JP2892329B2 - 波長変換レ−ザ装置 - Google Patents

波長変換レ−ザ装置

Info

Publication number
JP2892329B2
JP2892329B2 JP8515897A JP8515897A JP2892329B2 JP 2892329 B2 JP2892329 B2 JP 2892329B2 JP 8515897 A JP8515897 A JP 8515897A JP 8515897 A JP8515897 A JP 8515897A JP 2892329 B2 JP2892329 B2 JP 2892329B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
laser light
light
reflection mirror
oscillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP8515897A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10282533A (ja
Inventor
正克 杉井
亜紀子 原崎
靖裕 秋山
純 佐久間
寿枝 伊東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8515897A priority Critical patent/JP2892329B2/ja
Publication of JPH10282533A publication Critical patent/JPH10282533A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2892329B2 publication Critical patent/JP2892329B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は光パラメトリック
発振を利用してレ−ザ光の波長を変換する波長変換レ−
ザ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光パラメトリック発振を利用してレ−ザ
光の波長を変換する波長変換レ−ザ装置において、たと
えば赤外光を発生させる場合、励起光となる第1のレ−
ザ光を出力するレ−ザとしてはYAGレ−ザなどの固体
レ−ザを用い、赤外パラメトリック発振用非線形光学結
晶としてはLiNbO3 、AgGaSe2 あるいはKT
Pなどが用いられている。
【0003】光パラメトリック発振は2次の非線形光学
効果を利用したレ−ザ光の波長変換方法の1つである。
そのため、光パラメトリック発振を起こさせるために
は、発振しきい値を越える利得を得る必要があり、それ
には高いピ−クパワ−をもった第1のレ−ザ光が必要と
なる。また、発振器構成が採用されていることから、第
1のレ−ザ光と発生する第2のレ−ザ光であるシグナル
光およびアイドラ光との間での相互作用時間を長くし、
波長変換の効率を増加させることが必要となる。
【0004】従来、パラメトリック発振器から発振しき
い値を達成した高い出力パワ−の第2のレ−ザ光を得る
ためには、大エネルギの第1のレ−ザ光を出力できる固
体レ−ザを用いたり、パラメトリック発振器に入射する
第1のレ−ザ光のビ−ム径をレンズで絞るなどして、上
記第1のレ−ザ光のパワ−密度を大きくするということ
が行なわれていた。
【0005】しかしながら、第1のレ−ザ光のパワ−密
度を高くすると、パラメトリック発振器を構成するミラ
−や非線形光学結晶に対してダ−メ−ジを与え、これら
の寿命を短くするということがあった。
【0006】ほかの方法としては、パラメトリック発振
器の発振しきい値を低くすることで、高い出力パワ−の
第2のレ−ザ光を得るということが考えられる。発振し
きい値を低くするためには非線形光学結晶長を長くする
ことで実現できる。しかしながら、結晶の品質を維持し
てその長さを長くするということは技術上、非常に困難
であり、コスト的に採算がとれないということがあるた
め、現実的ではない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来、パ
ラメトリック発振器で発振しきい値を越える利得を得る
ためには、大エネルギの第1のレ−ザ光を出力できる固
体レ−ザを用いたり、パラメトリック発振器に入射する
第1のレ−ザ光のビ−ム径をレンズで絞るなどして上記
第1のレ−ザ光のパワ−密度を高くしていたので、パラ
メトリック発振器を構成する光学部品に与えるダメ−ジ
が大きくなるということがあった。
【0008】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、第1のレ−ザ光のパワ−
密度を高くすることなく、パラメトリック発振器の発振
しきい値を低下せることができるようにした波長変換レ
−ザ装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、第1
のレ−ザ光を波長の異なる第2のレ−ザ光に変換して出
力する波長変換型レ−ザ装置において、第1の高反射ミ
ラ−と第1の出力ミラ−とからなる第1の光共振器およ
びこの光共振器内に設けられたレ−ザ媒質を励起する励
起手段を有し、この励起手段によって上記レ−ザ媒質が
励起されることで上記第1のレ−ザ光を出力するレ−ザ
発振器と、第2の高反射ミラ−と第2の出力ミラ−とか
らなる第2の光共振器およびこの光共振器内に設けられ
た非線形光学結晶を有し、この非線形光学結晶によって
上記レ−ザ発振器の第1の出力ミラ−から出力されて上
記第2の高反射ミラ−から上記第2の光共振器内に入射
した上記第1のレ−ザ光を波長の異なる上記第2のレ−
ザ光に変換して上記第2の出力ミラ−から出力するパラ
メトリック発振器とを具備し、上記第2の高反射ミラ−
は、上記第1のレ−ザ光の一部を反射して上記第1の光
共振器へ戻す構成であることを特徴とする。
【0010】請求項2は請求項1の発明において、上記
第2の高反射ミラ−は、上記第1のレ−ザ光に対する反
射率が0.1〜50%の範囲に設定されていることを特
徴とする。
【0011】請求項1と請求項2の発明によれば、第2
の高反射ミラ−は、第1のレ−ザ光の一部を反射してレ
−ザ発振器に戻す構成となっている。そのため、レ−ザ
発振器に戻って増幅されたレ−ザ光は再びパラメトリッ
ク発振器に入射するから、そのパルスは、最初に上記パ
ラメトリック発振器に入射した第1のレ−ザ光のパルス
と合成されてパルス幅の大きい1つのパルスとなる。
【0012】パラメトリック発振器のパワ−密度しきい
値はパルス幅が大きい程、低くなるから、第1のレ−ザ
光のパワ−密度を高くせずに、パラメトリック発振が可
能となる。
【0013】
【発明の実施形態】以下、この発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。図1に示すこの発明の波長変換レ
−ザ装置は光軸を一致させて配置されたレ−ザ発振器と
してのYAGレ−ザ装置1とパラメトリック発振器2と
を有する。上記YAGレ−ザ装置1は、本体11を有
し、この本体11内には第1の光共振器12が設けられ
ている。
【0014】上記第1の光共振器12は第1の高反射ミ
ラ−13と第1の出力ミラ−14とを所定の間隔で離間
対向させて配置してなる。この第1の光共振器12の内
部には固体レ−ザ媒質としてのYAGロッド15が配置
され、このYAGロッド15の一方の端面と第1の出力
ミラ−14との間には偏光素子16とEO−Qスイッチ
素子17とが順次配置されている。
【0015】上記YAGロッド15の側方にはこのYA
Gロッド15を光励起するための励起ランプ18が配置
されている。この励起ランプ18によって上記YAGロ
ッド15が光励起されると、波長が1.06μmの第1
のレ−ザ光L1 が発生する。この第1のレ−ザ光L1
は、第1の光共振器12内で増幅され、上記第1の出力
ミラ−14からパルス発振されるようになっている。
【0016】上記パラメトリック発振器2は第2の高反
射ミラ−21と第2の出力ミラ−22とを所定の間隔で
離間対向させて配置した第2の光共振器23を有し、こ
の第2の光共振器23内には第1のレ−ザ光L1 を、そ
の波長の約2倍の波長の2.3μmの波長のシグナル光
と1.9μmのアイドラ光に変換するLiNbO3 、A
gGaSe2 あるいはKTPなど非線形光学結晶24が
配置されている。上記シグナル光とアイドラ光とを第2
のレ−ザ光L2 とする。
【0017】上記第2の高反射ミラ−21は、波長が
1.06μmの上記第1のレ−ザ光L1 に対してはその
一部を反射し、残りを透過するとともに、上記非線形光
学結晶24によって波長変換された第2のレ−ザ光L2
に対してはほぼ100%の反射率を有する構成となって
いる。このような第2の高反射ミラ−21の反射率の設
定は、ZnSeやGeなどの赤外材料に対する数層程度
の薄膜コ−テイングによって十分に対応できる。
【0018】上記パラメトリック発振器2からは第2の
レ−ザ光L2 だけでなく、第1のレ−ザ光L1 も発振さ
れる。したがって、上記パラメトリック発振器2の出力
側には各光を分光するためのプリズム31が配置され、
所望する第2のレ−ザ光L2だけを所定方向に出射させ
ることができるようになっている。
【0019】なお、上記第2のレ−ザ光L2 は上述した
ようにシクナル光LS とアイドラ光LI からなる。つぎ
に、上記構成の波長変換レ−ザ装置によって第1のレ−
ザ光L1 を波長の異なる第2のレ−ザ光L2 に変換する
場合の作用について説明する。YAGレ−ザ装置1のY
AGロッド15が励起ランプ18によって励起される
と、第1のレ−ザ光L1 が発生する。第1のレ−ザ光L
1 は第1の光共振器12内を往復して増幅され、所定の
エネルギに達すると第1の出力ミラ−14からパルス発
振される。
【0020】上記第1の出力ミラ−14からパルス発振
された第1のレ−ザ光L1 はパラメトリック発振器2の
第2の高反射ミラ−21に入射する。この第2の高反射
ミラ−21は第1のレ−ザ光L1 の一部を反射し、残り
を透過する。
【0021】上記第2の高反射ミラ−2で反射した第1
のレ−ザ光L1 はYAGレ−ザ装置1の第1の出力ミラ
−14から第1の光共振器12内へ戻され、この第1の
光共振器12で増幅されて再び第1の出力ミラ−14か
ら発振する。そして、その第1のレ−ザ光L1 の一部が
再びYAGレ−ザ装置1に戻されるということが繰り返
される。
【0022】そのため、YAGレ−ザ装置1から発振さ
れる第1のレ−ザ光L1 は図2(a)に示すように単一
のパルスであるが、その一部が上述したようにYAGレ
−ザ装置1へ戻されてパラメトリック発振器2に入射す
るということが繰り返されることで、パラメトリック発
振器2内における第1のレ−ザ光L1 は図2(b)に示
すようにパルス幅が拡大される。このパルス幅はYAG
レ−ザ装置1とパラメトリック発振器2との間隔によっ
て設定することができる。
【0023】図2(b)のように第1のレ−ザ光L1 の
パルス幅を長くすれば、図2(c)に示すようにパラメ
トリック発振器2から第2のレ−ザ光L2 を出力させる
ことができる。
【0024】しかしながら、図2(a)に示す、パルス
幅を長くしない第1のレ−ザ光L1をパラメトリック発
振器2に入射させた場合、このパメトリック発振器2か
らは第2のレ−ザ光L2 を発振させることができないこ
とが確認された。
【0025】第1のレ−ザ光L1 のパルス幅が長くなる
ことで、光パラメトリック発振のパワ−密度しきい値を
低下させることができる。このことは、[IEEE J. Quan
tumElectron. QE-15,415 (1979). ]に示されている。
つまり、発振パワ−密度しきい値P0 は以下に示す関係
がある。
【0026】 Po ∝α(β/t+γ)2 …(1)式 ただし、t:パルス幅、α、β、γ:定数である。上記
(1)式より、光パワ−密度発振しきい値P0 はパルス
幅tが大きい程、低くなり、有利であることが分かる。
【0027】したがって、上述したごとく、第1のレ−
ザ光L1 の一部をYAGレ−ザ装置1に戻して増幅し、
再度、パラメトリック発振器2に入射せるということを
繰り返すことで、上記第1のレ−ザ光L1 のパルス幅を
拡大すれば、上記パラメトリック発振器2の発振しきい
値を低下させることができる。そのため、このパラメト
リック発振器2からシグナル光やアイドラ光、つまり赤
外コヒ−レント光である第2のレ−ザ光L2 を容易に発
振させることができる。
【0028】つまり、従来のように第1のレ−ザ光L1
を出力するYAGレ−ザ装置1を高出力化したり、上記
第1のレ−ザ光L1 のビ−ム径を小さくするなどしてパ
ワ−密度を高くせずに第2のレ−ザ光L2 を出力させる
ことができる。
【0029】
【発明の効果】請求項1と請求項2の発明によれば、パ
ラメトリック発振器の第2の高反射ミラ−は、第1のレ
−ザ光の一部を反射してレ−ザ発振器に戻す構成とし
た。そのため、レ−ザ発振器に戻って増幅された第1の
レ−ザ光は再びパラメトリック発振器に入射して最初に
このパラメトリック発振器に入射した第1のレ−ザ光の
パルスと合成されることで、パルス幅が拡大される。
【0030】パラメトリック発振器のパワ−密度しきい
値はパルス幅が大きい程、低くなるから、上述したよう
に第1のレ−ザ光のパルス幅を拡大することで、その第
1のレ−ザ光のエネルギ密度を高くせずにパラメトリッ
ク発振が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示す装置の全体構成
図。
【図2】(a)はYAGレ−ザ装置から発振される第1
のレ−ザ光のパルス波形図、(b)はパラメトリック発
振器内で合成されてパルス幅が拡大された第1のレ−ザ
光の波形図、(c)はパラメトリック発振器に(b)で
示す波形の第1のレ−ザ光が入射することで発振出力さ
れる第2のレ−ザ光の波形図。
【符号の説明】
1…レ−ザ発振器 2…パラメトリック発振器 12…第1の光共振器 13…第1の高反射ミラ− 14…第1の出力ミラ− 15…YAGロッド(レ−ザ媒質) 18…励起ランプ(励起手段) 21…第2の高反射ミラ− 22…第2の出力ミラ− 23…第2の光共振器 24…非線形光学結晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久間 純 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 伊東 寿枝 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株式会社東芝生産技術研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/39 H01S 3/08 H01S 3/108 JICSTファイル(JOIS)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のレ−ザ光を波長の異なる第2のレ
    −ザ光に変換して出力する波長変換レ−ザ装置におい
    て、 第1の高反射ミラ−と第1の出力ミラ−とからなる第1
    の光共振器およびこの光共振器内に設けられたレ−ザ媒
    質を励起する励起手段を有し、この励起手段によって上
    記レ−ザ媒質が励起されることで上記第1のレ−ザ光を
    出力するレ−ザ発振器と、 第2の高反射ミラ−と第2の出力ミラ−とからなる第2
    の光共振器およびこの光共振器内に設けられた非線形光
    学結晶を有し、この非線形光学結晶によって上記レ−ザ
    発振器の第1の出力ミラ−から出力されて上記第2の高
    反射ミラ−から上記第2の光共振器内に入射した上記第
    1のレ−ザ光を波長の異なる上記第2のレ−ザ光に変換
    して上記第2の出力ミラ−から出力するパラメトリック
    発振器とを具備し、 上記第2の高反射ミラ−は、上記第1のレ−ザ光の一部
    を反射して上記第1の光共振器へ戻す構成であることを
    特徴とする波長変換レ−ザ装置。
  2. 【請求項2】 上記第2の高反射ミラ−は、上記第1の
    レ−ザ光に対する反射率が0.1〜50%の範囲に設定
    されていることを特徴とする請求項1記載の波長変換レ
    −ザ装置。
JP8515897A 1997-04-03 1997-04-03 波長変換レ−ザ装置 Expired - Lifetime JP2892329B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8515897A JP2892329B2 (ja) 1997-04-03 1997-04-03 波長変換レ−ザ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8515897A JP2892329B2 (ja) 1997-04-03 1997-04-03 波長変換レ−ザ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10282533A JPH10282533A (ja) 1998-10-23
JP2892329B2 true JP2892329B2 (ja) 1999-05-17

Family

ID=13850873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8515897A Expired - Lifetime JP2892329B2 (ja) 1997-04-03 1997-04-03 波長変換レ−ザ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2892329B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3838064B2 (ja) 2001-09-28 2006-10-25 松下電器産業株式会社 レーザ制御方法
GB0607655D0 (en) * 2006-04-18 2006-06-28 Esl Defence Ltd Apparatus for use in the testing and evaluation of infrared missile warning sensors
JP2010199315A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Toshiba Corp 固体レーザ発振装置及び固体レーザ出力パルスの変調方法
JP2018037578A (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 株式会社フジクラ ファイバレーザ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10282533A (ja) 1998-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3843374B2 (ja) 受動的qスイッチピコ秒マイクロレーザー
US4965803A (en) Room-temperature, laser diode-pumped, q-switched, 2 micron, thulium-doped, solid state laser
US6108356A (en) Intracavity optical parametric oscillators
JP2010232650A (ja) レーザ光源装置、レーザ加工装置、レーザ光源装置の制御装置、およびレーザ光源装置の制御方法
US6005878A (en) Efficient frequency conversion apparatus for use with multimode solid-state lasers
US5721748A (en) Intracavity doubled solid state Raman laser system
JP3465478B2 (ja) 光パラメトリック発振装置
EP0042521B1 (en) Method and apparatus for laser pulse compression
JP2892329B2 (ja) 波長変換レ−ザ装置
KR100863199B1 (ko) 고조파 빔 발생용 레이저 장치 및 방법
JP2904189B2 (ja) 光パラメトリック発振器
JPH07273391A (ja) レーザ光発生装置
JPH1041573A (ja) レーザー発振装置
Farmer et al. High brightness eyesafe optical parametric oscillator using confocal unstable resonators
JP3199836B2 (ja) 波長変換レーザ装置
JP2008010720A (ja) ファイバレーザ装置
CN109742646A (zh) 一种抑制腔内泵浦连续波光参量振荡器弛豫振荡的装置
JPH06283786A (ja) レーザーダイオードポンピング固体レーザー
JP3091329B2 (ja) 固体レーザー装置
JP2663197B2 (ja) レーザーダイオードポンピング固体レーザー
JPH11103116A (ja) 青色レーザー発振装置
JP2606101B2 (ja) Shg固体レーザ光源
JP2754101B2 (ja) レーザーダイオードポンピング固体レーザー
JP2634312B2 (ja) 位相共役ミラーと、レーザ共振器
JPH08102564A (ja) 波長変換レーザ装置

Legal Events

Date Code Title Description
S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080226

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090226

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100226

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100226

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110226

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120226

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120226

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130226

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140226

Year of fee payment: 15

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term