JPH03145777A - 高調波発生レーザ装置 - Google Patents
高調波発生レーザ装置Info
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- JPH03145777A JPH03145777A JP28443089A JP28443089A JPH03145777A JP H03145777 A JPH03145777 A JP H03145777A JP 28443089 A JP28443089 A JP 28443089A JP 28443089 A JP28443089 A JP 28443089A JP H03145777 A JPH03145777 A JP H03145777A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
- H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
- H01S3/109—Frequency multiplication, e.g. harmonic generation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、基本波レーザ光を非線形光学媒体に作用させ
て高調波を発生させるようにした高調波発生レーザ装置
に関する。
て高調波を発生させるようにした高調波発生レーザ装置
に関する。
［従来の技術］
高調波発生レーザ装置としては、下記の文献に開示のも
のが知られている。
のが知られている。
文献基、 ＣＬＥＯｒｃＯＮＦＥＲＥＮｃＥ ＯＮ
ＬＡＳＥＲ３ＡＮＤ ＥＬＥＣＴＲＯ−ＯＰＴＴＣ３Ｊ
２５−２９ ＡＰＲＩＩ−１９８８Ｔ聞３１”ＧＲＥ
ＥＮ ＡＮＤ ＵＶ ＹＡＧ ＬＡＳＥＲＨＡＲ）ＩＯ
ＮＩｃｓＧＦＮＥＲＡＴＴＯＮ ＷＴＴＨＴＷＯＢＢＯ
ＣＲｔ’５ＴＡＬＳ ’″第２図は、上記文献記載の高
調波発生レーザ装置の構成を示すものである。
ＬＡＳＥＲ３ＡＮＤ ＥＬＥＣＴＲＯ−ＯＰＴＴＣ３Ｊ
２５−２９ ＡＰＲＩＩ−１９８８Ｔ聞３１”ＧＲＥ
ＥＮ ＡＮＤ ＵＶ ＹＡＧ ＬＡＳＥＲＨＡＲ）ＩＯ
ＮＩｃｓＧＦＮＥＲＡＴＴＯＮ ＷＴＴＨＴＷＯＢＢＯ
ＣＲｔ’５ＴＡＬＳ ’″第２図は、上記文献記載の高
調波発生レーザ装置の構成を示すものである。
第２図において、
符号１は基本波レーザ光ｐ１ （波長：ω）を発生する
レーザ媒体、 符号２及び３は基本波レーザ光を発生するための共振光
路を形成するミラー、 符号４は基本波レーザ光を発生する共振光路内のＱ値を
急激に変化させるＱスイッチ、符号５は前記基本波レー
ザ光９１を通過さぜることにより第２高調波ｐ２ （波
長；２ω）を発生ずる非線形光学素子、 符号６は前記基本波レーザ光、０１の偏光面を所定の角
度に固定して前記非線形光学結晶５内で位相整合条件が
成立するようにする調光子、符号７は前記基本波レーザ
光！Ｊ１は反射し、第２高調波９２は透過する二色性ミ
ラー（波長選択性ミラー）、 符号８は前記第２高調波〃２を入射して第４高調波９４
（波長：４ω〉を発生する非線形光学結晶である。
レーザ媒体、 符号２及び３は基本波レーザ光を発生するための共振光
路を形成するミラー、 符号４は基本波レーザ光を発生する共振光路内のＱ値を
急激に変化させるＱスイッチ、符号５は前記基本波レー
ザ光９１を通過さぜることにより第２高調波ｐ２ （波
長；２ω）を発生ずる非線形光学素子、 符号６は前記基本波レーザ光、０１の偏光面を所定の角
度に固定して前記非線形光学結晶５内で位相整合条件が
成立するようにする調光子、符号７は前記基本波レーザ
光！Ｊ１は反射し、第２高調波９２は透過する二色性ミ
ラー（波長選択性ミラー）、 符号８は前記第２高調波〃２を入射して第４高調波９４
（波長：４ω〉を発生する非線形光学結晶である。
なお、前記二色性ミラー７は、前記レーザ媒体１と前記
ミラー３との間に配置されて、前記基本波レーザ光、Ｑ
ｌの進行方向を９０°変更するものである。
ミラー３との間に配置されて、前記基本波レーザ光、Ｑ
ｌの進行方向を９０°変更するものである。
また、図示しないが、前記レーザ媒体１を励起するため
の励起光源やその他のレーザ発振に必要な手段を備えて
いるものとする。
の励起光源やその他のレーザ発振に必要な手段を備えて
いるものとする。
上記構成において、いま、前記レーザ媒体１を図示しな
い励起光源で励起し、前記Ｑスイッチ素子４でＱ値を高
めると、前記ミラー２と３との間に基本波レーザ光、０
１が発生する。これに伴い、該基本波レーザ光、Ｉ！１
が前記非線形光学媒体５を通過することによって、該非
線形光学媒体５から第２高調波ｇ２が発生する。この場
合、前記基本波レーザ光１１は、前記非線形光学媒体５
を少なくとも２回（往復）通過し、その都度第２高調波
９２の発生が行われるから、比較的強力な第２高調波ｇ
２が得られる。
い励起光源で励起し、前記Ｑスイッチ素子４でＱ値を高
めると、前記ミラー２と３との間に基本波レーザ光、０
１が発生する。これに伴い、該基本波レーザ光、Ｉ！１
が前記非線形光学媒体５を通過することによって、該非
線形光学媒体５から第２高調波ｇ２が発生する。この場
合、前記基本波レーザ光１１は、前記非線形光学媒体５
を少なくとも２回（往復）通過し、その都度第２高調波
９２の発生が行われるから、比較的強力な第２高調波ｇ
２が得られる。
この第２高調波９２は、前記二色性ミラー７を透過して
、前記非線形光学媒体８に入射する。この非線形光学媒
体８は、前記第２高調波４０２を入射して第４高調波０
４を発生する。したがって、第４高調波ρ４を得ること
ができる。
、前記非線形光学媒体８に入射する。この非線形光学媒
体８は、前記第２高調波４０２を入射して第４高調波０
４を発生する。したがって、第４高調波ρ４を得ること
ができる。
［発明が解決しようとする課８］
ルかしながら、上述の従来の高調波発生レーザ装置によ
って得られる第４高調波、Ｑ４の強度は、所望の実験等
に用いる光として必要な強度としては弱く、未だ実用的
でなかった。
って得られる第４高調波、Ｑ４の強度は、所望の実験等
に用いる光として必要な強度としては弱く、未だ実用的
でなかった。
本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、比
敦的強度の強い所望の高調波を得ることができる高調波
発生レーザ装置を提供することを目的としたものて゛あ
る。
敦的強度の強い所望の高調波を得ることができる高調波
発生レーザ装置を提供することを目的としたものて゛あ
る。
［課題を解決するための手段］
本発明は、以下の構成とすることにより上述の課題を解
決している。
決している。
基本波レーザ光発生用レーザ媒体と、
このレーザ媒体で生じた基本波レーザ光の共振光路を形
成するように、該レーザ媒体に対して所定の位置関係で
配置された１組の基本波レーザ光共振用ミラーと、 前記基本波レーザ光共振光路上において、前記１組の基
本波レーザ光共振用ミラーのうちの一方のミラーと前記
レーザ媒体との間に配置され、前記基本波レーザ光の大
部分を反射する性質を有して前記基本波レーザ光の共振
光路を折曲するとともに、前記基本波レーザ光の第２高
調波の大部分を透過する性質を有する第１の波長選択性
ミラーと 前記基本波レーザ光共振光路上において、前記第１−の
波長選択性ミラーと前記一方のミラーとの間に配置され
、前記基本波レーザ光の作用により該基本波レーザ光の
第２高調波を発生する第１の非線形光学媒体と、 前記第１の波長選択性ミラーを透過してきた前記第２高
調波を含む光は反射し、前記基本波レーザ光の第３高調
波又は第４高調波は透過する性質を有する第２の波長選
択性ミラーと、 この第２の波長選択性ミラーによって反射された前記第
２高調波を含む光の進路と直交するように配置されて該
第２高調波を含む光を入射方向と同方向に反射するミラ
ーと、 このミラーと前記第２の波長選択性ミラーとの間に配置
され、前記第２高調波を含む光の作用により第３高調波
又は第４高調波を発生する第２の非線形光学媒体とを有
し、 前記第２の波長選択性ミラーから透過されてくる第３高
調波又は第４高調波を外部に取り出すようにした構成。
成するように、該レーザ媒体に対して所定の位置関係で
配置された１組の基本波レーザ光共振用ミラーと、 前記基本波レーザ光共振光路上において、前記１組の基
本波レーザ光共振用ミラーのうちの一方のミラーと前記
レーザ媒体との間に配置され、前記基本波レーザ光の大
部分を反射する性質を有して前記基本波レーザ光の共振
光路を折曲するとともに、前記基本波レーザ光の第２高
調波の大部分を透過する性質を有する第１の波長選択性
ミラーと 前記基本波レーザ光共振光路上において、前記第１−の
波長選択性ミラーと前記一方のミラーとの間に配置され
、前記基本波レーザ光の作用により該基本波レーザ光の
第２高調波を発生する第１の非線形光学媒体と、 前記第１の波長選択性ミラーを透過してきた前記第２高
調波を含む光は反射し、前記基本波レーザ光の第３高調
波又は第４高調波は透過する性質を有する第２の波長選
択性ミラーと、 この第２の波長選択性ミラーによって反射された前記第
２高調波を含む光の進路と直交するように配置されて該
第２高調波を含む光を入射方向と同方向に反射するミラ
ーと、 このミラーと前記第２の波長選択性ミラーとの間に配置
され、前記第２高調波を含む光の作用により第３高調波
又は第４高調波を発生する第２の非線形光学媒体とを有
し、 前記第２の波長選択性ミラーから透過されてくる第３高
調波又は第４高調波を外部に取り出すようにした構成。
［作用］
上述の構成において、前記レーザ媒体を所定の励起光源
で励起すると、前記基本波レーザ光共振用のミラー間で
共振が生ずる。これに伴い、前記第１の非線形光学媒体
によって第２高調波が発生ずる。この第２高調波を含む
光は、前記第１の波長選択性ミラーを透過して第２の波
長選択性ミラーに入射する。前記第２の波長選択性ミラ
ーに入射した第２高調波は、該第２の波長選択性ミラー
によって反射されて前記第２の非線形光学媒体に入射し
、さらに、この第２の非線形光学媒体を通過した後、前
記ミラーによって反射されて再度前記第２の非線形光学
媒体に入射する。そして、その都度、第３高調波又は第
４高調波を発生する。
で励起すると、前記基本波レーザ光共振用のミラー間で
共振が生ずる。これに伴い、前記第１の非線形光学媒体
によって第２高調波が発生ずる。この第２高調波を含む
光は、前記第１の波長選択性ミラーを透過して第２の波
長選択性ミラーに入射する。前記第２の波長選択性ミラ
ーに入射した第２高調波は、該第２の波長選択性ミラー
によって反射されて前記第２の非線形光学媒体に入射し
、さらに、この第２の非線形光学媒体を通過した後、前
記ミラーによって反射されて再度前記第２の非線形光学
媒体に入射する。そして、その都度、第３高調波又は第
４高調波を発生する。
したがって、この第３高調波又は第４高調波を前記第２
の波長選択性ミラーを通じて外部に取り出すことかで゛
きる。
の波長選択性ミラーを通じて外部に取り出すことかで゛
きる。
［実施例］
第１図は本発明の第１実施例の構成を示す図である。以
下、第１図を参照しながら第１実施例を詳述する。なお
、この実施例は、前記第２図に示される従来例とその構
成の一部が共通ずる。したかって、以下の説明では、共
通の部分に共通の符号を付し、重複した説明は省略する
。
下、第１図を参照しながら第１実施例を詳述する。なお
、この実施例は、前記第２図に示される従来例とその構
成の一部が共通ずる。したかって、以下の説明では、共
通の部分に共通の符号を付し、重複した説明は省略する
。
第１図において、前記第２図に示された構成と共通ずる
部分は、第１図において、点線で囲まれた光学系Ａの部
分である。すなわち、上述のように、この部分では、基
本波レーザ光Ｑ１ （波長；ω）を発生するとともに、
この基本波レーザ光１１を非線形光学媒体５に作用させ
て、第２高調波０２ （波長：２ω）を生じさせるもの
である。
部分は、第１図において、点線で囲まれた光学系Ａの部
分である。すなわち、上述のように、この部分では、基
本波レーザ光Ｑ１ （波長；ω）を発生するとともに、
この基本波レーザ光１１を非線形光学媒体５に作用させ
て、第２高調波０２ （波長：２ω）を生じさせるもの
である。
ここで、前記基本波レーザ光０１を前記非線形光学媒体
５に作用させて効率よく第２高調波、Ｑ ２を得るため
には、前記基本波レーザ光、ｌ！１が前記非線形光学媒
体５に対して、位相整合条件を満足している必要がある
。この位相整合には、Ｔ準位相整合と、■準位相整合と
が知られている。
５に作用させて効率よく第２高調波、Ｑ ２を得るため
には、前記基本波レーザ光、ｌ！１が前記非線形光学媒
体５に対して、位相整合条件を満足している必要がある
。この位相整合には、Ｔ準位相整合と、■準位相整合と
が知られている。
前記Ｔ準位相整合は、基本波を非線形光学媒体の光学軸
に対して直交する偏波面を持つ直線偏光（常光線゛）に
して該非線形光学媒体に入射させ、該非線形光学媒体の
光学軸に平行な偏光（異常光線）たる第２高調波を誘起
させるものである。このＴ準位相整合での第２高調波発
生によれば、基本波の直線偏光特性が、非線形光学媒体
を通過した前後で変化しない。すなわち、基本波の偏光
損失が生ぜず、安定な第２高調波を得ることができる。
に対して直交する偏波面を持つ直線偏光（常光線゛）に
して該非線形光学媒体に入射させ、該非線形光学媒体の
光学軸に平行な偏光（異常光線）たる第２高調波を誘起
させるものである。このＴ準位相整合での第２高調波発
生によれば、基本波の直線偏光特性が、非線形光学媒体
を通過した前後で変化しない。すなわち、基本波の偏光
損失が生ぜず、安定な第２高調波を得ることができる。
一方、前記■準位相整合は、直線偏光にした基本波を、
その偏波面が非線形光学媒体の光学軸に対して４５°な
すように入射させる。そうすると、この基本波は前記非
線形光学媒体内で常光線と異常光線とに等分される。そ
の結果、該非線光学媒体の光学軸に平行な偏波面を持つ
直線偏光（異常光線）たる第２高調波が誘起される。こ
の場合、前記非線形光学媒体内における自然複屈折によ
り、前記基本波が前記非線形光学媒体内で等分されて生
じた常光線と異常光線との位相速度が異なる。
その偏波面が非線形光学媒体の光学軸に対して４５°な
すように入射させる。そうすると、この基本波は前記非
線形光学媒体内で常光線と異常光線とに等分される。そ
の結果、該非線光学媒体の光学軸に平行な偏波面を持つ
直線偏光（異常光線）たる第２高調波が誘起される。こ
の場合、前記非線形光学媒体内における自然複屈折によ
り、前記基本波が前記非線形光学媒体内で等分されて生
じた常光線と異常光線との位相速度が異なる。
このため、前記基本波の直線偏光性が乱れ、共振器内で
の基本波電磁波モードの損失となり、出力が低下する。
の基本波電磁波モードの損失となり、出力が低下する。
それ故、この場合には、基本波の共振器内に１７４波長
板を挿入して、基本波の偏光特性を自己補償する等の手
段をとる必要がある（例］−〇 えば、特開昭６２−１０４０９２号公報参照）。
板を挿入して、基本波の偏光特性を自己補償する等の手
段をとる必要がある（例］−〇 えば、特開昭６２−１０４０９２号公報参照）。
この実施例では、■準位相整合を採用している。
すなわち、前記基本波レーザ光、Ｑｌは、第１図におけ
る紙面に平行な偏波面を維持して前記ミラー２と３との
間を往復するようになっている。そして、前記非線形光
学媒体５から紙面に垂直な偏波面を持つ第２高調波！Ｊ
２を誘起させるようにしている。なお、この位相整合を
とるには、前記非線形光学媒体５の光軸を調整するか、
あるいは、前記レーザ媒体１と二色性ミラー７（第１の
波長選択性ミラー）との間に１７２波長板を介在させて
基本波ｇ１の偏波面を回転させる等の周知の方法を用い
ることができる。
る紙面に平行な偏波面を維持して前記ミラー２と３との
間を往復するようになっている。そして、前記非線形光
学媒体５から紙面に垂直な偏波面を持つ第２高調波！Ｊ
２を誘起させるようにしている。なお、この位相整合を
とるには、前記非線形光学媒体５の光軸を調整するか、
あるいは、前記レーザ媒体１と二色性ミラー７（第１の
波長選択性ミラー）との間に１７２波長板を介在させて
基本波ｇ１の偏波面を回転させる等の周知の方法を用い
ることができる。
また、前記レーザ媒体１としては、例えば、発振波長の
＝ １０６４１１ ｍのＮｄ ： ＹＡＧレーザ媒体を
用いることができる。
＝ １０６４１１ ｍのＮｄ ： ＹＡＧレーザ媒体を
用いることができる。
さらに、前記非線形光学媒体５（第１の非線形光学媒体
〉としては、例えば、ヨウ素酸リチウム（ＬＬＩＯ）や
、ホウ素酸リチウム（１，ｊＢ３０、）等の結晶で構成
される周知のＴ準位相整合１ の第２高調波発生結晶を用いることができる。
〉としては、例えば、ヨウ素酸リチウム（ＬＬＩＯ）や
、ホウ素酸リチウム（１，ｊＢ３０、）等の結晶で構成
される周知のＴ準位相整合１ の第２高調波発生結晶を用いることができる。
前記レーザ媒体１−は、波長２ωの光を吸収する。
したがって、仮に、前記二色性ミラー７（第１の波長選
択性ミラー）によ−）て、基本波レーザ光〃１ （波長
；ω）のほかに、第２高調波９２ （波長；２ω）が僅
かに反射されてきた場合にも、これは前記レーザ媒体１
によって吸収されて除かれる。
択性ミラー）によ−）て、基本波レーザ光〃１ （波長
；ω）のほかに、第２高調波９２ （波長；２ω）が僅
かに反射されてきた場合にも、これは前記レーザ媒体１
によって吸収されて除かれる。
前記Ｑスイッチ素子４は、石英製の周知の音響光学素子
によって構成されている。なお、このＱスイッチ４及び
偏光素子６は、基本波レーザ光ｆＪ１にのみに作用させ
るものであるから、前記ミラー２と前記二色性ミラー７
との間のいずれかの位置に配置される。
によって構成されている。なお、このＱスイッチ４及び
偏光素子６は、基本波レーザ光ｆＪ１にのみに作用させ
るものであるから、前記ミラー２と前記二色性ミラー７
との間のいずれかの位置に配置される。
さて、この実施例は、前記二色性ミラー７を透過してく
る第２高調波、［ｌ ２を光学系Ｂに導いて第４高調波
、０４を得るものである。
る第２高調波、［ｌ ２を光学系Ｂに導いて第４高調波
、０４を得るものである。
前記光学系１３は、光軸を共通にして配置された二色性
ミラー１７（第２の波長選択性ミラー）、非線形光学媒
体１５（第２の非線形光学媒体）及２ びミラー１３から構成されている。
ミラー１７（第２の波長選択性ミラー）、非線形光学媒
体１５（第２の非線形光学媒体）及２ びミラー１３から構成されている。
前記二色性ミラー１７は、前記第２高調波０２（波長；
２ω）を反射し、第４高調波で４を透過する。この二色
性ミラー１７は、前記二色性ミラー７を透過してきた第
２高調波９２の進行方向に対してその反射面が４５°な
ずように配置されている。すなわち、この二色性ミラー
１７は前記二色性ミラー７を透過してきた第２高調波で
２を反射して９０°その進行方向を変える。
２ω）を反射し、第４高調波で４を透過する。この二色
性ミラー１７は、前記二色性ミラー７を透過してきた第
２高調波９２の進行方向に対してその反射面が４５°な
ずように配置されている。すなわち、この二色性ミラー
１７は前記二色性ミラー７を透過してきた第２高調波で
２を反射して９０°その進行方向を変える。
前記非線形光学媒体１５及びミラー１３は、前記二色性
ミラー１７によって進行方向が変えられた第２高調波、
σ２の進行方向にそれらの光軸が−致し、かつ、前記二
色性ミラー１７と前記ミラー１３との間に前記非線形光
学媒体１５が位置するように配置されている。
ミラー１７によって進行方向が変えられた第２高調波、
σ２の進行方向にそれらの光軸が−致し、かつ、前記二
色性ミラー１７と前記ミラー１３との間に前記非線形光
学媒体１５が位置するように配置されている。
前記非線形光学媒体１５は、前記第２高調波９２ （波
長；２ω）を入射して第４高調波９４（波長；４ω〉を
発生する。この非線形光学媒体１５は、前記第２高調波
で２に対して前述のｆ準位相整合の条件を満たすもので
ある。この非線形３ 光学媒体１５としては、例えば、ベータ型ホウ酸バリウ
ム（β−ＢａＢ２０４）で構成される周知の第４高調波
発生結晶を用いることができる。
長；２ω）を入射して第４高調波９４（波長；４ω〉を
発生する。この非線形光学媒体１５は、前記第２高調波
で２に対して前述のｆ準位相整合の条件を満たすもので
ある。この非線形３ 光学媒体１５としては、例えば、ベータ型ホウ酸バリウ
ム（β−ＢａＢ２０４）で構成される周知の第４高調波
発生結晶を用いることができる。
前記ミラー１３は、前記非線形光学媒体１５を通過して
きた第２高調波ｆＪ２と、前記非線形光学媒体１５で生
じた第４高調波、０４をともに反射する。この反射され
た第２高調波〃２及び第４高調波、Ｑ４は、再度前記非
線形光学媒体１５を通過する。このとき、第２高調波ｆ
Ｊ２は、前記非線形光学媒体］−５内において再度第４
高調波の発生に寄与する。この非線形光学媒体１５から
射出された第２高調波、り２及び第４高調波１４のうち
、第４高調波〃４は、前記二色性ミラー１７を透過して
外部に取り出される。
きた第２高調波ｆＪ２と、前記非線形光学媒体１５で生
じた第４高調波、０４をともに反射する。この反射され
た第２高調波〃２及び第４高調波、Ｑ４は、再度前記非
線形光学媒体１５を通過する。このとき、第２高調波ｆ
Ｊ２は、前記非線形光学媒体］−５内において再度第４
高調波の発生に寄与する。この非線形光学媒体１５から
射出された第２高調波、り２及び第４高調波１４のうち
、第４高調波〃４は、前記二色性ミラー１７を透過して
外部に取り出される。
この実施例によれば、前記光学系Ａから取り出された第
２高調波、Ｑ２が、前記非線形光学媒体１５を往復通過
し、その都度第４高調波０４の発生に寄与するから、得
られる第４高調波Ｑ４の強度は、前述の従来の方法の場
合のほぼ２倍となる。
２高調波、Ｑ２が、前記非線形光学媒体１５を往復通過
し、その都度第４高調波０４の発生に寄与するから、得
られる第４高調波Ｑ４の強度は、前述の従来の方法の場
合のほぼ２倍となる。
第３図は本発明の第２実施例にかかる高調波発４
生レーザ装置の構成を示す図である。
この実施例は、前記第１一実施例で示された装置に、レ
ーザ共振器の温度変化等による縦モードの変動を補償し
て共振器内の電磁波の強度を安定化する装置を付加した
ものである。したがって、基本的構成は前記第１実施例
と同一であるので、共通の部分には共通の符号を付して
その説明を省略する。以下では、この実施例に特有な点
を中心に説明する。
ーザ共振器の温度変化等による縦モードの変動を補償し
て共振器内の電磁波の強度を安定化する装置を付加した
ものである。したがって、基本的構成は前記第１実施例
と同一であるので、共通の部分には共通の符号を付して
その説明を省略する。以下では、この実施例に特有な点
を中心に説明する。
第３図において、符号２１及び２２は受光素子、符号２
３は圧電素子、符号２４は制御回路である。
３は圧電素子、符号２４は制御回路である。
この実施例の紺モード補償の方法は、受光素子２１及び
２２で検出される光が最大となるように、前記圧電素子
２３で前記ミラー３の位置を微調整するものである。
２２で検出される光が最大となるように、前記圧電素子
２３で前記ミラー３の位置を微調整するものである。
前記受光素子２１並びに受光素子２２は、それぞれ、前
記偏光子６からの戻り光ΔＱ１並びに前記二色性ミラー
１７からの洩れ光Δｇ２を検出する。これら受光素子２
１及び２２としては、シリコンＰＩＮダイオード等で構
成される周知の受光５ 素子を用いることができる。
記偏光子６からの戻り光ΔＱ１並びに前記二色性ミラー
１７からの洩れ光Δｇ２を検出する。これら受光素子２
１及び２２としては、シリコンＰＩＮダイオード等で構
成される周知の受光５ 素子を用いることができる。
前記圧電素子２３は、印加する電圧を変えることにより
変型して、該圧電素子２３に機械的に接続された前記ミ
ラー３の光軸方向の位置を微調整する。
変型して、該圧電素子２３に機械的に接続された前記ミ
ラー３の光軸方向の位置を微調整する。
前記制御回路２４は、前記受光素子２１及び２２の受光
量が最大となるように前記圧電素子２３を制御するもの
である。
量が最大となるように前記圧電素子２３を制御するもの
である。
この実施例によれば、環境温度等が変化しても常に安定
した強度の第４高調波を得ることが可能となる。
した強度の第４高調波を得ることが可能となる。
第４図は本発明の第３実施例にかかる高調波発生レーザ
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
この実施例は、前記第１実施例におけるレーザ媒体１と
二色性ミラー７との間に、前記レーザ媒体１と同じレー
ザ媒体３１を介在さぜなものである。その他の構成は前
記第１実施例と同一である。
二色性ミラー７との間に、前記レーザ媒体１と同じレー
ザ媒体３１を介在さぜなものである。その他の構成は前
記第１実施例と同一である。
この実施例によれば、基本波レーザ光、Ｑｌの発振強度
を強力なものとすることができる。したがって、その分
、第４高調波９４の強度を増大させ］、６ ることができる。
を強力なものとすることができる。したがって、その分
、第４高調波９４の強度を増大させ］、６ ることができる。
なお、この実施例にも、前記第２実施例に示した縮モー
ドの補償を施すことができる。
ドの補償を施すことができる。
また、以上の各実施例では、■型位相整合を採用した場
合についてのべたが、ＩＩ型位相整合も採用できること
は勿論である。この場合には、非線形光学媒体として、
■型位相整合の非線形光学結晶、例えば、燐酸ヂタニル
カリウム（Ｋ ’Ｉ’ Ｐ ）等を用いる。それととも
に、光学系の所定の位置に１／４波長板等を配置して、
前述の■型位相整合に必要な光学条件を維持する必要が
ある。
合についてのべたが、ＩＩ型位相整合も採用できること
は勿論である。この場合には、非線形光学媒体として、
■型位相整合の非線形光学結晶、例えば、燐酸ヂタニル
カリウム（Ｋ ’Ｉ’ Ｐ ）等を用いる。それととも
に、光学系の所定の位置に１／４波長板等を配置して、
前述の■型位相整合に必要な光学条件を維持する必要が
ある。
さらに、前記各実施例では、第４高調波を得る例につい
てのべたが、この発明は、他の高調波、例えば、第３高
調波を得る場合にも適用できる。
てのべたが、この発明は、他の高調波、例えば、第３高
調波を得る場合にも適用できる。
第３高調波は、例えば、前記第１実施例における場合で
は、基本波レーザ光ｆＪ１と第２高調波、Ｑ２との和周
波混合をとることにより得ることができる。
は、基本波レーザ光ｆＪ１と第２高調波、Ｑ２との和周
波混合をとることにより得ることができる。
そのなめには、前記二色性ミラー７（第１の波長選択性
ミラー）として、基本波レーザ光、Ｑ １１こ ７ 対する透過率が５％程度であり、第２高調波ρ２に対す
る透過率がほぼ１００％のものを用いる。加えて、前記
二色性ミラー１７（第２の波長選択性ミラー）として、
基本波レーザ光！Ｊ１及び第２高調波Ｑ２をほぼ完全に
反射し、第３高調波をほぼ完全に透過するものを用いる
。
ミラー）として、基本波レーザ光、Ｑ １１こ ７ 対する透過率が５％程度であり、第２高調波ρ２に対す
る透過率がほぼ１００％のものを用いる。加えて、前記
二色性ミラー１７（第２の波長選択性ミラー）として、
基本波レーザ光！Ｊ１及び第２高調波Ｑ２をほぼ完全に
反射し、第３高調波をほぼ完全に透過するものを用いる
。
ここで、非線形光学媒体５として、■準位相整合のＬｉ
０３やＬｉＢ４Ｏ７の結晶を用いた場合には、基本波レ
ーザ光０１と第２高調波、０２の偏波面は直交している
。
０３やＬｉＢ４Ｏ７の結晶を用いた場合には、基本波レ
ーザ光０１と第２高調波、０２の偏波面は直交している
。
〜方、前記非線形光学媒体１５（第２の非線形光学媒体
）としてやはり■型位相整合の結晶（例えば、β−ＢＢ
Ｏ等）を用いると、位相整合をとるなめには、この非線
形光学媒体１５に、基本波レーザ光、０１と第２高調波
ｇ２とをその偏波面を同一 にして常光線として入射さ
せる必要がある。
）としてやはり■型位相整合の結晶（例えば、β−ＢＢ
Ｏ等）を用いると、位相整合をとるなめには、この非線
形光学媒体１５に、基本波レーザ光、０１と第２高調波
ｇ２とをその偏波面を同一 にして常光線として入射さ
せる必要がある。
そこで、この場合には、前記二色性ミラー７と１７との
間に基本波レーザ光９１に対する１７２波長板を介在さ
せる。これにより、第２高調波ｆＪ２に対しては１波長
板として作用し、基本波レーザ８ 光〃 は９０’回転され、第２高調波、０２は１８０゜
１ 回転される。その結果、Ｑｌとｇ２の偏波面は平行にな
る。
間に基本波レーザ光９１に対する１７２波長板を介在さ
せる。これにより、第２高調波ｆＪ２に対しては１波長
板として作用し、基本波レーザ８ 光〃 は９０’回転され、第２高調波、０２は１８０゜
１ 回転される。その結果、Ｑｌとｇ２の偏波面は平行にな
る。
このようにして、和周波混合の位相整合条件を満足させ
ることができ、前記非線形光学媒体１５で第３高調波を
生じさせて取り出すことができるなお、この第３高調波
を得る場合においても、前記第２実施例及び第３実施例
の構成を適用できることは勿論である。
ることができ、前記非線形光学媒体１５で第３高調波を
生じさせて取り出すことができるなお、この第３高調波
を得る場合においても、前記第２実施例及び第３実施例
の構成を適用できることは勿論である。
［発明の効果］
以上詳述したように、本発明は、
基本波レーザ光発生用レーザ媒体と、
このレーザ媒体で生じた基本波レーザ光の共振光路を形
成するように、該レーザ媒体に対して所定の位置関係で
配置された１組の基本波レーザ光共振用ミラーと、 前記基本波レーザ光共振光路上において、前記１組の基
本波レーザ光共振用ミラーのうちの一方のミラーと前記
レーザ媒体との間に配置され、前記基本波レーザ光の大
部分を反射する性質を有し９ て前記基本波レーザ光の共振光路を折曲するとともに、
前記基本波レーザ光の第２高調波の大部分を透過する性
質を有する第１の波長選択性ミラーと、 前記基本波レーザ光共振光路上において、前記第１の波
長選択性ミラーと前記一方のミラーとの間に配置され、
前記基本波レーザ光の作用により該基本波レーザ光の第
２高調波を発生する第１．の非線形光学媒体と、 前記第１の波長選択性ミラーを透過してきた前記第２高
調波を含む光は反射し、前記基本波レーザ光の第３高調
波又は第４高調波は透過する性質を有する第２の波長選
択性ミラーと、 この第２の波長選択性ミラーによって反射された前記第
２高調波を含む光の進路と直交するように配置されて該
第２高調波を含む光を入射方向と同方向に反射するミラ
ーと、 このミラーと前記第２の波長選択性ミラーとの間に配置
され、前記第２高調波を含む光の作用により第３高調波
又は第４高調波を発生する第２の０ 非線形光学媒体とを有し、 前記第２の波長選択性ミラーから透過されてくる第３高
調波又は第４高調波を外部に取り出すようにした構成を
有し、 これにより、比較的強度の強い所望の高調波を得ること
ができる高調波発生レーザ装置を得ているものである。
成するように、該レーザ媒体に対して所定の位置関係で
配置された１組の基本波レーザ光共振用ミラーと、 前記基本波レーザ光共振光路上において、前記１組の基
本波レーザ光共振用ミラーのうちの一方のミラーと前記
レーザ媒体との間に配置され、前記基本波レーザ光の大
部分を反射する性質を有し９ て前記基本波レーザ光の共振光路を折曲するとともに、
前記基本波レーザ光の第２高調波の大部分を透過する性
質を有する第１の波長選択性ミラーと、 前記基本波レーザ光共振光路上において、前記第１の波
長選択性ミラーと前記一方のミラーとの間に配置され、
前記基本波レーザ光の作用により該基本波レーザ光の第
２高調波を発生する第１．の非線形光学媒体と、 前記第１の波長選択性ミラーを透過してきた前記第２高
調波を含む光は反射し、前記基本波レーザ光の第３高調
波又は第４高調波は透過する性質を有する第２の波長選
択性ミラーと、 この第２の波長選択性ミラーによって反射された前記第
２高調波を含む光の進路と直交するように配置されて該
第２高調波を含む光を入射方向と同方向に反射するミラ
ーと、 このミラーと前記第２の波長選択性ミラーとの間に配置
され、前記第２高調波を含む光の作用により第３高調波
又は第４高調波を発生する第２の０ 非線形光学媒体とを有し、 前記第２の波長選択性ミラーから透過されてくる第３高
調波又は第４高調波を外部に取り出すようにした構成を
有し、 これにより、比較的強度の強い所望の高調波を得ること
ができる高調波発生レーザ装置を得ているものである。
第１図は本発明の第１実施例の構成を示す図、第２図は
従来例の構成を示す図、第３図は本発明の第２実施例の
構成を示す図、第４図は本発明の第３実施例の構成を示
す図である。
従来例の構成を示す図、第３図は本発明の第２実施例の
構成を示す図、第４図は本発明の第３実施例の構成を示
す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基本波レーザ光発生用レーザ媒体と、 このレーザ媒体で生じた基本波レーザ光の共振光路を形
成するように、該レーザ媒体に対して所定の位置関係で
配置された１組の基本波レーザ光共振用ミラーと、 前記基本波レーザ光共振光路上において、前記１組の基
本波レーザ光共振用ミラーのうちの一方のミラーと前記
レーザ媒体との間に配置され、前記基本波レーザ光の大
部分を反射する性質を有して前記基本波レーザ光の共振
光路を折曲するとともに、前記基本波レーザ光の第２高
調波の大部分を透過する性質を有する第１の波長選択性
ミラーと、 前記基本波レーザ光共振光路上において、前記第１の波
長選択性ミラーと前記一方のミラーとの間に配置され、
前記基本波レーザ光の作用により該基本波レーザ光の第
２高調波を発生する第１の非線形光学媒体と、 前記第１の波長選択性ミラーを透過してきた前記第２高
調波を含む光は反射し、前記基本波レーザ光の第３高調
波又は第４高調波は透過する性質を有する第２の波長選
択性ミラーと、 この第２の波長選択性ミラーによって反射された前記第
２高調波を含む光の進路と直交するように配置されて該
第２高調波を含む光を入射方向と同方向に反射するミラ
ーと、 このミラーと前記第２の波長選択性ミラーとの間に配置
され、前記第２高調波を含む光の作用により第３高調波
又は第４高調波を発生する第２の非線形光学媒体とを有
し、 前記第２の波長選択性ミラーから透過されてくる第３高
調波又は第４高調波を外部に取り出すようにした高調波
発生レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28443089A JPH03145777A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 高調波発生レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28443089A JPH03145777A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 高調波発生レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03145777A true JPH03145777A (ja) | 1991-06-20 |
Family
ID=17678451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28443089A Pending JPH03145777A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 高調波発生レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03145777A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03248588A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-06 | Ushio Inc | Ｙａｇレーザの第４高調波の発生装置 |
| EP1010221A1 (en) * | 1997-05-16 | 2000-06-21 | Excel Quantronix Corp. | Intra-cavity and inter-cavity harmonics generation in high power lasers |
| JP2007053159A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | レーザ共振器及び波長変換装置 |
| WO2008014640A1 (fr) * | 2006-07-08 | 2008-02-07 | Shenzhen Han's Laser Technology Co., Limited | Laser à solide produisant un quatrième harmonique |
| WO2008017214A1 (fr) * | 2006-08-04 | 2008-02-14 | Shenzhen Han's Laser Technology Co., Limited | Procédé d'élaboration d'un laser solide à quatrième harmonique |
| CN100421316C (zh) * | 2005-04-28 | 2008-09-24 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 四次谐波固体激光产生方法 |
| US7760774B2 (en) | 2001-09-20 | 2010-07-20 | Klastech-Karpushko Laser Technologies Gmbh | Intracavity frequency conversion of laser radiation |
| EP2947509A1 (en) * | 2014-05-22 | 2015-11-25 | Lumentum Operations LLC | Cascaded optical harmonic generation |
| US9568803B2 (en) | 2014-05-22 | 2017-02-14 | Lumentum Operations Llc | Cascaded optical harmonic generation |
| US10228607B2 (en) | 2014-05-22 | 2019-03-12 | Lumentum Operations Llc | Second harmonic generation |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP28443089A patent/JPH03145777A/ja active Pending
Cited By (13)
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| EP2947509A1 (en) * | 2014-05-22 | 2015-11-25 | Lumentum Operations LLC | Cascaded optical harmonic generation |
| US9377667B2 (en) | 2014-05-22 | 2016-06-28 | Lumentum Operations Llc | Cascaded optical harmonic generation |
| US9568803B2 (en) | 2014-05-22 | 2017-02-14 | Lumentum Operations Llc | Cascaded optical harmonic generation |
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