JPH03283686A - Laser apparatus - Google Patents

Laser apparatus

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JPH03283686A
JPH03283686A JP8425890A JP8425890A JPH03283686A JP H03283686 A JPH03283686 A JP H03283686A JP 8425890 A JP8425890 A JP 8425890A JP 8425890 A JP8425890 A JP 8425890A JP H03283686 A JPH03283686 A JP H03283686A
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JP
Japan
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laser
crystal
light
temperature
wavelength
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JP8425890A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasunori Furukawa
保典 古川
Masazumi Sato
佐藤 正純
Kohei Ito
康平 伊藤
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain stable and high conversion efficiency by using a single crystal of lithium niobate containing a specific ratio of magnesium as a non- linear optical crystal. CONSTITUTION:A laser apparatus makes semiconductor exciting solid laser light into a non-linear optical crystal as primary laser light to generate a non- linear phenomenon in said single crystal wherein light of a higher order wavelength such as a half of the wavelength (secondary harmonic) of the primary laser light wavelength (fundamental wave) is secondary output light. A single crystal of lithium niobate containing 5at% or less of magnesium is used as this non-linear optical crystal. Thus stable and high conversion efficiency can be realized. Further by eliminating a slight shift between retention temperature of the crystal and retention temperature of semiconductor laser, phase conformity conditions are matched and harmonic waves can be generated with high efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光記録等の分野において短波長の光源等とし
て用いられる高調波発生素子の改良に関するものであり
、特に前記素子に使用するニオブ酸リチウム単結晶の特
性が改善された高調波発生素子に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to the improvement of harmonic generation elements used as short wavelength light sources in fields such as optical recording. The present invention relates to a harmonic generation element with improved characteristics of a lithium oxide single crystal.

[従来の技術] 情報処理技術等の分野では、情報の伝達や記録あるいは
再生等の各処理において、より一層の高速化と高密度化
が要求されており、これにともなって光記録等の光応用
技術が多く用いられはじめている。今後、この高速化・
高密度化の傾向は一層加速されていくことが予想される
が、そのためには、より短波長(例えば400〜700
nm程度)の光源であって、しかも実用的には数mW〜
数W程度の出力を有する応答の速い光源が必要とされて
いる。。
[Prior art] In the field of information processing technology, there is a demand for even higher speeds and higher densities in each process such as information transmission, recording, and reproduction. Many applied technologies are beginning to be used. In the future, this speed increase/
It is expected that the trend toward higher density will further accelerate, but in order to achieve this, shorter wavelengths (e.g. 400 to 700
nm), and in practical terms it is a light source of several mW~
A fast-response light source with an output on the order of several watts is needed. .

このような光源としては、レーザー光の波長を変換する
波長可変素子がある。変換方式に関しては、ニオブ酸リ
チウム結晶を用いたSHG (Secondary、l
larmonics、Generation(2次高調
波発生))素子が知られており(例えば、日経エレクト
ロニクス、1986.7.14号(No。399) 、
P、89〜90参照)、最近、一部市販されるなど、実
用化段階に移行しつつある。
As such a light source, there is a wavelength variable element that converts the wavelength of laser light. Regarding the conversion method, SHG (Secondary, l
larmonics, Generation (second harmonic generation)) elements are known (for example, Nikkei Electronics, July 14, 1986 (No. 399)),
(Refer to P. 89-90), some of which have recently been commercially available, and are moving toward the stage of practical use.

しかしながら、ニオブ酸リチウム結晶では光損傷の発生
が問題となる。すなわち、長波長の1.3μmあるいは
1.55μmなどの光源を用いる光通イηの分野におい
ては、例えば光変調器等にニオブ酸リチウム結晶を用い
た場合などでは、光源のエネルギー強度がlOmW程度
以上でなければ光損傷の発生は実用上の大きな問題とな
らない。
However, lithium niobate crystals pose a problem of optical damage. That is, in the field of optical transmission η using a light source with a long wavelength of 1.3 μm or 1.55 μm, for example, when a lithium niobate crystal is used in an optical modulator, etc., the energy intensity of the light source is about 10 mW. Unless it is above, the occurrence of optical damage does not pose a major problem in practical use.

方、光記録等の短波長の光を使用する場合には、光源の
エネルギー強度が0.1mW程度でも光損傷の発生が大
きな問題になっている。このため、種々の提案がなされ
ているが、その一つとして、マグネシウムを添加するこ
とにより光損傷を低減する方法が報告されている(D、
A、Bryan、et、al、、[Appl、 Pby
s、 Lett、 J 、Vol、44、P、847.
1984)。
On the other hand, when short-wavelength light is used for optical recording, etc., the occurrence of optical damage becomes a serious problem even when the energy intensity of the light source is about 0.1 mW. For this reason, various proposals have been made, one of which has been reported to be a method of reducing optical damage by adding magnesium (D,
A, Bryan, et al, [Appl, Pby
s, Lett, J, Vol, 44, P, 847.
1984).

この報告によれば、マグネシウムを添加したニオブ酸リ
チウム結晶においては、マグネシウムの添加量とともに
耐光損傷強度が増加し、この強度は添加マグネシウムが
5原子%(以下、at%と記す)以上で一定値となるこ
とが知られている。したがって、光損傷が問題となるよ
うな光学素子にマグネシウム添加ニオブ酸リチウム結晶
を用いる場合には、マグネシウム添加量を5at%(M
gOとして添加する場合は5モル%)以上にすることが
この分野において常識とされている。
According to this report, in lithium niobate crystals containing magnesium, the optical damage resistance increases with the amount of magnesium added, and this strength remains constant when the amount of magnesium added is 5 at% or more (hereinafter referred to as at%). It is known that Therefore, when using magnesium-doped lithium niobate crystals in optical elements where optical damage is a problem, the amount of magnesium added should be 5 at% (M
When it is added as gO, it is common knowledge in this field that the amount is 5 mol % or more.

波長変換効率は、入射レーザーパワー密度の二乗に比例
するので導波路またはファイバーに閉じ込めるか、また
は共振器構造を用いるか、によりできるだけパワー密度
を上げることが高出力の高調波を得るために重要になる
Since wavelength conversion efficiency is proportional to the square of the incident laser power density, it is important to increase the power density as much as possible by confining it in a waveguide or fiber, or using a resonator structure to obtain high output harmonics. Become.

導波路を用いチェレンコフ放射方式で位相整合をとるも
のとして、第1図に示す構成が提案されている。しかし
半導体レーザーからの変換効率は約1%が得られている
が、出射された高調波のビーム形状が三ケ月形でこれを
コリメートして使いやすいビーム形状にすることが困難
であることが問題である。一方、基本波に対して極めて
高い外部共振器を形成し、共振する周波数での電界を高
めて、この中に非線形光学結晶を置き第二高調波を発生
する方法は高効率波長変換が得られると言うことで最近
注目されており、第2図に示す素子が提案されている。
The configuration shown in FIG. 1 has been proposed as a device that achieves phase matching using a Cerenkov radiation method using a waveguide. However, although a conversion efficiency of approximately 1% has been obtained from semiconductor lasers, the problem is that the beam shape of the emitted harmonics is crescent-shaped, making it difficult to collimate it into an easy-to-use beam shape. be. On the other hand, highly efficient wavelength conversion can be achieved by forming an external resonator with an extremely high pitch for the fundamental wave, increasing the electric field at the resonant frequency, and placing a nonlinear optical crystal inside the resonator to generate the second harmonic. This has recently attracted attention, and the device shown in FIG. 2 has been proposed.

これは、長さ1.25crriのモノリシックマグネシ
ウム添加ニオブ酸リチウム結晶をオーブンにより温度を
107℃にすることにより位相整合をさせている9この
ときの半導体レーザー光からの高調波への変換効率は6
%にも達している。しかしながら、この構造では次のよ
うな問題があるために、実用化が進んでいない。
This is because phase matching is achieved by heating a monolithic magnesium-doped lithium niobate crystal with a length of 1.25 crri to 107°C in an oven.9 At this time, the conversion efficiency from semiconductor laser light to harmonics is 6.
It has even reached %. However, this structure has not been put into practical use because of the following problems.

■)非線形光学効果に不可欠な位相整合(基本波と高調
波の屈折率を一致させること)に、温度位相整合法を用
いているため、位相整合には精密な温度制御が必要であ
る。
■) Since the temperature phase matching method is used for phase matching (matching the refractive index of the fundamental wave and harmonics), which is essential for nonlinear optical effects, precise temperature control is required for phase matching.

2)整合温度が高いため、デバイスとして小型−体化す
るときに結晶の周りの部品の温度が高くなるためその構
造に制限がある。
2) Since the matching temperature is high, when miniaturizing the device, the temperature of parts around the crystal becomes high, which limits its structure.

[発明が解決しようとする問題点] 上述したように、ニオブ酸リチウム単結晶は、高調波発
生素子用の材料として実用化されつつあるが、実用に際
しては、光損傷の発生を抑え変換効率を上げ、位相整合
を安定にとり易くすることを満足させることが要求され
る。本発明は、安定して高い変換効率を実現するととも
に実用上問題のない程度の光損傷特性を有するニオブ酸
リチウム単結晶を用いた高調波発生素子を提供すること
を目的とするものである。
[Problems to be solved by the invention] As mentioned above, lithium niobate single crystals are being put into practical use as a material for harmonic generation elements, but in practical use, it is necessary to suppress the occurrence of optical damage and increase conversion efficiency. It is required that the phase matching be made stable and easy to achieve. An object of the present invention is to provide a harmonic generation element using a lithium niobate single crystal that achieves stable and high conversion efficiency and has optical damage characteristics to the extent that there are no practical problems.

[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、非線形光学結晶
に半導体励起固体レーザー光を1次レーザ光として入射
し、前記単結晶中に非線形現象を発生せしめ、前記1次
レーザ光の波長(基本波)の半分の波長(2次高調波)
など高次の波長の光を2次の出力光とするレーザー装置
において、前記非線形光学結晶として、5at%未満の
マグネシウムを含有するニオブ酸すチ、ウム単結晶を用
いたことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention makes a semiconductor-excited solid-state laser beam enter a nonlinear optical crystal as a primary laser beam to generate a nonlinear phenomenon in the single crystal. , half the wavelength (second harmonic) of the wavelength (fundamental wave) of the first laser beam
A laser device that outputs light at a high-order wavelength as secondary output light, characterized in that the nonlinear optical crystal is a monocrystalline monocrystalline titanium niobate containing less than 5 at% magnesium. It is.

ところで、前述したように、光損傷が問題となるような
光学素子にマグネシウム添加ニオブ酸リチウム単結晶を
用いる場合には、マグネシウム添加量を5at%以上に
するということが常識とされている。
By the way, as mentioned above, when using a magnesium-doped lithium niobate single crystal in an optical element where optical damage is a problem, it is common knowledge that the amount of magnesium added should be 5 at % or more.

しかしながら、本発明者らは、添加マグネシウム麓か増
すにつれ、育成した結晶では粒界の発生や吸収端近くで
の光透過度の低下が生じ、光学用途としての有用性が損
なわれる点に着目し、さまざまな実験・検討を行った。
However, the present inventors focused on the fact that as the amount of added magnesium increases, grain boundaries occur in the grown crystals and light transmittance decreases near the absorption edge, which impairs their usefulness as optical applications. , conducted various experiments and studies.

その結果、SHG素子用のニオブ酸リチウム単結晶の場
合には、マグネシウムを添加することにより耐光損傷強
度を高めることが期待できる一方、従来の常識とは異な
り、マグネシウムを添加しすぎても必ずしも良好な特性
のSHG素子を得ることが出来ないことを知見した。さ
らに、レーザー装置の使用する基本波の波長及び非線形
光学結晶の保持温度に応じて高調波を発生させる最適な
マグネシウムの添加量が5at%未満の範囲で存在する
ことを明らかにした。
As a result, in the case of lithium niobate single crystals for SHG devices, it is expected that the addition of magnesium will increase the photodamage resistance, but contrary to conventional wisdom, adding too much magnesium does not necessarily result in good results. It was discovered that it was not possible to obtain an SHG element with such characteristics. Furthermore, it has been revealed that the optimum amount of magnesium added to generate harmonics exists in a range of less than 5 at%, depending on the wavelength of the fundamental wave used in the laser device and the holding temperature of the nonlinear optical crystal.

そこで、マグネシウムの添加量を微量添加から5aL%
を越える量まで種々変えたニオブ酸リチウム単結晶を育
成し、これら結晶のSHG特性を調べ、SHG用途に最
適のニオブ酸リチウム単結晶の・特性を求め、本発明を
成したものである。
Therefore, the amount of magnesium added was increased from a trace amount to 5aL%.
The present invention was achieved by growing lithium niobate single crystals with various amounts exceeding 10%, examining the SHG characteristics of these crystals, and determining the characteristics of a lithium niobate single crystal that is optimal for SHG use.

第3図はマグネシウム含有量と位相整合温度との関係を
示す図である。基本光として図に示した3つの波長をN
d : YAG、Nd : YLFレーザー及び光パラ
メトリツク発振器より発生させ、これをマグネシウム添
加ニオブ酸リチウム単結晶に入射し、ノンクリティカル
な位相整合により高調波が発生する温度をそれぞれ求め
た。結晶に含まれるマグネシウム量が変われば使用する
基本波が同じであっても高調波が発生できる位相整合温
度は変化し、この濃度範囲ではマグネシウムの量に伴い
整合温度は高くなる。また、基本光の波長が変われば高
調波の発生するマグネシウムの量と整合温度の値は変わ
る。ノンクリティカルにしても位相整合許容幅はニオブ
酸リチウム単結晶の場合小さいので温度制御が必豐であ
ることが判った。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between magnesium content and phase matching temperature. The three wavelengths shown in the figure as the fundamental light are N
d: YAG, Nd: YLF were generated by a laser and an optical parametric oscillator, and these were incident on a magnesium-doped lithium niobate single crystal, and the temperatures at which harmonics were generated by non-critical phase matching were determined. If the amount of magnesium contained in the crystal changes, the phase matching temperature at which harmonics can be generated changes even if the fundamental wave used is the same, and within this concentration range, the matching temperature increases with the amount of magnesium. Furthermore, if the wavelength of the fundamental light changes, the amount of magnesium that generates harmonics and the value of the matching temperature will change. Even if it is non-critical, the allowable phase matching width is small in the case of lithium niobate single crystals, so it was found that temperature control is essential.

以上の結果から、レーザー装置に於て使用するレーザー
光の波長と非線形光学結晶の保持される温度に応じて、
高調波が効率よく発生できる最適なマグネシウム含有量
が存在することがわかる。あるいは、レーザー光の波長
と非線形光学結晶としである決まった量のマグネシウム
をふくむニオブ酸リチウム単結晶を用いる際には、結晶
を高調波が効率よく発生する湿度に保持してやれば良い
ことを、a、味している。
From the above results, depending on the wavelength of the laser beam used in the laser device and the temperature at which the nonlinear optical crystal is maintained,
It can be seen that there is an optimal magnesium content that allows efficient generation of harmonics. Alternatively, when using a lithium niobate single crystal containing a certain amount of magnesium as a nonlinear optical crystal based on the wavelength of the laser beam, it is sufficient to maintain the crystal at a humidity that efficiently generates harmonics. , have a taste.

特に半導体レーザー励起固体レーザーから発生する光を
基本波として用いる場合には、半導体レーザーの発振波
長のばらつきを抑えるために半導体レーザーの温度を制
御しなければならない。しかしこの時の温度は室温付近
であり、せいぜい室温±10℃程度の温度範囲である。
In particular, when using light generated from a semiconductor laser-excited solid-state laser as the fundamental wave, the temperature of the semiconductor laser must be controlled to suppress variations in the oscillation wavelength of the semiconductor laser. However, the temperature at this time is near room temperature, and is within a temperature range of about ±10° C. from room temperature at most.

この温度と非線形光学結晶の保持すべき温度が大きく異
なることは、素子の小型化の上で大きな障害となる。で
きれば半導体レーザーとマグネシウム添加ニオブ酸リチ
ウム単結晶の制御温度が等しいことが望ましいことはも
ちろんである。一般には、固体レーザーの種類と発振波
長が決まれば半導体レーザーの発振波長及びその制御す
べき温度は決まるので、これに合わせてマグネシウムの
含有量を決定することになる。このマグネシウムの最適
範囲は図3から5at%未満が良いことになる6本発明
者らはさらに結晶の保持温度と半導体レーザーの保持温
度との微少なずれをなくし、より位相整合条件が合い高
効率で高調波を発生させる方法として、結晶の屈折率を
電気光学効果によって調整することを見いだした。
The large difference between this temperature and the temperature to be maintained by the nonlinear optical crystal poses a major obstacle in miniaturizing the device. It goes without saying that it is desirable that the control temperatures of the semiconductor laser and the magnesium-added lithium niobate single crystal be the same if possible. Generally, once the type and oscillation wavelength of the solid-state laser are determined, the oscillation wavelength of the semiconductor laser and the temperature to be controlled are determined, and the magnesium content is determined accordingly. From Figure 3, the optimum range for this magnesium is less than 5 at%.6 The present inventors further eliminated the slight difference between the holding temperature of the crystal and the holding temperature of the semiconductor laser, thereby achieving better phase matching conditions and achieving high efficiency. We discovered that a way to generate harmonics in the field is to adjust the refractive index of the crystal using the electro-optic effect.

[実施例] 以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on Examples.

(実施例1) 第4図は第1の実施例である。マグネシウムをlat%
含有した結晶から、各稜がX+V+および2に平行なl
OXloXloXlO,の正方形ブロックを切り出し、
2つのy面を鏡面研磨した。これらバルク試料について
、一方のy面から波長0゜809μmの単一モード半導
体レーザーで軸方向から励起を行い1.06μInのY
AGレーザー光を入射させた。この時半導体レーザーは
ベルチェ素子上に設置しその温度は25℃に制御した。
(Example 1) FIG. 4 shows the first example. Magnesium lat%
From the crystal containing, each edge is parallel to X+V+ and 2
Cut out a square block of OXloXloXlO,
The two y-planes were mirror polished. These bulk samples were excited in the axial direction from one y-plane using a single mode semiconductor laser with a wavelength of 0°809 μm, and a 1.06 μIn Y
AG laser light was applied. At this time, the semiconductor laser was placed on a Bertier element, and its temperature was controlled at 25°C.

マグネシウムの含有量がlat%の結晶のノンクリティ
カル位相整合温度は30℃であるのでベルチェ素子上に
結晶を設置しこの温度を制御した。レーザーダイオード
励起光400mWに対し高調波1.2mWが得えられ、
結晶を高温に保持することなくレーザー装置を作製した
Since the non-critical phase matching temperature of a crystal with a magnesium content of lat% is 30°C, this temperature was controlled by placing the crystal on a Vertier element. A harmonic of 1.2 mW was obtained for the laser diode excitation light of 400 mW,
A laser device was fabricated without keeping the crystal at high temperature.

(実施例2) 第図5は第2の実施例である。波長0.809μmの単
一モード半導体レーザーで軸方向から励起を行い1.0
6μmのYAGレーザー光を入射させた。この時半導体
レーザーはベルチェ素子上に設置しその温度は25℃に
制御した。位相整合温度が25℃であるマグネシウムを
0.8at%含有する結晶を半導体レーザー素子と同一
の温度制御素子に設置した。レーザーダイオード励起光
400mWに対し高調波1.OmWが得えられ、結晶を
高温に保持することなくレーザー装置を作製し、実施例
1に較べて小型でしかも温度制御を1つにしたメリット
がある。
(Example 2) FIG. 5 shows a second example. Excite from the axial direction with a single mode semiconductor laser with a wavelength of 0.809 μm to 1.0
A YAG laser beam of 6 μm was incident. At this time, the semiconductor laser was placed on a Bertier element, and its temperature was controlled at 25°C. A crystal containing 0.8 at% magnesium and having a phase matching temperature of 25° C. was placed in the same temperature control element as the semiconductor laser element. Harmonics 1. OmW can be obtained, a laser device can be manufactured without holding the crystal at a high temperature, it is smaller than Example 1, and it has the advantage of having one temperature control.

(実施例3) 第6図は第3の実施例である。波長0.809μ川の単
一モード半導体レーザーで軸方向から励起を行い1.0
6μITIのYAGレーザー光を入射させた。この時半
導体レーザーはベルチェ素子上に設置しその温度は25
℃に制御した。位相整合温度が25℃であるマグネシウ
ムを0.8aL%含有する結晶を半導体レーザー素子と
同一の温度制御素子に設置した。結晶の両Z面に電極を
形成し、電圧を加えることにより整合条件からの微少な
ずれを修正した。レーザーダイオード励起光400mW
に対し高調波1.4mWが得えられ、結晶を高温に保持
することなくレーザー装置を作製し、実施例1に較べて
小型でしかも温度制御が1つにしたメリットがある。な
お本実施例では結晶を共振器構造内に設置していないの
で変換効率は大きくないが、これは共振器構造にするこ
とで高効率化ができる。
(Example 3) FIG. 6 shows a third example. Excite from the axial direction with a single mode semiconductor laser with a wavelength of 0.809μ to 1.0
A YAG laser beam of 6 μITI was applied. At this time, the semiconductor laser was placed on the Bertier element, and its temperature was 25
The temperature was controlled at ℃. A crystal containing 0.8 aL% of magnesium and having a phase matching temperature of 25° C. was placed in the same temperature control device as the semiconductor laser device. Electrodes were formed on both Z planes of the crystal, and slight deviations from matching conditions were corrected by applying voltage. Laser diode excitation light 400mW
Compared to Example 1, a harmonic of 1.4 mW was obtained, the laser device was manufactured without keeping the crystal at a high temperature, and compared to Example 1, it had the advantage of being smaller and having only one temperature control. Note that in this example, the conversion efficiency is not high because the crystal is not installed in the resonator structure, but this can be improved by using the resonator structure.

[発明の効果] 以上述べたように、本発明によれば、安定して高い変換
効率を実現するとともに実用上問題のない程度の光損傷
特性を有するニオブ酸リチウム単結晶を用いたレーザー
装置が提供できる。本発明による素子の応用範囲は、レ
ーザープリンタ用光源、光ビック・アップ光源、光情報
処理器等広い分野で考えられる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a laser device using a lithium niobate single crystal that achieves stable and high conversion efficiency and has optical damage characteristics to the extent that there are no problems in practical use can be achieved. Can be provided. The device according to the present invention can be applied in a wide range of fields such as light sources for laser printers, optical start-up light sources, and optical information processors.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の波長変換素子を用いたレーザー装置の概
略構成図、第2図は従来の波長変換素子を用いたレーザ
ー装置の概略構成図、第3図はマグネシウム含有量と位
相整合温度との関係を示す図、第4図から第6図は本発
明の第1から第3実施例のレーザー装置の概略構成図で
ある。 l・・・半導体レーザー、2・・・半波長板、3・・・
集光レンズ、4・・・光導波路、5・・・ニオブ酸リチ
ウム単結晶、6・・・第二高調波、7,15・・・半導
体レーザー励起Nd : YAGレーザ−,8,14,
・・・マグネシウム添加ニオブ酸リチウム単結晶、9・
・・オーブン(107℃)、10・・・ダイクロツクミ
ラー11・・・高調波検出器、12・・・基本波検出器
、13・・・ポッケルス効果による帰還制御、16・・
・温度制御器、17・・電極、18・・・ミラー第 1 図 第 図 第 図 M9量 (a t @/、) 第 図 16(25℃) 16(30”C) 第 図 16(25°C) 第 図 6 手続補正書 (自発) 平成 イt3・6ノ128日 平成2年 特許願第 4258 号 発明の名称 レーザー装置 補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目1番2号名称 (
508)日立金属株式会社 代表者松野浩二
Figure 1 is a schematic configuration diagram of a laser device using a conventional wavelength conversion element, Figure 2 is a schematic configuration diagram of a laser device using a conventional wavelength conversion element, and Figure 3 shows the relationship between magnesium content and phase matching temperature. FIGS. 4 to 6 are schematic diagrams of the laser apparatuses of the first to third embodiments of the present invention. l... Semiconductor laser, 2... Half-wave plate, 3...
Condensing lens, 4... Optical waveguide, 5... Lithium niobate single crystal, 6... Second harmonic, 7, 15... Semiconductor laser excitation Nd: YAG laser, 8, 14,
...Magnesium-doped lithium niobate single crystal, 9.
...Oven (107°C), 10...Dichroic mirror 11...Harmonic detector, 12...Fundamental wave detector, 13...Feedback control by Pockels effect, 16...
・Temperature controller, 17... Electrode, 18... Mirror 1 Fig. 16 (25°C) 16 (30”C) Fig. 16 (25° C) Figure 6 Procedural amendment (spontaneous) Heisei IT 3/6/128, 1990 Patent Application No. 4258 Relationship to the case of the person amending the name of the invention laser device Patent applicant address Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo 2-chome 1-2 name (
508) Koji Matsuno, Representative of Hitachi Metals Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)非線形光学結晶に半導体レーザー励起固体レーザ
光を1次レーザ光とし入射し、前記1次レーザ光の光の
波長を基本波とする高次の波長の光を2次の出力光とす
る高調波発生素子において、前記非線形光学結晶として
、5at%未満のマグネシウムを含有するニオブ酸リチ
ウム単結晶を用いたことを特徴とするレーザー装置。
(1) A semiconductor laser-excited solid-state laser beam enters a nonlinear optical crystal as a primary laser beam, and a light with a higher-order wavelength whose fundamental wave is the wavelength of the primary laser beam is used as a secondary output beam. A laser device characterized in that, in the harmonic generation element, a lithium niobate single crystal containing less than 5 at% magnesium is used as the nonlinear optical crystal.
(2)非線形光学結晶の温度を制御する手段を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレーザー装
置。
(2) The laser device according to claim 1, further comprising means for controlling the temperature of the nonlinear optical crystal.
(3)半導体レーザーの温度を制御する手段を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレーザー装
置。
(3) The laser device according to claim 1, further comprising means for controlling the temperature of the semiconductor laser.
(4)非線形光学結晶の温度を制御する素子と半導体レ
ーザーの温度を制御する 素子とが一体となることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のレーザー装置。
(4) The laser device according to claim 1, wherein the element for controlling the temperature of the nonlinear optical crystal and the element for controlling the temperature of the semiconductor laser are integrated.
(5)非線形光学結晶に半導体レーザー励起固体レーザ
光を1次レーザ光とし入射し、前記1次レーザ光の光の
波長を基本波とする高次の波長の光を2次の出力光とす
る高調波発生素子において、位相整合はノンクリテイカ
ル位相整合により行うことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のレーザー装置。
(5) Semiconductor laser excitation solid-state laser light is incident on the nonlinear optical crystal as primary laser light, and light with a higher-order wavelength whose fundamental wave is the wavelength of the primary laser light is used as secondary output light. 2. The laser device according to claim 1, wherein in the harmonic generation element, phase matching is performed by non-critical phase matching.
(6)非線形光学結晶の内部または近傍に、該結晶また
は周囲の媒質の屈折率を電気光学効果により変化させる
手段を有し位相整合条件を可変にしたことを特徴とする
請求項1ないし5のいずれかの項に記載のレーザー装置
(6) A means for changing the refractive index of the crystal or a surrounding medium by an electro-optic effect is provided inside or near the nonlinear optical crystal to make the phase matching condition variable. A laser device as described in any of the sections.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0436267U (en) * 1990-07-24 1992-03-26
CN111041549A (en) * 2019-12-30 2020-04-21 北京科技大学 Nonlinear optical polycrystalline material and preparation method thereof

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JPH0436267U (en) * 1990-07-24 1992-03-26
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