JPH04318989A - 光波長変換装置 - Google Patents
光波長変換装置Info
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- JPH04318989A JPH04318989A JP8559591A JP8559591A JPH04318989A JP H04318989 A JPH04318989 A JP H04318989A JP 8559591 A JP8559591 A JP 8559591A JP 8559591 A JP8559591 A JP 8559591A JP H04318989 A JPH04318989 A JP H04318989A
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Landscapes
- Lasers (AREA)
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
【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。
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。
【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。
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。
【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４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
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４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
【０００４】
【数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、
、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、
【０００６】
【数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、
としたとき、
【０００８】
【数３】
【０００９】
【数４】
【００１０】上記（数３）および（数４）の解が位相整
合条件となる。
合条件となる。
【００１１】
【数５】
【００１２】とおいたとき（数３）および（数４）式の
解は、
解は、
【００１３】
【数６】
【００１４】
【数７】
【００１５】（複号はｉ＝１のとき＋、ｉ＝２のとき−
）となる。
）となる。
【００１６】ここで、
【００１７】
【数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、
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、
【００１９】
【数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。
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。
【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５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
率
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５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
率
【００２２】
【数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
と、屈折率
【００２４】
【数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。
向の偏光成分が感じる屈折率の双方を感じる。
【００２６】なお図５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。
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。
【００２７】このように従来は、２軸性結晶を用いてタ
イプＩＩの位相整合を取る場合、一方向に直線偏光した
基本波を、非線形光学材料の２つの結晶軸方向のいずれ
にも偏光成分が生じるように入射させていたので、基本
波が必然的に２つの屈折率を感じることとなっていた。 こうして基本波が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
。
イプＩＩの位相整合を取る場合、一方向に直線偏光した
基本波を、非線形光学材料の２つの結晶軸方向のいずれ
にも偏光成分が生じるように入射させていたので、基本
波が必然的に２つの屈折率を感じることとなっていた。 こうして基本波が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
。
【００２８】
【数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６
のように現われる温度依存性のものと、図７のように現
われる結晶長依存性のものとがある。
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６
のように現われる温度依存性のものと、図７のように現
われる結晶長依存性のものとがある。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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、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、各々直線偏光したレー
ザービームを発するものが２個用いられ、◆一方の固体
レーザー媒質が、そこから発せられたレーザービームの
直線偏光方向が前記結晶の２つの光学軸の一方の向きと
一致し、他方の固体レーザー媒質が、そこから発せられ
たレーザービームの直線偏光方向が前記２つの光学軸の
他方の向きと一致するように配置されたことを特徴とす
るものである。
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、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、各々直線偏光したレー
ザービームを発するものが２個用いられ、◆一方の固体
レーザー媒質が、そこから発せられたレーザービームの
直線偏光方向が前記結晶の２つの光学軸の一方の向きと
一致し、他方の固体レーザー媒質が、そこから発せられ
たレーザービームの直線偏光方向が前記２つの光学軸の
他方の向きと一致するように配置されたことを特徴とす
るものである。
【００３５】
【作用】一例として、前記図５の例に即して考える。こ
の場合、第２高調波１２を発生させるためには、基本波
１１がＺ軸方向の直線偏光成分と、Ｙ’軸方向の直線偏
光成分とを有することが必要である。そこで上記構成に
おける２つの固体レーザー媒質を、それぞれから発せら
れたレーザービームの直線偏光方向が各々Ｚ軸、Ｙ’軸
方向と一致するように配設して、それらのレーザービー
ムを基本波として非線形光学材料の結晶に入射させれば
、その基本波が第２高調波に変換される。
の場合、第２高調波１２を発生させるためには、基本波
１１がＺ軸方向の直線偏光成分と、Ｙ’軸方向の直線偏
光成分とを有することが必要である。そこで上記構成に
おける２つの固体レーザー媒質を、それぞれから発せら
れたレーザービームの直線偏光方向が各々Ｚ軸、Ｙ’軸
方向と一致するように配設して、それらのレーザービー
ムを基本波として非線形光学材料の結晶に入射させれば
、その基本波が第２高調波に変換される。
【００３６】そしてこの際、一方のレーザービームは前
記（数１０）、（数１１）に示した２つの屈折率の一方
のみを感じて他方は全く感じることがなく、また他方の
レーザービームはその反対であるから、前述したような
位相差Δを生じたとしても基本波の偏光方向がその値に
応じて変動してしまうことはない。
記（数１０）、（数１１）に示した２つの屈折率の一方
のみを感じて他方は全く感じることがなく、また他方の
レーザービームはその反対であるから、前述したような
位相差Δを生じたとしても基本波の偏光方向がその値に
応じて変動してしまうことはない。
【００３７】
【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、本発明の第１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
ングされた固体レーザーロッドである２つのＹＶＯ４
ロッド（以下、Ｎｄ：ＹＶＯ４ ロッドと称する）１６
Ａ、１６Ｂと、これらのＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ａ
、１６Ｂの前方側（図中右方側）に配された共振器ミラ
ー１７と、共振器ミラー１７とＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド
１６Ａ、１６Ｂとの間に配された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。
詳細に説明する。図１は、本発明の第１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
ングされた固体レーザーロッドである２つのＹＶＯ４
ロッド（以下、Ｎｄ：ＹＶＯ４ ロッドと称する）１６
Ａ、１６Ｂと、これらのＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ａ
、１６Ｂの前方側（図中右方側）に配された共振器ミラ
ー１７と、共振器ミラー１７とＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド
１６Ａ、１６Ｂとの間に配された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。
【００３８】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１６Ａ、１６Ｂ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、それぞれ波
長λ２ ＝１０６４ｎｍの直線偏光したレーザービーム
１１を発する。
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１６Ａ、１６Ｂ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、それぞれ波
長λ２ ＝１０６４ｎｍの直線偏光したレーザービーム
１１を発する。
【００３９】外側のＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ａの光
入射側端面１６ａ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２
０が施されている。一方共振器ミラー１７のＫＴＰ結晶
１０側の面１７ａは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５３２ ｎｍの第２高調波１
２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１０６４ｎｍのレーザービーム１１は、
上記の面１６ａ、１７ａ間に閉じ込められて、レーザー
発振を引き起こす。
入射側端面１６ａ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２
０が施されている。一方共振器ミラー１７のＫＴＰ結晶
１０側の面１７ａは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５３２ ｎｍの第２高調波１
２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１０６４ｎｍのレーザービーム１１は、
上記の面１６ａ、１７ａ間に閉じ込められて、レーザー
発振を引き起こす。
【００４０】なお図２に詳しく示すように、非線形光学
効果を有する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
。本例では、このＫＴＰ結晶１０の大きな非線形光学定
数ｄ２４を利用する。したがってＫＴＰ結晶１０には、
そのＺ軸方向の直線偏光成分およびＹ’軸方向の直線偏
光成分を有する基本波を入射させなければならない。そ
こで一方のＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ａは、Ｚ軸方向
に直線偏光したレーザービーム１１を発生する向きに配
され、他方のＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ｂは、Ｙ’軸
方向に直線偏光したレーザービーム１１を発生する向き
に配されている。
効果を有する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
。本例では、このＫＴＰ結晶１０の大きな非線形光学定
数ｄ２４を利用する。したがってＫＴＰ結晶１０には、
そのＺ軸方向の直線偏光成分およびＹ’軸方向の直線偏
光成分を有する基本波を入射させなければならない。そ
こで一方のＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ａは、Ｚ軸方向
に直線偏光したレーザービーム１１を発生する向きに配
され、他方のＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ｂは、Ｙ’軸
方向に直線偏光したレーザービーム１１を発生する向き
に配されている。
【００４１】これらのレーザービーム１１はＫＴＰ結晶
１０に入射して、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。この際、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。 共振器ミラー１７の面１７ａ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、この共振器ミラー１７
からは、ほぼ第２高調波１２のみが取り出される。
１０に入射して、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。この際、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。 共振器ミラー１７の面１７ａ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、この共振器ミラー１７
からは、ほぼ第２高調波１２のみが取り出される。
【００４２】ＫＴＰ結晶１０に入射するレーザービーム
１１のうち、Ｎｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ａから発せら
れたものは、（数１０）に示した屈折率のみを感じて、
（数１１）に示した屈折率は感じない。また、他方のＮ
ｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ｂから発せられたレーザービ
ーム１１は、その反対である。したがって、これらのレ
ーザービーム１１はいずれも、上記２つの屈折率を双方
感じるということがない。そこで本装置においては、前
記（数１２）に示した位相差Δが変動したとしても、レ
ーザービーム１１の直線偏光方向が変化してしまうこと
がなく、高強度の第２高調波１２を安定して得ることが
できる。
１１のうち、Ｎｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ａから発せら
れたものは、（数１０）に示した屈折率のみを感じて、
（数１１）に示した屈折率は感じない。また、他方のＮ
ｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ｂから発せられたレーザービ
ーム１１は、その反対である。したがって、これらのレ
ーザービーム１１はいずれも、上記２つの屈折率を双方
感じるということがない。そこで本装置においては、前
記（数１２）に示した位相差Δが変動したとしても、レ
ーザービーム１１の直線偏光方向が変化してしまうこと
がなく、高強度の第２高調波１２を安定して得ることが
できる。
【００４３】次に図３を参照して、本発明の第２実施例
について説明する。なおこの図３において、既に説明し
たものと同等の要素については同番号を付してあり、そ
れらについての重複した説明は省略する。
について説明する。なおこの図３において、既に説明し
たものと同等の要素については同番号を付してあり、そ
れらについての重複した説明は省略する。
【００４４】この実施例においては、Ｎｄ：ＹＶＯ４
ロッド１６Ａの光入射側端面１６ａにコーティング２０
が施される一方、ＫＴＰ結晶１０の前方側の端面１０ａ
にコーティング１９が施され、このＮｄ：ＹＶＯ４ ロ
ッド１６ＡとＫＴＰ結晶１０とによって共振器が構成さ
れている。そしてポンピング源としてのフェーズドアレ
イレーザー１４は、外側のＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６
Ａと近接した状態に配されている。
ロッド１６Ａの光入射側端面１６ａにコーティング２０
が施される一方、ＫＴＰ結晶１０の前方側の端面１０ａ
にコーティング１９が施され、このＮｄ：ＹＶＯ４ ロ
ッド１６ＡとＫＴＰ結晶１０とによって共振器が構成さ
れている。そしてポンピング源としてのフェーズドアレ
イレーザー１４は、外側のＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６
Ａと近接した状態に配されている。
【００４５】本実施例においても、第１実施例と同様、
一方のＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ａは、Ｚ軸方向に直
線偏光したレーザービーム１１を発生する向きに配され
、他方のＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ｂは、Ｙ’軸方向
に直線偏光したレーザービーム１１を発生する向きに配
されている。 こうすることにより本装置においても、ＫＴＰ結晶１０
の大きな非線形光学定数ｄ２４を利用した上で、位相差
Δが変動したとしてもレーザービーム１１の直線偏光方
向が変化することを防止できる。
一方のＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ａは、Ｚ軸方向に直
線偏光したレーザービーム１１を発生する向きに配され
、他方のＮｄ：ＹＶＯ４ ロッド１６Ｂは、Ｙ’軸方向
に直線偏光したレーザービーム１１を発生する向きに配
されている。 こうすることにより本装置においても、ＫＴＰ結晶１０
の大きな非線形光学定数ｄ２４を利用した上で、位相差
Δが変動したとしてもレーザービーム１１の直線偏光方
向が変化することを防止できる。
【００４６】なお本発明において用いられる固体レーザ
ー媒質は、以上説明した実施例におけるＮｄ：ＹＶＯ４
に限られるものではなく、直線偏光したレーザービー
ムを発するその他のもの（例えば、ＬＮＰ等の直接化合
物レーザー結晶など）が用いられてもよい。
ー媒質は、以上説明した実施例におけるＮｄ：ＹＶＯ４
に限られるものではなく、直線偏光したレーザービー
ムを発するその他のもの（例えば、ＬＮＰ等の直接化合
物レーザー結晶など）が用いられてもよい。
【００４７】
【発明の効果】以上詳細に説明した通り本発明の光波長
変換装置は、固体レーザー媒質を２つ組み合わせて用い
る簡単な構成により、基本波に位相差が生じることを防
止して、常に最大強度の第２高調波が得られるものとな
っている。このように本装置は、大型かつ高精度の温度
調節手段は不要なものであるから、小型でかつ安価に形
成可能となる。また本発明装置は、非線形光学材料の結
晶の長さを厳密に所定値に設定する必要はないから、結
晶長の厳密な測定や調整も不要となり、この点からも安
価に形成可能となる。
変換装置は、固体レーザー媒質を２つ組み合わせて用い
る簡単な構成により、基本波に位相差が生じることを防
止して、常に最大強度の第２高調波が得られるものとな
っている。このように本装置は、大型かつ高精度の温度
調節手段は不要なものであるから、小型でかつ安価に形
成可能となる。また本発明装置は、非線形光学材料の結
晶の長さを厳密に所定値に設定する必要はないから、結
晶長の厳密な測定や調整も不要となり、この点からも安
価に形成可能となる。
【図１】本発明の第１実施例装置の側面図
【図２】上記
第１実施例装置の要部を示す斜視図
第１実施例装置の要部を示す斜視図
【図３】本発明の第
２実施例装置の側面図
２実施例装置の側面図
【図４】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
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
【図５】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
偏光方向との関係を説明するための概略図
【図６】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
動を示すグラフ
【図７】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
を示すグラフ
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１６Ａ、１６Ｂ
Ｎｄ：ＹＶＯ４ ロッド１７ 共振器ミラー
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１６Ａ、１６Ｂ
Ｎｄ：ＹＶＯ４ ロッド１７ 共振器ミラー
Claims (1)
- 【請求項１】 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、各々直線偏光したレ
ーザービームを発するものが２個用いられ、一方の固体
レーザー媒質が、そこから発せられたレーザービームの
直線偏光方向が前記結晶の２つの光学軸の一方の向きと
一致し、他方の固体レーザー媒質が、そこから発せられ
たレーザービームの直線偏光方向が前記２つの光学軸の
他方の向きと一致するように配置されていることを特徴
とする光波長変換装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8559591A JP2651632B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 光波長変換装置 |
| US07/843,719 US5315433A (en) | 1991-02-28 | 1992-02-28 | Optical wavelength converting apparatus |
| US08/208,139 US5432807A (en) | 1991-02-28 | 1994-03-09 | Optical wavelength converting apparatus |
| US08/417,673 US5588014A (en) | 1991-02-28 | 1995-04-06 | Optical wavelength converting apparatus |
| US08/665,916 US5652757A (en) | 1991-02-28 | 1996-06-19 | Optical wavelength converting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8559591A JP2651632B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 光波長変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318989A true JPH04318989A (ja) | 1992-11-10 |
| JP2651632B2 JP2651632B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=13863179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8559591A Expired - Fee Related JP2651632B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-04-17 | 光波長変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2651632B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004504618A (ja) * | 2000-07-24 | 2004-02-12 | ライカ ジオシステムズ アクチエンゲゼルシャフト | 距離又は速度を光学的に測定するための方法及び装置 |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP8559591A patent/JP2651632B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004504618A (ja) * | 2000-07-24 | 2004-02-12 | ライカ ジオシステムズ アクチエンゲゼルシャフト | 距離又は速度を光学的に測定するための方法及び装置 |
| JP4868485B2 (ja) * | 2000-07-24 | 2012-02-01 | ライカ ジオシステムズ アクチエンゲゼルシャフト | 距離又は速度を光学的に測定するための方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2651632B2 (ja) | 1997-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970325 |
|
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |