JPH0527284A - 第三高調波発生装置 - Google Patents

第三高調波発生装置

Info

Publication number
JPH0527284A
JPH0527284A JP3184861A JP18486191A JPH0527284A JP H0527284 A JPH0527284 A JP H0527284A JP 3184861 A JP3184861 A JP 3184861A JP 18486191 A JP18486191 A JP 18486191A JP H0527284 A JPH0527284 A JP H0527284A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
harmonic
fundamental wave
mirror
resonator
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.)
Pending
Application number
JP3184861A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuhiro Fukushima
暢洋 福島
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3184861A priority Critical patent/JPH0527284A/ja
Publication of JPH0527284A publication Critical patent/JPH0527284A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35Non-linear optics
    • G02F1/353Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
    • G02F1/3534Three-wave interaction, e.g. sum-difference frequency generation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35Non-linear optics
    • G02F1/3501Constructional details or arrangements of non-linear optical devices, e.g. shape of non-linear crystals
    • G02F1/3507Arrangements comprising two or more nonlinear optical devices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35Non-linear optics
    • G02F1/353Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
    • G02F1/354Third or higher harmonic generation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35Non-linear optics
    • G02F1/37Non-linear optics for second-harmonic generation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は第三高調波発生装置に関し、第三高
調波を高効率で得ることを目的とする。 【構成】 レーザ光源1よりの基本波2より第二高調波
4を発生する第1の非線形光学結晶3と、第二高調波4
と基本波2とを光混合して第三高調波6を発生する第2
の非線形光学結晶5とを有する。基本波2に対する第1
の光共振器21を、第1,第2の非線形光学結晶3,5
を間に有して構成する。第二高調波41に対する第2の
光共振器24を、第2の非線形光学結晶5を間に有して
且つ基本波に対して高透過率である第2のミラー25を
第1と第2の非線形光学結晶3,5の間に配して構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は第三高調波発生回路に関
する。
【0002】レーザを基本波として第三高調波を発生す
る装置は、光記録の分野で記録の高密度化を可能とする
ものとして期待されている。
【0003】図5は、第三高調波発生装置の基本構成を
示す。
【0004】1はレーザ光源であり、例えば波長λ1
780nmであり、周波数がfの基本波2を射出する。
【0005】3はSHG発生用である第1の非線形光学
結晶であり、例えばLiNb 3 であり、基本波2を入
射されて、基本波2-1と、周波数が2fであり、波長λ
2 が390nmである第二高調波4とを発生する。
【0006】5は光混合用である第2の非線形光学結晶
であり、例えばBBOであり、基本波2-1と第二高調波
4とを同時に入射され、光混合させて、両者の周波数の
和(又は差)の光を発生する。この結晶5からは、基本
波2-2と、第二高調波4-1とに加えて、周波数が3fで
あり、波長λ3 が260nmである。第三高調波(TH
G)6が発生する。
【0007】第二の非線形光学結晶5よりの出力をフィ
ルタすることにより、第三高調波6が取り出される。
【0008】こゝで、結晶3より第二高調波4を効率良
く発生させるため及び結晶5より第三高調波6を効率良
く発生させるためには、結晶3,5に入射する光の強度
が強いことが必要である。
【0009】
【従来の技術】図6は従来の1例の第三高調波発生装置
10を示す。
【0010】図中、図5に示す構成部分と対応する部分
には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0011】この装置10は、一の光共振器11を有す
る構成である。
【0012】光共振器11は、一対のミラー12,13
を配設し、ミラー12,13の間に第1,第2の光学結
晶3,5を有する構成である。
【0013】この光学共振器11は、基本波と第二高調
波との双方に対して同時に共振条件を満たす構成であ
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】光学結晶3,5には波
長分散があり、同じ光学結晶であっても、基本波と第二
高調波に対して光学的な長さが異なり、また複屈折の大
きさも異なる。
【0015】このため、上記の光共振器11の共振器長
1 を基本波に対して共振するように調整すると、光共
振器11は第二高調波に対する共振条件から外れてしま
う。このため、光共振器11内に強さの強い基本波2及
び第二高調波4の両方を発生させることができず、然し
て第三高調波6を効率良く得ることが困難であった。
【0016】本発明は、基本波に対する光共振器と第二
高調波に対する光共振器とを設け、且つ両者の共振条件
を相互に影響を与えることなく調整可能である構成とす
ることにより、第三高調波を効率良く得ることを可能と
した第三高調波発生装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、基本
波を射出する光源と、該光源から射出した該基本波を入
射されて該基本波の第二高調波を発生する第1の非線形
光学結晶と、該第1の非線形光学結晶により発生した該
第二高調波と上記基本波とを光混合して第三高調波を発
生させる第2の非線形光学結晶と、該第1の非線形光学
結晶と、該第2の非線形光学結晶との双方を間に有し、
上記基本波をその内部に閉じ込める第1の光共振器と、
該基本波に対して高透過率であり、該第二高調波に対し
て高反射率であるミラーを、該第1の非線形光学結晶と
該第2の非線形光学結晶との間に有し、且つ該第2の非
線形光学結晶を間に含んで上記第二高調波をその内部に
閉じ込める第2の光共振器とより構成したものである。
【0018】請求項2の発明は、請求項1の第1の光共
振器及び第2の光共振器を、その一方、もしくは共にリ
ング型共振器である構成としたものである。
【0019】
【作用】請求項1において、第1の光共振器を間に第1
の非線形光学結晶に加えて第2の非線形光学結晶を含め
た構成、及び第2の光共振器を間に第2の非線形光学結
晶を含めた構成は、第1の光共振器の共振器長の調整
が、第2の光共振器長に影響を及ぼさないように作用す
る。
【0020】第2の光共振器を、基本波に対して高透過
率であるミラーを第1と第2の非線形光学結晶との間に
有し、且つ間に第2の非線形光学結晶を有するようにし
た構成は、第2の光共振器の共振器長の調整が、第1の
光共振器の光共振器長に影響を及ぼさないように作用す
る。
【0021】請求項2のリング型共振器は、基本波及び
第二高調波を光源に戻らせないように作用する。
【0022】
【実施例】図1は本発明の第1実施例の第三高調波発生
装置20を示す。図中、図6に示す構成部分と対応する
部分には同一符号を付す。
【0023】21はファブリ・ペロー型の第1の光共振
器であり、基本波に対するものであり、第1の非線形光
学結晶3と第2の非線形光学結晶5とを双方を間に含ん
で第1のミラー22と第3のミラー23とが相対向して
配された構成であり、基本波2に対する共振器長L2
有する。
【0024】第1のミラー22は、基本波2に対して高
反射率(HR)、第二高調波4に対して反射率を有す
る。
【0025】第3のミラー23は、基本波2に対して高
反射率、第二高調波4に対して高反射率、第三高調波6
に対して高透過率(HT)を有する。
【0026】第1の光共振器21は、基本波2を内部に
閉じ込める。
【0027】24はファブリ・ペロー型の第2の光共振
器であり、第二高調波に対するものであり、第二の非線
形光学結晶5を間に含んで、第2のミラー25と第3の
ミラー23とが相対向して配された構成であり、第二高
調波4に対する共振器長L3 を有する。
【0028】第2のミラー25は、基本波2に対して高
透過率(第2のミラー25は、基本波2に対して無いに
等しい)、第二高調波4に対して高反射率、第三高調波
6に対して高反射率を有する。
【0029】第2の光共振器24は、第二高調波4を内
部に閉じ込める。
【0030】第2のミラー25は、第1の光共振器21
の動作を全く妨害しない。
【0031】上記の装置20において、第1,第2の光
共振器21及び24は、次の手順で調整される。
【0032】 第二高調波出力4-1をモニタして第1
のミラー22を調整する。 第二高調波出力4-1が最大となった点で第1のミラ
ー22を固定する。 この状態で、次いで、第三高調波6をモニタして第
2のミラー25を調整する。 第三高調波6の出力が最大となった点で第2のミラ
ー25を固定する。上記,の操作により、第2の光
共振器24の光共振器長が、第二高調波4に対する共振
器長L3 に調整される。
【0033】こゝで、第2のミラー25は基本波2に対
する透過率が高く、基本波2に対しては無いに等しいた
め、上記,の操作によって第2のミラー25を動か
しても、調整済である第1の光共振器21の共振条件は
何ら影響を受けない。
【0034】即ち、第1,第2の光共振器21及び24
は、相互に影響を与えることなく、別個独立に調整可能
であり、簡単な調整作業によって、第1の光共振器21
は基本波2に対する光共振器長L2 に、第2の光共振器
24は第二高調波4に対する共振器長L3 に厳密に調整
されている。
【0035】次に、上記装置20の動作について説明す
る。
【0036】基本波2は、第1の光共振器21内におい
て、正常に共振し、第1,第2のミラー22,23の基
本波2に対する反射率をR1 とすると、レーザ光源1よ
り出射した基本波2の強度の1/(1−R1 )倍に強め
られる。
【0037】このため、第1の非線形光学結晶3は、高
い変換効率で第二高調波4を発生させる。
【0038】発生した第二高調波4は、第二光共振器2
4内において正常に共振し、第2,第3のミラー25,
23の第二高調波4に対する反射率をR2 とすると、結
晶3より発生した第二高調波4の強度の1/(1−
2 )倍に強められる。
【0039】このため、第2の非線形光学結晶5は、高
い変換効率で第三高調波6を発生させる。
【0040】図2は本発明の第2実施例の第三高調波発
生装置30を示す。
【0041】図中、図1に示す構成部分と対応する部分
には同一符号を付す。
【0042】第2の光共振器24Aは、第2のミラー2
5Aを45度傾斜させて設け、第2のミラー25Aに対
向させて第4のミラー31を有する構成である。
【0043】第4のミラー31は、全波長に対して高反
射率を有する。
【0044】第3のミラー23−第2のミラー24A−
第4のミラー31の間の距離L3 が第二高調波4に対す
る共振器長である。
【0045】共振器長L3 は、第4のミラー31を調整
して設定してある。
【0046】この装置30においても、基本波2は第1
の光共振器21で共振され、第二高調波4は第2の光共
振器24Aにより共振され、第三高調波6は効率良く発
生する。
【0047】第4のミラー31は、共振器長L3 の調整
をするためのものであり、調整のための機構部を必要と
する。この機構部は比較的大型となる。
【0048】こゝで、第4のミラー31は、結晶3,5
の並び方向から側方にずれた部位に配されているため、
前記第1実施例のように結晶3,5の間に調整用のミラ
ーを介在させた構造に比べて、製造し易い構造であり、
且つ小型となっている。
【0049】図3は本発明の第3実施例の第三高調波発
生装置40を示す。
【0050】この装置40は基本波及び第二高調波の各
共振器をリング型共振器とした構成である。
【0051】図3中、図1に示す構成部分と実質上対応
する部分には同一符号を付す。
【0052】21Bはリング型の第1の光共振器であ
り、第11のミラー41と、第13のミラー43と、第
15のミラー45とよりなり、第11のミラー41と第
13のミラー43との間に、光学結晶3と5とを有する
構成である。
【0053】24Bはリング型の第2の光共振器であ
り、第12のミラー42と、第14のミラー44と、第
16のミラー46とよりなり、第12のミラー42と第
14のミラー44との間に、光学結晶5を有する構成で
ある。
【0054】第11乃至第16のミラー41〜46は、
図4に示す特性を有する。
【0055】第1の光共振器21Bは基本波2に対する
共振器を構成し、結晶3は効率良く第二高調波4を発生
する。
【0056】第2の光共振器24Bは第二高調波4に対
する共振器を構成し、結晶5は第三高調波6を効率良く
発生する。
【0057】第1の光共振器21B,第2の光共振器2
4Bは共にリング型であるため、基本波2及び第二高調
波4がレーザ1へ戻ることが確実に防止される。
【0058】これにより、レーザ1は先の実施例に比べ
て動作が安定となる。
【0059】この結果、上記の装置30によれば、第三
高調波6を先の実施例に比べて安定に得ることが出来
る。
【0060】
【発明の効果】以上説明した様に、請求項1の発明によ
れば、第1の光共振器の共振器長と第2の光共振器の光
共振器長とを、夫々他方に影響を与えることなく調整す
ることが出来、然して、第1,第2の光共振器の共振器
長が共に高精度に定まり、基本波及び第二高調波が共に
正常に共振されて、この結果、第三高調波を効率良く発
生させることが出来る。
【0061】請求項2の発明によれば、基本波及び第二
高調波の光源への戻りが無いため、光源はその分安定に
動作し、第三高調波を安定に得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第三高調波発生装置の第1実施例を示
す図である。
【図2】本発明の第三高調波発生装置の第2実施例を示
す図である。
【図3】本発明の第三高周波発生装置の第3実施例を示
す図である。
【図4】図3中の各ミラーの特性を示す図である。
【図5】第三高調波発生装置の基本構成を示す図であ
る。
【図6】従来の第三高調波発生装置の1例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 レーザ光源 2 基本波 3 第1の非線形光学結晶 4 第二高調波 5 第2の非線形光学結晶 6 第三高調波 20,30,40 第三高調波発生装置 21,21B 第1の光共振器 22 第1のミラー 23 第3のミラー 24,24A,24B 第2の光共振器 25,25A 第2のミラー 31 第4のミラー 41〜46 ミラー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基本波(2)を射出する光源(1)と、 該光源から射出した該基本波を入射されて該基本波の第
    二高調波(4)を発生する第1の非線形光学結晶(3)
    と、 該第1の非線形光学結晶により発生した該第二高調波と
    上記基本波とを光混合して第三高調波(6)を発生させ
    る第2の非線形光学結晶(5)と、 該第1の非線形光学結晶(3)と、該第2の非線形光学
    結晶(5)との双方を間に有し、上記基本波をその内部
    に閉じ込める第1の光共振器(21,21B)と、 該基本波に対して高透過率であり、該第二高調波に対し
    て高反射率であるミラー(25,25A,42)を、該
    第1の非線形光学結晶(3)と該第2の非線形光学結晶
    (5)との間に有し、且つ該第2の非線形光学結晶
    (5)を間に含んで上記第二高調波をその内部に閉じ込
    める第2の光共振器(24,24A,24B)とより構
    成したことを特徴とする第三高調波発生装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の第1の光共振器及び第2の光
    共振器は、その一方、もしくは共にリング型共振器(2
    1B,24B)である構成としたことを特徴とする第三
    高調波発生装置。
JP3184861A 1991-07-24 1991-07-24 第三高調波発生装置 Pending JPH0527284A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3184861A JPH0527284A (ja) 1991-07-24 1991-07-24 第三高調波発生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3184861A JPH0527284A (ja) 1991-07-24 1991-07-24 第三高調波発生装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0527284A true JPH0527284A (ja) 1993-02-05

Family

ID=16160593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3184861A Pending JPH0527284A (ja) 1991-07-24 1991-07-24 第三高調波発生装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0527284A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10341054A (ja) * 1997-06-10 1998-12-22 Nikon Corp 紫外レーザ装置及び半導体露光装置
JP2010135380A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Omron Corp 固体レーザ発振器
WO2011123822A3 (en) * 2010-04-02 2012-03-15 Newport Corporation Apparatus and method for generating continuous wave ultraviolet light

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10341054A (ja) * 1997-06-10 1998-12-22 Nikon Corp 紫外レーザ装置及び半導体露光装置
JP2010135380A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Omron Corp 固体レーザ発振器
WO2011123822A3 (en) * 2010-04-02 2012-03-15 Newport Corporation Apparatus and method for generating continuous wave ultraviolet light

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8681827B2 (en) Generation of single optical tone, RF oscillation signal and optical comb in a triple-oscillator device based on nonlinear optical resonator
US8831056B2 (en) Compact optical atomic clocks and applications based on parametric nonlinear optical mixing in whispering gallery mode optical resonators
US8111722B1 (en) Low-noise RF oscillation and optical comb generation based on nonlinear optical resonator
US8659814B2 (en) Parametric regenerative oscillators based on opto-electronic feedback and optical regeneration via nonlinear optical mixing in whispering gallery mode optical resonators
Slattery et al. Background and review of cavity-enhanced spontaneous parametric down-conversion
CN110168822B (zh) 具有载波包络偏移频率检测的光学频率梳发生器
US6724788B1 (en) Method and device for generating radiation with stabilized frequency
Harris Stabilization and modulation of laser oscillators by internal time-varying perturbation
JPH07318996A (ja) 波長変換導波路型レーザ装置
JP2004070338A (ja) 光波長変換装置、及び光波長変換方法
EP0378061B1 (en) Apparatus and method for producing blue-green light radiation
KR0174775B1 (ko) 파장변환 도파로형 레이저 장치
US5574818A (en) Compound waveguide lasers and optical parametric oscillators
JP2849233B2 (ja) バルク型共振器構造の光波長変換装置
CN110492345B (zh) 一种波长可调谐非线性镜锁模激光器及工作方法
JPH0527284A (ja) 第三高調波発生装置
US6919985B2 (en) Optical wavelength converting apparatus and optical wavelength converting method
US7605973B2 (en) Optical wavelength conversion light source
JPH04257283A (ja) 光パラメトリック発振装置
JP2760302B2 (ja) 光波長変換装置
US7460570B2 (en) Green coherent light generating device using even nonlinear crystals
CN219163902U (zh) 一种基于低精细度短腔的倍频激光器
JP2955609B2 (ja) 波長変換素子
JP3170851B2 (ja) レーザ光発生装置
CN116154603A (zh) 一种基于低精细度短腔的倍频激光器

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010703