JP2005122094A - 波長変換レーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 波長変換結晶で波長変換されて出射窓から出射する波長変換レーザ光の出射方向を、波長変換結晶を通過するレーザ光の光軸の方向に近づけることができ、しかも波長変換結晶を移動させた場合にも、波長変換結晶で波長変換されて出射窓から出射する波長変換レーザ光の光軸がずれるのを低減できる波長変換レーザ装置を得る。
【解決手段】 波長変換結晶３の出射側端面は、波長変換レーザ光１０に対しブリュースター角となるように傾斜しており、かつ、容器の出射窓５は、そのレーザ光入射側の面とレーザ光出射側の面間の距離が波長変換結晶から出射した波長変換レーザ光の傾斜方向に短縮されたプリズム形状をなしている。
【選択図】 図６

Description

この発明は、波長変換結晶により高調波発生をおこなう波長変換レーザ装置に関し、特に、波長変換結晶の高調波出射側端面およびこれを収納する容器の高調波出射窓の形状に関するものである。

従来の波長変換レーザ装置においては、波長変換結晶の高調波出射側端面をブリュースターカットすることで、波長変換結晶端面での高調波の反射ロスを低減している（例えば、特許文献１参照）。

米国特許５８５０４０７号明細書（第４欄、第１−Ａ図および第１−Ｂ図）

従来の波長変換レーザのように、ブリュースターカットした波長変換結晶を用いた場合、高調波の出射方向が波長変換結晶を通過する光の光軸に対して斜めになり、後の導光系の配置が困難になるといった問題があった。さらに、高調波による波長変換結晶の端面の劣化若しくは不純物付着等のために高調波出力が低下した際に、波長変換結晶の位置を移動させると、高調波の光軸がずれるという問題があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、波長変換結晶で波長変換されて波長変換結晶容器の出射窓から出射する波長変換レーザ光（高調波）の出射方向を、波長変換結晶を通過するレーザ光の光軸の方向に近づけることができ、しかも、波長変換結晶の位置を移動させた場合にも、波長変換結晶で波長変換されて出射窓から出射する波長変換レーザ光（高調波）の光軸がずれるのを低減できる波長変換レーザ装置を得ることを目的とするものである。

この発明に係る波長変換レーザ装置は、波長変換結晶と、上記波長変換結晶が内部に配置され、上記波長変換結晶で波長変換された波長変換レーザ光が出射する出射窓を有する容器とを備える波長変換レーザ装置であって、上記波長変換結晶の出射側端面は、上記波長変換レーザ光に対しブリュースター角となるように傾斜しており、かつ、上記容器の出射窓は、そのレーザ光入射側の面とレーザ光出射側の面間の距離が上記波長変換結晶から出射した波長変換レーザ光の傾斜方向に短縮されたプリズム形状をなしているものである。

なお、ここで言う波長変換結晶から出射した波長変換レーザ光の傾斜方向とは、波長変換結晶を通過するレーザ光の光軸に対する傾斜方向であり、特に、波長変換結晶を通過するレーザ光の光軸に垂直な成分の方向である。

この発明によれば、波長変換結晶の出射側端面は、上記波長変換結晶で波長変換された波長変換レーザ光に対しブリュースター角となるように傾斜しており、かつ、上記波長変換結晶が内部に配置された容器の出射窓は、そのレーザ光入射側の面とレーザ光出射側の面間の距離が上記波長変換結晶から出射した波長変換レーザ光の傾斜方向に短縮されたプリズム形状をなしているので、波長変換結晶の端面からブリュースター角で出射した波長変換レーザ光は、容器の出射窓が上記プリズム形状をなしていることにより、波長変換結晶を通過するレーザ光の光軸の方向に屈曲される。したがって、波長変換結晶で波長変換されて出射窓から出射する波長変換レーザ光の出射方向を、波長変換結晶を通過する光の光軸の方向に近づけることができ、しかも波長変換結晶の位置を移動させた場合にも、出射窓から出射した波長変換レーザ光の光軸がずれるのを低減できる。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１による波長変換レーザ装置の全体構成を示す概略構成図である。
基本波発生部１２において基本波を発生する。基本波発生部１２としては、例えばＱ−スイッチＮｄ：ＹＡＧレーザ発振器が用いられ、偏光は直線偏光、発振波長は１０６４ｎｍである。上記レーザ発振器は出力を得るために増幅器を用いた構成としてもよい。なお、基本波発生部１２は、上記のＮｄ：ＹＡＧの他に、Ｎｄ：ＹＶＯ_４、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＧｄＶＯ_４等のレーザ結晶を用いたレーザ発振器であってもよい。

発生した基本波を集光レンズ１３Ａによって波長変換結晶１４に集光して波長変換結晶１４で波長変換し、高調波（波長変換レーザ光）を発生する。このとき用いる波長変換結晶１４は、例えば無反射コーティングが施されていない、すなわち無反射コーティング無しのＴＹＰＥ IのＬＢＯ（ＬｉＢ_３Ｏ_５）結晶である。波長変換結晶１４に無反射コーティングを施さないことで、発生高調波によって無反射コーティングが劣化したり損傷したりすることによる高調波の出力低下を防ぐことが出来る。このとき発生する高調波は第２次高調波であり、波長は５３２ｎｍである。

なお、第２次高調波発生用結晶（波長変換結晶１４）は、以下で説明する第３次高調波発生用結晶（波長変換結晶３）と比較して劣化速度が遅いため、第３次高調波発生用結晶に用いるような波長変換結晶保持装置（後で詳細に説明する。）を使用する必要性は低い。しかしながら、集光強度が強い条件で使用する場合などは同様の波長変換結晶保持装置を使用してもよい。

波長変換結晶１４を通過したレーザ光、すなわち、波長変換結晶１４で発生した第２次高調波と、波長変換されなかった基本波とを、集光レンズ１３Ｂを用いて波長変換結晶３に集光し、和周波発生によって、第３次高調波（波長３５５ｎｍ）を発生する。このとき用いる波長変換結晶３は、例えば無反射コーティング無しのＴＹＰＥ IIのＬＢＯ（ＬｉＢ_３Ｏ_５）結晶である。波長変換結晶１４の場合と同様に、波長変換結晶３に無反射コーティングを施さないことで、発生高調波によって無反射コーティングが劣化したり損傷したりすることによる高調波の出力低下を防ぐことが出来る。
発生した第３次高調波は、分離ミラー１５Ａ、１５Ｂによって基本波及び第２次高調波と分離され、加工等に使用される。

以下、波長変換結晶３および波長変換結晶３を収納する波長変換結晶保持装置１について説明する。
波長変換結晶３は図２及び図３にそれぞれ示す波長変換結晶保持装置１によって保持されている。
図２は、波長変換結晶保持装置１を斜めから見た斜視図、図３は光軸に平行な面で切った断面図である。波長変換結晶密閉容器２の内部に波長変換結晶３が配置されている。波長変換結晶密閉容器２は、基本波及び第２次高調波（入射光）９を入射するための入射窓４を備えている。さらに、波長変換結晶１４を通過したレーザ光、すなわち波長変換結晶１４で発生した高調波（波長変換レーザ光）１０を出射するための出射窓５を備えている。また、波長変換結晶密閉容器２の内部には、波長変換時の位相整合を取るための温度調節をおこなう熱電素子６（例えばペルチェ素子）、および熱電素子６を制御するためのコード８を備えている。波長変換結晶密閉容器２は、波長変換結晶３の位置を移動する移動手段に相当するクリスタルシフター１１上に精度良く設置され、波長変換結晶保持装置１を構成している。

波長変換結晶３の出射側端面の高調波出射部が、高調波によって劣化し若しくは不純物が付着し、出射高調波の出力が低下した時に、クリスタルシフター１１によって劣化した地点から波長変換結晶３を移動し、出力を回復させる。
なお、特に、波長４００ｎｍ以下の紫外線は反応性が高いため、高調波１０の波長が４００ｎｍ以下の時には、メンテナンス周期を長くするために、上記のような劣化若しくは不純物付着に対する対策が必要不可欠である。

波長変換結晶密閉容器２に、入射窓４および出射窓５を装着する際には、Ｏリング７を用いて波長変換結晶密閉容器２内部を密閉する。この際に、乾燥空気、酸素、窒素などを封入することで、波長変換結晶３の端面の不純物付着速度及び劣化速度を抑制することができる。なお、本実施の形態では、波長変換結晶密閉容器２を完全に密閉したが、小さな出入り口を設けて気体を流しつづけることも可能である。

なお、波長変換結晶密閉容器２内に波長変換結晶３を収納する際には、波長変換結晶３と出射窓５の距離が、波長変換結晶３と入射窓４の距離に比較して長くなるように波長変換結晶３を配置すると、出射窓５上の高調波（例えば紫外線）１０のビーム径を大きくすることができる。したがって、高調波１０による出射窓５への不純物付着速度及び出射窓５の劣化速度を抑制することが出来る。

波長変換結晶３の高調波出射側端面（図３においては左側端面）は、波長変換結晶３で波長変換された波長変換レーザ光（第３次高調波）がその端面からブリュースター角θ_１で出射するように、すなわち、波長変換レーザ光に対しブリュースター角となるように、波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸に対して所定角度θ_３（但し、０＜θ_３＜９０°）傾斜させている。すなわち、波長変換結晶３の高調波出射側端面は、第３次高調波に対するブリュースターカットをおこなっている。
このように、ブリュースターカットをおこなうことで、波長変換結晶３の出射側端面での反射ロスを低減することができる。しかも、波長変換結晶３の出射側端面上でのビーム面積が大きくなることで、高調波による波長変換結晶３の出射側端面の損傷確率及び不純物の付着速度を減少させることが可能である。
なお、このときのブリュースターカットの向きは、波長変換結晶３から出射する第３次高調波（波長変換結晶３からの出射高調波１０）が波長変換結晶３の出射側端面に対して、ｐ偏光となるように設定する。図３の例では、第３次高調波（波長変換結晶３からの出射高調波１０）の偏光は紙面と平行な方向である。

図４に波長変換結晶３のブリュースターカットの様子を示す。例えば、波長変換結晶３としてＴＹＰＥ IIのＬＢＯ結晶を用いた場合、波長変換結晶３によるＮｄ：ＹＡＧレーザの第３次高調波（波長３５５ｎｍ）発生時には、波長変換結晶３の出射側端面の波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸に対する傾斜角度θ_３は、（１）式で示すブリュースター角（θ_１）の定義、
θ_１＝ｔａｎ^−１（ｎ_２／ｎ_１） （１）
及び（２）式で示すスネルの法則、
ｎ_１ｓｉｎ（θ_１）＝ｎ_２ｓｉｎ（θ_２） （２）
より、
θ_３＝９０°−θ_２
＝９０°−ｓｉｎ^−１（ｎ_１／ｎ_２＊ｓｉｎ（ｔａｎ^−１（ｎ_２／ｎ_１）））
＝５７．９°となる。
ただし、ｎ_２は第３次高調波に対する波長変換結晶３の屈折率、ｎ_１は第３次高調波に対する波長変換結晶密閉容器２内雰囲気の屈折率であり、ｎ_１＝１．０、ｎ_２＝１．６０である。
なお、以下では、波長変換結晶３の出射側端面の波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸に対する傾斜角度θ_３をカット角度と言うこともある。

この時、波長変換結晶３より出射する第３次高調波１０の光軸の水平からの傾きθ_４は、
θ_４＝θ₁−ｓｉｎ^−１（１／ｎ_２＊ｓｉｎ（θ_１））
＝２５．９°となる。
なお、θ_４は、より正確には、波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸からの傾きであり、波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸が水平方向となるように配置されている場合には水平からの傾きと同一となる。

また、波長変換結晶３をクリスタルシフター１１によって、図５に示すように、波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸と直交する方向にδ_１だけ移動させた場合、波長変換結晶３から出射される第３次高調波１００と１０１の光軸の移動距離δ_２は
δ_２＝δ_１＊ｔａｎ（θ_４）／ｔａｎ（θ_３）
≒０．３×δ_１である。
なお、第３次高調波１００は、移動前の波長変換レーザ光であり、第３次高調波１０１は、移動後の波長変換レーザ光である。

従来の構成では、こうした発生高調波（波長変換結晶３から出射される第３次高調波）の波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸からの傾き、及びクリスタルシフター１１による結晶移動時の光軸移動が問題となっていた。

次に、図６を用いて波長変換結晶密閉容器２の高調波出射窓５の形状について説明する。本実施の形態では、高調波に対する屈折率が波長変換結晶３と等しいか、または近い材料からなる出射窓５を用いており、しかもそのレーザ光入射側の面に波長変換結晶３の高調波出射側端面と同じ角度θ_３のカットを施している。例えば、ＴＹＰＥ IIのＬＢＯ結晶によるＮｄ：ＹＡＧレーザの第３次高調波（波長３５５ｎｍ）を発生する場合、波長変換結晶３の屈折率は１．６０であるが、水晶はこれに近い屈折率を持つ。すなわち、水晶の異常偏光に対する屈折率は波長３５５ｎｍで１．５７である。
また、出射窓５のレーザ光出射側の面は波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸に対して略垂直であり、出射窓５は、そのレーザ光入射側の面とレーザ光出射側の面間の距離が波長変換結晶３から出射した出射高調波（波長変換レーザ光）１０の傾斜方向（図６における矢印Ａで示す方向）に短縮されたプリズム形状をなしている。
なお、ここで言う波長変換結晶３から出射した波長変換レーザ光１０の傾斜方向とは、波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸に対する傾斜方向であり、特に波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸に垂直な成分の方向である。すなわち、図６に矢印Ａで示す方向である。

このように、本実施の形態では、出射窓５として水晶を用い、波長変換結晶３の出射側端面と出射窓５の高調波入射側の面とに、波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸からの傾きが同じである（共に傾斜角度θ_３である）カットを施している。この時、出射窓５に対する高調波の入射角度θ_５と、出射窓５（水晶）に対する第３次高調波（波長３５５ｎｍ）のブリュースター角との違いは、０．４°であり、第３次高調波の反射率は０．１％未満である。しかしながら、特にこの場合、偏光方向の異なる波長５３２ｎｍの光線（第２次高調波）に対しては、出射窓５は反射率を持つ。そこで、出射窓５に、波長５３２ｎｍに対する、若しくは波長５３２ｎｍと波長１０６４ｎｍ（基本波）の両方に対する無反射コーティングを施してもよい。また、反射光による波長変換結晶密閉容器２の内面の加熱を避けるために、出射窓５に上記のような無反射コーティングを施さず、波長変換結晶密閉容器２上の反射光の当る部位の近辺に冷却水をすように構成してもよい。この際、出射窓５における反射光の当る部分を塗装する等して、反射光を効率よく吸収できるようにしてもよい。

この時、波長変換結晶密閉容器２（出射窓５）より出射する高調波２０の水平（波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸）からの傾きθ_６は、θ_６＝０．８°であり、結晶密閉容器出射窓５に傾斜をつけなかった場合の傾きθ_４＝２５．９°と比較して、３２分の１以下に低減される。
また、図７に示すように、クリスタルシフター１１によって波長変換結晶３をδ_１だけ移動させた場合、波長変換結晶密閉容器２より出射する高調波２０の光軸の移動距離（光軸のずれ量）δ_３は、δ_３＝０．００５６×δ_１となり、結晶密閉容器出射窓５に傾斜をつけなかった場合の移動量、すなわち図５を示して上述したδ_２＝０．３×δ_１と比較して著しく低減される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、クリスタルシフター１１によって波長変換結晶３を移動させたときに、波長変換結晶密閉容器２（出射窓５）より出射する高調波（波長変換レーザビーム）２０の光軸のずれ量δ_３を実用的な範囲にまで低減することが出来る。また、波長変換結晶密閉容器２（出射窓５）より出射する高調波２０の水平（波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸）からの傾きθ_６を実用的な範囲にまで低減することができるため、波長変換後の導光系の配置が容易になる。

なお、波長変換結晶密閉容器２の出射窓５の材質は、波長変換結晶３と発生高調波に対する屈折率が等しいことが理想であるが、本実施の形態のように屈折率が近い材質で実施してもよい。
例えば、ＴＹＰＥ IIのＬＢＯ結晶によるＮｄ：ＹＡＧレーザの第３次高調波（波長３５５ｎｍ）発生時には、出射窓５の材質の上記高調波に対する屈折率が、波長変換結晶３の屈折率の±３％以内であれば、波長変換結晶密閉容器２（出射窓５）から出射する高調波２０の水平（波長変換結晶を通過するレーザ光９０の光軸）からの傾きθ_６はθ_６≦１．７°、クリスタルシフター１１によって波長変換結晶３を図７のようにδ_１だけ移動させた場合、出射高調波２０の光軸の移動距離δ_３は、δ_３＝０．０１２×δ_１以内とすることが出来る。

なお、このような出射高調波２０の水平からの傾きθ_６および光軸の移動距離δ_３をより小さくするために、出射窓５におけるレーザ光出射側の面を、波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸に対して垂直から、波長変換結晶３の出射側端面と反対方向に若干傾けてもよい。

また、出射窓５におけるレーザ光入射側の面の傾斜角度は、波長変換結晶３の出射側端面の傾斜角度と等しいことが理想であるが、これに限るものではない。例えば、上記のように、出射窓５の出射高調波１０（波長変換レーザ光）に対する屈折率が、波長変換結晶３の出射高調波１０に対する屈折率と正確に同一ではなく若干異なっている場合、出射窓５におけるレーザ光入射側の面の傾斜角度を、波長変換結晶３で変換された波長変換レーザ光（出射高調波１０）がレーザ光入射側の面にブリュースター角で入射する傾斜角度、すなわち、波長変換レーザ光に対しブリュースター角となるような傾斜角度としてもよい。

この場合にも、出射高調波の水平（波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸）からの傾きθ_６、および波長変換結晶密閉容器２より出射する高調波２０の光軸の移動距離δ_３は零にはならない。しかし、これらの傾きθ_６および移動距離δ_３をより小さくするために、出射窓５におけるレーザ光出射側の面を、波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸に対して、垂直から波長変換結晶３の出射側端面と反対方向に若干傾けてもよい。

なお、出射窓５におけるレーザ光入射側の面の傾斜角度を、波長変換結晶３で波長変換された波長変換レーザ光がレーザ光入射側の面にブリュースター角で入射する傾斜角度とすることにより、出射窓５におけるレーザ光入射側の面での反射を防止することができる。

なお、上記では、波長変換結晶３がＬｉＢ_３Ｏ_５（ＬＢＯ）結晶である場合について説明したが、これに限るものではなく、例えばＣｓＬｉＢ_６Ｏ_１０（ＣＬＢＯ）結晶やＢＢＯ（β-ＢａＢ_２Ｏ_４）結晶であってもよい。また、波長変換結晶１４についても同様である。

実施の形態２．
上記実施の形態では、出射窓５におけるレーザ光出射側の面は波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸に対して略垂直であり、波長変換結晶３で波長変換された波長変換レーザ光に対する波長変換結晶３の屈折率と出射窓５の屈折率とは略等しく、かつ、波長変換結晶３の出射側端面の傾斜角度と出射窓５におけるレーザ光入射側の面の傾斜角度とは略等しい場合について説明したが、これに限るものではない。
例えば、出射窓５におけるレーザ光入射側の面は波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸に対して略垂直であり、波長変換結晶３で変換された波長変換レーザ光に対する波長変換結晶３の屈折率と出射窓５の屈折率とが略等しく、かつ、出射窓５におけるレーザ光出射側の面が、波長変換結晶３の入射側端面の傾斜角度と略等しい角度だけ、波長変換結晶３の出射側端面と反対方向に傾斜していてもよく、この場合にも、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態３．
また、波長変換結晶３で波長変換された波長変換レーザ光に対する波長変換結晶３の屈折率および出射窓５の屈折率に関係無く、さらに、波長変換結晶３の入射側端面の傾斜角度とも関係無く、波長変換結晶密閉容器２の出射窓５は、そのレーザ光入射側の面とレーザ光出射側の面間の距離が波長変換結晶３から出射した波長変換レーザ光の傾斜方向に短縮されたプリズム形状をなしていればよい。

このように構成された場合には、波長変換結晶３の出射側端面からブリュースター角で出射した波長変換レーザ光（高調波）は、プリズム形状の出射窓５によって波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸の方向に屈曲される。したがって、波長変換結晶３で波長変換されて出射窓５から出射する波長変換レーザ光２０の出射方向を、波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸の方向に近づけることができ、しかもクリスタルシフター１１を用いて波長変換結晶３を移動させた場合にも出射窓５から出射した波長変換レーザ光２０の光軸がずれるのを低減することができる。
例えば波長変換結晶密閉容器２の出射窓５に合成石英(Ｆｕｓｅｄ Ｓｉｌｉｃａ)を用いた場合、例えば、ＴＹＰＥ IIのＬＢＯ結晶によるＮｄ：ＹＡＧレーザの第３次高調波の波長３５５ｎｍに対する屈折率は１．４８である。この時、出射窓５の傾斜角度を５６．５°とすると、結晶移動時の光軸移動量δ_３をほぼ０にすることが出来る。この時の波長変換結晶密閉容器２（出射窓５）より出射する高調波２０の水平（波長変換結晶３を通過するレーザ光９０の光軸）からの傾きθ_６は３．２°である。同様に、出射窓５の傾斜角度を５２．８°とすると、高調波２０の傾きθ_６をほぼ０にすることが出来、この時の光軸移動量δ_３はδ_３＝０．１０×δ_１となる。
さらに出射窓５にフッ化カルシウム（ＣａＦ_２）を用いた場合、波長３５５ｎｍに対する屈折率は１．４５である。この時、出射窓５の傾斜角度を５６．１°とすると、結晶移動時の光軸移動量δ_３をほぼ０にすることが出来る。この時の高調波２０の傾きはθ_６＝４．０°である。同様に出射窓５の傾斜を５１．４°とすると、高調波２０の傾きθ_６をほぼ０にすることが出来、この時の光軸移動量δ_３はδ_３＝０．１４×δ_１となる。

なお、上記各図において、第２次高調波（入射光）９、波長変換結晶からの出射高調波（波長変換レーザ光）１０、出射窓（波長変換結晶密閉容器）からの出射高調波２０、波長変換結晶を通過するレーザ光９０、波長変換結晶からの出射高調波（クリスタルシフターによる移動前）１００および波長変換結晶からの出射高調波（クリスタルシフターによる移動後）１０１の各レーザ光はすべてその光軸を示している。

本発明の実施の形態１による波長変換レーザ装置の全体構成を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態１による波長変換レーザ装置に用いられる波長変換結晶保持装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１による波長変換レーザ装置に用いられる波長変換結晶保持装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１による波長変換レーザ装置に用いられる波長変換結晶の高調波出射側端面の形状を説明するための正面図である。 本発明の実施の形態１に係り、波長変換結晶移動時における発生高調波の光軸移動の様子を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係り、波長変換結晶密閉容器の出射窓の形状を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係り、波長変換結晶移動時の波長変換結晶密閉容器より出射する高調波の光軸移動の様子を説明するための図である。

符号の説明

１ 波長変換結晶保持装置、２ 波長変換結晶密閉容器、３，１４ 波長変換結晶、４ 入射窓、５ 出射窓、６ 熱電素子、７ Ｏリング、８ 熱電素子制御用コード、９ 入射光、１０ 波長変換結晶からの出射高調波、１１ クリスタルシフター、１２ 基本波発生部、１３ 集光レンズ、１５ 分離ミラー、２０ 出射窓からの出射高調波、３０ 波長変換結晶（クリスタルシフターによる移動前）、３１ 波長変換結晶（クリスタルシフターによる移動後）、５０ 出射窓（クリスタルシフターによる移動前）、５１ 出射窓（クリスタルシフターによる移動後）、９０ 波長変換結晶を通過するレーザ光、１００ 波長変換結晶からの出射高調波（クリスタルシフターによる移動前）、１０１ 波長変換結晶からの出射高調波（クリスタルシフターによる移動後）。

Claims (6)

1. 波長変換結晶と、上記波長変換結晶が内部に配置され、上記波長変換結晶で波長変換された波長変換レーザ光が出射する出射窓を有する容器とを備える波長変換レーザ装置であって、上記波長変換結晶の出射側端面は、上記波長変換レーザ光に対しブリュースター角となるように傾斜しており、かつ、上記容器の出射窓は、そのレーザ光入射側の面とレーザ光出射側の面間の距離が上記波長変換結晶から出射した波長変換レーザ光の傾斜方向に短縮されたプリズム形状をなしていることを特徴とする波長変換レーザ装置。
2. 出射窓におけるレーザ光出射側の面は波長変換結晶を通過するレーザ光の光軸に対して略垂直であり、波長変換レーザ光に対する波長変換結晶の屈折率と出射窓の屈折率とは略等しく、かつ、波長変換結晶を通過するレーザ光の光軸に対する、波長変換結晶の出射側端面の傾斜角度と出射窓におけるレーザ光入射側の面の傾斜角度とは略等しいことを特徴とする請求項１記載の波長変換レーザ装置。
3. 波長変換レーザ光の波長が４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の波長変換レーザ装置。
4. 波長変換結晶の位置を移動する移動手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の波長変換レーザ装置。
5. 波長変換結晶がＬｉＢ_３Ｏ_５、ＣｓＬｉＢ_６Ｏ_１０またはβ-ＢａＢ_２Ｏ_４結晶であることを特徴とする請求項１記載の波長変換レーザ装置。
6. 波長変換結晶の出射側端面は無反射コーティングが施されていない請求項１記載の波長変換レーザ装置。

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