JPH07226561A - レーザ装置 - Google Patents
レーザ装置Info
- Publication number
- JPH07226561A JPH07226561A JP1764794A JP1764794A JPH07226561A JP H07226561 A JPH07226561 A JP H07226561A JP 1764794 A JP1764794 A JP 1764794A JP 1764794 A JP1764794 A JP 1764794A JP H07226561 A JPH07226561 A JP H07226561A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fundamental wave
- laser
- optical crystal
- output
- nonlinear optical
- 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
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 第二高調波と基本波との出力比を任意に
調整できる非線形光学結晶を用いたレーザ装置の提供を
目的とする。 【構成】 励起光源と、基本波を発生するレーザ素
子と、偏光子と、非線形光学結晶とから基本的に構成さ
れる第二高調波発生を利用したレーザ装置において、非
線形光学結晶に入射する基本波の偏光面が非線形光学結
晶軸に対して回転可能とする。そのために、偏光子と非
線形光学結晶等の少なくともいずれか一つを、回転軸が
少なくとも光軸と平行になるように回転させる。 【効果】 非線形光学結晶に入射する基本波の偏光
状態を調整し、基本波から第二次高調波への変換効率を
変化させることにより、２つの波長のレーザ光の出力比
を変化させることができる。
調整できる非線形光学結晶を用いたレーザ装置の提供を
目的とする。 【構成】 励起光源と、基本波を発生するレーザ素
子と、偏光子と、非線形光学結晶とから基本的に構成さ
れる第二高調波発生を利用したレーザ装置において、非
線形光学結晶に入射する基本波の偏光面が非線形光学結
晶軸に対して回転可能とする。そのために、偏光子と非
線形光学結晶等の少なくともいずれか一つを、回転軸が
少なくとも光軸と平行になるように回転させる。 【効果】 非線形光学結晶に入射する基本波の偏光
状態を調整し、基本波から第二次高調波への変換効率を
変化させることにより、２つの波長のレーザ光の出力比
を変化させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つの波長のレーザ光
を出力でき、しかもこれらのレーザ光の出力比が可変で
あるレーザ装置に関する。
を出力でき、しかもこれらのレーザ光の出力比が可変で
あるレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ装置の応用分野は、金属材料の切
断加工や溶接、半導体の微細加工、医療用レーザメス等
のレーザ治療器など、多岐に亘っている。特に医療用レ
ーザ治療器では、治療対象により種々のレーザ装置が用
いられている。
断加工や溶接、半導体の微細加工、医療用レーザメス等
のレーザ治療器など、多岐に亘っている。特に医療用レ
ーザ治療器では、治療対象により種々のレーザ装置が用
いられている。
【０００３】ところで、レーザ光はその波長により生体
に対する吸収性、浸透性が異なり、それによって人体に
及ぼす効果が変わってくる。このため、波長により異な
る効果を複合的に利用するため、２種類の波長のレーザ
装置を組み合わせた複合型のレーザ治療器も開発され、
実用化されている。
に対する吸収性、浸透性が異なり、それによって人体に
及ぼす効果が変わってくる。このため、波長により異な
る効果を複合的に利用するため、２種類の波長のレーザ
装置を組み合わせた複合型のレーザ治療器も開発され、
実用化されている。
【０００４】これらの治療器は、例えば、異なる二種類
のレーザ装置を２台用意し、レーザ装置から出力された
レーザ光を鏡等の光学部品を用いて同一光路上に導光、
あるいは照射点に集光させるものである。このものは、
二種類のレーザ光の組み合わせが自由であるという利
点、また二種類のレーザ光の出力を各々独立に制御出来
るという利点があるものの、高価なレーザ装置を２台必
要とするという欠点がある。
のレーザ装置を２台用意し、レーザ装置から出力された
レーザ光を鏡等の光学部品を用いて同一光路上に導光、
あるいは照射点に集光させるものである。このものは、
二種類のレーザ光の組み合わせが自由であるという利
点、また二種類のレーザ光の出力を各々独立に制御出来
るという利点があるものの、高価なレーザ装置を２台必
要とするという欠点がある。
【０００５】また、例えば、非線形光学結晶を用い、非
線形光学結晶により変換された第二高調波と未変換の基
本波を二種類のレーザ光として利用する治療器がある。
このものは、レーザ発振器が１台ですむという利点、二
つのレーザ光の光軸が基本的に一致しているため光軸調
整用の光学部品を用いる必要がないという利点があるも
のの、二つの波長のレーザ光の出力比を変化させ、調整
することが出来ないという欠点を持つ。
線形光学結晶により変換された第二高調波と未変換の基
本波を二種類のレーザ光として利用する治療器がある。
このものは、レーザ発振器が１台ですむという利点、二
つのレーザ光の光軸が基本的に一致しているため光軸調
整用の光学部品を用いる必要がないという利点があるも
のの、二つの波長のレーザ光の出力比を変化させ、調整
することが出来ないという欠点を持つ。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】より安価で、簡便、且
つ故障の少ない二種類のレーザ光を用いる治療器を構成
するためには、非線形光学結晶を用いたレーザ装置を用
いることが好ましい。しかしながら、上記したように、
二種類のレーザ光の出力比を任意に変化させることので
きるものは得られていない。
つ故障の少ない二種類のレーザ光を用いる治療器を構成
するためには、非線形光学結晶を用いたレーザ装置を用
いることが好ましい。しかしながら、上記したように、
二種類のレーザ光の出力比を任意に変化させることので
きるものは得られていない。
【０００７】本発明は、このような要求を満たすために
行われたものであり、第二高調波と基本波との出力比を
任意に調整できる非線形光学結晶を用いたレーザ装置の
提供を目的とする。
行われたものであり、第二高調波と基本波との出力比を
任意に調整できる非線形光学結晶を用いたレーザ装置の
提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を実現するた
め、本発明は、励起光源と、基本波を発生するレーザ素
子と、偏光子と、非線形光学結晶とから基本的に構成さ
れる第二高調波発生を利用したレーザ装置において、非
線形光学結晶に入射する基本波の偏光面が非線形光学結
晶に対して回転可能とされたものである。
め、本発明は、励起光源と、基本波を発生するレーザ素
子と、偏光子と、非線形光学結晶とから基本的に構成さ
れる第二高調波発生を利用したレーザ装置において、非
線形光学結晶に入射する基本波の偏光面が非線形光学結
晶に対して回転可能とされたものである。
【０００９】入射する基本波の偏光面を非線形光学結晶
に対して回転可能とする手段としては、偏光子と非線形
光学結晶のいずれか一方、あるいは双方を、回転軸が少
なくとも光軸と平行、好ましくは一致するように回転さ
せる。また、偏光子と非線形光学結晶との間に半波長板
を設ける場合には、偏光子、半波長板、非線形光学結晶
の少なくとも一つを回転させる。
に対して回転可能とする手段としては、偏光子と非線形
光学結晶のいずれか一方、あるいは双方を、回転軸が少
なくとも光軸と平行、好ましくは一致するように回転さ
せる。また、偏光子と非線形光学結晶との間に半波長板
を設ける場合には、偏光子、半波長板、非線形光学結晶
の少なくとも一つを回転させる。
【００１０】
【作用】本発明の装置において、非線形光学結晶に入射
する基本波の偏光面を、非線形光学結晶に対して回転可
能とするのは、これにより第二高調波の発生効率を可変
とするためである。すなわち、基本波の偏光面を回転さ
せて位相整合条件を変化させ、第二高調波発生効率を調
整するためである。
する基本波の偏光面を、非線形光学結晶に対して回転可
能とするのは、これにより第二高調波の発生効率を可変
とするためである。すなわち、基本波の偏光面を回転さ
せて位相整合条件を変化させ、第二高調波発生効率を調
整するためである。
【００１１】以下、図を用いてさらにこれを説明する。
図１は本発明の基本構成例である。この構成例は第二種
位相整合を利用したものである。図１の構成は、レーザ
素子１と偏光子２と非線形光学素子３とから構成され、
レーザ素子１より出射された基本波は光軸４に従い偏光
子２を通過し、非線形光学素子３に入射し、その一部が
第二高調波に変換され、残部の基本波と第二高調波とが
非線形光学素子より出射される。
図１は本発明の基本構成例である。この構成例は第二種
位相整合を利用したものである。図１の構成は、レーザ
素子１と偏光子２と非線形光学素子３とから構成され、
レーザ素子１より出射された基本波は光軸４に従い偏光
子２を通過し、非線形光学素子３に入射し、その一部が
第二高調波に変換され、残部の基本波と第二高調波とが
非線形光学素子より出射される。
【００１２】第二種位相整合の場合、お互いに垂直な偏
光面を持つ基本波が必要になる。このお互いに垂直な偏
光の内の一方を常光線、もう一方を異常光線と呼ぶ。そ
して、常光線の偏光方向の軸をｎｏ軸、異常光線の偏光
方向の軸をｎｅ軸と呼ぶ。
光面を持つ基本波が必要になる。このお互いに垂直な偏
光の内の一方を常光線、もう一方を異常光線と呼ぶ。そ
して、常光線の偏光方向の軸をｎｏ軸、異常光線の偏光
方向の軸をｎｅ軸と呼ぶ。
【００１３】まず偏光子１により直線偏光である基本波
Ｐωが得られる。この直線偏光がｎｏ軸からαだけ傾い
て非線形光学結晶に入射しているとき、直線偏光の常光
線成分Ｐｏは式１で求められる。
Ｐωが得られる。この直線偏光がｎｏ軸からαだけ傾い
て非線形光学結晶に入射しているとき、直線偏光の常光
線成分Ｐｏは式１で求められる。
【００１４】（式１）Ｐｏ=Ｐωｃｏｓα そして、異常光線成分Ｐｅは式２で求められる。
【００１５】（式２）Ｐｅ=Ｐωｓｉｎα そして、このとき非線形光学結晶３から出射される第二
高調波の出力Ｐ2ωは、Ｃを非線形光学結晶の物性値等
よりなる定数としたとき、以下の式３により求められ
る。
高調波の出力Ｐ2ωは、Ｃを非線形光学結晶の物性値等
よりなる定数としたとき、以下の式３により求められ
る。
【００１６】（式３） Ｐ2ω=ＣＰｏＰｅ=（Ｃ／２）Ｐω2ｓｉｎ（２α） この結果、変換効率Ｔは式４より求められることにな
る。
る。
【００１７】（式４） Ｔ=Ｐ2ω／Ｐω=（Ｃ／２）Ｐωｓｉｎ（２α） 式４から分かるように、α＝４５゜、すなわち非線形光
学結晶に入射する基本波の常光線成分と異常光線成分の
強度比が等しいとき変換効率Ｔは最大となる。そして、
α＝０°あるいはα＝９０°の時に変換効率はゼロとな
る。そして、これらの場合の基本波の出力は、基本波が
第二高調波に変換されればその分減少するわけであるか
ら、第二高調波の出力が最大のとき最小となり、第二高
調波の出力が最小の時最大となる。このことは、αを変
化させることにより第二次高調波と基本波の出力比を変
化させうることを示している。
学結晶に入射する基本波の常光線成分と異常光線成分の
強度比が等しいとき変換効率Ｔは最大となる。そして、
α＝０°あるいはα＝９０°の時に変換効率はゼロとな
る。そして、これらの場合の基本波の出力は、基本波が
第二高調波に変換されればその分減少するわけであるか
ら、第二高調波の出力が最大のとき最小となり、第二高
調波の出力が最小の時最大となる。このことは、αを変
化させることにより第二次高調波と基本波の出力比を変
化させうることを示している。
【００１８】なお、以上の関係は、単一の偏光成分の基
本波を用いる第一種位相整合の場合に付いても同様に当
てはまる。
本波を用いる第一種位相整合の場合に付いても同様に当
てはまる。
【００１９】
【実施例】次に本発明の実施例について述べる。
【００２０】（実施例１）レーザ素子としてＮｄドープ
ＹＡＧ（以下「Ｎｄ：ＹＡＧ」と示す。）ロッド５を用
い、偏光子としてブリュースター板６を用い、非線形光
学結晶としてＫＴｉＯＰＯ4（以下「ＫＴＰ」と示
す。）７を用い、合成石英製の全反射鏡８と出力鏡９と
を用いて図２に示す装置を構成した。偏光子としてブリ
ュースター板６を用いたのは、Ｎｄ：ＹＡＧロッド５よ
り出射されるレーザ光は無偏光であるためである。
ＹＡＧ（以下「Ｎｄ：ＹＡＧ」と示す。）ロッド５を用
い、偏光子としてブリュースター板６を用い、非線形光
学結晶としてＫＴｉＯＰＯ4（以下「ＫＴＰ」と示
す。）７を用い、合成石英製の全反射鏡８と出力鏡９と
を用いて図２に示す装置を構成した。偏光子としてブリ
ュースター板６を用いたのは、Ｎｄ：ＹＡＧロッド５よ
り出射されるレーザ光は無偏光であるためである。
【００２１】全反射鏡８の鏡面には基本波ω、第二高調
波２ωのどちらに対しても透過率が０と考えることがで
きる光学膜１０を設けた。そして、出力鏡９には基本波
ωに対しては透過率が８％、第二高調波２ωに対しては
透過率１００％の光学膜１１を設け、共振器を構成し
た。
波２ωのどちらに対しても透過率が０と考えることがで
きる光学膜１０を設けた。そして、出力鏡９には基本波
ωに対しては透過率が８％、第二高調波２ωに対しては
透過率１００％の光学膜１１を設け、共振器を構成し
た。
【００２２】先ずＮｄ：ＹＡＧロッド５をＫｒフラッシ
ュランプ（図示せず。）で励起し、基本波ωである１．
０６μｍのレーザ光を発振させた。このレーザ光をブリ
ュースター板６を介してＫＴＰ７に入射した。そして、
ブリュースター板６を回転させ、ＫＴＰ７に入射する基
本波ωの偏光面を回転させ、常光線偏光軸と基本波ωの
偏光面のなす角αと共振器から出力される基本波ωのレ
ーザ出力Ｐωと第二高調波２ωのレーザ出力Ｐ２ωとの
関係を求めた。得られた結果を図３に示した。
ュランプ（図示せず。）で励起し、基本波ωである１．
０６μｍのレーザ光を発振させた。このレーザ光をブリ
ュースター板６を介してＫＴＰ７に入射した。そして、
ブリュースター板６を回転させ、ＫＴＰ７に入射する基
本波ωの偏光面を回転させ、常光線偏光軸と基本波ωの
偏光面のなす角αと共振器から出力される基本波ωのレ
ーザ出力Ｐωと第二高調波２ωのレーザ出力Ｐ２ωとの
関係を求めた。得られた結果を図３に示した。
【００２３】図３よりαが０°あるいは９０°のときは
基本波のみが出力され、４５°のときは基本波と第二次
高調波の出力がほぼ等しくなっていることがわかる。こ
れはαが０°あるいは９０°のときは単なるＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザ装置と同じで、４５°のときはＮｄ：ＹＡＧと
その第二次高調波の複合型のレーザ装置と同じであるこ
とを示す。また、αを変化させることにより基本波ωと
第二高調波２ωとの出力比を変化させることが可能であ
ることも分かる。
基本波のみが出力され、４５°のときは基本波と第二次
高調波の出力がほぼ等しくなっていることがわかる。こ
れはαが０°あるいは９０°のときは単なるＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザ装置と同じで、４５°のときはＮｄ：ＹＡＧと
その第二次高調波の複合型のレーザ装置と同じであるこ
とを示す。また、αを変化させることにより基本波ωと
第二高調波２ωとの出力比を変化させることが可能であ
ることも分かる。
【００２４】
【発明の効果】以上の様に非線形光学結晶を用いたレー
ザ装置において、非線形光学結晶に入射する基本波の偏
光状態を調整し、基本波から第二次高調波への変換効率
を変化させることにより、２つの波長のレーザ光の出力
比を変化させることができる。
ザ装置において、非線形光学結晶に入射する基本波の偏
光状態を調整し、基本波から第二次高調波への変換効率
を変化させることにより、２つの波長のレーザ光の出力
比を変化させることができる。
【図１】本発明を説明するために用いた基本構成例を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の実施例に用いたレーザー装置の共振器
の概念図である。
の概念図である。
【図３】実施例で得られたブリュースター板の回転角と
出力である基本波と第二次高調波との関係を示した図で
ある。
出力である基本波と第二次高調波との関係を示した図で
ある。
１−−−レーザ素子 ２−−−偏光子 ３−−−非線形光学素子 ４−−−光軸 ５−−−ＮｄドープＹＡＧロッド ６−−−ブリュースター板 ７−−−ＫＴｉＯＰＯ4 ８−−−全反射鏡 ９−−−出力鏡 １０，１１−−−光学膜
Claims (3)
- 【請求項１】 励起光源と、基本波を発生するレーザ
素子と、偏光子と、非線形光学結晶とから基本的に構成
される第二高調波発生を利用したレーザ装置において、
非線形光学結晶に入射する基本波の偏光面が非線形光学
結晶軸に対して回転可能とされたことを特徴とするレー
ザ装置。 - 【請求項２】 偏光子と非線形光学結晶のいずれか一
方、あるいは双方を、回転軸が少なくとも光軸と平行に
なるように回転させることを特徴とする請求項１記載の
レーザ装置。 - 【請求項３】 励起光源と、基本波を発生するレーザ
素子と、偏光子と、半波長板と、非線形光学結晶とから
基本的に構成される第二高調波発生を利用したレーザ装
置において非線形光学結晶に入射する基本波の偏光面を
非線形光学結晶軸に対して回転可能とするに際し、偏光
子、半波長板、非線形光学結晶のうちの少なくとも一つ
を回転可能とさせたことを特徴とするレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1764794A JPH07226561A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1764794A JPH07226561A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226561A true JPH07226561A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=11949656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1764794A Pending JPH07226561A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07226561A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009016709A1 (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Mitsubishi Electric Corporation | 波長変換レーザ装置 |
| WO2012160746A1 (ja) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | 富士電機株式会社 | 光源装置、分析装置、及び光生成方法 |
| WO2014012847A1 (de) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | Trumpf Laser Gmbh + Co. Kg | Laseroszillator und verfahren zum erzeugen zweier laserstrahlen unterschiedlicher wellenlängen |
-
1994
- 1994-02-14 JP JP1764794A patent/JPH07226561A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009016709A1 (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Mitsubishi Electric Corporation | 波長変換レーザ装置 |
| US8073024B2 (en) | 2007-07-30 | 2011-12-06 | Mitsubishi Electronics Corporation | Wavelength conversion laser device |
| WO2012160746A1 (ja) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | 富士電機株式会社 | 光源装置、分析装置、及び光生成方法 |
| US8654801B2 (en) | 2011-05-25 | 2014-02-18 | Fuji Electric Co., Ltd. | Light source device, analysis device, and light generation method |
| WO2014012847A1 (de) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | Trumpf Laser Gmbh + Co. Kg | Laseroszillator und verfahren zum erzeugen zweier laserstrahlen unterschiedlicher wellenlängen |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4637026A (en) | Frequency doubling a Q-switched laser beam by using intracavity Type II phase matching | |
| JP3909867B2 (ja) | レーザ装置 | |
| US4413342A (en) | Method and apparatus for frequency doubling a laser beam | |
| US7447245B2 (en) | Optically pumped semiconductor laser pumped optical parametric oscillator | |
| US7916393B2 (en) | Optical level control device, method for controlling same, and laser application device | |
| US4618957A (en) | Frequency doubling a laser beam by using intracavity type II phase matching | |
| WO1994027183A1 (en) | Frequency-converting laser system and power control therefor | |
| US6358243B1 (en) | Dual wavelength surgical laser system | |
| JP2704341B2 (ja) | 光波長変換装置 | |
| CA2391806A1 (en) | Device for the frequency conversion of a fundamental laser frequency to other frequencies | |
| EP0654876B1 (en) | Birefrigence-compensated alignment-insensitive frequency doubler | |
| JPH02239238A (ja) | コヒーレント青緑色光放射線を発生する装置 | |
| US5848079A (en) | Laser with frequency multiplication | |
| JPH07226561A (ja) | レーザ装置 | |
| JP2009053597A (ja) | 光波長変換装置 | |
| CA1249650A (en) | Frequency doubling a laser beam by using intracavity type ii phase matching | |
| JPH10270781A (ja) | レーザ光発生方法及びその装置 | |
| JP3627208B2 (ja) | レーザ装置、レーザカッタ、及びレーザ波長変換方法 | |
| JPH04137775A (ja) | 半導体レーザ励起固体レーザ | |
| JPH01274487A (ja) | 光波長変換装置 | |
| JPH0795614B2 (ja) | 周波数２倍レ−ザ | |
| Mantsevich et al. | Optoelectronic Feedback Influence on the Spectral Transmission of Collinear Acousto-Optic Diffraction | |
| WO2023145524A1 (ja) | 光学装置及び光生成方法 | |
| JP3322708B2 (ja) | 光高調波発生器 | |
| RU2073948C1 (ru) | Лазер с внутрирезонаторной генерацией второй гармоники |