JP2008185891A - 波長変換レーザ光源及びレーザ波長変換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高出力な波長変換に対応し、かつビーム形状の乱れがなく安定した波長変換効率を有する波長変換レーザ光源を提供する。
【解決手段】波長変換を行なう波長変換レーザ光源において、レーザダイオード部３と、レーダイオード部３から出射されるレーザ光線を集光するコリメートレンズ９と,当該集光されたレーザ光線を入射してビーム形状を楕円形状に変形集光する第１のシリドリリンカルレンズ１０と、当該楕円形状の入射ビームを前記レーザ光線の基本波を第２高調波に変換する分極反転デバイス１と、分極反転デバイス１から出射するレーザ光線のビーム形状を円形にする第２のシリドリンカルレンズ１１と、を備え、第１のシリドリンカルレンズ１０は、レーザ光を分極反転デバイス１の中央部で焦点化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、波長変換レーザ光源に関し、詳細には、二次高調波発生素子によって波長変換を行う波長変換レーザ光源が安定した波長変換性能を有するレーザ光源及びレーザ波長変換方法に関する。

従来から、カラーレーザディスプレイの高輝度化のために、ワットクラスの出力が得られるレーザ光源が必要とされている。このため、レーザ光源として高出力のＡｒガスレーザやＫｒガスレーザ等が使用されてきた。しかし上述のようなガスレーザ光源は、エネルギー変換効率が０．１％程度と悪く、また水冷機構が必要であるため、装置が大型化し、コストが非常に高いという問題があった。

そこで近年、可視の短波長レーザ光源としてＬＤ励起ＳＨＧレーザが使用され始めた。例えば波長が１０６４ｎｍのＬＤ励起ファイバーレーザを用いた５３２ｎｍの緑色波長を発するレーザではガスレーザよりもエネルギー変換効率が高いものが得られている。（特許文献１参照）。

短波長化の技術としては、ＬＤ励起ファイバーレーザと擬似位相整合（ＱＰＭ)方式の分極反転型デバイスを用いた第２高調波発生（ＳＨＧ）がある。

図８は一般的なＬＤ励起ファイバーレーザの概略図である。図８を参照すると、ＬＤ励起ファイバーレーザは、ファイバーレーザ１０１と、ポンプレーザダイオード１０２とを備えている。ファイバーレーザ１０１は、Ｙｂ添加ダブルクラッドファイバー１０３内のＹｂイオンを励起させるようになる１０００ｎｍおよび１１００ｎｍの間の範囲の波長、例えば１０６４ｎｍで第２のポンプ放射を生成するように構成されている。ファイバーレーザ１０１は、好ましくは、第１及び第２のブラッグ回折格子１０４、１０５とを含む。ブラッグ回折格子１０４、１０５は、Ｙｂ添加ダブルクラッドファイバー１０３の両端部にライディングされ、ファイバーレーザ１０１のファブリー−ペロー共振空洞部の境界を画する。ポンプレーザダイオード１０２は、Ｙｂ添加ダブルクラッドファイバー１０３の一端部に光学的に結合され、Ｙｂ添加ダブルクラッドファイバー１０３をポンピングするための励起光を生成するようになっている。Ｙｂ添加ダブルクラッドファイバー１０３の反対側の端部は、第２のポンプ光を出射するためのファイバー１０６に接合されている。（特許文献２参照）
さらに、ファイバーレーザを高い変換効率で第二高調波に変換するために、ファブリー-ペロー共振空洞部に偏光素子、例えば、ブリュースター角石英ガラスプレートを設け、特性方向に偏光ビームを選択できる偏光素子の作用によって、ＬＤ励起ファイバーレーザを直線偏光にする方法が開示されている。（特許文献３参照）
ファイバーレーザ１０１から出射したレーザ光はコリメートレンズ１０７によって並行にされ、フォーカシングレンズ１０８によって分極反転デバイス１の端面を通りに分極反転領域１１０内に集光される。分極反転領域１１０を伝播して、レーザ光の成分が高調波に変換され、この高調波および変換されなかった基本波が分極反転型デバイスの出射端面より出射される。（特許文献４参照）
分極反転デバイス１０９の形成法としては、例えばＭｇＯ添加ＬｉＮｂＯ３などの強誘電体基板の表面に櫛形電極、裏面には平面電極を形成し、電極に電圧を印加することで周期状の分極反転領域を形成する方法が開示されている。（特許文献５参照）
分極反転デバイス１０９は、波長変換効率の高効率化のために、該分極反転デバイス１０９の位相整合波長許容幅が０．１ｎｍ程度と小さく設定されている。

図８は、入射する基本波の出力と分極反転デバイスで波長変換される第二高調波の出力の関係を示している。２６ｍｍの分極反転デバイスの中心でφ５０μｍとなるような集光条件で調整している。基本波の出力を強くすると波長変換される第二高調波も強くなるが、エネルギー密度が３００ＫＷ／ｃｍ２（基本波６Ｗ相当）を超えると、光損傷と呼ばれる局部的な屈折率変化が発生し、位相整合条件が乱されることや、ビーム形状が延伸して集光条件が乱されるなどの障害が生じ、基本波の出力が数Ｗ程度の弱い領域での波長変換効率における理論値から乖離し始める。基本波の出力が１０Ｗ程度を境に得られる第二高調波の出力は飽和し、更に高出力な基本波を用いると分極反転デバイスの破損に至る。

即ち、高出力な第二高長波を得るために１０Ｗ以上の基本波を用いても図９に示すように、２．５Ｗ程度の第二高調波しか得られない。

そこで、光損傷に対して強く安定して高効率な波長変換レーザ光源を得る波長変換レーザ光源として、紫外線ランプを分極反転デバイスに照射し、耐光損傷性が向上し長時間に渡って安定な出力を得る方法が提案されている。（特許文献６参照）
特開２０００−３１４９２０号公報 特開２００１−１４４３５４号公報 特開２００３−２５８３４１号公報 特開２００２−１６４６１６号公報 特開２００２−９９００９号公報 特開平７−２４４３０７号公報

しかしながら、テレビに代表される民生用途のカラーディスプレイでは、ビーム形状に乱れがなく高品質であることはもちろん、特許文献６で開示されているような光ディスク用途で用いられる１０数ｍＷといった低出力では不十分である。ディスプレイの大型化に向けて、数Ｗ程度の高出力で、更には安価なレーザ光源が強く要望されている。そのため開示されているような紫外線ランプを用いた光ディスク用途の波長変換レーザ光源は現実的ではない。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高出力な波長変換に対応し、かつビーム形状の乱れがなく安定した波長変換効率を有する波長変換レーザ光源を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の波長変換レーザ光源は、波長変換を行なう波長変換レーザ光源において、レーザダイオード部と、前記レーダイオード部から出射されるレーザ光線を集光するコリメートレンズと、当該集光されたレーザ光線を入射してビーム形状を楕円形状に変形集光する第１のシリドリリンカルレンズと、当該楕円形状の入射ビームを前記レーザ光線の基本波を第２高調波に変換する分極反転デバイスと、前記分極反転デバイスから出射するレーザ光線のビーム形状を円形にする第２のシリドリンカルレンズと、を備え、前記第１のシリドリンカルレンズは、レーザ光を前記分極反転デバイスの中央部で焦点化することを特徴としたものである。

また、本発明のレーザ光波長変換方法は、波長変換を行なうレーザ光波長変換方法において、レーザ光線を第１のシリドリンカルレンズを介して分極反転デバイスに入射し、前記分極反転デバイスの中央部で楕円のビーム形状に集光し、前記分極反転デバイスのレーザ光線の出力のビーム形状を第２のシリドリンカルレンズを介して円形に再生し、前記レーザ光線の基本波を第２高調波に変換することを特徴としたものである。

本発明の波長変換レーザ光源及びレーザ波長変換方法によれば、高出力な波長変換に対応し、かつビーム形状の乱れがなく安定した波長変換を確保することが可能になる。

以下に、本発明の波長変換レーザ光源の実施の形態を、図面とともに詳細に説明する。

本実施形態では、本発明の波長変換レーザ光源の好ましい一形態について、図１から図４を用いて説明する。

図１は本実施例における波長変換レーザ光源を模式的に示したものである。図１（ａ）は、波長変換レーザ光源１２の構成を模式的に示したものであり、ＬＤ励起ファイバーレーザおよびコリメートレンズ９よりなる光源部３、光源部３ら出射したレーザ光を集光させるシリンドリカルレンズ１０及び集光位置に配置された周期的な分極反転領域２が形成された分極反転デバイス１と、分極反転デバイスから出射されたレーザ光を再びコリメートするシリンドリカルレンズ１１とからなる。即ち、波長変換型レーザ光源１２は、ＬＤ（レーザダイオード）励起ファイバレーザ３を用い、レーザ源としては、レーザ源の温度検出機能をもつポンプレーザダイオード４を有する。

ここで、ＬＤ（レーザダイオード）励起ファイバレーザ３の詳細は従来のＬＤ励起ファイバーレーザと同様であるので詳細な説明は省略する。

図１（ｂ）は、本実施例におけるシリンドリカルレンズ１０と分極反転デバイス１を側面から示した模式図である。レーザ光の伝播方向に対して横方向をＸ、レーザ光の伝播方向に対して縦方向をＹとする。図１（ｃ）は、図１（ｂ）中のシリンドリカルレンズ１０に入射される前のレーザ光のビーム形状を示す模式図である。図１（ｄ）は、図１（ｂ）中のシリンドリカルレンズ１０を透過し、分極反転デバイス１に入射される前のレーザ光の形状を示す模式図である。図１（ｅ）は、図１（ｂ）中の分極反転デバイス１を伝播しているレーザ光の形状を示す模式図である。図１（ｆ）は、図１（ｂ）中の分極反転デバイス１を伝播し、シリンドリカルレンズ１１に入射される前のレーザ光の形状を示す模式図である。図１（ｇ）は、図１（ｂ）中のシリンドリカルレンズ１１を透過した後のレーザ光の形状を示す模式図である。円形の基本波のレーザ光はシリンドリカルレンズ１０を通過することで、Ｙ方向のみ集光されＸ方向に扁平した形状となる。分極反転デバイス１を伝播することで、基本波であるレーザ光は第二高調波に変換される。波長変換されたレーザ光はシリンドリカルレンズ１１を通過し、Ｘ方向に扁平形状であったレーザ光は再び円形と戻る。

図２は、本実施例における円柱型分極反転デバイスの作製方法を模式的に示したものである。

図２（ａ）は、絶縁基板２２の基板表面に一方の電極部を構成するための金属薄膜１３を形成した状態を示す模式図である。図２（ｂ）は、金属薄膜１３の上にレジスト１４を塗布した状態を示す模式図である。図２（ｃ）は、レジスト１４上にパターンマスクを介して紫外線を照射しレジストパターン１６を形成した状態を示す模式図である。図２（ｄ）は、レジストパターン１６以外の金属薄膜をエッチング処理し電極を形成した状態を示す模式図である。図２（ｅ）は、基板表面に電極を形成後、基板裏面に金属薄膜を形成し、他方の電極２３を形成した状態を示す模式図である。図２（ｆ）は、基板表面、裏面に形成した電極にパルス電界を印加し、分極反転層１８を形成した状態を示す模式図である。

分極反転デバイスとしては、厚さ１ｍｍ、Φ７６．２ｍｍのリチウムナイオベートにマグネシウムが含有され、結晶方位がＺ軸に配向された基板２２(山寿セラミクス社製）を用いて、図２（ａ）のように、基板表面（＋Ｚ面）にタンタルをスパッタ装置（アルバック社製）で１００ｎｍの薄膜１３を作製した。タンタル薄膜１３を作製後、図２（ｂ）のようにｉ線用のレジスト１４（住友化学社製）をコーター・デベロッパ装置（東京エレクトロン社製）を用いて塗布した。繰返しパターンの周期構造を有するマスクが装着された露光器（ズース・マイクロテック社製）にコンタクトさせ、ｉ線の光（波長３６５ｎｍ）を照射した後に、基板表面にＮＳＤ−ＴＤ２．３８％（東京応化社製）を塗布し現像を行うことで、図２（ｃ）に示すように繰返しパターンのレジストパターン１６を有する基板を作製した。レジストパターン１５の形成後、図２（ｄ）のようにエッチングを行い、＋Ｚ面に周期構造の電極１６を有する基板２２を作製する。その後、図２（ｅ）のように基板裏面（−Ｚ面）にもスパッタ装置（アルバック社製）を用いて１００ｎｍのタンタル薄膜を成膜することで、裏面電極２３を形成する。＋Ｚ及び−Ｚ面に電極を形成後、長方形のスタックに切断し、光を透過させるスタックの両端をＧＣ、ダイヤ３μｍ、ダイヤ１μｍ、そしてＣＭＰ研磨剤を用いて、鏡面研磨処理を行う。図２（ｆ）に示すようにパルス電界１９を切断後のスタックに印加することで、＋Ｚ面及び−Ｚ面が電極で覆われた部分の結晶方位が電界により結晶内部で原子が移動し分極方位が反転し、分極反転層１８が形成される。以上のようにして、周期構造を有し、結晶方位が＋Ｚ面と−Ｚ面となった分極反転デバイス１を作製する。

図３は、本実施例における分極反転デバイス１とレーザ光の通過位置を示す模式図である。図３（ａ）は、図１（ｂ）において上面から見た時のレーザ光の通過を模式図、図３（ｂ）は、図１（ｂ）において側面から見た時のレーザ光の通過を示す模式的断面図である。シリンドリカルレンズ１０及び１１は合成石英から構成されており、曲率半径が６９．０ｍｍ、焦点距離が１５０ｍｍの物を用いた(シグマ光機社製)。シリンドリカルレンズ１０の端面から１４７．３ｍｍ離れたと場所に分極反転デバイス１６のＹ方向中心部をとなるように配置することで、コリメートされたレーザ光のビーム幅は、分極反転デバイス１６のＹ方向中心部で焦点を結ぶ。シリンドリカルレンズの焦点距離が１５０ｍｍであるから、その焦点位置でのビーム形状は、Ｘ方向のビーム幅２４は入射したレーザ光の大きさのままの１５０μｍ、Ｙ方向のビーム幅２５は５０μｍである。レーザ光が分極反転デバイスを伝播した後に配置されたシリンドリカルレンズ１１を通過することで再びＹ方向のビーム幅を分極反転デバイス１６に入射時のビーム幅を拡大し、φ１５０μｍのビーム形状のレーザ光になる。

本実施例の特徴は、シリンドリカルレンズ１０を用いて分極反転デバイス１に入射するレーザ光のビーム形状を制御することで、高出力な基本波を波長変換する場合においても、分極反転デバイス１の光損傷が発生せず、ビーム形状の乱れがなく安定した波長変換効率を確保することにある。

図４は、本実施例のシリンドリカルレンズを使用の構成における分極反転デバイス１に入力する基本波の出力と分極反転デバイス１で波長変換され発生する第二高調波の出力の関係を示したものである。横軸は基本波の出力、縦軸は発生する第二高調波の出力である。基本波の出力が５Ｗの時得られる第二高調波の出力は０．４Ｗ、基本波の出力が１０Ｗの時得られる第二高調波の出力は１．６Ｗ、基本波の出力が１５Ｗの時得られる第二高調波の出力は３．５Ｗとなっていることがわかる。

図４と図９を比較すると、本実施例のシリンドリカルレンズを使用の構成において、基本波の出力が１０Ｗまでの範囲では、波長変換される第二高調波の出力は小さくなっていることがわかる。これはレーザ光の形状を１５０μｍ×５０μｍの扁平形状に制御することにより、分極反転デバイスを伝播するレーザ光のエネルギー密度の低下により、波長変換効率が減少したためである。しかしながら、基本波を高出力な１５Ｗまで変化させても、分極反転デバイス１を伝播するレーザ光のエネルギー密度を３００ＫＷ／ｃｍ２以下であるため、光損傷によるビーム形状の劣化がなく、更に基本波の出力が数Ｗ程度の弱い領域で得られる波長変換効率から乖離し第二高調波の出力が飽和することなく、３Ｗ以上の高出力な第二高調波に波長変換することができる。

従って、上述のように、波長変換レーザ光源を構成することで、基本波が１０Ｗ以上の高出力な範囲で優れたビーム形状及び波長変換特性を有する波長変換レーザ光源を提供することが可能となる。特に、カラーディスプレイなどで使用される高出力なレーザ光源においては、光損傷による屈折率の変化からビーム形状及び波長変換特性に影響するので、本実施例のような安定したビーム形状及び波長変換特性を確保する技術は有用である。

本実施例では、１０６４ｎｍの波長を５３２ｎｍに変換する波長変換レーザ光源として説明したが、波長変換レーザ光源の波長を限定するものではなく、本発明の効果はあらゆる波長の波長変換レーザ光現に適用できることは言うまでもない。

本実施形態では、本発明の波長変換レーザ光源の好ましい一形態について、図５から図７を用いて説明する。

図５は本実施例における波長変換レーザ光源を模式的に示したものである。図５（ａ）は、波長変換レーザ光源１２の構成を模式的に示したものであり、ＬＤ励起ファイバーレーザおよびコリメートレンズ９よりなる光源部３、光源部３ら出射したレーザ光を集光させるシリンドリカルレンズ１０及び集光位置に配置された周期的な分極反転領域２が形成された分極反転型デバイス１と、分極反転デバイスから出射されたレーザ光を再びコリメートするシリンドリカルレンズ１１とからなる。即ち、波長変換型レーザ光源１２は、ＬＤ（レーザダイオード）励起ファイバレーザ３を用い、レーザ源としては、レーザ源の温度検出機能をもつポンプレーザダイオード４を有する。

ここで、ＬＤ（レーザダイオード）励起ファイバレーザ３の詳細は従来のＬＤ励起ファイバーレーザと同様であるので詳細な説明は省略する。

図５（ｂ）は、本実施例におけるシリンドリカルレンズ１０と分極反転デバイス１を側面から示した模式図である。レーザ光の伝播方向に対して横方向をＸ、レーザ光の伝播に対して縦方向をＹとする。図５（ｃ）は、図５（ｂ）中のシリンドリカルレンズ１０に入射される前のレーザ光のビーム形状を示す模式図である。図５（ｄ）は、図５（ｂ）中のシリンドリカルレンズ１０を透過し、分極反転デバイス１に入射される前のレーザ光の形状を示す模式図である。図５（ｅ）は、図５（ｂ）中の分極反転デバイス１を伝播しているレーザ光の形状を示す模式図である。図５（ｆ）は、図５（ｂ）中の分極反転デバイス１を伝播し、シリンドリカルレンズ１１に入射される前のレーザ光の形状を示す模式図である。図５（ｇ）は、図５（ｂ）中のシリンドリカルレンズ１１を透過した後のレーザ光の形状を示す模式図である。円形の基本波のレーザ光はシリンドリカルレンズ１０を通過することで、Ｘ方向のみ集光されＹ方向に扁平した形状となる。分極反転デバイス１を伝播することで、基本波であるレーザ光は第二高調波に変換される。波長変換されたレーザ光はシリンドリカルレンズ１１を通過し、Ｘ方向に扁平形状であったレーザ光は再び円形と戻る。

図６は、本実施例における分極反転デバイス１とレーザ光の通過位置を示す模式図である。図６（ａ）は、図５（ｂ）において上面から見た時のレーザ光の通過を模式図、図６（ｂ）は、図５（ｂ）において側面から見た時のレーザ光の通過を示す模式的断面図である。シリンドリカルレンズ１０及び１１は合成石英から構成されており、曲率半径が６９．０ｍｍ、焦点距離が１５０ｍｍの物を用いた(シグマ光機社製)。シリンドリカルレンズ１０の端面から１４７．３ｍｍ離れたと場所に分極反転デバイス１６のＹ方向中心部を配置することで、コリメートされたレーザ光のビーム幅は、分極反転デバイス１６の中心で焦点を結ぶ。φ１５０ｍｍ焦点位置でのビーム形状を評価した所、Ｘ方向のビーム幅２４は入射したレーザ光の大きさのままの５０μｍ、Ｙ方向のビーム幅２５は１５０μｍである。レーザ光が分極反転デバイスを伝播した後に配置されたシリンドリカルレンズ１１を通過することで再びＸ方向のビーム幅を分極反転デバイス１６に入射時のビーム幅を拡大し、φ１５０μｍのレーザ光になる。

図７は、本実施例における分極反転デバイス１に入力する基本波の出力と分極反転デバイス１で波長変換され発生する第二高調波の出力の関係を示したものである。横軸は基本波の出力、縦軸は発生する第二高調波の出力である。基本波の出力が５Ｗの時得られる第二高調波の出力は０．２Ｗ、基本波の出力が１０Ｗの時得られる第二高調波の出力は０．７Ｗ、基本波の出力が１５Ｗの時得られる第二高調波の出力は１．６Ｗ、基本波の出力が２０Ｗの時得られる第二高調波の出力は２．６Ｗ、基本波の出力が２５Ｗの時得られる第二高調波の出力は３．８Ｗとなっていることがわかる。

図４と図７を比較すると、基本波の出力が０〜１５Ｗの範囲で、波長変換効率は低く、第二高調波の出力は小さいことがわかる。これはレーザ光の形状は１５０μｍ×５０μｍであるため、実施例１と同等なエネルギー密度であるが、分極反転デバイスの深さ方向にあたるＸ方向に対して扁平しているため、波長変換に適した分極反転層領域２６より大きな領域にレーザ光が伝播することから、波長変換効率は減少する。そのため、Ｘ方向に対して集光しなければ、波長変換効率は低下するが、２０Ｗクラスの高出力な基本波を有するレーザ光を用いれば実施例１同様に３Ｗ以上の高出力な第二高調波に波長変換することができる。

従って、上述のように、波長変換レーザ光源を構成することで、基本波が１０Ｗ以上の高出力な範囲で優れたビーム形状及び波長変換特性を有する波長変換レーザ光源を提供することが可能となる。特に、カラーディスプレイなどで使用される高出力なレーザ光源においては、光損傷による屈折率の変化からビーム形状及び波長変換特性に影響するので、本実施例のような安定したビーム形状及び波長変換特性を確保する技術は有用である。

本実施例では、１０６４ｎｍの波長を５３２ｎｍに変換する波長変換レーザ光源として説明したが、波長変換レーザ光源の波長を限定するものではなく、本発明の効果はあらゆる波長の波長変換レーザ光現に適用できることは言うまでもない。

本発明の実施例１における波長変換レーザ光源の構成を示す模式図 本発明の実施例１における波長変換レーザ光源に用いる極反転デバイスの作製方法を示す図 本発明の実施例１における波長変換レーザ光源に用いる分極反転デバイスとレーザ光の通過位置のビーム形状を説明するための図 本発明の実施例１における波長変換レーザ光源に用いる分極反転デバイスに入力される基本波の出力と第二高調波出力との関係を示す図 本発明の実施例２における波長変換レーザ光源の構成を示す模式図 本発明の実施例２における波長変換レーザ光源に用いる分極反転デバイスとレーザ光の通過位置のビーム形状を説明するための図 本発明の実施例２における波長変換レーザ光源に用いる分極反転デバイス入力基本波出力と第二高調波出力との関係を示す図 従来の波長変換レーザ光源の構成を示す模式図 従来の波長変換レーザ光源に用いる分極反転デバイスに入力される基本波の出力と第二高調波出力との関係を示す図

符号の説明

１、１０９ 分極反転デバイス
２、１１０ 分極反転領域
３ ＬＤ励起ファイバレーザ
４、１０２ ポンプレーザダイオード
５、１０３ Ｙｂ添加ダブルクラッドファイバー
６、１０４ 第１のブラッグ回折格子
７、１０５ 第２のブラッグ回折格子
８、１０６ ファイバ
９、１０７ コリメートレンズ
１０、１１ シリンドリカルレンズ
１２、１１１ 波長変換レーザ光源
１３ タンタル薄膜
１４ レジスト溶液
１５ 周期性を有するレジストパターン
１６ 周期性を有する電極パターン
１８ 分極反転層
１９ パルス電界
２０ レーザ光の光路
２２ リチウムナイオベート基板
２３ 裏面電極
２４ 分極反転デバイスの上面から観察したレーザ光
２５ 分極反転デバイスの側面から観察したレーザ光
２６ 波長変換に適した分極反転領域
１０１ ファイバレーザ
１０８ フォーカシングレンズ

Claims (6)

1. 波長変換を行なう波長変換レーザ光源において、
   レーザダイオード部と、
   前記レーダイオード部から出射されるレーザ光線を集光するコリメートレンズと,
   当該集光されたレーザ光線を入射してビーム形状を楕円形状に変形集光する第１のシリドリリンカルレンズと、
   当該楕円形状の入射ビームを前記レーザ光線の基本波を第２高調波に変換する分極反転デバイスと、
   前記分極反転デバイスから出射するレーザ光線のビーム形状を円形にする第２のシリドリンカルレンズと、
   を備え、
   前記第１のシリドリンカルレンズは、レーザ光を前記分極反転デバイスの中央部で焦点化することを特徴とする波長変換レーザ光源。
2. 前記第１と第２のシリドリンカルレンズは、平凸シリドリンカルレンズで、前記分極反転デバイス側が平面であることを特徴とする請求項１に記載の波長変換レーザ光源。
3. 前記第１と第２のシリドリンカルレンズは、前記分極反転デバイス側が平面で、第１のシリンドリンカルレンズのレーザ光入射面側の凸面の最大凸部が、前記分極反転デバイスのレーザ光の入射面から一定の距離に配置されることを特徴とする請求項２に記載の波長変換レーザ光源。
4. 前記第１と第２のシリドリンカルレンズは、前記分極反転デバイス側が平面で、第１のシリンドリンカルレンズのレーザ光入射面側の凸面の最大凸部が、前記分極反転デバイスのレーザ光の入射面中央部で最大となる位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載の波長変換レーザ光源。
5. 前記分極反転デバイスの分極構造の周期は、前記レーザ光線の波長である１０６４ｎｍを半分の波長への変換に対応する周期であることを特徴とする請求項１に記載の波長変換レーザ光源。
6. 波長変換を行なうレーザ光波長変換方法において、
   レーザ光線を第１のシリドリンカルレンズを介して分極反転デバイスに入射し、
   前記分極反転デバイスの中央部で楕円のビーム形状に集光し、
   前記分極反転デバイスのレーザ光線の出力のビーム形状を第２のシリドリンカルレンズを介して円形に再生し、
   前記レーザ光線の基本波を第２高調波に変換することを特徴とするレーザ波長変換方法。
   
   
   

Images