JP3237763B2 - レーザ光発生装置 - Google Patents
レーザ光発生装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非線形光学結晶素子に
よって第２高調波レーザ光を発生するようになされたレ
ーザ光発生装置に関する。
よって第２高調波レーザ光を発生するようになされたレ
ーザ光発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来のレーザ光発生装置の一例
の構成を示している。レーザダイオード１はポンピング
用のレーザ光を発生し、レンズ２に入射する。レンズ２
は凹面ミラー３、１／４波長板４を介して、このポンピ
ング用レーザ光をレーザ媒質５に入射する。レーザ媒質
５（Ｎｄ：ＹＡＧ）は、このポンピング用レーザ光を受
けると、基本波レーザ光を発生する。この基本波レーザ
光ＬＡ（ω）は、非線形光学結晶素子６を介して平面ミ
ラー７に入射される。平面ミラー７で反射された基本波
レーザ光は、非線形光学結晶素子６を介して、再びレー
ザ媒質５に入射される。レーザ媒質５より図中左方向に
出射された基本波レーザ光は、１／４波長板４を介して
凹面ミラー３に入射され、そこで反射される。この反射
された基本波レーザ光は、１／４波長板４を介して再び
レーザ媒質５に入射される。このようにして、凹面ミラ
ー３と平面ミラー７の間を基本波レーザ光が往復する。
すなわち、凹面ミラー３、１／４波長板４、レーザ媒質
５、非線形光学結晶素子６および平面ミラー７により、
レーザ光共振器８が形成されている。ＫＴＰ（ＫＴｉＯ
ＰＯ4）（光学軸を１つ持つ１軸結晶）は、タイプIIの
位相整合により、基本波レーザ光の２倍の周波数の第２
高調波レーザ光ＬＡ（２ω）を発生する。平面ミラー７
は、基本波レーザ光ＬＡ（ω）のほとんどを反射する
が、第２高調波レーザ光ＬＡ（２ω）のほとんどを透過
する。その結果、共振器８より第２高調波レーザ光が出
力される。
の構成を示している。レーザダイオード１はポンピング
用のレーザ光を発生し、レンズ２に入射する。レンズ２
は凹面ミラー３、１／４波長板４を介して、このポンピ
ング用レーザ光をレーザ媒質５に入射する。レーザ媒質
５（Ｎｄ：ＹＡＧ）は、このポンピング用レーザ光を受
けると、基本波レーザ光を発生する。この基本波レーザ
光ＬＡ（ω）は、非線形光学結晶素子６を介して平面ミ
ラー７に入射される。平面ミラー７で反射された基本波
レーザ光は、非線形光学結晶素子６を介して、再びレー
ザ媒質５に入射される。レーザ媒質５より図中左方向に
出射された基本波レーザ光は、１／４波長板４を介して
凹面ミラー３に入射され、そこで反射される。この反射
された基本波レーザ光は、１／４波長板４を介して再び
レーザ媒質５に入射される。このようにして、凹面ミラ
ー３と平面ミラー７の間を基本波レーザ光が往復する。
すなわち、凹面ミラー３、１／４波長板４、レーザ媒質
５、非線形光学結晶素子６および平面ミラー７により、
レーザ光共振器８が形成されている。ＫＴＰ（ＫＴｉＯ
ＰＯ4）（光学軸を１つ持つ１軸結晶）は、タイプIIの
位相整合により、基本波レーザ光の２倍の周波数の第２
高調波レーザ光ＬＡ（２ω）を発生する。平面ミラー７
は、基本波レーザ光ＬＡ（ω）のほとんどを反射する
が、第２高調波レーザ光ＬＡ（２ω）のほとんどを透過
する。その結果、共振器８より第２高調波レーザ光が出
力される。
【０００３】ところで、固体レーザ発振器のようにホモ
ジニアスラインブローディングのレーザ発振器の場合
は、ゲインのピークに最も近いモードの偏光の発振が生
じ、そこでゲインが飽和するため、シングルモード発振
が生じるはずである。しかしながら実際には、空間ホー
ルバーニング効果によって、マルチモード発振が生じて
しまうことがある。すなわち、共振器８において１つの
定在波ａが発生すると、その節の部分でゲインが充分に
飽和しないため、それとは異なるモードの発振ｂが生じ
る（図８）。
ジニアスラインブローディングのレーザ発振器の場合
は、ゲインのピークに最も近いモードの偏光の発振が生
じ、そこでゲインが飽和するため、シングルモード発振
が生じるはずである。しかしながら実際には、空間ホー
ルバーニング効果によって、マルチモード発振が生じて
しまうことがある。すなわち、共振器８において１つの
定在波ａが発生すると、その節の部分でゲインが充分に
飽和しないため、それとは異なるモードの発振ｂが生じ
る（図８）。
【０００４】係る空間ホールバーニング効果を抑制する
ため、本出願人は特願平２−１２５８５４として、レー
ザ媒質５を１／４波長板４に近接配置することを提案し
た（図７）。このようにすると、凹面ミラー３により反
射され、１／４波長板４を透過した基本波レーザ光のＰ
偏光成分とＳ偏光成分は１／４波長板４の作用により、
その位相差が９０°になっている。この９０°の位相差
は、平面ミラー７に近づくにつれて減少し、平面ミラー
７において０°となる。そこでレーザ媒質５を１／４波
長板４に近接して配置することにより、図８に示した定
在波ａに対して空間ホールバーニング効果により発生す
る位相が９０°ずれた波ｂに、Ｐ（Ｓ）偏光成分に対す
るＳ（Ｐ）偏光成分を対応させることができる。このよ
うにして、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分以外の波が空間ホー
ルバーニング効果により発生することが抑制される。
ため、本出願人は特願平２−１２５８５４として、レー
ザ媒質５を１／４波長板４に近接配置することを提案し
た（図７）。このようにすると、凹面ミラー３により反
射され、１／４波長板４を透過した基本波レーザ光のＰ
偏光成分とＳ偏光成分は１／４波長板４の作用により、
その位相差が９０°になっている。この９０°の位相差
は、平面ミラー７に近づくにつれて減少し、平面ミラー
７において０°となる。そこでレーザ媒質５を１／４波
長板４に近接して配置することにより、図８に示した定
在波ａに対して空間ホールバーニング効果により発生す
る位相が９０°ずれた波ｂに、Ｐ（Ｓ）偏光成分に対す
るＳ（Ｐ）偏光成分を対応させることができる。このよ
うにして、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分以外の波が空間ホー
ルバーニング効果により発生することが抑制される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら先の提案
は、次のような課題を有する。すなわち、共振器８の長
さＬ8に対してレーザ媒質５の長さＬ5が比較的小さい場
合は問題ないのであるが、レーザ媒質５の長さＬ5が大
きくなると、レーザ媒質５の図中右側の端面におけるＰ
偏光成分とＳ偏光成分の位相差が小さくなる。Ｐ偏光成
分とＳ偏光成分の位相差の減少の割合が距離に比例する
ものとすると、１／４波長板４と平面ミラー７の間の距
離の頂度１／２の位置Ｍにおいて、両者の位相差は４５
°になる。このように、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の位相
差が４５°になると、Ｐ偏光成分の強度とＳ偏光成分の
強度（強度は、図８に示す波形（電磁波）の２乗に比例
する）は図９に示すようになり、両者を合成した強度は
一定ではなくなる。その結果、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分
の強度を合成した強度が不飽和ゲインとなり、空間ホー
ルバーニング効果が発生する恐れがある。
は、次のような課題を有する。すなわち、共振器８の長
さＬ8に対してレーザ媒質５の長さＬ5が比較的小さい場
合は問題ないのであるが、レーザ媒質５の長さＬ5が大
きくなると、レーザ媒質５の図中右側の端面におけるＰ
偏光成分とＳ偏光成分の位相差が小さくなる。Ｐ偏光成
分とＳ偏光成分の位相差の減少の割合が距離に比例する
ものとすると、１／４波長板４と平面ミラー７の間の距
離の頂度１／２の位置Ｍにおいて、両者の位相差は４５
°になる。このように、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の位相
差が４５°になると、Ｐ偏光成分の強度とＳ偏光成分の
強度（強度は、図８に示す波形（電磁波）の２乗に比例
する）は図９に示すようになり、両者を合成した強度は
一定ではなくなる。その結果、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分
の強度を合成した強度が不飽和ゲインとなり、空間ホー
ルバーニング効果が発生する恐れがある。
【０００６】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、共振器に対するレーザ媒質の長さが長い場
合においても、空間ホールバーニング効果を充分抑制で
きるようにするものである。
ものであり、共振器に対するレーザ媒質の長さが長い場
合においても、空間ホールバーニング効果を充分抑制で
きるようにするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ光発生装
置は、基本波レーザ光を発生するレーザ媒質と、共振器
を形成するように、レーザ媒質の前後に配置され、レー
ザ媒質より発生された基本波レーザ光をレーザ媒質に戻
るように反射するミラーと、共振器内に配置され、基本
波レーザ光の第２高調波レーザ光を発生する非線形光学
結晶素子と、共振器において、基本波レーザ光の２つの
偏光モードを発振させる発振用光学素子と、レーザ媒質
を往復する基本波レーザ光が円偏光となるように偏光を
調整する調整用光学素子と、共振器内の基本波レーザ光
の２つの偏光モードの強度が同一になるように共振器の
実効長を調整する強度調整手段とを備えることを特徴と
する。
置は、基本波レーザ光を発生するレーザ媒質と、共振器
を形成するように、レーザ媒質の前後に配置され、レー
ザ媒質より発生された基本波レーザ光をレーザ媒質に戻
るように反射するミラーと、共振器内に配置され、基本
波レーザ光の第２高調波レーザ光を発生する非線形光学
結晶素子と、共振器において、基本波レーザ光の２つの
偏光モードを発振させる発振用光学素子と、レーザ媒質
を往復する基本波レーザ光が円偏光となるように偏光を
調整する調整用光学素子と、共振器内の基本波レーザ光
の２つの偏光モードの強度が同一になるように共振器の
実効長を調整する強度調整手段とを備えることを特徴と
する。
【０００８】
【作用】上記構成のレーザ光発生装置では、共振器にお
いて、基本波レーザ光の２つの偏光モードが発振され、
レーザ媒質を往復する基本波レーザ光が円偏光となるよ
うに偏光が調整されるとともに、共振器内の基本波レー
ザ光の２つの偏光モードの強度が調整される。従って、
ツイストモード効果により、基本波レーザ光の２つの偏
光モード以外の波の発生が抑制されるとともに、モード
競合が防止され、その結果、２つのモードの強度を合成
した強度が不飽和ゲインとなることによる空間ホールバ
ーニング効果の発生を抑制することが可能となる。
いて、基本波レーザ光の２つの偏光モードが発振され、
レーザ媒質を往復する基本波レーザ光が円偏光となるよ
うに偏光が調整されるとともに、共振器内の基本波レー
ザ光の２つの偏光モードの強度が調整される。従って、
ツイストモード効果により、基本波レーザ光の２つの偏
光モード以外の波の発生が抑制されるとともに、モード
競合が防止され、その結果、２つのモードの強度を合成
した強度が不飽和ゲインとなることによる空間ホールバ
ーニング効果の発生を抑制することが可能となる。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明のレーザ光発生装置の一実施
例の構成を示しており、図７における場合と対応する部
分には同一の符号を付してある。この実施例の基本的構
成は図７における場合と同様であるが、非線形光学結晶
素子６の基本波レーザ光の入射面６ａが基本波レーザ光
の光軸ＬＡ1に対して傾斜するように形成されている。
図２Ａは非線形光学結晶素子６を拡大して示している。
非線形光学結晶素子６の入射面６ａをこのように光軸Ｌ
Ａ1に対して傾斜させることにより、非線形光学結晶素
子６を光軸ＬＡ1に対して垂直な方向（図中矢印Ｔで示
す方向）に調整することにより、その実効的光路長を正
確に所定の値に調整することができる。非線形光学結晶
素子６は、このような調整により、複屈折量が頂度９０
°になるように調整されている。もちろん、非線形光学
結晶素子６の入射面６ａだけでなく、出射面６ｂも光軸
ＬＡ1に対して傾斜させることができる（図２Ｂ）。
例の構成を示しており、図７における場合と対応する部
分には同一の符号を付してある。この実施例の基本的構
成は図７における場合と同様であるが、非線形光学結晶
素子６の基本波レーザ光の入射面６ａが基本波レーザ光
の光軸ＬＡ1に対して傾斜するように形成されている。
図２Ａは非線形光学結晶素子６を拡大して示している。
非線形光学結晶素子６の入射面６ａをこのように光軸Ｌ
Ａ1に対して傾斜させることにより、非線形光学結晶素
子６を光軸ＬＡ1に対して垂直な方向（図中矢印Ｔで示
す方向）に調整することにより、その実効的光路長を正
確に所定の値に調整することができる。非線形光学結晶
素子６は、このような調整により、複屈折量が頂度９０
°になるように調整されている。もちろん、非線形光学
結晶素子６の入射面６ａだけでなく、出射面６ｂも光軸
ＬＡ1に対して傾斜させることができる（図２Ｂ）。
【００１０】非線形光学結晶素子６の複屈折量を頂度９
０°に調整するには、その光軸方向の厚みを正確に所定
値に研磨するようにしてもよい。しかしながら、ＫＴＰ
はその屈折率ｎが比較的大きいので、その厚みを制御す
ることにより、屈折率の値を正確な値に調整することは
困難である。そこで実施例のように、入射面と出射面の
少なくともいずれか一方の面に傾斜面を形成し、光軸に
対して垂直な方向にその位置を調整することにより、複
屈折量を調整することが好ましい。
０°に調整するには、その光軸方向の厚みを正確に所定
値に研磨するようにしてもよい。しかしながら、ＫＴＰ
はその屈折率ｎが比較的大きいので、その厚みを制御す
ることにより、屈折率の値を正確な値に調整することは
困難である。そこで実施例のように、入射面と出射面の
少なくともいずれか一方の面に傾斜面を形成し、光軸に
対して垂直な方向にその位置を調整することにより、複
屈折量を調整することが好ましい。
【００１１】次に図３を参照して、このように非線形光
学結晶素子６の複屈折量を頂度９０°に調整することの
効果について説明する。すなわち、レーザ媒質５より出
射された基本波レーザ光は、円偏光状態になっている。
この基本波レーザ光は、１／４波長板４を通過すること
により、直線偏光状態となる。この直線偏光状態の基本
波レーザ光が凹面ミラー３により反射され、再び１／４
波長板４を通過すると、再び元の円偏光状態に戻る。そ
して、円偏光状態のままレーザ媒質５を通過し、非線形
光学結晶素子６に入射される。非線形光学結晶素子６
は、その複屈折量が正確に９０°に調整されているた
め、非線形光学結晶素子６より出射された基本波レーザ
光は直線偏光となる。この直線偏光の基本波レーザ光
は、平面ミラー７により反射され、再び非線形光学結晶
素子６を通過すると元の円偏光状態に戻る。このよう
に、レーザ媒質５を往復する基本波レーザ光は常に偏光
状態となっているため、いわゆるツイストモード効果
（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．
１，Ｊａｎｕａｒｙ １９６５）により、空間ホールバ
ーニング効果が抑制される。
学結晶素子６の複屈折量を頂度９０°に調整することの
効果について説明する。すなわち、レーザ媒質５より出
射された基本波レーザ光は、円偏光状態になっている。
この基本波レーザ光は、１／４波長板４を通過すること
により、直線偏光状態となる。この直線偏光状態の基本
波レーザ光が凹面ミラー３により反射され、再び１／４
波長板４を通過すると、再び元の円偏光状態に戻る。そ
して、円偏光状態のままレーザ媒質５を通過し、非線形
光学結晶素子６に入射される。非線形光学結晶素子６
は、その複屈折量が正確に９０°に調整されているた
め、非線形光学結晶素子６より出射された基本波レーザ
光は直線偏光となる。この直線偏光の基本波レーザ光
は、平面ミラー７により反射され、再び非線形光学結晶
素子６を通過すると元の円偏光状態に戻る。このよう
に、レーザ媒質５を往復する基本波レーザ光は常に偏光
状態となっているため、いわゆるツイストモード効果
（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．
１，Ｊａｎｕａｒｙ １９６５）により、空間ホールバ
ーニング効果が抑制される。
【００１２】レーザダイオード１より出力されたポンピ
ング用のレーザ光が入射されると、共振器８より第２高
調波レーザ光が発生される動作は、図７における場合と
同様である。平面ミラー７より出力された第２高調波レ
ーザ光は、ビームスプリッタ１２を透過し、図示せぬ部
材に供給される。また、基本波レーザ光の一部は平面ミ
ラー７を透過し、ビームスプリッタ１２に入射される。
この基本波レーザ光は、ビームスプリッタ１２の反射面
１２ａで反射され、１／２波長板１３を介して偏光ビー
ムスプリッタ１４に入射される。偏光ビームスプリッタ
１４に入射された基本波レーザ光のうち、Ｐモ−ド成分
は偏光面１４ａを透過し、光検出器１６に入射される。
また、Ｓモ−ド成分は偏光面１４ａで反射され、光検出
器１５に入射される。光検出器１５，１６は、それぞれ
入力された光の強度に対応する電気信号を出力し、制御
回路１７に供給する。制御回路１７は光検出器１５と１
６の出力の差に対応して圧電素子１１を制御する。圧電
素子１１は、制御回路１７からの信号に対応して、凹面
ミラー３を光軸方向と平行な方向に移動させる。これに
より、共振器８の実効長が基本波レーザ光のＳモ−ド成
分とＰモ−ド成分のレベルが等しくなるように調整され
る。Ｐモ−ド成分とＳモ−ド成分のレベルを等しく設定
しない場合においては、図４Ｂに示すように、ゲインカ
ーブＧＣの最大ゲインが得られる周波数ｆｍのところに
Ｐモード（またはＳモード）の周波数がきてしまうこと
がある。このような場合、両側のＳモード（またはＰモ
ード）間でモード競合が発生するので、安定し、かつ強
力なレーザ光を発生することが困難になる。そこで、Ｐ
モ−ド成分とＳモ−ド成分のレベルを等しく設定する
と、図４Ａに示すようになり、２つのモード間における
競合が防止される。これにより、安定し、かつ強力なレ
ーザ光を発生させることが可能になる。
ング用のレーザ光が入射されると、共振器８より第２高
調波レーザ光が発生される動作は、図７における場合と
同様である。平面ミラー７より出力された第２高調波レ
ーザ光は、ビームスプリッタ１２を透過し、図示せぬ部
材に供給される。また、基本波レーザ光の一部は平面ミ
ラー７を透過し、ビームスプリッタ１２に入射される。
この基本波レーザ光は、ビームスプリッタ１２の反射面
１２ａで反射され、１／２波長板１３を介して偏光ビー
ムスプリッタ１４に入射される。偏光ビームスプリッタ
１４に入射された基本波レーザ光のうち、Ｐモ−ド成分
は偏光面１４ａを透過し、光検出器１６に入射される。
また、Ｓモ−ド成分は偏光面１４ａで反射され、光検出
器１５に入射される。光検出器１５，１６は、それぞれ
入力された光の強度に対応する電気信号を出力し、制御
回路１７に供給する。制御回路１７は光検出器１５と１
６の出力の差に対応して圧電素子１１を制御する。圧電
素子１１は、制御回路１７からの信号に対応して、凹面
ミラー３を光軸方向と平行な方向に移動させる。これに
より、共振器８の実効長が基本波レーザ光のＳモ−ド成
分とＰモ−ド成分のレベルが等しくなるように調整され
る。Ｐモ−ド成分とＳモ−ド成分のレベルを等しく設定
しない場合においては、図４Ｂに示すように、ゲインカ
ーブＧＣの最大ゲインが得られる周波数ｆｍのところに
Ｐモード（またはＳモード）の周波数がきてしまうこと
がある。このような場合、両側のＳモード（またはＰモ
ード）間でモード競合が発生するので、安定し、かつ強
力なレーザ光を発生することが困難になる。そこで、Ｐ
モ−ド成分とＳモ−ド成分のレベルを等しく設定する
と、図４Ａに示すようになり、２つのモード間における
競合が防止される。これにより、安定し、かつ強力なレ
ーザ光を発生させることが可能になる。
【００１３】図５は、本発明の他の実施例を示してい
る。この実施例においては、円偏光に調整する調整素子
として非線形光学結晶素子６に傾斜面（ウェッジ）を形
成する代わりに、非線形光学結晶素子６と平面ミラー７
との間に１／４波長板２１を配置している。図５の実施
例においては、１／４波長板２１の異常光方向の光学軸
ｎｅ（２１）が非線形光学結晶素子６の異常光方向の光
学軸ｎｅ（６）に対して４５°になるように調整されて
いる。これに対して、１／４波長板４の異常光方向の光
学軸ｎｅ（４）は、非線形光学結晶素子６の異常光方向
の光学軸ｎｅ（６）と一致される（図６）。１／４波長
板２１を、その方位角θを４５°に設定することによ
り、基本波レーザ光ＬＡ（ω）の２つのモード間にカッ
プリング現象を生じさせないようにすることができる。
その結果、第２高調波レーザ光を安定化することができ
る。これに対して１／４波長板４は、非線形光学結晶素
子６の方位角と同一の方位角に設定されているので、非
線形光学結晶素子６の複屈折量にオフセットを付与する
機能を有することになる。従って、レーザ媒質５より出
力された円偏光の基本波レーザ光は、非線形光学結晶素
子６を通過することにより楕円偏光となり、１／４波長
板２１を通過することにより、さらに直線偏光になる。
この直線偏光の基本波レーザ光は、平面ミラー７により
反射され、１／４波長板２１を通過することにより再び
楕円偏光となり、非線形光学結晶素子６を通過すると、
元の円偏光に戻ることになる。従って、この場合におい
ても、レーザ媒質５を往復する基本波レーザ光は円偏光
となり、ツイストモード効果により空間ホールバーニン
グ効果が抑制される。
る。この実施例においては、円偏光に調整する調整素子
として非線形光学結晶素子６に傾斜面（ウェッジ）を形
成する代わりに、非線形光学結晶素子６と平面ミラー７
との間に１／４波長板２１を配置している。図５の実施
例においては、１／４波長板２１の異常光方向の光学軸
ｎｅ（２１）が非線形光学結晶素子６の異常光方向の光
学軸ｎｅ（６）に対して４５°になるように調整されて
いる。これに対して、１／４波長板４の異常光方向の光
学軸ｎｅ（４）は、非線形光学結晶素子６の異常光方向
の光学軸ｎｅ（６）と一致される（図６）。１／４波長
板２１を、その方位角θを４５°に設定することによ
り、基本波レーザ光ＬＡ（ω）の２つのモード間にカッ
プリング現象を生じさせないようにすることができる。
その結果、第２高調波レーザ光を安定化することができ
る。これに対して１／４波長板４は、非線形光学結晶素
子６の方位角と同一の方位角に設定されているので、非
線形光学結晶素子６の複屈折量にオフセットを付与する
機能を有することになる。従って、レーザ媒質５より出
力された円偏光の基本波レーザ光は、非線形光学結晶素
子６を通過することにより楕円偏光となり、１／４波長
板２１を通過することにより、さらに直線偏光になる。
この直線偏光の基本波レーザ光は、平面ミラー７により
反射され、１／４波長板２１を通過することにより再び
楕円偏光となり、非線形光学結晶素子６を通過すると、
元の円偏光に戻ることになる。従って、この場合におい
ても、レーザ媒質５を往復する基本波レーザ光は円偏光
となり、ツイストモード効果により空間ホールバーニン
グ効果が抑制される。
【００１４】
【発明の効果】以上の如く、本発明のレーザ光発生装置
によれば、共振器において、基本波レーザ光の２つの偏
光モードが発振され、レーザ媒質を往復する基本波レー
ザ光が円偏光となるように偏光が調整されるとともに、
共振器内の基本波レーザ光の２つの偏光モードの強度が
調整される。従って、ツイストモード効果により、基本
波レーザ光の２つの偏光モード以外の波の発生が抑制さ
れるとともに、モード競合が防止され、その結果、２つ
のモードの強度を合成した強度が不飽和ゲインとなるこ
とによる空間ホールバーニング効果の発生を抑制するこ
とが可能となる。この効果は、共振器の長さが短い場合
（レーザ媒質の共振器に対する長さが長い場合）におい
ても実現することができる。
によれば、共振器において、基本波レーザ光の２つの偏
光モードが発振され、レーザ媒質を往復する基本波レー
ザ光が円偏光となるように偏光が調整されるとともに、
共振器内の基本波レーザ光の２つの偏光モードの強度が
調整される。従って、ツイストモード効果により、基本
波レーザ光の２つの偏光モード以外の波の発生が抑制さ
れるとともに、モード競合が防止され、その結果、２つ
のモードの強度を合成した強度が不飽和ゲインとなるこ
とによる空間ホールバーニング効果の発生を抑制するこ
とが可能となる。この効果は、共振器の長さが短い場合
（レーザ媒質の共振器に対する長さが長い場合）におい
ても実現することができる。
【図１】本発明のレーザ光発生装置の一実施例の構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】図１における非線形光学結晶素子の一実施例の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図３】図１の実施例におけるツイストモード効果を説
明する図である。
明する図である。
【図４】図１の共振器の光路長を制御する場合の動作を
説明する図である。
説明する図である。
【図５】本発明のレーザ光発生装置の他の実施例の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図６】図５における１／４波長板と非線形光学結晶素
子の方位角を説明する図である。
子の方位角を説明する図である。
【図７】従来のレーザ光発生装置の一例の構成を示す図
である。
である。
【図８】空間ホールバーニング効果を説明する図であ
る。
る。
【図９】図７の例の動作を説明する図である。
１ レーザダイオード ２ レンズ ３ 凹面ミラー ４ １／４波長板 ５ レーザ媒質 ６ 非線形光学結晶素子 ６ａ 入射面 ６ｂ 出射面 ７ 平面ミラー １２ ビームスプリッタ １３ １／２波長板 １４ 偏光ビームスプリッタ １５，１６ 光検出器 １７ 制御回路 ２１ １／４波長板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−104092（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−152782（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−220879（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−189783（ＪＰ，Ａ) ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ Ｖ ｏｌ．４ Ｎｏ．１（1965）ｐ．142− 143 ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥ ＲＳ Ｖｏｌ．24 Ｎｏ．17（1988) ｐ．1086−1088 ＩＥＥＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｑ ＵＡＵＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＱＥ−８（1972）ｐ．235−239 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/108 - 3/109 G02F 1/37
Claims (1)
- 【請求項１】 基本波レーザ光を発生するレーザ媒質
と、 共振器を形成するように、前記レーザ媒質の前後に配置
され、前記レーザ媒質より発生された基本波レーザ光を
前記レーザ媒質に戻るように反射するミラーと、 前記共振器内に配置され、前記基本波レーザ光の第２高
調波レーザ光を発生する非線形光学結晶素子と、 前記共振器において、前記基本波レーザ光の２つの偏光
モードを発振させる発振用光学素子と、 前記レーザ媒質を往復する前記基本波レーザ光が円偏光
となるように偏光を調整する調整用光学素子と、 前記共振器内の基本波レーザ光の２つの偏光モードの強
度が同一になるように前記共振器の実効長を調整する強
度調整手段とを備えることを特徴とするレーザ光発生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01706891A JP3237763B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | レーザ光発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01706891A JP3237763B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | レーザ光発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04243177A JPH04243177A (ja) | 1992-08-31 |
| JP3237763B2 true JP3237763B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=11933672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01706891A Expired - Fee Related JP3237763B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | レーザ光発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237763B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5361270A (en) * | 1993-08-18 | 1994-11-01 | At&T Bell Laboratories | Apparatus and method employing polarization modulation to reduce effects of polarization hole burning and/or polarization dependent loss |
| JPH10301153A (ja) * | 1997-04-23 | 1998-11-13 | Sony Corp | 光源装置とこれを用いた光学測定装置および露光装置 |
-
1991
- 1991-01-17 JP JP01706891A patent/JP3237763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ Ｖｏｌ．４ Ｎｏ．１（１９６５）ｐ．１４２−１４３ |
| ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ Ｖｏｌ．２４ Ｎｏ．１７（１９８８）ｐ．１０８６−１０８８ |
| ＩＥＥＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＱＵＡＵＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＱＥ−８（１９７２）ｐ．２３５−２３９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04243177A (ja) | 1992-08-31 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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