JP2007041486A - 多種レーザ波長に対応の円形平板状波長変換系レーザ装置 - Google Patents

多種レーザ波長に対応の円形平板状波長変換系レーザ装置 Download PDF

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和美 大内
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Abstract

【課題】高速多種の波長変換を可能とする。
【解決手段】波長変換素子を円形平板にすることにより一つ長変換素子で多種のレーザ波長に対して波長変換を可能にする。この波長変換素子をステッピングモータでの回転角をコントロールすることにより簡易に波長変換が可能となる。加えて波長変換素子が円形であることから側面より入射されるレーザ光をレンズ効果により波長変換素子内で集光することが可能になる。また波長変換素子のレーザ光入射許容角に合わせるために一対のレンズ系の距離移動を介してレーザビームサイズをコントロールすることによって無駄の無いレーザ光入射が可能になる。
【選択図】図１

Description

多種レーザ波長の波長変換に用いるための新しい変換素子の形状を提案する。
今までのレーザ光における波長変換法は、一本のレーザ波長に対して一つの波長変換素子を用い、レンズを介してレーザビームを集光し、加えて波長変換素子へのレーザ光入射角を微妙に調整する必要があった。この技術によって赤外発振レーザ光を可視光、紫外光へ変換することが可能となった。
本発明の解決する課題は、１つのレーザ装置から多種のレーザ波長を発振するレーザ光の波長変換を１つの結晶で可能にする。
今までのレーザ光の波長変換法は、１つのレーザ発振波長に対して、１つの波長変換素子を用い、レーザ光をレンズを介して集光させ、加えて波長変換素子へのレーザ光の角度を微妙に調整する必要が有った。
しかし現在のレーザ光技術の発達により１つのレーザ装置から多種のレーザ波長が発振できる事となった。このことにより１波長に対し１波長変換素子でなく、多種レーザ波長に対して１つの波長変換素子で対応可能とすることを課題とする。
この技術を使うことにより、多種レーザ波長に対しての波長変換の設定が必要無くなる事から、高速で多種のレーザ光の波長変換が可能になる。
 課題を解決する手段
本発明は、多種のレーザ波長を１つの波長変換素子で波長変換させることを目的とする。そのために１つの波長で１つの波長変換素子を必要としていた波長変換法を円形平板状の波長変換素子として置き換えることを提案する。
この円形平板状の波長変換素子をレーザ波長に合わせて回転させることにより多種レーザ波長の波長変換が可能になる。この波長変換素子の回転角設定はステッピングモータへの指令により自動的に調整されるものとする。
また波長変換素子への許容入射角に合わせる為に、波長変換素子へ入射されるレーザ光のビームサイズをコントロールする必要が有る。そのために２つのレンズを介してレーザ光のビームサイズをコントロールする。しかし多種レーザ波長においてはレンズの焦点距離が変わることからレーザ光のビームサイズが不安定になってしまう。この不安定を防止するために２つのレンズ間距離をレーザ波長に合わせた設定にする。この設定を自動制御で行う。
発明の効果
多種レーザ波長に対応する波長変換を円形平板波長変換素子と１対のレンズを用いて行う。この円形平板波長変換素子の最適回転角と１対のレンズ間距離を自動で制御することにより高速の波長変換が可能になる。
多種レーザ波長発振レーザ光装置からのレーザ光を一対のレンズ系を介して、レーザ光ビームサイズを波長変換素子の許容入射角に対応できるように調整される。また波長変換素子はステッピングモータにより多種のレーザ光波長に合わされた角度でレーザ光を受け入れる。このことによりレーザ光の波長変換が可能になる。波長変換素子から出された基本波と第二高調波は、偏向ビームスプリッタによって２つレーザ光を分けることが可能となる。
▲１▼多種レーザ波長発振レーザ装置から出力されたレーザ光は、２つの▲２▼ミラーを介して▲３▼ビームサイズ可変装置に入射する。▲３▼は、▲４▼レンズ系の調整によりレーザビームサイズを▲９▼波長変換素子の許容入射角範囲内に入るように調整する。ビームサイズは、▲５▼ビームサイズ可変制御機構により自動的にコントロールされる。▲５▼は、多種のレーザ波長に対応するように自動的にコントロールされるものである。
レーザ光は、ビームサイズを整えられてから▲６▼波長変換素子回転装置に導かれる。レーザ光は、▲９▼入射し▲９▼の持つレンズ効果により集光され波長変換を行う。▲９▼は、▲７▼ステップモータによってコントロールされた▲８▼波長変換素子台に置かれることにより、多種レーザ波長に対応できるように回転角を自動で調整されるように▲１０▼波長変換素子回転角制御機構で制御する。
▲９▼から出てきた▲１５▼レーザ基本波と▲１６▼レーザ第二高調波は、▲１３▼偏向ビームスプリッタにより分割される。
多種レーザ波長の発振波長選択は、▲１１▼波長選択及び波長変換操作機構により指令され、▲１２▼波長選択制御機構、▲５▼、▲１０▼等の制御を司るものである。
▲１１▼以外は、全て▲１４▼多種レーザ波長発振レーザ装置及び波長変換装置台の上に置かれるものとなる。
本発明の多種レーザ波長に対する波長変換が安価で可能になれば、医療分野におけるレーザ医療装置において病院の各医局で使われている多種類のレーザ医療装置を１つにまとめる事が可能になる。
多種レーザ波長に対応の円形平板波長変換系レーザ装置の平面図及び側面図
符号の説明
▲１▼多種レーザ波長発振レーザ装置
▲２▼ミラー
▲３▼ビームサイズ可変装置
▲４▼レンズ系
▲５▼ビームサイズ可変制御機構
▲７▼ステップモータ
▲８▼波長変換素子台
▲９▼波長変換素子
▲１０▼波長変換素子回転角制御機構
▲１１▼波長選択及び波長変換操作機構
▲１２▼波長選択制御機構
▲１３▼偏光ビームスプリッター
▲１４▼多種レーザ波長発振レーザ装置台
▲１５▼レーザ基本波
▲１６▼レーザ第２高調波

Claims (3)

  1. 多種のレーザ波長に対応して用いる円形平板状の波長変換素子を用いた波長変換レーザ装置
  2. 円形平板状の波長変換素子は、入射されるレーザ波長に合わせて回転角をコントロールする。この回転角のコントロールは、ステッピングモータを取り付けてコントロール機能を有する波長変換レーザ装置
  3. 円形平板状の波長変換素子は、入射されるレーザ光線が波長変換素子の 許容入射角内で対応させる。そのために一対のレンズ系を介して多種レーザ波長に合わせたレーザビームサイズのコントロール機能を持つ波長変換レーザ装置
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