JP2008046246A - Light generating apparatus and terahertz light generating apparatus equipped with the apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光パラメトリック発生による二種類の波長の光の生成に関する。 The present invention relates to the generation of light of two types of wavelengths by optical parametric generation.
従来より、KTP結晶に、励起レーザを照射して、光パラメトリック変換を行わせることにより光を得ることが行われている。ここで、二個のKTP結晶を用い、励起レーザを照射する第一のKTP結晶を固定し、第二のKTP結晶を回転させて、第一のKTP結晶に対して傾けることにより、二種類の波長の光を得ることができる(例えば、特許文献1を参照)。なお、第二のKTP結晶の、第一のKTP結晶に対する角度を変化させることにより、第二のKTP結晶から得られる光の波長を変化させることができる。 Conventionally, light is obtained by irradiating a KTP crystal with an excitation laser to perform optical parametric conversion. Here, two KTP crystals are used, the first KTP crystal irradiated with the excitation laser is fixed, the second KTP crystal is rotated, and tilted with respect to the first KTP crystal. Light with a wavelength can be obtained (see, for example, Patent Document 1). Note that the wavelength of light obtained from the second KTP crystal can be changed by changing the angle of the second KTP crystal with respect to the first KTP crystal.
しかし、第二のKTP結晶が第一のKTP結晶に対して傾いているため、励起レーザと第一のKTP結晶から得られる光のビームパスとが第二のKTP結晶により屈折する。これにより、第二のKTP結晶の、第一のKTP結晶に対する角度を変えると、第一および第二のKTP結晶から得られる光のビームパスが、第二のKTP結晶よりも後で変動することになる。 However, since the second KTP crystal is inclined with respect to the first KTP crystal, the excitation laser and the beam path of light obtained from the first KTP crystal are refracted by the second KTP crystal. As a result, when the angle of the second KTP crystal with respect to the first KTP crystal is changed, the beam path of the light obtained from the first and second KTP crystals fluctuates later than the second KTP crystal. Become.
ここで、第一のKTP結晶から得られる光と、第二のKTP結晶から得られる光とを反射して、第二のKTP結晶に戻してやれば、第二のKTP結晶の、第一のKTP結晶に対する角度を変えても、第一および第二のKTP結晶から得られる光のビームパスが、第二のKTP結晶を透過した後で変動しないことになる(例えば、非特許文献1を参照)。 Here, if the light obtained from the first KTP crystal and the light obtained from the second KTP crystal are reflected back to the second KTP crystal, the first KTP of the second KTP crystal Even if the angle with respect to the crystal is changed, the beam path of the light obtained from the first and second KTP crystals does not change after passing through the second KTP crystal (see, for example, Non-Patent Document 1).
また、第一のKTP結晶を回転させ、第二のKTP結晶を第一のKTP結晶の回転方向とは逆方向に同じ角度だけ回転させることで、第一および第二のKTP結晶から得られる光のビームパスが、第二のKTP結晶を透過した後で変動しないようにすることも知られている(例えば、非特許文献2を参照)。 In addition, by rotating the first KTP crystal and rotating the second KTP crystal by the same angle in the direction opposite to the rotation direction of the first KTP crystal, the light obtained from the first and second KTP crystals It is also known that the beam path is not changed after passing through the second KTP crystal (see, for example, Non-Patent Document 2).
ここで、特許文献1に記載の技術によれば、第一および第二のKTP結晶から得られる光のビームパスが変動する。
Here, according to the technique described in
そこで、本発明は、二種類の波長の光の光路を一定に保つことを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to keep the optical paths of light of two types of wavelengths constant.
本発明にかかる第一の光生成装置は、励起レーザ光を生成する励起レーザ光源と、前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第一光を生成する第一非線形光学結晶と、前記第一光を透過させ、前記第一非線形光学結晶を透過した前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第二光を生成する第二非線形光学結晶と、前記第一光と前記第二光とを前記第二非線形光学結晶に戻す戻し手段と、前記戻し手段により戻された前記第一光と前記第二光とが、前記第二非線形光学結晶と前記第一非線形光学結晶とを透過したものである透過光の少なくとも一部の進行方向を変化させる方向変化手段と、前記第一光のアイドラ光成分と同じ波長の第一レーザ光を生成する第一レーザ光源と、前記第二光のアイドラ光成分と同じ波長の第二レーザ光を生成する第二レーザ光源と、前記第一レーザ光と前記第二レーザ光とを合波する光合波器と、前記光合波器の出力を、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶における前記励起レーザ光の光路に注入する光注入手段と、を備え、前記励起レーザ光の光路に対する、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶の角度のうちの一方または双方を変えることができるように構成される。 A first light generation device according to the present invention includes a pump laser light source that generates pump laser light, a first nonlinear optical crystal that generates first light by optical parametric conversion generated by receiving the pump laser light, A second nonlinear optical crystal that transmits second light and generates second light by optical parametric conversion caused by receiving the excitation laser light transmitted through the first nonlinear optical crystal; the first light and the second light; A return means for returning light to the second nonlinear optical crystal, and the first light and the second light returned by the return means are transmitted through the second nonlinear optical crystal and the first nonlinear optical crystal. Direction changing means for changing the traveling direction of at least part of the transmitted light, and a first laser light source for generating a first laser light having the same wavelength as the idler light component of the first light, A second laser light source for generating a second laser light having the same wavelength as the idler light component of the second light, an optical multiplexer for multiplexing the first laser light and the second laser light, and the optical multiplexer Light injection means for injecting the output into the optical path of the excitation laser light in the first nonlinear optical crystal and the second nonlinear optical crystal, and the first nonlinear optical crystal and the optical path of the excitation laser light One or both of the angles of the second nonlinear optical crystal can be changed.
上記のように構成された第一の光生成装置によれば、励起レーザ光源が、励起レーザ光を生成する。第一非線形光学結晶が、前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第一光を生成する。第二非線形光学結晶が、前記第一光を透過させ、前記第一非線形光学結晶を透過した前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第二光を生成する。戻し手段が、前記第一光と前記第二光とを前記第二非線形光学結晶に戻す。方向変化手段が、前記戻し手段により戻された前記第一光と前記第二光とが、前記第二非線形光学結晶と前記第一非線形光学結晶とを透過したものである透過光の少なくとも一部の進行方向を変化させる。第一レーザ光源が、前記第一光のアイドラ光成分と同じ波長の第一レーザ光を生成する。第二レーザ光源が、前記第二光のアイドラ光成分と同じ波長の第二レーザ光を生成する。光合波器が、前記第一レーザ光と前記第二レーザ光とを合波する。光注入手段が、前記光合波器の出力を、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶における前記励起レーザ光の光路に注入する。前記励起レーザ光の光路に対する、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶の角度のうちの一方または双方を変えることができる。 According to the first light generation device configured as described above, the excitation laser light source generates excitation laser light. The first nonlinear optical crystal generates the first light by optical parametric conversion caused by receiving the excitation laser light. The second nonlinear optical crystal transmits the first light and generates the second light by optical parametric conversion generated by receiving the excitation laser light transmitted through the first nonlinear optical crystal. A return means returns the first light and the second light to the second nonlinear optical crystal. At least part of the transmitted light in which the first light and the second light returned by the return means are transmitted through the second nonlinear optical crystal and the first nonlinear optical crystal. Change the direction of travel. The first laser light source generates first laser light having the same wavelength as the idler light component of the first light. The second laser light source generates second laser light having the same wavelength as the idler light component of the second light. An optical multiplexer multiplexes the first laser light and the second laser light. The light injection means injects the output of the optical multiplexer into the optical path of the excitation laser light in the first nonlinear optical crystal and the second nonlinear optical crystal. One or both of the angles of the first nonlinear optical crystal and the second nonlinear optical crystal with respect to the optical path of the excitation laser light can be changed.
本発明にかかる第二の光生成装置は、励起レーザ光を生成する励起レーザ光源と、前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第一光を生成する第一非線形光学結晶と、前記第一光を透過させ、前記第一非線形光学結晶を透過した前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第二光を生成する第二非線形光学結晶と、前記第一光と前記第二光とを前記第二非線形光学結晶に戻す戻し手段と、前記戻し手段により戻された前記第一光と前記第二光とが、前記第二非線形光学結晶と前記第一非線形光学結晶とを透過したものである透過光の少なくとも一部の進行方向を変化させる方向変化手段と、前記第一光のシグナル光成分と同じ波長の第一レーザ光を生成する第一レーザ光源と、前記第二光のシグナル光成分と同じ波長の第二レーザ光を生成する第二レーザ光源と、前記第一レーザ光と前記第二レーザ光とを合波する光合波器と、前記光合波器の出力を、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶における前記励起レーザ光の光路に注入する光注入手段と、を備え、前記励起レーザ光の光路に対する、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶の角度のうちの一方または双方を変えることができるように構成される。 A second light generation device according to the present invention includes a pump laser light source that generates pump laser light, a first nonlinear optical crystal that generates first light by optical parametric conversion generated by receiving the pump laser light, A second nonlinear optical crystal that transmits second light and generates second light by optical parametric conversion caused by receiving the excitation laser light transmitted through the first nonlinear optical crystal; the first light and the second light; A return means for returning light to the second nonlinear optical crystal, and the first light and the second light returned by the return means are transmitted through the second nonlinear optical crystal and the first nonlinear optical crystal. Direction changing means for changing the traveling direction of at least part of the transmitted light, and a first laser light source for generating a first laser light having the same wavelength as the signal light component of the first light, A second laser light source that generates a second laser beam having the same wavelength as the signal light component of the second light, an optical multiplexer that combines the first laser beam and the second laser beam, and the optical multiplexer Light injection means for injecting the output into the optical path of the excitation laser light in the first nonlinear optical crystal and the second nonlinear optical crystal, and the first nonlinear optical crystal and the optical path of the excitation laser light One or both of the angles of the second nonlinear optical crystal can be changed.
上記のように構成された第二の光生成装置によれば、励起レーザ光源が、励起レーザ光を生成する。第一非線形光学結晶が、前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第一光を生成する。第二非線形光学結晶が、前記第一光を透過させ、前記第一非線形光学結晶を透過した前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第二光を生成する。戻し手段が、前記第一光と前記第二光とを前記第二非線形光学結晶に戻す。方向変化手段が、前記戻し手段により戻された前記第一光と前記第二光とが、前記第二非線形光学結晶と前記第一非線形光学結晶とを透過したものである透過光の少なくとも一部の進行方向を変化させる。第一レーザ光源が、前記第一光のシグナル光成分と同じ波長の第一レーザ光を生成する。第二レーザ光源が、前記第二光のシグナル光成分と同じ波長の第二レーザ光を生成する。光合波器が、前記第一レーザ光と前記第二レーザ光とを合波する。光注入手段が、前記光合波器の出力を、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶における前記励起レーザ光の光路に注入する。前記励起レーザ光の光路に対する、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶の角度のうちの一方または双方を変えることができる。 According to the second light generation device configured as described above, the excitation laser light source generates excitation laser light. The first nonlinear optical crystal generates the first light by optical parametric conversion caused by receiving the excitation laser light. The second nonlinear optical crystal transmits the first light and generates the second light by optical parametric conversion generated by receiving the excitation laser light transmitted through the first nonlinear optical crystal. A return means returns the first light and the second light to the second nonlinear optical crystal. At least part of the transmitted light in which the first light and the second light returned by the return means are transmitted through the second nonlinear optical crystal and the first nonlinear optical crystal. Change the direction of travel. The first laser light source generates first laser light having the same wavelength as the signal light component of the first light. The second laser light source generates second laser light having the same wavelength as the signal light component of the second light. An optical multiplexer multiplexes the first laser light and the second laser light. The light injection means injects the output of the optical multiplexer into the optical path of the excitation laser light in the first nonlinear optical crystal and the second nonlinear optical crystal. One or both of the angles of the first nonlinear optical crystal and the second nonlinear optical crystal with respect to the optical path of the excitation laser light can be changed.
また、本発明にかかる第一および第二の光生成装置は、前記励起レーザ光の光路に対する前記第一非線形光学結晶の角度と、前記励起レーザ光の光路に対する前記第二非線形光学結晶の角度とは、独立して変えることができるようにしてもよい。 The first and second light generation devices according to the present invention include an angle of the first nonlinear optical crystal with respect to the optical path of the excitation laser light, and an angle of the second nonlinear optical crystal with respect to the optical path of the excitation laser light. May be changed independently.
また、本発明にかかる第一および第二の光生成装置は、前記透過光が光パラメトリック発振を起こさないようにしてもよい。 In the first and second light generation devices according to the present invention, the transmitted light may not cause optical parametric oscillation.
また、本発明にかかる第一の光生成装置は、前記方向変化手段が、前記励起レーザ光源と前記第一非線形光学結晶との間に配置されたミラーであり、前記励起レーザ光に対する反射率が、前記第一光のシグナル光成分および前記第二光のシグナル光成分に対する反射率よりも低く、前記励起レーザ光の進行方向に対して傾斜しているようにしてもよい。 Further, in the first light generation device according to the present invention, the direction changing means is a mirror disposed between the excitation laser light source and the first nonlinear optical crystal, and has a reflectivity with respect to the excitation laser light. The reflectance may be lower than the reflectance of the first light signal light component and the second light signal light component, and may be inclined with respect to the traveling direction of the excitation laser light.
また、本発明にかかる第二の光生成装置は、前記方向変化手段が、前記励起レーザ光源と前記第一非線形光学結晶との間に配置されたミラーであり、前記励起レーザ光に対する反射率が、前記第一光のアイドラ光成分および前記第二光のアイドラ光成分に対する反射率よりも低く、前記励起レーザ光の進行方向に対して傾斜しているようにしてもよい。 Further, in the second light generation device according to the present invention, the direction changing means is a mirror disposed between the excitation laser light source and the first nonlinear optical crystal, and has a reflectance with respect to the excitation laser light. The reflectivity of the first light may be lower than the reflectivity for the idler light component and the second light of the idler light component, and may be inclined with respect to the traveling direction of the excitation laser light.
また、本発明にかかる第一および第二の光生成装置は、前記戻し手段が、前記第一光と前記第二光とを反射する反射ミラーであるようにしてもよい。 In the first and second light generation devices according to the present invention, the return means may be a reflection mirror that reflects the first light and the second light.
また、本発明にかかる第一および第二の光生成装置は、前記光注入手段が、前記励起レーザ光源から前記第一非線形光学結晶に向かう前記励起レーザ光を透過させ、前記光合波器の出力を反射して、前記励起レーザ光の光路上を、前記励起レーザ光と同じ向きに進行させるようにしてもよい。 Further, in the first and second light generation devices according to the present invention, the light injection means transmits the excitation laser light directed from the excitation laser light source toward the first nonlinear optical crystal, and outputs from the optical multiplexer. May be reflected to travel in the same direction as the excitation laser light on the optical path of the excitation laser light.
また、本発明にかかる第一および第二の光生成装置は、前記光注入手段が、前記透過光を透過させ、前記光合波器の出力を反射して、前記透過光の光路上を、前記透過光とは逆向きに進行させるようにしてもよい。 Further, in the first and second light generation devices according to the present invention, the light injection means transmits the transmitted light, reflects the output of the optical multiplexer, and on the optical path of the transmitted light, You may make it advance in the direction opposite to the transmitted light.
また、本発明にかかるテラヘルツ光生成装置は、本発明にかかる第一および第二の光生成装置と、前記方向変化手段により進行方向が変化した前記透過光を受け、前記透過光が有する二つの光成分の光周波数の差にあたる光周波数を有する差周波光を生成する差周波光生成手段とを備えるように構成される。 Further, the terahertz light generating device according to the present invention receives the transmitted light whose traveling direction has been changed by the first and second light generating devices according to the present invention and the direction changing means, and the transmitted light has two Difference frequency light generation means for generating difference frequency light having an optical frequency corresponding to the difference between the optical frequencies of the light components.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第一の実施形態
図1は、本発明の第一の実施形態にかかる光生成装置1の構成を示す図である。第一の実施形態にかかる光生成装置1は、励起レーザ光源10、方向変化ミラー(方向変化手段)12、第一非線形光学結晶22、第一ガルバノ光学スキャナ24、第二非線形光学結晶32、第二ガルバノ光学スキャナ34、反射ミラー(戻し手段)42、第一レーザ光源52、第二レーザ光源54、光合波用ミラー(光合波器)56、ミラー(光注入手段)58を備える。
First Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
励起レーザ光源10は、励起レーザ光を生成する。励起レーザ光は、例えばNd:YAGレーザの第二高調波(波長532nm)である。
The excitation
方向変化ミラー(方向変化手段)12は、励起レーザ光(波長532nm)に対する反射率が、第一光のシグナル光成分(後述する)および第二光のシグナル光成分(後述する)に対する反射率よりも低いミラーである。言い換えれば、励起レーザ光(波長532nm)に対する透過率が高いミラーである。なお、第一光のシグナル光成分および第二光のシグナル光成分に対して、高反射(例えば、反射率90%以上)であることが好ましい。また、方向変化ミラー12は、励起レーザ光の光路に対して45度傾いて配置されており、励起レーザ光が直進して透過する。厳密には、励起レーザ光は方向変化ミラー12により屈折するが、屈折による光路の変化はわずかであるため、励起レーザ光はほぼ直進しているものとして取り扱うことができる。よって、図1においても、励起レーザ光が方向変化ミラー12を直進して透過するように図示している。なお、方向変化ミラー12は、励起レーザ光源10と第一非線形光学結晶22との間に配置されている。
The direction change mirror (direction change means) 12 has a reflectivity with respect to the excitation laser light (wavelength 532 nm) based on the reflectivity with respect to the first light signal light component (described later) and the second light signal light component (described later). Is also a low mirror. In other words, the mirror has a high transmittance with respect to the excitation laser beam (wavelength 532 nm). In addition, it is preferable that it is highly reflective (for example, reflectance 90% or more) with respect to the signal light component of 1st light, and the signal light component of 2nd light. Further, the
第一非線形光学結晶22は、方向変化ミラー12を透過した励起レーザ光を受ける。第一非線形光学結晶22は、KTP結晶(KTiOP4結晶)である。ただし、他の種類の非線形光学結晶(例えば、LiIO3、LiNbO3、b-BaB2O4など)でもよい。第一非線形光学結晶22の種類は、第一非線形光学結晶22により発生させたい光の波長などに応じて定める。
The first nonlinear
第一非線形光学結晶22は、励起レーザ光を受けることにより、励起される。励起されることにより光パラメトリック変換が生じる。光パラメトリック変換(ωpump=ωsignal+ωidler、ω:光角周波数、ωpump:励起レーザ光の光角周波数、ωsignal:シグナル光の光角周波数、ωidler:アイドラ光の光角周波数)によりシグナル光(800〜1000nm)とアイドラ光(1200〜1600nm)が生成される。第一非線形光学結晶22により生成されるシグナル光とアイドラ光とを第一光という。第一光の波長は、第一非線形光学結晶22の結晶角度により決定されるものである。よって、第一非線形光学結晶22の、励起レーザ光の光路に対する角度により、第一光の波長が決定される。
The first nonlinear
図1に示す例では、第一非線形光学結晶22は長方形であり、その短い辺が励起レーザ光を受ける。その短い辺が励起レーザ光の進行方向に対して傾いている。
In the example shown in FIG. 1, the first nonlinear
なお、第一非線形光学結晶22が長方形であると記載したが、より正確には、第一非線形光学結晶22の図1の紙面による断面が長方形ということであり、例えば第一非線形光学結晶22は直方体である。以後、単に長方形と記載している部分は、同様な意味である。
Although the first nonlinear
第一ガルバノ光学スキャナ24は、第一非線形光学結晶22の、励起レーザ光の光路に対する角度を変えるためのものである。ガルバノ光学スキャナ自体は周知であり説明を省略する。なお、第一非線形光学結晶22の、励起レーザ光の光路に対する角度を変えることができるものであれば、第一ガルバノ光学スキャナ24のかわりに用いることができる。
The first galvano
第二非線形光学結晶32は、第一光を透過させる。しかも、第一非線形光学結晶22を透過した励起レーザ光を受ける。これにより光パラメトリック変換が生じる。光パラメトリック変換によってシグナル光(800〜1000nm)とアイドラ光(1200〜1600nm)が生成される。第二非線形光学結晶32により生成されるシグナル光とアイドラ光とを第二光という。
The second nonlinear
第二非線形光学結晶32は、図1に示す例では、長方形であり、その短い辺が励起レーザ光を受ける。その短い辺が励起レーザ光の進行方向に対して傾いている。しかも、その傾きは、第一非線形光学結晶22の短い辺の傾きと異なっているようにすることができる。
In the example shown in FIG. 1, the second nonlinear
第二ガルバノ光学スキャナ34は、第二非線形光学結晶32の、励起レーザ光の光路に対する角度を変えるためのものである。ガルバノ光学スキャナ自体は周知であり説明を省略する。なお、第二非線形光学結晶32の、励起レーザ光の光路に対する角度を変えることができるものであれば、第二ガルバノ光学スキャナ34のかわりに用いることができる。
The second galvano
なお、第一ガルバノ光学スキャナ24および第二ガルバノ光学スキャナ34により、第一非線形光学結晶22の励起レーザ光の光路に対する角度(短い辺の傾き)と、第二非線形光学結晶32の励起レーザ光の光路に対する角度(短い辺の傾き)とは、独立して変えることができる。よって、第一光の波長と第二光の波長とを独立に制御することができる。
The first galvano
また、図1に示す例では、第一ガルバノ光学スキャナ24および第二ガルバノ光学スキャナ34によって、第一非線形光学結晶22の励起レーザ光の光路に対する角度および第二非線形光学結晶32の励起レーザ光の光路に対する角度を変えることができるようにしてある。少なくとも、第一非線形光学結晶22の励起レーザ光の光路に対する角度および第二非線形光学結晶32の励起レーザ光の光路に対する角度の一方が変えられるようにすることが望まれる。
Further, in the example shown in FIG. 1, the first galvano
反射ミラー(戻し手段)42は、第一光と第二光とを反射して(反射率は90%以上が好ましい)、第二非線形光学結晶32に戻す。なお、反射ミラー42は、励起レーザ光の光路と直角に配置されている。反射された第一光と第二光とは、第二非線形光学結晶32および第一非線形光学結晶22を透過して(「透過光」という)、方向変化ミラー12に到達する。
The reflection mirror (return means) 42 reflects the first light and the second light (the reflectivity is preferably 90% or more) and returns the second light to the second nonlinear
方向変化ミラー(方向変化手段)12は、第一光のシグナル光成分と第二光のシグナル光成分とを、励起レーザ光よりも高い反射率で反射する(好ましくは高反射する)。しかも、方向変化ミラー12は、励起レーザ光の光路に対して45度傾いて配置されているので、透過光を反射した光の進行方向は、入射してきた透過光との進行方向と直交している。すなわち、光の進行方向を変化させる。方向変化ミラー12により反射された透過光を、二波長光Lという。二波長光Lは、通常、近赤外領域である700nm〜2500nmの波長を有する。
The direction change mirror (direction change means) 12 reflects the signal light component of the first light and the signal light component of the second light with a higher reflectance than the excitation laser light (preferably highly reflecting). Moreover, since the
第一レーザ光源52は、第一レーザ光を生成する。第一レーザ光は、狭線幅で周波数安定度の良いものである。ここでいう、狭線幅とは、二波長光Lの線幅(例えば、10〜50GHz)よりも狭い幅(例えば、100MHz)である。なお、第一レーザ光の波長は、第一光のアイドラ光成分の波長と同じである。
The first
第二レーザ光源54は、第二レーザ光を生成する。第二レーザ光は、狭線幅で周波数安定度の良いものである。ここでいう、狭線幅とは、二波長光Lの線幅(例えば、10〜50GHz)よりも狭い幅(例えば、100MHz)である。なお、第二レーザ光の波長は、第二光のアイドラ光成分の波長と同じである。なお、第二レーザ光の進行方向と、第一レーザ光の進行方向とは直交している。
The second
光合波用ミラー(光合波器)56は、第一レーザ光と第二レーザ光とを合波する。光合波用ミラー56はハーフミラーであり、第一レーザ光の進行方向および第二レーザ光の進行方向に対して45度傾いている。よって、第二レーザ光の進行方向に、合波された光が進行する。
The optical multiplexing mirror (optical multiplexer) 56 combines the first laser beam and the second laser beam. The
ミラー(光注入手段)58は、励起レーザ光源10と方向変化ミラー12との間に配置されている。ミラー58は、例えば、励起レーザ光源10から方向変化ミラー12に向かう励起レーザ光の進行方向に対して45度傾いているハーフミラーである。なお、光合波器56の出力する光の進行方向は、励起レーザ光源10から方向変化ミラー12に向かう励起レーザ光の進行方向と直交している。
The mirror (light injection means) 58 is disposed between the excitation
次に、第一の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
励起レーザ光源10から励起レーザ光が出力され、方向変化ミラー12および第一非線形光学結晶22に向かう。
Excitation laser light is output from the excitation
ミラー(光注入手段)58は、励起レーザ光源10から方向変化ミラー12に向かう励起レーザ光を受ける。ミラー58は、励起レーザ光を透過させる。しかも、ミラー58は、光合波器56の出力を反射して、励起レーザ光の光路上を、励起レーザ光と同じ向きに進行させる。光合波器56の出力は、第一非線形光学結晶22に入射する励起レーザ光の光路上を進行して、第一非線形光学結晶22に入射される。そして、第一非線形光学結晶22における励起レーザ光の光路上を進行して、第一非線形光学結晶22から出射され、第二非線形光学結晶32に入射される。そして、第二非線形光学結晶32における励起レーザ光の光路上を進行する。これにより、光合波器56により合波された光は、第一非線形光学結晶22および第二非線形光学結晶32における励起レーザ光の光路に注入される。
The mirror (light injection means) 58 receives excitation laser light directed from the excitation
また、励起レーザ光は、励起レーザ光源10から出射され、方向変化ミラー12を透過し、第一非線形光学結晶22に入射する。第一非線形光学結晶22が励起レーザ光を受けることにより、第一非線形光学結晶22から第一光が生成される。第一光の波長は、第一非線形光学結晶22の励起レーザ光の光路に対する角度により決定される。この角度は、第一ガルバノ光学スキャナ24により、高速かつランダムに制御できる。よって、第一光の波長を制御できる。
The excitation laser light is emitted from the excitation
第一非線形光学結晶22を透過した励起レーザ光の光路と、第一光の光路とはほぼ重なっている。第一非線形光学結晶22を透過した励起レーザ光と、第一光とは、第二非線形光学結晶32に入射される。
The optical path of the excitation laser beam that has passed through the first nonlinear
第二非線形光学結晶32が励起レーザ光を受けることにより、第二非線形光学結晶32から第二光が生成される。第二光の波長は、第二非線形光学結晶32の励起レーザ光の光路に対する角度により決定される。この角度は、第二ガルバノ光学スキャナ34により、高速かつランダムに制御できる。よって、第二光の波長を制御できる。
When the second nonlinear
励起レーザ光が第二非線形光学結晶32を透過すると、第二非線形光学結晶32に入射される励起レーザ光の光路と平行に進み、反射ミラー42に到達する。第二非線形光学結晶32に入射された第一光も同様に屈折し、励起レーザ光とほぼ重なって反射ミラー42に到達する。
When the excitation laser light passes through the second nonlinear
第二非線形光学結晶32を透過した励起レーザ光の光路と、第二光の光路とはほぼ重なっているので、第二光もまた、反射ミラー42に到達する。よって、第二非線形光学結晶32から出射された第一光および第二光は、各々の光路がほぼ重なって、反射ミラー42に到達する。なお、第一光および第二光の光路は、励起レーザ光源10から出射された励起レーザ光と平行である。
Since the optical path of the excitation laser light that has passed through the second nonlinear
反射ミラー42は第一光と第二光とを反射する。これにより、第一光と第二光とが、第二非線形光学結晶32に戻り、第二非線形光学結晶32および第一非線形光学結晶22を透過して、方向変化ミラー12に向かう。反射ミラー42により反射された第一光と第二光とが第一非線形光学結晶22から方向変化ミラー12に向かうときの光路は、第一非線形光学結晶22および第二非線形光学結晶32の励起レーザ光に対する傾きの角度が変化しても、方向変化ミラー12を透過した励起レーザ光が第一非線形光学結晶22に向かうときの光路と重なっている。
The
なお、反射ミラー42が第一光および第二光に加えて、さらに励起レーザ光も反射すると、反射された励起レーザ光が第二非線形光学結晶32を励起して第二光を生成する。しかも、反射された励起レーザ光が第二非線形光学結晶32を透過して第一非線形光学結晶22に与えられると第一非線形光学結晶22を励起して第一光を生成する。このように、励起レーザ光が反射ミラー42に向かうときと、反射ミラー42により反射されるときの二回、励起レーザ光が励起に使用される。
Note that when the
そして、方向変化ミラー12は第一光および第二光(透過光)を反射し、光の進行方向を90度変化させる。進行方向が変化した透過光が二波長光Lである。二波長光Lは、第一光のシグナル光成分と第二光のシグナル光成分とを有する。
The
第一の実施形態によれば、第一光および第二光の波長を変化させるために、第一非線形光学結晶22および第二非線形光学結晶32の励起レーザ光に対する傾きの角度を変化させても、反射ミラー42により反射された第一光と第二光とが第一非線形光学結晶22から方向変化ミラー12に向かうときの光路が一定である。すなわち、かかる光路が、方向変化ミラー12を透過した励起レーザ光が第一非線形光学結晶22に向かうときの光路と重なっている。よって、第一非線形光学結晶22および第二非線形光学結晶32の励起レーザ光に対する傾きの角度を変化させても、二波長光Lの光路を一定にすることができる。
According to the first embodiment, in order to change the wavelengths of the first light and the second light, the inclination angles of the first nonlinear
しかも、励起レーザ光が反射ミラー42に向かうときと、反射ミラー42により反射されるときの二回、励起レーザ光が励起に使用されるため、二波長光Lのパワーが、励起レーザ光が一回しか励起に使用されない場合に比べて、大きくなる。
In addition, since the excitation laser beam is used for excitation twice when the excitation laser beam is directed to the
さらに、第一ガルバノ光学スキャナ24および第二ガルバノ光学スキャナ34により、第一非線形光学結晶22の励起レーザ光の光路に対する角度(短い辺の傾き)と、第二非線形光学結晶32の励起レーザ光の光路に対する角度(短い辺の傾き)とは、独立して変えることができる。よって、第一光の波長と第二光の波長とを独立に制御することができる。
Further, by the first galvano
また、二波長光Lを部分的に反射する部分反射ミラーを設け、方向変化ミラー12に戻して、さらに第一非線形光学結晶22および第二非線形光学結晶32を透過させることにより、光パラメトリック発振をおこさせるような場合と比べても、第一の実施形態にかかる光生成装置1は取り扱いが容易である。
In addition, a partial reflection mirror that partially reflects the two-wavelength light L is provided, returned to the
すなわち、光パラメトリック発振をおこさせるような場合は、第一光の波長と第二光の波長とを変化させた場合、第一レーザ光および第二レーザ光の波長も変化させることとなり、共振器長(部分反射ミラーと反射ミラー42との間の光路の長さ)の調整が必要となる。しかし、第一の実施形態によれば、透過光に光パラメトリック発振を起こさせるわけではないので、共振器長の調整が不要となり、取り扱いが容易である。 That is, in the case of causing optical parametric oscillation, when the wavelength of the first light and the wavelength of the second light are changed, the wavelengths of the first laser light and the second laser light are also changed. It is necessary to adjust the length (the length of the optical path between the partial reflection mirror and the reflection mirror 42). However, according to the first embodiment, optical parametric oscillation is not caused in the transmitted light, so that adjustment of the resonator length is unnecessary and handling is easy.
第二の実施形態
第二の実施形態は、第一の実施形態におけるミラー(光注入手段)58の位置を、励起レーザ光源10と方向変化ミラー12との間から、方向変化ミラー12と第一非線形光学結晶22との間に変更したものである。
Second Embodiment In the second embodiment, the position of the mirror (light injection means) 58 in the first embodiment is changed from between the excitation
図2は、本発明の第二の実施形態にかかる光生成装置1の構成を示す図である。第二の実施形態にかかる光生成装置1は、励起レーザ光源10、方向変化ミラー(方向変化手段)12、第一非線形光学結晶22、第一ガルバノ光学スキャナ24、第二非線形光学結晶32、第二ガルバノ光学スキャナ34、反射ミラー(戻し手段)42、第一レーザ光源52、第二レーザ光源54、光合波用ミラー(光合波器)56、ミラー(光注入手段)58を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は同一の番号を付して説明を省略する。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the
励起レーザ光源10、方向変化ミラー(方向変化手段)12、第一非線形光学結晶22、第一ガルバノ光学スキャナ24、第二非線形光学結晶32、第二ガルバノ光学スキャナ34、反射ミラー(戻し手段)42、第一レーザ光源52、第二レーザ光源54および光合波用ミラー(光合波器)56は、第一の実施形態と同様であり説明を省略する。
Excitation
ミラー(光注入手段)58は、方向変化ミラー12と第一非線形光学結晶22との間に配置されている。ミラー58は、例えば、方向変化ミラー12を透過し、第一非線形光学結晶22に向かう励起レーザ光の進行方向に対して45度傾いているハーフミラーである。なお、光合波器56の出力する光の進行方向は、方向変化ミラー12を透過し、第一非線形光学結晶22に向かう励起レーザ光の進行方向と直交している。また、ミラー58は、光合波器56の出力をよく反射し(例えば、反射率90%以上)、かつ、励起レーザ光および透過光をよく透過する(例えば、透過率90%以上)ことが好ましい。
The mirror (light injection means) 58 is disposed between the
次に、第二の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the second embodiment will be described.
光合波器56により合波された光が、第一非線形光学結晶22および第二非線形光学結晶32における励起レーザ光の光路に注入される動作以外の動作は第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
Operations other than the operation in which the light combined by the
反射ミラー42により反射された第一光と第二光とが第二非線形光学結晶32、第一非線形光学結晶22を透過して透過光となり、方向変化ミラー12に向かう。
The first light and the second light reflected by the
ミラー58は、方向変化ミラー12に向かう透過光を受ける。ミラー58は、透過光を透過させる。しかも、ミラー58は、光合波器56の出力を反射して、透過光の光路上を、透過光とは逆向きに進行させる。光合波器56の出力は、第一非線形光学結晶22に入射する励起レーザ光の光路上を進行して、第一非線形光学結晶22に入射される。そして、第一非線形光学結晶22における励起レーザ光の光路上を進行して、第一非線形光学結晶22から出射され、第二非線形光学結晶32に入射される。そして、第二非線形光学結晶32における励起レーザ光の光路上を進行する。これにより、光合波器56により合波された光は、第一非線形光学結晶22および第二非線形光学結晶32における励起レーザ光の光路に注入される。
The
第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。 According to the second embodiment, there are the same effects as the first embodiment.
第三の実施形態
第三の実施形態は、第一の実施形態に第三非線形光学結晶(差周波光生成手段)64を付加してテラヘルツ波を出力させるようにしたものである。
Third Embodiment In the third embodiment, a third nonlinear optical crystal (difference frequency light generating means) 64 is added to the first embodiment to output a terahertz wave.
図3は、本発明の第三の実施形態にかかる光生成装置1の構成を示す図である。第三の実施形態にかかる光生成装置1は、励起レーザ光源10、方向変化ミラー(方向変化手段)12、第一非線形光学結晶22、第一ガルバノ光学スキャナ24、第二非線形光学結晶32、第二ガルバノ光学スキャナ34、反射ミラー(戻し手段)42、第一レーザ光源52、第二レーザ光源54、光合波用ミラー(光合波器)56、ミラー(光注入手段)58を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は同一の番号を付して説明を省略する。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the
励起レーザ光源10、方向変化ミラー(方向変化手段)12、第一非線形光学結晶22、第一ガルバノ光学スキャナ24、第二非線形光学結晶32、第二ガルバノ光学スキャナ34、反射ミラー(戻し手段)42、第一レーザ光源52、第二レーザ光源54および光合波用ミラー(光合波器)56は、第一の実施形態と同様であり説明を省略する。
Excitation
第三非線形光学結晶(差周波光生成手段)64は、二波長光L(方向変化ミラー12により進行方向が変化した透過光)が有する第一光のシグナル光成分の光周波数と第二光のシグナル光成分の光周波数との差にあたる光周波数を有する差周波光LTHzを生成する。なお、差周波光LTHzはテラヘルツ波(周波数:0.1〜100THz、波長:3mm〜3μm、中赤外領域から遠赤外領域にわたる電磁波)であることが一般的である。また、第三非線形光学結晶64としては、GaSeやGaP、LiNbO3(略称LN)、ZnGeP2(略称ZGP)4-dimethylamino-N-methyl-4-stilbazolium-tosylate(略称DAST)などの結晶を用いることができる。
The third non-linear optical crystal (difference frequency light generating means) 64 is configured to output the optical frequency of the signal light component of the first light and the second light of the two-wavelength light L (transmitted light whose traveling direction is changed by the direction change mirror 12). Difference frequency light L THz having an optical frequency corresponding to the difference from the optical frequency of the signal light component is generated. The difference frequency light L THz is generally a terahertz wave (frequency: 0.1 to 100 THz , wavelength: 3 mm to 3 μm, electromagnetic wave extending from the mid-infrared region to the far-infrared region). As the third nonlinear
差周波光LTHzの光周波数は、第一光のシグナル光成分の光周波数と第二光のシグナル光成分の光周波数との差に等しい。 The optical frequency of the difference frequency light L THz is equal to the difference between the optical frequency of the signal light component of the first light and the optical frequency of the signal light component of the second light.
次に、第三の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the third embodiment will be described.
二波長光Lが、第三非線形光学結晶64に入射するまでの動作は、第一の実施形態の動作と同様であるため、説明を省略する。
Since the operation until the two-wavelength light L enters the third nonlinear
第三非線形光学結晶64は二波長光Lを受け、差周波光LTHzを生成する。
The third nonlinear
第三の実施形態によれば、テラヘルツ波の生成が容易にできる。 According to the third embodiment, it is possible to easily generate a terahertz wave.
第四の実施形態
第四の実施形態は、第二の実施形態に第三非線形光学結晶(差周波光生成手段)64を付加してテラヘルツ波を出力させるようにしたものである。
Fourth Embodiment In the fourth embodiment, a third nonlinear optical crystal (difference frequency light generating means) 64 is added to the second embodiment to output a terahertz wave.
図4は、本発明の第四の実施形態にかかる光生成装置1の構成を示す図である。第四の実施形態にかかる光生成装置1は、励起レーザ光源10、方向変化ミラー(方向変化手段)12、第一非線形光学結晶22、第一ガルバノ光学スキャナ24、第二非線形光学結晶32、第二ガルバノ光学スキャナ34、反射ミラー(戻し手段)42、第一レーザ光源52、第二レーザ光源54、光合波用ミラー(光合波器)56、ミラー(光注入手段)58を備える。以下、第二の実施形態と同様な部分は同一の番号を付して説明を省略する。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the
励起レーザ光源10、方向変化ミラー(方向変化手段)12、第一非線形光学結晶22、第一ガルバノ光学スキャナ24、第二非線形光学結晶32、第二ガルバノ光学スキャナ34、反射ミラー(戻し手段)42、第一レーザ光源52、第二レーザ光源54および光合波用ミラー(光合波器)56は、第二の実施形態と同様であり説明を省略する。
Excitation
第三非線形光学結晶(差周波光生成手段)64は、二波長光L(方向変化ミラー12により進行方向が変化した透過光)が有する第一光のシグナル光成分の光周波数と第二光のシグナル光成分の光周波数との差にあたる光周波数を有する差周波光LTHzを生成する。なお、差周波光LTHzはテラヘルツ波(周波数:0.1〜100THz、波長:3mm〜3μm、中赤外領域から遠赤外領域にわたる電磁波)であることが一般的である。また、第三非線形光学結晶64としては、GaSeやGaP、LiNbO3(略称LN)、ZnGeP2(略称ZGP)4-dimethylamino-N-methyl-4-stilbazolium-tosylate(略称DAST)などの結晶を用いることができる。
The third non-linear optical crystal (difference frequency light generating means) 64 is configured to output the optical frequency of the signal light component of the first light and the second light of the two-wavelength light L (transmitted light whose traveling direction is changed by the direction change mirror 12). Difference frequency light L THz having an optical frequency corresponding to the difference from the optical frequency of the signal light component is generated. The difference frequency light L THz is generally a terahertz wave (frequency: 0.1 to 100 THz , wavelength: 3 mm to 3 μm, electromagnetic wave extending from the mid-infrared region to the far-infrared region). As the third nonlinear
差周波光LTHzの光周波数は、第一光のシグナル光成分の光周波数と第二光のシグナル光成分の光周波数との差に等しい。 The optical frequency of the difference frequency light L THz is equal to the difference between the optical frequency of the signal light component of the first light and the optical frequency of the signal light component of the second light.
次に、第四の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the fourth embodiment will be described.
二波長光Lが、第三非線形光学結晶64に入射するまでの動作は、第二の実施形態の動作と同様であるため、説明を省略する。
Since the operation until the two-wavelength light L enters the third nonlinear
第三非線形光学結晶64は二波長光Lを受け、差周波光LTHzを生成する。
The third nonlinear
第四の実施形態によれば、テラヘルツ波の生成が容易にできる。 According to the fourth embodiment, terahertz waves can be easily generated.
なお、上記の実施形態においては、第一レーザ光の波長が、第一光のアイドラ光成分の波長と同じであり、かつ、第二レーザ光の波長が、第二光のアイドラ光成分の波長と同じである場合について説明した。 In the above embodiment, the wavelength of the first laser light is the same as the wavelength of the idler light component of the first light, and the wavelength of the second laser light is the wavelength of the idler light component of the second light. The case where it is the same was explained.
しかし、第一レーザ光の波長が、第一光のシグナル光成分の波長と同じであり、かつ、第二レーザ光の波長が、第二光のシグナル光成分の波長と同じであるようにしてもよい。この場合、二波長光Lは、第一光のアイドラ光成分と第二光のアイドラ光成分とを有することになる。さらに、方向変化ミラー(方向変化手段)12が、励起レーザ光(波長532nm)に対する反射率が、第一光のアイドラ光成分および第二光のアイドラ光成分に対する反射率(高反射(例えば、反射率90%以上)であることが好ましい)よりも低いミラーとなる。しかも、第三の実施形態および第四の実施形態における差周波光LTHzの光周波数は、第一光のアイドラ光成分の光周波数と第二光のアイドラ光成分の光周波数との差に等しくなる。 However, the wavelength of the first laser light is the same as the wavelength of the signal light component of the first light, and the wavelength of the second laser light is the same as the wavelength of the signal light component of the second light. Also good. In this case, the two-wavelength light L has an idler light component of the first light and an idler light component of the second light. Further, the direction change mirror (direction change means) 12 has a reflectivity with respect to the excitation laser light (wavelength 532 nm), and reflectivity with respect to the idler light component of the first light and the idler light component of the second light (high reflection (eg, reflection It is preferable that the ratio is 90% or more). In addition, the optical frequency of the difference frequency light LTHz in the third embodiment and the fourth embodiment is equal to the difference between the optical frequency of the idler light component of the first light and the optical frequency of the idler light component of the second light. Become.
1 光生成装置
10 励起レーザ光源
12 方向変化ミラー(方向変化手段)
22 第一非線形光学結晶
24 第一ガルバノ光学スキャナ
32 第二非線形光学結晶
34 第二ガルバノ光学スキャナ
42 反射ミラー(戻し手段)
52 第一レーザ光源
54 第二レーザ光源
56 光合波用ミラー(光合波器)
58 ミラー(光注入手段)
64 第三非線形光学結晶(差周波光生成手段)
DESCRIPTION OF
22 First
52 1st
58 Mirror (light injection means)
64 Third nonlinear optical crystal (difference frequency light generating means)
Claims (10)
前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第一光を生成する第一非線形光学結晶と、
前記第一光を透過させ、前記第一非線形光学結晶を透過した前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第二光を生成する第二非線形光学結晶と、
前記第一光と前記第二光とを前記第二非線形光学結晶に戻す戻し手段と、
前記戻し手段により戻された前記第一光と前記第二光とが、前記第二非線形光学結晶と前記第一非線形光学結晶とを透過したものである透過光の少なくとも一部の進行方向を変化させる方向変化手段と、
前記第一光のアイドラ光成分と同じ波長の第一レーザ光を生成する第一レーザ光源と、
前記第二光のアイドラ光成分と同じ波長の第二レーザ光を生成する第二レーザ光源と、
前記第一レーザ光と前記第二レーザ光とを合波する光合波器と、
前記光合波器の出力を、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶における前記励起レーザ光の光路に注入する光注入手段と、
を備え、
前記励起レーザ光の光路に対する、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶の角度のうちの一方または双方を変えることができる、
光生成装置。 An excitation laser light source for generating excitation laser light;
A first nonlinear optical crystal that generates first light by optical parametric conversion caused by receiving the excitation laser light;
A second nonlinear optical crystal that transmits the first light and generates a second light by optical parametric conversion caused by receiving the excitation laser light transmitted through the first nonlinear optical crystal;
Returning means for returning the first light and the second light to the second nonlinear optical crystal;
The first light and the second light returned by the return means change the traveling direction of at least part of the transmitted light that is transmitted through the second nonlinear optical crystal and the first nonlinear optical crystal. Direction changing means for causing
A first laser light source that generates a first laser light having the same wavelength as the idler light component of the first light;
A second laser light source for generating a second laser light having the same wavelength as the idler light component of the second light;
An optical multiplexer for combining the first laser light and the second laser light;
Light injection means for injecting the output of the optical multiplexer into the optical path of the excitation laser light in the first nonlinear optical crystal and the second nonlinear optical crystal;
With
One or both of the angles of the first nonlinear optical crystal and the second nonlinear optical crystal with respect to the optical path of the excitation laser light can be changed.
Light generator.
前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第一光を生成する第一非線形光学結晶と、
前記第一光を透過させ、前記第一非線形光学結晶を透過した前記励起レーザ光を受けることにより生じる光パラメトリック変換によって第二光を生成する第二非線形光学結晶と、
前記第一光と前記第二光とを前記第二非線形光学結晶に戻す戻し手段と、
前記戻し手段により戻された前記第一光と前記第二光とが、前記第二非線形光学結晶と前記第一非線形光学結晶とを透過したものである透過光の少なくとも一部の進行方向を変化させる方向変化手段と、
前記第一光のシグナル光成分と同じ波長の第一レーザ光を生成する第一レーザ光源と、
前記第二光のシグナル光成分と同じ波長の第二レーザ光を生成する第二レーザ光源と、
前記第一レーザ光と前記第二レーザ光とを合波する光合波器と、
前記光合波器の出力を、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶における前記励起レーザ光の光路に注入する光注入手段と、
を備え、
前記励起レーザ光の光路に対する、前記第一非線形光学結晶および前記第二非線形光学結晶の角度のうちの一方または双方を変えることができる、
光生成装置。 An excitation laser light source for generating excitation laser light;
A first nonlinear optical crystal that generates first light by optical parametric conversion caused by receiving the excitation laser light;
A second nonlinear optical crystal that transmits the first light and generates a second light by optical parametric conversion caused by receiving the excitation laser light transmitted through the first nonlinear optical crystal;
Returning means for returning the first light and the second light to the second nonlinear optical crystal;
The first light and the second light returned by the return means change the traveling direction of at least part of the transmitted light that is transmitted through the second nonlinear optical crystal and the first nonlinear optical crystal. Direction changing means for causing
A first laser light source that generates a first laser beam having the same wavelength as the signal light component of the first light;
A second laser light source that generates a second laser beam having the same wavelength as the signal light component of the second light;
An optical multiplexer for combining the first laser light and the second laser light;
Light injection means for injecting the output of the optical multiplexer into the optical path of the excitation laser light in the first nonlinear optical crystal and the second nonlinear optical crystal;
With
One or both of the angles of the first nonlinear optical crystal and the second nonlinear optical crystal with respect to the optical path of the excitation laser light can be changed.
Light generator.
前記励起レーザ光の光路に対する前記第一非線形光学結晶の角度と、前記励起レーザ光の光路に対する前記第二非線形光学結晶の角度とは、独立して変えることができる、
光生成装置。 The light generation device according to claim 1 or 2,
The angle of the first nonlinear optical crystal with respect to the optical path of the excitation laser light and the angle of the second nonlinear optical crystal with respect to the optical path of the excitation laser light can be changed independently.
Light generator.
前記透過光が光パラメトリック発振を起こさない、
光生成装置。 The light generation device according to claim 1 or 2,
The transmitted light does not cause optical parametric oscillation,
Light generator.
前記方向変化手段は、
前記励起レーザ光源と前記第一非線形光学結晶との間に配置されたミラーであり、
前記励起レーザ光に対する反射率が、前記第一光のシグナル光成分および前記第二光のシグナル光成分に対する反射率よりも低く、
前記励起レーザ光の進行方向に対して傾斜している、
光生成装置。 The light generation device according to claim 1,
The direction changing means is
A mirror disposed between the excitation laser light source and the first nonlinear optical crystal;
The reflectivity for the excitation laser light is lower than the reflectivity for the signal light component of the first light and the signal light component of the second light,
Inclined with respect to the traveling direction of the excitation laser light,
Light generator.
前記方向変化手段は、
前記励起レーザ光源と前記第一非線形光学結晶との間に配置されたミラーであり、
前記励起レーザ光に対する反射率が、前記第一光のアイドラ光成分および前記第二光のアイドラ光成分に対する反射率よりも低く、
前記励起レーザ光の進行方向に対して傾斜している、
光生成装置。 The light generation device according to claim 2,
The direction changing means is
A mirror disposed between the excitation laser light source and the first nonlinear optical crystal;
The reflectance for the excitation laser light is lower than the reflectance for the idler light component of the first light and the idler light component of the second light,
Inclined with respect to the traveling direction of the excitation laser light,
Light generator.
前記戻し手段が、前記第一光と前記第二光とを反射する反射ミラーである、
光生成装置。 The light generation device according to claim 1 or 2,
The return means is a reflection mirror that reflects the first light and the second light.
Light generator.
前記光注入手段は、
前記励起レーザ光源から前記第一非線形光学結晶に向かう前記励起レーザ光を透過させ、
前記光合波器の出力を反射して、前記励起レーザ光の光路上を、前記励起レーザ光と同じ向きに進行させる、
光生成装置。 The light generation device according to any one of claims 1 to 7,
The light injection means includes
Transmitting the excitation laser light from the excitation laser light source toward the first nonlinear optical crystal;
Reflecting the output of the optical multiplexer, and traveling the optical path of the pump laser light in the same direction as the pump laser light,
Light generator.
前記光注入手段は、
前記透過光を透過させ、
前記光合波器の出力を反射して、前記透過光の光路上を、前記透過光とは逆向きに進行させる、
光生成装置。 The light generation device according to any one of claims 1 to 7,
The light injection means includes
Transmitting the transmitted light,
Reflecting the output of the optical multiplexer, and traveling the optical path of the transmitted light in a direction opposite to the transmitted light;
Light generator.
前記方向変化手段により進行方向が変化した前記透過光を受け、前記透過光が有する二つの光成分の光周波数の差にあたる光周波数を有する差周波光を生成する差周波光生成手段と、
を備えたテラヘルツ光生成装置。 The light generation device according to any one of claims 1 to 9,
A difference frequency light generating means for receiving the transmitted light whose traveling direction has been changed by the direction changing means and generating a difference frequency light having an optical frequency corresponding to a difference between optical frequencies of two light components of the transmitted light;
A terahertz light generating device.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009237566A (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Itt Manufacturing Enterprises Inc | Wavelength-agile laser transmitter using parametric oscillator |
WO2016117520A1 (en) * | 2015-01-21 | 2016-07-28 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | Device for measuring concentration of substance in blood, and method for measuring concentration of substance in blood |
JP2016224179A (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 澁谷工業株式会社 | Electromagnetic wave generation device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002072269A (en) * | 2000-08-30 | 2002-03-12 | Inst Of Physical & Chemical Res | Method and device for generating terahertz wave |
JP2005208472A (en) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Hamamatsu Photonics Kk | Coherent light source |
JP2005284232A (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Tetsuo Yanai | Terahertz wave generating device and measuring instrument |
JP2007052288A (en) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Advantest Corp | Beam generator and terahertz beam generator provided with the same |
-
2006
- 2006-08-11 JP JP2006220092A patent/JP4960040B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002072269A (en) * | 2000-08-30 | 2002-03-12 | Inst Of Physical & Chemical Res | Method and device for generating terahertz wave |
JP2005208472A (en) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Hamamatsu Photonics Kk | Coherent light source |
JP2005284232A (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Tetsuo Yanai | Terahertz wave generating device and measuring instrument |
JP2007052288A (en) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Advantest Corp | Beam generator and terahertz beam generator provided with the same |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009237566A (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Itt Manufacturing Enterprises Inc | Wavelength-agile laser transmitter using parametric oscillator |
WO2016117520A1 (en) * | 2015-01-21 | 2016-07-28 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | Device for measuring concentration of substance in blood, and method for measuring concentration of substance in blood |
JPWO2016117520A1 (en) * | 2015-01-21 | 2017-10-26 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 | Blood substance concentration measuring device and blood substance concentration measuring method |
CN107427266A (en) * | 2015-01-21 | 2017-12-01 | 国立研究开发法人量子科学技术研究开发机构 | Matter concentration measuring method in matter concentration measuring apparatus and blood in blood |
US10806385B2 (en) | 2015-01-21 | 2020-10-20 | National Institutes For Quantum And Radiological Science And Technology | Device for measuring concentration of substance in blood, and method for measuring concentration of substance in blood |
US11412963B2 (en) | 2015-01-21 | 2022-08-16 | National Institutes for Quantum Science and Technology | Method for measuring concentration of substance in blood |
JP2016224179A (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 澁谷工業株式会社 | Electromagnetic wave generation device |
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Publication number | Publication date |
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