JPH04177226A - 第２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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、低ノイズでかつ高出力の第２高調波発生装置
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、非線形光学材料を用いて第２高調波を発生する装
置において、非線形光学材料によって生ずる位相のズレ
をλ／４板等の位相補償素子により調整し、基本波レー
ザ光から第２高調波への変換効率を向上させかつノイズ
を除去できることが特公平１−１５２７８２号等で提案
されている。しかし、位相補償索ンをレーザ共振器内に
挿入することによる出力損失および補償素子の微調整が
煩雑であること、また部品数が多くなるため小型化の点
で難しさがあった。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、従来の第２高調波発生装置におけるノ
イズ低減の手段として前述の欠点を解消し、安定かつ高
出力を得るものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、共振器外より励起光を入射する励起光源と、該共振
器内の光軸上に配置されたレーザ媒質及び非線形光学材
料とを備えた第２高調波発生装置において、該非線形光
学材料中を通過する基本波レーザ光の光路長を、該非線
形光学材料を光軸に対して移動させることによって調整
する機械的な光路長調整手段と、該光路長をさらに熱的
あるいは電気的に微調整する非機械的な光路長微調整手
段とを設けたことを特徴とする第２高調波発生装置を提
供するものである。

本発明では、レーザ共振器外に設けた半導体レーザ等の
励起光源と、Ｎｄ：　ＹＡＧ、　Ｎｄ：　ＹＬＦ等のレ
ーザ媒質を用いたレーザ共振器内に非線形光学材料を挿
入することにより、レーザ媒質より発振した基本波レー
ザ光を第２高調波に変換する装置において、非線形光学
材料によって生ずる基本波レーザ光の固有偏光ベクトル
の位相のずれを、位相補償素子を用いることな（非線形
光学材料自体の位相のずれを微調整することにより、第
２高調波出力光の安定性向上及び高効率化を図るもので
ある。

非線形光学材料としてはＫＮｂＯ，、ＫＨ２ＰＯ，、Ｋ
ＴｉＯＰＯ，、ＬＬ、ＮｂＯ，等の非線形光学結晶、非
線形光学ガラス、有機非線形光学材料等を用い、該非線
形光学材料を透過する基本波レーザ光の光路長を微調整
し位相のずれを抑制する。具体的な手段としては、まず
光路長調整手段としては、■該非線形光学材料の光入出
射面の少なくともいずれか一方を傾斜面として非線形光
学材料を光軸に対して垂直な方向にスライドさせるか、
あるいは■非線形光学材料を光軸に対して傾ける等の手
段により、予めある程度位相のずれをなくすよう調整し
ておいた上で、■非線形光学材料を温調して熱膨張させ
る、■非線形光学材料の側面に電圧を印加し屈折率を変
化させる、■非線形光学材料の側面に圧電素子を貼り付
けその入力電力に依存した超音波のパワーにより屈折率
を変化させる等の非機械的光路長微調整手段を非線形光
学材料の先人出射面以外の少なくとも１面に設け、基本
波レーザ光の光路長を微調し、非線形光学材料による位
相のズレを完全にゼロにするものである。また、上記■
〜◎の手段を２つ以上組み合わせて設けても良い。

本発明により、低ノイズかつ高効率の第２高調波発生装
置が可能で、光ディスク・レーザプリンター等の光メデ
ィアへの応用が図れる。

本発明の第２高調波発生装置を、光ディスク、光磁気デ
ィスク等の記録媒体の読み取り装置（ピックアップ）の
検出光源として用いれば、より高記録密度の情報の読み
取りを安定的かつ読み取り誤差も小さ（可能にできる。

［作用］ 本発明において、非線形光学材料中を基本波レーザ光が
透過する際に生ずる位相のズレを完全にゼロに微調整す
ることにより、位相補償素子等を挿入することを必要と
せず、第２高調波発生装置を安定かつ高出力に作動させ
ることが可能である。

第４図、第５図は、従来構成の代表例を示したものであ
る。図中左方の励起光源の半導体レーザは省略しである
。第４図では、レーザ媒質７から発振した基本波レーザ
光は非線形光学材料１を透過し共振用ミラー６で反射さ
れ、再び非線形光学材料１を通過しレーザ媒質７へ入射
する。基本波レーザ光は非線形光学材料１を透過するご
とに位相差を生じるため、時間に対し不安定性を引き起
こす。これは具体的にはレーザ光のノイズとして観察さ
れる。第５図は、位相補償素子の一つであるえ／４板８
を挿太し、光軸に対し４５゛回転させレーザノイズを除
去せしめるものである。

［実施例］ 第１図は、非線形光学材料１の光出射面側をα＝８９．
８°に傾斜させ、光軸に対して垂直にスライドさせるこ
とにより位相のズレを±５°以内に調整した上でベルチ
ェ素子２を用いて温度制御することにより非線形光学材
料１を熱膨張させて光路長を微調整し位相のずれを完全
にゼロにせしめるものである。非線形光学材料としてＫ
ＴｉＯＰＯ４結晶を用いた場合、温度制御により　１．
６°／℃の精度で位相のズレを微調整でき、±３℃の範
囲で０．０１’Ｃの温度制御をすることにより完全に位
相差をゼロに微調整できた。

第２図、第３図は上述の温度制御の代りに電極３あるい
は圧電素子４を用いてそれぞれ電圧印加による電気光学
効果及び超音波を用いる手段を示したものである。この
場合、非線形光学材料の屈折率が変化し光路長が微調整
できる。

位相差の粗調としては、上述の非線形光学材料ｌの光出
射面を傾斜させ光軸に対して垂直にスライドさせる手段
の他に、非線形光学材料ｌを光軸に対して傾ける方法、
加工寸法調整等の高精度加工による方法等を用いること
が可能である。

［発明の効果］ 本発明は、励起光源、レーザ共振器内のレーザ媒質、非
線形光学材料からなる第２高調波発生装置において温度
調整、電圧印加あるいは超音波印加等の手段を用いて非
線形光学材料中を基本波レーザ光が通過することによっ
て生ずる固有偏光ベクトルの位相のずれを完全に抑制す
ることにより、第２高調波光を安定かつ高出力に得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示し、光路長微調整
手段を有する非線形光学材料の基本構成の側面図であり
、第４図は従来の第２高調波発生装置のブロック図であ
り、第５図は従来のノイズ除去のため位相補償素子のλ
／４板を挿入した場合のブロック図である。 １：非線形光学材料 ２：ベルチェ素子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）共振器外より励起光を入射する励起光源と、該共
   振器内の光軸上に配置されたレーザ媒質及び非線形光学
   材料とを備えた第２高調波発生装置において、該非線形
   光学材料中を通過する基本波レーザ光の光路長を、該非
   線形光学材料を光軸に対して移動させることによって調
   整する機械的な光路長調整手段と、該光路長をさらに熱
   的あるいは電気的に微調整する非機械的な光路長微調整
   手段とを設けたことを特徴とする第２高調波発生装置。
2. （２）該光路長微調整手段は温調素子である請求項１の
   第２高調波発生装置。
3. （３）該光路長微調整手段は電気光学効果により非線形
   光学材料の屈折率を変化せしめる電圧印加用の電極であ
   る請求項１の第２高調波発生装置。
4. （４）該光路長微調整手段は非線形光学材料内に超音波
   を発生せしめ屈折率を変化せしめる圧電素子である請求
   項１の第２高調波発生装置。
5. （５）請求項１〜４のいずれかの第２高調波発生装置を
   情報検出用の光源として用いた光記録媒体の情報読み取
   り装置。