JPH0540286A - 第２高調波発生装置 - Google Patents
第２高調波発生装置Info
- Publication number
- JPH0540286A JPH0540286A JP22351991A JP22351991A JPH0540286A JP H0540286 A JPH0540286 A JP H0540286A JP 22351991 A JP22351991 A JP 22351991A JP 22351991 A JP22351991 A JP 22351991A JP H0540286 A JPH0540286 A JP H0540286A
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- Japan
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- harmonic
- resonator
- laser light
- fundamental
- concave mirror
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 共焦点構造の共振器を用いて第２高調波レー
ザ光を高効率に取り出し可能とする。 【構成】 基本波レーザ光ＬＤの光路上に互いに向かい
合わせに配置した一対の凹面鏡4a,4b を有する共振器４
及び該共振器４の凹面鏡4a,4b間に位置して配設された
第２高調波発生素子５を備え、前記基本波レーザ光ＬＤ
が入射する側の凹面鏡4aの凹面の第２高調波レーザ光に
対する反射率を、凹面鏡4bの凹面の反射率よりも高くす
る。
ザ光を高効率に取り出し可能とする。 【構成】 基本波レーザ光ＬＤの光路上に互いに向かい
合わせに配置した一対の凹面鏡4a,4b を有する共振器４
及び該共振器４の凹面鏡4a,4b間に位置して配設された
第２高調波発生素子５を備え、前記基本波レーザ光ＬＤ
が入射する側の凹面鏡4aの凹面の第２高調波レーザ光に
対する反射率を、凹面鏡4bの凹面の反射率よりも高くす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば 800nm帯の近赤
外域半導体レーザ光から、その波長の半分の長さをつ青
色レーザ光を得るための第２高調波発生装置に関する。
外域半導体レーザ光から、その波長の半分の長さをつ青
色レーザ光を得るための第２高調波発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】第２高調波発生(Second Hermonic Gener
ation)装置の構造は従来種々提案されているが、大別す
るとバルク結晶型と、導波路型とがある。いずれの型に
おいてもその基本波とする半導体レーザ光の光エネルギ
ー密度を高める方法として、導波路型第２高調波発生装
置では狭い領域に半導体レーザ光を閉じ込めることで高
効率化を達成し、またバルク型第２高調波発生装置では
図３に示す如き共振により高効率化を図っている。
ation)装置の構造は従来種々提案されているが、大別す
るとバルク結晶型と、導波路型とがある。いずれの型に
おいてもその基本波とする半導体レーザ光の光エネルギ
ー密度を高める方法として、導波路型第２高調波発生装
置では狭い領域に半導体レーザ光を閉じ込めることで高
効率化を達成し、またバルク型第２高調波発生装置では
図３に示す如き共振により高効率化を図っている。
【０００３】図３は従来のバルク型第２高調波発生装置
の模式図であり、図中11は 800nmの近赤外域の基本波レ
ーザ光ＬＤを発生する半導体レーザ素子を示している。
半導体レーザ素子11からのレーザ光の光路上にはコリメ
ートレンズ12、合焦レンズ13並びに共振器14とバルク型
第２高調波発生素子15とを組み合わせた第２高調波発生
装置が設けられている。
の模式図であり、図中11は 800nmの近赤外域の基本波レ
ーザ光ＬＤを発生する半導体レーザ素子を示している。
半導体レーザ素子11からのレーザ光の光路上にはコリメ
ートレンズ12、合焦レンズ13並びに共振器14とバルク型
第２高調波発生素子15とを組み合わせた第２高調波発生
装置が設けられている。
【０００４】而してこのような第２高調波発生装置にあ
っては、半導体レーザ素子11から発せられた基本波レー
ザ光はコリメートレンズ12，合焦レンズ13を経て共振器
14内に入り、凹面鏡14a,14b 間で反復的に反射され、バ
ルク型第２高調波発生素子15内を反復的に往復移動させ
て共振させ、エネルギ密度を高め、第２高調波発生素子
15にて半分の半長をもつ第２高調波レーザ光ＳＨに変換
されて出射されることとなる。
っては、半導体レーザ素子11から発せられた基本波レー
ザ光はコリメートレンズ12，合焦レンズ13を経て共振器
14内に入り、凹面鏡14a,14b 間で反復的に反射され、バ
ルク型第２高調波発生素子15内を反復的に往復移動させ
て共振させ、エネルギ密度を高め、第２高調波発生素子
15にて半分の半長をもつ第２高調波レーザ光ＳＨに変換
されて出射されることとなる。
【０００５】ところでこのような従来の装置にあっては
第２高調波発生素子から発生した第２高調波レーザ光は
破線で示す如くに、互いに反対の２方向に出射されるこ
ととなるため利用可能な第２高調波レーザ光は発生した
第２高調波レーザ光の半分になるという難点があった。
第２高調波発生素子から発生した第２高調波レーザ光は
破線で示す如くに、互いに反対の２方向に出射されるこ
ととなるため利用可能な第２高調波レーザ光は発生した
第２高調波レーザ光の半分になるという難点があった。
【０００６】この対策としては図４に示す如き構造の第
２高調波発生装置が提案されている(Vol 1219 Laser-Di
ode Technology and Application 1990)。図４は従来の
合焦点共振器構造の他の第２高調波発生装置を示す模式
図であり、図中24はリング共振器, 25はバルク型第２高
調波発生素子である。これらリング共振器24, 第２高調
波発生素子25は図示しない半導体レーザ素子から出射さ
れた基本波レーザ光ＬＤの光路上に配設されている。リ
ング共振器24は半導体レーザ素子から出射される基本波
レーザ光ＬＤの光路上に所定角度で平面反射鏡24a,24b
を対向させると共に、これら両平面反射鏡24a,24b と対
向する凹面反射鏡24c を前記各平面反射鏡24a,24b を底
辺上の２つの頂点とする二等辺三角形上の頂点に位置さ
せて構成し、またバルク型第２高調波発生素子25は前記
平面反射鏡24a,24b 間の光路上に配設してある。
２高調波発生装置が提案されている(Vol 1219 Laser-Di
ode Technology and Application 1990)。図４は従来の
合焦点共振器構造の他の第２高調波発生装置を示す模式
図であり、図中24はリング共振器, 25はバルク型第２高
調波発生素子である。これらリング共振器24, 第２高調
波発生素子25は図示しない半導体レーザ素子から出射さ
れた基本波レーザ光ＬＤの光路上に配設されている。リ
ング共振器24は半導体レーザ素子から出射される基本波
レーザ光ＬＤの光路上に所定角度で平面反射鏡24a,24b
を対向させると共に、これら両平面反射鏡24a,24b と対
向する凹面反射鏡24c を前記各平面反射鏡24a,24b を底
辺上の２つの頂点とする二等辺三角形上の頂点に位置さ
せて構成し、またバルク型第２高調波発生素子25は前記
平面反射鏡24a,24b 間の光路上に配設してある。
【０００７】而してこのような第２高調波発生装置にあ
っては、半導体レーザ素子から出射された基本波レーザ
光は平面反射鏡24a,第２高調波発生素子25, 平面反射鏡
24b,凹面反射鏡24c を経て再び平面反射鏡24a に入射
し、第２高調波発生素子25に対し基本波レーザ光を一方
向（出射方向）にのみ通過させて共振させ、発生した第
２高調波レーザ光ＳＨを同様に一方向にのみ出射させる
ようになっている。
っては、半導体レーザ素子から出射された基本波レーザ
光は平面反射鏡24a,第２高調波発生素子25, 平面反射鏡
24b,凹面反射鏡24c を経て再び平面反射鏡24a に入射
し、第２高調波発生素子25に対し基本波レーザ光を一方
向（出射方向）にのみ通過させて共振させ、発生した第
２高調波レーザ光ＳＨを同様に一方向にのみ出射させる
ようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのような従
来装置にあっては発生させた第２高調波レーザ光の全て
を所定方向に取り出すことが出来る反面、構造が複雑と
なり、相互の位置の調整が難しく、また反射鏡枚数が増
すため反射損失も増加するという問題があった。
来装置にあっては発生させた第２高調波レーザ光の全て
を所定方向に取り出すことが出来る反面、構造が複雑と
なり、相互の位置の調整が難しく、また反射鏡枚数が増
すため反射損失も増加するという問題があった。
【０００９】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところはレーザ光を反復的に往
復させて共振させる共焦点構造の共振器であって、しか
も発生した第２高調波レーザ光を効率的に取り出し得る
ようにした第２高調波発生装置を提供するにある。
あって、その目的とするところはレーザ光を反復的に往
復させて共振させる共焦点構造の共振器であって、しか
も発生した第２高調波レーザ光を効率的に取り出し得る
ようにした第２高調波発生装置を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第２高調波
発生装置は、基本波コヒーレント光の光路上に、相対向
させた凹面鏡を有する共振器と、該共振器の凹面鏡間に
配設されたバルク型第２高調波発生素子とを具備し、前
記一方の凹面鏡を通して基本波コヒーレント光を入射さ
せ、前記他方の凹面鏡を通して第２高調波コヒーレント
光を取り出すようにした第２高調波発生装置において、
前記基本波コヒーレント光の入射側に位置する凹面鏡の
第２高調波コヒーレント光に対する反射率を、反対側に
位置する凹面鏡のそれよりも高くしたことを特徴とす
る。
発生装置は、基本波コヒーレント光の光路上に、相対向
させた凹面鏡を有する共振器と、該共振器の凹面鏡間に
配設されたバルク型第２高調波発生素子とを具備し、前
記一方の凹面鏡を通して基本波コヒーレント光を入射さ
せ、前記他方の凹面鏡を通して第２高調波コヒーレント
光を取り出すようにした第２高調波発生装置において、
前記基本波コヒーレント光の入射側に位置する凹面鏡の
第２高調波コヒーレント光に対する反射率を、反対側に
位置する凹面鏡のそれよりも高くしたことを特徴とす
る。
【００１１】
【作用】本発明にあっては、基本波コヒーレント光の入
射側に位置する凹面鏡の第２高調波レーザ光に対する反
射率を出射側に位置する凹面鏡のそれよりも大きくした
から、発生した第２高調波コヒーレント光は前記入射側
の凹面鏡を通過する割合が大幅に低減され、それだけ第
２高調波の取り出し効率が向上する。
射側に位置する凹面鏡の第２高調波レーザ光に対する反
射率を出射側に位置する凹面鏡のそれよりも大きくした
から、発生した第２高調波コヒーレント光は前記入射側
の凹面鏡を通過する割合が大幅に低減され、それだけ第
２高調波の取り出し効率が向上する。
【００１２】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づき
具体的に説明する。図１は本発明に係る第２高調波発生
装置の模式図であり、図中１は800 nm帯の近赤外域のレ
ーザ光を出射する半導体レーザ素子、２はコリメートレ
ンズ、３は合焦レンズ、４は共焦点構造の共振器、５は
バルク型の第２高調波発生素子を示している。
具体的に説明する。図１は本発明に係る第２高調波発生
装置の模式図であり、図中１は800 nm帯の近赤外域のレ
ーザ光を出射する半導体レーザ素子、２はコリメートレ
ンズ、３は合焦レンズ、４は共焦点構造の共振器、５は
バルク型の第２高調波発生素子を示している。
【００１３】コリメートレンズ２、合焦レンズ３、共振
器４及びバルク型の第２高調波発生素子５は半導体レー
ザ素子１から出射された近赤外域の基本波レーザ光ＬＤ
の光路上に配設されており、基本波レーザ光ＬＤは、コ
リメートレンズ２、合焦レンズ３を経て共振器４に入
る。
器４及びバルク型の第２高調波発生素子５は半導体レー
ザ素子１から出射された近赤外域の基本波レーザ光ＬＤ
の光路上に配設されており、基本波レーザ光ＬＤは、コ
リメートレンズ２、合焦レンズ３を経て共振器４に入
る。
【００１４】共振器４は基本波レーザ光ＬＤの光路上に
おいて向かい合わせに配設した一対に凹面鏡4a,4b にて
構成される。凹面鏡4a,4b のうち、基本波レーザ光ＬＤ
が入射する側に位置する凹面鏡4aの凹面には第２高調波
レーザ光ＳＨに対し反射率98％以上の高反射率となる膜
4cをコーティングし、一方出射側に位置する凹面鏡4bの
凹面には第２高調波レーザ光に対し反射率５％以下の低
反射率の膜4cをコーティングしてある。
おいて向かい合わせに配設した一対に凹面鏡4a,4b にて
構成される。凹面鏡4a,4b のうち、基本波レーザ光ＬＤ
が入射する側に位置する凹面鏡4aの凹面には第２高調波
レーザ光ＳＨに対し反射率98％以上の高反射率となる膜
4cをコーティングし、一方出射側に位置する凹面鏡4bの
凹面には第２高調波レーザ光に対し反射率５％以下の低
反射率の膜4cをコーティングしてある。
【００１５】而してこのような本発明に係る第２高調波
発生装置にあっては半導体レーザ素子１から出射された
基本波レーザ光ＬＤはコリメートレンズ２、合焦レンズ
３を経て共振器４に入り、共振器４内において相対向し
て配置されている両凹面鏡4a,4b 間で繰り返し反射され
てその都度第２高調波発生素子５を通過し共振状態に高
められ、第２高調波レーザ光ＳＨに変換されて凹面鏡4b
を通過して出射されることとなり、また仮令ここで反射
されても再び凹面鏡4aにて反射される結果、その殆どが
一方向に出射されることとなる。
発生装置にあっては半導体レーザ素子１から出射された
基本波レーザ光ＬＤはコリメートレンズ２、合焦レンズ
３を経て共振器４に入り、共振器４内において相対向し
て配置されている両凹面鏡4a,4b 間で繰り返し反射され
てその都度第２高調波発生素子５を通過し共振状態に高
められ、第２高調波レーザ光ＳＨに変換されて凹面鏡4b
を通過して出射されることとなり、また仮令ここで反射
されても再び凹面鏡4aにて反射される結果、その殆どが
一方向に出射されることとなる。
【００１６】図２は本発明装置と従来装置とにおける基
本波レーザ光ＬＤと第２高調波レーザ光ＳＨとの関係を
示すグラフであり、横軸に基本波レーザ光ＬＤの入力mW
を、また縦軸に第２高調波レーザ光ＳＨの出力mWをとっ
て示してある。グラフ中実線は本発明装置の、また破線
は従来装置の結果を示している。このグラフから明らか
な如く、従来装置に比較して本発明装置では第２高調波
レーザ光の出射出力が大幅に向上していることが解る。
なお、上述した実施例では基本波として近赤外域のレー
ザ光を用いた構成を示したが、特にこれに限らずコヒー
レント光であればよい。
本波レーザ光ＬＤと第２高調波レーザ光ＳＨとの関係を
示すグラフであり、横軸に基本波レーザ光ＬＤの入力mW
を、また縦軸に第２高調波レーザ光ＳＨの出力mWをとっ
て示してある。グラフ中実線は本発明装置の、また破線
は従来装置の結果を示している。このグラフから明らか
な如く、従来装置に比較して本発明装置では第２高調波
レーザ光の出射出力が大幅に向上していることが解る。
なお、上述した実施例では基本波として近赤外域のレー
ザ光を用いた構成を示したが、特にこれに限らずコヒー
レント光であればよい。
【００１７】
【発明の効果】以上の如く本発明装置にあっては従来の
如きリング共振器に比較して構造が簡単な共焦点構造の
共振器を用いて、第２高調波レーザ光の大幅な出力の向
上を図れる等本発明は優れた効果を奏するものである。
如きリング共振器に比較して構造が簡単な共焦点構造の
共振器を用いて、第２高調波レーザ光の大幅な出力の向
上を図れる等本発明は優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明に係る第２高調波発生装置を示す模式図
である。
である。
【図２】本発明装置と従来装置との比較試験結果を示す
グラフである。
グラフである。
【図３】従来装置を示す模式図である。
【図４】他の従来装置を示す模式図である。
１ 半導体レーザ素子 ２ コリメートレンズ ３ 合焦レンズ ４ 共振器 4a,4b 凹面鏡 ５ 第２高調波発生素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 伸彦 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 基本波コヒーレント光の光路上に、相対
向させた凹面鏡を有する共振器と、該共振器の凹面鏡間
に配設されたバルク型第２高調波発生素子とを具備し、
前記一方の凹面鏡を通して基本波コヒーレント光を入射
させ、前記他方の凹面鏡を通して第２高調波コヒーレン
ト光を取り出すようにした第２高調波発生装置におい
て、 前記基本波コヒーレント光の入射側に位置する凹面鏡の
第２高調波コヒーレント光に対する反射率を、反対側に
位置する凹面鏡のそれよりも高くしたことを特徴とする
第２高調波発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22351991A JPH0540286A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 第２高調波発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22351991A JPH0540286A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 第２高調波発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0540286A true JPH0540286A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16799416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22351991A Pending JPH0540286A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 第２高調波発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0540286A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH086081A (ja) * | 1994-06-20 | 1996-01-12 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 波長変換装置及び波長変換方法 |
| WO1996041234A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Atx Telecom Systems, Inc. | Improved external resonant frequency mixers based on degenerate and half-degenerate resonators |
-
1991
- 1991-08-07 JP JP22351991A patent/JPH0540286A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH086081A (ja) * | 1994-06-20 | 1996-01-12 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 波長変換装置及び波長変換方法 |
| WO1996041234A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Atx Telecom Systems, Inc. | Improved external resonant frequency mixers based on degenerate and half-degenerate resonators |
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