JPH10254002A - Optical parametric oscillator - Google Patents

Optical parametric oscillator

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Publication number
JPH10254002A
JPH10254002A JP5333297A JP5333297A JPH10254002A JP H10254002 A JPH10254002 A JP H10254002A JP 5333297 A JP5333297 A JP 5333297A JP 5333297 A JP5333297 A JP 5333297A JP H10254002 A JPH10254002 A JP H10254002A
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JP
Japan
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optical
light
mirrors
crystal
nonlinear
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JP5333297A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Akiyama
靖裕 秋山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication of JPH10254002A publication Critical patent/JPH10254002A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simultaneously generate plural-wavelength signal light beams and idler light beams by providing an optical resonator arranged to be opposed to a non-linear optical crystal excited by exciting light and equipped with an optical resonant mirror having plural reflection parts. SOLUTION: A pair of optical resonant mirrors 11 and 12 forming the optical resonator 10 respectively is arranged on both end sides of the non-linear optical crystal 1 such as a KTP, that is, in the optical axis direction of the oscillator. As for either mirror 11, two mirrors 11a and 11b are arranged at a specified angle to the optical crystal 1, that is, in a specified angle direction with respect to the optical axis direction of the oscillator, and integrated to be formed in chevron shape. The other mirror 12 is similarly formed in the chevron shape. When the optical crystal 1 is irradiated and excited by the exciting light, optical resonance is generated in plural pairs of optical resonators 10 respectively, and plural signal light beams and idler light beams having different wavelength respectively are simultaneously generated from one non-linear optical crystal 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、励起光を入射する
ことにより励起光、シグナル光及びアイドラ光の3波長
を発生する光パラメトリック発振器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical parametric oscillator that generates three wavelengths of excitation light, signal light, and idler light upon incidence of excitation light.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は光パラメトリック発振器の構成
図である。KTP等の非線形光学結晶1の両端側には、
それぞれ光共振器2を形成する1対の各光学鏡3、4が
配置されている。
2. Description of the Related Art FIG. 11 is a block diagram of an optical parametric oscillator. At both ends of the nonlinear optical crystal 1 such as KTP,
Each of a pair of optical mirrors 3 and 4 forming the optical resonator 2 is arranged.

【0003】励起用レーザ光源5から出力された波長λ
1 の励起光が集光レンズ系6を通して光共振器2内の非
線形光学結晶1に照射されると、この非線形光学結晶1
は励起され、各光学鏡3、4間で光共振が発生する。
The wavelength λ output from the excitation laser light source 5
When the non-linear optical crystal 1 in the optical resonator 2 is irradiated with the excitation light of 1 through the condenser lens system 6, the nonlinear optical crystal 1
Is excited, and optical resonance occurs between the optical mirrors 3 and 4.

【0004】これら光学鏡3、4間の光共振により、励
起光の波長λ1 と同一波長λ1 のレーザ光、波長λ2
シグナル光、波長λ3 のアイドラ光を含んだレーザ光が
出力される。
[0004] The optical resonant between these optical mirrors 3,4, laser light having a wavelength lambda 1 and the same wavelength lambda 1 of the excitation light, the wavelength lambda 2 of the signal light, laser light including the idler light having a wavelength lambda 3 Output Is done.

【0005】なお、これらレーザ光、シグナル光及びア
イドラ光の各波長λ1 、λ2 、λ3の関係は、例えば λ1 <λ2 <λ3 …(1) となっている。
The relationship among the wavelengths λ 1 , λ 2 , and λ 3 of the laser light, the signal light, and the idler light is, for example, λ 123 (1).

【0006】このような光パラメトリック発振器におい
て、その発生波長λ2 、λ3 を変化させるためには、発
振器中に配置された非線形光学結晶1の光軸を発振器の
光軸に対して回転させることで行えることが、例えばIE
EE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS.VOL.QE-15,NO6,JU
NE.1979,P415に記載されている。
In such an optical parametric oscillator, in order to change the generation wavelengths λ 2 and λ 3 , the optical axis of the nonlinear optical crystal 1 disposed in the oscillator is rotated with respect to the optical axis of the oscillator. Can be done in, for example, IE
EE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS.VOL.QE-15, NO6, JU
NE.1979, P415.

【0007】しかしながら、このような非線形光学結晶
1を回転させる方法では、非線形光学結晶1の1つに対
して1つの光共振器2しか構成できず、励起光、シグナ
ル光、及びアイドラ光の最大3波長しか発生できない。
However, in such a method of rotating the nonlinear optical crystal 1, only one optical resonator 2 can be formed for one nonlinear optical crystal 1, and the maximum of excitation light, signal light and idler light can be obtained. Only three wavelengths can be generated.

【0008】これに対して光パラメトリック発振器によ
り発生する波長を変化させる他の方法として、非線形光
学結晶1に電界を印加し、この電界を変化させる方法
が、例えばJ.Opt.Soc.Am.BA10.1659(1993)に記載されて
いる。
On the other hand, as another method of changing the wavelength generated by the optical parametric oscillator, a method of applying an electric field to the nonlinear optical crystal 1 and changing the electric field is disclosed in, for example, J. Opt. Soc. Am. BA10. .1659 (1993).

【0009】しかしながら、このような非線形光学結晶
1に電界を印加する方法であっても、上記方法と同様
に、非線形光学結晶1の1つに対して1つの光共振器2
のみしか構成できず、励起光、シグナル光、及びアイド
ラ光の最大3波長しか発生できない。
However, even in such a method of applying an electric field to the nonlinear optical crystal 1, one optical resonator 2 is provided for one nonlinear optical crystal 1 in the same manner as the above method.
Only a maximum of three wavelengths of excitation light, signal light and idler light can be generated.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、上記光
パラメトリック発振器では、非線形光学結晶1の1つに
対して1つの光共振器2しか構成できず、同時に複数の
波長のシグナル光、アイドラ光を発生させることは困難
である。
As described above, in the above-mentioned optical parametric oscillator, only one optical resonator 2 can be formed for one nonlinear optical crystal 1, and at the same time signal light and idlers of a plurality of wavelengths can be formed. It is difficult to generate light.

【0011】従って、同時に複数の波長のシグナル光、
アイドラ光を発生させるには、例えば複数の非線形光学
結晶を用いて複数の光共振器を構成しなければならな
い。そこで本発明は、複数の波長のシグナル光、アイド
ラ光を同時に発生できる光パラメトリック発振器を提供
することを目的とする。
Accordingly, signal light of a plurality of wavelengths simultaneously,
In order to generate idler light, for example, a plurality of optical resonators must be formed using a plurality of nonlinear optical crystals. Therefore, an object of the present invention is to provide an optical parametric oscillator that can simultaneously generate signal light and idler light of a plurality of wavelengths.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1によれば、励起
光の照射により励起される非線形光学結晶に対して対向
して配置された複数の反射部分を有する光共振ミラーを
具備する光共振器を設けた光パラメトリック発振器であ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical resonance apparatus including an optical resonance mirror having a plurality of reflection portions disposed to face a nonlinear optical crystal excited by irradiation of excitation light. It is an optical parametric oscillator provided with a device.

【0013】このような光パラメトリック発振器であれ
ば、非線形光学結晶に励起光が照射されて励起される
と、複数対の光共振器においてそれぞれ光共振が発生
し、1つの非線形光学結晶からそれぞれ波長の異なる複
数のシグナル光、アイドラ光が同時に発生する。
In such an optical parametric oscillator, when the nonlinear optical crystal is irradiated with the excitation light to be excited, optical resonance occurs in each of a plurality of pairs of optical resonators, and the wavelength of the light is increased from one nonlinear optical crystal. A plurality of different signal lights and idler lights are simultaneously generated.

【0014】請求項2によれば、励起光の照射により励
起される非線形光学結晶に対して対向して配置された複
数の反射部分を有する光共振ミラーを具備する光共振器
と、これら光共振器から出力された各々の光の進行方向
を同一方向に変換する平行光学系と、を備えた光パラメ
トリック発振器である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical resonator having an optical resonance mirror having a plurality of reflection portions disposed so as to face a nonlinear optical crystal excited by irradiation of excitation light, And a parallel optical system for converting the traveling directions of the respective lights output from the devices into the same direction.

【0015】このような光パラメトリック発振器であれ
ば、非線形光学結晶に励起光が照射されて励起される
と、複数対の光共振器においてそれぞれ光共振が発生
し、1つの非線形光学結晶からそれぞれ波長の異なる複
数のシグナル光、アイドラ光が同時に光共振器から出力
されると、これらシグナル光、アイドラ光は、平行光学
系によりそれぞれ進行する向きが同一方向に変換され
る。
In such an optical parametric oscillator, when the nonlinear optical crystal is irradiated with excitation light and excited, optical resonance occurs in each of a plurality of pairs of optical resonators, and wavelengths are respectively generated from one nonlinear optical crystal. Are output from the optical resonator at the same time, the signal light and the idler light are converted in the same direction by the parallel optical system.

【0016】請求項3によれば、請求項1又は2記載の
光パラメトリック発振器において、光共振器は、非線形
光学結晶における光入射面に対してそれぞれ異なる角度
で配置した複数のミラーを一体化した第1及び第2の光
共振ミラーを、これら第1及び第2の光共振ミラーのう
ちの各ミラーが非線形光学結晶を介してそれぞれ対向す
るように配置した。
According to a third aspect of the present invention, in the optical parametric oscillator according to the first or second aspect, the optical resonator is formed by integrating a plurality of mirrors arranged at different angles with respect to a light incident surface of the nonlinear optical crystal. The first and second optical resonance mirrors were arranged such that each of the first and second optical resonance mirrors faced each other via the nonlinear optical crystal.

【0017】このような光パラメトリック発振器であれ
ば、第1と第2の光共振ミラーとの各ミラー間で非線形
光学結晶を通してそれぞれ光共振が発生し、それぞれ波
長の異なる複数のシグナル光、アイドラ光が同時に出力
される。
With such an optical parametric oscillator, optical resonance occurs between the first and second optical resonance mirrors through the nonlinear optical crystal, and a plurality of signal lights and idler lights having different wavelengths respectively. Are output simultaneously.

【0018】請求項4によれば、請求項1又は2記載の
光パラメトリック発振器において、光共振器は、励起光
を透過して非線形光学結晶に導く透過部を有し、かつこ
の透過部に対してそれぞれ異なる角度で配置した複数の
ミラーを一体化した第1及び第2の光共振ミラーを、こ
れら第1及び第2の光共振ミラーのうちの各ミラーが非
線形光学結晶を介してそれぞれ対向するように配置し
た。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical parametric oscillator according to the first or second aspect, the optical resonator has a transmission portion that transmits the excitation light and guides the excitation light to the nonlinear optical crystal. The first and second optical resonance mirrors in which a plurality of mirrors arranged at different angles are integrated are respectively opposed to each other via the nonlinear optical crystal. It was arranged as follows.

【0019】このような光パラメトリック発振器であれ
ば、励起光が透過部を通して非線形光学結晶に入射して
励起し、この非線形光学結晶の励起により第1と第2の
光共振ミラーとの各ミラー間で非線形光学結晶を通して
それぞれ光共振が発生し、それぞれ波長の異なる複数の
シグナル光、アイドラ光が同時に出力される。
In such an optical parametric oscillator, the excitation light is incident on the nonlinear optical crystal through the transmission part to be excited, and the excitation of the nonlinear optical crystal causes the excitation light between the first and second optical resonant mirrors. Then, optical resonance occurs through the nonlinear optical crystal, and a plurality of signal lights and idler lights having different wavelengths are simultaneously output.

【0020】請求項5によれば、請求項3又は4記載の
光パラメトリック発振器において、第1及び第2の光共
振ミラーの反射側を各ミラーごとにそれぞれ所定の曲率
を形成した。
According to the fifth aspect, in the optical parametric oscillator according to the third or fourth aspect, a predetermined curvature is formed for each of the reflection sides of the first and second optical resonance mirrors for each mirror.

【0021】このような光パラメトリック発振器であれ
ば、各ミラーで構成される複数の共振器をそれぞれ安定
型共振器として指向性に優れた共振器となる。請求項6
によれば、励起光の照射により励起される非線形光学結
晶の両端側にそれぞれ光共振器の各光共振ミラーを配置
した光パラメトリック発振器において、光共振器内に配
置され、励起光及び光共振器の各光共振ミラー間で発生
する共振光を非線形光学結晶に対して複数の方向で透過
させる光学系、を備えた光パラメトリック発振器であ
る。
With such an optical parametric oscillator, a plurality of resonators constituted by mirrors are used as stable resonators, and the resonators have excellent directivity. Claim 6
According to the above, in an optical parametric oscillator in which each optical resonance mirror of an optical resonator is arranged at both ends of a nonlinear optical crystal excited by irradiation of excitation light, the excitation light and the optical resonator are arranged in the optical resonator. An optical parametric oscillator comprising: an optical system for transmitting resonance light generated between the respective optical resonance mirrors to the nonlinear optical crystal in a plurality of directions.

【0022】このような光パラメトリック発振器であれ
ば、励起光が光共振器内に入射すると、この励起光は、
非線形光学結晶に対して複数の方向で入射して励起し、
かつこの非線形光学結晶の励起により発生する光共振器
の各光共振ミラー間での共振光が非線形光学結晶に対し
て複数の方向で透過する。これにより、それぞれ波長の
異なる複数のシグナル光、アイドラ光が同時に発生す
る。
In such an optical parametric oscillator, when the pumping light enters the optical resonator, the pumping light becomes
Excited by entering the nonlinear optical crystal in multiple directions,
Resonant light generated between the optical resonator mirrors of the optical resonator generated by excitation of the nonlinear optical crystal is transmitted through the nonlinear optical crystal in a plurality of directions. Thereby, a plurality of signal lights and idler lights having different wavelengths are simultaneously generated.

【0023】請求項7によれば、請求項6記載の光パラ
メトリック発振器において、各光共振ミラーのうち一方
の光共振ミラーと非線形光学結晶との間に配置された少
なくとも2つの励起光の通過孔の形成されたマスクと、
このマスクと非線形光学結晶の間及び非線形光学結晶と
他方の光共振ミラーとの間にそれぞれ配置され、励起光
及び光共振器の各光共振ミラー間で発生する共振光を非
線形光学結晶に対して複数の方向で透過させる各光学レ
ンズと、を備えた。
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical parametric oscillator according to the sixth aspect, at least two excitation light passage holes disposed between one of the optical resonance mirrors and the nonlinear optical crystal. A mask formed of
The excitation light and the resonance light generated between the optical resonance mirrors of the optical resonator are disposed between the mask and the nonlinear optical crystal and between the nonlinear optical crystal and the other optical resonance mirror, respectively. Optical lenses that transmit light in a plurality of directions.

【0024】このような光パラメトリック発振器であれ
ば、マスクの各通過孔を通った励起光が非線形光学結晶
に対して複数の方向で入射し、かつ各励起光の入射によ
る非線形光学結晶の励起により発生する光共振器の各光
共振ミラー間での共振光が非線形光学結晶に対して複数
の方向で透過する。これにより、それぞれ波長の異なる
複数のシグナル光、アイドラ光が同時に発生する。
In such an optical parametric oscillator, the excitation light passing through each through hole of the mask is incident on the nonlinear optical crystal in a plurality of directions, and is excited by the excitation light to excite the nonlinear optical crystal. The generated resonance light between the optical resonance mirrors of the optical resonator is transmitted through the nonlinear optical crystal in a plurality of directions. Thereby, a plurality of signal lights and idler lights having different wavelengths are simultaneously generated.

【0025】請求項8によれば、請求項7記載の光パラ
メトリック発振器において、マスクは、光共振器の光軸
方向に対して略垂直方向に移動自在に設けられている。
このような光パラメトリック発振器であれば、マスクの
移動により非線形光学結晶に入射する励起光の入射方向
が変わり、これにより発生するシグナル光、アイドラ光
の各波長が変化する。
According to an eighth aspect, in the optical parametric oscillator according to the seventh aspect, the mask is provided so as to be movable in a direction substantially perpendicular to the optical axis direction of the optical resonator.
In such an optical parametric oscillator, the moving direction of the mask changes the incident direction of the excitation light incident on the nonlinear optical crystal, thereby changing the wavelengths of the generated signal light and idler light.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(1) 以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参
照して説明する。なお、図11と同一部分には同一符号
を付してある。図1は光パラメトリック発振器の構成図
である。
(1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is a configuration diagram of an optical parametric oscillator.

【0027】KTP等の非線形光学結晶1の両端側すな
わち発振器の光軸方向には、それぞれ光共振器10を形
成する1対の各光共振ミラー11、12が配置されてい
る。このうち一方の光共振ミラー11は、2枚の各ミラ
ー11a、11bを非線形光学結晶1に対して所定の角
度、すなわち発振器の光軸方向に対して所定の角度方向
に配置し、かつこれらミラー11a、11bを一体化し
て形成し、いわゆる「く」の字型に形成されている。
A pair of optical resonance mirrors 11 and 12 forming an optical resonator 10 are arranged on both ends of the nonlinear optical crystal 1 such as KTP, that is, in the optical axis direction of the oscillator. One of the optical resonance mirrors 11 has two mirrors 11a and 11b arranged at a predetermined angle with respect to the nonlinear optical crystal 1, that is, at a predetermined angle with respect to the optical axis direction of the oscillator. 11a and 11b are integrally formed to form a so-called "C" shape.

【0028】他方の光共振ミラー12は、一方の光共振
ミラー11と同様に、2枚の各ミラー12a、12bを
非線形光学結晶1に対して所定の角度、すなわち発振器
の光軸方向に対して所定の角度方向に配置し、かつこれ
らミラー12a、12bを一体化して形成し、いわゆる
「く」の字型に形成されている。
The other optical resonance mirror 12 has two mirrors 12a and 12b, which are located at a predetermined angle with respect to the nonlinear optical crystal 1, that is, with respect to the optical axis direction of the oscillator. The mirrors 12a and 12b are arranged in a predetermined angle direction and are integrally formed, and are formed in a so-called "C" shape.

【0029】そして、ミラー11aとミラー12bとが
非線形光学結晶1を介して対向配置されて1つの光共振
器が構成され、かつミラー11bとミラー12aとが非
線形光学結晶1を介して対向配置されてもう1つの光共
振器が構成されている。
The mirror 11a and the mirror 12b are arranged to face each other via the nonlinear optical crystal 1 to form one optical resonator, and the mirror 11b and the mirror 12a are arranged to face each other via the nonlinear optical crystal 1. Thus, another optical resonator is formed.

【0030】又、共振器の光軸上の光共振ミラー11側
には、波長λ1 の励起光を出力する励起用レーザ光源5
が配置されている。次に上記の如く構成された装置の作
用について説明する。
On the optical resonance mirror 11 side on the optical axis of the resonator, an excitation laser light source 5 for outputting excitation light of wavelength λ 1 is provided.
Is arranged. Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.

【0031】励起用レーザ光源5から波長λ1 の励起光
が出力されると、この励起光は、光共振器10内の非線
形光学結晶1に入射する。このように励起光が非線形光
学結晶1に入射すると、この非線形光学結晶1は励起さ
れ、光共振器10の第1と第2の光共振ミラー11、1
2の間で光共振が発生する。
When pumping light of wavelength λ 1 is output from the pumping laser light source 5, the pumping light enters the nonlinear optical crystal 1 in the optical resonator 10. When the excitation light is incident on the nonlinear optical crystal 1, the nonlinear optical crystal 1 is excited, and the first and second optical resonant mirrors 11 and 1 of the optical resonator 10 are excited.
Optical resonance occurs between the two.

【0032】このとき、第1と第2の光共振ミラー1
1、12の間では、それぞれ対向配置されたミラー11
aとミラー12bとの間で光共振が発生し、かつミラー
11bとミラー12aとの間で光共振が発生する。
At this time, the first and second optical resonance mirrors 1
Between the mirrors 1 and 12, the mirrors 11 which are arranged facing each other
Optical resonance occurs between the mirror 11a and the mirror 12b, and optical resonance occurs between the mirror 11b and the mirror 12a.

【0033】従って、一方のミラー11aとミラー12
bとの間の光共振により励起光の波長λ1 と同一波長λ
p1のレーザ光、これと共に波長λs1のシグナル光、波長
λi1のアイドラ光を含んだレーザ光Q1 が発生する。
Accordingly, one of the mirrors 11a and 12
b and the same wavelength λ as the excitation light wavelength λ 1 due to the optical resonance between
laser beam p1, the signal light of the wavelength lambda s1, the laser light Q 1 containing idler light having a wavelength lambda i1 occurs therewith.

【0034】これと共に、他方のミラー11bとミラー
12aとの間の光共振により励起光の波長λ1 と同一波
長λp2のレーザ光、これと共に波長λs2のシグナル光、
波長λi2のアイドラ光を含んだレーザ光Q2 が発生す
る。
At the same time, due to the optical resonance between the other mirror 11b and the mirror 12a, a laser beam having the same wavelength λ p2 as the wavelength λ 1 of the pump light, and a signal beam having the wavelength λ s2 ,
Laser light Q 2 to which contains the idler light having a wavelength lambda i2 occurs.

【0035】ここで、光パラメトリック発振器から出力
されるシグナル光、アイドラ光の波長は、次式を満足す
る条件により一意的に決まる。 1/λp =1/λs +1/λi …(2) kp =ks +ki …(3) なお、λは波長、kは波数ベクトル、pは励起光、sは
シグナル光、iはアイドラ光をそれぞれ表している。
Here, the wavelengths of the signal light and the idler light output from the optical parametric oscillator are uniquely determined by a condition satisfying the following equation. 1 / λ p = 1 / λ s + 1 / λ i ... (2) k p = k s + k i ... (3) In addition, lambda is the wavelength, k is the wave number vector, p is the excitation light, s is the signal light, i Represents idler light.

【0036】非線形光学結晶1は、結晶軸により屈折率
が異なるので、光パラメトリック発振器の光軸と結晶軸
のなす角により上記式(3) の条件が変化し、出力するシ
グナル光、アイドラ光の波長が変化する。
Since the nonlinear optical crystal 1 has a different refractive index depending on the crystal axis, the condition of the above equation (3) changes depending on the angle between the optical axis of the optical parametric oscillator and the crystal axis, and the signal light and idler light to be output are changed. The wavelength changes.

【0037】図2は非線形光学結晶1の結晶軸の角度を
変化させたときのシグナル光、アイドラ光の波長の関係
を励起光の波長ごとに表した例である。従って、非線形
光学結晶1に対してある角度を持った2つ以上の光共振
器を1つの非線形光学結晶1に対して構成すれば、複数
の波長のシグナル光、アイドラ光が同時に発生する。
FIG. 2 is an example in which the relationship between the wavelength of the signal light and the wavelength of the idler light when the angle of the crystal axis of the nonlinear optical crystal 1 is changed is shown for each wavelength of the excitation light. Therefore, if two or more optical resonators having a certain angle with respect to the nonlinear optical crystal 1 are formed for one nonlinear optical crystal 1, signal light and idler light of a plurality of wavelengths are generated simultaneously.

【0038】このように上記第1の実施の形態において
は、非線形光学結晶1の両端側に「く」の字型の1対の
光共振ミラー11、12を配置して光共振器10を形成
したので、1つの非線形光学結晶1を用いて複数の波長
のシグナル光、アイドラ光、すなわち波長λp1、λp2
レーザ光、波長λs1、λs2のシグナル光、波長λi1、λ
i2のアイドラ光を同時に発生できる。 (2) 次に本発明の第2の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
As described above, in the first embodiment, the optical resonator 10 is formed by disposing a pair of “<”-shaped optical resonance mirrors 11 and 12 at both ends of the nonlinear optical crystal 1. Therefore, signal light of a plurality of wavelengths, idler light, ie, laser light of wavelengths λ p1 and λ p2 , signal light of wavelengths λ s1 and λ s2 , wavelength λ i1 and λ
i2 idler light can be generated simultaneously. (2) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0039】図3は光パラメトリック発振器の構成図で
ある。KTP等の非線形光学結晶1の両端側すなわち発
振器の光軸方向には、それぞれ光共振器20を形成する
1対の各光共振ミラー21、22が配置されている。
FIG. 3 is a configuration diagram of the optical parametric oscillator. A pair of optical resonance mirrors 21 and 22 forming an optical resonator 20 are arranged on both ends of the nonlinear optical crystal 1 such as KTP, that is, in the optical axis direction of the oscillator.

【0040】このうち一方の光共振ミラー21は、2枚
の各ミラー21a、21bを非線形光学結晶1に対して
所定の角度、すなわち発振器の光軸方向に対して所定の
角度方向に配置し、かつこれらミラー21aと21bと
の間に励起用レーザ光源5からの励起光を透過する透過
部21cを形成し、これらミラー11a、11b及び透
過部21cを一体化して形成し、いわゆる「〔」の形状
に形成されている。
One of the optical resonance mirrors 21 has two mirrors 21a and 21b arranged at a predetermined angle with respect to the nonlinear optical crystal 1, that is, at a predetermined angle with respect to the optical axis direction of the oscillator. Further, a transmission portion 21c for transmitting the excitation light from the excitation laser light source 5 is formed between the mirrors 21a and 21b, and the mirrors 11a, 11b and the transmission portion 21c are integrally formed. It is formed in a shape.

【0041】他方の光共振ミラー22は、一方の光共振
ミラー21と同様に、2枚の各ミラー22a、22bを
非線形光学結晶1に対して所定の角度、すなわち発振器
の光軸方向に対して所定の角度方向に配置し、かつこれ
らミラー22aと22bとの間に支持部22cを形成
し、これらミラー22a、22b及び支持部22cを一
体化して形成し、いわゆる「〔」の形状に形成されてい
る。
The other optical resonance mirror 22, like the one optical resonance mirror 21, has the two mirrors 22a and 22b at a predetermined angle with respect to the nonlinear optical crystal 1, that is, with respect to the optical axis direction of the oscillator. The mirrors 22a, 22b and the supporting portion 22c are arranged in a predetermined angular direction and formed between the mirrors 22a and 22b, and the mirrors 22a, 22b and the supporting portion 22c are integrally formed. ing.

【0042】そして、ミラー21aとミラー22bとが
非線形光学結晶1を介して対向配置されて1つの光共振
器が構成され、かつミラー21bとミラー22aとが非
線形光学結晶1を介して対向配置されてもう1つの光共
振器が構成されている。
The mirror 21a and the mirror 22b are opposed to each other via the nonlinear optical crystal 1 to constitute one optical resonator, and the mirror 21b and the mirror 22a are opposed to each other via the nonlinear optical crystal 1. Thus, another optical resonator is formed.

【0043】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。励起用レーザ光源5から波長λ1 の励起
光が出力されると、この励起光は、透過部21cを透過
して光共振器10内の非線形光学結晶1に入射する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described. When the excitation laser light source 5 outputs excitation light having the wavelength λ 1 , the excitation light passes through the transmission part 21 c and enters the nonlinear optical crystal 1 in the optical resonator 10.

【0044】このように励起光が非線形光学結晶1に入
射すると、この非線形光学結晶1は励起され、光共振器
20の第1と第2の光共振ミラー21、22の間で光共
振が発生する。
When the pumping light is incident on the nonlinear optical crystal 1, the nonlinear optical crystal 1 is excited, and optical resonance occurs between the first and second optical resonant mirrors 21 and 22 of the optical resonator 20. I do.

【0045】このとき、第1と第2の光共振ミラー2
1、22の間では、それぞれ対向配置されたミラー21
aとミラー22bとの間で光共振が発生し、かつミラー
21bとミラー22aとの間で光共振が発生する。
At this time, the first and second optical resonance mirrors 2
Mirrors 21 disposed opposite to each other between
Optical resonance occurs between the mirror 21a and the mirror 22b, and optical resonance occurs between the mirror 21b and the mirror 22a.

【0046】従って、一方のミラー21aとミラー22
bとの間の光共振により励起光の波長λ1 と同一波長λ
p3のレーザ光、これと共に波長λs3のシグナル光、波長
λi3のアイドラ光を含んだレーザ光Q3 が発生する。
Accordingly, one of the mirrors 21a and 22
b and the same wavelength λ as the excitation light wavelength λ 1 due to the optical resonance between
laser light p3, which signal light having a wavelength lambda s3, the laser light Q 3 containing idler light having a wavelength lambda i3 generated with.

【0047】これと共に、他方のミラー21bとミラー
22aとの間の光共振により励起光の波長λ1 と同一波
長λp4のレーザ光、これと共に波長λs4のシグナル光、
波長λi4のアイドラ光を含んだレーザ光Q4 が発生す
る。
At the same time, due to the optical resonance between the other mirror 21b and the mirror 22a, the laser light having the same wavelength λ p4 as the wavelength λ 1 of the excitation light, and the signal light having the wavelength λ s4 ,
Laser light Q 4 containing idler light having a wavelength lambda i4 is generated.

【0048】ここで、光パラメトリック発振器から出力
されるシグナル光、アイドラ光の波長は、上記式(2)(3)
を満足する条件により一意的に決まることは上記の通り
である。
Here, the wavelengths of the signal light and the idler light output from the optical parametric oscillator are expressed by the above equations (2) and (3).
Is uniquely determined by the condition satisfying the above.

【0049】このように上記第2の実施の形態において
は、上記第1の実施の形態と同様に、1つの非線形光学
結晶1を用いて複数の波長のシグナル光、アイドラ光、
すなわち波長λp3、λp4のレーザ光、波長λs3、λs4
グナル光、波長λi3、λi4のアイドラ光を同時に発生で
きる。 (3) 次に本発明の第3の実施の形態について説明する。
As described above, in the second embodiment, as in the first embodiment, signal light of a plurality of wavelengths, idler light,
That is, laser light of wavelengths λ p3 and λ p4 , signal light of wavelengths λ s3 and λ s4 , and idler light of wavelengths λ i3 and λ i4 can be simultaneously generated. (3) Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0050】上記第1の実施の形態における第1の及び
第2の光共振ミラー11、12は、各ミラー11a、1
1b、12a、12bのミラー面を平面に形成している
が、これらを図4に示すように曲率Rの球面に形成した
光共振ミラー30としてもよい。
The first and second optical resonance mirrors 11 and 12 in the first embodiment are mirrors 11a and 1a, respectively.
Although the mirror surfaces 1b, 12a, and 12b are formed as flat surfaces, these may be formed as an optical resonance mirror 30 formed as a spherical surface having a curvature R as shown in FIG.

【0051】又、同様に、第2の実施の形態における第
1の及び第2の光共振ミラー21、22は、各ミラー2
1a、21b、22a、22bのミラー面を平面に形成
しているが、これらを図5に示すように曲率Rの球面に
形成した光共振ミラー31としてもよい。なお、32は
透過部である。
Similarly, the first and second optical resonance mirrors 21 and 22 of the second embodiment are
Although the mirror surfaces of 1a, 21b, 22a, and 22b are formed as flat surfaces, these may be formed as an optical resonance mirror 31 formed as a spherical surface having a curvature R as shown in FIG. In addition, 32 is a transmission part.

【0052】このような曲率Rの球面に形成した光共振
ミラー30、31を配置した光共振器を構成した光パラ
メトリック発振器であれば、複数の光共振器、例えば上
記第1の実施の形態において各ミラー11a、12bで
構成される光共振器と各ミラー11b、12aで構成さ
れる光共振器とをそれぞれ安定型共振器とすることがで
き、指向性に優れた共振器とすることができる。 (4) 次に本発明の第4の実施の形態について説明する。
なお、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい
説明は省略する。
In the case of an optical parametric oscillator that constitutes an optical resonator in which the optical resonant mirrors 30 and 31 formed on a spherical surface having such a curvature R are arranged, a plurality of optical resonators, for example, in the first embodiment described above. The optical resonator constituted by each of the mirrors 11a and 12b and the optical resonator constituted by each of the mirrors 11b and 12a can be each a stable resonator, and can be a resonator having excellent directivity. . (4) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0053】図6は光パラメトリック発振器の構成図で
ある。この光パラメトリック発振器は、光共振器10の
出力側の光路上に、三角プリズム40を配置している。
FIG. 6 is a configuration diagram of the optical parametric oscillator. In this optical parametric oscillator, a triangular prism 40 is arranged on the optical path on the output side of the optical resonator 10.

【0054】この三角プリズム40は、光共振器10か
ら出力された各光の進行方向を同一方向すなわち平行に
光路を変える平行光学系としての機能を有している。次
に上記の如く構成された装置の作用について説明する。
The triangular prism 40 has a function as a parallel optical system that changes the traveling direction of each light output from the optical resonator 10 in the same direction, that is, in parallel. Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.

【0055】励起用レーザ光源5から波長λ1 の励起光
が出力されると、この励起光は、光共振器10内の非線
形光学結晶1に入射する。このように励起光が非線形光
学結晶1に入射すると、この非線形光学結晶1は励起さ
れ、光共振器10の第1と第2の光共振ミラー11、1
2の間で光共振が発生する。
When pumping light of wavelength λ 1 is output from the pumping laser light source 5, the pumping light enters the nonlinear optical crystal 1 in the optical resonator 10. When the excitation light is incident on the nonlinear optical crystal 1, the nonlinear optical crystal 1 is excited, and the first and second optical resonant mirrors 11 and 1 of the optical resonator 10 are excited.
Optical resonance occurs between the two.

【0056】このとき、第1と第2の光共振ミラー1
1、12の間では、それぞれ対向配置されたミラー11
aとミラー12bとの間で光共振が発生し、かつミラー
11bとミラー12aとの間で光共振が発生する。
At this time, the first and second optical resonance mirrors 1
Between the mirrors 1 and 12, the mirrors 11 which are arranged facing each other
Optical resonance occurs between the mirror 11a and the mirror 12b, and optical resonance occurs between the mirror 11b and the mirror 12a.

【0057】従って、一方のミラー11aとミラー12
bとの間の光共振により励起光の波長λ1 と同一波長λ
p1のレーザ光、これと共に波長λs1のシグナル光、波長
λi1のアイドラ光を含んだレーザ光Q1 が発生する。
Therefore, one of the mirrors 11a and 12
b and the same wavelength λ as the excitation light wavelength λ 1 due to the optical resonance between
laser beam p1, the signal light of the wavelength lambda s1, the laser light Q 1 containing idler light having a wavelength lambda i1 occurs therewith.

【0058】これと共に、他方のミラー11bとミラー
12aとの間の光共振により励起光の波長λ1 と同一波
長λp2のレーザ光、これと共に波長λs2のシグナル光、
波長λi2のアイドラ光を含んだレーザ光Q2 が発生す
る。
At the same time, due to the optical resonance between the other mirror 11b and the mirror 12a, the laser light having the same wavelength λ p2 as the wavelength λ 1 of the pump light, and the signal light having the wavelength λ s2 ,
Laser light Q 2 to which contains the idler light having a wavelength lambda i2 occurs.

【0059】ここで、光パラメトリック発振器から出力
されるシグナル光、アイドラ光の波長は、上記式(2)(3)
を満足する条件により一意的に決まることは上記の通り
である。
Here, the wavelengths of the signal light and the idler light output from the optical parametric oscillator are expressed by the above equations (2) and (3).
Is uniquely determined by the condition satisfying the above.

【0060】このようにして出力された波長λp1のレー
ザ光、波長λs1のシグナル光、波長λi1のアイドラ光を
含んだレーザ光Q1 、及び波長λp2のレーザ光、波長λ
s2のシグナル光、波長λi2のアイドラ光を含んだレーザ
光Q2 は、それぞれ三角プリズム40に入射し、ここ
で、それぞれ進行方向を同一方向とする平行光に向きが
変換される。
The laser light having the wavelength λ p1 , the signal light having the wavelength λ s1 , the laser light Q 1 including the idler light having the wavelength λ i1 , the laser light having the wavelength λ p2, the laser light having the wavelength λ
s2 of the signal light, the laser light Q 2 to which contains the idler light having a wavelength λi2 respectively incident on the triangular prism 40, wherein the orientation is convert each traveling direction into parallel light to the same direction.

【0061】このように上記第4の実施の形態において
は、光共振器10の後段側の光路上に三角プリズム40
を配置したので、波長λp1、λp2のレーザ光、波長
λs1、λs2のシグナル光、波長λi1、λi2のアイドラ光
を同時に発生できるとともに、これらの波長λp1のレー
ザ光、波長λs1のシグナル光、波長λi1のアイドラ光を
含んだレーザ光Q1 、及び波長λp2のレーザ光、波長λ
s2のシグナル光、波長λi2のアイドラ光を含んだレーザ
光Q2 を互いに進行方向を同一とした平行光とすること
ができ、これらレーザ光、シグナル光、アイドラ光を利
用することが大変便利となる。
As described above, in the fourth embodiment, the triangular prism 40 is provided on the optical path on the subsequent stage of the optical resonator 10.
Λ p1 , λ p2 laser light, wavelength λ s1 , λ s2 signal light, wavelength λ i1 , λ i2 idler light can be generated at the same time, and these wavelength λ p1 laser light, wavelength λ s1 signal light, laser light Q 1 including idler light of wavelength λ i1 , and laser light of wavelength λp2, wavelength λ
s2 of the signal light, the laser light Q 2 to which contains the idler light wavelength λi2 the traveling direction can be parallel light and identical to each other, these laser light, the signal light, to utilize idler light and convenient Become.

【0062】なお、上記第4の実施の形態では、光共振
器10の後段側に三角プリズム40を配置したが、この
三角プリズム40の代わりに他のレンズを用いてレーザ
光、シグナル光、アイドラ光を互いに進行方向を同一と
した平行光としてもよい。 (5) 次に本発明の第5の実施の形態について説明する。
なお、図1と同一部分には同一符号を付してある。
In the fourth embodiment, the triangular prism 40 is disposed downstream of the optical resonator 10. However, instead of the triangular prism 40, another lens is used instead of the triangular prism 40, and the laser light, the signal light, and the idler are used. The light may be parallel light having the same traveling direction. (5) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0063】図7は光パラメトリック発振器の構成図で
ある。非線形光学結晶1の両端側すなわち発振器の光軸
方向には、それぞれ光共振器50を形成する1対の各光
共振ミラー51、52が配置されている。
FIG. 7 is a configuration diagram of the optical parametric oscillator. A pair of optical resonance mirrors 51 and 52 forming an optical resonator 50 are arranged on both ends of the nonlinear optical crystal 1, that is, in the optical axis direction of the oscillator.

【0064】この光共振器50内には、マスク53及び
2枚の光学レンズ54、55が配置されている。マスク
53は、一方の光共振ミラー51と非線形光学結晶1と
の間に配置され、図8に示すように2つのホール56、
57が形成されている。
In the optical resonator 50, a mask 53 and two optical lenses 54 and 55 are arranged. The mask 53 is disposed between one of the optical resonance mirrors 51 and the nonlinear optical crystal 1, and as shown in FIG.
57 are formed.

【0065】このマスク53において、2つの通過孔
(以下、ホールと称する)56、57はシグナル光又は
アイドラ光の一方又は両方を透過させるためのものであ
り、他の部分58は励起光のみを透過するものとなって
いる。
In this mask 53, two passing holes (hereinafter, referred to as holes) 56 and 57 are for transmitting one or both of signal light and idler light, and the other portion 58 is for only exciting light. It is transparent.

【0066】なお、このマスク53は、光学材料に誘電
体多層膜により構成されている。一方の光学レンズ54
は、マスク53と非線形光学結晶1の間に配置され、他
方の光学レンズ55は非線形光学結晶1と他方の光共振
ミラー52との間に配置されている。
The mask 53 is composed of a dielectric multilayer film as an optical material. One optical lens 54
Is disposed between the mask 53 and the nonlinear optical crystal 1, and the other optical lens 55 is disposed between the nonlinear optical crystal 1 and the other optical resonance mirror 52.

【0067】これら光学レンズ54、55は、励起光及
び光共振器50の各光共振ミラー51、52間で発生す
る共振光を非線形光学結晶1に対して複数の方向、ここ
では2方向で透過させる機能を有している。
The optical lenses 54 and 55 transmit the excitation light and the resonance light generated between the optical resonance mirrors 51 and 52 of the optical resonator 50 to the nonlinear optical crystal 1 in a plurality of directions, here, two directions. It has a function to make it work.

【0068】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。励起用レーザ光源5から波長λ1 の励起
光が出力されると、この励起光は、光共振器50内に入
射し、さらにマスク53を透過して非線形光学結晶1に
入射する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described. When the excitation laser light source 5 outputs excitation light having the wavelength λ 1 , the excitation light enters the optical resonator 50, passes through the mask 53, and enters the nonlinear optical crystal 1.

【0069】このように励起光が非線形光学結晶1に入
射すると、この非線形光学結晶1は励起され、光共振器
50の第1と第2の光共振ミラー21、22の間で光共
振が発生する。
When the excitation light enters the nonlinear optical crystal 1 as described above, the nonlinear optical crystal 1 is excited, and optical resonance occurs between the first and second optical resonant mirrors 21 and 22 of the optical resonator 50. I do.

【0070】このとき、第1と第2の光共振ミラー5
1、52の間では、マスク53のホール57を通り、各
光学レンズ54、55を通して非線形光学結晶1に対し
て所定の角度で透過する光路58と、マスク53のホー
ル56を通り、各光学レンズ54、55を通して非線形
光学結晶1に対して所定の角度で透過する光路59とで
光共振が生じる。
At this time, the first and second optical resonance mirrors 5
1 and 52, an optical path 58 that passes through the hole 57 of the mask 53, passes through the optical lenses 54 and 55 at a predetermined angle with respect to the nonlinear optical crystal 1, and passes through the hole 56 of the mask 53 and passes through each optical lens. Optical resonance occurs in an optical path 59 that passes through the optical fibers 54 and 55 at a predetermined angle with respect to the nonlinear optical crystal 1.

【0071】従って、光路58での光共振により励起光
の波長λ1 と同一波長λp5のレーザ光、これと共に波長
λs5のシグナル光、波長λi5のアイドラ光を含んだレー
ザ光Q5 が発生する。
[0071] Thus, the laser beam of the same wavelength lambda p5 and the wavelength lambda 1 of the excitation light by the light resonating in the optical path 58, which together with a wavelength lambda s5 of the signal light, the laser light Q 5 containing idler light having a wavelength lambda i5 Occur.

【0072】一方、光路59での光共振により励起光の
波長λ1 と同一波長λp6のレーザ光、これと共に波長λ
s6のシグナル光、波長λi6のアイドラ光を含んだレーザ
光Q6 が発生する。
On the other hand, a laser beam having the same wavelength λ p6 as the wavelength λ 1 of the pumping light due to the optical resonance in the optical path 59, and the wavelength λ
Signal light s6, the laser light Q 6 is generated that contains the idler light having a wavelength lambda i6.

【0073】なお、これら2本のレーザ光Q5 、Q6
は、互いに進行方向を同一とした平行光として出力され
る。なお、光パラメトリック発振器から出力されるシグ
ナル光、アイドラ光の各波長は、上記式(2)(3)を満足す
る条件により一意的に決まることは上記の通りである。
The two laser beams Q 5 and Q 6
Are output as parallel lights having the same traveling direction. As described above, the wavelengths of the signal light and the idler light output from the optical parametric oscillator are uniquely determined by the conditions satisfying the above equations (2) and (3).

【0074】このように上記第5の実施の形態において
は、マスク53の各ホール56、57を通った励起光を
非線形光学結晶1に対して2方向から入射し、かつ非線
形光学結晶1の励起により発生する光共振器の各光共振
ミラー51、52間での共振光を非線形光学結晶1に対
して2方向から透過するようにしたので、2つの光共振
器を設けたのと同等の作用を行うことができ、それぞれ
波長の異なる複数のシグナル光、アイドラ光を同時に発
生できる。 (6) 次に本発明の第6の実施の形態について説明する。
なお、図7と同一部分には同一符号を付してその詳しい
説明は省略する。
As described above, in the fifth embodiment, the excitation light passing through the holes 56 and 57 of the mask 53 is incident on the nonlinear optical crystal 1 from two directions, and the excitation light of the nonlinear optical crystal 1 is excited. Is transmitted through the nonlinear optical crystal 1 from two directions between the optical resonance mirrors 51 and 52 of the optical resonator generated by the above, so that the operation is equivalent to providing two optical resonators. And a plurality of signal lights and idler lights having different wavelengths can be simultaneously generated. (6) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
The same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0075】図9は光パラメトリック発振器の構成図で
ある。光共振器50内には、マスク53及び2枚の三角
レンズ60、61が配置されている。
FIG. 9 is a configuration diagram of an optical parametric oscillator. In the optical resonator 50, a mask 53 and two triangular lenses 60 and 61 are arranged.

【0076】一方の三角レンズ60は、マスク53と非
線形光学結晶1の間に配置され、他方の三角レンズ61
は非線形光学結晶1と他方の光共振ミラー52との間に
配置されている。
One triangular lens 60 is disposed between the mask 53 and the nonlinear optical crystal 1, and the other triangular lens 61
Is disposed between the nonlinear optical crystal 1 and the other optical resonance mirror 52.

【0077】これら三角レンズ60、61は、励起光及
び光共振器50の各光共振ミラー51、52間で発生す
る共振光を非線形光学結晶1に対して複数の方向で透過
させる機能を有している。
The triangular lenses 60 and 61 have a function of transmitting excitation light and resonance light generated between the optical resonance mirrors 51 and 52 of the optical resonator 50 to the nonlinear optical crystal 1 in a plurality of directions. ing.

【0078】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。励起用レーザ光源5から波長λ1 の励起
光が出力されると、この励起光は、光共振器50内に入
射し、さらにマスク53を透過して非線形光学結晶1に
入射する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described. When the excitation laser light source 5 outputs excitation light having the wavelength λ 1 , the excitation light enters the optical resonator 50, passes through the mask 53, and enters the nonlinear optical crystal 1.

【0079】このように励起光が非線形光学結晶1に入
射すると、この非線形光学結晶1は励起され、光共振器
50の第1と第2の光共振ミラー21、22の間で光共
振が発生する。
When the pumping light enters the nonlinear optical crystal 1 as described above, the nonlinear optical crystal 1 is excited, and optical resonance occurs between the first and second optical resonant mirrors 21 and 22 of the optical resonator 50. I do.

【0080】このとき、第1と第2の光共振ミラー5
1、52の間では、マスク53のホール57を通り、各
三角レンズ60、61を通して非線形光学結晶1に対し
て所定の角度で透過する光路62と、マスク53のホー
ル56を通り、各三角レンズ60、61を通して非線形
光学結晶1に対して所定の角度で透過する光路63とで
光共振が生じる。
At this time, the first and second optical resonance mirrors 5
1 and 52, an optical path 62 that passes through the hole 57 of the mask 53 and passes through the triangular lenses 60 and 61 at a predetermined angle to the nonlinear optical crystal 1 and a hole 56 of the mask 53 and passes through each of the triangular lenses Optical resonance occurs in the optical path 63 passing through the nonlinear optical crystal 1 at a predetermined angle through 60 and 61.

【0081】従って、光路62での光共振により励起光
の波長λ1 と同一波長λp5のレーザ光、これと共に波長
λs5のシグナル光、波長λi5のアイドラ光を含んだがレ
ーザ光Q5 が発生する。
[0081] Thus, the laser beam of the same wavelength lambda p5 and the wavelength lambda 1 of the excitation light by the light resonating in the optical path 62, which together with a wavelength lambda s5 of the signal light, but including the idler light having a wavelength lambda i5 laser beam Q 5 Occur.

【0082】一方、光路63での光共振により励起光の
波長λ1 と同一波長λp6のレーザ光、これと共に波長λ
s6のシグナル光、波長λi6のアイドラ光を含んだレーザ
光Q6 が発生する。
On the other hand, a laser beam having the same wavelength λ p6 as the wavelength λ 1 of the excitation light due to the optical resonance in the optical path 63, and the wavelength λ
Signal light s6, the laser light Q 6 is generated that contains the idler light having a wavelength lambda i6.

【0083】なお、これら2本のレーザ光Q5 、Q6
は、互いに進行方向を同一とした平行光として出力され
る。なお、光パラメトリック発振器から出力されるシグ
ナル光、アイドラ光の各波長は、上記式(2)(3)を満足す
る条件により一意的に決まることは上記の通りである。
The two laser beams Q 5 and Q 6
Are output as parallel lights having the same traveling direction. As described above, the wavelengths of the signal light and the idler light output from the optical parametric oscillator are uniquely determined by the conditions satisfying the above equations (2) and (3).

【0084】このように上記第6の実施の形態において
は、上記第5の実施の形態と同様に、2つの光共振器を
設けたのと同等の作用を行うことができ、それぞれ波長
の異なる複数のシグナル光、アイドラ光を同時に発生で
きる。 (7) 次に本発明の第7の実施の形態について説明する。
As described above, in the sixth embodiment, similar to the fifth embodiment, the same operation as the case where two optical resonators are provided can be performed, and the wavelengths differ from each other. A plurality of signal lights and idler lights can be generated simultaneously. (7) Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.

【0085】図10は光パラメトリック発振器の構成図
である。この光パラメトリック発振器は、上記第5の実
施の形態において、マスク53を光共振器50の光軸に
対して略垂直方向(矢印イ方向)に移動自在とした構成
となっている。
FIG. 10 is a configuration diagram of an optical parametric oscillator. This optical parametric oscillator has a configuration in which the mask 53 is movable in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the optical resonator 50 (direction of arrow A) in the fifth embodiment.

【0086】このような構成において、マスク53の移
動前であれば、図7に示す如く、励起用レーザ光源5か
ら波長λ1 の励起光が出力されると、この励起光は、光
共振器50内に入射し、さらにマスク53を透過して非
線形光学結晶1に入射する。
In such a configuration, if the excitation light of wavelength λ 1 is output from the excitation laser light source 5 before the movement of the mask 53 as shown in FIG. Then, the light enters the nonlinear optical crystal 1 through the mask 53.

【0087】このように励起光が非線形光学結晶1に入
射すると、上記同様に、第1と第2の光共振ミラー5
1、52の間における光路58での光共振により励起光
の波長λ1 と同一波長λp5のレーザ光、これと共に波長
λs5のシグナル光、波長λi5のアイドラ光を含んだレー
ザ光Q5 が発生する。
When the excitation light enters the nonlinear optical crystal 1 as described above, the first and second optical resonance mirrors 5
Laser light of the same wavelength lambda p5 and the wavelength lambda 1 of the excitation light by the light resonating in the optical path 58 between the 1, 52, the laser light Q 5 containing together with the signal light of s5 wavelength lambda, the idler light having a wavelength lambda i5 This Occurs.

【0088】これと共に、第1と第2の光共振ミラー5
1、52の間における光路59での光共振により励起光
の波長λ1 と同一波長λp6のレーザ光、これと共に波長
λs6のシグナル光、波長λi6のアイドラ光を含んだレー
ザ光Q6 が発生する。
At the same time, the first and second optical resonance mirrors 5
Due to the optical resonance in the optical path 59 between 1 and 52, the laser light Q 6 including the laser light having the same wavelength λ p6 as the wavelength λ 1 of the excitation light, the signal light having the wavelength λ s6 , and the idler light having the wavelength λ i6. Occurs.

【0089】ここで、マスク53を例えば図面上、上方
に移動すると、非線形光学結晶1を透過する光の角度、
すなわち非線形光学結晶1の光軸に対して透過する光の
角度が変わる。
Here, when the mask 53 is moved upward, for example, in the drawing, the angle of the light transmitted through the nonlinear optical
That is, the angle of the transmitted light with respect to the optical axis of the nonlinear optical crystal 1 changes.

【0090】このように非線形光学結晶1の光軸に対し
て透過する光の角度が変わると、第1と第2の光共振ミ
ラー51、52の間における光路58で発生するシグナ
ル光、アイドラ光の波長は、それぞれλs7、λi7に変わ
る。なお、励起光の波長λ1と同一波長λp7のレーザ光
は変わらない。
As described above, when the angle of the transmitted light with respect to the optical axis of the nonlinear optical crystal 1 changes, signal light and idler light generated in the optical path 58 between the first and second optical resonance mirrors 51 and 52. Are changed to λ s7 and λ i7 , respectively. The laser light having the same wavelength λ p7 as the wavelength λ 1 of the pump light does not change.

【0091】これと共に、第1と第2の光共振ミラー5
1、52の間における光路59で発生するシグナル光、
アイドラ光の波長は、それぞれλs8、λi8に変わる。な
お、励起光の波長λ1 と同一波長λp8のレーザ光は変わ
らない。
At the same time, the first and second optical resonance mirrors 5
Signal light generated in the optical path 59 between the first and the 52,
The wavelength of the idler light changes to λ s8 and λ i8 , respectively. The laser light having the same wavelength λ p8 as the wavelength λ 1 of the pump light does not change.

【0092】このように上記第7の実施の形態において
は、マスク53を移動させることにより、非線形光学結
晶1の光軸に対して透過する光の角度を変えて、シグナ
ル光、アイドラ光の波長をそれぞれ変えることができ
る。
As described above, in the seventh embodiment, by moving the mask 53, the angle of the transmitted light with respect to the optical axis of the nonlinear optical crystal 1 is changed, and the wavelengths of the signal light and the idler light are changed. Can be changed respectively.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項1〜
8によれば、複数の波長のシグナル光、アイドラ光を同
時に発生できる光パラメトリック発振器を提供できる。
又、本発明の請求項2〜8によれば、複数の波長のシグ
ナル光、アイドラ光を同時に発生でき、かつこれらシグ
ナル光、アイドラ光を互いに同一進行方向の平行光とし
て出力できる光パラメトリック発振器を提供できる。
As described in detail above, claims 1 to 5 of the present invention.
According to 8, an optical parametric oscillator that can simultaneously generate signal light and idler light of a plurality of wavelengths can be provided.
Further, according to claims 2 to 8 of the present invention, there is provided an optical parametric oscillator which can simultaneously generate signal lights and idler lights of a plurality of wavelengths and can output these signal lights and idler lights as parallel lights having the same traveling direction. Can be provided.

【0094】又、本発明の請求項7、8によれば、複数
の波長のシグナル光、アイドラ光を同時に発生でき、か
つこれらシグナル光、アイドラ光の波長を変えることが
できる光パラメトリック発振器を提供できる。
Further, according to the seventh and eighth aspects of the present invention, there is provided an optical parametric oscillator which can simultaneously generate signal light and idler light of a plurality of wavelengths and can change the wavelength of these signal light and idler light. it can.

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

【図1】本発明に係わる光パラメトリック発振器の第1
の実施の形態を示す構成図。
FIG. 1 shows a first example of an optical parametric oscillator according to the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment.

【図2】非線形光学結晶の角度を変化させたときのシグ
ナル光及びアイドラ光の波長の関係を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the wavelengths of signal light and idler light when the angle of the nonlinear optical crystal is changed.

【図3】本発明に係わる光パラメトリック発振器の第2
の実施の形態を示す構成図。
FIG. 3 shows a second example of the optical parametric oscillator according to the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment.

【図4】曲率を持った球面の光共振ミラーを示す図。FIG. 4 is a diagram showing a spherical optical resonance mirror having a curvature.

【図5】曲率を持った球面の光共振ミラーを示す図。FIG. 5 is a diagram showing a spherical optical resonance mirror having a curvature.

【図6】本発明に係わる光パラメトリック発振器の第4
の実施の形態を示す構成図。
FIG. 6 shows a fourth example of the optical parametric oscillator according to the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment.

【図7】本発明に係わる光パラメトリック発振器の第5
の実施の形態を示す構成図。
FIG. 7 shows a fifth example of the optical parametric oscillator according to the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment.

【図8】マスクの構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a mask.

【図9】本発明に係わる光パラメトリック発振器の第6
の実施の形態を示す構成図。
FIG. 9 shows an optical parametric oscillator according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment.

【図10】マスクを移動したときの作用を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an operation when the mask is moved.

【図11】従来の光パラメトリック発振器の構成図。FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional optical parametric oscillator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…非線形光学結晶、 5…励起用レーザ光源、 10,20…光共振器、 11,12,21,22…光共振ミラー、 11a,11b,12a,12b…ミラー、 21a,21b,22a,22b…ミラー、 30,31…第1及び第2の光共振ミラー、 40…三角プリズム、 50…光共振器、 51,52…光共振ミラー、 53…マスク、 54,55…光学レンズ、 56,57…ホール、 60,61…三角プリズム。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nonlinear optical crystal, 5 ... Excitation laser light source, 10, 20 ... Optical resonator, 11, 12, 21, 22 ... Optical resonance mirror, 11a, 11b, 12a, 12b ... Mirror, 21a, 21b, 22a, 22b Mirrors 30, 31 First and second optical resonance mirrors 40 Triangular prisms 50 Optical resonators 51 52 Optical resonance mirrors 53 Masks 54 and 55 Optical lenses 56 and 57 ... Hall, 60,61 ... Triangular prism.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励起光の照射により励起される非線形光
学結晶に対して対向して配置された複数の反射部分を有
する光共振ミラーを具備する光共振器を設けたことを特
徴とする光パラメトリック発振器。
1. An optical parametric device comprising: an optical resonator including an optical resonant mirror having a plurality of reflection portions disposed so as to face a nonlinear optical crystal excited by irradiation of excitation light. Oscillator.
【請求項2】 励起光の照射により励起される非線形光
学結晶に対して対向して配置された複数の反射部分を有
する光共振ミラーを具備する光共振器と、 これら光共振器から出力された各々の光の進行方向を同
一方向に変換する平行光学系と、を具備したことを特徴
とする光パラメトリック発振器。
2. An optical resonator having an optical resonant mirror having a plurality of reflection portions disposed opposite to a nonlinear optical crystal excited by irradiation with excitation light, and an optical resonator output from the optical resonator. An optical parametric oscillator, comprising: a parallel optical system that converts a traveling direction of each light into the same direction.
【請求項3】 前記光共振器は、前記非線形光学結晶に
おける光入射面に対してそれぞれ異なる角度で配置した
複数のミラーを一体化した第1及び第2の光共振ミラー
を、これら第1及び第2の光共振ミラーのうちの各ミラ
ーが前記非線形光学結晶を介してそれぞれ対向するよう
に配置されたことを特徴とする請求項1又は2記載の光
パラメトリック発振器。
3. The optical resonator according to claim 1, wherein the first and second optical resonance mirrors are formed by integrating a plurality of mirrors arranged at different angles with respect to a light incident surface of the nonlinear optical crystal. 3. The optical parametric oscillator according to claim 1, wherein each of the second optical resonance mirrors is arranged so as to face each other via the nonlinear optical crystal.
【請求項4】 前記光共振器は、前記励起光を透過して
前記非線形光学結晶に導く透過部を有し、かつこの透過
部に対してそれぞれ異なる角度で配置した複数のミラー
を一体化した第1及び第2の光共振ミラーを、これら第
1及び第2の光共振ミラーのうちの各ミラーが前記非線
形光学結晶を介してそれぞれ対向するように配置された
ことを特徴とする請求項1又は2記載の光パラメトリッ
ク発振器。
4. The optical resonator has a transmission part that transmits the excitation light and guides the excitation light to the nonlinear optical crystal, and integrates a plurality of mirrors arranged at different angles with respect to the transmission part. 2. The first and second optical resonance mirrors are arranged such that each of the first and second optical resonance mirrors faces each other via the nonlinear optical crystal. Or the optical parametric oscillator according to 2.
【請求項5】 前記第1及び第2の光共振ミラーの反射
側を前記各ミラーごとにそれぞれ所定の曲率を形成した
ことを特徴とする請求項3又は4記載の光パラメトリッ
ク発振器。
5. The optical parametric oscillator according to claim 3, wherein a predetermined curvature is formed on each of the reflection sides of the first and second optical resonance mirrors for each of the mirrors.
【請求項6】 励起光の照射により励起される非線形光
学結晶の両端側にそれぞれ光共振器の各光共振ミラーを
配置した光パラメトリック発振器において、 前記光共振器内に配置され、前記励起光及び前記光共振
器の前記各光共振ミラー間で発生する共振光を前記非線
形光学結晶に対して複数の方向で透過させる光学系、を
具備したことを特徴とする光パラメトリック発振器。
6. An optical parametric oscillator in which respective optical resonance mirrors of an optical resonator are disposed at both ends of a nonlinear optical crystal which is excited by irradiation with excitation light, wherein the optical resonator is disposed in the optical resonator, and An optical parametric oscillator, comprising: an optical system that transmits resonance light generated between the optical resonance mirrors of the optical resonator to the nonlinear optical crystal in a plurality of directions.
【請求項7】 前記各光学鏡のうち一方の光学鏡と前記
非線形光学結晶との間に配置された少なくとも2つの前
記励起光の通過孔の形成されたマスクと、 このマスクと前記非線形光学結晶の間及び前記非線形光
学結晶と他方の前記光学鏡との間にそれぞれ配置され、
前記励起光及び前記光共振器の前記各光共振ミラー間で
発生する共振光を前記非線形光学結晶に対して複数の方
向で透過させる各光学レンズと、を備えたことを特徴と
する請求項6記載の光パラメトリック発振器。
7. A mask provided with at least two holes for passing said excitation light disposed between one of said optical mirrors and said nonlinear optical crystal, and said mask and said nonlinear optical crystal And between the nonlinear optical crystal and the other of the optical mirror, respectively,
7. An optical lens for transmitting the excitation light and resonance light generated between the optical resonance mirrors of the optical resonator to the nonlinear optical crystal in a plurality of directions. An optical parametric oscillator as described.
【請求項8】 前記マスクは、前記光共振器の光軸方向
に対して略垂直方向に移動自在に設けられたことを特徴
とする請求項7記載の光パラメトリック発振器。
8. The optical parametric oscillator according to claim 7, wherein said mask is provided so as to be movable in a direction substantially perpendicular to an optical axis direction of said optical resonator.
JP5333297A 1997-03-07 1997-03-07 Optical parametric oscillator Pending JPH10254002A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018116118A (en) * 2017-01-17 2018-07-26 澁谷工業株式会社 Terahertz light generator

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