JPH036075A - 高調波発生装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は例えばＹＡＧレーザ光を透過することで基本波
（１，０６μｍ）中に第２高調波（５３２ｎｍ）を発生
する高調波発生装置に関す（従来の技術） ＹＡＧレーザ光の第２高調波（５３２ｎｍ）を発生させ
るため、例えば第５図に示されるような、レーザ装置１
がある。このレーザ装置１はＹＡＧレーザ発振部２およ
びこの発振部２から出力された基本波（１，０６μｍ）
を第２高調波（５３２ｎ　ｍ）に変換する非線形結晶体
３とを有している。

上記ＹＡＧレーザ発振部２はＹＡＧレーザロッド４とこ
れを励起するキセノンランプ５とを有し、上記レーザロ
ッド４の端部には高反射ミラー６と出力ミラー７とがそ
れぞれ対向されており、上記出力ミラー７から発振波長
（１，０６μｍ以下λと記す）である基本波が出力され
るようになっている。この出力ミラー７からの出力光は
上記非線形結晶体３は入射光に対して位相整合のとれた
状態に設けられている。

そして、この非線形結晶体３を透過することで基本波（
１，０６μｍ）の一部が第２高調波（５３２ｎ　ｍ）に
変換される。つまり、非線形結晶体３からは基本波（１
，０６μｍ）と第２高調波（５３２ｎｍ）の合成光が出
力される。

このような非線形結晶体３はレーザ光の透過距離が長い
程、そして、光密度が高い程第２高調波の発生効率を高
めることができる。しかしながら、非線形結晶体３はレ
ーザ光が一度透過されたのみで変換を終了してしまうの
で、非線形結晶体３のレーザ光の透過方向の寸法分のみ
が波長変換に寄与するのみであり、効率の高い高調波発
生ができないものであった。

（発明が解決しようとする課題） 非線形結晶体は光の透過距離が長いほど、透過する光の
密度が高いほど高調波に変換される密度が高いという性
質をもっている。そして従来の高調波発生装置は透過方
向に１度透過されるのみなので、高い効率で高調波に変
換することができなかった。

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、小型
でありながら透過光路長を延長して高い変換効率を得る
ことができる高調波発生装置を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 光線が入射する入射部を設け、上記光線の基本波とこの
基本波の第２高調波とを反射する反射面を有して上記入
射部から所定角度で入射した光線が複数回繰返して反射
するように一対の高反射ミラー部を設け、この高反射ミ
ラー部間で反射を繰返した光線が出射する出射部を設け
、この一対の高反射ミラー部間に反射を繰返す光線を位
相整合して透過させるように非線形結晶体を設けた高調
波発生装置にある。

（作　用） 入射部から所定の入射角度で入射された光線は、非線形
結晶体を透過しながら、上記一対の高反射ミラー部間で
複数回反射されることで透過光路距離を延長することが
できるので効率の高い高調波発生ができる。

（実施例） 本発明における第１実施例を第１図および第２図を参照
して説明する。ＹＡＧレーザ発振装置によって出力され
たレーザ光１１（基本波ω：１．０６μｍ）が後述する
高調波発生装置９に入射されるようになっている。

そして、上記高調波発生装置９は以下に説明するように
なっている。所定距離をもって平行な状態に一対の高反
射ミラー１２．１３が配設されている。これらの高反射
ミラー１２，１３はともに長方形状のプレートであり、
対峙される反射面が基本波ωおよび第２高調波２ωに対
して高い反射率をもつ反射膜がコーティングされている
。

そして、これら高反射ミラー１２．１３は互いの長手方
向の端部がずれた状態で配置されており、このずらされ
た部分が入射部１４、および出射部１５に形成されてい
る。

さらに、これら高反射ミラー１２．１３の間には矩形状
に形成されたβ−ＢａＢ２０４からなる非線形結晶体１
６が対峙する側面を高反射ミラー１２．１３の反射面に
平行にして設けられている。

この非線形結晶体１６は高反射ミラー１２；１３内で反
射される光線に対して位相整合がとれた状態に設けられ
ている。

このように構成された高調波発生装置９はレーザ光が高
反射ミラー１２．１３の反射面に直行する非線形結晶体
１６の側面に平行でかつ非線形結晶体１６の光軸に僅か
に傾いて入射部１４に入射されると、図中に示されるよ
うに、まず、非線形結晶体１６に入射され、透過された
光の一部が第２高調波に変換される。そして、非線形結
晶体１６から一旦出射された光は高反射ミラー１２に反
射されて再度非線形結晶体１６に入射される。

ここで、非線形結晶体１６に入射された光はその都度所
定の屈折率で光軸が屈折されるが、図中では略している
。

このようにして、非線形結晶体１６中を複数回透過しな
がらほぼ正反射を繰返すことで反射点を変えながら結晶
体１６の長手方向に移動し、上記出射部１５から出射さ
れる。このようにして、複数回にわたって非線形結晶体
１６中をレーザ光が透過することで、透過光路長を延長
し変換効率を高めることができる。また、出射されるレ
ーザ光１１ａ（ω＋２ω）は入射されるレーザ光１１（
ω）と略同−平面をなして出射される。

次に、本発明における第２実施例を第３図および第４図
を参照して説明する。図中に示されるように高調波発生
装置１７は直方体形状に形成された非線形結晶体１８か
らなっている。この非線形結晶体１８は例えばβ−Ｂａ
Ｂ２０４から成っており、対向される２面は光学的平滑
面１９．２０に仕上げられ、さらに、これらの面１９．
２０には高い反射率をもつコーティング１９ａ、２０ａ
が施されている。

そして、これらコーティング１９ａ、２０ａは非線形結
晶体１８の対角位置を結ぶ一部を除いて施されており、
この部分がそれぞれ入射部２１および出射部２２となっ
ている。

ＹＡＧレーザ光１光転１本波ω：　１．０６μｍ）を非
線形結晶体１８の光軸に対し直行する２方向においてそ
れぞれ若干傾けて入射部に入射させる。

入射されたレーザ光は上記コーティング１９ａ。

２０ａ部分間で反射位置を変えながら複数回連続反射し
、最終的に上記出射部２２より出射される。

入射したレーザ光１１は　　　　　　　　　′　非線形
結晶体１８内において側面方向からみて段差をつけて進
行する。そして、上述のように複数回反射されることで
透過光路長を延長して高い効率で第２高調波（２ω：５
３２ｎｍ）を発生することができる。

なお、本発明は上記各実施例にのみ限定されるものでは
ない。また、入射される光はＹＡＧレーザの基本波（ω
：１．０６μｍ）であるが、これに限定されず例えば第
２高調波（２ω：５３２ｎｍ）を入射することで第４高
調波（４ω：２２６ｎｍ）を発生させることもできる。

〔発明の効果〕

非線形結晶体を挾んで対峙する高反射ミラー部間で反射
位置が移動するように複数回反射するように構成するこ
とで、上記非線形結晶体中を透過する光路を延長できる
ので、従来構造に比較してより高い効率で高調波を発生
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における第１実施例の高調波発生装置の
平面図、第２図は上記第１実施例の高調波発生装置の側
面図、第３図は本発明における第２実施例の高調波発生
装置の平面図、第４図は上記第２実施例の高調波発生装
置の側面図、第５図は従来におけるレーザ発振装置とこ
れに設けられた高調波発生装置を概略的に示す平面図で
ある。 １２、’１３・・・高反射ミラー　１４・・・入射部、
１５・・・出射部、１６・・・非線形結晶体、１８・・
・非線形結晶体、１９ａ、２０ａ・・・コーティング（
高反射ミラー）、２１・・・入射部、２２・・・出射部
。 第１　図 第２図 第３図 ｆｌＪ因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光線が入射する入射部と、上記光線の基本波とこの基本
   波の第２高調波とを反射する反射面を有し上記入射部か
   ら所定の入射角度で入射された光線が反射点を変えなが
   ら反射を複数回繰返す状態に対峙された一対の高反射ミ
   ラー部と、この高反射ミラー部間で複数回反射された光
   線が出射される出射部と、この高反射ミラー部間に上記
   反射を繰返す光線を位相整合して透過させるように設け
   られた非線形結晶体とを具備する高調波発生装置。