JPH07159819A - 光源装置 - Google Patents

光源装置

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JPH07159819A
JPH07159819A JP5310754A JP31075493A JPH07159819A JP H07159819 A JPH07159819 A JP H07159819A JP 5310754 A JP5310754 A JP 5310754A JP 31075493 A JP31075493 A JP 31075493A JP H07159819 A JPH07159819 A JP H07159819A
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JP
Japan
Prior art keywords
kln
fiber
light
optical
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP5310754A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Tanaka
紘幸 田中
Toshikazu Omae
俊和 御前
実 ▲吉▼田
Minoru Yoshida
Seiro Oizumi
晴郎 大泉
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.)
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成を簡素化し、しかも光第2高調波の発生
効率を高める。 【構成】 光源1から出射され、集光レンズ系3により
集光された光をKLNファイバ保持具7により保持され
たKLNファイバ4に導入し、KLNファイバ4から出
射される光を光学フィルタ6に導いて光第2高調波のみ
を取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は光源装置に関し、さら
に詳細にいえば、第2高調波発生を利用する光源装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、緑から青の波長領域の光を得
るための光源装置として、非線形光学効果の第2高調波
発生を利用した装置が提案されている。この光源装置
は、レーザ光源から出射される光を2次の非線形光学効
果を有する物質に照射することにより、上記光の周波数
の2倍の周波数を有する光を得ることができる。また、
2次の非線形光学効果を有する物質としては種々のもの
が知られており、代表的な非線形光学結晶としてニオブ
酸ポタシウム(KNbO3,KN)がかなり広く採用さ
れている。しかし、ニオブ酸ポタシウムは性能指数(非
線形光学定数)が優れているものの、結晶構造等に起因
して余り使い易くないだけでなく、双晶の可能性がある
こと、研磨などの関して機械的特性が余り優れていない
等の不都合を有している。これに対して、ニオブ酸・ポ
タシウム・リチウム(K3Li2-2xNb5+x15+x、以
下、KLNと略称する)は、性能指数ではニオブ酸ポタ
シウムに及ばないものの、負の一軸性結晶としての使い
易さ、構造が正方晶のために双晶のおそれがないこと、
研磨等に関して機械的特性に優れていること等の利点を
有しているので、第2高調波発生を利用する光源装置へ
の適用が研究され始めている。
【0003】図3はKLN結晶を用いた光源装置の構成
を概略的に示す図であり、GaAlAsダイオードレー
ザ91から出射される、波長が820nmの光をレンズ
系92を通してオプティカルアイソレータ93に導き、
オプティカルアイソレータ93から出射される光をレン
ズ系94を通して、ミラー95a、KLNバルク結晶9
5bおよびミラー95cをこの順に配列してなる光共振
器95に導いている。そして、光共振器95から出射さ
れる光を光学フィルタ96に導いている。尚、97はフ
ォトダイオードである。
【0004】したがって、GaAlAsダイオードレー
ザ91から出力される光がレンズ系92、オプティカル
アイソレータ93およびレンズ系94を通して光共振器
95に導かれる。この光共振器95においては、KLN
バルク結晶95bを挟んで配置された1対のミラー95
a,95bにより光が往復、共振することにより、周波
数が2倍の光第2高調波が発生する。そして、光学フィ
ルタ96により元の光の透過を遮断して、元の光の周波
数の2倍の光のみを取出すことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図3の構成の
光源装置においては光共振器95が必須であり、構成が
複雑化してしまうという不都合がある。また、GaAl
Asダイオードレーザ91から出力される光を、光共振
器95内において多数回往復させて光第2高調波を得る
ようにしているので、GaAlAsダイオードレーザ9
1から出力される光との間での相互作用長を十分には長
くすることができず、この結果、十分に強い強度の光第
2高調波を得ることが著しく困難であるという不都合も
ある。
【0006】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、光共振器を必要とせず、しかも十分に強
い強度の光第2高調波を得ることができる光源装置を提
供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項1の発明は、所定の波長の光を出射する光
出射手段と、光出射手段から出射される光を導波させ
る、KLN結晶からなるKLNファイバと、KLN結晶
の屈折率よりも低い屈折率を有する材料からなるKLN
ファイバ保持手段と、光出射手段から出射される光をK
LNファイバの入射面に集光させる光学系と、KLNフ
ァイバから出射される光のうち上記所定の波長の光の透
過を阻止するフィルタ手段とを有している。
【0008】請求項2の光源装置は、KLNファイバと
して、光導波方向と直交する方向の断面形状が方形であ
り、方形断面形状の短辺が20μm以下の長さに設定さ
れたものを採用している。請求項3の光源装置は、光出
射手段から出射される光が直線偏波であり、光出射手段
から出射される光の偏波面を、KLNファイバの方形断
面形状の長辺と垂直、かつ短辺と平行に設定するための
偏波面回転器をさらに有している。
【0009】
【作用】請求項1の光源装置であれば、所定の波長の光
を出射する光出射手段と、光出射手段から出射される光
を導波させる、KLN結晶からなるKLNファイバと、
KLN結晶の屈折率よりも低い屈折率を有する材料から
なるKLNファイバ保持手段と、光出射手段から出射さ
れる光をKLNファイバの入射面に集光させる光学系
と、KLNファイバから出射される光のうち上記所定の
波長の光の透過を阻止するフィルタ手段とを有している
ので、光出射手段から出射される光を光学系により集光
してKLNファイバに導入し、KLNファイバ保持手段
により保持されているKLNファイバ内を導波させるこ
とより、2次の非線形光学効果に基づいて光第2高調波
を発生させることができる。そして、KLNファイバか
ら出射される光をフィルタ手段に導くことにより、光第
2高調波のみを透過させることができる。以上の説明か
ら明らかなように、光共振器を用いる必要がなく、KL
Nファイバ保持手段により保持されるKLNファイバを
採用するだけでよいから、光源装置全体として構成を著
しく簡素化することができ、しかもKLNファイバは長
さを適宜設定することにより、所望の光第2高調波発生
効率を達成することができる。
【0010】請求項2の光源装置であれば、KLNファ
イバとして、光導波方向と直交する方向の断面形状が方
形であり、方形断面形状の短辺が20μm以下の長さに
設定されたものを採用しているので、光学系により集光
され、かつKLNファイバに導入された光が拡散する程
度を著しく抑制することができ、KLNファイバの全範
囲において光第2高調波発生を行なわせることができ、
ひいては全体としての光第2高調波発生効率を高めるこ
とができる。
【0011】請求項3の光源装置は、光出射手段から出
射される光が直線偏波であり、光出射手段から出射され
る光の偏波面を、KLNファイバの方形断面形状の長辺
と垂直、かつ短辺と平行に設定するための偏波面回転器
をさらに有しているので、光出射手段から出射される光
を効率よくKLNファイバに導入することができ、ひい
ては光第2高調波発生効率を高めることができる。
【0012】
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によってこの発
明を詳細に説明する。図1はこの発明の光源装置の一実
施例を示す概略図であり、光源1、偏波面回転器2、集
光レンズ系3、KLNファイバ4、コリメートレンズ系
5および光学フィルタ6がこの順に配列されてあるとと
もに、KLNファイバ4の所定位置がKLNファイバ保
持具7により保持されている。
【0013】上記光源1は、例えば半導体レーザ、光フ
ァイバレーザ等の直線偏波型のものであり、例えば、
0.7〜1.0μmの発振波長のものが採用される。こ
こで、発振波長が0.7〜1.0μmのものを採用する
のは、青乃至緑の出力光を得るためである。したがっ
て、上記と異なる発振波長のものを採用することによ
り、青乃至緑以外の出力光を得ることができる。
【0014】上記KLNファイバ4は、例えば、抵抗加
熱型の育成セルを用いてK3Li2-2 xNb5+x15+xを得
るための結晶原料融液を引き出し、凝固させることによ
り得られたものであり、導波方向の長さ(図2中l参
照)が数mm、導波方向と垂直な平面内における断面形
状の長辺(図2中a参照)、短辺(図2中b参照)と
も、1.0μmより長く、20μmよりも短い所定長さ
に設定されてある。また、KLN結晶は屈折率が著しく
大きいのであるから、KLNファイバ4に対する光導入
効率を高めるために、端面に無反射防止膜(図示せず)
が装着されてある。
【0015】上記偏波面回転器2は、光源1から出射さ
れる光の偏波面を長辺に垂直かつ短辺に平行となるよう
に偏波面を回転させるものである。但し、偏波面回転器
2を採用する代わりに、KLNファイバ4を回転させる
ファイバ回転器(図示せず)を採用することも可能であ
る。上記光学フィルタ6は光源1から出射された光の透
過を遮断し、2次の非線形光学効果に基づいて発生され
た光第2高調波の透過を許容するものである。
【0016】上記KLNファイバ保持具7は、KLNフ
ァイバ4の屈折率よりも低い屈折率を有する材質、例え
ばガラス、テフロン、FEP樹脂(4フッ化エチレン−
6フッ化プロピレン共重合樹脂)等からなるものであ
り、KLNファイバ4の所定位置を安定に保持できるよ
うにしてある。そして、集光レンズ系3の焦点位置に対
する相対位置調整を簡単に達成することができるよう
に、3軸調整機能を有していることが好ましい。
【0017】上記の構成の光源装置であれば、光源1か
ら出射された直線偏波型の光が偏波面回転器2および集
光レンズ系3を通してKLNファイバ4の一方の端面か
ら導入される。KLNファイバ4は短辺が1.0μmよ
り長く、20μmよりも短い所定長さに設定されてある
ので、導入された光は、KLNファイバ4の閉じ込め効
果により、ほぼ減衰することなしに伝播が可能となる。
しかもKLNファイバ4の断面は、きわめて小さいゆえ
に、KLNファイバ4に導入された光強度は大変強いも
のとなり、この結果、KLNファイバ4のほぼ全範囲に
おいて2次の非線形光学効果に基づく光第2高調波の発
生を行なわせることができ、KLNファイバ4の他方の
端面から出射される光第2高調波の強度を十分に大きく
することができる。このKLNファイバ4はクラッド層
を全く有しておらず、直接にKLNファイバ保持具7に
より保持されているが、KLNファイバ保持具7の屈折
率がKLNファイバ4の屈折率よりも低いのであるか
ら、KLNファイバ4の導波効果を損なうという不都合
は発生しない。また、KLNファイバ4の他方の端面か
らは光源1から出射された光も出射されるのであるが、
この光は光学フィルタ6により透過が遮断されるので、
最終的に十分に大きい強度の光第2高調波を得ることが
できる。
【0018】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明は、光共振
器を用いる必要がなく、KLNファイバ保持手段により
保持されるKLNファイバを採用するだけでよいから、
光源装置全体として構成を著しく簡素化することがで
き、しかもKLNファイバの長さを適宜設定することに
より、所望の光第2高調波発生効率を達成することがで
きるという特有の効果を奏する。
【0019】請求項2の発明は、光学系により集光さ
れ、かつKLNファイバに導入された光が拡散する程度
を著しく抑制することができ、KLNファイバの全範囲
において光第2高調波発生を行なわせることができ、ひ
いては全体としての光第2高調波発生効率を高めること
ができるという特有の効果を奏する。請求項3の発明
は、光出射手段から出射される光を効率よくKLNファ
イバに導入することができ、ひいては光第2高調波発生
効率を高めることができるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の光源装置の一実施例を示す概略図で
ある。
【図2】KLNファイバの構成を概略的に示す斜視図で
ある。
【図3】KLN結晶を用いた従来の光源装置の構成を概
略的に示す図である。
【符号の説明】
1 光源 2 偏波面回転器 3 集光レンズ系 4 KLNファイバ 6 光学フィルタ 7 KLNファイバ保持具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大泉 晴郎 兵庫県伊丹市池尻4丁目3番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の波長の光を出射する光出射手段
    (1)と、光出射手段(1)から出射される光を導波さ
    せる、KLN結晶からなるKLNファイバ(4)と、K
    LN結晶の屈折率よりも低い屈折率を有する材料からな
    るKLNファイバ保持手段(7)と、光出射手段(1)
    から出射される光をKLNファイバの入射面に集光させ
    る光学系(3)と、KLNファイバ(4)から出射され
    る光のうち上記所定の波長の光の透過を阻止するフィル
    タ手段(6)とを有することを特徴とする光源装置。
  2. 【請求項2】 KLNファイバ(4)が、光導波方向と
    直交する方向の断面形状が方形であり、方形断面形状の
    短辺が20μm以下の長さに設定されてある請求項1に
    記載の光源装置。
  3. 【請求項3】 光出射手段(1)から出射される光が直
    線偏波であり、光出射手段(1)から出射される光の偏
    波面を、KLNファイバ(4)の方形断面形状の長辺と
    垂直、かつ短辺と平行に設定するための偏波面回転器
    (2)をさらに有している請求項1に記載の光源装置。
JP5310754A 1993-12-10 1993-12-10 光源装置 Pending JPH07159819A (ja)

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JP5310754A JPH07159819A (ja) 1993-12-10 1993-12-10 光源装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6907179B2 (en) * 2001-04-07 2005-06-14 Carl Zeiss Jena Gmbh Device for holding optical components
WO2012063556A1 (ja) * 2010-11-12 2012-05-18 株式会社フジクラ 光ファイバ増幅器、及び、それを用いたファイバレーザ装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6907179B2 (en) * 2001-04-07 2005-06-14 Carl Zeiss Jena Gmbh Device for holding optical components
WO2012063556A1 (ja) * 2010-11-12 2012-05-18 株式会社フジクラ 光ファイバ増幅器、及び、それを用いたファイバレーザ装置
JP2012104748A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Fujikura Ltd 光ファイバ増幅器、及び、それを用いたファイバレーザ装置

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