JPH0990450A - 光発振器 - Google Patents

光発振器

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JPH0990450A
JPH0990450A JP24817195A JP24817195A JPH0990450A JP H0990450 A JPH0990450 A JP H0990450A JP 24817195 A JP24817195 A JP 24817195A JP 24817195 A JP24817195 A JP 24817195A JP H0990450 A JPH0990450 A JP H0990450A
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JP
Japan
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light
mirror
reflecting means
reflecting
optical
Prior art date
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Application number
JP24817195A
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English (en)
Inventor
Katsushi Inoue
克司 井上
Seiji Fukutomi
誠二 福冨
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リアミラーの反射波長に制限を与え、リアミ
ラーを損傷すると共に、波長純度のよい発振光を得るこ
とが困難であった。 【解決手段】 半透過性のフロントミラー1と、該フロ
ントミラー1に平行に対向配置されたリアミラー2と、該
リアミラー2とフロントミラー1との間に介挿された非線
形光学結晶3とからなり、該非線形光学結晶3を励起光に
よって励起することによりフロントミラー1から発振光
を取り出す光発振器において、発振光を透過すると共
に、外部から照射された励起光を反射してフロントミラ
ー1に入射させるダイクロイックミラー4Aと、非線形光
学結晶3とリアミラー2との間に介挿され、該非線形光学
結晶3を透過した励起光を外部に反射するダイクロイッ
クミラー4Bとを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファブリ・ペロー
型光共振器内に介挿された光学媒質を光によって励起す
る光発振器に関する。
【0002】
【従来の技術】2枚の反射鏡を平行に対置したファブリ
・ペロー型光共振器に光に対して非線形応答特性を示す
光学媒質(非線形光学結晶)を介挿してなるパラメトリ
ック型発振器が広く知られている。
【0003】図4は、従来のパラメトリック型発振器の
概要構成を示す図である。この図において、符号1はフ
ロントミラー、2はリアミラー、3はβ−BaB2O4あ
るいはKTiOPO4等の非線形光学結晶である。このよ
うに構成されたパラメトリック型発振器には、リアミラ
ー2の後方(紙面でリアミラー2の右側)から非線形光
学結晶3を励起する励起レーザ光が入射され、該非線形
光学結晶3の非線形性及びフロントミラー1とリアミラ
ー2との反射を繰り返すことにより、2波長の発振光
(シグナル光とアイドラ光)が生成されて前方(紙面で
フロントミラー1の左側)に出射される。
【0004】このシグナル光とアイドラ光、及び励起レ
ーザ光の各波長は、非線形光学結晶への入射角(位相整
合角)を変えることにより、式(1)のような関係を保
ちつつ非線形光学結晶の位相整合条件あるいは光吸収率
の波長特性等に制限される範囲で波長可変となる。 1/λp=1/λs+1/λi (1) ただし、λp:励起レーザ光波長、λs:シグナル光波
長、λi:アイドラ光波長また、シグナル光のエネルギ
ーEsとアイドラ光のエネルギーEiとの間には、 Es/Ei=λi /λs (2) なる関係があり、Es≧Ei(λi ≧λs )であるため、
通常はシグナル光がパラメトリック型発振器から取り出
されて用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のパラメトリック型発振器では、リアミラー2には
励起レーザ光を透過すると共にシグナル光とアイドラ光
とからなる発振光を全反射させる誘電体膜がコーティン
グされている。また、フロントミラー1には発振光の特
定量、例えば30%を透過するように誘電体膜がコーテ
ィングされている。そして、このようなリアミラー2と
フロントミラー1を用いることにより、該パラメトリッ
ク型発振器は、リアミラー2側から励起レーザ光を入射
して非線形光学結晶3を励起し、励起レーザ光の入射方
向と同一方向であるフロントミラー1側から発振光を取
り出すようにしている。
【0006】しかし、リアミラー2は、上記式(1)に
よって定まるシグナル光とアイドラ光の2つの波長範囲
あるいはどちらか1つの波長範囲の光を全反射する必要
から広範囲な波長の発振光を反射できることが好ましい
が、励起レーザ光を透過させる必要があるために反射波
長に制限を受ける。したがって、所望の反射波長帯域を
得るためには、リアミラー2には異なる反射波長を有す
る誘電体膜を多重コーティングしなければならないとい
う問題があった。この問題は、特に非線形光学結晶の角
度を可変することにより、あるいは励起レーザ光の周波
数を変更することにより発振光の波長を可変する波長可
変型の発振器では重要な問題である。
【0007】また、このような従来のパラメトリック型
発振器では、リアミラー2に励起レーザ光であるレーザ
光を透過させるため、該レーザ光によってリアミラー2
にコーティングされた誘電体膜が損傷するという問題も
あった。
【0008】一方、上記発振器ではリアミラー2側から
入射された励起レーザ光の一部が、フロントミラー1を
通過してしまうため、取り出された発振光に励起レーザ
光が混入する。この対策として従来は、フロントミラー
1の前方(紙面左方向)に、励起レーザ光の波長のみを
反射して発振光(シグナル光とアイドラ光)を透過させ
るダイクロイックミラー、プリズム、あるいは励起レー
ザ光の透過を阻止するフィルタ等を設け、励起レーザ光
を除去していた。また、発振光からシグナル光のみを取
り出す場合にも、このような方法が用いられている。
【0009】しかし、上記式(1)及びフロントミラー
1とリアミラー2との間隔に基づいてシグナル光とアイ
ドラ光とが近しい波長になった場合、シグナル光のみを
分離することが困難となり、また上記方法では不要な光
成分を完全に除去することが困難なため、シグナル光の
みを波長純度よく取り出すことが困難であるという問題
があった。
【0010】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、リアミラーの反射波長に制限を与えることが
なく、かつ、リアミラーの損傷を防止すると共に、波長
純度のよい発振光を容易に得ることが可能な光発振器を
提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
上述した目的を達成するために、半透過性の第1の反射
手段と、該第1の反射手段に平行に対向配置された第2
の反射手段と、該第2の反射手段と前記第1の反射手段
との間に介挿された光学媒質とからなり、前記光学媒質
を励起光によって励起することにより前記第1の反射手
段から発振光を取り出す光発振器において、前記発振光
を透過すると共に、外部から照射された励起光を反射し
て前記第1の反射手段に入射させる第3の反射手段と、
前記光学媒質と前記第2の反射手段との間に介挿され、
前記光学媒質を透過した励起光を外部に反射する第4の
反射手段とを具備する構成を採用している。
【0012】請求項2記載の発明は、半透過性の第1の
反射手段と、該第1の反射手段に平行に対向配置され、
励起光に対して半透過性を有する第2の反射手段と、該
第2の反射手段と前記第1の反射手段との間に介挿され
た光学媒質とからなり、前記光学媒質を前記励起光によ
って励起することにより前記第1の反射手段から発振光
を取り出す光発振器において、前記発振光を透過すると
共に、外部から照射された励起光を反射して前記第1の
反射手段に入射させる第3の反射手段と、前記第2の反
射手段を挟んで前記光学媒質と反対側に配置され、励起
光を外部に反射する第4の反射手段とを具備する構成を
採用している。
【0013】請求項3記載の発明は、半透過性の第1の
反射手段と、該第1の反射手段に平行に対向配置された
第2の反射手段と、該第2の反射手段と前記第1の反射
手段との間に介挿された光学媒質とからなり、前記光学
媒質を励起光によって励起することにより前記第1の反
射手段から発振光を取り出す光発振器において、前記光
学媒質と前記第2の反射手段との間に介挿され、外部か
ら照射された励起光を反射して前記光学媒質に入射させ
る第3の反射手段とを具備する構成を採用している。
【0014】請求項4記載の発明は、請求項1ないし3
いずれかの項記載の発明において、前記光学媒質が光に
対して非線形性を有することを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図1ないし図3を参照し、
本発明の一実施例であるパラメトリック型発振器につい
て説明する。なお、これらの図面において、図4で既に
説明した部材については同一符号を付し、その説明を省
略する。
【0016】まず、図1は第1実施例の構成を示す図で
ある。この図において、符号4A、4Bはダイクロイッ
クミラーである。ダイクロイックミラー4Aはフロント
ミラー1の前方に設けられ、波長λpの励起レーザ光を
全反射すると共に、波長λsのシグナル光を透過させる
特性を有する。ダイクロイックミラー4Bは、リアミラ
ー2と非線形光学結晶3との間に設けられ、波長λpの
励起レーザ光を全反射すると共に、波長λsのシグナル
光と波長λiのアイドラ光を透過させる特性を有する。
【0017】また、励起レーザ光は、ダイクロイックミ
ラー4Aに向けて照射され、該ダイクロイックミラー4
Aによって全反射されて前方からフロントミラー1を介
して非線形光学結晶3に照射される。そして、この非線
形光学結晶3を透過した励起レーザ光はダイクロイック
ミラー4Bによって全反射されて外部に除去される。
【0018】この場合、励起レーザ光の入射方向が発振
光の取り出し方向すなわちフロントミラー1の前方方向
に対して異なっているため、またアイドラ光は励起レー
ザ光と同一方向に出力される性質があるため、フロント
ミラー1から取り出される発振光はシグナル光のみとな
る。したがって、波長λsのシグナル光のみを波長純度
よく取り出すことができる。
【0019】また、この場合、リアミラー2に励起レー
ザ光を通過させる必要がないので、該リアミラー2にコ
ーティングされた誘電体膜が損傷することがなく、該リ
アミラー2の反射波長に制限を与えることもない。
【0020】次に、図2は第2実施例の構成を示す図で
ある。この図において、符号2’は上記第1実施例にお
けるリアミラー2を励起レーザ光だけではなく、アイド
ラ光をも透過するように変更したものである。また、4
Cは、上記ダイクロイックミラー4Bをリアミラー2’
の後方に移動させたものである。なお、他の構成は第1
実施例と同一である。
【0021】このように構成することにより、リアミラ
ー2’を透過した励起レーザ光とアイドラ光のうち、励
起レーザ光のみがダイクロイックミラー4Cによって除
去され、シグナル光と反対の方向にアイドラ光を取り出
すことができる。また、上述した第1実施例において、
ダイクロイックミラー4Bはシグナル光とアイドラ光と
を透過するが、そこには若干の光学的な損失があり、こ
のため発振光の出力が低下する。しかし、この第2実施
例では、フロントミラー1とリアミラー2’との間に光
学的な損失を伴う部材が介在しないので発振光の出力低
下が生じない。
【0022】さらに、図3は第3実施例の構成を示す図
である。この例では、励起レーザ光のみを反射する1枚
のダイクロイックミラー4Dをリアミラー2と非線形光
学結晶3との間に設け、該ダイクロイックミラー4Dに
励起レーザ光を照射する構成を採用している。
【0023】この場合、フロントミラー1の前方に取り
出される発振光に励起レーザ光が混入するものの、リア
ミラー2に該励起レーザ光を通過させる必要がないの
で、簡単な構成でリアミラー2にコーティングされた誘
電体膜の損傷を防止することができると共に、該リアミ
ラー2の反射波長に制限を与えることがない。
【0024】なお、上記第1ないし3の実施例では、光
学的に非線形応答特性を有する非線形光学結晶を用いる
パラメトリック発振器を例に取って説明したが、本発明
を線形応答特性を有する光学媒質を用いた光発振器に応
用できることは明らかである。また、上記実施例は、互
いに平行に配置された平板のフロントミラーとリアミラ
ーとを用いたファブリ・ペロー型光共振器を用いた光発
振器を例に取って説明したが、本発明はフロントミラー
とリアミラーとが平板であることに限定されるものでは
ない。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果を奏する。 (1)請求項1及び2記載の発明によれば、励起光と発
振光との方向が異なるので、取り出し光の波長純度が向
上する。 (2)請求項1ないし3記載の発明によれば、第2の反
射手段に励起光を通過させないので、該第2の反射手段
が励起光によって損傷されることを防止することが可能
である。 (3)非線形性を有する光学媒質を用いた請求項2記載
の発明によれば、異なる波長を有する2つの発振光を各
々波長純度よく取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の構成を示す図である。
【図2】本発明の第2実施例の構成を示す図である。
【図3】本発明の第3実施例の構成を示す図である。
【図4】従来のパラメトリック発振器の構成例を示す図
である。
【符号の説明】
1 フロントミラー 2、2’ リアミラー 3 非線形光学結晶 4A〜4D ダイクロイックミラー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半透過性の第1の反射手段(1)と、該第
    1の反射手段(1)に平行に対向配置された第2の反射手
    段(2)と、該第2の反射手段(2)と前記第1の反射手段
    (1)との間に介挿された光学媒質(3)とからなり、該光学
    媒質(3)を励起光によって励起することにより前記第1
    の反射手段(1)から発振光を取り出す光発振器におい
    て、 前記発振光を透過すると共に、外部から照射された励起
    光を反射して前記第1の反射手段(1)に入射させる第3
    の反射手段(4A)と、 前記光学媒質(3)と前記第2の反射手段(2)との間に介挿
    され、該光学媒質(3)を透過した励起光を外部に反射す
    る第4の反射手段(4B)とを具備することを特徴とする光
    発振器。
  2. 【請求項2】 半透過性の第1の反射手段(1)と、該第
    1の反射手段(1)に平行に対向配置され、励起光に対し
    て半透過性を有する第2の反射手段(2')と、該第2の反
    射手段(2')と前記第1の反射手段(1)との間に介挿され
    た光学媒質(3)とからなり、該光学媒質(3)を励起光によ
    って励起することにより前記第1の反射手段(1)から発
    振光を取り出す光発振器において、 前記発振光を透過すると共に、外部から照射された励起
    光を反射して前記第1の反射手段(1)に入射させる第3
    の反射手段(4A)と、 前記第2の反射手段(2')を挟んで前記光学媒質(3)と反
    対側に配置され、励起光を外部に反射する第4の反射手
    段(4C)とを具備することを特徴とする光発振器。
  3. 【請求項3】 半透過性の第1の反射手段(1)と、該第
    1の反射手段(1)に平行に対向配置された第2の反射手
    段(2)と、該第2の反射手段(2)と前記第1の反射手段
    (1)との間に介挿された光学媒質(3)とからなり、該光学
    媒質(3)を励起光によって励起することにより前記第1
    の反射手段(1)から発振光を取り出す光発振器におい
    て、 前記光学媒質(3)と前記第2の反射手段(2)との間に介挿
    され、外部から照射された励起光を反射して前記光学媒
    質(3)に入射させる第3の反射手段(4D)とを具備するこ
    とを特徴とする光発振器。
  4. 【請求項4】 前記光学媒質(3)は、光に対して非線形
    性を有することを特徴とする請求項1ないし3いずれか
    の項記載の光発振器。
JP24817195A 1995-09-26 1995-09-26 光発振器 Pending JPH0990450A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009237566A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Itt Manufacturing Enterprises Inc パラメトリック発振器を用いた波長アジャイルレーザ送信器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009237566A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Itt Manufacturing Enterprises Inc パラメトリック発振器を用いた波長アジャイルレーザ送信器

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Effective date: 20050929

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