JP2009015040A - レーザ光第2高調波発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
MgOまたはZnOをドープしたPPLT(周期的に分極されたリチウムタンタレート)、PPSLT化学量論的PPLT)、PPLN(周期的に分極されたニオブ酸リチウム)、PPSLN(化学量論的PPLN)などの周期的分極された非線形光学結晶に往復光路を形成する。光ファイバレーザから放出されたレーザビームを該結晶の1端面から入力し、波長変換された高調波を同じ端面から出力させる。往復光路を通過することにより発熱が均一化され、非線形光学結晶内で温度分布が均一化されるので長さ方向に同一条件で波長変換整合条件が維持される。したがって、高効率、高安定な高調波ビームを発生することができる。
【選択図】図1
Description
レーザ光第2高調波発生装置であって、基本波成分のレーザ光を発生するレーザ光源と、前記基本波成分のレーザ光を第2高調波に変換する非線形光学結晶であって、互いに対向する第1及び第2の端面を有し、該第1及び第2の端面に垂直な軸方向に周期方向を、該軸方向と垂直な方向に分極方向をもつ周期的分極構造を有する非線形光学結晶と、前記基本波成分のレーザ光を集光し、前記非線形光学結晶に入射させる集光光学系と、第2の端面から放射される上記非線形結晶内で発生した第2高調波成分と前記基本波成分の混合したビームを第2の端面を通して前記非線形結晶内に戻すための反射光学系と、前記非線形結晶内の往復光路を通過後に、第1端面から出力する前記第2高調波成分と波長変換されない前記基本波成分から少なくとも前記第2高調波成分のレーザビームを取り出すビーム分割器とを備えたことを特徴とする。
非線形結晶内の往復光路を通過することにより、レーザ光による発熱が均一化され、非線形光学結晶内で温度分布が均一化されるので長さ方向に同一条件で波長変換整合条件が維持される。したがって、高調波への変換効率の高効率化と安定化、装置の小型化が図れるという効果を有する。
2:光アイソレータ
3:2分の1波長板
4:ビーム分割器
5:集光レンズ
6:周期的な分極を有する非線型光学結晶
6−1:(非線型光学結晶の)第1の端面
6−2:第2の端面
8:反射光学系
9:出力ビーム
10:発振ビーム
11:ビーム
16:第2高調波成分と波長変換されない基本波成分とを含むビーム
17:平行ビーム
18:高調波ビーム
30:DFBレーザ
31、37:励起用レーザダイオード
32、38:増幅ファイバ
33、39:出力パワー
35、36:ブラッググレーティング
51:ビームの進行方向
52:(分極の)周期方向
61:偏光方向
62:分極方向
Claims (11)
- 基本波成分のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記基本波成分のレーザ光を第2高調波に変換する非線形光学結晶であって、互いに対向する第1及び第2の端面を有し、該第1及び第2の端面に垂直な軸方向に周期方向を、該軸方向と垂直な方向に分極方向をもつ周期的分極構造を有する非線形光学結晶と、
前記基本波成分のレーザ光を集光し、前記非線形光学結晶に入射させる集光光学系と、
第2の端面から放射される上記非線形結晶内で発生した第2高調波成分と前記基本波成分の混合したビームを第2の端面を通して前記非線形結晶内に戻すための反射光学系と、
前記非線形結晶内の往復光路を通過後に、第1端面から出力する前記第2高調波成分と波長変換されない前記基本波成分から少なくとも前記第2高調波成分のレーザビームを取り出すビーム分割器とを備えた、レーザ光第2高調波発生装置。 - 前記レーザ光源と前記非線形光学結晶との間に光アイソレータを設けた請求項1記載のレーザ光第2高調波発生装置。
- 前記非線形光学結晶の温度安定化のため温度調節手段を設けた請求項1または2に記載のレーザ光第2高調波発生装置。
- 前記非線形光学結晶内の往復光路を同軸とした請求項1ないし3のいずれか一項に記載のレーザ光第2高調波発生装置。
- 前記非線形光学結晶が周期的分極構造を有したMgOまたはZnOをドープした、PPLT(periodically poled LiTaO3:周期的に分極されたリチウムタンタレート)、PPSLT(periodically poled stoichiometric LiTaO3:周期的に分極された化学量論的リチウムタンタレート)、PPLN(periodically poled LiNbO3:周期的に分極されたリチウムナイオベート)またはPPSLN(periodically poled stoichiometric LiNbO3:周期的に分極された化学量論的リチウムナイオベート)である請求項1ないし4のいずれか1項に記載されたレーザ光第2高調波発生装置。
- 前記レーザ光源が連続発振光を発生するレーザ光源である請求項1ないし5のいずれか一項記載のレーザ光第2高調波発生装置。
- 前記レーザ光源が単一波長スペクトルの発振光を出力するファイバレーザ発振器またはファイバ増幅器である請求項6記載のレーザ光第2高調波発生装置。
- 前記連続発振光の波長が700nm以上1100nm以下の単一の波長である請求項6または7に記載のレーザ光第2高調波発生装置。
- 前記非線形光学結晶が導波路構造を有している請求項1ないし8記載のレーザ光第2高調波発生装置。
- レーザ光源から発生する基本波成分のレーザ光を第2高調波に変換する装置であって、
前記基本波成分のレーザ光を第2高調波に変換する、互いに対向する第1及び第2の端面を有し、該第1及び第2の端面に垂直な軸方向に周期方向を、該軸方向と垂直な方向に分極方向をもつ周期的分極構造を有する非線形光学結晶と、
前記基本波成分のレーザ光を集光し、前記非線形光学結晶に入射させる集光光学系と、
第2の端面から放射される上記非線形結晶内で発生した第2高調波成分と前記基本波成分の混合したビームを第2の端面を通して前記非線形結晶内に戻すための反射光学系と、
前記非線形結晶内の往復光路を通過後に、第1端面から出力する前記第2高調波成分と波長変換されない前記基本波成分から少なくとも前記第2高調波成分のレーザビームを取り出すビーム分割器とを備えた、レーザ光波長変換装置。 - 前記非線形光学結晶が周期的分極構造を有したMgOまたはZnOをドープした、PPLT(periodically poled LiTaO3:周期的に分極されたリチウムタンタレート)、PPSLT(periodically poled stoichiometric LiTaO3:周期的に分極された化学量論的リチウムタンタレート)、PPLN(periodically poled LiNbO3:周期的に分極されたリチウムナイオベート)またはPPSLN(periodically poled stoichiometric LiNbO3:周期的に分極された化学量論的リチウムナイオベート)である請求項10記載のレーザ光波長変換装置。
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