JPH04323628A - 高調波発生装置 - Google Patents
高調波発生装置Info
- Publication number
- JPH04323628A JPH04323628A JP11944791A JP11944791A JPH04323628A JP H04323628 A JPH04323628 A JP H04323628A JP 11944791 A JP11944791 A JP 11944791A JP 11944791 A JP11944791 A JP 11944791A JP H04323628 A JPH04323628 A JP H04323628A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nonlinear optical
- optical material
- fundamental wave
- harmonic
- semiconductor laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 79
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 79
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000012788 optical film Substances 0.000 claims description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 14
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- 229910003334 KNbO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003327 LiNbO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
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、半導体レーザから出射
される基本波を、非線形光学材料によって高調波に変換
する高調波発生装置に関する。
される基本波を、非線形光学材料によって高調波に変換
する高調波発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体レーザ（以下ＬＤとする）
等から出射される基本波を非線形光学材料に通して、波
長変換された第２高調波や第３高調波を得る装置が種々
提案されている。これらの装置では、複数の反射面で構
成される共振器内に非線形光学材料を配置し、基本波を
共振器内に閉じ込めて増幅させることで、高調波を効率
よく発生させるようにしている。そして、共振器として
は、非線形光学材料の端面に反射膜を設けて、その内部
で共振させるモノリシック型共振器と、複数のミラーを
配置して共振器を構成し、この共振器内に非線形光学材
料を配置したものとが知られている。
等から出射される基本波を非線形光学材料に通して、波
長変換された第２高調波や第３高調波を得る装置が種々
提案されている。これらの装置では、複数の反射面で構
成される共振器内に非線形光学材料を配置し、基本波を
共振器内に閉じ込めて増幅させることで、高調波を効率
よく発生させるようにしている。そして、共振器として
は、非線形光学材料の端面に反射膜を設けて、その内部
で共振させるモノリシック型共振器と、複数のミラーを
配置して共振器を構成し、この共振器内に非線形光学材
料を配置したものとが知られている。
【０００３】図７には、モノリシック型共振器を用いた
従来の第２高調波発生装置の一例が示されている。
従来の第２高調波発生装置の一例が示されている。
【０００４】この第２高調波発生装置１１は、半導体レ
ーザ（以下ＬＤとする）１２、コリメートレンズ１３、
モードマッチングレンズ１４及びモノリシック型共振器
１５によって構成されている。ＬＤ１２は、例えば波長
８６０ｎｍの基本波１６を出射する。コリメートレンズ
１３は、ＬＤ１２から出射される基本波１６をビームに
し、モードマッチングレンズ１４は、モノリシック型共
振器１５内の共振モードと入射ビームとを整合させる役
割をなす。
ーザ（以下ＬＤとする）１２、コリメートレンズ１３、
モードマッチングレンズ１４及びモノリシック型共振器
１５によって構成されている。ＬＤ１２は、例えば波長
８６０ｎｍの基本波１６を出射する。コリメートレンズ
１３は、ＬＤ１２から出射される基本波１６をビームに
し、モードマッチングレンズ１４は、モノリシック型共
振器１５内の共振モードと入射ビームとを整合させる役
割をなす。
【０００５】モノリシック型共振器１５は、例えばＫＮ
ｂＯ３ 結晶等からなる非線形光学材料１７の位相整合
のとれる結晶軸ａ方向に位置する一方の端面を基本波１
６に対して一部透過、第２高調波１８に対して反射の球
面ミラー１９とし、他方の端面を基本波１６に対して反
射、第２高調波１８に対して透過の球面ミラー２０とし
、結晶軸ａと平行な一つの面を基本波１６及び第２高調
波１８に対して全反射の平面ミラー２１とすることによ
り構成され、一方の球面ミラー１９が基本波１６の入射
面をなし、他方の球面ミラー２０が第２高調波１８の出
射面をなしている。
ｂＯ３ 結晶等からなる非線形光学材料１７の位相整合
のとれる結晶軸ａ方向に位置する一方の端面を基本波１
６に対して一部透過、第２高調波１８に対して反射の球
面ミラー１９とし、他方の端面を基本波１６に対して反
射、第２高調波１８に対して透過の球面ミラー２０とし
、結晶軸ａと平行な一つの面を基本波１６及び第２高調
波１８に対して全反射の平面ミラー２１とすることによ
り構成され、一方の球面ミラー１９が基本波１６の入射
面をなし、他方の球面ミラー２０が第２高調波１８の出
射面をなしている。
【０００６】この第２高調波発生装置１１では、ＬＤ１
２から出射された基本波１６が、コリメートレンズ１３
、モードマッチングレンズ１４を通して、モノリッシク
型共振器１１の球面ミラー１９から非線形光学材料１７
内に入射する。この基本波１６は、非線形光学材料１７
の結晶軸ａと平行な方向に伝搬し、球面ミラー２０、平
面ミラー２１、球面ミラー１９で反射されて、三角リン
グ状に共振して増幅される。そして、非線形光学材料１
７の結晶軸ａと平行な方向に伝搬するとき、その一部が
第２高調波１８に変換され、球面ミラー２０を通して出
射される。
２から出射された基本波１６が、コリメートレンズ１３
、モードマッチングレンズ１４を通して、モノリッシク
型共振器１１の球面ミラー１９から非線形光学材料１７
内に入射する。この基本波１６は、非線形光学材料１７
の結晶軸ａと平行な方向に伝搬し、球面ミラー２０、平
面ミラー２１、球面ミラー１９で反射されて、三角リン
グ状に共振して増幅される。そして、非線形光学材料１
７の結晶軸ａと平行な方向に伝搬するとき、その一部が
第２高調波１８に変換され、球面ミラー２０を通して出
射される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような第２高調波
発生装置１１において、基本波１６を第２高調波１８に
効率よく変換するためには、モノリシック型共振器１５
で、基本波１６の共振条件が満たされ、位相整合がとれ
るようにすることが特に重要とされている。このため、
ＬＤ１２、コリメートレンズ１３、モードマッチングレ
ンズ１４、モノリシック型共振器１５などの位置決めや
、モノリシック型共振器１５における球面ミラー１９、
２０、平面ミラー２１などの加工精度を厳密にする必要
がある。したがって、各光学部品の加工や組み付けが厳
密となり、製造作業性を向上させることが困難であった
。
発生装置１１において、基本波１６を第２高調波１８に
効率よく変換するためには、モノリシック型共振器１５
で、基本波１６の共振条件が満たされ、位相整合がとれ
るようにすることが特に重要とされている。このため、
ＬＤ１２、コリメートレンズ１３、モードマッチングレ
ンズ１４、モノリシック型共振器１５などの位置決めや
、モノリシック型共振器１５における球面ミラー１９、
２０、平面ミラー２１などの加工精度を厳密にする必要
がある。したがって、各光学部品の加工や組み付けが厳
密となり、製造作業性を向上させることが困難であった
。
【０００８】そこで、本出願人は、より簡単な構成で第
２高調波を得るために、図６に示すように、外部共振型
ＬＤと非線形光学材料の２つの部品からなる第２高調波
発生装置を既に提案している（実願平２−９４７７７号
）。
２高調波を得るために、図６に示すように、外部共振型
ＬＤと非線形光学材料の２つの部品からなる第２高調波
発生装置を既に提案している（実願平２−９４７７７号
）。
【０００９】この第２高調波発生装置３１は、非線形光
学材料３２の位相整合のとれる結晶軸方向に位置する図
中左側の端面を基本波１６に対して反射、第２高調波１
８に対して透過の平面ミラー３３とし、図中右側の端面
を基本波１６に対して透過の平面３４としている。また
、外部共振型ＬＤ３５を非線形光学材料３２の平面３４
に向けて配置し、基本波１６を平面３４に入射させるよ
うにし、外部共振型ＬＤ３５の図中右側の端面を基本波
１６に対して反射の平面ミラー３６としている。
学材料３２の位相整合のとれる結晶軸方向に位置する図
中左側の端面を基本波１６に対して反射、第２高調波１
８に対して透過の平面ミラー３３とし、図中右側の端面
を基本波１６に対して透過の平面３４としている。また
、外部共振型ＬＤ３５を非線形光学材料３２の平面３４
に向けて配置し、基本波１６を平面３４に入射させるよ
うにし、外部共振型ＬＤ３５の図中右側の端面を基本波
１６に対して反射の平面ミラー３６としている。
【００１０】したがって、この第２高調波発生装置３１
では、外部共振型ＬＤ３５から出射された基本波１６は
、非線形光学材料３２の平面３４から入射し、非線形光
学材料３２の平面ミラー３３で反射されて外部共振型Ｌ
Ｄ３５方向に戻され、外部共振型ＬＤ３５の図中右側の
平面ミラー３６によって反射され、再び非線形光学材料
３２の平面３４に向かうという往復型の共振がなされて
増幅される。そして、基本波１６が非線形光学材料３２
内を結晶軸方向に伝搬するとき、第２高調波１８に変換
されて平面ミラー３３から出射される。
では、外部共振型ＬＤ３５から出射された基本波１６は
、非線形光学材料３２の平面３４から入射し、非線形光
学材料３２の平面ミラー３３で反射されて外部共振型Ｌ
Ｄ３５方向に戻され、外部共振型ＬＤ３５の図中右側の
平面ミラー３６によって反射され、再び非線形光学材料
３２の平面３４に向かうという往復型の共振がなされて
増幅される。そして、基本波１６が非線形光学材料３２
内を結晶軸方向に伝搬するとき、第２高調波１８に変換
されて平面ミラー３３から出射される。
【００１１】しかしながら、この第２高調波発生装置３
１においては、外部共振型ＬＤ３５から出射された基本
波１６が急速に広がるため、非線形光学材料３２に達す
るときには基本波１６が広がってしまう。非線形光学材
料３２による第２高調波１８の発生効率は、基本波１６
の光束の密度に比例するので、光束が広がってしまうと
効率が低下する。また、非線形光学材料３２の反射面が
平面ミラー３３であるため、反射光が有効に戻らず、ロ
スの大きい共振器となり、基本波１６が弱められるので
、第２高調波１８も弱くなってしまうという問題点があ
った。
１においては、外部共振型ＬＤ３５から出射された基本
波１６が急速に広がるため、非線形光学材料３２に達す
るときには基本波１６が広がってしまう。非線形光学材
料３２による第２高調波１８の発生効率は、基本波１６
の光束の密度に比例するので、光束が広がってしまうと
効率が低下する。また、非線形光学材料３２の反射面が
平面ミラー３３であるため、反射光が有効に戻らず、ロ
スの大きい共振器となり、基本波１６が弱められるので
、第２高調波１８も弱くなってしまうという問題点があ
った。
【００１２】したがって、本発明の目的は、外部共振型
ＬＤと非線形光学材料の２つの部品からなる第２高調波
発生装置において、基本波の光束の密度を高めて第２高
調波の発生効率を向上させることにある。
ＬＤと非線形光学材料の２つの部品からなる第２高調波
発生装置において、基本波の光束の密度を高めて第２高
調波の発生効率を向上させることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、半導体レーザから出射される基本波を非線
形光学材料によって高調波に変換する高調波発生装置に
おいて、前記非線形光学材料の位相整合のとれる方向に
位置する一方の端面を基本波に対して透過の平面とし、
他方の端面を基本波に対して反射、高調波に対して透過
の球面ミラーとし、外部共振型半導体レーザをその光出
射面が前記非線形光学材料の平面に近接又は接合するよ
うに配置し、前記外部共振型半導体レーザの光出射面に
対向する端面を基本波に対して反射のミラーとしたこと
を特徴とする。
、本発明は、半導体レーザから出射される基本波を非線
形光学材料によって高調波に変換する高調波発生装置に
おいて、前記非線形光学材料の位相整合のとれる方向に
位置する一方の端面を基本波に対して透過の平面とし、
他方の端面を基本波に対して反射、高調波に対して透過
の球面ミラーとし、外部共振型半導体レーザをその光出
射面が前記非線形光学材料の平面に近接又は接合するよ
うに配置し、前記外部共振型半導体レーザの光出射面に
対向する端面を基本波に対して反射のミラーとしたこと
を特徴とする。
【００１４】以下、本発明について好ましい態様を挙げ
て更に詳細に説明する。
て更に詳細に説明する。
【００１５】ＬＤは、例えばＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、
ＩｎＧａＡｌＰなどの材料を用いて半導体を構成し、ｐ
−ｎ接合面の両端を平行平面ミラーとし、電流を流して
発生した光を上記平行平面ミラーで共振させ、レーザ発
振を起こさせるものが一般的である。本発明で用いる外
部共振型ＬＤは、このように半導体の内部で共振させる
ものでなく、半導体とその外部に配置されたミラーとの
間で共振させレーザ発振させるものを意味し、上記のよ
うな材料で構成された半導体のｐ−ｎ接合面の一方の端
面だけを平面ミラーとし、他方の端面は発生する光を殆
ど透過する面とされている。
ＩｎＧａＡｌＰなどの材料を用いて半導体を構成し、ｐ
−ｎ接合面の両端を平行平面ミラーとし、電流を流して
発生した光を上記平行平面ミラーで共振させ、レーザ発
振を起こさせるものが一般的である。本発明で用いる外
部共振型ＬＤは、このように半導体の内部で共振させる
ものでなく、半導体とその外部に配置されたミラーとの
間で共振させレーザ発振させるものを意味し、上記のよ
うな材料で構成された半導体のｐ−ｎ接合面の一方の端
面だけを平面ミラーとし、他方の端面は発生する光を殆
ど透過する面とされている。
【００１６】また、本発明において、非線形光学材料と
しては、例えばＫＮｂＯ３ 、ＫＴｉＯＰＯ４ 、ＫＨ
２ ＰＯ４ 、ＬｉＮｂＯ３ 等の非線形光学結晶や有
機非線形光学材料を用いることができるが、材料コスト
を低減し、加工を容易にするため、これらの結晶にガラ
ス、プラスチックなどの透明基材を接合したブロックを
使用してもよい。この非線形光学材料は、位相整合がと
れる結晶軸方向に位置する一方の端面を、上記外部共振
型ＬＤから発生する基本波に対して透過の平面とし、他
方の端面を基本波に対して反射、高調波に対して透過の
球面ミラーとしている。
しては、例えばＫＮｂＯ３ 、ＫＴｉＯＰＯ４ 、ＫＨ
２ ＰＯ４ 、ＬｉＮｂＯ３ 等の非線形光学結晶や有
機非線形光学材料を用いることができるが、材料コスト
を低減し、加工を容易にするため、これらの結晶にガラ
ス、プラスチックなどの透明基材を接合したブロックを
使用してもよい。この非線形光学材料は、位相整合がと
れる結晶軸方向に位置する一方の端面を、上記外部共振
型ＬＤから発生する基本波に対して透過の平面とし、他
方の端面を基本波に対して反射、高調波に対して透過の
球面ミラーとしている。
【００１７】本発明の高調波発生装置は、上記非線形光
学材料の基本波に対して透過の平面に、上記外部共振型
ＬＤの基本波の出射面を近接又は接合するように配置し
て構成される。この場合、ＬＤと非線形光学材料との組
み付けは、両者を直接光学用接着剤で接着してもよいが
、電極の引き出し及び確実な接合のため、ＬＤを適当な
台に接着した後、この台ごと非線形光学材料に接着する
方法が好ましく採用される。この場合、接着剤の硬化時
の収縮によりＬＤの位置がずれることを防止するため、
ＬＤを中心として対称な形状の台を用いることが更に好
ましい。
学材料の基本波に対して透過の平面に、上記外部共振型
ＬＤの基本波の出射面を近接又は接合するように配置し
て構成される。この場合、ＬＤと非線形光学材料との組
み付けは、両者を直接光学用接着剤で接着してもよいが
、電極の引き出し及び確実な接合のため、ＬＤを適当な
台に接着した後、この台ごと非線形光学材料に接着する
方法が好ましく採用される。この場合、接着剤の硬化時
の収縮によりＬＤの位置がずれることを防止するため、
ＬＤを中心として対称な形状の台を用いることが更に好
ましい。
【００１８】ところで、本発明において、通常のＬＤを
用いた場合、縦モードがマルチモードになるため、縦モ
ード競合による雑音が大きくなってしまう。そこで、Ｌ
Ｄとしては、シングルモードの基本波を出射するものが
好ましく採用され、例えば分布反射型（ＤＢＲ）や分布
帰還型（ＤＦＢ）を用いることにより、外部共振器を含
めて縦シングルモードにすることができる。また、ＬＤ
と非線形光学材料との間に１／２波長板を介在させれば
、マルチモード発振でもノイズを減らすことができるの
で、その場合には通常のＬＤを用いることもできる。
用いた場合、縦モードがマルチモードになるため、縦モ
ード競合による雑音が大きくなってしまう。そこで、Ｌ
Ｄとしては、シングルモードの基本波を出射するものが
好ましく採用され、例えば分布反射型（ＤＢＲ）や分布
帰還型（ＤＦＢ）を用いることにより、外部共振器を含
めて縦シングルモードにすることができる。また、ＬＤ
と非線形光学材料との間に１／２波長板を介在させれば
、マルチモード発振でもノイズを減らすことができるの
で、その場合には通常のＬＤを用いることもできる。
【００１９】また、非線形光学材料とＬＤとのそれぞれ
の接合面には、ＬＤから発生する基本波に対する反射防
止膜を設けることが好ましい。更に、非線形光学材料と
ＬＤとの接合面には、ＬＤから発生する基本波は透過し
、高調波は反射する光学膜を設けることが好ましい。 このような光学膜を設けることにより、非線形光学材料
中で発生する高調波のうち、ＬＤ方向に透過して失われ
てしまう分を、上記光学膜で反射して非線形光学材料の
球面ミラー側から取り出すことができる。
の接合面には、ＬＤから発生する基本波に対する反射防
止膜を設けることが好ましい。更に、非線形光学材料と
ＬＤとの接合面には、ＬＤから発生する基本波は透過し
、高調波は反射する光学膜を設けることが好ましい。 このような光学膜を設けることにより、非線形光学材料
中で発生する高調波のうち、ＬＤ方向に透過して失われ
てしまう分を、上記光学膜で反射して非線形光学材料の
球面ミラー側から取り出すことができる。
【００２０】
【作用】本発明の高調波発生装置では、ＬＤから発生す
る基本波が非線形光学材料の一方の端面から直接入射し
、非線形光学材料の他方の端面に位置する球面ミラーで
反射されてＬＤ方向に戻され、ＬＤの外側の端面に位置
する平面ミラーで反射されて、再び非線形光学材料中に
入射するという往復型の共振がなされ、基本波が非線形
光学材料中を通過するときに高調波に変換され、この高
調波が非線形光学材料の球面ミラーを通過して出射され
る。
る基本波が非線形光学材料の一方の端面から直接入射し
、非線形光学材料の他方の端面に位置する球面ミラーで
反射されてＬＤ方向に戻され、ＬＤの外側の端面に位置
する平面ミラーで反射されて、再び非線形光学材料中に
入射するという往復型の共振がなされ、基本波が非線形
光学材料中を通過するときに高調波に変換され、この高
調波が非線形光学材料の球面ミラーを通過して出射され
る。
【００２１】ＬＤから出射される基本波は、非線形光学
材料中で急速に広がるが、非線形光学材料の球面ミラー
で反射されて集束するため、光束の密度を高めるととも
に、光のロスを少なくして、高調波の発生効率を向上さ
せることができる。
材料中で急速に広がるが、非線形光学材料の球面ミラー
で反射されて集束するため、光束の密度を高めるととも
に、光のロスを少なくして、高調波の発生効率を向上さ
せることができる。
【００２２】このように、本発明の高調波発生装置は、
ＬＤと非線形光学材料とからなる単純な構成であるため
、小型化、低価格化が可能であり、外部ミラーや各種レ
ンズなどの可動部がないので安定性も向上する。
ＬＤと非線形光学材料とからなる単純な構成であるため
、小型化、低価格化が可能であり、外部ミラーや各種レ
ンズなどの可動部がないので安定性も向上する。
【００２３】
【実施例】図１及び図２には、本発明を第２高調波発生
装置に適用した一実施例が示されている。ただし、本発
明は、第２高調波発生装置に限定されることなく、第３
高調波発生装置に適用することもできる。
装置に適用した一実施例が示されている。ただし、本発
明は、第２高調波発生装置に限定されることなく、第３
高調波発生装置に適用することもできる。
【００２４】図１に示すように、この第２高調波発生装
置４１は、外部共振型ＬＤ４２と、非線形光学材料４３
と、ＬＤ台４４とで構成されている。
置４１は、外部共振型ＬＤ４２と、非線形光学材料４３
と、ＬＤ台４４とで構成されている。
【００２５】外部共振型ＬＤ４２は、ｐ−ｎ接合面の一
方の端面、すなわち図中右側の端面をブラック導波路に
より基本波１６に対して反射の平面ミラー４５とし、そ
れによって波長選択を行ない、縦シングルモードの波長
８６０ｎｍの基本波１６を出射するものとした。また、
ｐ−ｎ接合面の一方の端面、すなわち図中左側の端面に
は、後述する接着剤との界面で基本波１６の反射を防止
する反射防止膜を蒸着し、基本波１６の出射面とした。
方の端面、すなわち図中右側の端面をブラック導波路に
より基本波１６に対して反射の平面ミラー４５とし、そ
れによって波長選択を行ない、縦シングルモードの波長
８６０ｎｍの基本波１６を出射するものとした。また、
ｐ−ｎ接合面の一方の端面、すなわち図中左側の端面に
は、後述する接着剤との界面で基本波１６の反射を防止
する反射防止膜を蒸着し、基本波１６の出射面とした。
【００２６】非線形光学材料４３としては、長さ４．４
６ｍｍのＫＮｂＯ３ 結晶を用い、位相整合がとれる結
晶軸方向に位置する図中左側の端面を半径４．５ｍｍの
球面に加工し、この面に波長８６０ｎｍの基本波１６に
対して９９％反射、波長４３０ｎｍの第２高調波１８に
対して９０％透過の光学膜を蒸着し、球面ミラー４７と
した。また、上記結晶軸方向に位置する図中右側の端面
は、平面４６に加工し、後述する接着剤との界面で基本
波１６の反射を防止する反射防止膜を蒸着によって形成
した。
６ｍｍのＫＮｂＯ３ 結晶を用い、位相整合がとれる結
晶軸方向に位置する図中左側の端面を半径４．５ｍｍの
球面に加工し、この面に波長８６０ｎｍの基本波１６に
対して９９％反射、波長４３０ｎｍの第２高調波１８に
対して９０％透過の光学膜を蒸着し、球面ミラー４７と
した。また、上記結晶軸方向に位置する図中右側の端面
は、平面４６に加工し、後述する接着剤との界面で基本
波１６の反射を防止する反射防止膜を蒸着によって形成
した。
【００２７】外部共振型ＬＤ４２は、ＬＤ台４４の一方
の端面にその光入射面を一致させてＬＤ台４４に接着し
、更にＬＤ台４４及びＬＤ４２の端面を非線形光学材料
４３の平面４６に接着することにより、非線形光学材料
４３と一体化した。
の端面にその光入射面を一致させてＬＤ台４４に接着し
、更にＬＤ台４４及びＬＤ４２の端面を非線形光学材料
４３の平面４６に接着することにより、非線形光学材料
４３と一体化した。
【００２８】そして、図２に示すように、こうして接合
したＬＤ４２、ＬＤ台４４及び非線形光学材料４３を、
ペルチェ素子４８に搭載してＬＤ４２及び非線形光学材
料４３の温度制御を行なうようにした。この第２高調波
発生装置４１は、構成部品が単純でしかも一体化されて
いるため、極めてコンパクトな形状となった。
したＬＤ４２、ＬＤ台４４及び非線形光学材料４３を、
ペルチェ素子４８に搭載してＬＤ４２及び非線形光学材
料４３の温度制御を行なうようにした。この第２高調波
発生装置４１は、構成部品が単純でしかも一体化されて
いるため、極めてコンパクトな形状となった。
【００２９】この第２高調波発生装置４１では、ＬＤ４
２で発生した基本波１６が、ＬＤ４２の光出射面から非
線形光学材料４３に直接入射し、非線形光学材料４３の
球面ミラー４７で反射されてＬＤ４２方向に戻され、更
に、ＬＤ４２の図中右側の端面をなす平面ミラー４５で
反射されて再び非線形光学材料４３内に入射する共振経
路をとって増幅され、基本波１６が非線形光学材料４３
内を位相整合がとれる結晶軸方向に伝搬するとき、第２
高調波１８に変換されて球面ミラー４７から出射する。
２で発生した基本波１６が、ＬＤ４２の光出射面から非
線形光学材料４３に直接入射し、非線形光学材料４３の
球面ミラー４７で反射されてＬＤ４２方向に戻され、更
に、ＬＤ４２の図中右側の端面をなす平面ミラー４５で
反射されて再び非線形光学材料４３内に入射する共振経
路をとって増幅され、基本波１６が非線形光学材料４３
内を位相整合がとれる結晶軸方向に伝搬するとき、第２
高調波１８に変換されて球面ミラー４７から出射する。
【００３０】この場合、ＬＤ４２から出射された基本波
１６は、非線形光学材料４３内で急激に広がるが、球面
ミラー４７で反射されて光束が絞られるので、光束の密
度を高め、反射光の拡散によるロスを少なくすることが
できる。また、ＬＤ４２で発生する基本波１６を、非線
形光学材料４３の球面ミラー４７と、ＬＤ４２の平面ミ
ラー４５との間に直接閉じ込めて共振させるので、共振
器の内部では大きなパワーが得られる。したがって、こ
の第２高調波発生装置４１によれば、第２高調波１８を
効率よく発生させることができる。
１６は、非線形光学材料４３内で急激に広がるが、球面
ミラー４７で反射されて光束が絞られるので、光束の密
度を高め、反射光の拡散によるロスを少なくすることが
できる。また、ＬＤ４２で発生する基本波１６を、非線
形光学材料４３の球面ミラー４７と、ＬＤ４２の平面ミ
ラー４５との間に直接閉じ込めて共振させるので、共振
器の内部では大きなパワーが得られる。したがって、こ
の第２高調波発生装置４１によれば、第２高調波１８を
効率よく発生させることができる。
【００３１】実際、この第２高調波発生装置４１を用い
、外部共振型ＬＤ４２に電流を流して波長８６０ｎｍの
基本波１６を発生させたところ、非線形光学材料４３の
球面ミラー４７から波長４３０ｎｍの第２高調波１８が
効率よく出射するのが観察された。
、外部共振型ＬＤ４２に電流を流して波長８６０ｎｍの
基本波１６を発生させたところ、非線形光学材料４３の
球面ミラー４７から波長４３０ｎｍの第２高調波１８が
効率よく出射するのが観察された。
【００３２】なお、上記第２高調波発生装置４１におい
て、ＬＤ４２と非線形光学材料４３との接合面に、第２
高調波１８に対して反射、基本波１６に対して透過の光
学膜を介在させることにより、非線形光学材料４３で発
生する第２高調波１８のうちＬＤ４２方向に向かうもの
を球面ミラー４７方向へ反射して取り出すことができる
ので、第２高調波１８の出力を更に高めることができる
。また、ＬＤ４２と非線形光学材料４３との接合面に、
１／２波長板を介在させることによって、通常のマルチ
モード発振のＬＤを用いてもノイズを減少させることが
できる。
て、ＬＤ４２と非線形光学材料４３との接合面に、第２
高調波１８に対して反射、基本波１６に対して透過の光
学膜を介在させることにより、非線形光学材料４３で発
生する第２高調波１８のうちＬＤ４２方向に向かうもの
を球面ミラー４７方向へ反射して取り出すことができる
ので、第２高調波１８の出力を更に高めることができる
。また、ＬＤ４２と非線形光学材料４３との接合面に、
１／２波長板を介在させることによって、通常のマルチ
モード発振のＬＤを用いてもノイズを減少させることが
できる。
【００３３】図３及び図４には、本発明を第２高調波発
生装置に適用した他の実施例が示されている。なお、以
下の実施例の説明においては、図１及び図２の実施例と
実質的に同一部分には同符合を付し、その説明を省略す
ることにする。
生装置に適用した他の実施例が示されている。なお、以
下の実施例の説明においては、図１及び図２の実施例と
実質的に同一部分には同符合を付し、その説明を省略す
ることにする。
【００３４】この第２高調波発生装置５１では、ＬＤ台
５２としてＬＤ４２を中心として対称な円筒形状のもの
が採用されている。すなわち、ＬＤ台５２は円筒状をな
し、その中心部に矩形状の透孔５３が形成され、この透
孔５３にＬＤ４２が挿入されている。そして、ＬＤ４２
は、その光出射面をＬＤ台５２の端面に一致するように
配置され、ＬＤ台５２の内周に接着されている。この状
態で、ＬＤ台５２及びＬＤ４２が非線形光学材料４３の
平面４６に接着され、第２高調波発生装置５１が構成さ
れている。
５２としてＬＤ４２を中心として対称な円筒形状のもの
が採用されている。すなわち、ＬＤ台５２は円筒状をな
し、その中心部に矩形状の透孔５３が形成され、この透
孔５３にＬＤ４２が挿入されている。そして、ＬＤ４２
は、その光出射面をＬＤ台５２の端面に一致するように
配置され、ＬＤ台５２の内周に接着されている。この状
態で、ＬＤ台５２及びＬＤ４２が非線形光学材料４３の
平面４６に接着され、第２高調波発生装置５１が構成さ
れている。
【００３５】この実施例では、ＬＤ台５２がＬＤ４２を
中心として対称な形状をなすので、非線形光学材料４３
の平面４６に接着するとき、接着剤の硬化時の収縮が均
等に起こり、ＬＤ４２が傾いて光軸がずれることを防止
できる。
中心として対称な形状をなすので、非線形光学材料４３
の平面４６に接着するとき、接着剤の硬化時の収縮が均
等に起こり、ＬＤ４２が傾いて光軸がずれることを防止
できる。
【００３６】図５には、本発明を第２高調波発生装置に
適用した更に他の実施例が示されている。
適用した更に他の実施例が示されている。
【００３７】この第２高調波発生装置６１は、ＬＤ台６
２の一方の端面に非線形光学材料４３の端部が挿入され
る凹部６４が形成され、中心部に矩形状の透孔６３が形
成されている。そして、ＬＤ４２が上記透孔６３に挿入
されて接着され、更に非線形光学材料４３の端部が上記
凹部６４に挿入されて接着されている。この場合、ＬＤ
４２の光出射面と非線形光学材料４３の平面４６との間
に、０．５ｍｍ以内の間隙が設けられている。このよう
に、ＬＤ４２を非線形光学材料４３に直接接合せず、近
接配置した場合でも、本発明の効果を得ることができる
。
２の一方の端面に非線形光学材料４３の端部が挿入され
る凹部６４が形成され、中心部に矩形状の透孔６３が形
成されている。そして、ＬＤ４２が上記透孔６３に挿入
されて接着され、更に非線形光学材料４３の端部が上記
凹部６４に挿入されて接着されている。この場合、ＬＤ
４２の光出射面と非線形光学材料４３の平面４６との間
に、０．５ｍｍ以内の間隙が設けられている。このよう
に、ＬＤ４２を非線形光学材料４３に直接接合せず、近
接配置した場合でも、本発明の効果を得ることができる
。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部共振型ＬＤを非線形光学材料に近接又は接合し、Ｌ
Ｄの端面に基本波に対する平面ミラーを形成し、非線形
光学材料の端面に基本波に対して反射、高調波に対して
透過の球面ミラーを形成して、ＬＤで発生する基本波を
上記ミラー間に直接閉じ込めて共振させ、非線形光学材
料内で高調波に変換するようにしたので、基本波の光束
の密度を高め、反射時の拡散によるロスを少なくして、
高調波を効率よく発生させて取り出すことができる。
外部共振型ＬＤを非線形光学材料に近接又は接合し、Ｌ
Ｄの端面に基本波に対する平面ミラーを形成し、非線形
光学材料の端面に基本波に対して反射、高調波に対して
透過の球面ミラーを形成して、ＬＤで発生する基本波を
上記ミラー間に直接閉じ込めて共振させ、非線形光学材
料内で高調波に変換するようにしたので、基本波の光束
の密度を高め、反射時の拡散によるロスを少なくして、
高調波を効率よく発生させて取り出すことができる。
【００３９】また、ＬＤと非線形光学材料とを一体化し
た単純な構成からなるため、装置全体が極めてコンパク
トとなり、製造コストも著しく低減できる。更に、各種
のレンズや外部共振器のミラーなどの可動部分がないた
め、安定した性能を得ることができる。
た単純な構成からなるため、装置全体が極めてコンパク
トとなり、製造コストも著しく低減できる。更に、各種
のレンズや外部共振器のミラーなどの可動部分がないた
め、安定した性能を得ることができる。
【図１】本発明を第２高調波発生装置に適用した一実施
例を示す側面図
例を示す側面図
【図２】同第２高調波発生装置をペルチェ素子に搭載し
た状態を示す側面図
た状態を示す側面図
【図３】本発明を第２高調波発生装置に適用した他の実
施例を示す一部切欠き側面図
施例を示す一部切欠き側面図
【図４】同第２高調波発生装置の右側から見た端面図
【
図５】本発明を第２高調波発生装置に適用した更に他の
実施例を示す一部切欠き側面図
図５】本発明を第２高調波発生装置に適用した更に他の
実施例を示す一部切欠き側面図
【図６】本出願人が先に提案した第２高調波発生装置を
示す側面図
示す側面図
【図７】従来の第２高調波発生装置の一例を示す側面図
１６ 基本波
１８ 第２高調波
４１ 第２高調波発生装置
４２ 外部共振型半導体レーザ（外部共振型ＬＤ）４
３ 非線形光学材料 ４４ 半導体レーザ台（ＬＤ台） ４５ 平面ミラー ４６ 平面 ４７ 球面ミラー ４８ ペルチェ素子 ５１ 第２高調波発生装置 ５２ 半導体レーザ台（ＬＤ台） ６１ 第２高調波発生装置 ６２ 半導体レーザ台（ＬＤ台）
３ 非線形光学材料 ４４ 半導体レーザ台（ＬＤ台） ４５ 平面ミラー ４６ 平面 ４７ 球面ミラー ４８ ペルチェ素子 ５１ 第２高調波発生装置 ５２ 半導体レーザ台（ＬＤ台） ６１ 第２高調波発生装置 ６２ 半導体レーザ台（ＬＤ台）
Claims (4)
- 【請求項１】半導体レーザから出射される基本波を非線
形光学材料によって高調波に変換する高調波発生装置に
おいて、前記非線形光学材料の位相整合のとれる方向に
位置する一方の端面を基本波に対して透過の平面とし、
他方の端面を基本波に対して反射、高調波に対して透過
の球面ミラーとし、外部共振型半導体レーザをその光出
射面が前記非線形光学材料の平面に近接又は接合するよ
うに配置し、前記外部共振型半導体レーザの光出射面に
対向する端面を基本波に対して反射のミラーとしたこと
を特徴とする高調波発生装置。 - 【請求項２】前記半導体レーザがシングルモードの基本
波を出射するものである請求項１の高調波発生装置。 - 【請求項３】前記半導体レーザの光出射面と、前記非線
形光学材料の平面との間に、１／２波長板を介在させた
請求項１の高調波発生装置。 - 【請求項４】前記半導体レーザの光出射面と、前記非線
形光学材料の平面との間に、基本波に対して透過、高調
波に対して反射の光学膜を介在させた請求項１〜３のい
ずれか１の高調波発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03119447A JP3133097B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 高調波発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03119447A JP3133097B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 高調波発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04323628A true JPH04323628A (ja) | 1992-11-12 |
| JP3133097B2 JP3133097B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=14761626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03119447A Expired - Fee Related JP3133097B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 高調波発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3133097B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP03119447A patent/JP3133097B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3133097B2 (ja) | 2001-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1222720B1 (en) | Intracavity frequency-converted optically-pumped semiconductor laser | |
| RU2190910C2 (ru) | Лазер с вертикальным резонатором и выводом излучения через поверхность, набор лазеров и способ повышения кпд лазерного устройства | |
| EP0369281B1 (en) | Optically pumped solid laser | |
| US8102893B2 (en) | Multiple emitter VECSEL | |
| EP0425516A1 (en) | TRANSVERSAL SINGLE-MODEL LASER COUPLED TO THE PUMP DIODE. | |
| JP2006313900A (ja) | 外部共振器型の面発光レーザ | |
| US7548569B2 (en) | High-power optically end-pumped external-cavity semiconductor laser | |
| JP2849233B2 (ja) | バルク型共振器構造の光波長変換装置 | |
| JP3133097B2 (ja) | 高調波発生装置 | |
| JP2761678B2 (ja) | レーザーダイオードポンピング固体レーザー | |
| JPH10261825A (ja) | 半導体レーザ光整形光学系及び半導体レーザ励起固体レーザ装置 | |
| JP3163566B2 (ja) | ２次高調波発生デバイス | |
| JPH055919A (ja) | 高調波発生装置 | |
| JPH09153659A (ja) | 発光素子モジュール | |
| JPH11233895A (ja) | 外部共振器型レーザ | |
| JPH04347823A (ja) | 高調波発生装置 | |
| JP2670638B2 (ja) | レーザーダイオードポンピング固体レーザー | |
| Lutgen et al. | 0.7 W green frequency doubled semiconductor disk laser | |
| KR20070058246A (ko) | 후방 광펌핑 방식의 외부 공진기형 면발광 레이저 | |
| JPH1154836A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH0575189A (ja) | レーザーダイオードポンピング固体レーザー | |
| JPH0743758A (ja) | 高調波発生装置 | |
| JPH08320510A (ja) | 高調波発生装置 | |
| JPH04316384A (ja) | 第２高調波発生装置 | |
| JPH0580379A (ja) | 第２高調波発生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |