JPH03501794A - レーザ・ダイオード放射線の周波数変換における光学的フィードバック制御 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｌ／二ｑ−Ｌ＜オード　・　の　２　・　における　８・ス土二上バ１ｊ１１− ゛　に　・　る　本 来出願は、１９８７年７月２７日に出願された順番第７８，３７３号のＣＩＰで ある１９８７年１１月２５日に出願された願番第１２５．１６１号のＣＩＰであ る。

又皿■分互 本発明は、レーザ・ダイオードからのコヒーレント光放射線の、外部光学空胴内 の非線形光学材料との相互作用による異なる周波数のコヒーレント光放射線への 変換に関するものである。一層特定して云えば、本発明はこのようなプロセスに おいて外部空胴からの光学的フィードバンクを用いて１／−ザ・ダイオード出力 の線幅を狭め、レーザ・ダイオードを外部光学空洞に周波数ロックすることに関 するものである。

１里皇宵景 レーザは活性媒質の原子、分子又はイオンから光子を誘導放出することによりコ ヒーレント光を発生する能力を有する装置であって、活性媒質は典型的にはエネ ルギーを入力することにより基底状態から一層高いエネルギー準位に励起させら れている。このような装置に光学空胴、即ち、共振器を設け、共振器を反射率の 高い複数個の面で画定し、これらの面が光に対して閉じた往復通路を形成し、活 性媒質を光学空ｌ内に入れる。

この活性媒質を励起させることにより反転分布が作られると、励起された原子、 分子又はイオンが一層低いエネルギー状態へ遷移する際光子が自然放出され、こ れにより他の励起されている原子、分子又はイオンからほぼ同じエネルギーの光 子が誘導放出させられる。

結果として、−次光子が光学空胴の両反射面間に光子のカスケードを発生する。

これらの光子はエネルギーがほぼ同じであって、位相が正確にそろっている。次 にこの光子のカスケードの一部は、例えば、空■の一個又は複数個の反射面を通 して送られることにより光学空胴から放出される。こうして放出された光子がレ ーザ出力を構成する。

レーザの活性媒質を励起することは種々の方法で行なえる。しかし、最も普通の 方法は光ボンピング、放電の使用及び半導体レーザのｐ−ｎ接合を通して電流を 流すことである。

半導体レーザはダイオードを形成するｐ−ｎ接合を含み、このｐ−ｎ接合がレー ザの活性媒質として機能する。このようなデバイスはレーザ・ダイオードと称さ れるが、この用語レーザ・ダイオードは、ここでは、レーザ・ダイオード・アレ ーを含むものとして使用する。

レーザ・ダイオードの組成を適当に選択することにより、約６３０ｎｅから約１ ６００ｎｍ迄の範囲に亘ってほぼ任意の波長で出力放射線を放出するデバイスを 作ることができる０例えば、ＧａＡ　ＲＡｓベースのデバイスからの出力放射線 の波長を、デバイスの組成を変えることにより、約７５０ｎｍから約９００ｎｍ 迄の範囲で変えることができる。同じように、ＩｎＧａＡｓＰベースのデバイス からの出力放射線の波長を、デバイスの組成を変えることにより、約１１０００ ｎから約１６００ｎ−の範囲で変えることができる。

一つの周波数の光放射線をもう一つの周波数の光放射線へ非線形光学材料との相 互作用により変換することは、周知であり、広範に研究されてきた。このような 変換の例は、高調波の発生、光学的混合及びパラメトリック発振を含む。

非線形な光学的性質を有する材料は周知である０例えば、１９７６年４月６日に ビエルレン（Ｂｉｅｒｌｅｎ）他に対して与えられた米国特許第３，９４９．３ ２３号では、非線形的な光学特性を有する材料は、一般式ＭＴｉＯ（ＸＯａ）で 表され、ここでＭはに、、Ｒｂ、　Ｔｊ’及びＮｌ（、の少なくとも一つであり 、ＸはＮＨ４の場合を除いてＰ又はＡｓの少なくとも一つであり、従ってＸはＰ だけであることを開示している。この一般式は、カリウム・チタン・リン酸塩、 ＸＴｉ０ＰＯ４を含み、これは特に有用な非線形材料である。他の既知の非線形 材料にはＫＨ２ＰＯ４、ＬｉＮｂ０．　、ＸＮｂ０１　、β−ＢａＢ２０４、Ｂ ａ２ＮａＮｂｓＯ＋１１．　Ｌｉ１Ｏｓ　、旧ｏ、　、ＸＢｓＯ８・４Ｈ７０、 カリウム・リチウム・ニオブ酸塩及び尿素が含まれるが、これらに限定されるも のではない、非線形な光学的特性を有する多数の他の車軸結晶のレビューがソビ エト・ジャーナル　エレクトロニクス、第７巻、第１号、１９７７年７月号の第 １〜１３頁に発表されている。非線形光学材料はまたニス・シン（Ｓ、Ｓｉｎｇ ｈ）によりシー・アール・シーハンドブック・オフ・レーザ・サイエンス・アン ドリークノロジー（ＣＲＣＨａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｌａ５ｅｒ　５ｃｉｅｎｃ ｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎ。

１−ｏｇｙ）、第■巻、エム・ジェイ・ウェーバ−（Ｍ、Ｊ、Ｗｅｂｅｒ）ｌｉ Ａ　シー・アール・シープレス（ＣＲＣＰｒｅｓｓ）社　ボカ・ラドン（Ｂｏｃ ａ　Ｒａｔｏｎ）フロリダ（Ｆｌｏｒｉｄａ）　１９８６年、第３〜２２８真に おいてレビューされている。

第２高調波の発生、即ち、「周波数ダブリング」が多分最も普通で且つ重要な非 線形光学の例であろうが、ここでは非線形光学材料を通って伝播する角周波数Ｗ の光波のエネルギーの一部が角周波数２Ｗの波のエネルギーに変換される。第２ 高調波の発生は、ニー・ヤリブ（Ａ、Ｙａｒｉν）の　エレクトロニクス、第２ 版、ジシン・ウィリー・アンド・サンズ（Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａｎｄ　５ａ ｎｓ）社　ニューヨーク（Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）　、１９７５年、第４０７〜４３ ４頁及びダブりニー・ケフナー（Ｗ、　Ｋｏｅｃｈｎｅｒ）の′　レーザエンジ ニア１ング（Ｓｏｌｉｄ　５ｔａｔｅＬａｓｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）シ ュプリンガー社（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ　Ｖｅｒｌａｇ）　ニューヨーク（Ｎｅｗ　 Ｙｏｒｋ）　１９７６年、第４９１〜５２４真においてレビューされている。

本願では、用語「光学的混合」を非線形光学材料内で周波数ω。

及びω≧を有する２個の光ビームから異なる周波数の光学的放射線を作る相互作 用を指すものとして使用する０例えば、ω、がＯ２より高い場合は、この相互作 用は和周波数ω、−ω１　＋０重の光放射線及び差周波数ω、−ω、−ω２の光 放射線を作ることができる。

これらの２個のプロセスは、夫々、和周波数発生及び差周波数発生と称される。

アンブーコンバージツンは和周波数発生の特別な場合を称し、そこでは一つの周 波数、例えば、Ｏ１の放射線がＯ２の放射線よりもずっと強く、従って、波長ω 、の光放射線を与える光学的混合が起こったときに振幅には認識し得る変化は一 切生じない。

光学的混合は、さらに高次のプロセス、例えば、ω、−ω、＋２ω。

及びω−−２ωｉ２ω本の発生をも含む。本願の目的に併せるため、光学的混合 により生ずる光放射線は、一般には、「光学的混合放射線」と称する。

光放射線を非線形光学材料により周波数変換することは光学空胴の内部又は外部 のいずれでも行なうことができる。光学空胴内でプロセスが行なわれる場合は、 上記空胴は８　（ａ）このプロセスのための一個の放射線源の一要素であるか、 又は（ｂ）プロセスのための任意の放射線源の一要素として用いられる任意の空 胴とは別のものであることができる。便宜上、前者のような放射線源空胴を用い ることを空胴内プロセスと称し、隔離された空胴を用いることを空胴外プロセス と称する０本願の目的に合わせるため、光学空胴、即ち、共振器はボリューム（ ｖｏｌｕｍｅ）をもつものであるが、これは少なくとも一部は反射率の高い面に より境界が限定され、この内部では成る別個の周波数の光が低損失の定在波モー ドを発生できる。

赤外線を可視光及び紫外線のレンジにアンプ−コンバージランすることは、広範 に研究されてきた。このような研究は、当初、赤外線についての検出と解析を、 より高い周波数の光において利用することのできる従来の効率的な方法によって 可能とするために、この技術を用いることに対する関心により動機づけられてき た。アンブーコンバートされた放射線は入力赤外線の情報をほとんど全て担うか ら、潜在的な用途には赤外信号検出、赤外スペクトル解析及び赤外ホログラフィ −が含まれる。

赤外線のアップ−コンバージョンは、イー・ニス・ボローニン（Ｅ。

Ｓ、Ｖｏｒｏｎｉｎ）他によりソビエト　ニー・ニス・ビー、第２２巻、第１号 、第２６〜４５頁（１９７９年１月号）でレビューされ、ジェイ・ウオーナ−（ Ｊ、Ｗａｒｎａｒ）により「差周波数発生及びアップ−コンバージョンＪ　（Ｄ ｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｕ ｐ−Ｃｏｎｖｅｒｓ　ｔｏｎ）　エレクトロニクス　第１巻、非線形光学　パー トＢ　エッチ　ラビン（）１．Ｒａｂｉｎ）及びシー・エル・タン（Ｃ，Ｌ、Ｔ ａｎｇ）共編アカデミツク・プレス（Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ）社　ニュ ーヨーク（Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）、第７０３〜７３７頁（１９７５年）でレビュー されている。和周波数発生による赤外検出の理論についての議論がディー・ニー ・タラインマン（Ｄ、Ａ、ＫＩｅｉｎｍａｎ）他によりジャーナル　アプライド フィシ１９６９年２月）誌上で発表されている。

前に引用したレビュー論文の第３４頁でイー・ニス・ポローニン（Ｅ、Ｓ、ｖｅ ｒｏｎｉｎ）他は、Ｃｏｔ　レーザからの赤外放射線をＹＡＧ　：Ｎｄ　”レー ザの空洞内で非線形材料として淡紅銀鉱を用いてアンブーコンバージヨンするこ とを記述している。加えて、イー・リュー（Ｅ、Ｌｉｕ）他のアプライド　オフ ティクス（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｏｐｔ、１ｃｓ）　、第２１巻、第１９号、第３４ １５〜３４１６頁（１９８２年ｌＯ月１日）には、９０″位相整合され且つ温度 同調しているリン酸二水素アンモニウム結晶で空胴白和周波数発生を行なうこと により２５２輪から２６８ｎｍ迄の範囲の波長の放射線が発生することが報告さ れており、アルゴン・イオン・レーザからの選択された出力線及びローダミン１ １Ｏリング色素レーザの場合の進行波の放射線発生も報告されている。更に、１ ９７２年２月２９日にフィレスター（Ｆ　１ｒｅｓ　ｔｅｒ）に対して発行され た米国特許第３．６４６．３５８号は、レーザである外部放射線源からの信号放 射線と空胴内でアップ−コンバージョンすることを開示しており、ここでは信号 ビームの偏光が空洞内で発生するポンプ・ビームの偏光と直交している。

上に引用したレビュー論文の第５５９〜５６４頁で、ディー・ニー・タラインマ ン（Ｄ、Ａ、に１ｅｉｎｍａｎ）他は外部空胴での和周波数発生の理論面を論じ ている。加えて、ヴイ・エル・アライニコフ（Ｖ、Ｌ。

Ａｌｅｉｎｉｋｏｖ）他のソビエト・ジャーナル　エレクトロニクス（Ｓｏｖ、 Ｊ。

Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ）第１３巻、第８号、第１０５９〜１０６１ 頁（１９８３年８月）は、外部空胴でのアップ−コンバージョンの理論面を解析 している。更に、エッチ、ヘンマンティ　（Ｈ，Ｈｅｍａ＋ａｔｉ）他のオプー イクス・レターズ（Ｏｐｔｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ）、第８巻、第２号、第７３ 〜７５頁（１９８３年２月）は、入力放射線として＝　（ａ）連続波（ＣＷ）５ １５ｎｎアルゴン・イオン・レーザの出力放射線の２５７ｎｍ第２高調波、及び （ｂ）　７９２ｎｍＳＪｉ域にある同調可能ＣＷ色素レーザの出力放射線を入力 放射線として用いて外部空胴内の和周波数発生によって波長１９４ｎｍの放射線 が発生したことを報告している。

差周波数発生は、上記の引用文献　エレク　ロニクス（Ｑｕａｎ　ｔｕｇＥ　ｌ ｅｃ　ｔ、ｒｏｎ　１ｃｓ）、第１！、第７３５〜７３６頁における論文及び非 線ｍ生（Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）ワイ ・アール呻ジエン（Ｙ、Ｒ，５ｈｅｎ）　Ｗシュブリンガー社（Ｓｐｒｉｎｇｅ ｒ　Ｖｅｒｌａｇ）ベルリン（Ｂｅｒｌ　ｉｎ）第１９〜３８頁（１９７７年） に掲載されたアール・エル・アンガルパール（Ｒル。Ａｇｇａｒｗａｌ）他の論 文で既にレビューされている。

ダーマニ（Ｄａｈｍａｎｉ）他はオフティクス・レターズ（Ｏｐｔｉｃｓ　Ｌｅ ｔｔｅｒｓ）、第１２巻、第１１号、第８７６〜８７８頁（１９８７年１１月） で、分離しているファプリーベロー空胴を用いて単一モード・８５０ｎｍ　Ｇａ ＡｌＡｓレーザ・ダイオードに光学的フィードバックをかけ、このレーザ・ダイ オードの周波数を空胴共振周波数にロックすることを報告している。結果として 、ダイオード・レーザの周波数が安定し、レーザの線幅が２０Ｈｚから約２０ｋ Ｈｚ迄１０００分の１だけ狭くなる。

スペクトルの赤外線・可視光及び紫外線領域で動作し、ＯＨｚからＩＧＨｚを越 える迄のレンジで強さの変化範囲が広いレンジに亘って変調速度を変えることが できる効率が高く、コンパクトで且つ信頼できるレーザが今日求められている。

このような装置は、データの光学的記憶、リプログラフィクス（ｒｅｐｒｏｇｒ ａｐｈｉｃｓ）、スペクトロスコピー及び通信を含む用途に有用である。例えば 、データを光ディスクに蓄わえるには約５Ｍ）Ｉｚと約２０ＭＨｚとの間の速度 で変調できるコヒーレント放射線源が必要で、所要の区域内に蓄わえられるデー タを最大にするために、このようなコヒーレント放射線は望ましくはスペクトル の可視光又は紫外線領域にあるのがよい。加えて、赤色、緑色及び青色のコヒー レント放射線源は、明るさの高い放射線源を必要とするテレビジョン用として極 めて魅力的である。通常のテレビジョン画像管の赤色、緑色及び青色電子銃に代 えて３個のこのようなレーザを用いると、シミュレーション・システム及び大ス クリーン・テレビジョン装置で有用な明かるいテレビジョン・プロジェクタが得 られる。−個又は複数個の出力が、波長レンジが約６３０ｎｍから約１６００ｎ ｍ迄というＱＭｉスペクトルの限られた部分にある場合を例外として、レーザ・ ダイオードは上記性能を全て有する。

２１坏と【豆 本発明は、スペクトルの赤外、可視及び紫外部で動作でき、０１１ｚからＩＣＩ （ｚを越える迄の範囲に亘る変調速度が可能であり、効率が良く、コンパクトで 且つ信転度の高いレーザを目指している。

我々は、レーザ・ダイオードからの放射線を外部空胴内の非線形光学材料と相互 作用させることによりもう一つの周波数の放射線に変換することによって、コヒ ーレントな光放射線（スペクトルの赤外線、可視光及び紫外線領域にあるコヒー レント放射′ｆＪＡ）をつくることができることを発見した。我々はまた、この 交換の効率は外部空胴からレーザ・ダイオードへ光学的フィードバックをかける と相当に高くなることを発見した。このような変換からの出力放射線の周波数は 一つ又は複数の入力周波数の関数であるから、出力放射線の波長は単に使用され る一個又は複数個のレーザ・ダイオードを適当に選択することにより光スペクト ルの多く及びその可視部の全体に亘って都合良く変えられる。加えて、この結果 、装置はその固体素子の信頼性及びコンパクトなサイズを相当に保てる。

本発明の一つの実施Ｂ様は、コヒーレント光放射線を発生するために、 （ａ）第１の周波数のコヒーレント光放射線を発生するためのレーザ・ダイオー ド手段、 （ｂ）前記第１の周波数の光放射線に対して共振し且つ前記レーザ・ダイオード 手段の要素として使用されるいずれの光学空胴からも隔離されている光学空胴、 （ｅ）前記レーザ・ダイオード手段からの第１の周波数の前記放射線を前記光学 空胴に導く手段、 （ｄ）第１の周波数の前記放射線の少量部分を前記光学空刺から前記レーザ・ダ イオード手段へ戻し、ここで前記少量部分が前記レーザ・ダイオード手段からの 光出力の線幅を狭め且つ前記レーザ・ダイオード手段からの光出力を前記第１の 周波数でロックするフィードバック手段、 （ｅ）前記光学空胴内に配置され、第１の周波数の前記放射線と相互作用して第 ２の周波数のコヒーレント放射線を発生させる非線形光学手段、 を具備する装置である。

本発明のもう一つの実施態様は、コヒーレント光放射線を発生するために、 （ａ）第１の周波数ω１のコヒーレント放射線を発生する入力手段、（ｂ）第２ の周波数ω２のコヒーレント光放射線を発生ずるレーザ・ダイオード手段、 （ｃ）前記第２の周波数の光放射線に対して共振し且つ前記入力手段及びレーザ ・ダイオード手段の要素として使用されるいずれのものからも隔離されている光 学空胴、 （ｄ）第１の周波数の前記放射線及び第２の周波数の前記放射線を前記光学空胴 に導（手段、 （６）第２の周波数の前記放射線の少量部分を前記光学空胴からレーザ・ダイオ ード手段へ戻し、ここで前記少量部分が前記レーザ・ダイオード手段からの光出 力の線幅を狭め且つレーザ・ダイオード手段からの光出力を前記第２の周波数で ロックするフィードバック手段、 （ｆ）前記光学空胴内に配置され、第１の周波数の前記放射線及び第２の周波数 の前記放射線と相互作用して第３の周波￥！、Ｗ、の、」ヒーレント放射線を発 生させる非線形光学手段、を具備する装置である。

本発明のもう一つの実施態様は、コヒーレント光放射線を発生するために、 （ａ）レーザ・ダイオードから第１の周波数のコし・−レフト光放射線を発生さ せること、 （ｂ）第１の周波数の前記放射線に対し共振し且つ前記レーザ・ダイオードの要 素として用いられるいずれの光学空胴からも隔離されている光学空胴へ第１の周 波数の前記放射線を導くこと、（ｃ）第１の周波数の前記放射線の少量を前記光 学空胴から取り出し、この少量の放射線を前記１／−ザ・ダイオードに戻して前 記レーザ・ダイオードからの光出力の線幅を狭め且つ前記レーザ・ダイオードか らの光出力を前記第１の周波数でロックする前記レーザ・ダイオードへの光学的 フィードパ・２り信号を発生させること、（ｄ）第１の周波数の前記放射線を前 記光学空胴内に配置されている非線形光学材料と相互作用させ、第２の周波数の コヒーレント放射線を発生させること、を具備する方法である。

本発明の更にもう一つの実施Ｂ様は、コヒーレント光放射線を発生するために、 （ａ）第１の源から第１の周波数ω１のコヒーレント光放射線を発生させること 、 （ｂ）レーザ・ダイオードから成る第２の源から第２の周波数ω３のコヒーレン ト光放射線を発生させること、（ｃ）第２の周波数の前記放射線に対して共振し 且つ前記第１及び第２の源の要素として使用されるいずれのものからも隔離され ている光学空胴へ第１と第２の周波数の前記放射線を導くこと、（ｄ）第２の周 波数の前記放射線の少量を前記光学空胴から取り出し、この少量の放射線を前記 レーザ・ダイオードに戻して前記レーザ・ダイオードからの光出力の線幅を狭め 且つ前記レーザ・ダイオードからの光出力を前記第２の周波数でロックする前記 レーザ・ダイオードへの光学的フィードバンク信号を発生させること、（ｅ）第 １の周波数の前記放射線及び第２の周波数の前記放射線を前記光学空利内に配置 されている非線形光学材料と相互作用させて第３の周波数ω、のコヒーレント光 放射線を発生させること、を具備する方法である。

本発明の目的は、スペクトルの赤外、可視及び紫外部にあるコヒーレント放射線 を発生する固体装置を提供するにある。

本発明のもう一つの目的は、スペクトルの赤外、可視及び紫外部にあるコヒーレ ント光のコンパクトで、効率が高く且つ信頼性が高い光源を提供するにある。

本発明のもう一つの目的は、スペクトルの赤外、可視及び紫外部にあるコヒーレ ント放射線の容易に変調できる放射線源を提供するにある。

本発明のもう一つの目的は、レーザ・ダイオードからの出力の周波数を変えるこ とによりコヒーレント光放射線を発生する装置を提供するにある。

本発明の更にもう一つの目的は、レーザ・ダイオードからの光放射線の周波数を 変える効率が高い方法を提供するにある。

Ｈ皿坐呈員左脱里 第１図は、共焦光学空艙内でレーザ・ダイオード出力から高調波を発生させるこ とを含む本発明の一実施態様の概略図である。

第２図は、線形定在波光学空胴内でレーザ・ダイオードの出力から高調波を発生 させることを含む本発明の一実施Ｂ様の概略図である。

第３図は、共焦光学空胴内でレーザ・ダイオードからの出力を光学的混合するこ とを含む本発明の一実施Ｂ様の概略図である。

第４図は、線形定在波光学空胴内でレーザ・ダイオードからの出力を光学的混合 することを含む本発明の一実施態様の概略図である。

好１Ｌ」ｕ１引（ｑ詳窄−象調所 本発明は数多くの形態で実施することができるが、第１図〜第４図には４つの特 定の実施Ｂ様が概略的に示されている。但し、ここに開示する内容は本発明をそ れらの実施Ｂ様に限定しようとするものではない。

第１図につき説明すると、レーザ・ダイオード１がヒート・シンク２に取り付け られている。レーザ・ダイオード１からのコヒーレント放射線はビーム通路３に 沿って合焦手段４により合焦させられ、外部共焦ファプリーベロー光学空胴内に 注入される。この光学空胴はミラー５及び６により画定され且つ非線形光学材料 ７を含む。共振場（空胴放射線）は外部光学空胴内に通路８及び９に沿ってレー ザ・ダイオード１からの放射線の注入の結果として生じる。空胴放射線と非線形 光学材料７との相互作用の結果、空胴放射線の高調波が発生し、これがミラー６ を通って通路１０及び１２に沿う出力放射線として放出される。少量の空胴放射 線がミラー５を通って送られ、光フィードバックとしてビーム通路３に沿ってレ ーザ・ダイオード１に戻される。これでレーザ・ダイオードの出力の線幅が狭め られ、レーザ・ダイオード周波数が外部共焦光学空胴の周波数にロックされる。

ミラー５により戻り反射される１／−ザ・ダイオード１からの任意の放射線は通 路１１に沿って捨てられる。

レーザ・ダイオード１は単一スドライブ・レーザ・ダイオードである。このよう な装置は通常ヒート・シンク２に取り付けられるが、これはレーザ・ダイオード ｌにより生じた任意の排熱を放散させるのに役立つ。ヒート・シンク２は性質上 受動的なものでよいが、これはまた熱電冷却器又は他の温度調整手段を具備して よく、レーザ・ダイオード１を一定温度に保つのを助け、これによりレーザ・ダ イオード１を所望の波長で最適動作させる。勿論、認めるべきことは、動作時に は、レーザ・ダイオード１を適当な電源に取り付けることである。レーザ・ダイ オード１から電気リード線が電源に向けられる。これは第１図には示されていな い。

普通のレーザ・ダイオードは、組成の関数として、約６３０ないし約１６００ｎ １Ｍの範囲に亘る波長の放射線を発生させることができ、任意のこのようなデバ イスを実際に本発明でレーザ・ダイオード１として使える。例えば、組成を適当 に調節することにより、ＧａＡ　！ＩＡｓベースのデバイスが約７５０ないし約 ９００ｎｍの波長範囲の放射線を与えるのに使用でき、ＩｎＧａＡｓＰデバイス が約１０００ないし約１６０Ｏｒ＋ｍの波長範囲の放射線を与えるのに使用でき る。

合焦手段４はレーザ・ダイオード１からの入力放射線をミラー５及び６により画 定される共焦光学空胴内に合焦させるのに役立つ。

この合焦は高調波出力放射線の形成が最適であるようにすると好適である。光を 合焦させるための任意の通常の光学手段を合焦手段４として使用できる。例えば 、屈折率分布形レンズ、ボール（ｂａｌｌ）レンズ、非球面レンズ又はレンズの 組合せを使用できる。しかし、合焦手段４は本発明を実施する上で必要不可欠で はなく、このような合焦手段の使用は単に好適な実施態様を表わすにすぎないこ とが認められるであろう。

レーザ・ダイオード１からの入力放射線はビーム通路３に沿つて進み、ミラー５ 及び６により画定される共焦ファプリーベロー光学空胴に入る。このような空刺 では、ミラー間隔、即ち、空胴の長さがミラーの曲率半径に等しい。加えて、ビ ーム通路３が光学空罰の光軸からはずれている。従って、空洞はそこから空胴放 射線が４個の異なる通路３．１０Ｓ１１及び１２に沿って放出される装置として 機能する。ファプリーベロー空胴の性質の結果として、通路１１に沿う放射線の ビームは、レーザ・ダイオード１から戻り反射された入力放射線と、ビーム通路 ９に沿いミラー５を通り抜けて送られる空胴放射線との組合せである０通路１１ に沿うビームは、レーザ・ダイオード１の周波数が空胴共振と整合する時パワー が最小である０通路３．１０及び１２に沿って放出される空胴放射線は、レーザ ・ダイオード１からの入力放射線が空胴と共振する時、パワーが最大である。通 路３に沿って放出される空胴放射線は、レーザ・ダイオード１への光学的フィー ドバックとして機能し、２つの主たる効果−それがレーザ・ダイオードからの先 出方の線幅を相当に狭めることになること及びそれがまたレーザ・ダイオードの 出力放射線の出力を外部空胴の共振にロックするように働らくこと−を有する。

所望であれば、通常の手段をビーム通路３内に置き、レーザ・ダイオード１への 光学的フィードバンクの量を調整し、制御することができる０例えば、可変ファ ラデー・アイソレータはこの目的を高度に満足させる。

少量の空胴放射線が光学的フィードバックとしてレーザ・ダイオード１へ戻る。

必要なフィードバックの正確な量は、使用されるレーザ・ダイオードの関数であ る０例えば、もしあれば、レーザ・ダイオードのファセット・コーティングのタ イプは、必要な光学的フィードバックの量に影響する。しかし、典型的には本発 明の実施に当フて空胴放射線の約５％以下しかフィードバックとして必要ではな い。

必要ならば、レーザ・ダイオード１への光学的フィードバックの位相を通常の手 段により調整し、外部空胴内の共振場を最大にできる。例えば、光学的フィード バンクの位相調整を外部光学的空胴とダイオード・レーザ１との間隔を圧電素子 で変えたり、これらの２個の要素を分剤する構造体の温度を変えたり、又は、外 部光学空胴とダイオード・レーザ１との間の場に依存する光路を有する電気−光 学素子を内蔵せしめることにより行なうことができる。

外部空洞からレーザ・ダイオードへの光学的フィードバックは重要である。これ によりレーザ・ダイオード周波数を外部空胴の周波数へ整合させることが容易に なるからである。これはフィードバンクがレーザ・ダイオードをして外部空胴の へアプリ−ベロー共振条件を満足する周波数で動作せしめる事実の結果である。

加えて、レーザ・ダイオードへの最適フィードバックはダイオード出力の線幅を 狭くし、従って、外部空胴内でのダイオード出力の周波数変換を改善する。この ダイオード出力の周波数及び線幅の制御によって強い空利内共振場を高度に精妙 な外部空胴内において発生し得る。勿論、非線形光学材料７による周波数変換の 能率は、この空胴内共振場の強さの関数である。

本発明の実施に当って使用される外部光学空胴の正確なタイプは微妙ではなく、 任意の通常のタイプの空胴を第１図に示した共焦空胴と置き換えることができる 。第１図の共焦空詞を使用することは本発明の好適な実施態様を表わすにすぎな い、蓋し、このような空胴はシンプルな方法で所望のレーザ・ダイオード１に対 する光学的フィードバンクを発生させられるからである。また、任意の便利な方 法を用いてレーザ・ダイオードに対する所要の光学的フィードバンクを発生でき ることも認められる。

ミラー５と６とにより画定される光学的空胴内を循環する空胴放射線は非線形光 学材料７と相互作用する。この相互作用の結果空胴放射線がその高調波の一つ、 例えば、第２高調波に変換され、出力放射線としてミラー６を通って放出される 。非線形光学材料を相互作用する空胴放射線に対して正しく向ける（位相整合） ことにより、所望のタイプの高調波が効率よく発生する。非線形光学材料の選択 及び所与の周波数変換との位相整合の方法並びに基準は従来通りである。

非線形光学材料７の幾何学的形態は広く変えることができる０例えば、形をロン ド形又は菱面体とすることができ、所望とあらば、表面をレンズ形にすることが できる。また、任意のこのような非線形光学要素は加熱又は冷却手段を具備し、 前記光学材料の温度を制御し、これにより位相整合を最適にすることができる。

非線形位相整合は、可能ならば、ウォーターオフ（％１ａｌｋ−ｏｆｆ）を除去 すると通常好適である。

カリウム・チタン・リン酸塩ＫＴｉＰＯｓ並びにＬｉＮｂＯ５及びＫＮｂＯ。

は極めて好適な非線形光学材料である。しかし、本発明の実施に当っては任意の 非線形光学材料を用いることができる。適当な非線形光学材料はＫＨｔＰＯｓ　 、ＬｉＮｂＯ５、ＫＮｂＯｓ　、β−ＢａＢｚＯ４、ＢａＪａＮｂｓＯ＋５ｓＬ ｉｌＯｉ　、旧０３　、ＫＢｓ０１４ｔｈＯ、カリウム・リチウム・ニオブ酸塩 、尿素及び一般式ＭＴｉＯ（χ０４）で表わされ、ここでＭはに、Ｒｈ及びＴｉ から成る群から選ばれ、ＸはＰ及びＡｓから成る群から選ばれるものを含むが、 これらに限られるものではない。

高調波出力放射！！１０の変調はレーザ・ダイオード１からの入力放射線を変調 する、例えば、レーザ・ダイオードｌのパワー・サプライ（ｐｏｗｅｒ　５ｕｐ ｐｌｙ）を変調することにより容易に行なえる。通常の手段を用いてＯＨｚから ＩＣ）ｌｚを越えるに至る迄の範囲でレーザ・ダイオードからの出力を変調でき 、このような変調手段の使用は本発明の好適な実施態様を表わす。

第１図により示された実施態様の特別な例では、室温放出波長が８８６ｎｍであ る１０ｍｗ単一スドースブ三菱ＭＬ２７０ル−ザ・ダイオードをレーザ・ダイオ ード１として用いる。レーザ・ダイオードからの平行化された光は、ファラデー ・アイソレータ（第１図では省略）を通り抜け、ミラー５及び６により画定され る共焦外部空胴の入力ミラー５上で合焦する。ミラー５及び６の曲率半径は２． ５１で、波長８８６ｎｍの放射線に対する反射率は９８．５％である。外部空胴 からの光学的フィードバックはファラデー・アイソレータを通り、ここでフィー ドバックの量を調整制御され、レーザ・ダイオードへ戻る。非線形光学材料７は 、カリウム、ニオブ酸塩（ＫＮｂＯｓ）の平行六面体であって、これに波長８８ ６ｎｍの放射線に対する反射防止コーティングが施されている。このカリウム・ ニオブ酸塩結晶は外部光学空胴内にその結晶Ｃ軸がレーザ・ダイオード１から入 射する放射線の偏光とほぼ整合するように挿入される。カリウム・ニオブ酸塩結 晶は、抵抗ヒータ（第１図では省略）で約７７℃の温度迄加熱することによる第 ２高調波の発生のために位相整合されている。波長４４３ｎｍの青色光が、外部 空胴内の共振場とこのカリウム・ニオブ酸塩結晶とが相互作用することにより発 生し、出力放射線として通路１０及び１２に沿って放出される。

第２図は本発明の第２の実施態様の概略を図示したものであって、ここでは高調 波の発生が線形定在波ファプリーペロー光学空胴内で行なわれ、出力偏光子を予 じめ除去しであるファラデー・アイソレータを用いてレーザ・ダイオードを戻り 反射光から隔離する。第２図につき説明すると、レーザ・ダイオード２０がヒー ト・シンク２１に取り付けられている。レーザ・ダイオード２０からのコヒーレ ント放射線はビーム通路２２に合焦手段２３により合焦され、予じめ出力偏光子 を除去しであるファラデー・アイソレータ２４を通り抜け、ミラー２５と２６と により画定され且つ非線形光学材料２７を含む線形定在波ファプリーベロー光学 空彊内に注入される。外部光学空胴内の共振基（空胴放射ＦＩ１．．）は非線形 光学材料２７と相互作用し、この相互作用の結果空胴放射線の高調波が形成され 、ミラー２６を通り抜けて出力放射線２８として放出される。少量の空胴放射線 がミラー２５を通り抜けて送られ、フィードバンクとしてビーム通路２２に沿っ てレーザ・ダイオード２ｏに戻り、レーザ・ダイオードの線幅を狭め、レーザ・ ダイオード周波数を外部光学空胴の周波数にロックする。ミラー２５により通路 ２２に沿って戻り反射されたレーザ・ダイオード２０からのあらゆる放射線ファ ラデー・アイソレータ２４により阻止され、レーザ・ダイオード２０へ夏ること を回避される。

ミラー２５からレーザ・ダイオードへ戻り反射されたレーザ・ダイオード２０か らのあらゆる放射線は、レーザ・ダイオード２０からの出力放射線の振幅及び周 波数を変動させる望ましくない傾向を有する。従、って、レーザ・ダイオード２ ０はこのような戻り反射された放射線の全てからファラデー・アイソレータ２４ により隔離される。レーザ・ダイオード２０からの光は直線偏光させられている 。

従って、ミラー２５からの戻り反射光は同じ態様で偏光しており、ファラデー・ アイソレータ２４によりレーザ・ダイオードへ戻ることが防止される。しかし、 ミラー゛２５を通り抜けて送られる空胴放射線のある一部は非線形光学材料２７ 又は他の空胴要素の複屈折により回転させられ、直角偏光（ｏｒｔ、ｈｏｇｏｎ ａｌ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）になり、ファラデー・アイソレータ２４を通 り抜ける。蓋し、その出力偏光子は除去されているからである。そして、光学的 フィードバック信号としてレーザ・ダイオード２０へ戻る。レーザ・ダイオード ２０へ戻る光学的フィードバックの量は通常の手段により調整することができ、 例えば、ミラー２５の反射率を調整することによって可能である。

第３図は本発明の第３の実施Ｂ様の概略を図示したものであって、ここでは光学 的混合された放射線が外部共焦ファプリーベロー光学空洞内で発生させられる。

第３図につき説明すると、レーザ・ダイオード４０がヒート・シンク４１に取り 付けられているウレーザ・ダイオード４０からの第１の周波数ω、のコヒー１／ ント放射線はビーム通路４２に沿い合焦手段４３により合焦され、ミラー４４と ４５により画定され且つ非線形光学材料４６を含む外部共焦ファプリーペロー光 学空■内に注入される。レーザ・ダイオード４０からの放射線を注入することに より外部光学空胴内に生じた共振基（空胴放射線）が通路４７及び４８に沿って 確立される。少量の空胴放射線がミラー４４を通り抜けて送られ、レーザ・ダイ オード４０へのフィードバックとしてビーム通路４２に沿つて戻り、レーザ・ダ イオード出力の線幅を狭め、レーザ・ダイオード周波数を外部共焦光学空胴の周 波数にロックする。ミラー４４により突り反射されたレーザ・ダイオード４０か らのあらゆる放射線は通路４９に沿って捨てられる。放射線源５１からの第２の 周波数ω２のコヒーレント入力放射線５０は合焦手段５２により合焦され、光学 的アイソレータ５３を通り抜け、外部光学空胴内に注入され、通路４７に沿って 進む。レーザ・ダイオード４０からの放射線と放射線源５１からの入力放射線と は非線形光学材料４６内で光学的混合させられる。この非線形光学材料４６は所 望の光学的混合プロセス、例えば和周波数発生に対して位相整合させられている 。光学的混合の結果体じた周波数ω、の放射線の少なくとも一部はミラー４５を 出力放射ｖＡ５４として通り抜ける。

放射線源５１は任意のコヒーレント光放射ｖＡＳでよい。適当な放射線源は、色 素レーザ及び半導体レーザを含むが、これらに限られるものではない。しかし、 レーザ・ダイオードは極めて好適で放射線源である。

ミラー４４と４５とにより画定される外部光学空胴はレーザ・ダイオード４０か らの放射線に対して共振するようにする。所望とあれば、空胴はまた、（ａ）放 射線源５１からの入力放射線若しくは出力放射線５４のいずれか一方又は（ｂ） 放射線源５１からの入力放射線及び出力放射線５４の双方、に対して共振させる ことができる。事実、放射線源５１がレーザ・ダイオードである場合は、外部空 胴からの光学的フィードバンクを用いてその線幅を狭め且つその周波数をレーザ ・ダイオード４０の場合と同じ態様で外部空口の周　″波数にロックすることが できる。

光学的アイソレータ５３は入射放射線がミラー４５で反射され、放射線源５１に 戻るのを全て回避するのに役立つ。このような戻り放射線は全て放射′４１Ａ源 ５１かろの出力放射線の振幅及び周波数が変動するという望ましくない１頃向を 有する。放射線源５１の光学的隔離を行うのに任意の通常の手段、例えば、ファ ラデー・アイソレータ又は１／４波長板を用いることができる。しかし、放射線 ′：ａ５１の光学的隔離は本発明を実施する上で必要不可欠というものではなく 、単に好適な実施態様にすぎないことを認めるべきである。

出力放射線５４は任意の所望の光学的混合プロセスの産物であり得、非線形光学 材料４６は選択された光学的混合に対して位相整合させられる。例えば、ω１が ω、より高い場合は、光学的混合プロセスは和周波数（ω、＝ω、＋ω２）又は 差周波数（ω、＝ω１−ωｔ）のいずれかを発生できる。

好適な実施態様では、レーザ・ダイオード４０からの入力放射線及び放射線源５ １からの入力放射線５０の双方を偏光させるが、これらの偏光は非線形光学材料 ４６での光学的混合の効率が最適化させられるように調節する。例えば、和周波 数発生の場合ならば、これらの偏光は、タイプ■の位相整合に対して直交し、タ イプＩの位相整合に対しても同じであるようにしなければならない。

光学的混合させられた出力放射線５４の変調はレーザ・ダイオード４０からの入 力放射線又は放射線Ｂ５１からの入力放射線のいずれか一方を変調することによ り容易に行なわれる。し・−ザ・ダイオードを用いて入力放射線を提供する場合 は、このような変調は通常レーザ・ダイオードへのパワー・サプライ　（ｐｏｗ ｅｒ　５ｕｐｐｌｙ）を変調することにより行なえる。

第４図は本発明の第４の実施例態様の概略を図示したものであるが、ここでは、 光学的混合放射線が第３図に示した共焦空ｌ！同内ではなく、線形定在波ファプ リーペロー光学空肥内で発生させられる。

第４図につき説明すると、レーザ・ダイオード６０がヒート・シンクロ１に取り 付けられている。レーザ・ダイオ・−ドロ０からの第１の周波数ω１のコヒーレ ント放射線は合焦手段６２により合焦させられ、予しめ出力偏光子を除去しであ るファラデー・アイソレータ６３を通り抜け、９０廣ベンデイング・ミラー６４ で反射させられ、外部線形定在波フプブリーベロー光学空胴内に注入される。ご の光学空胴はミラー６５と６６により画定され且つ非線形光学材料６７を含む。

レーザ・ダイオード６０からの放射線が注入されたことにより外部光学空胴内で 発生した共振基（空胴放射線）の少量がミラー６５を通り抜けて送られ、ダイオ ードがら空胴に向う入力放射線の通路に沿って１／−ザ・ダイオード６０ヘフイ ードバンクとして戻り、ダイオード出力の線幅を狭くし、ダイオード周波数を外 部空脂の周波数にロックする。ミラー６５により戻り反射され、入力通路に沿う レーザ・ダイオードからのあらゆる放射線はファラデー・アイソレータ６３によ り■止され、レーザ・ダイオード６ｏへ戻るのを回避させられる。放射線ｆｉ６ ８からの第２の周波数ω寞のコヒーレントな入力放射線は合焦手段６９により合 焦され、９０度ミラー６４を通り抜け、ミラー６５と６６とにより画定される外 部空胴内に注入される。レーザ・ダイオード６０からの放射線と、放射線源６８ からの放射線とは所望の光学的混合プロセスに対し位相整合させられている非線 形光学材料６７内で光学的混合させられる。この光学的混合の結果性じた周波数 ω、の放射線の少なくとも一部はミラー６６を出力放射線７０として通り抜ける 。

９０度ベンディング・ミラー６４は、レーザ・ダイオード６０からの入力放射線 に対しては強く反射し、放射線源６８からの入力放射線に対してはほぼ透明であ るように構成する０例えば、ミラー６４は適当なＭＩＮの上の適当な誘電体コー ティングから構成できる。

しかし、認めるべきことは、９０度ベンディング・ミラー６４は本発明の本質的 要素ではないことである。ベンディング・ミラー６４がない場合は、任意の便利 な代替方法を用いてレーザ・ダイオード６０からの入力放射線と放射線源６８か らの入力放射線とをミラー６５と６６により画定される外部空胴内に注入できる 。

国際調査報告

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．コヒーレント光放射線を発生するために、（ａ）第１の周波数のコヒーレン ト光放射線を発生するためのレーザ・ダイオード手段、 （ｂ）前記第１の周波数の光放射線に対して共振し且つ前記レーザダイオード手 段の要素として使用されるいずれの光学空胴からも隔離されている光学空胴、 （ｃ）前記レーザ・ダイオード手段からの第１の周波数の前記放射線を前記光学 空胴に導く手段、 （ｄ）第１の周波数の前記放射線の少量部分を前記光学空胴から前記レーザ・ダ イオー手段へ戻し、ここで前記少量部分が前記レーザ・ダイオード手段からの光 出力の線幅を狭め且つ前記レーザ・ダイオード手段からの光出力を前記第１の周 波数でロックするフィードバック手段、 （ｅ）前記光学空胴内に配置され、第１の周波数の前記放射線と相互作用して第 ２の周波数のコヒーレント放射線を発生させる非線形光学手段、 を具備する装置。
2. ２．第２の周波数の前記放射線が第１の周波数の前記放射線の第２高調波である 請求項第１項記載の装置。
3. ３．第１の周波数の前記放射線を変調する手段を付加的に具備する請求項第１項 記載の装置。
4. ４．前記非線形光学手段がＫＴｉＯＰＯ４、ＬｉＮｂＯ３及びＫＮｂＯ３から成 る群がら選ばれた材料である請求項第１項記載の装置。
5. ５．コヒーレント光放射線を発生するために、（ａ）第１の周波数ω１のコヒー レント放射線を発生する入力手段、（ｂ）第２の周波数ω２のコヒーレント光放 射線を発生するレーザダイオード手段、 （ｃ）前記第２の周波数の光放射線に対して共振し且つ前記入力手段及びレーザ ・ダイオード手段の要素として使用されるいずれのものからも隔離されている光 学空胴、 （ｄ）第１の周波数の前記放射線及び第２の周波数の前記放射線を前記光学空胴 に導く手段、 （ｅ）第２の周波数の前記放射線の少量部分を前記光学空胴からレーザ・ダイオ ード手段へ戻し、ここで前記少量部分が前記レーザ・ダイオード手段からの光出 力の線幅を狭め且つレーザ・ダイオード手段からの光出力を前記第２の周波数で ロックするフィードバック手段、 （ｆ）前記光学空胴内に配置され、第１の周波数の前記放射線及び第２の周波数 の前記放射線と相互作用して第３の周波数ω３のコヒーレント放射線を発生させ る非線形光学手段、を具備する装置。
6. ６．ω３＝ω１＋ω２である請求項第５項記載の装置。
7. ７．ω３がω１とω２の間の差である請求項第５項記載の装置。
8. ８．前記入力手段がレーザ・ダイオードである請求項第５項記載の装置。
9. ９．第２の周波数の前記放射線を変調する手段を付加的に具備する請求項第５項 記載の装置。
10. １０．第１の周波数の前記放射線の偏光及び第２の周波数の前記放射線の偏光を 調整し且つ制御する手段を付加的に具備する請求項第５項記載の装置。
11. １１．前記非線形光学手段がＫＴｉＯＰＯ４、ＬｉＮｂＯ３及びＫＮｂＯ３から 成る群から選ばれた材料である請求項第５項記載の装置。
12. １２．コヒーレント光放射線を発生するために、（ａ）レーザ・ダイオードから 第１の周波数のコヒーレント光放射線を発生させること、 （ｂ）第１の周波数の前記放射線に対し共振し且つ前記レーザ・ダイオードの要 素として用いられるいずれの光学空胴からも隔離されている光学空胴へ第■の周 波数の前記放射線を導くこと、（ｃ）第１の周波数の前記放射線の少量を前記光 学空胴から取り出し、この少量の放射線を前記レーザ・ダイオードに戻して前記 レーザ・ダイオードからの光出力の線幅を狭め且つ前記レーザ・ダイオードから の光出力を前記第１の周波数でロックする前記レーザ・ダイオードヘの光学的フ ィードバック信号を発生させること、（ｄ）第１の周波数の前記放射線を前記光 学空胴内に配置されている非線形光学材料と相互作用させ、第２の周波数のコヒ ーレント放射線を発生させること、 を具備する方法。
13. １３．前記第２の周波数が前記第１の周波数の第２高調波である請求項第１２項 記載の方法。
14. １４．第１の周波数の前記放射線を変調することによって第２の周波数の前記放 射線を変調することを付加的に具備する請求項第１２項記載の方法。
15. １５．前記非線形光学材料がＫＴｉＯＰＯ４、ＬｉＮｂＯ３及びＫＮｂＯ３から 成る群から選ばれる請求項第１２項記載の方法。
16. １６．コヒーレント光放射線を発生するために、（ａ）第１の源から第１の周波 数ω１のコヒーレント光放射線を発生させること、 （ｂ）レーザ・ダイオードから成る第２の源から第２の周波数ω２のコヒーレン ト光放射線を発生させること、（ｃ）第２の周波数の前記放射線に対して共振し 且つ前記第１及び第２の源の要素として使用されるいずれのものからも隔離され ている光学空胴へ第１と第２の周波数の前記放射線を導くこと、（ｄ）第２の周 波数の前記放射線の少量を前記光学空胴から取り出し、この少量の放射線を前記 レーザ・ダイオードに戻して前記レーザ・ダイオードからの光出力の線幅を狭め 且つ前記レーザ・ダイオードからの光出力を前記第２の周波数でロックする前記 レーザ・ダイオードヘの光学的フィードバック信号を発生させること、（ｅ）第 １の周波数の前記放射線及び第２の周波数の前記放射線を前記光学空胴内に配置 されている非線形光学材料と相互作用させて第３の周波数ω３のコヒーレント光 放射線を発生させること、を具備する方法。
17. １７．ω３＝ω１＋ω２である請求項第１６項記載の方法。
18. １８．ω３がω１とω２の間の差である請求項第１６項記載の方法。
19. １９．前記第１の源がレーザ・ダイオードである請求項第１６項記載の方法。
20. ２０．第２の周波数の前記放射線を変調することによって第３の周波数の前記放 射線を変調することを付加的に具備する請求項第１６項記載の方法。
21. ２１．前記非線形光学材料がＫＴｉＯＰＯ４、ＬｉＮｂＯ３及びＫＮｂＯ３から 成る群から選ばれる請求項第１６項記載の方法。