JP7079953B2 - 波長変換方法、波長変換装置及びレーザ光源装置 - Google Patents
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Description
1F:波長変換装置
10:種光源
20,30:ファイバ増幅器
40:光スイッチ素子
50:固体増幅器
60:非線形光学素子(LBO結晶)
70:非線形光学素子(CLBO結晶)
71:ステージ
72:調温素子
73:第1調温機構
74:第1補助光源
75:第2調温機構
76:第2補助光源
77:温度センサ
78:温度制御部
R:作用領域
Claims (6)
- 調温素子を用いて非線形光学素子を調温する第1調温ステップと、
所定温度に調温された前記非線形光学素子の作用領域に特定波長のレーザ光を入射して高調波発生法または光混合法により所望の波長のレーザ光に波長変換する波長変換ステップと、を備えて構成される波長変換方法であって、
第1補助光源から波長変換に寄与しない波長域の補助光を前記作用領域に照射して前記非線形光学素子に給熱する第2調温ステップと、
前記第1調温ステップによる前記非線形光学素子への給熱量と、前記第2調温ステップによる前記非線形光学素子への給熱量に基づいて、前記非線形光学素子の温度を目標温度に調温する温度制御ステップと、
を備え、
前記作用領域は、前記非線形光学素子の入力端から出力端にかけて波長変換作用を受ける領域で前記特定波長のレーザの光軸周りの筒状領域であり、
前記温度制御ステップは、前記波長変換ステップの実行前に、前記第1調温ステップにより、前記非線形光学素子を波長変換効率が最大となる第1温度より低い第2温度に調節した状態で、前記第2調温ステップにより、前記第1補助光源からの補助光を波長変換光の出力側端面から前記特定波長のレーザの光軸に沿って前記作用領域に照射することで、前記非線形光学素子が前記第1温度となるように前記第1補助光源からの給熱量を調節し、前記波長変換ステップの実行後の波長変換過程で、前記第2調温ステップにより、前記特定波長のレーザ光からの給熱による前記非線形光学素子の温度変動を抑制して前記第1温度に維持するように前記第1補助光源からの給熱量を調節する波長変換方法。 - 前記第2調温ステップは、第2補助光源から波長変換に寄与しない波長域の補助光を前記特定波長のレーザ光の入力側端面から前記特定波長のレーザの光軸に沿って前記非線形光学素子の前記作用領域に照射するステップを含む請求項1記載の波長変換方法。
- 作用領域に入射された特定波長のレーザ光から高調波発生法または光混合法により所望の波長のレーザ光に波長変換する非線形光学素子と、調温素子により前記非線形光学素子を調温する第1調温機構とを備えて構成される波長変換装置であって、
第1補助光源から出力される波長変換に寄与しない波長域の補助光を前記作用領域に照射する第2調温機構と、
前記第1調温機構からの給熱量と、前記第2調温機構からの給熱量に基づいて、前記非線形光学素子の温度を目標温度に調温する温度制御部と、
を備え、
前記作用領域は、前記非線形光学素子の入力端から出力端にかけて波長変換作用を受ける領域で前記特定波長のレーザの光軸周りの筒状領域で構成され、
前記温度制御部は、前記非線形光学素子による波長変換の前に、前記第1調温機構により、前記非線形光学素子を波長変換効率が最大となる第1温度より低い第2温度に調節した状態で、前記第2調温機構により、前記第1補助光源からの補助光を波長変換光の出力側端面から前記特定波長のレーザの光軸に沿って前記作用領域に照射することで、前記非線形光学素子が前記第1温度となるように前記第1補助光源からの給熱量を調節し、前記非線形光学素子による前記波長変換の過程で、前記第2調温機構により、前記特定波長のレーザ光からの給熱による前記非線形光学素子の温度変動を抑制して前記第1温度に維持するように前記第1補助光源からの給熱量を調節する波長変換装置。 - 前記第2調温機構は、波長変換に寄与しない波長域の補助光を前記特定波長のレーザ光の入力側端面から前記特定波長のレーザの光軸に沿って前記非線形光学素子の前記作用領域に照射する第2の補助光源を備えている請求項3記載の波長変換装置。
- 前記補助光の波長は、前記非線形光学素子が光吸収特性を示す1~11μmの範囲である請求項3または4記載の波長変換装置。
- ゲインスイッチング法でパルス光を出力する種光源と、前記種光源から出力されるパルス光を増幅するファイバ増幅器と、前記ファイバ増幅器から出力されるパルス光を増幅する固体増幅器と、前記固体増幅器から出力されるパルス光を波長変換して出力する請求項3から5の何れかの波長変換装置と、を備えているレーザ光源装置。
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