換
レーザと周期的に極化した疑似位相配合(Quasi Phase M
atching: QPM)非線形光学的結晶とを結合して特定波長
レーザ（光）を生ずる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザは時間及び空間の同調性を具備し
た電磁放射であり、その放射周波数又は波長はややもす
ればレーザゲイン物質のエネルギーレベル・ジャンプに
より制限されている。この特殊な波長のレーザを製造す
るために、その一つの方法として、非線形光学疑似位相
配合法を利用し、第１の波長のレーザ光を光源として非
線形光学的結晶に入射し非線形光学的効果、例えば二次
及び三次調和振動(Second and Third Harmonic Generat
ion: SHG and THG)、差周波数(Difference Frequency G
eneration: DFG)、サム周波数(Sum Frequency Generati
on: SFG)、光パラメータの発生、増幅、発振(OPG, OPA,
OPO)等の非線形応答により異なる波長のレーザ出力を発
生させる。疑似位相配合法は人為的方法により強誘電体
非線形光学物質の結晶構造を周期的に極化反転を行い、
非線形レーザ波長の切換における位相配合(phase match
ing)が自後天然の双屈折結晶(birefringent Crystal)特
性に影響されないようにしている。極化反転の非線形グ
レティング周期は入射したレーザ波長及び発生するレー
ザ波長により決定される。大部分の強誘電体は頗る良好
な疑似位相配合非線形光学的結晶、例えばLiNbO3, LiTa
O3, LiIO3, KNbO3, KTiOPO4(KTP), RbTiO, AsO4(RTA),
RbTiOPO4等を形成することができる。その中でも、周期
的に極化したLiNbO3は最も汎用されるものであり、PPLN
と略称している。
た電磁放射であり、その放射周波数又は波長はややもす
ればレーザゲイン物質のエネルギーレベル・ジャンプに
より制限されている。この特殊な波長のレーザを製造す
るために、その一つの方法として、非線形光学疑似位相
配合法を利用し、第１の波長のレーザ光を光源として非
線形光学的結晶に入射し非線形光学的効果、例えば二次
及び三次調和振動(Second and Third Harmonic Generat
ion: SHG and THG)、差周波数(Difference Frequency G
eneration: DFG)、サム周波数(Sum Frequency Generati
on: SFG)、光パラメータの発生、増幅、発振(OPG, OPA,
OPO)等の非線形応答により異なる波長のレーザ出力を発
生させる。疑似位相配合法は人為的方法により強誘電体
非線形光学物質の結晶構造を周期的に極化反転を行い、
非線形レーザ波長の切換における位相配合(phase match
ing)が自後天然の双屈折結晶(birefringent Crystal)特
性に影響されないようにしている。極化反転の非線形グ
レティング周期は入射したレーザ波長及び発生するレー
ザ波長により決定される。大部分の強誘電体は頗る良好
な疑似位相配合非線形光学的結晶、例えばLiNbO3, LiTa
O3, LiIO3, KNbO3, KTiOPO4(KTP), RbTiO, AsO4(RTA),
RbTiOPO4等を形成することができる。その中でも、周期
的に極化したLiNbO3は最も汎用されるものであり、PPLN
と略称している。
【０００３】従来のレーザ光源で最も常用されているも
のはアクティブ式Q−切換レーザ(Actively Q-Switched
laser)であり、大型の電源供給器を使用して高電圧を入
力することによりQ−スイッチをトリガしなければなら
ないので、体積が厖大で、操作が容易でなく、しかも高
価である。また、先端のレーザが伝統の双屈折非線形光
学的結晶を駆動(pumps)する時、当該結晶をレーザ共振
チャンバに置いて増幅ゲインを増加しなければならない
が、これは設備の体積を増加するばかりでなく、設備の
移動ごとに注意しないと、共振チャンバの中心点のアラ
インメンに時間と労力がかかり不便である。また、アク
ティブ式Q−切換レーザは素子が複雑であるほかに、レ
ーザチャンバの長さがパッシブ式Q−切換レーザよりも
はるかに長いことから、発生したレーザ光が相対的に比
較的長いパルス幅(約10ナノセカンド)を有することとな
り、同一のレーザ強度において容易に結晶破壊、特に、
例えばLiNbO3等の低破壊限界(low damage threshold)の
結晶に対して結晶破壊を引起こしてしまう。これに対
し、パッシブ式Q−切換レーザはレーザチャンバの長さ
が極めて短いので、発生したパルスの長さはアクティブ
式Q−切換レーザよりも十数倍以上に短くなり、レーザ
結晶に対する破壊がはるかに小さい。
のはアクティブ式Q−切換レーザ(Actively Q-Switched
laser)であり、大型の電源供給器を使用して高電圧を入
力することによりQ−スイッチをトリガしなければなら
ないので、体積が厖大で、操作が容易でなく、しかも高
価である。また、先端のレーザが伝統の双屈折非線形光
学的結晶を駆動(pumps)する時、当該結晶をレーザ共振
チャンバに置いて増幅ゲインを増加しなければならない
が、これは設備の体積を増加するばかりでなく、設備の
移動ごとに注意しないと、共振チャンバの中心点のアラ
インメンに時間と労力がかかり不便である。また、アク
ティブ式Q−切換レーザは素子が複雑であるほかに、レ
ーザチャンバの長さがパッシブ式Q−切換レーザよりも
はるかに長いことから、発生したレーザ光が相対的に比
較的長いパルス幅(約10ナノセカンド)を有することとな
り、同一のレーザ強度において容易に結晶破壊、特に、
例えばLiNbO3等の低破壊限界(low damage threshold)の
結晶に対して結晶破壊を引起こしてしまう。これに対
し、パッシブ式Q−切換レーザはレーザチャンバの長さ
が極めて短いので、発生したパルスの長さはアクティブ
式Q−切換レーザよりも十数倍以上に短くなり、レーザ
結晶に対する破壊がはるかに小さい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の欠点を解決するものであり、これに鑑み、鋭意試験
と研究とを重ねた結果、本発明の「パッシブ式Q−切換
レーザと周期的に極化した疑似位相配合非線形光学的結
晶とを結合したレーザ発生装置」を提案した。本発明は
パッシブ式Q−切換レーザ(PQL)とPPLNとを結合すること
により、効率よく特定波長のレーザ光が発生する。
来の欠点を解決するものであり、これに鑑み、鋭意試験
と研究とを重ねた結果、本発明の「パッシブ式Q−切換
レーザと周期的に極化した疑似位相配合非線形光学的結
晶とを結合したレーザ発生装置」を提案した。本発明は
パッシブ式Q−切換レーザ(PQL)とPPLNとを結合すること
により、効率よく特定波長のレーザ光が発生する。
【０００５】すなわち、本発明の主たる目的は、切換効
率が及び強度がより高く、制御が容易で、コストがより
低く、体積がもっと小さい新規なレーザ発生装置を提供
することにある。
率が及び強度がより高く、制御が容易で、コストがより
低く、体積がもっと小さい新規なレーザ発生装置を提供
することにある。
【０００６】本発明の次の目的は、パッシブ式Q−切換
レーザ光源を利用して疑似位相配合非線形光学的結晶を
駆動し、出力波長の安定したレーザを生ずる新規なレー
ザ発生装置を提供することにある。
レーザ光源を利用して疑似位相配合非線形光学的結晶を
駆動し、出力波長の安定したレーザを生ずる新規なレー
ザ発生装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るレーザ発生装置は、パルス的に第１の波
長を具備したレーザビームを射出するパッシブ式Q−切
換レーザ光源と、第１の非線形光学特性を具備した第１
の波長のグレティングを有し、前記第１のレーザビーム
を受けて非線形光学応答を行うことにより、第2の波長
のレーザビームを生ずる疑似位相配合非線形光学的結晶
と、を備えてなる。
の本発明に係るレーザ発生装置は、パルス的に第１の波
長を具備したレーザビームを射出するパッシブ式Q−切
換レーザ光源と、第１の非線形光学特性を具備した第１
の波長のグレティングを有し、前記第１のレーザビーム
を受けて非線形光学応答を行うことにより、第2の波長
のレーザビームを生ずる疑似位相配合非線形光学的結晶
と、を備えてなる。
【０００８】この発明のレーザ発生装置において、前記
パッシブ式Q−切換レーザ光源は、初期ポンピングエネ
ルギーを受入れて前記第１波長のレーザを生ずるレーザ
ゲインクリスタルと、前記レーザゲインクリスタルに接
続され、Q−スイッチのレーザパルスを発生させる可飽
和吸収体と、を備えてなる。
パッシブ式Q−切換レーザ光源は、初期ポンピングエネ
ルギーを受入れて前記第１波長のレーザを生ずるレーザ
ゲインクリスタルと、前記レーザゲインクリスタルに接
続され、Q−スイッチのレーザパルスを発生させる可飽
和吸収体と、を備えてなる。
【０００９】前記初期ポンピングエネルギーは他のレー
ザ光源(例えば半導体レーザ)又はフラッシュランプ等の
ポンピング光源であってもよい。
ザ光源(例えば半導体レーザ)又はフラッシュランプ等の
ポンピング光源であってもよい。
【００１０】またこの発明のレーザ発生装置において、
前記レーザゲインクリスタルで初期光源を受入れる片側
及び前記可飽和吸収体が射出する第１波長のレーザの片
側にはそれぞれ一層の反射膜がメッキされており、これ
により、該第１波長のレーザが共振してエネルギーを累
積することが可能になる。
前記レーザゲインクリスタルで初期光源を受入れる片側
及び前記可飽和吸収体が射出する第１波長のレーザの片
側にはそれぞれ一層の反射膜がメッキされており、これ
により、該第１波長のレーザが共振してエネルギーを累
積することが可能になる。
【００１１】またこのレーザ発生装置において、前記初
期ポンピング光ビームは半導体レーザとフラッシュラン
プとから一つを選択して発射されたものであり、前記レ
ーザゲインクリスタルはNd3+: YAG. Nd3+: YV04.Nd3+:
YLF結晶等から一つを選択した.Nd3+ドーピングクリスタ
ルであり、前記可飽和吸収体はCr4+: YAG又は半導体、
例えばシリコン等である。
期ポンピング光ビームは半導体レーザとフラッシュラン
プとから一つを選択して発射されたものであり、前記レ
ーザゲインクリスタルはNd3+: YAG. Nd3+: YV04.Nd3+:
YLF結晶等から一つを選択した.Nd3+ドーピングクリスタ
ルであり、前記可飽和吸収体はCr4+: YAG又は半導体、
例えばシリコン等である。
【００１２】またこのレーザ発生装置において、前記疑
似位相配合非線形光学的単一結晶は強誘電体であり、Li
NbO3, LiTaO3, LiIO3, KNbO3, KTiOPO4(KTP), RbTiOAsO
4(RTA)及びRbTiOPO4等の結晶の中から一つ選択される。
似位相配合非線形光学的単一結晶は強誘電体であり、Li
NbO3, LiTaO3, LiIO3, KNbO3, KTiOPO4(KTP), RbTiOAsO
4(RTA)及びRbTiOPO4等の結晶の中から一つ選択される。
【００１３】またこのレーザ発生装置において、前記非
線性光学特性は電気的極化特性を指していうものであ
り、該電気的極化特性は交互に極化した周期距離を指
し、この極化周期距離を具備したグレティングはサム周
波数、差周波数、逓倍周波数、及び光パラメータの発
生、増振、発振の中から選択された一つ、又は複数種を
結合したものに使用される。
線性光学特性は電気的極化特性を指していうものであ
り、該電気的極化特性は交互に極化した周期距離を指
し、この極化周期距離を具備したグレティングはサム周
波数、差周波数、逓倍周波数、及び光パラメータの発
生、増振、発振の中から選択された一つ、又は複数種を
結合したものに使用される。
【００１４】またこのレーザ発生装置において、さらに
上記疑似位相配合非線形光学的結晶に最適化な非線形光
学特性を発生させる位相配合微調整装置を備え、この位
相配合微調装置はクリスタルオーブンである。
上記疑似位相配合非線形光学的結晶に最適化な非線形光
学特性を発生させる位相配合微調整装置を備え、この位
相配合微調装置はクリスタルオーブンである。
【００１５】またこのレーザ発生装置はさらに、前記第
１の波長光ビームのフォーカス位置及び強度を調整する
レーザフォーカスレンズを備えてなる。
１の波長光ビームのフォーカス位置及び強度を調整する
レーザフォーカスレンズを備えてなる。
【００１６】また、レーザ切換効率を増加するための前
記疑似位相配合非線形光学的結晶は反射鏡と出射鏡とに
より組立てられた共振シャンバ内に位置し、又は該疑似
位相配合非線形光学的結晶の両端に、共振チャンバとし
てそれぞれ反射膜と出射膜とがメッキされている。
記疑似位相配合非線形光学的結晶は反射鏡と出射鏡とに
より組立てられた共振シャンバ内に位置し、又は該疑似
位相配合非線形光学的結晶の両端に、共振チャンバとし
てそれぞれ反射膜と出射膜とがメッキされている。
【００１７】またこのレーザ発生装置において、前記疑
似位相配合非線形光学的結晶はさらに第２のグレティン
グを備え、この第２のグレティングは前記第２波長のレ
ーザビームに対して第２の非線形光学的応答を発生させ
るて共に、第３波長のレーザビームを発生させる第２の
非線形光学特性を有する。
似位相配合非線形光学的結晶はさらに第２のグレティン
グを備え、この第２のグレティングは前記第２波長のレ
ーザビームに対して第２の非線形光学的応答を発生させ
るて共に、第３波長のレーザビームを発生させる第２の
非線形光学特性を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照しながら本発
明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係るバッシ
ブ式Q−切換レーザ光源の見取り図である。図１におい
て10はレーザ光源であり、パッシブ式Q-切換レーザ(pas
sively Q-Switched-laser: PQL))等の自動的にポンピン
グレーザを発射するレーザ光源が使用される。このPQL
は図１に示されるように、汎用のNd3+: YAG.Nd3+: YVO
4.Nd3+: YLF等の一般のレーザ発生原理を利用して特定
波長のレーザ出射光を発生するレーザゲインクリスタル
101(第１の部分)と、汎用のCr4+: YAG.シリコン等の可
飽和吸収体(Saturable absorber)102(第２の部分)とを
結合してなるものである。すなわち、本発明はレーザゲ
インクリスタル101後に可飽和吸収体102を組込んだ点
に、従来のアクティブ式−切換レーザと相違する。可飽
和吸収体の特徴は、チャンバ内のレーザがまだある特定
値に達していない前、該クリスタルはエネルギー吸収体
であり、そしてレーザエネルギーがある特定値以上に蓄
積した時、該クリスタルは透明となり、ハイエネルギー
レーザパルスを発生する。他方、パッシブ式Q-切換素子
の体積が非常に小さく、共振チャンバの鏡面平行度に対
する要求がルーズであるので、伝統の分離式出光鏡と反
射鏡の共振チャンバの代わりに、高反射膜(high reflec
tivecoating)103、耐反射膜(anti-reflective coating)
104をPQLの両側にメッキすることができる。一般に、レ
ーザゲインクリスタル101におよび可飽和吸収体102の位
置は互換可能であり、これに対して、アクティブ式Q-切
換レーザは共振チャンバにおいて高電圧によりPockets
Cellを駆動してQ-切換効果に達するようにしているが、
高価であると共に系統が複雑であるのが欠点である。
明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係るバッシ
ブ式Q−切換レーザ光源の見取り図である。図１におい
て10はレーザ光源であり、パッシブ式Q-切換レーザ(pas
sively Q-Switched-laser: PQL))等の自動的にポンピン
グレーザを発射するレーザ光源が使用される。このPQL
は図１に示されるように、汎用のNd3+: YAG.Nd3+: YVO
4.Nd3+: YLF等の一般のレーザ発生原理を利用して特定
波長のレーザ出射光を発生するレーザゲインクリスタル
101(第１の部分)と、汎用のCr4+: YAG.シリコン等の可
飽和吸収体(Saturable absorber)102(第２の部分)とを
結合してなるものである。すなわち、本発明はレーザゲ
インクリスタル101後に可飽和吸収体102を組込んだ点
に、従来のアクティブ式−切換レーザと相違する。可飽
和吸収体の特徴は、チャンバ内のレーザがまだある特定
値に達していない前、該クリスタルはエネルギー吸収体
であり、そしてレーザエネルギーがある特定値以上に蓄
積した時、該クリスタルは透明となり、ハイエネルギー
レーザパルスを発生する。他方、パッシブ式Q-切換素子
の体積が非常に小さく、共振チャンバの鏡面平行度に対
する要求がルーズであるので、伝統の分離式出光鏡と反
射鏡の共振チャンバの代わりに、高反射膜(high reflec
tivecoating)103、耐反射膜(anti-reflective coating)
104をPQLの両側にメッキすることができる。一般に、レ
ーザゲインクリスタル101におよび可飽和吸収体102の位
置は互換可能であり、これに対して、アクティブ式Q-切
換レーザは共振チャンバにおいて高電圧によりPockets
Cellを駆動してQ-切換効果に達するようにしているが、
高価であると共に系統が複雑であるのが欠点である。
【００１９】PQLレーザチャンバが極めて小さいため
に、PQLが発生したレーザ・パルス幅が狭く(約1ナノセ
カンド又はそれより小さい)、ピークパワーが高いと共
に、非線形光学的結晶の破壊忍耐能力(Fジュール/cm2)
はQ-切換レーザパルス幅(τ)の平方根に反比例する(Fμ
1/(τ)1/2)。
に、PQLが発生したレーザ・パルス幅が狭く(約1ナノセ
カンド又はそれより小さい)、ピークパワーが高いと共
に、非線形光学的結晶の破壊忍耐能力(Fジュール/cm2)
はQ-切換レーザパルス幅(τ)の平方根に反比例する(Fμ
1/(τ)1/2)。
【００２０】また、Q-切換レーザパルス幅(τ)は共振チ
ャンバの長さ(ι)に正比例するので、共振チャンバの長
さが長ければ長いほど、非線形光学的結晶の破壊忍耐能
力が小さい。従って、上記の式から分かるように、従来
のアクティブ式Q-切換レーザが容易に結晶の破壊を引起
こすのに対し、本発明におけるパッシブ式Q-切換レーザ
は結晶の破壊を引起こしにくい。
ャンバの長さ(ι)に正比例するので、共振チャンバの長
さが長ければ長いほど、非線形光学的結晶の破壊忍耐能
力が小さい。従って、上記の式から分かるように、従来
のアクティブ式Q-切換レーザが容易に結晶の破壊を引起
こすのに対し、本発明におけるパッシブ式Q-切換レーザ
は結晶の破壊を引起こしにくい。
【００２１】図２は本発明にかかるレーザ発生装置の第
１の実施例を示す図である。図２において、パッシブ式
Q-切換レーザ光源10は入力ポンピング光源として、第１
波長のレーザビームを射出し、レーザフォーカスレンズ
20を介してフォーカス位置を調整した後、疑似位相配合
非線形光学的結晶30を入射する。この光学的結晶30には
非線形光学特性(nonlinear optical characteristics)
を有するグレティングを備えている。該非線形光学特性
とは、周期的極化方向の反転区域間の間隔が、該第１の
波長のレーザビームに対して非線形光学効果行うことに
より第２波長のレーザビームを発生する、との特性を指
していう。他に、光学的結晶30をパッケージしたクリス
タルオーブン40を有し、光学的結晶30を制御すると共
に、その光学特性を微調整する。
１の実施例を示す図である。図２において、パッシブ式
Q-切換レーザ光源10は入力ポンピング光源として、第１
波長のレーザビームを射出し、レーザフォーカスレンズ
20を介してフォーカス位置を調整した後、疑似位相配合
非線形光学的結晶30を入射する。この光学的結晶30には
非線形光学特性(nonlinear optical characteristics)
を有するグレティングを備えている。該非線形光学特性
とは、周期的極化方向の反転区域間の間隔が、該第１の
波長のレーザビームに対して非線形光学効果行うことに
より第２波長のレーザビームを発生する、との特性を指
していう。他に、光学的結晶30をパッケージしたクリス
タルオーブン40を有し、光学的結晶30を制御すると共
に、その光学特性を微調整する。
【００２２】当該グレティングの周期距離は製作の際に
需要に応じて制御され、そして異なるグレティングの周
期距離には異なる非線形光学特性があり、入射光ビーム
に対して不同の非線形光学効果を生ずる。好適な光学的
結晶103として、例えばLiNbO 3, KNbO3, KTiOPO4(KTP),
RbTiOAsO4(RTA)又はRbTiOPO4等の強誘電体が使用され
る。
需要に応じて制御され、そして異なるグレティングの周
期距離には異なる非線形光学特性があり、入射光ビーム
に対して不同の非線形光学効果を生ずる。好適な光学的
結晶103として、例えばLiNbO 3, KNbO3, KTiOPO4(KTP),
RbTiOAsO4(RTA)又はRbTiOPO4等の強誘電体が使用され
る。
【００２３】実験によれば、クリスタルオーブン40を10
0℃の温度に設定し、半導体レーザにより808nmのレーザ
光をパッシブ式Q-切換レーザ10に入射した時、パッシブ
式Q-切換レーザ10に波長1064nmの第１の波長レーザが発
生し、そしてフォーカスレンズ20を介してPPLN非線形光
学的結晶30(グレティングの周期は31mm)に入射したとこ
ろ、OPG効果により1.8mmレーザの出力が発生した。
0℃の温度に設定し、半導体レーザにより808nmのレーザ
光をパッシブ式Q-切換レーザ10に入射した時、パッシブ
式Q-切換レーザ10に波長1064nmの第１の波長レーザが発
生し、そしてフォーカスレンズ20を介してPPLN非線形光
学的結晶30(グレティングの周期は31mm)に入射したとこ
ろ、OPG効果により1.8mmレーザの出力が発生した。
【００２４】図３は本発明にかかる光発生装置の第２の
実施例を示す図である。図３に示されるように、パッシ
ブ式Q-切換レーザ10の後に複数個の異なるグレティング
の非線形光学的結晶３０、3０を連結することができ、
マルチ非線形光学応答により特定波長のレーザ出力が発
生する。実験によれば、クリスタルオーブン40を200℃
の温度に設定し、半導体レーザにより808nmのレーザ光
をパッシブ式Q-切換レーザ10に入射した時、パッシブ式
Q-切換レーザ10に波長1064nmの第１の波長レーザが発生
し、そしてフォーカスレンズ20を介して第１の非線形光
学的結晶30(グレテイングの周期は6.75mm)に入射したと
ころ、OPG効果により590nmレーザの出力が発生した。
実施例を示す図である。図３に示されるように、パッシ
ブ式Q-切換レーザ10の後に複数個の異なるグレティング
の非線形光学的結晶３０、3０を連結することができ、
マルチ非線形光学応答により特定波長のレーザ出力が発
生する。実験によれば、クリスタルオーブン40を200℃
の温度に設定し、半導体レーザにより808nmのレーザ光
をパッシブ式Q-切換レーザ10に入射した時、パッシブ式
Q-切換レーザ10に波長1064nmの第１の波長レーザが発生
し、そしてフォーカスレンズ20を介して第１の非線形光
学的結晶30(グレテイングの周期は6.75mm)に入射したと
ころ、OPG効果により590nmレーザの出力が発生した。
【００２５】本発明の疑似位相配合非線形光学的結晶30
は必要に応じて共振チャンバ内に置くことができる。当
該共振チャンバは図４(a)に示されるように、光学的結
晶30の外部の反射鏡501と出射鏡502とにより構成される
か、又は図４(b)に示されるように光学的結晶の両端に
それぞれ反射鏡503及び出射膜504をメッキして形成され
るかにより、レーザ切換効率を向上することができる。
は必要に応じて共振チャンバ内に置くことができる。当
該共振チャンバは図４(a)に示されるように、光学的結
晶30の外部の反射鏡501と出射鏡502とにより構成される
か、又は図４(b)に示されるように光学的結晶の両端に
それぞれ反射鏡503及び出射膜504をメッキして形成され
るかにより、レーザ切換効率を向上することができる。
【００２６】上記実施の形態は本発明の技術的手段を具
体的に理解できるように説明するためのものであって、
本発明の技術的思想は当然これら実施の形態に限定され
るべきでなく、添付のクレームを逸脱しない限り当業者
によりなされた種々の変更設計、修飾、置換はいずれも
本発明の技術的範囲に属する。
体的に理解できるように説明するためのものであって、
本発明の技術的思想は当然これら実施の形態に限定され
るべきでなく、添付のクレームを逸脱しない限り当業者
によりなされた種々の変更設計、修飾、置換はいずれも
本発明の技術的範囲に属する。
【図１】図１は本発明に係るパッシブ式Q-切換レーザ光
源を示す模式図。
源を示す模式図。
【図２】図２は本発明に係るレーザ発生装置の第１の実
施例を示す模式図。
施例を示す模式図。
【図３】図３は本発明に係るレーザ発生装置の第２の実
施例を示す模式図。
施例を示す模式図。
【図４】図４は本発明に係るレーザ発生装置の第３の実
施例を示す模式図。
施例を示す模式図。
１０・・・Q-切換レーザ光源 ２０・・・レーザフォーカスレンズ ３０・・・光学的結晶 ４０・・・クリスタルオーブン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｓ 3/113 Ｈ０１Ｓ 3/094 Ｓ
Claims (9)
- 【請求項１】パルス的に第１の波長を具備したレーザビ
ームを射出するパッシブ式Q−切換レーザ光源と、 第１の非線形光学特性を具備した第１のグレティングを
有し、前記第１の波長のレーザビームを受入れて非線形
光学応答を行うことにより、第二の波長のレーザビーム
を生ずる疑似位相配合非線形光学的結晶と、を備えてな
ることを特徴とするレーザ発生装置。 - 【請求項２】パッシブ式Q−切換レーザ光源は、 初期ポンピング光ビームを受入れて第１の波長のレーザ
を生ずるレーザゲインクリスタルと、 前記レーザゲインクリスタルに接続され、Q−スイッチ
のレーザパルスを発生させる可飽和吸収体と、を備えて
なることを特徴とする請求項１記載のレーザ発生装置。 - 【請求項３】レーザゲインクリスタルで初期光源を受入
れる片側及び可飽和吸収体が射出する第１波長のレーザ
の片側には、それぞれ1層の反射膜がメッキされてお
り、これにより、該第１の波長レーザが共振してエネル
ギーを累積し、 初期ポンピング光ビームは半導体レーザとフラッシュラ
ンプとの中から１つ選択して発射されたものであり、 前記レーザゲインクリスタルはNd3+：YAG．Nd3+：YV0
4．Nd3+：YLF結晶等から一つを選択したNd3+ドーピング
スタイルであり、 前記可飽和吸収体はCr4+：YAG又は半導体例えばシリコ
ンである、ことを特徴とする請求項２記載のレーザ発生
装置。 - 【請求項４】疑似位相配合非線形光学的結晶は強誘電体
であり、LiNbO3, LiTaO3, LiO3, KNbO3, KTiOPO4(KTP),
RbTiOAsO4(RTA)及ぶRbTiOPO4等の結晶の中から一つ選
択される、ことを特徴とする請求項１記載のレーザ発生
装置。 - 【請求項５】非線形光学特性は電気的極化特性を指して
言うものであり、 該電気的極化特性は交互に極化した周期距離を指してい
い、 この極化周期距離を具備したグレティングは、サム周波
数、差周波数、逓倍周波数、及び光パラメータの発生、
増幅、発振の中から選択された一つ、又は複数種を結合
したものに使用される、ことを特徴とする請求項１記載
のレーザ発生装置。 - 【請求項６】レーザ発生装置はさらに、疑似位相配合非
線形光学的結晶に最適化な非線形光学特性を発生される
位相配合微調整装置を備え、 前記極化装置はクリスタルオーブンである、ことを特徴
とする請求項１記載のレーザ発生装置。 - 【請求項７】レーザ発生装置はさらに、第１波長の光ビ
ームのフォーカス位置及び強度を調整するレーザフォー
カスレンズを備えてなることを特徴とする請求項１記載
のレーザ発生装置。 - 【請求項８】疑似位相配合非線形光学的結晶は反射鏡と
出射鏡とにより組立てられた共振チャンバ内に位置し、
又は該似位相配合非線形光学的結晶に共振チャンバとし
てそれぞれ反射膜と出射膜とがメッキされることにより
レーザ切換効率が増加される、ことを特徴とする請求項
1記載のレーザ発生装置。 - 【請求項９】疑似位相配合光学的結晶はさらに、第2波
長のレーザビームに対して第2次の非線形光学応答を発
生させると共に、第３波長のレーザビームを発生させる
第2の非線形光学特性を具備した第2のグレティングを備
えてなる、請求項1記載のレーザ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000218510A JP2002040499A (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | レーザ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000218510A JP2002040499A (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | レーザ発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002040499A true JP2002040499A (ja) | 2002-02-06 |
Family
ID=18713439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000218510A Pending JP2002040499A (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | レーザ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002040499A (ja) |
-
2000
- 2000-07-19 JP JP2000218510A patent/JP2002040499A/ja active Pending
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