JPH0478197B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0478197B2
JPH0478197B2 JP62092906A JP9290687A JPH0478197B2 JP H0478197 B2 JPH0478197 B2 JP H0478197B2 JP 62092906 A JP62092906 A JP 62092906A JP 9290687 A JP9290687 A JP 9290687A JP H0478197 B2 JPH0478197 B2 JP H0478197B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
wavelength
potassium niobate
incident
crystal
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62092906A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63258088A (ja
Inventor
Hideo Suzuki
Yasutsugu Oosumi
Nobuhiro Morita
Osamu Matsumoto
Juji Kobayashi
Yasushi Oohayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP9290687A priority Critical patent/JPS63258088A/ja
Publication of JPS63258088A publication Critical patent/JPS63258088A/ja
Publication of JPH0478197B2 publication Critical patent/JPH0478197B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、非線形光学結晶としてニオブ酸カリ
ウム結晶(KNbO3結晶)を用いた波長可変レー
ザ装置に関するものである。
[従来の技術] 従来、この種の装置には、第5図に示すような
温度位相整合型の光パラメトリツク発振器や、角
度位相整合型の光パラメトリツク発振器の発振光
を入射光とし、ニオブ酸カリウム結晶の温度を可
変制御することによつて入射光の第2高調波を出
射光として出力する温度位相整合型の第2高調波
発生器(図示せず)などが知られていた。
第5図において、入射ミラー1と出射ミラー2
の間に非線形光学結晶としてのニオブ酸カリウム
結晶3を配設し、励起光4として波長が532nmの
レーザ光を用い、前記ニオブ酸カリウム結晶3の
温度をヒーター5で可変制御することによつて発
振光6の波長を第6図に示すように変えていた。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、第5図に示す従来の光パラメト
リツク発振器は温度位相整合型であるためつぎの
ような問題点があつた。
(イ) ヒーター5によつて結晶3の温度を制御して
いるため、温度の安定性が悪く、発振光6の波
長変動が大きかつた(例えば10nm程度変動し
ていた)。
(ロ) 温度制御であるので発振光6の波長をすばや
く変化させることができなかつた。
(ハ) ヒーター5の制御故障で結晶3の温度が220
℃を越えたり、ヒーター5の断線で結晶5の温
度が室温まで急冷した場合、結晶3を破壊する
おそれがあつた。
(ニ) 入射ミラー1と出射ミラー2の間にヒーター
5を配設するので、ミラー1,2間距離が大き
くなり、発振効率をさげていた。また、従来の
温度位相整合型の第2高調波発生器についても
略同様の問題点があつた。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもの
で、非線形光学定数が大きいニオブ酸カリウム結
晶のもつ有利な特性を維持しつつ、波長変動が小
さく、波長の変化がすばやく、結晶を破壊するお
それもなく、しかも効率のよい波長可変レーザ光
を出力する装置を得ることを目的とするものであ
る。
[問題点を解決するための手段] 本発明による波長可変レーザ装置は、入射ミラ
ーと出射ミラーの間にニオブ酸カリウム結晶を配
設し、前記入射ミラーを介して前記ニオブ酸カリ
ウム結晶に入射する励起光の入射角を変えること
によつて、前記出射ミラーを介して出力する発振
光の波長を変える光パラメトリツク発振器と、前
記光パラメトリツク発振器の出力する発振光を入
射光とし、ニオブ酸カリウム結晶への入射角を制
御することによつて前記入射光の第2高調波を出
射光として出力する第2高調波発生器とを具備し
てなることを特徴とするものである。
[作用] 光パラメトリツク発振器においては、入射ミラ
ーを介してニオブ酸カリウム結晶に入力している
励起光が所定のしきい値を越えると所定波長の発
振光によるパラメトリツク発振が生じる。この発
振光はコヒーレント光であつて、その波長は、入
射ミラーを介してニオブ酸カリウム結晶に入射す
る励起光の入射角を変えることによつて所定範囲
(例えば750〜930nm、1250〜1800nm)で連続的
に変わる。
第2高調波発生器においては、前記光パラメト
リツク発振器の出力する発振光を入射光とし、ニ
オブ酸カリウム結晶への入射角を制御することに
よつて入射光の第2高調波を出射光として出力す
る。このため、装置全体の波長可変範囲は、光パ
ラメトリツク発振器の波長可変範囲のみならず、
その1/2の範囲にまで拡大する。
[実施例] 第1図は本発明の一実施例を示すもので、10
は光パラメトリツク発振器、11は第2高調波発
生器である。12は励起光で、この励起光12は
例えばパルス型Nd−YAGレーザーの第2高調波
(波長=532nm)からなつている。前記光パラメ
トリツク発振器10は、コリメータレンズ13、
入射ミラー14、出射ミラー15およびこれらの
ミラー14,15間に配設された非線形光学結晶
としてのニオブ酸カリウム結晶(KNbO3結晶)
16を主体に構成され、前記ニオブ酸カリウム結
晶16を固定した回動テーブル17をステツピン
グモータ18で回動することによつて前記結晶1
6を中心軸19の回りに矢印方向に回動し、前記
励起光12の前記結晶16の光学軸c軸に対する
入射角θ1を変え発振光20の波長を一定範囲(例
えば750〜930nmの範囲と1250〜1800nmの範囲)
で連続的に変えるように構成されている。
前記第2高調波発生器11は、前記光パラメト
リツク発振器10から出力する発振光20を入射
光とし、レンズ21,22間に配設された非線形
光学結晶としてのニオブ酸カリウム結晶
(KNbO3結晶)23の中心軸24の回りの矢印方
向への回動角をステツピングモータ28および回
動テーブル27によつて制御することによつて前
記結晶23の光学軸c軸に対する入射角θ2を制御
し、前記入射光(=発振光20)の第2高調波を
出射光25として出力するように構成されてい
る。
つぎに前記実施例の作用について第2図を併用
して説明する。
光パラメトリツク発振器10に対する励起光1
2として、パルス型Nd−YAGレーザーの第2高
調波で、波長λp(=532nm)、エネルギー130mJ、
パルス幅10nsec、繰返し周波数10Hzのレーザ光を
用い、ニオブ酸カリウム結晶16の大きさを結晶
の光学軸a,b,c軸にそつてそれぞれa=9
mm、b=6mm、c=6mmとし、励起光12をc軸
に対して角度θ1で入射したものとすると、TYPE
−1、−2での入射角θ1(度)と発振光20の波長
(nm)とは、第2図に点線と実線で示すようにな
つた。ここでTYPE−1、−2とは位相整合の種
類を表わし、TYPE−1は発振光20のシグナル
(波長λs)とアイドラー(波長λi)とがともに異
常光になる場合(o→e+e)をさし、TYPE−
2は発振光20のシグナルλsとアイドラーλiとが
それぞれ常光と異常光になる場合(o→o+e)
をさす。励起光12、発振光20(シグナルとア
イドラー)に対する結晶16の屈折率をnp、ns、
niとすると、位相整合条件は、 no p/λp=ne s/λs+ne i/λi…(TYPE−1) no p/λp=no s/λs+ne i/λi…(TYPE−2) …(1) および 1/λp=1/λs+1/λi …(2) となる。なお、第2図に点線で示すようなTYPE
−1の位相整合条件では入射角θ1の変化に対する
発振光20の波長の変化が急峻となり波長可変調
整が難かしいので、一般的には、第2図に実線で
示すようなTYPE−2の位相整合条件の方が波長
可変調整が容易である。このTYPE−2において
は入射角θ1を50〜90度の範囲で変えることによつ
て発振光20の波長は、750〜930nm(=λs)の範
囲と、1250〜1800nm(=λi)の範囲とで連続的に
変わる。
つぎに、上述のような波長可変範囲を有する発
振光20が入射光として第2高調波発生器11に
入力するので、ニオブ酸カリウム結晶23の回動
角を制御することによつて結晶23の光学軸c軸
に対する入射角θ2を制御し、入射光(=発振光2
0)の第2高調波(波長は1/2になる)を出射光
25として出力する。
なお、第3図に示すように、第1図の光パラメ
トリツク発振器10の代りに、エネルギーが
5mJ/パルス、パルス幅が約5ナノ秒、繰返し周
波数が10Hzのレーザー光で500〜1230nmの範囲の
発振光を出力する光パラメトリツク発振器30を
用い、この発振光の波長可変範囲が840〜1200nm
のレーザー光を入射光31として用いた場合に
は、ニオブ酸カリウム結晶23の回動角を制御す
ることによつてTYPE−1の位相整合をとつたと
きの入射角θ2と入射光31および出射光32の波
長との関係は第4図のようになり、出射光32の
波長可変範囲は420〜600nmとなつた。
前記実施例では、光パラメトリツク発振器と第
2高調波発生器とは、それぞれニオブ酸カリウム
結晶を回動することによつてこの結晶に入射する
励起光と発振光の入射角を変えるようにしたが、
本発明はこれに限るものでなく、ニオブ酸カリウ
ム結晶に入射する励起光または発振光の入射角を
変えるものであればよい。例えば、光パラメトリ
ツク発振器は、ニオブ酸カリウム結晶を固定して
おき、励起光源からの励起光をコリメータレンズ
で集光した後、回動可能な反射ミラーおよび凹面
鏡を経、入射ミラーを介して結晶に入射し、回動
可能な反射ミラーを回動することによつて結晶に
入射する励起光の入射角を変えるようにしてもよ
く、または、励起光源およびコリメータレンズを
一体として結晶の回りに回動することによつて結
晶に入射する励起光の入射角を変えるようにして
もよい。
また、第2高調波発生器は、ニオブ酸カリウム
結晶を固定しておき、回動可能な反射ミラーと凹
面鏡の組み合わせにより、または光パラメトリツ
ク発振器自体を回動することにより、光パラメト
リツク発振器から出力する発振光の結晶への入射
角を変えるようにしてもよい。
[発明の効果] 本発明による波長可変レーザ装置は、上記のよ
うにニオブ酸カリウム結晶に入射する励起光の入
射角を変えることによつて発振光の波長を変える
角度位相整合型の光パラメトリツク発振器と、こ
の光パラメトリツク発振器の出力する発振光を入
射光とし、ニオブ酸カリウム結晶への入射角を制
御することによつて入射光の第2高調波を出射光
とする角度位相整合型の第2高調波発生器とによ
つて波長可変レーザ光を得るようにした。このた
め、光パラメトリツク発振器については非線形光
学定数の大きいニオブ酸カリウム結晶の利点を維
持しつつ、温度位相整合型であつた従来の光パラ
メトリツク発振器の問題点のほぼ全部を解決する
ことができる。すなわち、角度制御は温度制御と
比べて制御精度を高くできるとともに制御速度も
はやくできるので、発振光の波長の変動を小さく
抑えることができる(例えば1nm以下)ととも
に、波長の変化をすばやく行うことができる。さ
らに、温度制御でないので、温度制御故障等によ
つて結晶破壊が生じるおそれもなく、ヒーターが
不要なのでミラー間距離を従来の温度位相整合型
と比べて短かくすることができ、発振効率を上げ
ることができる。
さらに、第2高調波発生器についても、角度位
相整合型としたので、温度位相整合型である従来
の第2高調波発生器の問題点のほぼ全部を解決
し、上述の光パラメトリツク発振器と略同様の効
果をあげることができる。
例えば光パラメトリツク発振器への励起光の波
長を532nmとした場合、750〜930nmの範囲と、
光通信に用いられる1300nm、1550nm帯を含む
1250〜1800nmの範囲で連続的に波長を変えるこ
とのできるコヒーレントな発振光を得ることがで
きる。そして、この発振光は第2高調波発生器に
よつて第2高調波(波長が1/2になる)に変換で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による波長可変レーザ装置の一
実施例を示す構成図、第2図は第1図の光パラメ
トリツク発振器の作用を説明する特性図、第3図
は第1図の光パラメトリツク発振器だけを公知の
光パラメトリツク発振器に置き換えた場合の構成
図、第4図は第3図の第2高調波発生器の作用を
説明する特性図、第5図は従来の光パラメトリツ
ク発振器を示す構成図、第6図は第5図の作用を
説明する特性図である。 10……光パラメトリツク発振器、11……第
2高調波発生器、12……励起光、14……入射
ミラー、15……出射ミラー、16,23……ニ
オブ酸カリウム結晶、20……発振光、25,3
2……出射光、31……入射光。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入射ミラーと出射ミラーの間にニオブ酸カリ
    ウム結晶を配設し、前記入射ミラーを介して前記
    ニオブ酸カリウム結晶に入射する励起光の入射角
    を変えることによつて、前記出射ミラーを介して
    出力する発振光の波長を変える光パラメトリツク
    発振器と、前記光パラメトリツク発振器の出力す
    る発振光を入射光とし、ニオブ酸カリウム結晶へ
    の入射角を制御することによつて前記入射光の第
    2高調波を出射光として出力する第2高調波発生
    器とを具備してなることを特徴とする波長可変レ
    ーザ装置。 2 光パラメトリツク発振器は、ニオブ酸カリウ
    ム結晶を回動することによつて、前記ニオブ酸カ
    リウム結晶に入射する励起光の入射角を変えてな
    る特許請求の範囲第1項記載の波長可変レーザ装
    置。 3 第2高調波発生器は、ニオブ酸カリウム結晶
    を回動することによつて、前記ニオブ酸カリウム
    結晶に入射する発振光の入射角を制御してなる特
    許請求の範囲第1項または第2項記載の波長可変
    レーザ装置。 4 光パラメトリツク発振器は、波長が532nmの
    レーザ光を励起光とし、ニオブ酸カリウム結晶に
    入射する励起光の入射角を変えることによつて、
    750〜930nmの範囲と1250〜1800nmの範囲で波長
    が連続的に変わるコヒーレント光を発振光として
    出力してなる特許請求の範囲第1項、第2項また
    は第3項記載の波長可変レーザ装置。
JP9290687A 1987-04-15 1987-04-15 波長可変レ−ザ装置 Granted JPS63258088A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9290687A JPS63258088A (ja) 1987-04-15 1987-04-15 波長可変レ−ザ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9290687A JPS63258088A (ja) 1987-04-15 1987-04-15 波長可変レ−ザ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63258088A JPS63258088A (ja) 1988-10-25
JPH0478197B2 true JPH0478197B2 (ja) 1992-12-10

Family

ID=14067526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9290687A Granted JPS63258088A (ja) 1987-04-15 1987-04-15 波長可変レ−ザ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63258088A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4022817C1 (ja) * 1990-07-18 1991-11-07 Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt Ev, 5300 Bonn, De
US5457707A (en) * 1993-08-24 1995-10-10 Spectra-Physics Lasers, Inc. Master optical parametric oscillator/power optical parametric oscillator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3721831A (en) * 1971-07-16 1973-03-20 Bell Telephone Labor Inc Optical second harmonic generators employing thiocyanate crystals
JPS4940090A (ja) * 1972-08-16 1974-04-15

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3721831A (en) * 1971-07-16 1973-03-20 Bell Telephone Labor Inc Optical second harmonic generators employing thiocyanate crystals
JPS4940090A (ja) * 1972-08-16 1974-04-15

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63258088A (ja) 1988-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4873692A (en) Pulsed tunable solid state laser
US5633883A (en) Continuously tunable solid state ultraviolet coherent light source
US5291503A (en) Internally stimulated optical parametric oscillator/laser
US5457707A (en) Master optical parametric oscillator/power optical parametric oscillator
JP3909867B2 (ja) レーザ装置
US5159487A (en) Optical parametric oscillator OPO having a variable line narrowed output
US6016323A (en) Broadly tunable single longitudinal mode output produced from multi-longitudinal mode seed source
JPH04226092A (ja) リングレーザ
US5577058A (en) Broadly tunable single longitudinal mode output produced from multi longitudinal mode seed source
US5381427A (en) Single mode laser
JP5646040B2 (ja) レーザービームの周波数変換のための装置及び方法
JPH03272188A (ja) 固体レーザ
KR980006669A (ko) 레이저 광 발생장치
US5459744A (en) Laser having frequency conversion element
JPH0478197B2 (ja)
JP3255366B2 (ja) 光パラメトリック発振装置
JP2636066B2 (ja) LiB▲下3▼O▲下5▼赤外光パラメトリック発振器
JP2001085774A (ja) 波長可変レーザおよびレーザ発振波長切替方法
JPH04121718A (ja) 光高調波発生装置
GB1406820A (en) Lasers
JPS63165825A (ja) 波長可変レ−ザ装置
JPS62104092A (ja) 周波数2倍レ−ザ
JP3471038B2 (ja) チタンサファイアレーザ発振装置
US20160334691A1 (en) Non-planer, image rotating optical parametric oscillator
JPS63161435A (ja) 波長可変レ−ザ装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees