JP2003075877A - レーザ光源及び非線型光学素子の温度制御方法 - Google Patents
レーザ光源及び非線型光学素子の温度制御方法Info
- Publication number
- JP2003075877A JP2003075877A JP2001270314A JP2001270314A JP2003075877A JP 2003075877 A JP2003075877 A JP 2003075877A JP 2001270314 A JP2001270314 A JP 2001270314A JP 2001270314 A JP2001270314 A JP 2001270314A JP 2003075877 A JP2003075877 A JP 2003075877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- optical element
- intensity
- measured
- value
- 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】 非線型光学素子の温度制御の時間遅れを短く
し、高調波の強度低下を抑制することができるレーザ光
源を提供する。 【解決手段】 レーザ媒質により発生したレーザビーム
の経路内に配置された非線型光学素子が、レーザビーム
の高調波を発生させる。ヒータが、非線型光学素子を加
熱する。光検出器が、非線型光学素子から出射した高調
波の強度を測定する。光検出器で測定された高調波の強
度に基づいて、温度制御装置画ヒータの温度を制御す
る。
し、高調波の強度低下を抑制することができるレーザ光
源を提供する。 【解決手段】 レーザ媒質により発生したレーザビーム
の経路内に配置された非線型光学素子が、レーザビーム
の高調波を発生させる。ヒータが、非線型光学素子を加
熱する。光検出器が、非線型光学素子から出射した高調
波の強度を測定する。光検出器で測定された高調波の強
度に基づいて、温度制御装置画ヒータの温度を制御す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光源及び非
線型光学素子の温度制御方法に関し、特に非線型光学素
子を用いて高調波を発生させるレーザ光源及びそれに用
いられる非線型光学素子の温度制御方法に関する。
線型光学素子の温度制御方法に関し、特に非線型光学素
子を用いて高調波を発生させるレーザ光源及びそれに用
いられる非線型光学素子の温度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】非線型光学素子の波長変換効率は温度に
依存する。非臨界位相整合のＬＢＯの好適な動作温度は
１４８〜１７０℃であり、例えばＬＢＯの温度が１６０
±０．５℃になるようにヒータで加熱される。
依存する。非臨界位相整合のＬＢＯの好適な動作温度は
１４８〜１７０℃であり、例えばＬＢＯの温度が１６０
±０．５℃になるようにヒータで加熱される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】非線型光学素子の温度
を測定し、測定された温度が温度下限値よりも低くなる
と、ヒータの単位時間あたりの発熱量を多くする。逆
に、測定された温度が温度上限値よりも高くなると、ヒ
ータの単位時間あたりの発熱量を少なくする。ところ
が、非線型光学素子のうち、レーザビームの通過する場
所と、温度測定器で温度が測定される場所とは、空間的
に離れている。このため、レーザビームの通過する場所
の温度が変動し、温度測定器で温度変動が検出されるま
でに、時間遅れを生ずる。この時間遅れのために、レー
ザビームの通過する場所の温度が、所望の温度範囲から
外れ、高調波の強度が低下してしまう場合がある。
を測定し、測定された温度が温度下限値よりも低くなる
と、ヒータの単位時間あたりの発熱量を多くする。逆
に、測定された温度が温度上限値よりも高くなると、ヒ
ータの単位時間あたりの発熱量を少なくする。ところ
が、非線型光学素子のうち、レーザビームの通過する場
所と、温度測定器で温度が測定される場所とは、空間的
に離れている。このため、レーザビームの通過する場所
の温度が変動し、温度測定器で温度変動が検出されるま
でに、時間遅れを生ずる。この時間遅れのために、レー
ザビームの通過する場所の温度が、所望の温度範囲から
外れ、高調波の強度が低下してしまう場合がある。
【０００４】本発明の目的は、非線型光学素子の温度制
御の時間遅れを短くし、高調波の強度低下を抑制するこ
とができるレーザ光源、及びそのレーザ光源で用いられ
る非線型光学素子の温度制御方法を提供することであ
る。
御の時間遅れを短くし、高調波の強度低下を抑制するこ
とができるレーザ光源、及びそのレーザ光源で用いられ
る非線型光学素子の温度制御方法を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、レーザ発振を誘起させるレーザ媒質と、前記レーザ
媒質により発生したレーザビームの経路内に配置され、
該レーザビームの高調波を発生させる非線型光学素子
と、前記非線型光学素子を加熱するヒータと、前記非線
型光学素子から出射した高調波の強度を測定する光検出
器と、前記光検出器で測定された高調波の強度に基づい
て、前記ヒータの温度を制御する温度制御装置とを有す
るレーザ光源が提供される。
と、レーザ発振を誘起させるレーザ媒質と、前記レーザ
媒質により発生したレーザビームの経路内に配置され、
該レーザビームの高調波を発生させる非線型光学素子
と、前記非線型光学素子を加熱するヒータと、前記非線
型光学素子から出射した高調波の強度を測定する光検出
器と、前記光検出器で測定された高調波の強度に基づい
て、前記ヒータの温度を制御する温度制御装置とを有す
るレーザ光源が提供される。
【０００６】ヒータが非線型光学素子を加熱して、非線
型光学素子の温度を最適に保つことにより、高い波長変
換効率を維持することができる。高調波の強度に基づい
てヒータの温度制御を行うため、非線型光学素子の温度
変動の検出遅れの影響を受けることなく、迅速な温度制
御を行うことができる。
型光学素子の温度を最適に保つことにより、高い波長変
換効率を維持することができる。高調波の強度に基づい
てヒータの温度制御を行うため、非線型光学素子の温度
変動の検出遅れの影響を受けることなく、迅速な温度制
御を行うことができる。
【０００７】本発明の他の観点によると、非線型光学素
子にレーザビームを入射させ、入射レーザビームの高調
波を発生させる工程と、前記高調波の強度を観測する工
程と、観測された前記高調波の強度に基づいて、前記非
線型光学素子の温度を調節する工程とを有する非線型光
学素子の温度制御方法が提供される。
子にレーザビームを入射させ、入射レーザビームの高調
波を発生させる工程と、前記高調波の強度を観測する工
程と、観測された前記高調波の強度に基づいて、前記非
線型光学素子の温度を調節する工程とを有する非線型光
学素子の温度制御方法が提供される。
【０００８】高調波の強度に基づいて非線型光学素子の
温度制御を行うため、非線型光学素子の温度変動の検出
遅れの影響を受けることなく、迅速な温度制御を行うこ
とができる。
温度制御を行うため、非線型光学素子の温度変動の検出
遅れの影響を受けることなく、迅速な温度制御を行うこ
とができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）に、本発明の第１の実
施例によるレーザ光源の概略図を示す。レーザ媒質１、
反射鏡２及び部分反射鏡３を含んで、レーザ発振器１０
が構成されている。反射鏡２及び部分反射鏡３が光共振
器を画定し、光共振器内のレーザビームの経路内にレー
ザ媒質１が配置されている。レーザ媒質１は、例えば、
Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＹＶＯ4等であ
る。
施例によるレーザ光源の概略図を示す。レーザ媒質１、
反射鏡２及び部分反射鏡３を含んで、レーザ発振器１０
が構成されている。反射鏡２及び部分反射鏡３が光共振
器を画定し、光共振器内のレーザビームの経路内にレー
ザ媒質１が配置されている。レーザ媒質１は、例えば、
Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＹＶＯ4等であ
る。
【００１０】レーザビームの一部が部分反射鏡３を透過
し、光共振器の外部に出射する。レーザ発振器１０から
出射したレーザビームが、保持部材２１に保持された非
線型光学素子２０に入射する。非線型光学素子２０とし
て、例えばＬｉ2Ｂ4Ｏ7（ＬＢＯ）、ＫＮｂＯ3、ＬｉＮ
ｂＯ3、ＫＤ*Ｐ、ＡＤＰ等を用いることができる。非線
型光学素子２０に入射したある波長のレーザビームの一
部が波長変換され、その波長の２倍高調波が発生する。
保持部材２１には、ヒータ２２及び温度測定器２３が取
り付けられている。保持部材２１は非線型光学素子２０
に熱的に結合しているため、温度測定器２３は、非線型
光学素子２０の温度を測定することができる。また、ヒ
ータ２２に電流を流すことにより、非線型光学素子２０
を加熱することができる。なお、ヒータの代わりに、図
１（Ｂ）に示したようなランプ加熱装置２２Ａを用いて
もよいし、図１（Ｃ）に示したような半導体レーザを利
用したレーザ加熱装置２２Ｂを用いてもよい。
し、光共振器の外部に出射する。レーザ発振器１０から
出射したレーザビームが、保持部材２１に保持された非
線型光学素子２０に入射する。非線型光学素子２０とし
て、例えばＬｉ2Ｂ4Ｏ7（ＬＢＯ）、ＫＮｂＯ3、ＬｉＮ
ｂＯ3、ＫＤ*Ｐ、ＡＤＰ等を用いることができる。非線
型光学素子２０に入射したある波長のレーザビームの一
部が波長変換され、その波長の２倍高調波が発生する。
保持部材２１には、ヒータ２２及び温度測定器２３が取
り付けられている。保持部材２１は非線型光学素子２０
に熱的に結合しているため、温度測定器２３は、非線型
光学素子２０の温度を測定することができる。また、ヒ
ータ２２に電流を流すことにより、非線型光学素子２０
を加熱することができる。なお、ヒータの代わりに、図
１（Ｂ）に示したようなランプ加熱装置２２Ａを用いて
もよいし、図１（Ｃ）に示したような半導体レーザを利
用したレーザ加熱装置２２Ｂを用いてもよい。
【００１１】非線型光学素子２０から出射した２倍高調
波の約１％が、部分反射鏡５０を透過し、光検出器５１
に入射する。また、２倍高調波の約９９％は、部分反射
鏡５０で反射し、レーザ照射対象物に入射する。この２
倍高調波は、例えばプリント基板、パッケージ基板、グ
リーンシート（焼結前のセラミックシート）、ウエハ等
のレーザ加工（穴あけ、切断、溝加工等）、及びレーザ
測長等に用いられる。
波の約１％が、部分反射鏡５０を透過し、光検出器５１
に入射する。また、２倍高調波の約９９％は、部分反射
鏡５０で反射し、レーザ照射対象物に入射する。この２
倍高調波は、例えばプリント基板、パッケージ基板、グ
リーンシート（焼結前のセラミックシート）、ウエハ等
のレーザ加工（穴あけ、切断、溝加工等）、及びレーザ
測長等に用いられる。
【００１２】光検出器５１は、入射する２倍高調波の強
度に応じた光強度信号を発生し、この光強度信号が温度
制御装置３０に入力される。温度測定器２３は、測定温
度に応じた温度信号を発生し、この温度信号が温度制御
装置３０に入力される。温度制御装置３０は、入力され
た光強度信号及び温度信号を分析し、その分析結果に基
づいて、ヒータ２２に流す電流を調節する。これによ
り、ヒータ２２から非線型光学素子２０に与えられる単
位時間あたりの熱量が調節される。
度に応じた光強度信号を発生し、この光強度信号が温度
制御装置３０に入力される。温度測定器２３は、測定温
度に応じた温度信号を発生し、この温度信号が温度制御
装置３０に入力される。温度制御装置３０は、入力され
た光強度信号及び温度信号を分析し、その分析結果に基
づいて、ヒータ２２に流す電流を調節する。これによ
り、ヒータ２２から非線型光学素子２０に与えられる単
位時間あたりの熱量が調節される。
【００１３】図２を参照して、温度制御装置３０による
制御方法について説明する。温度制御装置３０に、強度
基準値３２、温度上限値３３、温度下限値３４、及び温
度設定値３５が予め設定されている。デジタル制御方式
が採用される場合には、これらの値は、例えば半導体メ
モリ等に記憶されたデジタルデータである。また、アナ
ログ制御方式が採用される場合には、これらの値は、例
えば電圧発生回路により発生される電圧値である。
制御方法について説明する。温度制御装置３０に、強度
基準値３２、温度上限値３３、温度下限値３４、及び温
度設定値３５が予め設定されている。デジタル制御方式
が採用される場合には、これらの値は、例えば半導体メ
モリ等に記憶されたデジタルデータである。また、アナ
ログ制御方式が採用される場合には、これらの値は、例
えば電圧発生回路により発生される電圧値である。
【００１４】強度基準値３２は、２倍高調波の強度の基
準を表す。正常な動作状態では、測定された２倍高調波
の強度は、強度基準値３２以上になる。温度上限値３３
及び温度下限値３４は、それぞれ正常な動作時に、温度
測定器２３で測定される温度の上限値及び下限値を示
す。温度設定値３５は、非線型光学素子２０の温度制御
の目標値を示す。
準を表す。正常な動作状態では、測定された２倍高調波
の強度は、強度基準値３２以上になる。温度上限値３３
及び温度下限値３４は、それぞれ正常な動作時に、温度
測定器２３で測定される温度の上限値及び下限値を示
す。温度設定値３５は、非線型光学素子２０の温度制御
の目標値を示す。
【００１５】光検出器５１で生成された光強度信号及
び、温度測定器２３で生成された温度信号が、判別器３
１に入力される。判別器３１は、光強度信号及び温度信
号を分析し、温度変動幅を示す指令値を出力する。温度
設定値３５が、比較器３６の非反転入力端子に入力さ
れ、判別器３１から出力された指令値が比較器３６の反
転入力端子に入力される。
び、温度測定器２３で生成された温度信号が、判別器３
１に入力される。判別器３１は、光強度信号及び温度信
号を分析し、温度変動幅を示す指令値を出力する。温度
設定値３５が、比較器３６の非反転入力端子に入力さ
れ、判別器３１から出力された指令値が比較器３６の反
転入力端子に入力される。
【００１６】比較器３６は、温度設定値３５から温度変
動幅を示す指令値を減じた温度指令値を出力する。比較
器３６から出力された温度指令値は、後段の比較器３７
の非反転入力端子に入力される。比較器３７の反転入力
端子には、温度測定器２３から出力された測定温度信号
が入力されている。比較器３７は、温度指令値から測定
温度を減じたヒータ制御指令値を出力する。このヒータ
制御指令値に基づいて、ヒータ２２の制御が行われる。
指令値が正であれば、ヒータ２２に流す電流を増加さ
せ、指令値が負であれば、ヒータ２２に流す電流を減少
させる。電流の増加又は減少の幅は、この指令値の絶対
値に比例する。
動幅を示す指令値を減じた温度指令値を出力する。比較
器３６から出力された温度指令値は、後段の比較器３７
の非反転入力端子に入力される。比較器３７の反転入力
端子には、温度測定器２３から出力された測定温度信号
が入力されている。比較器３７は、温度指令値から測定
温度を減じたヒータ制御指令値を出力する。このヒータ
制御指令値に基づいて、ヒータ２２の制御が行われる。
指令値が正であれば、ヒータ２２に流す電流を増加さ
せ、指令値が負であれば、ヒータ２２に流す電流を減少
させる。電流の増加又は減少の幅は、この指令値の絶対
値に比例する。
【００１７】以下、判別器３１の動作について詳しく説
明する。測定された光強度が強度基準値３２以上であ
り、測定された温度が温度上限値３３と温度下限値３４
との間である場合には、正常な動作状態であると考えら
れる。このとき、判別器３１は、温度変動幅０の指令値
を出力する。比較器３６から出力される温度指令値は、
温度設定値３５に等しくなる。
明する。測定された光強度が強度基準値３２以上であ
り、測定された温度が温度上限値３３と温度下限値３４
との間である場合には、正常な動作状態であると考えら
れる。このとき、判別器３１は、温度変動幅０の指令値
を出力する。比較器３６から出力される温度指令値は、
温度設定値３５に等しくなる。
【００１８】測定された光強度が強度基準値３２以上で
あり、温度が温度上限値３３よりも高い場合には、温度
が正常な範囲を超えているが、その温度差が少ないた
め、２倍高調波の強度が保たれていると考えられる。こ
のとき、判別器３１は、温度変動幅が＋０．５℃を示す
指令値を出力する。比較器３６から出力される温度指令
値は、温度設定値３５よりも０．５℃低い値になる。こ
れにより、温度設定値３５よりも０．５℃低い温度を目
標値としてヒータ２２の制御が行われる。
あり、温度が温度上限値３３よりも高い場合には、温度
が正常な範囲を超えているが、その温度差が少ないた
め、２倍高調波の強度が保たれていると考えられる。こ
のとき、判別器３１は、温度変動幅が＋０．５℃を示す
指令値を出力する。比較器３６から出力される温度指令
値は、温度設定値３５よりも０．５℃低い値になる。こ
れにより、温度設定値３５よりも０．５℃低い温度を目
標値としてヒータ２２の制御が行われる。
【００１９】測定された光強度が強度基準値３２以下で
あり、温度が温度上限値３３よりも高い場合には、温度
が正常な範囲を超えているため、２倍高調波の強度が低
下していると考えられる。このとき、判別器３１は、温
度変動幅が＋１℃を示す指令値を出力する。比較器３６
から出力される温度指令値は、温度設定値３５よりも
１．０℃低い値になる。これにより、温度設定値３５よ
りも１．０℃低い温度を目標値としてヒータ２２の制御
が行われる。
あり、温度が温度上限値３３よりも高い場合には、温度
が正常な範囲を超えているため、２倍高調波の強度が低
下していると考えられる。このとき、判別器３１は、温
度変動幅が＋１℃を示す指令値を出力する。比較器３６
から出力される温度指令値は、温度設定値３５よりも
１．０℃低い値になる。これにより、温度設定値３５よ
りも１．０℃低い温度を目標値としてヒータ２２の制御
が行われる。
【００２０】このように、ヒータ２２の目標値をより低
くすることにより、非線型光学素子２０の温度を、迅速
に正常な動作温度の範囲内に戻すことができる。非線型
光学素子２０の温度のみを測定してヒータ２２の制御を
行う場合には、非線型光学素子２０のレーザビーム通過
領域の温度変化を検出するまでに時間遅れが生ずる。実
施例による方法では、非線型光学素子２０の温度のみで
はなく、２倍高調波の強度をも検出して、ヒータ２２の
制御を行っているため、より迅速な制御を行うことがで
きる。
くすることにより、非線型光学素子２０の温度を、迅速
に正常な動作温度の範囲内に戻すことができる。非線型
光学素子２０の温度のみを測定してヒータ２２の制御を
行う場合には、非線型光学素子２０のレーザビーム通過
領域の温度変化を検出するまでに時間遅れが生ずる。実
施例による方法では、非線型光学素子２０の温度のみで
はなく、２倍高調波の強度をも検出して、ヒータ２２の
制御を行っているため、より迅速な制御を行うことがで
きる。
【００２１】測定された温度が、温度下限値３４より低
い場合も、同様に測定された光強度と強度基準値３２と
の比較結果に基づいて、判別器３１から出力される指令
値が変化する。例えば、測定された光強度が強度基準値
３２以上である場合には、判別器３１から出力される指
令値は−０．５℃になり、測定された光強度が強度基準
値３２以下である場合には、判別器３１から出力される
指令値は−１．０℃になる。
い場合も、同様に測定された光強度と強度基準値３２と
の比較結果に基づいて、判別器３１から出力される指令
値が変化する。例えば、測定された光強度が強度基準値
３２以上である場合には、判別器３１から出力される指
令値は−０．５℃になり、測定された光強度が強度基準
値３２以下である場合には、判別器３１から出力される
指令値は−１．０℃になる。
【００２２】また、測定された温度が温度上限値３３と
温度下限値３４との間であるにもかかわらず、測定され
た光強度が強度基準値３２未満である場合には、非線型
光学素子２０の劣化により２倍高調波の出力が低下して
いると考えられる。このため、例えば警報を鳴らし、操
作者または装置管理者等に異常を通知する。操作者等
は、例えば非線型光学素子２０を新しいものと交換す
る。
温度下限値３４との間であるにもかかわらず、測定され
た光強度が強度基準値３２未満である場合には、非線型
光学素子２０の劣化により２倍高調波の出力が低下して
いると考えられる。このため、例えば警報を鳴らし、操
作者または装置管理者等に異常を通知する。操作者等
は、例えば非線型光学素子２０を新しいものと交換す
る。
【００２３】上記第1の実施例では、判別器の出力指令
値の絶対値を０．５℃及び１．０℃としたが、出力指令
値は、必ずしもこの値である必要はない。ただし、測定
された第２高調波の光強度が強度基準値３２未満である
場合の出力指令値の絶対値が、第２高調波の光強度が強
度基準値３２以上である場合の出力指令値の絶対値より
も大きくなるようにする必要がある。これにより、非線
型光学素子２０の温度を迅速に目標温度に近づけること
ができる。
値の絶対値を０．５℃及び１．０℃としたが、出力指令
値は、必ずしもこの値である必要はない。ただし、測定
された第２高調波の光強度が強度基準値３２未満である
場合の出力指令値の絶対値が、第２高調波の光強度が強
度基準値３２以上である場合の出力指令値の絶対値より
も大きくなるようにする必要がある。これにより、非線
型光学素子２０の温度を迅速に目標温度に近づけること
ができる。
【００２４】図３に、第２の実施例によるレーザ光源の
概略図を示す。図１（Ａ）に示した第１の実施例では、
非線型光学素子２０を、光共振器から出射したレーザビ
ームの経路内に配置したが、第２の実施例では、非線型
光学素子２０がレーザ媒質１と部分反射鏡３との間のレ
ーザビームの経路内に配置されている。その他の構成
は、第１の実施例の場合と同様である。
概略図を示す。図１（Ａ）に示した第１の実施例では、
非線型光学素子２０を、光共振器から出射したレーザビ
ームの経路内に配置したが、第２の実施例では、非線型
光学素子２０がレーザ媒質１と部分反射鏡３との間のレ
ーザビームの経路内に配置されている。その他の構成
は、第１の実施例の場合と同様である。
【００２５】第２の実施例では、部分反射鏡３は、レー
ザ媒質１で誘導放出された基本波を全反射し、２倍高調
波を透過させる。このため、レーザ発振器１０から出射
するレーザビームは、原理的には２倍高調波のみであ
る。第２の実施例の場合にも、２倍高調波の強度を検出
しながら、ヒータ２２の制御が行われるため、迅速な温
度制御が可能になる。
ザ媒質１で誘導放出された基本波を全反射し、２倍高調
波を透過させる。このため、レーザ発振器１０から出射
するレーザビームは、原理的には２倍高調波のみであ
る。第２の実施例の場合にも、２倍高調波の強度を検出
しながら、ヒータ２２の制御が行われるため、迅速な温
度制御が可能になる。
【００２６】図４に、第３の実施例によるレーザ光源の
概略図を示す。第３の実施例では、２種類の非線型光学
素子を用いて、３倍高調波を発生させる。
概略図を示す。第３の実施例では、２種類の非線型光学
素子を用いて、３倍高調波を発生させる。
【００２７】レーザ発振器１０、非線型光学素子２０、
保持部材２１、ヒータ２２、温度測定器２３、及び温度
制御装置３０は、図１（Ａ）に示した第１の実施例の場
合と同様の構成である。非線型光学素子２０で発生した
２倍高調波の約１％が部分反射鏡５１で反射し、光検出
器５２に入射する。光検出器５２は、図１（Ａ）に示し
た第１の実施例の光検出器５２と同様の機能を有する。
保持部材２１、ヒータ２２、温度測定器２３、及び温度
制御装置３０は、図１（Ａ）に示した第１の実施例の場
合と同様の構成である。非線型光学素子２０で発生した
２倍高調波の約１％が部分反射鏡５１で反射し、光検出
器５２に入射する。光検出器５２は、図１（Ａ）に示し
た第１の実施例の光検出器５２と同様の機能を有する。
【００２８】基本波及び２倍高調波の残りの９９％は部
分反射鏡５１を透過し、保持部材６１に保持された後段
の非線型光学素子６０に入射する。保持部材６１に、ヒ
ータ６２及び温度測定器６３が取り付けられている。非
線型光学素子６０は、３倍高調波を発生する。３倍高調
波の約１％は、部分反射鏡５３を透過し、光検出器５４
に入射する。残りの９９％は、部分反射鏡５３で反射
し、レーザ照射対象物に入射する。
分反射鏡５１を透過し、保持部材６１に保持された後段
の非線型光学素子６０に入射する。保持部材６１に、ヒ
ータ６２及び温度測定器６３が取り付けられている。非
線型光学素子６０は、３倍高調波を発生する。３倍高調
波の約１％は、部分反射鏡５３を透過し、光検出器５４
に入射する。残りの９９％は、部分反射鏡５３で反射
し、レーザ照射対象物に入射する。
【００２９】光検出器５４は、３倍高調波の強度を測定
し、温度制御装置７０に送信する。ヒータ６２、温度測
定器６３、光検出器５４、及び温度制御装置７０は、そ
れぞれ第1の実施例におけるヒータ２２、温度測定器２
３、光検出器５２、及び温度制御装置３０の構成と同様
である。
し、温度制御装置７０に送信する。ヒータ６２、温度測
定器６３、光検出器５４、及び温度制御装置７０は、そ
れぞれ第1の実施例におけるヒータ２２、温度測定器２
３、光検出器５２、及び温度制御装置３０の構成と同様
である。
【００３０】温度制御装置３０によって、非線型光学素
子２０の温度が制御され、温度制御装置７０によって、
非線型光学素子６０の温度が制御される。いずれも、第
２高調波または第３高調波の強度を測定し、この測定結
果に基づいて温度制御されるため、時間遅れの少ない迅
速な制御が可能である。後段の非線型光学素子６０を透
過したレーザビームにも第２高調波が含まれている。と
ころが、この第２高調波の強度は、後段の非線型光学素
子６０の波長変換効率の影響を受けてしまう。後段の非
線型光学素子６０に入射する前の第２高調波の強度を測
定することにより、後段の非線型光学素子６０の温度変
動の影響を受けることなく、前段の非線型光学素子２０
の温度制御を行うことができる。
子２０の温度が制御され、温度制御装置７０によって、
非線型光学素子６０の温度が制御される。いずれも、第
２高調波または第３高調波の強度を測定し、この測定結
果に基づいて温度制御されるため、時間遅れの少ない迅
速な制御が可能である。後段の非線型光学素子６０を透
過したレーザビームにも第２高調波が含まれている。と
ころが、この第２高調波の強度は、後段の非線型光学素
子６０の波長変換効率の影響を受けてしまう。後段の非
線型光学素子６０に入射する前の第２高調波の強度を測
定することにより、後段の非線型光学素子６０の温度変
動の影響を受けることなく、前段の非線型光学素子２０
の温度制御を行うことができる。
【００３１】上記実施例では、２倍または３倍高調波を
発生させる場合を例にとって説明したが、４倍以上の高
調波を発生させる場合にも、実施例で説明した温度制御
方法と同様の制御を行うことが可能である。
発生させる場合を例にとって説明したが、４倍以上の高
調波を発生させる場合にも、実施例で説明した温度制御
方法と同様の制御を行うことが可能である。
【００３２】上記実施例では、非線型光学素子２０の温
度が高くなりすぎた場合には、ヒータの発熱量を少なく
することにより温度を制御した。レーザ照射によって非
線型光学素子２０の温度上昇が急速に進むような場合に
は、非線型光学素子２０を積極的に冷却することもあり
得る。冷却方法の例として、水冷、空冷、ペルチェ素子
を利用した冷却等が挙げられる。
度が高くなりすぎた場合には、ヒータの発熱量を少なく
することにより温度を制御した。レーザ照射によって非
線型光学素子２０の温度上昇が急速に進むような場合に
は、非線型光学素子２０を積極的に冷却することもあり
得る。冷却方法の例として、水冷、空冷、ペルチェ素子
を利用した冷却等が挙げられる。
【００３３】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非線型光学素子から発生した高調波の強度を検出して、
非線型光学素子の温度制御を行うため、温度変動の検出
遅れの影響を受けることなく、迅速に温度制御を行うこ
とができる。
非線型光学素子から発生した高調波の強度を検出して、
非線型光学素子の温度制御を行うため、温度変動の検出
遅れの影響を受けることなく、迅速に温度制御を行うこ
とができる。
【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１の実施例によるレ
ーザ光源の概略図であり、図１（Ｂ）及び（Ｃ）は、ヒ
ータの他の構成例を示す概略図である。
ーザ光源の概略図であり、図１（Ｂ）及び（Ｃ）は、ヒ
ータの他の構成例を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施例によるレーザ光源に用い
られる温度制御装置のブロック図である。
られる温度制御装置のブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施例によるレーザ光源の概略
図である。
図である。
【図４】本発明の第３の実施例によるレーザ光源の概略
図である。
図である。
１ レーザ媒質
２ 反射鏡
３ 部分反射鏡
１０ レーザ発振器
２０、６０ 非線型光学素子
２１、６１ 保持部材
２２、６２ ヒータ
２３、６３ 温度測定器
３０、７０ 温度制御装置
３１ 判別器
３２ 強度基準値
３３ 温度上限値
３４ 温度下限値
３５ 温度設定値
３６、３７ 比較器
５０、５１、５３ 部分反射鏡
５１ 光検出器
Claims (8)
- 【請求項１】 レーザ発振を誘起させるレーザ媒質と、 前記レーザ媒質により発生したレーザビームの経路内に
配置され、該レーザビームの高調波を発生させる非線型
光学素子と、 前記非線型光学素子から出射した高調波の強度を測定す
る光検出器と、 前記光検出器で測定された高調波の強度に基づいて、前
記非線型光学素子の温度を制御する温度制御装置とを有
するレーザ光源。 - 【請求項２】 さらに、前記非線型光学素子の温度を測
定する温度測定器を有し、 前記温度制御装置が、前記光検出器で測定された高調波
の強度及び前記温度測定器で測定された温度に基づいて
前記非線型光学素子の温度を制御する請求項１に記載の
レーザ光源。 - 【請求項３】 前記温度制御装置は、前記光検出器で測
定された高調波の強度を、強度基準値と比較し、比較結
果に基づいて温度指令値を生成し、該温度指令値と前記
温度測定器で測定された温度とを比較し、前記非線型光
学素子の温度が前記温度指令値に近づくように温度制御
を行う請求項２に記載のレーザ光源。 - 【請求項４】 前記温度制御装置に、温度設定値及び温
度上限値が設定されており、該温度制御装置は、 前記温度測定器で測定された温度が前記温度上限値より
も高く、かつ前記光検出器で検出された高調波の強度が
強度基準値よりも大きいとき、前記温度設定値よりも第
１の温度幅だけ低い前記温度指令値を生成し、 前記温度測定器で測定された温度が前記温度上限値より
も高く、かつ前記光検出器で検出された高調波の強度が
強度基準値よりも小さいとき、前記温度設定値よりも第
２の温度幅だけ低い前記温度指令値を生成し、 該第２の温度幅は、前記第１の温度幅よりも大きい請求
項３に記載のレーザ光源。 - 【請求項５】 前記温度制御装置に、温度設定値及び温
度下限値が設定されており、 前記温度測定器で測定された温度が前記温度下限値より
も低く、かつ前記光検出器で検出された高調波の強度が
強度基準値よりも大きいとき、前記温度設定値よりも第
３の温度幅だけ高い前記温度指令値を生成し、 前記温度測定器で測定された温度が前記温度下限値より
も低く、かつ前記光検出器で検出された高調波の強度が
強度基準値よりも小さいとき、前記温度設定値よりも第
４の温度幅だけ高い前記温度指令値を生成し、 該第４の温度幅は、前記第３の温度幅よりも大きい請求
項３に記載のレーザ光源。 - 【請求項６】 非線型光学素子にレーザビームを入射さ
せ、入射レーザビームの高調波を発生させる工程と、 前記高調波の強度を観測する工程と、 観測された前記高調波の強度に基づいて、前記非線型光
学素子の温度を調節する工程とを有する非線型光学素子
の温度制御方法。 - 【請求項７】 さらに、前記非線型光学素子の温度を測
定する工程を有し、 前記温度を調節する工程において、測定された前記高調
波の強度、及び測定された前記非線型光学素子の温度に
基づいて、前記非線型光学素子に与える単位時間あたり
の熱量を調節する請求項６に記載の非線型光学素子の温
度制御方法。 - 【請求項８】 前記温度を調節する工程において、 測定された前記非線型光学素子の温度が温度下限値より
も低く、かつ測定された前記高調波の強度が強度基準値
よりも高いとき、前記非線型光学素子に単位時間あたり
第１の熱量を与え、 測定された前記非線型光学素子の温度が温度下限値より
も低く、かつ測定された前記高調波の強度が強度基準値
よりも低いとき、前記非線型光学素子に、単位時間あた
り前記第１の熱量よりも大きな第２の熱量を与え、 測定された前記非線型光学素子の温度が温度上限値より
も高く、かつ測定された前記高調波の強度が強度基準値
よりも高いとき、前記非線型光学素子に、単位時間あた
り前記第１の熱量よりも小さな第３の熱量を与え、 測定された前記非線型光学素子の温度が温度上限値より
も高く、かつ測定された前記高調波の強度が強度基準値
よりも低いとき、前記非線型光学素子に、単位時間あた
り前記第３の熱量よりも小さな第４の熱量を与える請求
項７に記載の非線型光学素子の温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001270314A JP2003075877A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | レーザ光源及び非線型光学素子の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001270314A JP2003075877A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | レーザ光源及び非線型光学素子の温度制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003075877A true JP2003075877A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19095981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001270314A Pending JP2003075877A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | レーザ光源及び非線型光学素子の温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003075877A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005301009A (ja) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ型波長変換器 |
| JP2006330518A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Laserfront Technologies Inc | 高調波発生装置 |
| WO2008044673A1 (fr) * | 2006-10-10 | 2008-04-17 | Panasonic Corporation | Dispositif de conversion de longueur d'onde et dispositif d'affichage d'images |
| WO2008093545A1 (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-07 | Panasonic Corporation | 固体レーザー装置、表示装置及び波長変換素子 |
| JP2008212975A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 |
| JP2013214667A (ja) * | 2012-04-03 | 2013-10-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック配線基板の製造方法 |
| JP2021533421A (ja) * | 2018-07-27 | 2021-12-02 | クー.アント ゲー・エム・ベー・ハーQ.ant GmbH | レーザ光源、およびレーザ光源を有するレーザプロジェクタ |
-
2001
- 2001-09-06 JP JP2001270314A patent/JP2003075877A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005301009A (ja) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ型波長変換器 |
| JP2006330518A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Laserfront Technologies Inc | 高調波発生装置 |
| WO2008044673A1 (fr) * | 2006-10-10 | 2008-04-17 | Panasonic Corporation | Dispositif de conversion de longueur d'onde et dispositif d'affichage d'images |
| US7796324B2 (en) | 2006-10-10 | 2010-09-14 | Panasonic Corporation | Wavelength converting apparatus and image displaying apparatus |
| JP5180086B2 (ja) * | 2006-10-10 | 2013-04-10 | パナソニック株式会社 | 波長変換装置および画像表示装置 |
| WO2008093545A1 (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-07 | Panasonic Corporation | 固体レーザー装置、表示装置及び波長変換素子 |
| JP5096379B2 (ja) * | 2007-01-29 | 2012-12-12 | パナソニック株式会社 | 固体レーザー装置、表示装置及び波長変換素子 |
| JP2008212975A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 |
| JP2013214667A (ja) * | 2012-04-03 | 2013-10-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック配線基板の製造方法 |
| JP2021533421A (ja) * | 2018-07-27 | 2021-12-02 | クー.アント ゲー・エム・ベー・ハーQ.ant GmbH | レーザ光源、およびレーザ光源を有するレーザプロジェクタ |
| JP7179987B2 (ja) | 2018-07-27 | 2022-11-29 | クー．アント ゲー・エム・ベー・ハー | レーザ光源、およびレーザ光源を有するレーザプロジェクタ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4677392B2 (ja) | パルスレーザ熱処理装置とその制御方法 | |
| WO2018105082A1 (ja) | レーザ装置及びレーザ加工システム | |
| US7292616B2 (en) | CO2 laser stabilization systems and methods | |
| US7791790B2 (en) | Wavelength converter | |
| JP4891526B2 (ja) | レーザ溶接装置 | |
| JP2009117566A (ja) | 周波数安定化レーザ装置及びレーザ周波数安定化方法 | |
| JP2006330518A (ja) | 高調波発生装置 | |
| JP2010251448A (ja) | 第三高調波を出力する固体パルスレーザ装置 | |
| JP2003075877A (ja) | レーザ光源及び非線型光学素子の温度制御方法 | |
| JP4439487B2 (ja) | パルスレーザ装置及びパルスレーザビーム生成方法 | |
| JP4832730B2 (ja) | 励起用半導体レーザ装置 | |
| JPH02299277A (ja) | 光部品の温度安定化方法及び装置 | |
| JP3968868B2 (ja) | 固体レーザ装置 | |
| JP4114260B2 (ja) | 固体レーザ装置 | |
| US9905991B2 (en) | Optically pumped semiconductor laser with mode tracking | |
| US8761213B2 (en) | Wavelength-stabilized frequency-converted optically pumped semiconductor laser | |
| CN107546570B (zh) | 电流控制装置和激光器装置 | |
| JP2008070472A (ja) | 高調波レーザ装置及びその制御方法 | |
| JP2000252570A (ja) | 波長変換固体レーザ装置 | |
| JP2019149400A (ja) | レーザ光源装置及びレーザ光調整方法 | |
| JP2584209B2 (ja) | レ−ザ出力制御装置 | |
| JPS63115390A (ja) | パルスレ−ザの電源装置 | |
| JPH0529695A (ja) | レーザ装置 | |
| JP2000252553A (ja) | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 | |
| JPH02174284A (ja) | レーザ出力制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041028 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041124 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050412 |