JPH0743758A - 高調波発生装置 - Google Patents
高調波発生装置Info
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- JPH0743758A JPH0743758A JP20571893A JP20571893A JPH0743758A JP H0743758 A JPH0743758 A JP H0743758A JP 20571893 A JP20571893 A JP 20571893A JP 20571893 A JP20571893 A JP 20571893A JP H0743758 A JPH0743758 A JP H0743758A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高調波出力を連続的に０〜１００％で出力変調
可能とする。 【構成】圧電素子１１５上に取り付けられ基本波と第２
高調波をともに９９％以上反射する外部共振用ミラー１
１４が、出射側の端面１０９に対して平行に間隔ｄで配
置されている。前記外部共振用ミラー１１４は、基本波
の第２の反射面Ｃとして機能し、共振光路に対して可動
である。
可能とする。 【構成】圧電素子１１５上に取り付けられ基本波と第２
高調波をともに９９％以上反射する外部共振用ミラー１
１４が、出射側の端面１０９に対して平行に間隔ｄで配
置されている。前記外部共振用ミラー１１４は、基本波
の第２の反射面Ｃとして機能し、共振光路に対して可動
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザからの基
本波を非線形光学材料により高調波に変換する高調波発
生装置に関するものである。
本波を非線形光学材料により高調波に変換する高調波発
生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２には従来の高調波発生装置の一例と
して、モノリシック型Ｖ字共振器を用いた第２高調波発
生装置２０１が示されている。この第２高調波発生装置
は、半導体レーザ（以下ＬＤとする）２０２、凸レン
ズ、凹レンズ等の光学レンズからなる結合光学系２０
３、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ・Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ
２０４、及びＫＮｂＯ3 結晶等の非線形光学結晶からな
るモノリシック型共振器２０５により構成されている。
して、モノリシック型Ｖ字共振器を用いた第２高調波発
生装置２０１が示されている。この第２高調波発生装置
は、半導体レーザ（以下ＬＤとする）２０２、凸レン
ズ、凹レンズ等の光学レンズからなる結合光学系２０
３、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ・Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ
２０４、及びＫＮｂＯ3 結晶等の非線形光学結晶からな
るモノリシック型共振器２０５により構成されている。
【０００３】ＬＤ２０２は例えば波長８６０ｎｍの基本
波２０６を出射する。モノリシック型共振器の入射側端
面２０７は球面状に研磨加工され、誘電体多層膜の蒸着
により基本波に対し一部透過の球面ミラーが形成されて
いる。出射側端面２０８、２０９は平面に研磨加工さ
れ、各々基本波に対し高反射、高調波に対し高透過の膜
（端面２０８）、及び基本波、高調波ともに高反射の膜
（端面２０９）が蒸着されている。この形状の共振器２
０５においては２つの共振光路があり一方が波長変換に
寄与する共振光路２１０で、他方は非変換共振光路２１
１である。
波２０６を出射する。モノリシック型共振器の入射側端
面２０７は球面状に研磨加工され、誘電体多層膜の蒸着
により基本波に対し一部透過の球面ミラーが形成されて
いる。出射側端面２０８、２０９は平面に研磨加工さ
れ、各々基本波に対し高反射、高調波に対し高透過の膜
（端面２０８）、及び基本波、高調波ともに高反射の膜
（端面２０９）が蒸着されている。この形状の共振器２
０５においては２つの共振光路があり一方が波長変換に
寄与する共振光路２１０で、他方は非変換共振光路２１
１である。
【０００４】上記の構成において、ＬＤ２０２から出射
する波長８６０ｎｍの基本波２０６は結合光学系２０３
により集光され、共振モードに整合され、ＮＤフィルタ
２０４を透過した後共振器２０５に入射する。入射した
基本波２０６は３つの端面２０７、２０８、２０９の間
を往復し増幅される。そして基本波２０６は共振光路２
１０を共振するときその一部が波長４３０ｎｍの第２高
調波２１２に変換され、端面２０８より出射される。
する波長８６０ｎｍの基本波２０６は結合光学系２０３
により集光され、共振モードに整合され、ＮＤフィルタ
２０４を透過した後共振器２０５に入射する。入射した
基本波２０６は３つの端面２０７、２０８、２０９の間
を往復し増幅される。そして基本波２０６は共振光路２
１０を共振するときその一部が波長４３０ｎｍの第２高
調波２１２に変換され、端面２０８より出射される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の第
２高調波発生装置においては、第２高調波出力変調に関
して、連続的に０〜１００％の出力変調ができないとい
う問題点があった。従って、本発明の目的は高調波出力
を０〜１００％変調可能とすることである。
２高調波発生装置においては、第２高調波出力変調に関
して、連続的に０〜１００％の出力変調ができないとい
う問題点があった。従って、本発明の目的は高調波出力
を０〜１００％変調可能とすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解消するためになされたものであり、基本波発生用の
半導体レーザと、基本波を高調波へ変換する非線形光学
材料を含みかつ基本波を共振させる共振器とを備えてな
る高調波発生装置において、前記共振器は、基本波の入
射面Ａと基本波の第１の反射面かつ高調波の出射面Ｂと
基本波の第２の反射面Ｃとを有し、前記基本波の入射面
Ａを折り返し部とするＶ字型共振器であり、前記入射面
Ａ、出射面Ｂ、反射面Ｃのうちの少なくとも１面が共振
光路に対して可動であることを特徴とする高調波発生装
置を提供するものである。
を解消するためになされたものであり、基本波発生用の
半導体レーザと、基本波を高調波へ変換する非線形光学
材料を含みかつ基本波を共振させる共振器とを備えてな
る高調波発生装置において、前記共振器は、基本波の入
射面Ａと基本波の第１の反射面かつ高調波の出射面Ｂと
基本波の第２の反射面Ｃとを有し、前記基本波の入射面
Ａを折り返し部とするＶ字型共振器であり、前記入射面
Ａ、出射面Ｂ、反射面Ｃのうちの少なくとも１面が共振
光路に対して可動であることを特徴とする高調波発生装
置を提供するものである。
【０００７】また本発明の好ましい態様として、前記共
振器が非線形光学材料内部で基本波を共振させるモノリ
シック型のＶ字型共振器であり、前記基本波の入射面Ａ
と基本波の第１の反射面かつ高調波の出射面Ｂは非線形
光学材料表面に形成され、前記基本波の第２の反射面Ｃ
は外部の共振用ミラーとされ、前記共振用ミラーを共振
光路に対して可動としたことを特徴とする。
振器が非線形光学材料内部で基本波を共振させるモノリ
シック型のＶ字型共振器であり、前記基本波の入射面Ａ
と基本波の第１の反射面かつ高調波の出射面Ｂは非線形
光学材料表面に形成され、前記基本波の第２の反射面Ｃ
は外部の共振用ミラーとされ、前記共振用ミラーを共振
光路に対して可動としたことを特徴とする。
【０００８】本発明は、第２高調波発生装置ばかりでな
くその他のより高次の高調波発生装置にも適用できる。
共振器は、非線形光学材料に基本波の一部透過膜、反射
膜、高調波の透過膜等を形成して非線形光学材料自体を
共振器としたモノリシック型共振器、複数の共振用ミラ
ー間の基本波の光軸上に非線形光学材料を配置したディ
スクリート型共振器等が使用できるが、基本波の損失、
構成の簡略化、高調波への変換効率等の点でモノリシッ
ク型共振器がより好ましい。
くその他のより高次の高調波発生装置にも適用できる。
共振器は、非線形光学材料に基本波の一部透過膜、反射
膜、高調波の透過膜等を形成して非線形光学材料自体を
共振器としたモノリシック型共振器、複数の共振用ミラ
ー間の基本波の光軸上に非線形光学材料を配置したディ
スクリート型共振器等が使用できるが、基本波の損失、
構成の簡略化、高調波への変換効率等の点でモノリシッ
ク型共振器がより好ましい。
【０００９】非線形光学材料としては、ＫＮｂＯ3 、Ｌ
ｉＮｂＯ3 、ＫＴｉＯＰＯ4 、ＫＨ2 ＰＯ4 、β−Ｂａ
Ｂ2 Ｏ4 等の非線形光学結晶、その他有機非線形光学材
料等が好ましく使用できる。
ｉＮｂＯ3 、ＫＴｉＯＰＯ4 、ＫＨ2 ＰＯ4 、β−Ｂａ
Ｂ2 Ｏ4 等の非線形光学結晶、その他有機非線形光学材
料等が好ましく使用できる。
【００１０】
【作用】本発明の第２高調波発生装置は、共振器の共振
面のうち少なくとも一つを共振光路に対して可動とした
ことにより、第２高調波出力を連続的に０〜１００％で
出力変調が可能となる。
面のうち少なくとも一つを共振光路に対して可動とした
ことにより、第２高調波出力を連続的に０〜１００％で
出力変調が可能となる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を図１に基づいて説明す
る。図１には本発明を適用した第２高調波発生装置１０
１の基本構成が示されている。本発明は第２高調波発生
に限定されるものではなく、より高次の高調波発生にお
いても適用可能である。
る。図１には本発明を適用した第２高調波発生装置１０
１の基本構成が示されている。本発明は第２高調波発生
に限定されるものではなく、より高次の高調波発生にお
いても適用可能である。
【００１２】この第２調波発生装置１０１はレーザ（基
本波）光源としてのＬＤ１０２、結合光学系１０３、Ｎ
Ｄフィルタ１０４、モノリシック型のＶ字型共振器１０
５が順次配列されて構成されている。ＬＤ１０２は本実
施例では波長８６０ｎｍ、単一縦横モードの非点収差が
少ないものが用いられ基本波１０６を出射する。基本波
１０６は、凸レンズ、凹レンズ等の光学レンズからなる
結合光学系１０３により集光され、共振モードに整合さ
れ、ＮＤフィルタ１０４を透過した後共振器１０５に入
射する。
本波）光源としてのＬＤ１０２、結合光学系１０３、Ｎ
Ｄフィルタ１０４、モノリシック型のＶ字型共振器１０
５が順次配列されて構成されている。ＬＤ１０２は本実
施例では波長８６０ｎｍ、単一縦横モードの非点収差が
少ないものが用いられ基本波１０６を出射する。基本波
１０６は、凸レンズ、凹レンズ等の光学レンズからなる
結合光学系１０３により集光され、共振モードに整合さ
れ、ＮＤフィルタ１０４を透過した後共振器１０５に入
射する。
【００１３】モノリシック型共振器１０５は本実施例で
は非線形光学結晶であるＫＮｂＯ3が用いられている。
モノリシック型共振器１０５の入射側に位置する基本波
の入射面Ａ（符号１０７）は球面状に研磨加工されてお
り、この面には基本波に対し９３％以上かつ第２高調波
に対し９９％以上の反射膜が蒸着されている。また、基
本波の第１の反射面でかつ第２高調波の出射面Ｂ（符号
１０８）と端面１０９は平面に研磨加工され、各々、基
本波を９９％以上反射し第２高調波を９０％以上透過す
る膜（出射面Ｂ）、及び基本波及び第２高調波を９９％
以上透過する膜（端面１０９）が蒸着されている。
は非線形光学結晶であるＫＮｂＯ3が用いられている。
モノリシック型共振器１０５の入射側に位置する基本波
の入射面Ａ（符号１０７）は球面状に研磨加工されてお
り、この面には基本波に対し９３％以上かつ第２高調波
に対し９９％以上の反射膜が蒸着されている。また、基
本波の第１の反射面でかつ第２高調波の出射面Ｂ（符号
１０８）と端面１０９は平面に研磨加工され、各々、基
本波を９９％以上反射し第２高調波を９０％以上透過す
る膜（出射面Ｂ）、及び基本波及び第２高調波を９９％
以上透過する膜（端面１０９）が蒸着されている。
【００１４】圧電素子１１５上に取り付けられ基本波と
第２高調波をともに９９％以上反射する外部共振用ミラ
ー１１４が、出射側の端面１０９に対して平行に間隔ｄ
で配置されている。前記外部共振用ミラー１１４は、基
本波の第２の反射面Ｃとして機能する。本実施例に用い
た共振器１０５は、２つの共振光路をもち一方が波長変
換に寄与する共振光路１１０（共振光路長ｎＬ）で、他
方は非変換共振光路１１１（共振光路長ｎＬ＋ｄ）であ
る。共振光路１１０において基本波１０６の一部が第２
高調波１１２に変換され、出射面Ｂ（１０８）より出射
する。
第２高調波をともに９９％以上反射する外部共振用ミラ
ー１１４が、出射側の端面１０９に対して平行に間隔ｄ
で配置されている。前記外部共振用ミラー１１４は、基
本波の第２の反射面Ｃとして機能する。本実施例に用い
た共振器１０５は、２つの共振光路をもち一方が波長変
換に寄与する共振光路１１０（共振光路長ｎＬ）で、他
方は非変換共振光路１１１（共振光路長ｎＬ＋ｄ）であ
る。共振光路１１０において基本波１０６の一部が第２
高調波１１２に変換され、出射面Ｂ（１０８）より出射
する。
【００１５】この第２高調波発生装置において、圧電素
子１１５により共振器１０５と外部共振用ミラー１１４
の距離ｄを変化させることにより、基本波１０６の共振
器透過光強度が変化することから、第２高調波出力を変
調することができる。このように本発明の第２高調波発
生装置は、基本波の第２の反射面Ｃとして機能する外部
共振用ミラー１１４を共振光路に対して可動としたこと
により、第２高調波出力に対し０〜１００％の出力変調
が可能となっている。
子１１５により共振器１０５と外部共振用ミラー１１４
の距離ｄを変化させることにより、基本波１０６の共振
器透過光強度が変化することから、第２高調波出力を変
調することができる。このように本発明の第２高調波発
生装置は、基本波の第２の反射面Ｃとして機能する外部
共振用ミラー１１４を共振光路に対して可動としたこと
により、第２高調波出力に対し０〜１００％の出力変調
が可能となっている。
【００１６】また、本発明に用いる共振器１０５として
は、非線形光学材料内部で基本波を共振させるモノリシ
ック型に限定されるものではなく、複数の共振用ミラー
間の基本波の光軸上に非線形光学材料を配置したディス
クリート型共振器においても適用可能である。また前記
ディスクリート型共振器において、そのうちの一つ以上
の共振用ミラーを圧電素子で可動とした共振器とするこ
ともできる。
は、非線形光学材料内部で基本波を共振させるモノリシ
ック型に限定されるものではなく、複数の共振用ミラー
間の基本波の光軸上に非線形光学材料を配置したディス
クリート型共振器においても適用可能である。また前記
ディスクリート型共振器において、そのうちの一つ以上
の共振用ミラーを圧電素子で可動とした共振器とするこ
ともできる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
共振器の共振面のうち少なくとも一つを共振光路に対し
て可動としたことにより、高調波出力に対し連続的に０
〜１００％の出力変調が可能となっている。また本発明
の構造を用いることにより、圧電素子で第２高調波出力
が一定になるように共振器長を制御すること及び第２高
調波の周波数掃引を行うことも可能となる。また、使用
する圧電素子を選定することにより、８０ＭＨｚ以上の
高速出力変調が可能になるという効果も合わせて有す
る。
共振器の共振面のうち少なくとも一つを共振光路に対し
て可動としたことにより、高調波出力に対し連続的に０
〜１００％の出力変調が可能となっている。また本発明
の構造を用いることにより、圧電素子で第２高調波出力
が一定になるように共振器長を制御すること及び第２高
調波の周波数掃引を行うことも可能となる。また、使用
する圧電素子を選定することにより、８０ＭＨｚ以上の
高速出力変調が可能になるという効果も合わせて有す
る。
【図１】本発明の第２高調波発生装置の実施例を示す基
本構成の側面図。
本構成の側面図。
【図２】従来の第２高調波発生装置の一例を示す基本構
成の側面図。
成の側面図。
１０１：第２高調波発生装置 １０２：半導体レーザ（ＬＤ） １０３：結合光学系 １０４：ＮＤフィルタ １０５：モノリシック共振器 １０６：基本波 １０７：基本波の入射面Ａ １０８：基本波の第１の反射面でかつ第２高調波の出射
面Ｂ １０９：共振器端面 １１０：共振光路 １１１：非変換共振光路 １１２：第２高調波 １１３：戻り光 １１４：外部共振用ミラー（基本波の第２の反射面Ｃ） １１５：圧電素子 ２０１：第２高調波発生装置 ２０２：半導体レーザ（ＬＤ） ２０３：結合光学系 ２０４：ＮＤフィルタ ２０５：モノリシック型共振器 ２０６：基本波 ２０７：共振器端面 ２０８：共振器端面 ２０９：共振器端面 ２１０：共振光路 ２１１：非変換共振光路 ２１２：第２高調波 ２１３：戻り光
面Ｂ １０９：共振器端面 １１０：共振光路 １１１：非変換共振光路 １１２：第２高調波 １１３：戻り光 １１４：外部共振用ミラー（基本波の第２の反射面Ｃ） １１５：圧電素子 ２０１：第２高調波発生装置 ２０２：半導体レーザ（ＬＤ） ２０３：結合光学系 ２０４：ＮＤフィルタ ２０５：モノリシック型共振器 ２０６：基本波 ２０７：共振器端面 ２０８：共振器端面 ２０９：共振器端面 ２１０：共振光路 ２１１：非変換共振光路 ２１２：第２高調波 ２１３：戻り光
Claims (2)
- 【請求項１】基本波発生用の半導体レーザと、基本波を
高調波へ変換する非線形光学材料を含みかつ基本波を共
振させる共振器とを備えてなる高調波発生装置におい
て、前記共振器は、基本波の入射面Ａと基本波の第１の
反射面かつ高調波の出射面Ｂと基本波の第２の反射面Ｃ
とを有し、前記基本波の入射面Ａを折り返し部とするＶ
字型共振器であり、前記入射面Ａ、出射面Ｂ、反射面Ｃ
のうちの少なくとも１面が共振光路に対して可動である
ことを特徴とする高調波発生装置。 - 【請求項２】前記共振器が非線形光学材料内部で基本波
を共振させるモノリシック型のＶ字型共振器であり、前
記基本波の入射面Ａと基本波の第１の反射面かつ高調波
の出射面Ｂは非線形光学材料表面に形成され、前記基本
波の第２の反射面Ｃは外部の共振用ミラーとされ、前記
共振用ミラーを共振光路に対して可動とした請求項１記
載の高調波発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20571893A JPH0743758A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 高調波発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20571893A JPH0743758A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 高調波発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743758A true JPH0743758A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16511543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20571893A Pending JPH0743758A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 高調波発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743758A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011521447A (ja) * | 2008-05-13 | 2011-07-21 | クラステック−カールプシュコ レーザー テクノロジーズ ゲーエムベーハー | キャビティ内周波数二倍化結合キャビティダイオード励起ｎｄレーザによってポンピングされたルビーレーザのキャビティ内第２高調波発生 |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP20571893A patent/JPH0743758A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011521447A (ja) * | 2008-05-13 | 2011-07-21 | クラステック−カールプシュコ レーザー テクノロジーズ ゲーエムベーハー | キャビティ内周波数二倍化結合キャビティダイオード励起ｎｄレーザによってポンピングされたルビーレーザのキャビティ内第２高調波発生 |
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