JP2011075686A - 光学素子及び光源 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 上記課題を解決する光学素子は、1次整合又は3次整合を用いた擬似位相整合により、入射した光を2倍の周波数となるように波長変換して出射する波長変換素子と、該波長変換素子から出射される光の光路に配置された無機光学フィルターと、を備え、波長変換素子が、Ba1−y(Mg1−xZnx)1+yF4(但し、0≦x≦1であり且つ−0.2≦y≦0.2である。)で表される強誘電体フッ化物単結晶からなるものであり、且つ、無機光学フィルターが、NdF3単結晶からなるものである。
【選択図】 図1
Description
(波長変換素子1)
図2で示した装置を用い、上述したような方法にしたがってBaMgF4単結晶からなる光学材料を得た。具体的には、まずBaF2粉末原料(純度99.9%以上)368.91g及びMgF2粉末原料(純度99.9%以上)131.09gを秤量し(モル比1:1)、これらとスカベンジャーとして1.00gのBiF3とを混合して混合粉末を得た。カーボン製の容器6に混合粉末を入れ、図2に示す結晶成長炉10内の下方に容器6を配置した。結晶成長炉10内を10−3Pa以下まで減圧した後、ヒーター3を1000℃まで加熱し、容器6を徐々に高温域(500℃以上)へ上昇させて混合粉末を融解した。その後、低温域(500℃未満)まで容器6を徐々に降下させることで結晶を成長させ、次いで結晶成長炉10内を徐冷してBaMgF4単結晶からなる光学材料を得た。
(フィルター1)
図2で示した装置を用い、上述したような方法にしたがってNdF3単結晶からなる光学材料を得た。具体的には、まず純度99.99%のNdF3粉末原料500gを、スカベンジャーとしてのBiF3の粉末1.0gと混合して混合粉末を得た。カーボン製の容器6に混合粉末を入れ、図2に示す結晶成長炉10内の下方に容器6を配置した。結晶成長炉10内を10−3Pa以下まで減圧した後、ヒーター3により結晶成長炉内を昇温し、炉内の低い位置では低温(約500℃以下)に、高い位置では高温(約1500℃)になるように設定した。炉内の高い位置が約1500℃の温度に達したら、高温域へ容器を1.0mm/hの速度で徐々に上昇させていき、容器最上部の原料を溶融させた。更に、容器を上昇させ、容器内の種結晶が固液界面となる位置に達したら、容器の上昇を止めて容器内が均一になるまで12時間静置した。その後、約500℃以下の低温域へ容器を0.5mm/hの速度で降下させていき、固液界面が上へと移動することで結晶を成長させた。次いで、結晶成長炉10内を徐冷し、室温に達したら不活性ガスなどで炉内を復圧した。その後、容器を取出してNdF3単結晶からなる光学材料を得た。
Thorlabs製、商品名「Dichronic Color Filters (AdditiveFilters:Red)」(厚み1mmの)を準備した。
HOYA Glass製、商品名「Camera Lens Color Filters B−440」(厚み1mmの)を準備した。
図1に示すように波長変換素子1とフィルター1とを配置して、光学素子を作製した。この光学素子の波長変換素子1に対し、Nd:YAGレーザーを用いた波長1064nmの光を基本波として一端から入射し、波長変換素子1の他端からの出力光及びフィルター1を透過した出力光について、真空紫外分光光度計(分光計器社製 KV-201V)により透過率及び第2高調波透過率を測定した。フィルター1の基本波透過率及び第2高調波透過率は、真空紫外分光光度計によりそれぞれ算出した。結果を表1に示す。
レーザー光源としてチタンサファイアレーザーを用い、波長変換素子1の一端から波長812nmの光を入射したこと以外は実施例1と同様にして、基本波透過率及び第2高調波透過率を求めた。結果を表1に示す。
レーザー光源としてチタンサファイアレーザーを用い、波長変換素子1の一端から波長792nmの光を入射したこと以外は実施例1と同様にして、基本波透過率及び第2高調波透過率を求めた。結果を表1に示す。
フィルター1に代えて、フィルターC−1を用いたこと以外は実施例1と同様にして、基本波透過率及び第2高調波透過率を求めた。結果を表1に示す。
フィルター1に代えて、フィルターC−1を用いたこと以外は実施例2と同様にして、基本波透過率及び第2高調波透過率を求めた。結果を表1に示す。
フィルター1に代えて、フィルターC−1を用いたこと以外は実施例3と同様にして、基本波透過率及び第2高調波透過率を求めた。結果を表1に示す。
フィルター1に代えて、フィルターC−2を用いたこと以外は実施例2と同様にして、基本波透過率及び第2高調波透過率を求めた。結果を表1に示す。
Claims (4)
- 1次整合又は3次整合を用いた擬似位相整合により、入射した光を2倍の周波数となるように波長変換して出射する波長変換素子と、該波長変換素子から出射される光の光路に配置された無機光学フィルターと、を備え、
前記波長変換素子が、Ba1−y(Mg1−xZnx)1+yF4(但し、0≦x≦1であり且つ−0.2≦y≦0.2である。)で表される強誘電体フッ化物単結晶からなるものであり、且つ、前記無機光学フィルターが、NdF3単結晶からなるものである、光学素子。 - 前記強誘電体フッ化物単結晶がBaMgF4単結晶である、請求項1に記載の光学素子。
- 請求項1又は2に記載の光学素子と、該光学素子の前記波長変換素子にレーザー光を入射する固体レーザーと、を備える、光源。
- 前記レーザー光の波長が、前記無機光学フィルターの光透過スペクトルにおいて透過率が3%以下の波長域にある、請求項3に記載の光源。
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