JPH04180038A - 高調波発生装置 - Google Patents
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- 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
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- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
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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〕
本発明は物質の非線形光学効果を用いて光ヒームの性質
を変換する光高調波発生装置に関し、特に光高調波発生
又はパラメトリック発振等により高調波を安定化した状
態で出力することかできる光高調波発生装置に関する。
を変換する光高調波発生装置に関し、特に光高調波発生
又はパラメトリック発振等により高調波を安定化した状
態で出力することかできる光高調波発生装置に関する。
従来より非線形光学素子を用いると素子に入射するレー
ザ光の波長を１ ／’ ２とすることか可能な第２次高
調波発生等の高調波の発生か知られている。ここで、非
線形光学素子に入射するレーザ光は角周波数ωのω波と
呼ひ、この入射された非線形光学素子から出射されるレ
ーザ光は角周波数２ωとする第２次高調波の２ω波と呼
ぶこととする。
ザ光の波長を１ ／’ ２とすることか可能な第２次高
調波発生等の高調波の発生か知られている。ここで、非
線形光学素子に入射するレーザ光は角周波数ωのω波と
呼ひ、この入射された非線形光学素子から出射されるレ
ーザ光は角周波数２ωとする第２次高調波の２ω波と呼
ぶこととする。
従来、この種の１／２波長光発生装置として第９図に示
すものかあった。この第９図は従来装置の構成図を示す
。
すものかあった。この第９図は従来装置の構成図を示す
。
同図において従来の１７２波長光発生装置は、角周波数
ωのレーザ光（ω波）を発生する半導体レーサ１と、非
線形光学結晶で形成され、この非線形光学結晶に上記レ
ーザ光（ω波）を入射して角周波数２ωのレーザ光（２
ω波）を発生ぎせる周波数変換部２と、前記半導レーサ
１のω波を周波数変換部２の非線形光学結晶中心に集束
投射する集光レンズ８と、前記半導体レーザ１に駆動電
流を供給する半導体レーサ駆動電源９と、前記半導体レ
ーサ１の温度を一定に調節する温度調節装置５１と、前
記周波数変換部２の非線形光学結晶の温度を一定に調節
する結晶温度調節装置１０とを備える構成である。
ωのレーザ光（ω波）を発生する半導体レーサ１と、非
線形光学結晶で形成され、この非線形光学結晶に上記レ
ーザ光（ω波）を入射して角周波数２ωのレーザ光（２
ω波）を発生ぎせる周波数変換部２と、前記半導レーサ
１のω波を周波数変換部２の非線形光学結晶中心に集束
投射する集光レンズ８と、前記半導体レーザ１に駆動電
流を供給する半導体レーサ駆動電源９と、前記半導体レ
ーサ１の温度を一定に調節する温度調節装置５１と、前
記周波数変換部２の非線形光学結晶の温度を一定に調節
する結晶温度調節装置１０とを備える構成である。
上記周波数変換部２の非線形光学結晶に入射されるω波
は例えば波長か８６０［ｎｍ）の赤外光であり、また非
線形光学結晶で周波数変換された２ω波は波長か４３０
Ｃｎｍ’ｌの青色光である。
は例えば波長か８６０［ｎｍ）の赤外光であり、また非
線形光学結晶で周波数変換された２ω波は波長か４３０
Ｃｎｍ’ｌの青色光である。
前記非線形光学結晶か例えは、ニオブ酸カリウムか用い
られる場合には、結晶温度調節装置１０により結晶温度
か２５°Ｃの一定値に保持される。
られる場合には、結晶温度調節装置１０により結晶温度
か２５°Ｃの一定値に保持される。
次に、前記構成に基つ〈従来装置の動作について説明す
る。
る。
ます、半導体レーザ駆動電源９から一定値の駆動電流１
１か半導体レーサ１に供給され、この半導体レーサ１か
らこの駆動電流１１に対応した周波数ωのω波を発生す
る。このω波は集光レンズ８で周波数変換部２の非線形
光学結晶中心に集束する集束光線束として入射される。
１か半導体レーサ１に供給され、この半導体レーサ１か
らこの駆動電流１１に対応した周波数ωのω波を発生す
る。このω波は集光レンズ８で周波数変換部２の非線形
光学結晶中心に集束する集束光線束として入射される。
前記ω波か入射された周波数変換部２の非線形光学結晶
内において、ω波か集光カウシアンヒームとして光束密
度か高められて高効率で２ω波に周波数変換される。こ
の２ω波を効率良く発生させるためには、非線形光学結
晶内でω波と２ω波との各位相を一致させる所謂位相整
合かとられる必要かある。この位相整合条件を次式に示
す。
内において、ω波か集光カウシアンヒームとして光束密
度か高められて高効率で２ω波に周波数変換される。こ
の２ω波を効率良く発生させるためには、非線形光学結
晶内でω波と２ω波との各位相を一致させる所謂位相整
合かとられる必要かある。この位相整合条件を次式に示
す。
５ｉｎ２θ −１（ｎ ”） −２−（ｎ ２°）
−２）ｍ ＯＯ ／ｆ１′ｎ２“）−２−（ｎ２°）−２） ・
・・（１）ここて、ｎ は常光線屈折率、 ｎ は異常光線屈折率、 添字ω、２ωはそのときの光の角周波 数、 θ は位相整合角度を得るための非線 形結晶の切出角度 である。
−２）ｍ ＯＯ ／ｆ１′ｎ２“）−２−（ｎ２°）−２） ・
・・（１）ここて、ｎ は常光線屈折率、 ｎ は異常光線屈折率、 添字ω、２ωはそのときの光の角周波 数、 θ は位相整合角度を得るための非線 形結晶の切出角度 である。
前式（１）の位相整合条件を満足すべく非線形光学結晶
の複屈折性を利用してこの位相整合をとる場合には、非
線形光学結晶かしかるべき屈折率を維持するように結晶
温度調整装置１０によって非線形光学結晶の温度を一定
に保持する。さらに、半導体レーサーで発生するω波も
半導体レーサーの温度によって変化することから、温度
調節装置５１により半導体レーザーを所定の一定値に保
持する。
の複屈折性を利用してこの位相整合をとる場合には、非
線形光学結晶かしかるべき屈折率を維持するように結晶
温度調整装置１０によって非線形光学結晶の温度を一定
に保持する。さらに、半導体レーサーで発生するω波も
半導体レーサーの温度によって変化することから、温度
調節装置５１により半導体レーザーを所定の一定値に保
持する。
このように、半導体レーサーからのω波を一定にすると
共に、周波数変換部２を所定屈折率に維持することによ
り、装置全体の位相整合条件を満足させて第２次高調波
発生（ＳＨＧ）を可能とする。
共に、周波数変換部２を所定屈折率に維持することによ
り、装置全体の位相整合条件を満足させて第２次高調波
発生（ＳＨＧ）を可能とする。
従来の１／′２波長光発生装置は以上にように構成され
ていたことから、例えばω波の波長かすれた場合にはそ
れに対応する非線形光学結晶温度に存在することから、
その異なる温度において位相整合を取ることか可能であ
る。しかしながら、ω波か長波長側にずれた場合及び短
波長側にすれた場合のいずれの場合にも同様に２ω波の
出力は減衰し、温度を変化させる方向か見いたせないこ
ととなる。このために、半導体レーザ１の温度と駆動電
流値とをいずれも一定することによって波長か一定の値
が維持されるように構成しなければならす、このときに
位相整合か取れるような温度に非線形光学結晶温度を維
持するということか必要となる課題を有していた。
ていたことから、例えばω波の波長かすれた場合にはそ
れに対応する非線形光学結晶温度に存在することから、
その異なる温度において位相整合を取ることか可能であ
る。しかしながら、ω波か長波長側にずれた場合及び短
波長側にすれた場合のいずれの場合にも同様に２ω波の
出力は減衰し、温度を変化させる方向か見いたせないこ
ととなる。このために、半導体レーザ１の温度と駆動電
流値とをいずれも一定することによって波長か一定の値
が維持されるように構成しなければならす、このときに
位相整合か取れるような温度に非線形光学結晶温度を維
持するということか必要となる課題を有していた。
特に、最大の周波数変換効率を得るために半導体レーザ
１と周波数変換部２の非線形光学結晶の双方に温度調整
装置１０．５１を必要とし、装置全体が複雑となるうえ
に、装置の小型化を阻害するといった課題かあった。ま
た、周波数変換部２の非線形光学結晶の温度、半導体レ
ーザ１の温度、半導体レーザ１の駆動電流をすべて一定
に保つように動作させていたので、例えば半導体レーザ
１か経年変化によりその駆動電流に対する波長特性を変
化させた上きにはその変化分たけ２ω波の発生効率か悪
化することとなり、長期間の動作の安定性に欠けるとい
った課題かあった。
１と周波数変換部２の非線形光学結晶の双方に温度調整
装置１０．５１を必要とし、装置全体が複雑となるうえ
に、装置の小型化を阻害するといった課題かあった。ま
た、周波数変換部２の非線形光学結晶の温度、半導体レ
ーザ１の温度、半導体レーザ１の駆動電流をすべて一定
に保つように動作させていたので、例えば半導体レーザ
１か経年変化によりその駆動電流に対する波長特性を変
化させた上きにはその変化分たけ２ω波の発生効率か悪
化することとなり、長期間の動作の安定性に欠けるとい
った課題かあった。
本発明は前記のような従来技術の課題を解決するために
なされたもので、レーザ光発生手段の駆動電流に変調を
加えることによって出力か最大となる波長を知り、これ
に基づいてレーザ光発生手段の温度を制御することによ
って波長を変化させ、簡単な構成で安定性を向上させる
ことかできる高調波発生装置を提供することを目的とす
る。
なされたもので、レーザ光発生手段の駆動電流に変調を
加えることによって出力か最大となる波長を知り、これ
に基づいてレーザ光発生手段の温度を制御することによ
って波長を変化させ、簡単な構成で安定性を向上させる
ことかできる高調波発生装置を提供することを目的とす
る。
第１図は本発明の原理説明図を示す。
同図において本発明に係る高調波発生装置は、所定の角
周波数のレーザ光を発生するレーザ光発生手段（１）と
、前記レーザ光を透過する非線形光学結晶で形成され、
当該非線形光学結晶に入射されるレーザ光の角周波数と
異なる角周波数のレーザ光に周波数変換して出射する光
周波数変換手段（２）と、前記レーザ光発生手段（１）
に供給する駆動電流を変調する変調信号を出力する電流
変調手段（３）と、前記光周波数変換手段（２）から周
波数変換して出射される特定角周波数のレーザ光の光強
度を検出して検出光強度信号を出力する光検出手段（４
）と、前記電流変調手段（３）の変調信号及び光検出手
段（４）の検出光強度信号に基づいて前記レーザ光発生
手段（１）の温度を制御する温度調節手段（５）とを備
えるものである。
周波数のレーザ光を発生するレーザ光発生手段（１）と
、前記レーザ光を透過する非線形光学結晶で形成され、
当該非線形光学結晶に入射されるレーザ光の角周波数と
異なる角周波数のレーザ光に周波数変換して出射する光
周波数変換手段（２）と、前記レーザ光発生手段（１）
に供給する駆動電流を変調する変調信号を出力する電流
変調手段（３）と、前記光周波数変換手段（２）から周
波数変換して出射される特定角周波数のレーザ光の光強
度を検出して検出光強度信号を出力する光検出手段（４
）と、前記電流変調手段（３）の変調信号及び光検出手
段（４）の検出光強度信号に基づいて前記レーザ光発生
手段（１）の温度を制御する温度調節手段（５）とを備
えるものである。
本発明においては、電流変調手段により駆動電流に変調
を加えてレーザ光発生手段に供給し、このレーザ光発生
手段か発生するレーザ光の波長を変化させて光周波数変
換手段に入射し、この光周波数変換手段から出射される
高周波出力か最大となる光強度を光検出手段にて検出さ
れる。この検出された光強度信号に基づいてレーザ光発
生手段の温度を温度調整手段により調整制御することに
より、レーザ光発生手段か発生するレーザ光の波長を光
周波数変換手段の位相整合条件に適合する波長に調整制
御できることとなり、構成の簡略化・小型化か可能とな
り、経年変化に強く長期間安定動作か可能となる。
を加えてレーザ光発生手段に供給し、このレーザ光発生
手段か発生するレーザ光の波長を変化させて光周波数変
換手段に入射し、この光周波数変換手段から出射される
高周波出力か最大となる光強度を光検出手段にて検出さ
れる。この検出された光強度信号に基づいてレーザ光発
生手段の温度を温度調整手段により調整制御することに
より、レーザ光発生手段か発生するレーザ光の波長を光
周波数変換手段の位相整合条件に適合する波長に調整制
御できることとなり、構成の簡略化・小型化か可能とな
り、経年変化に強く長期間安定動作か可能となる。
（ａ）本発明の一実施例
以下、本実施例装置を第２図に基づいて説明する。この
第２図本実施装置の構成図を示す。
第２図本実施装置の構成図を示す。
同図において本実施例に係る高調波発生装置は、前記第
９図記載の従来技術と同様に半導体レーザ１、周波数変
換部２、集光レンズ８及び半導体レーザ駆動電源９を共
通して備え、この構成に加え、前記半導体レーザ駆動電
源９から半導体レーザ１に供給される駆動電流の周波数
を１０［Ｈｚ：］から１００［Ｈｚｌの間で変調する変
調信号をレーザ駆動電源９に出力する電流変調器３と、
前記周波数変換部２から周波数変換して出射される２ω
波の光強度信号を検出する光検出器４と、前記電流変調
器３の変調信号を基準信号として光検出器４て検出した
光強度信号を位相検波する検波器７と、前記検波信号に
基づいて半導体レーサ１の温度を調節制御する温度調節
装置５とを備える構成である。
９図記載の従来技術と同様に半導体レーザ１、周波数変
換部２、集光レンズ８及び半導体レーザ駆動電源９を共
通して備え、この構成に加え、前記半導体レーザ駆動電
源９から半導体レーザ１に供給される駆動電流の周波数
を１０［Ｈｚ：］から１００［Ｈｚｌの間で変調する変
調信号をレーザ駆動電源９に出力する電流変調器３と、
前記周波数変換部２から周波数変換して出射される２ω
波の光強度信号を検出する光検出器４と、前記電流変調
器３の変調信号を基準信号として光検出器４て検出した
光強度信号を位相検波する検波器７と、前記検波信号に
基づいて半導体レーサ１の温度を調節制御する温度調節
装置５とを備える構成である。
次に、上記構成に基つく本実施例装置の動作を第３図〜
第４図に基づいて説明する。この第３図は駆動電流−ω
波波長の関係特性図、第４図はω波波長−２ω波光強度
の関係特性図、第５図は駆動電流−２ω波光強度の関係
特性図を示す。
第４図に基づいて説明する。この第３図は駆動電流−ω
波波長の関係特性図、第４図はω波波長−２ω波光強度
の関係特性図、第５図は駆動電流−２ω波光強度の関係
特性図を示す。
ます、半導体レーサ駆動電源９から供給される駆動電流
Ｉを電流変調器３から出力される変調信号によって変調
する。この駆動電流Ｉの変調は例えは変調周波数１０
［Ｈｚｌ 〜１００ ［Ｈｚ）の間でゆっくりとした浅
い変調がかけられ、この変調された駆動電流Ｉか半導体
レーサ１に供給される。なお、前記変調周波数は変調さ
れた駆動電流■に基づいて発生したレーザ光を情報処理
として用いる場合に情報伝達に用いられる高周波領域と
重ならないような周波数か選択されることとなる一前記
半導体レーサーは駆動電流ｌに基づいてゆっくりと波長
か変化するレーザ光であるω波を出射する。このω波の
波長変化は前記電流変調振幅か例えば１ ［ｍＡ）程
度の場合には約１．３人変化する。この関係を半導体レ
ーザーのケース温度Ｔ ７５（Ｔｏ （実線）、Ｔ、
（鎖線）について第３図に各々示し、この半導体レーサ
ーから出射されるω波の波長かＴ ＝１℃に対して約
３Ａ変化することとなる。
Ｉを電流変調器３から出力される変調信号によって変調
する。この駆動電流Ｉの変調は例えは変調周波数１０
［Ｈｚｌ 〜１００ ［Ｈｚ）の間でゆっくりとした浅
い変調がかけられ、この変調された駆動電流Ｉか半導体
レーサ１に供給される。なお、前記変調周波数は変調さ
れた駆動電流■に基づいて発生したレーザ光を情報処理
として用いる場合に情報伝達に用いられる高周波領域と
重ならないような周波数か選択されることとなる一前記
半導体レーサーは駆動電流ｌに基づいてゆっくりと波長
か変化するレーザ光であるω波を出射する。このω波の
波長変化は前記電流変調振幅か例えば１ ［ｍＡ）程
度の場合には約１．３人変化する。この関係を半導体レ
ーザーのケース温度Ｔ ７５（Ｔｏ （実線）、Ｔ、
（鎖線）について第３図に各々示し、この半導体レーサ
ーから出射されるω波の波長かＴ ＝１℃に対して約
３Ａ変化することとなる。
前記波長変化するω波は集光レンズ８により周波数変換
部２の非線形光学結晶中心に集束投射され、この周波数
変換部２で２ω波に周波数変換される。この関係を半導
レーサーのケース温度Ｔ。
部２の非線形光学結晶中心に集束投射され、この周波数
変換部２で２ω波に周波数変換される。この関係を半導
レーサーのケース温度Ｔ。
かＴ （実線）、Ｔ、（鎖線）について第４図に各々示
し、このケース温度ＴＯでω波の波長λ０のとき位相整
合がとられて最大光強度の２ω波か出射されると共に、
前記ケース温度Ｔ１でω波の波長λ１のとき位相整合か
とられて最大光強度の２ω波が出射されることとなる。
し、このケース温度ＴＯでω波の波長λ０のとき位相整
合がとられて最大光強度の２ω波か出射されると共に、
前記ケース温度Ｔ１でω波の波長λ１のとき位相整合か
とられて最大光強度の２ω波が出射されることとなる。
前記周波数変換部２から出射される２ω波は光検出器４
により光強度信号として検出される。この光強度信号及
び前記変調信号か検波器７に入力され、この検波器７は
変調信号に基づいて光強度信号を位相検波し、半導体レ
ーサ１から出射されるω波か周波数変換効率が最大とな
る波長λ０より波長か大きいか小さいかを判断して検波
信号を温度調節装置５に出力する。
により光強度信号として検出される。この光強度信号及
び前記変調信号か検波器７に入力され、この検波器７は
変調信号に基づいて光強度信号を位相検波し、半導体レ
ーサ１から出射されるω波か周波数変換効率が最大とな
る波長λ０より波長か大きいか小さいかを判断して検波
信号を温度調節装置５に出力する。
このときの駆動電流Ｉと２ω波の光強度との関係を第５
図に示し、同図において周波数変換部２のケース温度か
Ｔｏの場合において駆動電流Ｉ。
図に示し、同図において周波数変換部２のケース温度か
Ｔｏの場合において駆動電流Ｉ。
を含む１００１：ｍＡ：］から１０１１：ｍＡ）の間で
変化させたとき、２ω波の光強度か最大となる波長λの
値が最大変換効率の波長λ０より大きいか小さいかが波
長λ０に対する波長誤差として判断てきることとなる。
変化させたとき、２ω波の光強度か最大となる波長λの
値が最大変換効率の波長λ０より大きいか小さいかが波
長λ０に対する波長誤差として判断てきることとなる。
前記温度調節装置５は波長誤差を表わす検波信号に基づ
いて半導体レーサ１の温度を調節する。
いて半導体レーサ１の温度を調節する。
この調節において、前記最大変換効率の波長λＤに対し
て検出波長λか長い場合には半導体レーザ１のケース温
度を下降させることにより半導体レーサ１から出射する
ω波の波長を短くし、他方波長λ０より検出波長λが短
い場合には半導体レーサ１のケース温度を上昇させるこ
とにより半導体レーサ１から出射するω波の波長を長く
する。
て検出波長λか長い場合には半導体レーザ１のケース温
度を下降させることにより半導体レーサ１から出射する
ω波の波長を短くし、他方波長λ０より検出波長λが短
い場合には半導体レーサ１のケース温度を上昇させるこ
とにより半導体レーサ１から出射するω波の波長を長く
する。
このようにして、レーザ光（ω波、２ω波）の波長変動
のレスポンス（反応速度）が早い駆動電流を変調するこ
とにより、その時点における周波数変換部２の最大変換
効率の波長λ０に対するω波の波長の大小を即座に検出
し、この検出した検出信号に基づいて緩やかに変化する
半導体レーサ１のケース温度を調整し、周波数変換部１
の状態に適応するレーザ光のω波を半導体レーサ１から
常に出射てきることとなる。
のレスポンス（反応速度）が早い駆動電流を変調するこ
とにより、その時点における周波数変換部２の最大変換
効率の波長λ０に対するω波の波長の大小を即座に検出
し、この検出した検出信号に基づいて緩やかに変化する
半導体レーサ１のケース温度を調整し、周波数変換部１
の状態に適応するレーザ光のω波を半導体レーサ１から
常に出射てきることとなる。
（ｂ）本発明の他の実施例
第６図〜第８図は他の実施例における周波数変換部の構
成図を示す。
成図を示す。
第６図に示す他の実施例の周波数変換部２は非線形光学
結晶２１を二つの凹面鏡のフィルタミラー２２．２３て
形成されるファプリーペロー型共振器中に収納して構成
される。
結晶２１を二つの凹面鏡のフィルタミラー２２．２３て
形成されるファプリーペロー型共振器中に収納して構成
される。
また、第７図、第８図に示すように周波数変換部２をモ
ノリシックダブリングキャビティとして構成することも
できる。第７図は定在波キャビティか前方と後方とに伝
播するどちらのω波のビームに対しても位相整合かとら
れ二つの第２次高調波２ω波を生しることとなる。第８
図はリング型共振器で構成され、前方に伝播するω波の
ビームに対してのみ位相整合がとられており、一方向に
のみ第２次高調波２ω波を発生する。
ノリシックダブリングキャビティとして構成することも
できる。第７図は定在波キャビティか前方と後方とに伝
播するどちらのω波のビームに対しても位相整合かとら
れ二つの第２次高調波２ω波を生しることとなる。第８
図はリング型共振器で構成され、前方に伝播するω波の
ビームに対してのみ位相整合がとられており、一方向に
のみ第２次高調波２ω波を発生する。
なお、前記各実施例における高調波発生装置は検波手段
である検波器７により光強度信号を位相検波する構成と
したか、この検波器７を設けることなく光検出手段であ
る光検出器４の検出信号に基づいて直接半導体レーザ１
のケース温度を制御する構成とすることもできる。
である検波器７により光強度信号を位相検波する構成と
したか、この検波器７を設けることなく光検出手段であ
る光検出器４の検出信号に基づいて直接半導体レーザ１
のケース温度を制御する構成とすることもできる。
また、前記各実施例における高調波発生装置は周波数変
換部２にω波を入射して２ω波を出射する第２次高調波
発生（ＳＨＧ）について構成したか、第３次高調波発生
等の任意の複数次高調波を発生する構成とすることもて
きる。さらに、周波数変換部２の異なる複数の角周波数
ω１、ω、、のレーザ光を入射してω、の角周波数のレ
ーザ光を出射するパランｈ ＩＪツク発振、和周波生成
等の非線形光学素子として構成することもてきる。
換部２にω波を入射して２ω波を出射する第２次高調波
発生（ＳＨＧ）について構成したか、第３次高調波発生
等の任意の複数次高調波を発生する構成とすることもて
きる。さらに、周波数変換部２の異なる複数の角周波数
ω１、ω、、のレーザ光を入射してω、の角周波数のレ
ーザ光を出射するパランｈ ＩＪツク発振、和周波生成
等の非線形光学素子として構成することもてきる。
また、前記各実施例において光源として半導体レーザを
用いて構成したか、その発振波長か電流及び温度で変化
するものであれば、発光ダイオード素子等の他の光源で
構成することもてきる。
用いて構成したか、その発振波長か電流及び温度で変化
するものであれば、発光ダイオード素子等の他の光源で
構成することもてきる。
以上説明したように本発明においては、電流変調手段に
より駆動電流に変調を加えてレーザ光発生手段に供給し
、このレーザ光発生手段か発生するレーザ光の波長を変
化させて光周波数変換手段に入射し、この光周波数変換
手段から出射される高周波出力が最大となる光強度を光
検出手段４にて検出し、この検出された光強度信号に基
づいてレーザ光発生手段の温度を温度調整手段により調
整制御することにより、レーザ光発生手段か発生するレ
ーザ光の波長を光周波数変換手段の位相整合条件に適合
する波長に調整制御できることとなり、構成の簡略化・
小型化か可能となる効果を有すると共に、特に、経年変
化に強く長期間安定動作か可能となる効果を有する。
より駆動電流に変調を加えてレーザ光発生手段に供給し
、このレーザ光発生手段か発生するレーザ光の波長を変
化させて光周波数変換手段に入射し、この光周波数変換
手段から出射される高周波出力が最大となる光強度を光
検出手段４にて検出し、この検出された光強度信号に基
づいてレーザ光発生手段の温度を温度調整手段により調
整制御することにより、レーザ光発生手段か発生するレ
ーザ光の波長を光周波数変換手段の位相整合条件に適合
する波長に調整制御できることとなり、構成の簡略化・
小型化か可能となる効果を有すると共に、特に、経年変
化に強く長期間安定動作か可能となる効果を有する。
第１図は本発明の原理説明図、
第２図は本発明の一実施例構成図、
第３図は第２図記載実施例の駆動電流−ω波波長の関係
特性図、 第４図は第２図記載実施例のω波波長−２ω波光強度の
関係特性図、 第５図は第２図記載実施例の駆動電流−２ω波光強度の
関係特性図、 第６図ないし第８図は各地の実施例の周波数変換部の構
成図、 第９図は従来の高調波発生装置の構成図を示す。 １・・・半導体レーザ（レーザ光発生手段）２・・・周
波数変換部（光周波数変換手段）３・・・電流変調器（
電流変調手段） ４・・・光検出器（光検出手段） ５・温度調節装置（温度調節手段） ７・検波器（検波手段） ８・・集光レンズ ９・・半導体レーザ駆動電源 １０・結晶温度調節装置 出願人代理人 石 川 泰 男本発明／）撃理
観明回 都 １ 回 ン卜；、、！ｉ 日１１θ−）−尖先イタ′弓（β１λ
八〈Ｌ巨］第 ２ 磨 Ｗ求 ｈ 午３ 図 ω叉※慢−２Ｗ欠尤強渡０関庁竹性回 英４ 図 、恥１ガ亀流、−２Ｗ沃光強漬Ｏ関保竹・囲回躬 ５
図 他ｆ″）宴施例Ｏ周天べ変按郁の構成国め ６ 回 ＠ｆ″）臭施そ７１１ Ｑ周速数イ９〔掬会卸斗−ｊ２
万＼ミ図佑 ７ 図 イＣ乙Ｏ実施イクリＯ周ｊＺｋ４安５〔変援郁Ｏ構万＼
ど巨コ結 ６ 巨
特性図、 第４図は第２図記載実施例のω波波長−２ω波光強度の
関係特性図、 第５図は第２図記載実施例の駆動電流−２ω波光強度の
関係特性図、 第６図ないし第８図は各地の実施例の周波数変換部の構
成図、 第９図は従来の高調波発生装置の構成図を示す。 １・・・半導体レーザ（レーザ光発生手段）２・・・周
波数変換部（光周波数変換手段）３・・・電流変調器（
電流変調手段） ４・・・光検出器（光検出手段） ５・温度調節装置（温度調節手段） ７・検波器（検波手段） ８・・集光レンズ ９・・半導体レーザ駆動電源 １０・結晶温度調節装置 出願人代理人 石 川 泰 男本発明／）撃理
観明回 都 １ 回 ン卜；、、！ｉ 日１１θ−）−尖先イタ′弓（β１λ
八〈Ｌ巨］第 ２ 磨 Ｗ求 ｈ 午３ 図 ω叉※慢−２Ｗ欠尤強渡０関庁竹性回 英４ 図 、恥１ガ亀流、−２Ｗ沃光強漬Ｏ関保竹・囲回躬 ５
図 他ｆ″）宴施例Ｏ周天べ変按郁の構成国め ６ 回 ＠ｆ″）臭施そ７１１ Ｑ周速数イ９〔掬会卸斗−ｊ２
万＼ミ図佑 ７ 図 イＣ乙Ｏ実施イクリＯ周ｊＺｋ４安５〔変援郁Ｏ構万＼
ど巨コ結 ６ 巨
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、所定の角周波数のレーザ光を発生するレーザ光発生
手段（１）と、 前記レーザ光を透過する非線形光学結晶で形成され、当
該非線形光学結晶に入射されるレーザ光の角周波数と異
なる角周波数のレーザ光に周波数変換して出射する光周
波数変換手段（２）と、前記レーザ光発生手段（１）に
供給する駆動電流を変調する変調信号を出力する電流変
調手段（３）と、 前記光周波数変換手段（２）から周波数変換して出射さ
れる特定角周波数と異なる角周波数のレーザ光の光強度
を検出して検出光強度信号を出力する光検出手段（４）
と、 前記電流変調手段（３）の変調信号及び光検出手段（４
）の検出光強度信号に基づいて前記レーザ光発生手段（
１）の温度を制御する温度調節手段（５）とを備えるこ
とを 特徴とする高調波発生装置。 ２、請求項１記載の高調波発生装置において、前記電流
変調手段（３）の変調信号における変調周波数に基づい
て光検出手段（４）の検出光強度信号を位相検波する検
波手段（７）を備え、前記検波手段（７）の検波出力信
号に基づいて前記温度調整手段（５）を制御して光周波
数変換手段（２）から周波数変換して出射される特定角
周波数のレーザにおける光強度を略一定に制御すること
を 特徴とする高調波発生装置。 ３、前記請求項１記載の高調波発生装置において、 前記レーザ光発生手段（１）は異なる複数のレーザ光を
発生する半導体レーザで形成され、前記温度調整手段（
５）は電流変調手段（３）の変調信号及び光検出手段（
４）の検出光強度信号に基づいて前記レーザ光発生手段
（１）の半導体レーザの温度を制御することを 特徴とする高調波発生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2310195A JP2942619B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 高調波発生装置 |
| US07/699,013 US5168503A (en) | 1990-11-15 | 1991-05-13 | Harmonic generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2310195A JP2942619B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 高調波発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04180038A true JPH04180038A (ja) | 1992-06-26 |
| JP2942619B2 JP2942619B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=18002319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2310195A Expired - Fee Related JP2942619B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 高調波発生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5168503A (ja) |
| JP (1) | JP2942619B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2805400B2 (ja) * | 1991-06-14 | 1998-09-30 | 富士写真フイルム株式会社 | 光波長変換装置 |
| US5265115A (en) * | 1991-08-30 | 1993-11-23 | Hoya Corporation | Solid-state laser device having a feedback loop |
| US5237637A (en) * | 1992-06-29 | 1993-08-17 | At&T Bell Laboratories | Resonantly enhanced optical second harmonic generator |
| US5347529A (en) * | 1992-08-07 | 1994-09-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for generating a distortion-free, frequency-modulated optical signal and apparatus for the implementation of such a method |
| EP0585758B1 (en) * | 1992-08-26 | 1998-10-14 | Sony Corporation | Optical wavelength converter |
| KR950002069B1 (ko) * | 1992-11-25 | 1995-03-10 | 삼성전자주식회사 | 제2고조파 발생장치(Second Harmonic Generator) |
| US5477378A (en) * | 1994-08-11 | 1995-12-19 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Multiple crystal non-linear frequency conversion apparatus |
| US5898718A (en) * | 1997-05-19 | 1999-04-27 | Altos Inc. | Method and apparatus for optimizing the output of a multi-peaked frequency harmonic generator |
| US5926495A (en) * | 1997-08-04 | 1999-07-20 | Litton Systems, Inc. | Laser diode pump wavelength sensing and control apparatus and method |
| US6009110A (en) * | 1998-03-11 | 1999-12-28 | Lightwave Electronics Corporation | Pulse amplitude control in frequency-converted lasers |
| JP3740291B2 (ja) * | 1998-08-24 | 2006-02-01 | 日本オプネクスト株式会社 | 光送信器 |
| CN1568564A (zh) | 2000-11-22 | 2005-01-19 | 维思克斯公司 | 用于非线性光学元件的温度启动的定位设备 |
| DE10126300C1 (de) * | 2001-05-30 | 2003-01-23 | Infineon Technologies Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Messen einer Temperatur in einem integrierten Halbleiterbauelement |
| CN1311448C (zh) * | 2002-02-25 | 2007-04-18 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 操作半导体激光器的盘驱动器的方法以及盘驱动器 |
| JP2003295243A (ja) * | 2002-04-04 | 2003-10-15 | Canon Inc | 高調波光源装置、その駆動方法、およびそれを用いた画像表示装置、画像形成装置、光記録装置 |
| US6931035B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-08-16 | Coherent, Inc. | Q-switching method for pulse train generation |
| US20070091943A1 (en) * | 2005-10-20 | 2007-04-26 | Brocklin Andrew L V | Light source module |
| US7505492B2 (en) * | 2007-05-11 | 2009-03-17 | Corning Incorporated | Alignment of lasing wavelength with wavelength conversion peak using modulated wavelength control signal |
| US7802478B2 (en) | 2007-06-27 | 2010-09-28 | Corning Incorporated | Methods and apparatus for measuring elastic modulus of non-solid ceramic materials by resonance |
| JP5098803B2 (ja) * | 2008-05-21 | 2012-12-12 | パナソニック株式会社 | レーザ駆動装置 |
| US8204091B2 (en) * | 2008-07-03 | 2012-06-19 | Corning Incorporated | Wavelength normalization in phase section of semiconductor lasers |
| EP3432847B1 (en) * | 2016-03-26 | 2020-01-22 | Norlase Aps | Medical laser system |
| JP7087928B2 (ja) * | 2018-11-06 | 2022-06-21 | 日本電信電話株式会社 | 波長変換装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3858056A (en) * | 1974-01-22 | 1974-12-31 | Westinghouse Electric Corp | Means and method for stabilized optimized temperature phase matched optical parametric generation |
| US4019159A (en) * | 1975-10-14 | 1977-04-19 | Hughes Aircraft Company | Optical frequency doubler using electro-optic crystal with improved feedback control of crystal phase match |
| US5063568A (en) * | 1988-09-05 | 1991-11-05 | Fujitsu Limited | Wavelength stabilized light source |
-
1990
- 1990-11-15 JP JP2310195A patent/JP2942619B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-05-13 US US07/699,013 patent/US5168503A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5168503A (en) | 1992-12-01 |
| JP2942619B2 (ja) | 1999-08-30 |
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