JPH04318529A - Light wavelength converting device - Google Patents

Light wavelength converting device

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JPH04318529A
JPH04318529A JP8559991A JP8559991A JPH04318529A JP H04318529 A JPH04318529 A JP H04318529A JP 8559991 A JP8559991 A JP 8559991A JP 8559991 A JP8559991 A JP 8559991A JP H04318529 A JPH04318529 A JP H04318529A
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JP
Japan
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crystal
fundamental wave
laser
wavelength conversion
laser beam
Prior art date
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Pending
Application number
JP8559991A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
原田明憲
Akinori Harada
日向浩彰
Hiroaki Hiuga
後藤千秋
Chiaki Goto
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prevent the linear polarizing direction of a fundamental wave from deviating from a specific angle to the optical axis of the biaxial crystal, which is arranged in the resonator of a solid laser and has nonlinear optical effect, owing to the phase difference of the fundamental wave in the crystal to cause a decrease in wavelength conversion efficiency, in the light wavelength conversion device which converts a solid laser oscillation beam as the fundamental wave into a 2nd higher harmonic. CONSTITUTION:An Nd:YVO4 rod 16 as a solid laser medium is held on a rotary shaft 30, which is coupled with the rotary shaft 32 of an adjusting knob 33. The Nd:YVO4 rod 16 is rotated by operating the adjusting knob 33 to vary the optical path length of the laser beam 11 in the crystal.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、基本波を第2高調波に
変換する光波長変換装置、特に詳細には、基本波と第2
高調波との間でタイプIIの位相整合が取られる非線形
光学材料の結晶を用いた光波長変換装置に関するもので
ある。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an optical wavelength conversion device for converting a fundamental wave to a second harmonic.
The present invention relates to an optical wavelength conversion device using a crystal of a nonlinear optical material that achieves type II phase matching with harmonics.

【0002】0002

【従来の技術】例えば特開昭62−189783 号公
報に示されるように、ネオジウム等の希土類がドーピン
グされた固体レーザーロッドを半導体レーザー(レーザ
ーダイオード)によってポンピングするレーザーダイオ
ードポンピング固体レーザーが公知となっている。この
種のレーザーダイオードポンピング固体レーザーにおい
ては、より短波長のレーザー光を得るために、その共振
器内に非線形光学材料のバルク単結晶を配設して、固体
レーザー発振ビームを第2高調波に波長変換することも
行なわれている。
[Prior Art] For example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 189783/1983, a laser diode pumped solid-state laser, in which a solid-state laser rod doped with a rare earth element such as neodymium is pumped by a semiconductor laser (laser diode), has become known. ing. In this type of laser diode-pumped solid-state laser, in order to obtain laser light with a shorter wavelength, a bulk single crystal of a nonlinear optical material is placed inside the resonator, and the solid-state laser oscillation beam is converted into a second harmonic. Wavelength conversion is also performed.

【0003】ところで上記非線形光学材料の結晶として
は、例えばKTPのような2軸性結晶が用いられること
も多い。J.Appl .Phys .Vol.55,
p65(1984)にはYaoらによって、2軸性結晶
であるKTPの位相整合方法に関する内容が詳細に記述
されている。以下、ここに記述されている2軸性結晶に
おける位相整合方法に関して説明する。図3に示すよう
にθを光の進行方向と結晶の光学軸Zとのなす角度とし
、φを光学軸X、Yを含む面においてX軸からの光の進
行方向の角度とする。 ここで、任意の角度で入射したときの基本波および第2
高調波に対する結晶の屈折率を各々
By the way, as the crystal of the above-mentioned nonlinear optical material, a biaxial crystal such as KTP is often used. J. Appl. Phys. Vol. 55,
p.65 (1984), Yao et al. describe in detail the phase matching method for KTP, which is a biaxial crystal. The phase matching method in the biaxial crystal described herein will be explained below. As shown in FIG. 3, θ is the angle between the light traveling direction and the optical axis Z of the crystal, and φ is the angle of the light traveling direction from the X axis in a plane including the optical axes X and Y. Here, the fundamental wave and the second wave when incident at an arbitrary angle.
Each crystal's refractive index for harmonics is

【0004】0004

【数1】[Math 1]

【0005】とし、基本波および第2高調波の光学軸X
、Y、Z各方向の偏光成分に対する結晶の屈折率をそれ
ぞれ、
[0005] and the optical axis of the fundamental wave and the second harmonic is
, the refractive index of the crystal for the polarized light components in the Y and Z directions, respectively.

【0006】[0006]

【数2】[Math 2]

【0007】とする。次に、 kX =sin θ・cos φ kY =sin θ・sin φ kZ =cos θ                
  としたとき、
[0007] Next, kX = sin θ・cos φ kY = sin θ・sin φ kZ = cos θ
When

【0008】[0008]

【数3】[Math 3]

【0009】[0009]

【数4】[Math 4]

【0010】上記(数3)および(数4)の解が位相整
合条件となる。
The solutions of (Equation 3) and (Equation 4) above serve as phase matching conditions.

【0011】[0011]

【数5】[Math 5]

【0012】とおいたとき(数3)および(数4)式の
解は、
##EQU3## The solutions of equations (3) and (4) are:

【0013】[0013]

【数6】[Math 6]

【0014】[0014]

【数7】[Math 7]

【0015】(複号はi=1のとき+、i=2のとき−
)となる。
(The double sign is + when i=1, - when i=2
).

【0016】ここで、[0016] Here,

【0017】[0017]

【数8】[Math. 8]

【0018】なる条件が満足されるとき、基本波と第2
高調波との間で位相整合が取られ、これはタイプIの位
相整合と称されている。また、
When the following conditions are satisfied, the fundamental wave and the second
Phase matching is achieved with the harmonics, which is referred to as type I phase matching. Also,

【0019】[0019]

【数9】[Math. 9]

【0020】なる条件が満たされるときにも、基本波と
第2高調波との間で位相整合が取られ、これは一般にタ
イプIIの位相整合と称されている。
Even when the following conditions are satisfied, phase matching is achieved between the fundamental wave and the second harmonic, and this is generally referred to as type II phase matching.

【0021】ところで、上記のような2軸性結晶を用い
てタイプIIの位相整合を取る場合、結晶に入射させる
基本波が該結晶に関して2つの屈折率を感じるようにな
る。例えば結晶の非線形光学定数d24を利用する場合
、すなわち図4に示すように結晶10の光学軸YからZ
軸側に45°傾いた矢印P方向に直線偏光した(つまり
Y軸方向の直線偏光成分とZ軸方向の直線偏光成分とを
有する)基本波11を入射させて、Y軸方向に直線偏光
した第2高調波12を取り出す場合、基本波11は屈折
By the way, when type II phase matching is achieved using a biaxial crystal as described above, the fundamental wave incident on the crystal senses two refractive indices with respect to the crystal. For example, when using the nonlinear optical constant d24 of the crystal, that is, as shown in FIG.
A fundamental wave 11 that is linearly polarized in the direction of arrow P tilted at 45° toward the axis (that is, has a linearly polarized component in the Y-axis direction and a linearly polarized component in the Z-axis direction) is incident, and the fundamental wave 11 is linearly polarized in the Y-axis direction. When extracting the second harmonic 12, the fundamental wave 11 has a refractive index

【0022】[0022]

【数10】[Math. 10]

【0023】つまりZ軸方向の偏光成分が感じる屈折率
と、屈折率
In other words, the refractive index felt by the polarized light component in the Z-axis direction and the refractive index

【0024】[0024]

【数11】[Math. 11]

【0025】つまり光の進行方向とZ軸に直角なY’方
向の偏光成分が感じる屈折率の双方を感じる。
In other words, both the traveling direction of the light and the refractive index felt by the polarized light component in the Y' direction perpendicular to the Z axis are felt.

【0026】なお図4のように結晶10がカットされて
いる場合、厳密に言えば、基本波11はY’方向(Y軸
からX軸側に傾いた方向)およびZ軸方向に直線偏光し
た状態で入射され、第2高調波12はY’方向に偏光し
た状態で取り出されることになるが、実用上は上記のよ
うに考えて差支えない。
Note that when the crystal 10 is cut as shown in FIG. 4, strictly speaking, the fundamental wave 11 is linearly polarized in the Y' direction (direction tilted from the Y axis toward the X axis) and the Z axis direction. Although the second harmonic wave 12 is extracted in a state polarized in the Y' direction, in practical terms, it may be considered as described above.

【0027】上述のように基本波が2つの屈折率を感じ
ると、それぞれの屈折率に対する偏光成分の間に下記の
位相差Δが生じる。
As described above, when the fundamental wave senses two refractive indices, the following phase difference Δ occurs between the polarized light components for each refractive index.

【0028】[0028]

【数12】[Math. 12]

【0029】この位相差Δが生じると、基本波の直線偏
光方向が位相差Δの値に応じて変化する。こうして基本
波の直線偏光方向が変化すると、非線形光学材料結晶の
光学軸に対する基本波偏光方向の角度が、最大波長変換
効率を得る所定角度からずれてしまい、第2高調波の出
力が低下することになる。このようにして生じる第2高
調波の出力変動は周期性を有するものであり、これには
、上記の式の各パラメータの温度依存性に由来して図5
のように現われる温度依存性のものと、図6のように現
われる結晶長依存性のものとがある。
When this phase difference Δ occurs, the linear polarization direction of the fundamental wave changes in accordance with the value of the phase difference Δ. When the linear polarization direction of the fundamental wave changes in this way, the angle of the fundamental wave polarization direction with respect to the optical axis of the nonlinear optical material crystal deviates from the predetermined angle that obtains the maximum wavelength conversion efficiency, and the output of the second harmonic wave decreases. become. The output fluctuation of the second harmonic generated in this way has periodicity, and this is due to the temperature dependence of each parameter in the above equation, as shown in Figure 5.
There are two types: one is temperature dependent, as shown in Figure 6, and the other is crystal length dependent, as shown in Figure 6.

【0030】そこで、最大の第2高調波出力を得るため
には、結晶温度を最適に制御したり、あるいは結晶長を
最適に調整する必要がある。例えば米国特許第4,91
3,533 号明細書には、前者の手法を採る光波長変
換装置の一例が示されており、一方特開平1−1527
81号公報、同1−152782号公報には、後者の手
法を採る光波長変換装置の一例が示されている。
Therefore, in order to obtain the maximum second harmonic output, it is necessary to optimally control the crystal temperature or optimally adjust the crystal length. For example, U.S. Patent No. 4,91
The specification of No. 3,533 shows an example of an optical wavelength conversion device that adopts the former method, while the specification of Japanese Patent Application Laid-open No. 1-1527
No. 81 and No. 1-152782 disclose an example of an optical wavelength conversion device that adopts the latter method.

【0031】[0031]

【発明が解決しようとする課題】しかし、結晶長を任意
に設定しておいて、結晶温度の制御によって最大の第2
高調波出力を得ようとすると、大きな温度調節ストロー
クが求められるために温調電源やヒートシンクが大型化
し、光波長変換装置の大型化やコストアップを招く。
[Problem to be Solved by the Invention] However, if the crystal length is arbitrarily set and the crystal temperature is controlled, the maximum second
Attempting to obtain harmonic output requires a large temperature adjustment stroke, which increases the size of the temperature control power supply and heat sink, leading to an increase in the size and cost of the optical wavelength conversion device.

【0032】一方、結晶温度が一定となるように温度調
節をし、個々の結晶の長さをその温度に対して最適な値
に調整して対応する場合は、結晶長の許容誤差が極めて
小さいため、現実には、最大の第2高調波出力を得るの
は非常に困難となっている。そして、たとえそのような
ことが可能でも、この場合には、結晶長の厳密な測定お
よび調整の作業が必要となるから、光波長変換装置が大
幅にコストアップしてしまう。
On the other hand, if the temperature is adjusted so that the crystal temperature is constant and the length of each crystal is adjusted to the optimum value for that temperature, the tolerance of the crystal length is extremely small. Therefore, in reality, it is very difficult to obtain the maximum second harmonic output. Even if such a thing were possible, in this case it would be necessary to strictly measure and adjust the crystal length, which would significantly increase the cost of the optical wavelength conversion device.

【0033】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、基本波と第2高調波との間でタイプII
の位相整合が取られる非線形光学材料の結晶を用いて、
最大の第2高調波出力を得ることができ、しかも小型か
つ安価に形成可能な光波長変換装置を提供することを目
的とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides type II
Using a crystal of nonlinear optical material that achieves phase matching of
It is an object of the present invention to provide an optical wavelength conversion device that can obtain the maximum second harmonic output and can be formed compactly and inexpensively.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】本発明による光波長変換
装置は、前述したレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーのように、共振器内に配した固体レーザー媒質を
ポンピングして得られた基本波としてのレーザービーム
を非線形光学材料の結晶に入射させ、この基本波とタイ
プIIの位相整合を取って第2高調波を出射させる光波
長変換装置において、◆固体レーザー媒質として、複屈
折性を持つレーザー媒質が用いられた上で、この固体レ
ーザー媒質を、そこにおける基本波の光路と交わる向き
の軸を中心に回転させて、該レーザー媒質における基本
波光路長を変化させる手段が設けられたことを特徴とす
るものである。
[Means for Solving the Problems] The optical wavelength conversion device according to the present invention uses a laser as a fundamental wave obtained by pumping a solid-state laser medium arranged in a resonator, like the laser diode pumped solid-state laser described above. In an optical wavelength conversion device that makes a beam incident on a crystal of a nonlinear optical material, performs type II phase matching with this fundamental wave, and outputs a second harmonic, ◆A laser medium with birefringence is used as the solid laser medium. the solid-state laser medium is rotated about an axis that intersects the optical path of the fundamental wave therein, thereby changing the optical path length of the fundamental wave in the laser medium. It is something to do.

【0035】[0035]

【作用および発明の効果】上記のように複屈折性を持つ
固体レーザー媒質を用いると、前記(数12)式で示し
た非線形光学材料の結晶内で生じる位相差Δと同様にレ
ーザー媒質内で位相差Δ’が生じる。このときこのレー
ザー媒質を回転させると、固体レーザー内の光路長L’
が変化して位相差Δ’が変化する。そこで、非線形光学
材料の結晶内で生じる位相差Δを補償するようにレーザ
ー媒質を回転させてΔ’を変化させ、調整することによ
り、非線形光学材料結晶に対する基本波の偏光方向を、
最大の波長変換効率が得られるように設定することがで
き、高強度の波長変換された短波長レーザービームを得
ることが可能となる。
[Operation and Effects of the Invention] When a solid laser medium with birefringence is used as described above, the phase difference Δ generated in the crystal of the nonlinear optical material shown in equation (12) above is similar to the phase difference Δ in the laser medium. A phase difference Δ' occurs. At this time, when this laser medium is rotated, the optical path length L' in the solid-state laser becomes
changes, and the phase difference Δ' changes. Therefore, by rotating the laser medium to change and adjust Δ' to compensate for the phase difference Δ that occurs within the crystal of the nonlinear optical material, the polarization direction of the fundamental wave with respect to the crystal of the nonlinear optical material can be changed.
It can be set so as to obtain the maximum wavelength conversion efficiency, and it becomes possible to obtain a high-intensity wavelength-converted short wavelength laser beam.

【0036】そして上記構成の本発明装置は、大型かつ
高精度の温度調節手段は不要で、結晶長の厳密な測定や
調整も不要であるから、小型、安価に形成可能となる。
The device of the present invention having the above structure does not require a large and highly accurate temperature control means, nor does it require strict measurement or adjustment of the crystal length, so it can be formed in a small size and at low cost.

【0037】また本発明装置においては上記回転量を調
節して固体レーザー媒質内の位相差Δ’を調整すること
により、基本波がマルチモード発振している場合であっ
ても、モード競合ノイズの発生を抑えることができる。
Furthermore, in the device of the present invention, by adjusting the amount of rotation and adjusting the phase difference Δ' in the solid laser medium, even when the fundamental wave is oscillating in multiple modes, mode competing noise can be suppressed. The occurrence can be suppressed.

【0038】[0038]

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例による光波
長変換装置を示すものである。この光波長変換装置は一
例として、レーザーダイオードポンピング固体レーザー
に組み込まれたものである。このレーザーダイオードポ
ンピング固体レーザーは、ポンピング光としてのレーザ
ービーム13を発する半導体レーザー(フェーズドアレ
イレーザー)14と、発散光である上記レーザービーム
13を平行光化するコリメーターレンズ15aと、この
レンズ15aを通過したレーザービーム13を集束させ
る集光レンズ15bと、ネオジウム(Nd)がドーピン
グされた複屈折性を持つ固体レーザーロッドであるYV
O4 ロッド(以下、Nd:YVO4 ロッドと称する
)16と、このNd:YVO4 ロッド16の後方側(
図中左方側)に配された共振器ミラー18と、Nd:Y
VO4 ロッド16の前方側に配されたKTP結晶10
とからなる。以上述べた各要素は、共通の筐体(図示せ
ず)にマウントされて一体化されている。なおフェーズ
ドアレイレーザー14は、図示しないペルチェ素子と温
調回路により、所定温度に温調される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained in detail below based on embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows an optical wavelength conversion device according to an embodiment of the present invention. As an example, this optical wavelength conversion device is incorporated into a laser diode pumped solid-state laser. This laser diode pumping solid-state laser includes a semiconductor laser (phased array laser) 14 that emits a laser beam 13 as pumping light, a collimator lens 15a that converts the laser beam 13, which is a diverging light, into a parallel beam, and this lens 15a. A condenser lens 15b that focuses the passed laser beam 13, and a YV which is a solid laser rod doped with neodymium (Nd) and has birefringence.
O4 rod (hereinafter referred to as Nd:YVO4 rod) 16 and the rear side of this Nd:YVO4 rod 16 (
The resonator mirror 18 arranged on the left side in the figure, and the Nd:Y
KTP crystal 10 placed on the front side of the VO4 rod 16
It consists of Each of the elements described above is mounted and integrated in a common housing (not shown). The temperature of the phased array laser 14 is controlled to a predetermined temperature by a Peltier element and a temperature control circuit (not shown).

【0039】このフェーズドアレイレーザー14として
は、波長λ1 =809 nmのレーザービーム13を
発するものが用いられている。一方Nd:YVO4 ロ
ッド16は、上記レーザービーム13によってネオジウ
ム原子が励起されることにより、基本波長λ2 =10
64nmの直線偏光したレーザービーム11を発する。
As this phased array laser 14, one that emits a laser beam 13 having a wavelength λ1 = 809 nm is used. On the other hand, the Nd:YVO4 rod 16 has a fundamental wavelength λ2 = 10 due to neodymium atoms being excited by the laser beam 13.
A linearly polarized laser beam 11 of 64 nm is emitted.

【0040】共振器ミラー18のNd:YVO4 ロッ
ド16側の面18aは球面の一部をなす形状とされ、そ
の表面には、波長1064nmのレーザービーム11は
良好に反射させ(反射率99.9%以上)、波長809
 nmのポンピング用レーザービーム13は良好に透過
させる(透過率99%以上)コーティング20が施され
ている。一方KTP結晶10の前端面10aも球面の一
部をなす形状とされ、その表面には、波長809 nm
のレーザービーム13および波長1064nmのレーザ
ービーム11は良好に反射させ、そして後述する波長5
32 nmの第2高調波12は良好に透過させるコーテ
ィング19が施されている。したがって波長1064n
mのレーザービーム11は、上記の面18a、10a間
に閉じ込められて、レーザー発振を引き起こす。
The surface 18a of the resonator mirror 18 on the Nd:YVO4 rod 16 side is shaped as a part of a spherical surface, and the laser beam 11 with a wavelength of 1064 nm is well reflected on the surface (reflectance of 99.9). % or more), wavelength 809
A coating 20 is applied which allows the pumping laser beam 13 of nm wavelength to pass through it well (transmittance of 99% or more). On the other hand, the front end surface 10a of the KTP crystal 10 is also shaped to form a part of a spherical surface, and the front end surface 10a of the KTP crystal 10 has a shape that forms a part of a spherical surface.
The laser beam 13 with a wavelength of 1064 nm and the laser beam 11 with a wavelength of 1064 nm are well reflected, and the laser beam 11 with a wavelength of 1064 nm is well reflected.
A coating 19 is applied which allows good transmission of the second harmonic 12 of 32 nm. Therefore, the wavelength is 1064n
The laser beam 11 of m is confined between the surfaces 18a and 10a, causing laser oscillation.

【0041】このレーザービーム11は、非線形光学材
料であるKTP結晶10により、波長が1/2すなわち
532 nmの第2高調波12に波長変換される。KT
P結晶10の端面10aには前述した通りのコーティン
グ19が施されているので、このKTP結晶10からは
、ほぼ第2高調波12のみが取り出される。
This laser beam 11 is wavelength-converted by a KTP crystal 10, which is a nonlinear optical material, into a second harmonic wave 12 having a wavelength of 1/2, that is, 532 nm. K.T.
Since the end face 10a of the P crystal 10 is coated with the coating 19 as described above, almost only the second harmonic 12 is extracted from the KTP crystal 10.

【0042】なお図2に詳しく示すように、2軸性結晶
であるKTP結晶10は、YZ面をZ軸周りに24°回
転させた面でカットされている。この構成においては、
矢印Pで示すレーザービーム11の直線偏光方向とZ軸
とが45°の角度をなす場合に、大きな非線形光学定数
d24が利用された上で、基本波としてのレーザービー
ム11と第2高調波12との間で良好にタイプIIの位
相整合が取られ、最大強度の第2高調波12が得られる
As shown in detail in FIG. 2, the KTP crystal 10, which is a biaxial crystal, is cut on a plane obtained by rotating the YZ plane by 24° around the Z axis. In this configuration,
When the linear polarization direction of the laser beam 11 shown by the arrow P and the Z axis form an angle of 45°, the large nonlinear optical constant d24 is used, and the laser beam 11 as the fundamental wave and the second harmonic 12 are Good type II phase matching is achieved between the two, and the second harmonic 12 of maximum intensity is obtained.

【0043】しかし、KTP結晶10によりレーザービ
ーム11に前述のような位相差Δが生じると、その値に
応じてレーザービーム11の直線偏光方向が変化してし
まうので、そのままでは上記45°の角度を実現できな
いことも起こり得る。以下、この45°の角度を実現す
る点について説明する。
However, if the above-mentioned phase difference Δ occurs in the laser beam 11 due to the KTP crystal 10, the linear polarization direction of the laser beam 11 will change according to the value, so if it is left as it is, the above-mentioned 45° angle will change. It is possible that this cannot be achieved. Hereinafter, the point of realizing this 45° angle will be explained.

【0044】Nd:YVO4 ロッド16は、そこにお
けるレーザービーム11の光路に対してほぼ垂直に延び
る回転軸30に固定されており、この回転軸30は保持
台31に回転自在に保持されている。そしてこの保持台
31には、回転軸32を中心として回転自在に調整つま
み33が取り付けられている。回転軸32は図示しない
減速歯車列を介して、上記回転軸30に連結されている
。したがって、調整つまみ33の回転操作により、回転
軸30を中心にNd:YVO4 ロッド16を回転させ
ることができる。
The Nd:YVO4 rod 16 is fixed to a rotating shaft 30 extending substantially perpendicular to the optical path of the laser beam 11 therein, and this rotating shaft 30 is rotatably held on a holding table 31. An adjustment knob 33 is attached to the holding base 31 so as to be rotatable about a rotating shaft 32. The rotating shaft 32 is connected to the rotating shaft 30 via a reduction gear train (not shown). Therefore, by rotating the adjustment knob 33, the Nd:YVO4 rod 16 can be rotated about the rotation shaft 30.

【0045】この方向にNd:YVO4 ロッド16が
回転すると、Nd:YVO4 内におけるレーザービー
ム11の光路長が変化する。この光路長が変化すると、
複屈折性を持つNd:YVO4 内で生じるレーザービ
ームの位相差Δ’が変化しKTP結晶10によるレーザ
ービーム11の位相差Δと合わせたΔ+Δ’が変化する
ことになりその直線偏光が変化する。したがって、Nd
:YVO4 ロッド16を微量ずつ回転させることによ
り、上記45°の角度を実現して、最大強度の第2高調
波12を得ることが可能となる。なお複屈折性を持つ固
体レーザー媒質としてはその他、LNP、NAB、NP
P等を用いてもよい。
When the Nd:YVO4 rod 16 rotates in this direction, the optical path length of the laser beam 11 within the Nd:YVO4 changes. When this optical path length changes,
The phase difference Δ' of the laser beam generated in Nd:YVO4 having birefringence changes, and Δ+Δ' combined with the phase difference Δ of the laser beam 11 due to the KTP crystal 10 changes, and the linear polarization thereof changes. Therefore, Nd
:YVO4 By rotating the rod 16 minutely, it is possible to realize the above-mentioned angle of 45° and obtain the second harmonic wave 12 with maximum intensity. Other solid laser media with birefringence include LNP, NAB, and NP.
P etc. may also be used.

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

【図1】本発明の一実施例装置の側面図FIG. 1: Side view of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実
施例装置の要部を示す概略斜視図
[Fig. 2] A schematic perspective view showing the main parts of the above embodiment device.

【図3】本発明に関連
する結晶内部での基本波進行方向と光学軸Zとがなす角
度θ、および基本波進行方向と光学軸Xとがなす角度φ
を説明する概略図
[Fig. 3] Angle θ between the fundamental wave traveling direction and the optical axis Z inside the crystal related to the present invention, and an angle φ between the fundamental wave traveling direction and the optical axis X
Schematic diagram illustrating

【図4】非線形光学材料の光学軸と基
本波の直線偏光方向との関係を説明するための概略図
[Figure 4] Schematic diagram for explaining the relationship between the optical axis of a nonlinear optical material and the linear polarization direction of the fundamental wave

【図5】第2高調波出力の温度変化に依存する周期的変
動を示すグラフ
[Figure 5] Graph showing periodic fluctuations of second harmonic output depending on temperature changes

【図6】第2高調波出力の結晶長に依存する周期的変動
を示すグラフ
[Figure 6] Graph showing periodic fluctuations of second harmonic output depending on crystal length

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10    KTP結晶 11    レーザービーム(基本波)12    第
2高調波 13    レーザービーム(ポンピング光)14  
  フェーズドアレイレーザー16    Nd:YV
O4 ロッド 18    共振器ミラー 30、32    回転軸 31    保持台 33    調整つまみ
10 KTP crystal 11 Laser beam (fundamental wave) 12 Second harmonic 13 Laser beam (pumping light) 14
Phased array laser 16 Nd:YV
O4 Rod 18 Resonator mirrors 30, 32 Rotating shaft 31 Holding base 33 Adjustment knob

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  共振器内に配された固体レーザー媒質
をポンピングして得られた基本波としてのレーザービー
ムを非線形光学材料の結晶に入射させ、この基本波とタ
イプIIの位相整合を取って第2高調波を出射させる光
波長変換装置において、前記固体レーザー媒質として、
複屈折性を持つレーザー媒質が用いられた上で、この固
体レーザー媒質を、そこにおける基本波の光路と交わる
向きの軸を中心に回転させて、該レーザー媒質における
基本波光路長を変化させる手段が設けられたことを特徴
とする光波長変換装置。
Claim 1: A laser beam as a fundamental wave obtained by pumping a solid laser medium placed in a resonator is incident on a crystal of a nonlinear optical material, and type II phase matching is achieved with this fundamental wave. In an optical wavelength conversion device that emits a second harmonic, as the solid laser medium,
Means for changing the optical path length of the fundamental wave in the laser medium by using a laser medium having birefringence and rotating the solid-state laser medium around an axis that intersects the optical path of the fundamental wave therein. An optical wavelength conversion device characterized by being provided with.
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