JPH0895102A - Wavelength converter for laser beam - Google Patents

Wavelength converter for laser beam

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JPH0895102A
JPH0895102A JP25445994A JP25445994A JPH0895102A JP H0895102 A JPH0895102 A JP H0895102A JP 25445994 A JP25445994 A JP 25445994A JP 25445994 A JP25445994 A JP 25445994A JP H0895102 A JPH0895102 A JP H0895102A
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JP
Japan
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laser
bbo
laser light
wavelength conversion
wavelength
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JP25445994A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshimitsu Hayashi
利光 林
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

PURPOSE: To facilitate the alignment of a basic wave and second harmonic wave by decreasing the number of parts of a device for converting the wavelength of a laser beam, thereby making its constitution compact. CONSTITUTION: An anamorphic prism 4 and BBO (β-BαB2 O4 ) 5 are disposed within a laser resonator composed of a laser tube 1 and a reflection mirror 2 and output mirror 3 arranged on both sides of this laser tube 1. Wavelength conversion efficiency is improved by increasing the power density of the laser beam while the angle phase matching in the direction of the small permissible width for the angle phase matching in this BBO 5 is assured by forming the laser beam made incident on the BBO 5 to elliptic patterns by this anamorphic prism 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を波長変換する
ための装置に関し、特にBBO(β−BaB2 4 )を
利用した波長変換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for wavelength conversion of laser light, and more particularly to a wavelength conversion device using BBO (β-BaB 2 O 4 ).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、レーザを用いた加工の微細化、記
録密度向上、化学反応性増大を意図して、レ−ザの短波
長化が進められており、特にレーザダイオードの短波長
化が活発に進められている。しかし、現在の開発状況で
は、レーザダイオードの短波長化はブルー域が限度であ
り、これよりも短波長化の要求に応じてレーザダイオー
ドとの差別化を意図し、紫外域での実現が図れている。
この種のレーザとして、He−Cdレーザ、エキシマレ
−ザ等が用いられてきたが、出力、寿命、コンパクト性
に一長一短があった。
2. Description of the Related Art In recent years, laser wavelengths have been shortened in order to miniaturize laser processing, improve recording density, and increase chemical reactivity. It is being actively promoted. However, in the current development situation, the short wavelength of laser diode is limited to the blue region, and in order to differentiate from the laser diode in response to the demand for shorter wavelength, it is possible to realize in the ultraviolet region. ing.
He-Cd lasers and excimer lasers have been used as lasers of this type, but they have advantages and disadvantages in output, life, and compactness.

【0003】このため、最近では発生されたレーザの波
長を短波長側に変換することで紫外域にまで至るレーザ
を得る試みがなされている。この種の波長変換装置は、
レーザと波長変換素子とで構成されており、レーザ光を
波長変換素子に入射させることにより波長を1/2にす
ることができる。このような波長変換装置は、レーザダ
イオードの改良に基づく短波長化と異なり、短波長化が
比較的に容易であり、しかも実績及び信頼性のあるレー
ザを選択できるため、波長変換素子の特性を十分に把握
するか、もしくは適切な波長変換素子を用いることによ
り、短い開発期間にて短波長レーザを開発することがで
きる。
For this reason, recently, attempts have been made to obtain a laser reaching the ultraviolet region by converting the wavelength of the generated laser into the short wavelength side. This kind of wavelength converter is
It is composed of a laser and a wavelength conversion element, and the wavelength can be halved by making laser light enter the wavelength conversion element. In such a wavelength conversion device, unlike the shortening of the wavelength based on the improvement of the laser diode, the shortening of the wavelength is relatively easy, and a laser with a proven track record and reliability can be selected. A short wavelength laser can be developed in a short development period by sufficiently grasping or using an appropriate wavelength conversion element.

【0004】現在、その簡便性、効率において注目され
ているレ−ザとしてArレ−ザ(波長514.5nm)
の共振器内に波長変換素子としてBBOを配置して波長
変換する257nmの紫外レーザ波長変換装置がある。
図7は、応用物理第61巻第9号931−934/19
92「連続発振イオンレ−ザの高効率周波数逓倍」の第
2図から引用したこの種の波長変換装置(波長257n
mの紫外波長変換装置)である。
At present, an Ar laser (wavelength 514.5 nm) is attracting attention because of its simplicity and efficiency.
There is a 257 nm ultraviolet laser wavelength conversion device that wavelength-converts by arranging BBO as a wavelength conversion element in the resonator.
FIG. 7: Applied Physics Vol. 61 No. 931-934 / 19
92. This type of wavelength conversion device (wavelength: 257n) quoted from FIG. 2 of "High efficiency frequency multiplication of continuous oscillation ion laser".
m ultraviolet wavelength converter).

【0005】図7において、光共振器は、Arレーザ管
21と反射ミラー22及び出力ミラー23で構成され、
光の誘導放出の結果レーザ光が発生される。この光共振
器内には集光レンズ26やシリンドリカルレンズ27,
28からなるレンズ系24と共にBBO25が配置され
ており、このBBO25において波長変換が行われる。
その結果、出力ミラー23より紫外光を出射し、出力を
得ている。波長変換効率はレーザ電場密度の2乗に比例
するため、集光レンズ26にて変換効率を上げている。
In FIG. 7, the optical resonator comprises an Ar laser tube 21, a reflection mirror 22 and an output mirror 23,
Laser light is generated as a result of the stimulated emission of light. In this optical resonator, a condenser lens 26 and a cylindrical lens 27,
A BBO 25 is arranged together with a lens system 24 composed of 28, and wavelength conversion is performed in this BBO 25.
As a result, the output mirror 23 emits ultraviolet light to obtain an output. Since the wavelength conversion efficiency is proportional to the square of the laser electric field density, the conversion efficiency is increased by the condenser lens 26.

【0006】さらに、BBO25の角度位相整合許容幅
(波長変換効率が半分になるレ−ザの入射角のずれ)が
図7の水平方向(Arレーザ偏光方向)と鉛直方向を比
較した場合、BBO25の光学軸Y軸を水平方向にして
設置した第1種位相整合では、水平方向の角度位相整合
許容幅の方が鉛直方向の角度位相整合許容幅よりも小さ
いため、レーザビームをシリンドリカルレンズ27にて
水平方向に伸びた楕円形状に絞れば変換効率は低下せ
ず、又レーザ電場密度は前記シリンドリカルレンズ27
によって高められているので変換効率は上がる。
Further, when the angular phase matching allowable width of the BBO 25 (deviation of the incident angle of the laser which halves the wavelength conversion efficiency) is compared with the horizontal direction (Ar laser polarization direction) in FIG. 7, the BBO 25 In the first type phase matching in which the optical axis Y axis is set in the horizontal direction, the horizontal angular phase matching allowable width is smaller than the vertical angular phase matching allowable width, so the laser beam is directed to the cylindrical lens 27. If it is narrowed to an elliptical shape extending in the horizontal direction, the conversion efficiency does not decrease, and the laser electric field density is the same as the cylindrical lens 27.
The conversion efficiency is increased because it is increased by.

【0007】しかしながら、BBO25の角度許容幅
は、0.01度で非常に小さいため、図7のように多く
の光学部品からなるレンズ系24を配置してArレーザ
の発振調整を行うと、入射角は簡単に0.01度以上ず
れ、第2高調波である紫外発振(257nm)を見失っ
てしまうばかりか、基本波(514.5nm)すら容易
にレーザ光軸の発散を招き、発振停止を起こしてしまっ
ていた。この原因としては、2枚のシリンドリカルレン
ズ27,28、および集光レンズ26等の多くの光学部
品を挿入しなければならなかったことによる。
However, since the allowable angle width of the BBO 25 is very small at 0.01 degree, if the lens system 24 including many optical components is arranged as shown in FIG. The angle is easily deviated by 0.01 degree or more, and not only the second harmonic UV oscillation (257 nm) is lost, but even the fundamental wave (514.5 nm) easily diverges the laser optical axis and stops oscillation. I had woken up. This is because many optical parts such as the two cylindrical lenses 27 and 28 and the condenser lens 26 have to be inserted.

【0008】このような問題に鑑み、図8に示す装置で
は、導波路構造を用いて高効率化を図っている。これは
特開平3−245130号公報に記載されているもので
ある。この装置では、図7の装置で問題とされた発振停
止に対し、光が発散しないよう光を反射させる通路を作
り、導波路構造としている。即ち、BBO基板31上に
BSBO薄膜32をエピタキシャルを成長させ、導波路
型波長変換素子を作成し前記BSBO薄膜32端面に、
YAGレーザ装置33から出力されるYAGレーザ光を
入射させる。YAGレーザ光は、レーザパワー密度の減
衰をほとんど招くことなく導波路内を伝搬する。そし
て、一部が波長変換され、第2高調波を得る。前記BS
BO薄膜32は、BBOの結晶中のバリウムを2価の金
属であるストロンチウムで置換したものである。1.0
6ミクロンの常光屈折率は1.7750である。BBO
の常光屈折率は1.6570であり、両者間には0.1
180の屈折率差が生じ、この結果光導波路を構成する
ことが可能となる。
In view of such a problem, the device shown in FIG. 8 uses a waveguide structure to achieve high efficiency. This is described in JP-A-3-245130. This device has a waveguide structure by forming a path for reflecting light so that the light does not diverge in response to the stoppage of oscillation, which is a problem in the device of FIG. That is, the BSBO thin film 32 is epitaxially grown on the BBO substrate 31, a waveguide type wavelength conversion element is prepared, and the end surface of the BSBO thin film 32 is
The YAG laser light output from the YAG laser device 33 is made incident. The YAG laser light propagates in the waveguide with almost no attenuation of the laser power density. Then, a part of the wavelength is converted to obtain the second harmonic. The BS
The BO thin film 32 is obtained by replacing barium in BBO crystals with strontium which is a divalent metal. 1.0
The ordinary refractive index at 6 microns is 1.7750. BBO
Has an ordinary light refractive index of 1.6570, and is 0.1 between the two.
A difference in refractive index of 180 occurs, and as a result, it becomes possible to form an optical waveguide.

【0009】しかし、このような、導波路型波長変換装
置は、同心円状でしかもミクロンオーダの小さな導波路
を作ることが難しく、どうしても直方体の導波路としか
なり得ないことから、第2高調波のビームパターンはレ
ーザダイオードのビームパターンと同様に、楕円できれ
いなガウシアンモードにはならず、第2高調波のアライ
メントが困難になるという問題がある。
However, in such a waveguide type wavelength conversion device, it is difficult to form a concentric waveguide having a small size on the order of micron, and it is inevitable that the waveguide is a rectangular parallelepiped. Similar to the beam pattern of the laser diode, the beam pattern does not have an elliptical and clean Gaussian mode, and there is a problem that alignment of the second harmonic becomes difficult.

【0010】[0010]

【発明の目的】本発明の目的は、部品点数を削減して構
成をコンパクト化するとともに、基本波や第2高調波の
アライメントを容易に行うことができる波長変換装置を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wavelength conversion device which can reduce the number of parts to make the structure compact and can easily align the fundamental wave and the second harmonic.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ光の波長
変換装置は、レーザ光をBBOを透過して波長変換する
波長変換装置において、BBOに入射されるレーザ光の
光束断面形状を楕円形状にするアナモルフィックプリズ
ムを備えることを特徴とする。
A wavelength converter for laser light of the present invention is a wavelength converter for converting a wavelength of laser light by transmitting it through a BBO, and a beam cross-sectional shape of the laser light incident on the BBO is elliptical. It is characterized by including an anamorphic prism.

【0012】例えば、レーザ管と、このレーザ管の両側
に配置される反射ミラー及び出力ミラーとで構成される
レーザ共振器内に、BBOとアナモルフィックプリズム
を配設する。
For example, a BBO and an anamorphic prism are arranged in a laser resonator composed of a laser tube and a reflection mirror and an output mirror arranged on both sides of the laser tube.

【0013】この場合、複数個のアナモルフィックプリ
ズムを同一方向を向けて配設する。或いは複数個のアナ
モルフィックプリズムを互いに反対方向に対向させ、か
つBBOを挟む位置にそれぞれ配置する。
In this case, a plurality of anamorphic prisms are arranged with the same direction. Alternatively, a plurality of anamorphic prisms are opposed to each other in opposite directions and are arranged at positions sandwiching BBO.

【0014】[0014]

【作用】BBOに入射されるレーザ光をアナモルフィッ
クプリズムにより楕円パターンとすることで、BBOに
おける角度位相整合許容幅の小さい方向における角度位
相整合を確保しながらレーザ光のパワー密度を増大さ
せ、波長変換効率を改善する。
By making the laser light incident on the BBO into an elliptical pattern by the anamorphic prism, the power density of the laser light is increased while ensuring the angular phase matching in the direction in which the allowable angular phase matching width in the BBO is small, Improves wavelength conversion efficiency.

【0015】[0015]

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の第1実施例の構成図であり、Ar
レーザ管1と、このArレーザ管の光軸上に配置した反
射ミラー(共振ミラー)2及び出力ミラー3とで光共振
器を構成し、Arレーザ管1で得られる利得に基づいて
誘導放出を行って所要周波数のレーザ光を発生させる。
また、前記Arレーザ管1と出力ミラー3との間の光軸
上には、アナモルフィックプリズム4とBBO5が直列
配置されており、前記出力ミラー3を通して出力される
レーザ光がこれらのアナモルフィックプリズム4とBB
O5を通過し、このBBO5において波長変換が行われ
る。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention, in which Ar
An optical resonator is constituted by a laser tube 1, a reflection mirror (resonant mirror) 2 and an output mirror 3 arranged on the optical axis of the Ar laser tube, and stimulated emission is generated based on the gain obtained by the Ar laser tube 1. Then, laser light having a required frequency is generated.
An anamorphic prism 4 and a BBO 5 are arranged in series on the optical axis between the Ar laser tube 1 and the output mirror 3, and the laser light output through the output mirror 3 is anamorphic. Fick prism 4 and BB
After passing through O5, wavelength conversion is performed in this BBO5.

【0016】前記アナモルフィックプリズム4は、例え
ば図2に示すように、筒状をしたハウジング11内に2
個の直角プリズム12p13を所要の角度で光軸方向に
対向配置したものであり、図の右端から入射した断面形
状が円形をした基本パターンのレーザ光束を各直角プリ
ズム12,13で屈折することで、左端から出射される
レーザ光束の断面形状を楕円パターンに変形する。この
構成では、レーザ光束のX,Y方向のうち、Y方向はそ
のままでX方向のみを縮小し、楕円パターンを作成す
る。そして、この楕円パターンとされたレーザ光を前記
BBO5に透過させる。
The anamorphic prism 4 is provided in a cylindrical housing 11 as shown in FIG.
The right-angle prisms 12p13 are arranged to face each other in the optical axis direction at a required angle, and the right-angle prisms 12 and 13 refract a laser light flux having a basic pattern with a circular cross-section incident from the right end of the drawing. , The cross-sectional shape of the laser beam emitted from the left end is transformed into an elliptical pattern. In this configuration, of the X and Y directions of the laser light flux, the Y direction remains unchanged and only the X direction is reduced to form an elliptical pattern. Then, the laser beam having the elliptic pattern is transmitted through the BBO 5.

【0017】BBO5を透過されるレーザ光は、BBO
5によってここでは波長が1/2となるように波長変換
が行われ、紫外光とされて出力ミラー3を通して出力さ
れる。BBO5における波長変換効率はレーザ電場密度
の二乗に比例するため、レーザビームをアナモルフィッ
クプリズム4により基本波ビームパターンを楕円ビーム
パターンにすることで、波長変換効率を上げることがで
きる。
The laser light transmitted through the BBO 5 is BBO.
In this case, the wavelength conversion is performed by 5 so that the wavelength becomes 1/2, and it is converted into ultraviolet light and output through the output mirror 3. Since the wavelength conversion efficiency in the BBO 5 is proportional to the square of the laser electric field density, the wavelength conversion efficiency can be increased by forming the fundamental beam pattern of the laser beam by the anamorphic prism 4 into an elliptical beam pattern.

【0018】図3はこのBBO5における波長変換効率
を示す図であり、水平方向(Arレーザ偏光方向)と鉛
直方向を比較した場合、BBO5の光学軸Y軸を水平方
向にして設置する第1種位相整合では、水平方向の角度
位相整合許容幅(θZX)の方が、鉛直方向の角度位相
整合許容幅(θZY)よりも小さい。したがって、変換
効率を上げるために基本波のパワー密度を上げてレーザ
ビームを均一に絞ったとしても、そのビーム径に反比例
してレーザビームが広がるため、BBOのような角度許
容が小さい(θZX=0.01度)場合には0.01度
を越えるレーザ出力成分は波長変換されなくなる。した
がって、パワー密度を上げるためには、鉛直方向(θZ
Y)のみからビームを絞り変換効率を上げることにな
る。
FIG. 3 is a diagram showing the wavelength conversion efficiency in this BBO 5, and when comparing the horizontal direction (Ar laser polarization direction) with the vertical direction, the first type in which the optical axis Y axis of the BBO 5 is set horizontally In phase matching, the horizontal angular phase matching allowable width (θZX) is smaller than the vertical angular phase matching allowable width (θZY). Therefore, even if the power density of the fundamental wave is increased and the laser beam is uniformly narrowed in order to increase the conversion efficiency, the laser beam spreads in inverse proportion to the beam diameter, so that the angle tolerance such as BBO is small (θZX = (0.01 degree), the laser output component exceeding 0.01 degree is not wavelength-converted. Therefore, to increase the power density, the vertical direction (θZ
Only from Y), the beam is focused and the conversion efficiency is increased.

【0019】したがって、この実施例では、レーザビー
ムをアナモルフィックプリズム4により鉛直方向に絞っ
た楕円ビームパターンにしてBBO5を透過させて波長
変換を行い、その結果波長変換効率を向上させることが
可能となるため、シリンドリカルレンズやその他のレン
ズが不要となり、部品点数を削減して小型でコンパクト
な波長変換装置が実現できる。また、基本波と第2高調
波(角度位相整合)のアライメントが容易になる。
Therefore, in this embodiment, the laser beam is converted into an elliptical beam pattern which is vertically narrowed by the anamorphic prism 4 to transmit the BBO 5 for wavelength conversion, and as a result, wavelength conversion efficiency can be improved. Therefore, a cylindrical lens and other lenses are not required, and the number of parts can be reduced and a compact and compact wavelength conversion device can be realized. Further, the alignment of the fundamental wave and the second harmonic (angle phase matching) becomes easy.

【0020】図4は本発明の第2実施例の構成図であ
り、第1実施例と等価な部分には同一符号を付してあ
る。この実施例ではArレーザ管1と出力ミラー3との
間に第1及び第2と2個のアナモルフィックプリズム4
A,4Bを同一方向を向けて直列に配置している。この
ように2個のアナモルフィックプリズムを直列に使用す
ることで、レーザ光は第1のアナモルフィックプリズム
4Aで楕円パターンとされ、第2のアナモルフィックプ
リズム4Aで更にその短軸方向が縮小された楕円パター
ンとされる。したがって、この楕円パターンのレーザ光
がBBO5を透過されて波長変換されるため、前記実施
例よりも更に高効率な波長変換が実現できる。
FIG. 4 is a block diagram of the second embodiment of the present invention, in which parts equivalent to those of the first embodiment are designated by the same reference numerals. In this embodiment, first and second anamorphic prisms 4 are provided between the Ar laser tube 1 and the output mirror 3.
A and 4B are arranged in series with the same direction. By using two anamorphic prisms in series in this way, the laser light is made into an elliptical pattern by the first anamorphic prism 4A, and the minor axis direction is further changed by the second anamorphic prism 4A. It is a reduced elliptical pattern. Therefore, the laser light having the elliptical pattern is transmitted through the BBO 5 and the wavelength is converted, so that the wavelength conversion can be realized with higher efficiency than that in the above-described embodiment.

【0021】図5は本発明の第3実施例の構成図であ
り、前記各実施例と等価な部分には同一符号を付してあ
る。この実施例では第1及び第2のアナモルフィックプ
リズム4A,4BをBBO5を挟んで、しかも互いに反
対側に向けて対向配置している。このため、レーザ光は
第1のアナモルフィックプリズム4Aにより楕円パター
ンに変形されてBBO5を透過されるため、第1実施例
と同様に波長変換効率が改善される。そして、波長変換
されたレーザ光は、第2のアナモルフィックプリズム4
Bを逆方向に透過することで円形の基本パターンに戻さ
れるため、結果としてレーザ光は基本パターンの円形ビ
ームとして出力されることになり、以降におけるレーザ
光を利用し易いものにできる。
FIG. 5 is a block diagram of a third embodiment of the present invention, in which parts equivalent to those of the above-mentioned embodiments are designated by the same reference numerals. In this embodiment, the first and second anamorphic prisms 4A and 4B are arranged so as to face each other with the BBO 5 in between. Therefore, the laser light is transformed into an elliptical pattern by the first anamorphic prism 4A and transmitted through the BBO 5, so that the wavelength conversion efficiency is improved as in the first embodiment. Then, the wavelength-converted laser light is transmitted to the second anamorphic prism 4
By transmitting B in the opposite direction, it is returned to the circular basic pattern, and as a result, the laser light is output as a circular beam of the basic pattern, which makes it easier to use the laser light thereafter.

【0022】なお、前記第1実施例ないし第3実施例で
は、Arレーザ管を利用してレーザ光を発生させている
が、YAGレーザ、色素レーザ、半導体レーザ等の光の
誘導放出により光子を増幅する利得媒質を利用してレー
ザ光を発生するように構成してもよい。このように構成
しても、前記各実施例において説明したと同様な効果を
得ることができる。
In the first to third embodiments, laser light is generated by using the Ar laser tube, but photons are generated by stimulated emission of light from a YAG laser, dye laser, semiconductor laser or the like. The gain medium for amplification may be used to generate the laser light. Even with this structure, the same effect as described in each of the embodiments can be obtained.

【0023】図6は本発明の第4実施例の要部を示す模
式的な斜視図である。ここでは、BBO5の両側に一対
の多重反射シリンドリカルミラー6A,6Bを対向配置
した構成としている。この構成では、レーザ光は一方の
多重反射シリンドリカルミラー6Aを通してBBO5に
入射され、これを透過すると他方の多重反射シリンドリ
カルミラー6Bで反射されて逆方向からBBO5に入射
され、更にこれを透過して一方の多重反射シリンドリカ
ルミラー6Aで反射される。以後、これを複数回繰り返
しながらBBO5を透過され、波長変換が行われる。こ
の結果、極めて簡単な構成で直接波長変換を実現するこ
とが可能となる。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing an essential part of the fourth embodiment of the present invention. Here, a pair of multi-reflection cylindrical mirrors 6A and 6B are arranged opposite to each other on both sides of the BBO 5. In this configuration, the laser beam is incident on the BBO 5 through one of the multi-reflection cylindrical mirrors 6A, and when it is transmitted, it is reflected by the other multi-reflection cylindrical mirror 6B, is incident on the BBO 5 from the opposite direction, and is further transmitted through the BBO 5. It is reflected by the multi-reflection cylindrical mirror 6A. After that, while repeating this a plurality of times, the light is transmitted through the BBO 5 and wavelength conversion is performed. As a result, it is possible to directly realize wavelength conversion with an extremely simple configuration.

【0024】なお、この第4実施例では、レーザ光を楕
円パターンにした方が波長変換効率が高いために多重反
射シリンドリカルミラーを用いているが、楕円パターン
にこだわらない場合には、楕円ミラー、真円ミラー、フ
ラットミラー等を用いて多重反射を行うように構成して
もよい。
In the fourth embodiment, the multi-reflection cylindrical mirror is used because the wavelength conversion efficiency is higher when the laser light is formed into an elliptical pattern. However, when the elliptical pattern is not used, the elliptic mirror, You may comprise so that multiple reflection may be performed using a perfect circular mirror, a flat mirror, etc.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、レーザ光
を波長変換するためのBBOに入射されるレーザ光の光
束断面形状を楕円形状にするアナモルフィックプリズム
を備えているので、BBOにおける角度位相整合許容幅
の小さい方向における角度位相整合を確保しながらレー
ザ光のパワー密度を増大させ、波長変換効率を高めるこ
とができる。これにより、波長変換装置を構成する部品
点数を削減し、小型でコンパクトに構成することができ
る。また、基本波や第2高調波のアライメントを容易な
ものにできる。
As described above, the present invention is provided with the anamorphic prism that makes the cross-sectional shape of the light beam of the laser light incident on the BBO for converting the wavelength of the laser light into an elliptical shape. It is possible to increase the power density of the laser light and increase the wavelength conversion efficiency while ensuring the angular phase matching in the direction in which the allowable angular phase matching width is small. As a result, the number of parts constituting the wavelength conversion device can be reduced, and the wavelength conversion device can be made compact and compact. In addition, the alignment of the fundamental wave and the second harmonic can be facilitated.

【0026】また、複数個のアナモルフィックプリズム
を同一方向を向けて配設することにより、レーザ光の光
束の楕円形状を更に偏平なものにでき、波長変換効率を
更に高めることができる。
Further, by disposing a plurality of anamorphic prisms in the same direction, it is possible to make the elliptical shape of the luminous flux of the laser light even more flat and to further improve the wavelength conversion efficiency.

【0027】あるいは、複数個のアナモルフィックプリ
ズムを互いに反対方向に対向させ、かつBBOを挟む位
置にそれぞれ配置することより、BBOに入射されるレ
ーザ光の光束を楕円にして波長変換効率を高める一方
で、レーザ光の光束を円形に戻して出力することがで
き、レーザ光を利用し易くすることができる。
Alternatively, a plurality of anamorphic prisms are opposed to each other in opposite directions, and are arranged at positions sandwiching the BBO so that the luminous flux of the laser light incident on the BBO is made into an ellipse to improve the wavelength conversion efficiency. On the other hand, the luminous flux of the laser light can be returned to a circular shape and output, and the laser light can be easily used.

【0028】また、アナモルフィックプリズムは、BB
Oの角度許容が小さい方向と直角な方向に沿って楕円パ
ターンを形成するように配置することで、前記したBB
Oにおける角度位相整合許容幅の小さい方向における角
度位相整合を確保しながらレーザ光のパワー密度を増大
させ、波長変換効率を高めることが可能とされる。
The anamorphic prism is BB
By arranging so as to form an elliptical pattern along a direction perpendicular to the direction in which the angle tolerance of O is small, the above-mentioned BB is formed.
It is possible to increase the power density of the laser light and increase the wavelength conversion efficiency while ensuring the angular phase matching in the direction in which the allowable angular phase matching width in O is small.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】アナモルフィックプリズムの一例を示す断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an anamorphic prism.

【図3】BBOにおける波長変換効率を説明するための
図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining wavelength conversion efficiency in BBO.

【図4】本発明の第2実施例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4実施例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図7】従来の波長変換装置の一例の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of an example of a conventional wavelength conversion device.

【図8】従来の波長変換装置の他の例の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of another example of a conventional wavelength conversion device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Arレーザ管 2 反射ミラー 3 出力ミラー 4,4A,4B アナモルフィックプリズム 5 BBO 6A,6B 多重反射シリンドリカルミラー 1 Ar Laser Tube 2 Reflection Mirror 3 Output Mirror 4, 4A, 4B Anamorphic Prism 5 BBO 6A, 6B Multiple Reflection Cylindrical Mirror

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光をBBOを透過して波長変換す
るレーザ光の波長変換装置において、前記BBOに入射
されるレーザ光の光束断面形状を楕円形状にするアナモ
ルフィックプリズムを備えることを特徴とするレーザ光
の波長変換装置。
1. A laser light wavelength conversion device for converting a wavelength of laser light through a BBO, comprising an anamorphic prism for making the cross-sectional shape of the light flux of the laser light incident on the BBO into an elliptical shape. Wavelength converter for laser light.
【請求項2】 レーザ管と、このレーザ管の両側に配置
される反射ミラー及び出力ミラーとで構成されるレーザ
共振器内に、BBOとアナモルフィックプリズムを配設
してなる請求項1のレーザ光の波長変換装置。
2. A BBO and an anamorphic prism are arranged in a laser resonator composed of a laser tube and a reflecting mirror and an output mirror arranged on both sides of the laser tube. Laser light wavelength converter.
【請求項3】 複数個のアナモルフィックプリズムを同
一方向を向けて配設してなる請求項1または2のレーザ
光の波長変換装置。
3. The wavelength conversion device for laser light according to claim 1, wherein a plurality of anamorphic prisms are arranged with the same direction facing each other.
【請求項4】 複数個のアナモルフィックプリズムを互
いに反対方向に対向させ、かつBBOを挟む位置にそれ
ぞれ配置してなる請求項1または2のレーザ光の波長変
換装置。
4. The laser light wavelength conversion device according to claim 1, wherein a plurality of anamorphic prisms are opposed to each other in opposite directions and are arranged at positions sandwiching BBO.
【請求項5】 アナモルフィックプリズムは、BBOの
角度許容が小さい方向と直角な方向に沿って楕円パター
ンを形成するように配置する請求項1ないし4のいずれ
かのレーザ光の波長変換装置。
5. The wavelength conversion device for laser light according to claim 1, wherein the anamorphic prism is arranged so as to form an elliptical pattern along a direction perpendicular to the direction in which the angle tolerance of BBO is small.
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