JPH1055005A - Laser beam generator - Google Patents

Laser beam generator

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JPH1055005A
JPH1055005A JP9113972A JP11397297A JPH1055005A JP H1055005 A JPH1055005 A JP H1055005A JP 9113972 A JP9113972 A JP 9113972A JP 11397297 A JP11397297 A JP 11397297A JP H1055005 A JPH1055005 A JP H1055005A
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JP
Japan
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light
nonlinear optical
optical crystal
resonator
laser light
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Pending
Application number
JP9113972A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shiro Shichijo
司朗 七条
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1055005A publication Critical patent/JPH1055005A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam generator capable of embodying wavelength conversion with high conversion efficiency by suppressing resonator loss as much as possible. SOLUTION: The optical resonator of a straight shape is consisting of two reflection mirrors 1, 2 and a nonlinear optical crystal 3. This nonlinear optical crystal 3 is formed to a trapezoidal shape in such a manner that a pair of light input and output surfaces facing each other incline with a light propagation axis. The basic wave laser beam is introduced along the light propagation axis into the optical resonator and is subjected to wavelength conversion to a second harmonic wave by the nonlinear optical crystal 3. This wave is taken outside from the reflection mirror 2. The adjustment of the beam diameter and condensing angle at the light incident surface (Y-Z surface) is made possible at the time the basic wave laser beam passes the light input and output surface of the nonlinear optical crystal 3. The conversion efficiently is improved by aligning, for example, the surface of the small receptive angle and light incident surface of the nonlinear optical crystal 3.

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、基本波レーザ光を
外部から光共振器に導入し、または基本波レーザ光を光
共振器内で発生し、非線形光学結晶によって波長変換さ
れたレーザ光を発生するためのレーザ光発生装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of introducing a fundamental laser beam into an optical resonator from the outside, or generating a fundamental laser beam in the optical resonator, and converting the laser beam wavelength-converted by a nonlinear optical crystal. The present invention relates to a laser light generator for generating light.

【0002】[0002]

【従来の技術】光共振器の内部はレーザ光のパワー密度
が高くなるため、効率的な波長変換が期待でき、たとえ
ば外部共振型SHG(Second Harmonic generator)や内
部共振型SHGなどのレーザ光発生装置が知られてい
る。
2. Description of the Related Art Since the power density of laser light is high inside an optical resonator, efficient wavelength conversion can be expected. For example, laser light generation such as an external resonance type SHG (Second Harmonic generator) or an internal resonance type SHG is possible. Devices are known.

【0003】内部共振型SHGは、1つの光共振器内に
レーザ媒質および非線形光学結晶を配置した構成であ
り、レーザ媒質で発生した基本波レーザ光と非線形光学
結晶によって変換された第2高調波レーザ光との位相整
合条件を満足させることによって、効率の良い波長変換
を実現することができる。
The internal resonance type SHG has a configuration in which a laser medium and a nonlinear optical crystal are arranged in one optical resonator, and a fundamental laser beam generated in the laser medium and a second harmonic converted by the nonlinear optical crystal. By satisfying the phase matching condition with the laser light, efficient wavelength conversion can be realized.

【0004】外部共振型SHGは、基本波レーザ光を発
生するレーザ共振器とは別の光共振器内に非線形光学結
晶を配置した構成であり、光共振器において基本波レー
ザ光を共振動作させることによって第2高調波に波長変
換している。
The external resonance type SHG has a configuration in which a nonlinear optical crystal is arranged in an optical resonator different from a laser resonator that generates a fundamental laser light, and causes the fundamental laser light to resonate in the optical resonator. This converts the wavelength to the second harmonic.

【0005】こうした外部共振型SHGにおいて、光共
振器の共振の鋭さを示すフィネス値(Q値)をたとえば
10〜1000程度に大きく設定することによって、光
共振器内のパワー密度を入射光のパワー密度の数百倍に
増加させることができ、これによって光共振器内部の非
線形光学結晶の変換効率を向上できる。
In such an external resonance type SHG, by setting a finesse value (Q value) indicating the sharpness of resonance of the optical resonator to a large value, for example, about 10 to 1000, the power density in the optical resonator can be reduced by the power of incident light. The density can be increased to several hundred times, thereby improving the conversion efficiency of the nonlinear optical crystal inside the optical resonator.

【0006】図8は外部共振型SHGのレーザ光発生装
置の構成を示し、図8(a)はZ型リング共振器を用い
た例であり、図8(b)は三角リング共振器を用いた例
である。図8(a)において、共振器光軸が交差する、
いわゆるボウ−タイ構造となるように4枚の反射ミラー
M1〜M4が配置されて光共振器が構成されており、反
射ミラーM1と反射ミラーM2の間に非線形光学結晶5
0が配置されている。外部のレーザ装置から出た基本波
レーザ光Fは、反射ミラーM4を介して光共振器内に導
入され、光共振器の内部で共振する。基本波レーザ光F
が非線形光学結晶50を通過すると第2高調波に変換さ
れ、反射ミラーM2、M3で反射して、反射ミラーM3
から第2高調波レーザ光Sとして外部に取り出される。
FIG. 8 shows the configuration of an external resonance type SHG laser light generator. FIG. 8 (a) shows an example using a Z-type ring resonator, and FIG. 8 (b) shows an example using a triangular ring resonator. This is an example. In FIG. 8A, the resonator optical axes intersect.
An optical resonator is formed by arranging four reflection mirrors M1 to M4 so as to form a so-called bow-tie structure, and a nonlinear optical crystal 5 is arranged between the reflection mirrors M1 and M2.
0 is arranged. The fundamental laser light F emitted from the external laser device is introduced into the optical resonator via the reflection mirror M4, and resonates inside the optical resonator. Fundamental laser light F
Is converted into a second harmonic when passing through the nonlinear optical crystal 50, and is reflected by the reflection mirrors M2 and M3.
Is extracted to the outside as the second harmonic laser light S.

【0007】また図8(b)において、共振器光軸が三
角形となるように3枚の反射ミラーM1〜M3が配置さ
れて光共振器が構成されており、反射ミラーM1と反射
ミラーM2の間に非線形光学結晶50が配置されてい
る。外部のレーザ装置から出た基本波レーザ光Fは、反
射ミラーM1を介して光共振器内に導入され、光共振器
の内部で共振する。基本波レーザ光Fが非線形光学結晶
50を通過すると第2高調波に変換され、反射ミラーM
2から第2高調波レーザ光Sとして外部に取り出され
る。
In FIG. 8B, an optical resonator is formed by arranging three reflecting mirrors M1 to M3 such that the optical axis of the resonator is triangular. A non-linear optical crystal 50 is arranged between them. The fundamental laser light F emitted from the external laser device is introduced into the optical resonator via the reflection mirror M1, and resonates inside the optical resonator. When the fundamental laser light F passes through the nonlinear optical crystal 50, it is converted into a second harmonic, and the reflection mirror M
2 to the outside as the second harmonic laser light S.

【0008】こうした光共振器のフィネス値を高くする
手法として、反射ミラーでの損失を出来るだけ少なくす
るために、反射ミラーの枚数は少ないほど好ましい。ま
た、図8(b)に示す反射ミラーM3は、光の入射角が
大きくなるため反射率の低下を招く傾向があり、光共振
器のフィネス値が低くなる要因となる。特に、紫外線領
域の高調波を発生する場合には、非線形光学結晶50の
非線形定数が小さくなって変換効率が低くなるため、よ
り高いフィネス値を持つ光共振器を用意する必要があ
る。そのため、紫外線発生用の光共振器として、図8
(a)に示した反射ミラー4枚構成のリング共振器を用
いることが多い。
As a method of increasing the finesse value of the optical resonator, it is preferable to reduce the number of reflecting mirrors in order to minimize the loss in the reflecting mirror. In addition, the reflection mirror M3 shown in FIG. 8B tends to cause a decrease in reflectance due to a large incident angle of light, which causes a decrease in the finesse value of the optical resonator. In particular, when harmonics in the ultraviolet region are generated, the nonlinear constant of the nonlinear optical crystal 50 becomes small and the conversion efficiency becomes low. Therefore, it is necessary to prepare an optical resonator having a higher finesse value. Therefore, as an optical resonator for generating ultraviolet light, FIG.
A ring resonator having four reflection mirrors shown in FIG.

【0009】一方、非線形光学結晶の波長変換効率は、
基本波レーザ光Fのパワー密度に比例して高くなるた
め、レーザ光のパワー密度が大きくなるビームウエスト
位置に非線形光学結晶50を配置している。
On the other hand, the wavelength conversion efficiency of a nonlinear optical crystal is
The nonlinear optical crystal 50 is arranged at the beam waist position where the power density of the laser beam F increases because the power density increases in proportion to the power density of the fundamental laser beam F.

【0010】さらに、非線形光学結晶での位相整合条件
も重要であり、また位相整合条件から決まる受容角(ア
クセプタンス角)も大きいことが重要となる。レーザ光
の伝搬軸が非線形光学結晶の結晶軸と一致した非臨界型
位相整合条件のときに、受容角が最大になる。したがっ
て、非臨界型位相整合条件を満たすように非線形光学結
晶を配置することが理想的であるが、現実には部品の組
立、調整にかなり困難を伴う。そのため、一般には結晶
軸を基準として一定の角度を有する方位内で位相整合が
可能になる臨界型位相整合条件を採用することが多い。
しかし、臨界型位相整合条件の場合には許容度が厳しく
なり、しかも光伝搬軸の直交2方向において位相整合許
容度が相違するのが一般的である。
Further, the phase matching condition in the nonlinear optical crystal is also important, and it is important that the acceptance angle (acceptance angle) determined by the phase matching condition is large. Under non-critical phase matching conditions in which the propagation axis of the laser light coincides with the crystal axis of the nonlinear optical crystal, the acceptance angle is maximized. Therefore, it is ideal to arrange the nonlinear optical crystal so as to satisfy the non-critical phase matching condition. However, in actuality, it is quite difficult to assemble and adjust parts. Therefore, in general, a critical phase matching condition that enables phase matching within an azimuth having a certain angle with respect to the crystal axis is often adopted.
However, in the case of the critical phase matching condition, the tolerance becomes strict, and the phase matching tolerance generally differs in two directions orthogonal to the light propagation axis.

【0011】たとえば、波長500nm近傍の基本波を
波長変換して紫外線領域の第2高調波を発生する場合に
は、非臨界型位相整合条件を満足する非線形光学結晶材
料が知られておらず、一般には非線形光学結晶としてベ
ータほう酸バリウム結晶(BBO)を臨界型位相整合条
件である角度位相整合で使用することが多い。
For example, when a fundamental wave having a wavelength of about 500 nm is wavelength-converted to generate a second harmonic in an ultraviolet region, a nonlinear optical crystal material satisfying a noncritical phase matching condition is not known. In general, a barium beta borate crystal (BBO) is often used as a nonlinear optical crystal for angle phase matching which is a critical type phase matching condition.

【0012】次に角度位相整合について説明する。基本
波が水平方向に進行してBBO結晶に入射する場合、B
BO結晶のc軸が水平面内にあれば位相整合する。この
とき、基本波の光伝搬軸を含む鉛直面での受容角と水平
面での受容角との2つの受容角が定義される。たとえ
ば、波長532nmの基本波をタイプIの位相整合で第
2高調波に変換する場合、BBO結晶のc軸に関してφ
方向の許容度(受容角と結晶長さとの乗算値)は0.6
[deg・cm]と非常に大きいのに対して、直交する
θ方向の許容度は0.016[deg・cm]と小さ
い。したがって、θ方向の受容角より大きな角度でレー
ザ光を集光しても変換効率は増加しないため、θ方向に
関するレーザ光の集光角度はその受容角より小さくなる
ように緩めの集光を行えばよい。
Next, the angular phase matching will be described. When the fundamental wave travels in the horizontal direction and enters the BBO crystal, B
If the c-axis of the BO crystal is in a horizontal plane, phase matching is performed. At this time, two acceptance angles, an acceptance angle on a vertical plane including the light propagation axis of the fundamental wave and an acceptance angle on a horizontal plane, are defined. For example, when a fundamental wave having a wavelength of 532 nm is converted into a second harmonic by type I phase matching, φ is converted with respect to the c-axis of the BBO crystal.
The direction tolerance (multiplied value of acceptance angle and crystal length) is 0.6
[Deg · cm], which is very large, whereas the tolerance in the orthogonal θ direction is as small as 0.016 [deg · cm]. Therefore, even if the laser beam is focused at an angle larger than the acceptance angle in the θ direction, the conversion efficiency does not increase. Therefore, the laser beam is condensed slightly in the θ direction so as to be smaller than the acceptance angle. Just do it.

【0013】図9は、レーザ光の集光状態を示す説明図
であり、図9(a)(b)はある集光状態でのθ平面お
よびφ平面の断面図であり、図9(c)(d)は別の集
光状態でのθ平面およびφ平面の断面図である。図9に
おいて、実線Pはレーザビームの強度が中心からe
-2(eは自然対数)に減衰する位置の輪郭形状を示し、
破線Qはビーム輪郭の漸近線を示し、実線Rは受容角の
範囲を示す。
FIGS. 9A and 9B are explanatory views showing a focused state of a laser beam. FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views of a θ plane and a φ plane in a certain focused state. (D) is a sectional view of the θ plane and the φ plane in another condensing state. In FIG. 9, the solid line P indicates that the intensity of the laser beam is e from the center.
-2 (e is natural logarithm)
The dashed line Q indicates the asymptote of the beam profile, and the solid line R indicates the range of the acceptance angle.

【0014】光強度分布が正規分布を示すガウシアンビ
ームの場合には、集光角度とビームウエスト径との間に
は一定の関係がある。中心と漸近線との開き半角で表さ
れるビームの集光角度をα、ビームウエスト径をω、レ
ーザ光の波長をλ、屈折率をnとすると、 α = λ /(π・ω・n) …(1) という関係式が成立する。
In the case of a Gaussian beam whose light intensity distribution shows a normal distribution, there is a certain relationship between the converging angle and the beam waist diameter. Assuming that the converging angle of the beam represented by the half angle between the center and the asymptote is α, the beam waist diameter is ω, the wavelength of the laser beam is λ, and the refractive index is n, α = λ / (π · ω · n) ) (1) is established.

【0015】一般に、非線形光学結晶のc軸に関してθ
方向の受容角δθとφ方向の受容角δφとは互いに相違
する。たとえば、図9(a)(b)に示すように受容角
δφが受容角δθより格段に大きい場合(δφ≫δ
θ)、軸対称のレーザ光を使用すると、図9(b)のφ
平面において集光角度α2と受容角δφとがほぼ一致す
るため効率的な波長変換が行われる。しかし、図9
(a)のθ平面において、集光角度α1は受容角δθよ
り格段に大きくなるため、受容角δθの範囲内にあるレ
ーザ光の一部しか波長変換に寄与しない。そのため、非
線形光学結晶から発生する第2高調波の遠視野像(ファ
ーフィールドパターン)は、θ方向に細長い楕円パター
ンとなってしまい、変換効率も低くなる。
In general, with respect to the c-axis of a nonlinear optical crystal, θ
And the acceptance angle δφ in the φ direction are different from each other. For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, when the acceptance angle δφ is much larger than the acceptance angle δθ (δφ≫δ
θ), when an axially symmetric laser beam is used, φ in FIG.
Since the converging angle α2 and the receiving angle δφ almost coincide with each other on a plane, efficient wavelength conversion is performed. However, FIG.
In the θ plane of (a), the converging angle α1 is much larger than the acceptance angle δθ, and only a part of the laser light within the acceptance angle δθ contributes to the wavelength conversion. For this reason, the far-field pattern (far-field pattern) of the second harmonic generated from the nonlinear optical crystal becomes an elliptical pattern elongated in the θ direction, and the conversion efficiency is reduced.

【0016】一方、図9(c)(d)に示すように、θ
方向の集光角度α3が小さくなるようにレーザ光を緩く
集光して、ビームウエスト径ω3を大きく設定すると、
集光角度α3と受容角δθとがほぼ一致するため、両方
の面内で変換効率を高く維持することができる。
On the other hand, as shown in FIGS.
If the laser beam is gently focused so that the focusing angle α3 in the direction becomes small and the beam waist diameter ω3 is set large,
Since the light-condensing angle α3 and the acceptance angle δθ substantially match, the conversion efficiency can be kept high in both planes.

【0017】図9(c)(d)に示すようなビーム輪郭
形状を持つレーザ光は、1つの方向に強く集光し、その
垂直方向に緩く集光することによって容易に実現でき、
たとえば球面凸レンズと円筒レンズとの組合せからなる
集光光学系が使用される(応用物理、第61巻9号93
1頁、1992年)。
A laser beam having a beam profile as shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d) can be easily realized by condensing strongly in one direction and gently condensing in the vertical direction.
For example, a condensing optical system composed of a combination of a spherical convex lens and a cylindrical lens is used (Applied Physics, Vol. 61, No. 9, 93).
1 page, 1992).

【0018】図10は、従来のレーザ光発生装置の一例
を示す構成図である。これは上記文献に記載されたもの
であり、アルゴンイオンを封入したプラズマ管51と2
枚の反射ミラー52、53とでアルゴンイオンレーザの
光共振器が構成され、この共振器内に非線形光学結晶で
あるBBO結晶54を配置することによって波長変換を
行い、反射ミラー53から外部に第2高調波レーザ光S
を取り出している。
FIG. 10 is a block diagram showing an example of a conventional laser light generator. This is described in the above-mentioned document, and the plasma tubes 51 and 2 in which argon ions are sealed are described.
An optical resonator of an argon ion laser is constituted by the reflection mirrors 52 and 53, and a wavelength conversion is performed by disposing a BBO crystal 54, which is a nonlinear optical crystal, in this resonator. 2 harmonic laser light S
Has been taken out.

【0019】さらに、BBO結晶54でのレーザ光の集
光状態を調整するために、共振器内に球面レンズ57お
よび円筒レンズ55、56が配置されている。
Further, a spherical lens 57 and cylindrical lenses 55 and 56 are arranged in the resonator in order to adjust the focusing state of the laser light on the BBO crystal 54.

【0020】球面レンズ57は図10の紙面垂直面およ
び紙面平行面において集光パワーを有し、円筒レンズ5
5、56は紙面平行面のみの集光パワーを有する。した
がって、BBO結晶54において、レーザ光のビームウ
エスト径および集光角度が2つの直交面で異なるような
集光状態を実現している。
The spherical lens 57 has a condensing power on a plane perpendicular to the plane of FIG. 10 and a plane parallel to the plane of FIG.
Reference numerals 5 and 56 have a light condensing power only on a plane parallel to the paper surface. Therefore, in the BBO crystal 54, a focused state in which the beam waist diameter and the focused angle of the laser beam are different on the two orthogonal planes is realized.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図10
のように共振器内部に集光レンズ等の光学部品を配置す
ると、光の損失がどうしても増加してしまい、その結
果、共振器のフィネス値が大きく低下して、変換効率の
低下を招いてしまう。一方、非線形光学結晶の受容角が
直交2方向で異なる場合に、何らかの光学部品を使用し
なければレーザ光の集光状態を適切に保つことができな
い。
However, FIG.
When an optical component such as a condensing lens is disposed inside the resonator as described above, the loss of light is inevitably increased, and as a result, the finesse value of the resonator is greatly reduced, and the conversion efficiency is reduced. . On the other hand, when the acceptance angle of the nonlinear optical crystal is different in the two orthogonal directions, it is impossible to properly maintain the focused state of the laser light unless some optical component is used.

【0022】本発明の目的は、共振器損失を出来るだけ
抑制して、高い変換効率で波長変換を実現できるレーザ
光発生装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a laser light generator capable of realizing wavelength conversion with high conversion efficiency while suppressing the resonator loss as much as possible.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも1
対の反射手段で構成された光共振器と、該光共振器の内
部に配置された非線形光学結晶とを備え、基本波レーザ
光を光共振器内に導入して共振動作させ、該非線形光学
結晶によって波長変換されたレーザ光を発生するレーザ
光発生装置において、非線形光学結晶は互いに非平行で
かつ対向する1対の光入出力面を有し、各光入出力面が
光の伝搬軸に対して傾斜していることを特徴とするレー
ザ光発生装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides at least one
An optical resonator constituted by a pair of reflecting means, and a nonlinear optical crystal disposed inside the optical resonator, wherein a fundamental laser light is introduced into the optical resonator to perform a resonance operation, and the nonlinear optical In a laser light generator that generates laser light whose wavelength has been converted by a crystal, the nonlinear optical crystal has a pair of non-parallel and opposing light input / output surfaces, and each light input / output surface is aligned with a light propagation axis. A laser light generator characterized by being inclined with respect to the laser light generator.

【0024】本発明に従えば、非線形光学結晶の各光入
出力面が光伝搬軸に対して傾斜していることによって、
非線形光学結晶における基本波レーザ光の集光状態を直
交2方向で異ならせることが可能になる。そのため、光
共振器内部に余分な光学部品を介在させること無く、非
線形光学結晶での集光状態を最適化できるため、光共振
器の損失低下を抑制できる。ここで非線形光学結晶の対
向する1対の光入出力面は非平行であればよいが、光伝
搬軸を含む面で光入出力面を切った時に、光入出力面の
切断線の相互になす角が10°から160°であること
がより好ましい。
According to the present invention, since each light input / output surface of the nonlinear optical crystal is inclined with respect to the light propagation axis,
The focusing state of the fundamental laser light in the nonlinear optical crystal can be made different in two orthogonal directions. Therefore, the condensing state of the nonlinear optical crystal can be optimized without any extra optical components inside the optical resonator, so that the loss of the optical resonator can be suppressed from being reduced. Here, a pair of opposing light input / output surfaces of the nonlinear optical crystal may be non-parallel, but when the light input / output surface is cut along a plane including the light propagation axis, the cut lines of the light input / output surfaces are mutually reciprocal. More preferably, the angle formed is 10 ° to 160 °.

【0025】また本発明は、少なくとも1対の反射手段
で構成された光共振器と、該光共振器の内部に配置され
た非線形光学結晶およびレーザ媒質とを備え、該レーザ
媒質を励起するための励起光を外部から光共振器内に導
入して、レーザ媒質によって光共振器内で基本波レーザ
光を発生させ、さらに該非線形光学結晶によって波長変
換されたレーザ光を発生するとともに、非線形光学結晶
は互いに非平行でかつ対向する1対の光入出力面を有
し、各光入出力面が光の伝搬軸に対して傾斜しているこ
とを特徴とするレーザ光発生装置である。
Further, the present invention comprises an optical resonator constituted by at least one pair of reflecting means, a nonlinear optical crystal and a laser medium disposed inside the optical resonator, and for exciting the laser medium. Pump light from outside is introduced into the optical resonator, a fundamental wave laser light is generated in the optical resonator by the laser medium, and a laser light wavelength-converted by the nonlinear optical crystal is generated. The laser light generator is characterized in that the crystal has a pair of non-parallel and opposing light input / output surfaces, and each light input / output surface is inclined with respect to the light propagation axis.

【0026】本発明に従えば、レーザ媒質を光共振器内
に配置して、外部の半導体レーザからの励起光によって
基本波レーザ光を光共振器内で発生する内部共振型の構
成を採用することによって、基本波レーザ光がそのまま
波長変換に供されるため、高い変換効率を実現できる。
レーザ媒質を励起するための励起光としては半導体レー
ザからの出力光が例示できる。
According to the present invention, an internal resonance type configuration in which a laser medium is disposed in an optical resonator and a fundamental laser beam is generated in the optical resonator by excitation light from an external semiconductor laser is employed. Thus, the fundamental laser light is directly subjected to wavelength conversion, so that high conversion efficiency can be realized.
As the excitation light for exciting the laser medium, output light from a semiconductor laser can be exemplified.

【0027】また、非線形光学結晶の各光入出力面が光
伝搬軸に対して傾斜していることによって、非線形光学
結晶における基本波レーザ光の集光状態を直交2方向で
異ならせることが可能になる。そのため、光共振器内部
に余分な光学部品を介在させること無く、非線形光学結
晶での集光状態を最適化できるため、光共振器の損失低
下を抑制できる。ここで非線形光学結晶の対向する1対
の光入出力面は非平行であればよいが、光伝搬軸を含む
面で光入出力面を切った時に、光入出力面の切断線の相
互になす角が10°から160°であることがより好ま
しい。
Further, since each light input / output surface of the nonlinear optical crystal is inclined with respect to the light propagation axis, the focusing state of the fundamental laser light in the nonlinear optical crystal can be made different in two orthogonal directions. become. Therefore, the condensing state of the nonlinear optical crystal can be optimized without any extra optical components inside the optical resonator, so that the loss of the optical resonator can be suppressed from being reduced. Here, a pair of opposing light input / output surfaces of the nonlinear optical crystal may be non-parallel, but when the light input / output surface is cut along a plane including the light propagation axis, the cut lines of the light input / output surfaces are mutually reciprocal. More preferably, the angle formed is 10 ° to 160 °.

【0028】また本発明は、非線形光学結晶に入射する
基本波レーザ光はビームウエスト断面が楕円形状となる
ように設定され、かつ基本波レーザ光の入射方向および
非線形光学結晶の光入出力面の法線方向を含む面と、非
線形光学結晶の位相整合受容角が小さい方向とが略平行
となるように構成されていることを特徴とする。
Further, according to the present invention, the fundamental laser light incident on the nonlinear optical crystal is set so that the beam waist cross section becomes elliptical, and the incident direction of the fundamental laser light and the light input / output surface of the nonlinear optical crystal are changed. The surface including the normal direction and the direction in which the phase matching acceptance angle of the nonlinear optical crystal is small are substantially parallel to each other.

【0029】本発明に従えば、基本波レーザ光の集光角
度を非線形光学結晶の受容角と同程度以下に設定するこ
とができるため、基本波レーザ光の大部分が波長変換に
寄与して、高い変換効率を実現できる。
According to the present invention, the converging angle of the fundamental laser light can be set to be equal to or smaller than the acceptance angle of the nonlinear optical crystal, so that most of the fundamental laser light contributes to wavelength conversion. , High conversion efficiency can be realized.

【0030】また本発明は、非線形光学結晶の光入出力
面は、光の伝搬軸に対してブリュースタ角で傾斜してい
ることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the light input / output surface of the nonlinear optical crystal is inclined at a Brewster angle with respect to the light propagation axis.

【0031】本発明に従えば、基本波レーザ光のうち一
方の偏光成分は非線形光学結晶の光入出力面で損失無し
で通過することができ、共振器のフィネス値を高く維持
できる。また、光入出力面において無反射コーティング
が不要になり、製造コストを低減化できる。
According to the present invention, one of the polarization components of the fundamental laser light can pass through the light input / output surface of the nonlinear optical crystal without loss, and the finesse value of the resonator can be maintained high. Further, the anti-reflection coating is not required on the light input / output surface, and the manufacturing cost can be reduced.

【0032】また本発明は、光共振器は、反射手段にお
ける光入射方向と光反射方向とが一致する折返し共振器
型であることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the optical resonator is a folded resonator type in which the light incident direction and the light reflection direction in the reflection means coincide with each other.

【0033】本発明に従えば、反射手段の枚数を出来る
だけ少なくして光共振器を構成できるため、共振器のフ
ィネス値を高く維持でき、高い変換効率を実現できる。
According to the present invention, since the optical resonator can be configured with the number of reflecting means as small as possible, the finesse value of the resonator can be maintained high, and high conversion efficiency can be realized.

【0034】また本発明は、光共振器は、反射手段にお
ける光入射方向と光反射方向とが一致しないリング共振
器型であることを特徴とする。
The present invention is also characterized in that the optical resonator is a ring resonator type in which the direction of light incidence and the direction of light reflection in the reflection means do not match.

【0035】本発明に従えば、反射手段の枚数を出来る
だけ少なくして光共振器を構成できるため、共振器のフ
ィネス値を高く維持でき、高い変換効率を実現できる。
According to the present invention, since the optical resonator can be configured with the number of reflecting means as small as possible, the finesse value of the resonator can be kept high, and high conversion efficiency can be realized.

【0036】また本発明は、光共振器は、第1反射手段
と第2反射手段との間で非線形光学結晶を通過する第1
光伝搬軸と非線形光学結晶を通過しない第2光伝搬軸と
を含むリング共振器型であることを特徴とする。
Also, according to the present invention, the optical resonator comprises a first reflector passing through the nonlinear optical crystal between the first reflector and the second reflector.
It is a ring resonator type including a light propagation axis and a second light propagation axis that does not pass through the nonlinear optical crystal.

【0037】本発明に従えば、2つの反射手段だけでリ
ング型光共振器を構成できるため、共振器のフィネス値
を高く維持でき、高い変換効率を実現できる。
According to the present invention, since a ring-type optical resonator can be constituted by only two reflecting means, the finesse value of the resonator can be kept high, and high conversion efficiency can be realized.

【0038】また本発明は、光共振器がリング共振器型
であって、基本波レーザ光はそのアステグマが補正され
るように非線形光学結晶の光入出力面に対して斜め入射
していることを特徴とする。
Further, according to the present invention, the optical resonator is a ring resonator type, and the fundamental laser light is obliquely incident on the light input / output surface of the nonlinear optical crystal so that the astigmatism is corrected. It is characterized by.

【0039】本発明に従えば、非線形光学結晶の光入出
力面において基本波レーザ光が斜めに入射するため、レ
ーザ光のアステグマ、すなわち非点収差を補正すること
ができ、非線形光学結晶での集光状態を最適化できる。
According to the present invention, since the fundamental laser light is obliquely incident on the light input / output surface of the nonlinear optical crystal, astigmatism of the laser light, that is, astigmatism, can be corrected. The focusing state can be optimized.

【0040】また本発明は、非線形光学結晶は、CsL
iB610 (セシウムリチウムボーレート)で形成され
ていることを特徴とする。
Further, according to the present invention, the nonlinear optical crystal is CsL
It is characterized by being formed of iB 6 O 10 (cesium lithium baud rate).

【0041】本発明に従えば、高い変換効率で波長変換
を実現できる。
According to the present invention, wavelength conversion can be realized with high conversion efficiency.

【0042】また本発明は、非線形光学結晶は、BBO
(ベータほう酸バリウム結晶)で形成されていることを
特徴とする。
Further, according to the present invention, the nonlinear optical crystal is a BBO
(Beta barium borate crystal).

【0043】本発明に従えば、高い変換効率で波長変換
を実現できる。
According to the present invention, wavelength conversion can be realized with high conversion efficiency.

【0044】以下、本発明の原理について詳細に説明す
る。
Hereinafter, the principle of the present invention will be described in detail.

【0045】図1は、折返し共振器の一例を示す構成図
である。光共振器は2つの反射ミラー1、2から成る直
線型で構成され、光共振器内部に非線形光学結晶3が配
置されている。非線形光学結晶3は、対向する1対の光
入出力面が光伝搬軸に対して傾斜するように台形状に形
成されている。そのため、光共振器の光伝搬軸は各光入
出力面での屈折によって屈曲しており、さらに反射ミラ
ー1、2での光入射方向と光反射方向とが一致するよう
に折返し共振器型を構成している。基本波レーザ光は、
外部のレーザ光源から光共振器内に光伝搬軸に沿って導
入される。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a folded resonator. The optical resonator is of a linear type composed of two reflecting mirrors 1 and 2, and a nonlinear optical crystal 3 is arranged inside the optical resonator. The nonlinear optical crystal 3 is formed in a trapezoid so that a pair of opposing light input / output surfaces are inclined with respect to the light propagation axis. Therefore, the light propagation axis of the optical resonator is bent due to refraction at each light input / output surface, and a folded resonator type is used so that the light incident direction on the reflection mirrors 1 and 2 and the light reflection direction match. Make up. The fundamental laser light is
An external laser light source is introduced into the optical resonator along the light propagation axis.

【0046】こうした構成によって、光伝搬軸に沿って
進行するレーザ光が非線形光学結晶3の光入出力面を通
過する際、光入射面(図1の紙面に平行なYZ面)での
ビーム径や集光角度を調整することが可能になり、たと
えば非線形光学結晶3の受容角が小さい面と光入射面と
を一致させることによって変換効率を向上させることが
できる。
With such a configuration, when the laser light traveling along the light propagation axis passes through the light input / output surface of the nonlinear optical crystal 3, the beam diameter on the light incident surface (the YZ plane parallel to the plane of FIG. 1). In addition, it is possible to adjust the light converging angle, and the conversion efficiency can be improved by, for example, making the surface of the nonlinear optical crystal 3 having a small acceptance angle coincide with the light incident surface.

【0047】また非線形光学結晶3の光入出力面が光伝
搬軸に対して傾斜しているため、光入出力面での反射光
が光伝搬軸から外れてしまい、外部レーザ光源へ戻り光
として帰還するのを確実に防止でき、外部レーザ光源の
安定化に資する。
Further, since the light input / output surface of the nonlinear optical crystal 3 is inclined with respect to the light propagation axis, the light reflected on the light input / output surface deviates from the light propagation axis, and returns to the external laser light source as light. It is possible to reliably prevent the laser beam from returning, and this contributes to stabilization of the external laser light source.

【0048】図2は、リング共振器の一例を示す構成図
である。光共振器は2つの反射ミラー1、2から成るリ
ング共振器型で構成され、光共振器内部に非線形光学結
晶3が配置されており、反射ミラー1と反射ミラー2と
の間で非線形光学結晶3を通過する第1光伝搬軸と非線
形光学結晶3を通過しない第2光伝搬軸とを含んでい
る。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the ring resonator. The optical resonator is of a ring resonator type including two reflection mirrors 1 and 2, and a nonlinear optical crystal 3 is disposed inside the optical resonator, and a nonlinear optical crystal is disposed between the reflection mirror 1 and the reflection mirror 2. 3 and a second light propagation axis that does not pass through the nonlinear optical crystal 3.

【0049】非線形光学結晶3は、対向する1対の光入
出力面が光伝搬軸に対して傾斜するように台形状に形成
されている。そのため、光共振器の第1光伝搬軸は各光
入出力面での屈折によって屈曲している。基本波レーザ
光は、外部のレーザ光源から光共振器内に第1光伝搬軸
または第2光伝搬軸に沿って導入される。
The nonlinear optical crystal 3 is formed in a trapezoid so that a pair of opposing light input / output surfaces are inclined with respect to the light propagation axis. Therefore, the first light propagation axis of the optical resonator is bent by refraction at each light input / output surface. The fundamental laser light is introduced from an external laser light source into the optical resonator along the first light propagation axis or the second light propagation axis.

【0050】こうした構成によって、第1光伝搬軸およ
び第2光伝搬軸に沿って進行するレーザ光が非線形光学
結晶3の光入出力面を通過する際、光入射面(図2の紙
面に平行なYZ面)でのビーム径や集光角度を調整する
ことが可能になり、たとえば非線形光学結晶3の受容角
が小さい面と光入射面とを一致させることによって変換
効率を向上させることができる。
With such a configuration, when the laser light traveling along the first light propagation axis and the second light propagation axis passes through the light input / output surface of the nonlinear optical crystal 3, the light incident surface (parallel to the paper of FIG. 2) (The YZ plane) and the light collection angle can be adjusted. For example, the conversion efficiency can be improved by matching the plane of the nonlinear optical crystal 3 having a small acceptance angle with the light incident plane. .

【0051】また、非線形光学結晶3の光入出力面が第
1光伝搬軸に対して傾斜しているため、光入出力面での
反射光が第1光伝搬軸から外れてしまい、外部レーザ光
源へ戻り光として帰還するのを確実に防止でき、外部レ
ーザ光源の安定化に資する。
Further, since the light input / output surface of the nonlinear optical crystal 3 is inclined with respect to the first light propagation axis, the reflected light on the light input / output surface deviates from the first light propagation axis, and the external laser It can be reliably prevented from returning to the light source as return light, which contributes to stabilization of the external laser light source.

【0052】以上のように、少なくとも2枚の反射ミラ
ー1、2と非線形光学結晶3という少ない部品点数で、
高いフィネス値を持つ光共振器を実現できるため、コン
パクトで高効率の波長変換を行うことができる。
As described above, at least two reflecting mirrors 1 and 2 and a nonlinear optical crystal 3 are used with a small number of parts.
Since an optical resonator having a high finesse value can be realized, compact and highly efficient wavelength conversion can be performed.

【0053】図3は、レーザ光が結晶界面で屈折する状
態を示す説明図である。基本波レーザ光Fが、非線形光
学結晶3の表面3aの法線方向Nに対して入射角θ1で
進行すると、スネルの法則によって法線方向Nに対して
屈折角θ2で屈折する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which a laser beam is refracted at a crystal interface. When the fundamental laser beam F travels at an incident angle θ1 with respect to the normal direction N of the surface 3a of the nonlinear optical crystal 3, it is refracted at a refraction angle θ2 with respect to the normal direction N according to Snell's law.

【0054】ここで、光入射面は、基本波レーザ光Fの
入射方向および非線形光学結晶3の表面3aの法線方向
Nを含むYZ面で定義され、表面入射側媒体の屈折率を
n1、非線形光学結晶3の屈折率をn2、入射前の基本
波レーザ光Fのビーム半径をW1、屈折後の基本波レー
ザ光Fのビーム半径をW2として、表面3aに沿ったビ
ーム形状が一致することから、下記の式が成立する。 n1・sinθ1=n2・sinθ2 …(2) 2・W2=2・W1・(cosθ2/cosθ1) …(3)
Here, the light incident surface is defined by the YZ plane including the incident direction of the fundamental laser beam F and the normal direction N of the surface 3a of the nonlinear optical crystal 3, and the refractive index of the surface incident side medium is n1, Assuming that the refractive index of the nonlinear optical crystal 3 is n2, the beam radius of the fundamental wave laser light F before incidence is W1, and the beam radius of the fundamental wave laser light F after refraction is W2, the beam shapes along the surface 3a match. Thus, the following equation is established. n1 · sin θ1 = n2 · sin θ2 (2) 2 · W2 = 2 · W1 · (cos θ2 / cos θ1) (3)

【0055】一方、光入射面に垂直な面内でのビーム径
は屈折前後で変化しない。したがって、レーザ光の斜め
入射によって、光入射面でのビーム径を変換することが
できる。
On the other hand, the beam diameter in a plane perpendicular to the light incident surface does not change before and after refraction. Therefore, the beam diameter on the light incident surface can be converted by the oblique incidence of the laser light.

【0056】以上の説明は、レーザ光が完全な平行光と
して振る舞うときに適用されるが、実際のレーザ光は回
折によってビームウエストを有するガウシアンビームと
なるため、ビーム輪郭形状は光線行列(ray matrix)を用
いて正確に記述できる。
The above description is applied when the laser beam behaves as perfect parallel light. However, since the actual laser beam becomes a Gaussian beam having a beam waist due to diffraction, the beam contour shape is a ray matrix (ray matrix). ).

【0057】図4は、図2のリング共振器における非線
形光学結晶でのビーム径を計算した結果を示すグラフで
ある。ここで、非線形光学結晶3として結晶長5mmの
BBO結晶を使用し、非線形光学結晶3への光入射角度
θ1を70度、反射ミラー1、2の曲率半径を10m
m、反射ミラー1、2の傾斜角を10度にそれぞれ設定
し、横軸は反射ミラー1、2間の直線距離、縦軸は結晶
中心でのビーム半径である。なお、実線は光入射面(Y
Z面)でのビーム径、破線は光入射面の垂直面(ZX
面)でのビーム径を示す。
FIG. 4 is a graph showing the result of calculating the beam diameter at the nonlinear optical crystal in the ring resonator of FIG. Here, a BBO crystal having a crystal length of 5 mm is used as the nonlinear optical crystal 3, the light incident angle θ1 to the nonlinear optical crystal 3 is 70 degrees, and the radius of curvature of the reflection mirrors 1 and 2 is 10 m.
m, the inclination angles of the reflection mirrors 1 and 2 are set to 10 degrees, the horizontal axis represents the linear distance between the reflection mirrors 1 and 2, and the vertical axis represents the beam radius at the crystal center. The solid line indicates the light incident surface (Y
The beam diameter on the Z plane) and the broken line are perpendicular to the light incidence plane (ZX).
Plane).

【0058】また、反射ミラー1、2の傾斜によって、
実効的なミラー曲率半径がYZ面とZX面とで異なり、
YZ面およびZX面での共振器条件およびビーム径が異
なるアステグマ現象が生じるため、これらの効果も考慮
して計算した。
The inclination of the reflection mirrors 1 and 2 gives
The effective mirror radius of curvature differs between the YZ plane and the ZX plane,
Since an astigmatism phenomenon occurs in which the resonator conditions and beam diameters differ on the YZ plane and the ZX plane, the calculation was performed in consideration of these effects.

【0059】グラフを参照すると、YZ面のビーム径は
60μm程度、ZX面のビーム径は30μm程度に計算
され、前者は後者の約2倍に拡大できることが判る。そ
れに伴い、式(1)に従って、YZ面の集光角度もZX
面と比べて約1/2に小さく設定できる。
Referring to the graph, the beam diameter on the YZ plane is calculated to be about 60 μm, and the beam diameter on the ZX plane is calculated to be about 30 μm. It can be seen that the former can be enlarged to about twice the latter. Accordingly, the converging angle on the YZ plane is also ZX according to equation (1).
It can be set to about 1/2 smaller than the surface.

【0060】このように光入射面と非線形光学結晶の位
相整合受容角が小さい方向とが略平行となるように配置
することによって、基本波レーザ光Fの大部分が波長変
換に寄与するため、変換効率が格段に向上する。
By arranging such that the light incident surface and the direction in which the phase matching acceptance angle of the nonlinear optical crystal is small are substantially parallel, most of the fundamental laser light F contributes to wavelength conversion. Conversion efficiency is significantly improved.

【0061】さらに、非線形光学結晶の光入出力面には
無反射コーティングを施すことによって、光学損失を抑
制することが可能である。また、光入出力面を光伝搬軸
に対してブリュースタ角で傾斜させることで、コーティ
ング無しでも低損失の光学界面を実現できる。特に、非
線形光学結晶の受容角が直交2方向で異なる場合、ブリ
ュースタ角による無反射屈折が成立する偏光方向と受容
角が小さくなる方向とが一致するように配置することが
好ましい。なお、BBO結晶においては、基本波レーザ
光の偏光方向と受容角が小さくなる方向とが一致しない
ため、無反射コーティングを施すことが好ましい。
Further, by applying a non-reflective coating to the light input / output surface of the nonlinear optical crystal, it is possible to suppress optical loss. Also, by inclining the light input / output surface at a Brewster angle with respect to the light propagation axis, a low-loss optical interface can be realized without coating. In particular, when the acceptance angle of the nonlinear optical crystal is different in the two orthogonal directions, it is preferable to arrange the nonlinear optical crystal such that the polarization direction in which the non-reflective refraction by the Brewster angle is established coincides with the direction in which the acceptance angle decreases. In the BBO crystal, since the polarization direction of the fundamental wave laser light does not coincide with the direction in which the acceptance angle decreases, it is preferable to apply an anti-reflection coating.

【0062】[0062]

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

(第1実施形態)図5は、本発明の実施の第1形態を示
す構成図である。ここでは、波長532nmのグリーン
レーザ光をリング型外部共振器SHGに導入して、波長
266nmの紫外線領域のレーザ光に変換する例を説明
する。
(First Embodiment) FIG. 5 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention. Here, an example will be described in which green laser light having a wavelength of 532 nm is introduced into a ring-type external resonator SHG and converted into laser light in the ultraviolet region having a wavelength of 266 nm.

【0063】レーザ光発生装置は、2枚の反射ミラー
1、2から成るリング型の光共振器と、光共振器の内部
に配置された非線形光学結晶3などで構成される。反射
ミラー1と反射ミラー2との間には、非線形光学結晶3
を通過する第1光伝搬軸と非線形光学結晶3を通過しな
い第2光伝搬軸とが形成されている。
The laser light generator comprises a ring-shaped optical resonator comprising two reflecting mirrors 1 and 2 and a nonlinear optical crystal 3 disposed inside the optical resonator. A nonlinear optical crystal 3 is provided between the reflection mirror 1 and the reflection mirror 2.
And a second light propagation axis not passing through the nonlinear optical crystal 3 are formed.

【0064】非線形光学結晶3は、対向する1対の光入
出力面3a、3bが第1光伝搬軸に対して傾斜するよう
に台形状に形成されている。非線形光学結晶3としてB
BO結晶を使用する場合には、結晶c軸を基準として極
座標形式でθ=47.43°、φ=90°の方向が光伝
搬軸(第1光伝搬軸)に一致するように切り出したもの
を、θ方向が図5の紙面(YZ面)内になるように配置
する。
The nonlinear optical crystal 3 is formed in a trapezoid so that a pair of opposing light input / output surfaces 3a and 3b are inclined with respect to the first light propagation axis. B as nonlinear optical crystal 3
When a BO crystal is used, it is cut out so that the direction of θ = 47.43 ° and φ = 90 ° in the polar coordinate format coincides with the light propagation axis (first light propagation axis) based on the crystal c axis. Are arranged such that the θ direction is within the paper plane (YZ plane) of FIG.

【0065】また、非線形光学結晶3の底面および上面
は第1光伝搬軸と平行であって、底面と光入出力面3
a、3bとが交差する左右の底角がβ=58°となるよ
うにカットおよび光学研磨されており、光入出力面3
a、3bへの入射角がγ=70°となるように共振器全
体を配置している。光入出力面3a、3bには、入射角
γ=70°かつ波長532nmの条件で全透過となるよ
うに無反射コーティングが施されている。なお、非線形
光学結晶3を上下方向(Z方向に平行)に移動すること
によって、光共振器の光路長を任意に調整できる。
The bottom surface and the top surface of the nonlinear optical crystal 3 are parallel to the first light propagation axis, and the bottom surface and the light input / output surface 3
a and 3b are cut and optically polished so that the left and right base angles intersecting with each other are β = 58 °.
The entire resonator is arranged so that the angles of incidence on a and 3b are γ = 70 °. The light input / output surfaces 3a and 3b are provided with a non-reflective coating so that the light input / output surfaces 3a and 3b are totally transmitted under the conditions of an incident angle γ = 70 ° and a wavelength of 532 nm. The optical path length of the optical resonator can be arbitrarily adjusted by moving the nonlinear optical crystal 3 in the vertical direction (parallel to the Z direction).

【0066】非線形光学結晶3は、ペルチェ素子等の温
度調整素子(不図示)に搭載されて温度調整による位相
整合が図られる。
The nonlinear optical crystal 3 is mounted on a temperature adjusting element (not shown) such as a Peltier element to achieve phase matching by temperature adjustment.

【0067】反射ミラー1、2は、曲率半径10mmの
凹面ミラーで構成され、反射ミラー1の両面には基本波
レーザ光Fの波長532nmに対して反射率99.0%
となるコーティングが施され、反射ミラー2の両面には
波長532nmに対して反射率99.99%で、波長2
66nmに対して透過率85%となるコーティングが施
されている。こうして基本波レーザ光Fを導入するため
の反射ミラー1の反射率が反射ミラー2のものより低い
のは、共振器内での光学的インピーダンスマッチングを
とって最大の変換効率を実現するためである。
The reflection mirrors 1 and 2 are constituted by concave mirrors having a radius of curvature of 10 mm, and both surfaces of the reflection mirror 1 have a reflectance of 99.0% with respect to the wavelength of 532 nm of the fundamental laser light F.
The reflection mirror 2 has a reflectivity of 99.99% with respect to a wavelength of 532 nm on both surfaces and a wavelength of 2
A coating that provides a transmittance of 85% for 66 nm is applied. The reason why the reflectivity of the reflecting mirror 1 for introducing the fundamental laser light F is lower than that of the reflecting mirror 2 is to realize the maximum conversion efficiency by performing optical impedance matching in the resonator. .

【0068】一方、外部レーザ装置20は、レーザ媒質
としてNd:YVO4 結晶、非線形光学素子としてKT
P(燐酸チタニルカリウムKTiOPO4 )を光共振器
内に配置した内部共振型SHGレーザ装置などで構成さ
れており、波長532nm、出力100mWの基本波レ
ーザ光Fを発生する。
On the other hand, the external laser device 20 comprises a Nd: YVO 4 crystal as a laser medium and KT as a nonlinear optical element.
It is composed of an internal resonance type SHG laser device or the like in which P (potassium titanyl phosphate KTiOPO 4 ) is arranged in an optical resonator, and generates a fundamental wave laser beam F having a wavelength of 532 nm and an output of 100 mW.

【0069】基本波レーザ光Fは1/2波長板10を通
過して、偏光方向が紙面垂直方向(X方向)と一致する
ように調整され、次に集光レンズ11によって所望の集
光状態、すなわち図2などで詳述したような集光状態に
調整され、反射ミラー1を通過して第1光伝搬軸に沿っ
て光共振器内に導入される。
The fundamental laser light F passes through the half-wave plate 10 and is adjusted so that the polarization direction coincides with the direction perpendicular to the plane of the drawing (X direction). In other words, the light is adjusted to the focusing state as described in detail with reference to FIG. 2 and the like, passes through the reflection mirror 1, and is introduced into the optical resonator along the first light propagation axis.

【0070】光共振器内に導入された基本波レーザ光
は、反射ミラー1と反射ミラー2との間で反射を繰り返
して共振し、非線形光学結晶3によって波長266nm
の第2高調波に波長変換される。反射ミラー2の裏面に
は、ピエゾ素子等のアクチュエータ30が設置されてお
り、反射ミラー2の位置を微調整して光共振器の共振周
波数と基本波レーザ光の縦モード周波数とを一致させる
ことによって、鋭い光共振を実現している。
The fundamental laser light introduced into the optical resonator repeats reflection between the reflection mirror 1 and the reflection mirror 2 and resonates, and the wavelength is 266 nm by the nonlinear optical crystal 3.
Is converted to a second harmonic. An actuator 30, such as a piezo element, is installed on the back surface of the reflection mirror 2, and the position of the reflection mirror 2 is finely adjusted so that the resonance frequency of the optical resonator matches the longitudinal mode frequency of the fundamental laser light. As a result, sharp optical resonance is realized.

【0071】基本波レーザ光は非線形光学結晶3の光入
出力面3a、3bに斜め入射することによって、非線形
光学結晶3の光入射面内での集光角度が小さくなり、さ
らに光入射面と受容角の小さい方向とが一致するように
配置することによって、基本波レーザ光の大部分が波長
変換に寄与するようになる。
When the fundamental laser light is obliquely incident on the light input / output surfaces 3a and 3b of the nonlinear optical crystal 3, the condensing angle in the light incident surface of the nonlinear optical crystal 3 is reduced, and the fundamental light is By arranging them so that the direction in which the acceptance angle is small coincides, most of the fundamental laser light contributes to wavelength conversion.

【0072】非線形光学結晶3で発生した第2高調波レ
ーザ光Sは、出力側の反射ミラー2を通過して外部に取
り出される。
The second harmonic laser light S generated by the nonlinear optical crystal 3 passes through the output side reflection mirror 2 and is extracted to the outside.

【0073】こうして従来と比べて、第2高調波レーザ
光Sの遠視野像がより円形に近づくとともに、約2倍の
出力が得られた。
As described above, the far-field pattern of the second harmonic laser light S becomes closer to a circle and an output about twice as large as that of the conventional art.

【0074】(第2実施形態)図6は、本発明の実施の
第2形態を示す構成図である。ここでは、波長532n
mのグリーンレーザ光を直線型外部共振器SHGに導入
して、波長266nmの紫外線領域のレーザ光に変換す
る例を説明する。
(Second Embodiment) FIG. 6 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention. Here, the wavelength 532n
An example in which m green laser light is introduced into the linear external resonator SHG and converted into a laser light in the ultraviolet region with a wavelength of 266 nm will be described.

【0075】レーザ光発生装置は、2枚の反射ミラー
1、2から成る折れ返し型の光共振器と、光共振器の内
部に配置された非線形光学結晶3などで構成され、反射
ミラー1と反射ミラー2との間には単一の光伝搬軸が形
成される。非線形光学結晶3における基本波レーザ光F
の集光状態は、図1などで詳述した内容に従って調整さ
れる。また、折れ返し型の光共振器の特徴として、光共
振器からの戻り光が外部レーザ装置20に同軸で返るお
それがあるため、戻り光カット用の光アイソレータ12
を配置して、外部レーザ装置20のモードジャンプ等を
防止している。その他の構成は、図5のものと同様であ
るため重複説明を省く。
The laser light generating device is composed of a folded optical resonator composed of two reflecting mirrors 1 and 2 and a nonlinear optical crystal 3 disposed inside the optical resonator. A single light propagation axis is formed between the reflecting mirror 2. Fundamental laser light F in nonlinear optical crystal 3
Is adjusted according to the details described in FIG. 1 and the like. Also, as a characteristic of the folded optical resonator, since there is a possibility that return light from the optical resonator returns to the external laser device 20 coaxially, the optical isolator 12 for cutting the return light is used.
Are arranged to prevent a mode jump or the like of the external laser device 20. The other configuration is the same as that of FIG. 5, and a duplicate description will be omitted.

【0076】こうした構成によって、基本波レーザ光F
が非線形光学結晶3によって第2高調波レーザ光Sに変
換され、従来と比べて、第2高調波レーザ光Sの遠視野
像がより円形に近づき、約2倍の出力向上が実現した。
With this configuration, the fundamental laser light F
Is converted by the nonlinear optical crystal 3 into the second harmonic laser light S, and the far-field pattern of the second harmonic laser light S becomes closer to a circle as compared with the related art, and the output is improved about twice.

【0077】(第3実施形態)図7は、本発明の実施の
第3形態を示す構成図である。ここでは、波長809n
mの励起光をリング型内部共振器SHGに導入して、波
長1064nmの基本波レーザ光を発生し、さらに波長
532nmのグリーンレーザ光に変換する例を説明す
る。グリーンレーザ光を発生する結晶として、一般にK
TP結晶が使用されているが、出力が高くなるとグレー
トラッキング(Gray Tracking) という損傷が生じること
が知られている。そこで、グレートラッキングが生じに
くく、耐損傷性に優れた材料としてBBO結晶がある
が、BBO結晶はビームウォークオフ角が大きく、従来
のように光軸に垂直な光入出力面を形成した場合、出力
光の形状が楕円となるため、ほとんど実用化されていな
い。本発明は、BBO結晶のように、高い耐損傷性を有
し、かつ角度位相整合で使用する結晶の実用化を図るも
のである。
(Third Embodiment) FIG. 7 is a configuration diagram showing a third embodiment of the present invention. Here, the wavelength 809n
An example in which m excitation light is introduced into a ring-type internal resonator SHG to generate a fundamental laser light having a wavelength of 1064 nm and further convert the laser light into a green laser light having a wavelength of 532 nm will be described. As a crystal that generates green laser light, generally K
Although a TP crystal is used, it is known that an increase in output causes damage called gray tracking. Therefore, there is a BBO crystal as a material that hardly causes gray tracking and has excellent damage resistance. However, when the BBO crystal has a large beam walk-off angle and forms an optical input / output surface perpendicular to the optical axis as in the related art, Since the output light has an elliptical shape, it has hardly been put to practical use. The present invention aims at practical use of a crystal having high damage resistance and used for angle phase matching, such as a BBO crystal.

【0078】図7において、レーザ光発生装置は、2枚
の反射ミラー1、2から成るリング型の光共振器と、光
共振器の内部に配置された非線形光学結晶3およびレー
ザ媒質4などで構成される。反射ミラー1と反射ミラー
2との間には、非線形光学結晶3を通過する第1光伝搬
軸とレーザ媒質4を通過する第2光伝搬軸とが形成され
ている。
In FIG. 7, the laser light generating device includes a ring-shaped optical resonator composed of two reflecting mirrors 1 and 2 and a nonlinear optical crystal 3 and a laser medium 4 disposed inside the optical resonator. Be composed. A first light propagation axis passing through the nonlinear optical crystal 3 and a second light propagation axis passing through the laser medium 4 are formed between the reflection mirror 1 and the reflection mirror 2.

【0079】非線形光学結晶3は、対向する1対の光入
出力面3a、3bが第1光伝搬軸に対して傾斜するよう
に台形状に形成されている。非線形光学結晶3としてB
BO結晶を使用する場合には、結晶c軸を基準として極
座標形式でθ=28.8°、φ=90°の方向が光伝搬
軸(第1光伝搬軸)に一致するように切り出したもの
を、θ方向が図7の紙面(YZ面)内になるように配置
する。
The nonlinear optical crystal 3 is formed in a trapezoid so that a pair of opposing light input / output surfaces 3a and 3b are inclined with respect to the first light propagation axis. B as nonlinear optical crystal 3
When a BO crystal is used, it is cut out so that the direction of θ = 28.8 ° and φ = 90 ° in the polar coordinate format coincides with the light propagation axis (first light propagation axis) based on the crystal c axis. Are arranged such that the θ direction is within the paper plane (YZ plane) of FIG.

【0080】また、非線形光学結晶3の底面および上面
は第1光伝搬軸と平行であって、底面と光入出力面3
a、3bとが交差する左右の底角がβ=58°となるよ
うにカットおよび光学研磨されており、光入出力面3
a、3bへの入射角がγ=70°となるように共振器全
体を配置している。光入出力面3a、3bには、入射角
γ=70°かつ波長1064nmの条件で全透過となる
ように無反射コーティングが施されている。なお、非線
形光学結晶3を上下方向(Z方向に平行)に移動するこ
とによって、光共振器の光路長を任意に調整できる。
The bottom surface and the top surface of the nonlinear optical crystal 3 are parallel to the first light propagation axis, and the bottom surface and the light input / output surface 3
a and 3b are cut and optically polished so that the left and right base angles intersecting with each other are β = 58 °.
The entire resonator is arranged so that the angles of incidence on a and 3b are γ = 70 °. The light input / output surfaces 3a and 3b are provided with a non-reflective coating so that the light input / output surfaces 3a and 3b are totally transmitted under the conditions of an incident angle γ = 70 ° and a wavelength of 1064 nm. The optical path length of the optical resonator can be arbitrarily adjusted by moving the nonlinear optical crystal 3 in the vertical direction (parallel to the Z direction).

【0081】非線形光学結晶3は、ペルチェ素子等の温
度調整素子(不図示)に搭載されて温度調整による位相
整合が図られる。
The nonlinear optical crystal 3 is mounted on a temperature adjusting element (not shown) such as a Peltier element to achieve phase matching by temperature adjustment.

【0082】レーザ媒質4は、Ndを1%ドープしたN
d:YAG結晶で形成され、その光入出力面は光軸に対
して垂直に形成される。さらに、レーザ媒質4に対して
第2光伝搬軸と平行な磁場Hを印加するための磁場発生
器(不図示)、たとえば永久磁石が設けられ、こうした
磁場印加によってリング共振器内の一方向発振を実現し
ている。
The laser medium 4 is made of Nd doped with 1% of Nd.
d: It is formed of a YAG crystal, and its light input / output surface is formed perpendicular to the optical axis. Further, a magnetic field generator (not shown) for applying a magnetic field H parallel to the second light propagation axis to the laser medium 4, for example, a permanent magnet is provided. Has been realized.

【0083】反射ミラー1、2は、曲率半径20mmの
凹面ミラーで構成される。反射ミラー1、2の両面に
は、励起光の波長810nmに対して透過率95%、基
本波レーザ光Fの波長1064nmに対して反射率9
9.9%、かつ第2高調波レーザ光Sの波長532nm
に対して透過率95%となるコーティングが施されてい
る。
The reflection mirrors 1 and 2 are constituted by concave mirrors having a radius of curvature of 20 mm. Both sides of the reflection mirrors 1 and 2 have a transmittance of 95% for the wavelength of 810 nm of the excitation light and a reflectance of 9 for the wavelength of 1064 nm of the fundamental laser light F.
9.9%, and the wavelength of the second harmonic laser beam S is 532 nm.
With a coating having a transmittance of 95%.

【0084】一方、光共振器の外部には、レーザ媒質4
を励起するための波長810nmの励起光Eを発生する
半導体レーザ40が設置され、励起光Eの光軸と第2光
伝搬軸とが一致するように励起光Eが光共振器内に導入
される。半導体レーザ40は第2光伝搬軸の延長上の片
側だけに設けてもよく、あるいはレーザ媒質4に入射す
る励起光Eの強度を増加させるために第2光伝搬軸の両
側に設けることも可能である。半導体レーザ40の後段
には、励起光Eをレーザ媒質4に効率よく集光するため
の集光レンズ11が設けられる。
On the other hand, outside the optical resonator, the laser medium 4
A semiconductor laser 40 for generating pump light E having a wavelength of 810 nm for pumping light is provided, and the pump light E is introduced into the optical resonator so that the optical axis of the pump light E coincides with the second light propagation axis. You. The semiconductor laser 40 may be provided on only one side of the extension of the second light propagation axis, or may be provided on both sides of the second light propagation axis to increase the intensity of the excitation light E incident on the laser medium 4. It is. At the subsequent stage of the semiconductor laser 40, a condenser lens 11 for efficiently condensing the excitation light E on the laser medium 4 is provided.

【0085】次に動作を説明する。半導体レーザ40か
ら出射された励起光Eは、反射ミラー1を通過して光共
振器内に導入され、レーザ媒質4に入射する。レーザ媒
質4は励起光Eによって励起されて、レーザ利得が生
じ、反射ミラー1、2から成るリング型光共振器内で基
本波レーザ光Fが発振する。このとき、レーザ媒質4へ
の磁場印加によって、一方向(図7では時計回り)の発
振だけが許容される。
Next, the operation will be described. Excitation light E emitted from the semiconductor laser 40 passes through the reflection mirror 1, is introduced into the optical resonator, and enters the laser medium 4. The laser medium 4 is excited by the excitation light E to generate a laser gain, and the fundamental laser light F oscillates in the ring-shaped optical resonator including the reflection mirrors 1 and 2. At this time, by applying a magnetic field to the laser medium 4, only oscillation in one direction (clockwise in FIG. 7) is allowed.

【0086】光共振器内で基本波レーザ光Fの出力が十
分高くなると、非線形光学結晶3によって第2高調波レ
ーザ光Sに波長変換され、反射ミラー2から外部に取り
出される。
When the output of the fundamental laser light F is sufficiently high in the optical resonator, the wavelength is converted to the second harmonic laser light S by the nonlinear optical crystal 3 and is extracted from the reflection mirror 2 to the outside.

【0087】こうした構成によって、従来のように光入
出力面が光伝搬軸に対して垂直である構造のものと比べ
て、グリーンレーザ光の遠視野像は円形に近くなって、
その出力が大幅に向上した。さらに、BBO結晶など耐
損傷性に優れた結晶を使用できるようになるため、耐損
傷性や信頼性が高く、長寿命の短波長レーザ光源を実現
できる。
With such a configuration, the far-field pattern of the green laser light is closer to a circle, compared to a conventional structure in which the light input / output surface is perpendicular to the light propagation axis.
Its output has been greatly improved. Further, since a crystal having excellent damage resistance such as a BBO crystal can be used, a short-wavelength laser light source having high damage resistance and high reliability and a long life can be realized.

【0088】なお以上の説明では、非線形光学結晶3と
して両面斜めカットのBBO結晶を使用する例を示した
が、その他の非線形光学結晶、たとえばCsLiB6
10 (セシウムリチウムボーレート、略称CLBO)な
どを使用できる。
In the above description, an example is shown in which a BBO crystal having a diagonal cut on both sides is used as the nonlinear optical crystal 3, but other nonlinear optical crystals, for example, CsLiB 6 O
10 (cesium lithium baud rate, abbreviated as CLBO) or the like can be used.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、非
線形光学結晶の各光入出力面が光伝搬軸に対して傾斜し
ていることによって、非線形光学結晶における基本波レ
ーザ光の集光状態を直交2方向で異ならせることが可能
になる。そのため、光共振器内部に余分な光学部品を介
在させること無く、非線形光学結晶での集光状態を最適
化できるため、光共振器の損失低下を抑制できる。
As described above in detail, according to the present invention, since each light input / output surface of the nonlinear optical crystal is inclined with respect to the light propagation axis, the fundamental laser light is focused on the nonlinear optical crystal. The state can be made different in the two orthogonal directions. Therefore, the condensing state of the nonlinear optical crystal can be optimized without any extra optical components inside the optical resonator, so that the loss of the optical resonator can be suppressed from being reduced.

【0090】また、基本波レーザ光の集光角度を非線形
光学結晶の受容角と同程度以下に設定することができる
ため、基本波レーザ光の大部分が波長変換に寄与して、
高い変換効率を実現できる。
Further, since the converging angle of the fundamental laser light can be set to be equal to or less than the acceptance angle of the nonlinear optical crystal, most of the fundamental laser light contributes to wavelength conversion,
High conversion efficiency can be realized.

【0091】さらに、非線形光学結晶の光入出力面を光
伝搬軸に対してブリュースタ角で傾斜させることが好ま
しく、これによって基本波レーザ光のうち一方の偏光成
分は非線形光学結晶の光入出力面で損失無しで通過する
ことができ、共振器のフィネス値を高く維持できる。し
かも、光入出力面において無反射コーティングが不要に
なり、製造コストを低減化できる。
Further, it is preferable that the light input / output surface of the nonlinear optical crystal is inclined at a Brewster angle with respect to the light propagation axis, so that one of the polarization components of the fundamental laser light is converted into the light input / output of the nonlinear optical crystal. The surface can pass without loss and the finesse value of the resonator can be kept high. In addition, the anti-reflection coating is not required on the light input / output surface, and the manufacturing cost can be reduced.

【0092】また、光共振器を折返し共振器型またはリ
ング共振器型で構成することによって、反射手段の枚数
を出来るだけ少なくして光共振器を構成できるため、共
振器のフィネス値を高く維持でき、高い変換効率を実現
できる。
Further, by forming the optical resonator of the folded resonator type or the ring resonator type, the number of the reflection means can be reduced as much as possible to form the optical resonator, so that the finesse value of the resonator is maintained high. And high conversion efficiency can be realized.

【0093】こうして共振器損失を出来るだけ抑制し
て、高い変換効率で波長変換を実現できるレーザ光発生
装置を実現できる。
In this way, a laser light generator capable of realizing wavelength conversion with high conversion efficiency while suppressing the resonator loss as much as possible can be realized.

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

【図1】折返し共振器の一例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a folded resonator.

【図2】リング共振器の一例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a ring resonator.

【図3】レーザ光が結晶界面で屈折する状態を示す説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state where laser light is refracted at a crystal interface.

【図4】図2のリング共振器における非線形光学結晶で
のビーム径を計算した結果を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a result of calculating a beam diameter at a nonlinear optical crystal in the ring resonator of FIG. 2;

【図5】本発明の実施の第1形態を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の第2形態を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の第3形態を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図8】外部共振型SHGのレーザ光発生装置の構成を
示し、図8(a)はZ型リング共振器、図8(b)は三
角リング共振器である。
8A and 8B show the configuration of an external resonance type SHG laser light generator. FIG. 8A shows a Z-shaped ring resonator, and FIG. 8B shows a triangular ring resonator.

【図9】レーザ光の集光状態を示す説明図であり、図9
(a)(b)はある集光状態でのθ平面およびφ平面の
断面図であり、図9(c)(d)は別の集光状態でのθ
平面およびφ平面の断面図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a focused state of laser light, and FIG.
9A and 9B are cross-sectional views of a θ plane and a φ plane in a certain light condensing state, and FIGS. 9C and 9D are θ sectional views in another light condensing state.
It is sectional drawing of a plane and (phi) plane.

【図10】従来のレーザ光発生装置の一例を示す構成図
である。
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional laser light generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 反射ミラー 3 非線形光学結晶 4 レーザ媒質 10 1/2波長板 11 集光レンズ 12 光アイソレータ 20 外部レーザ装置 30 アクチュエータ 40 半導体レーザ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Reflection mirror 3 Nonlinear optical crystal 4 Laser medium 10 1/2 wavelength plate 11 Condensing lens 12 Optical isolator 20 External laser device 30 Actuator 40 Semiconductor laser

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1対の反射手段で構成された
光共振器と、 該光共振器の内部に配置された非線形光学結晶とを備
え、 基本波レーザ光を光共振器内に導入して共振動作させ、
該非線形光学結晶によって波長変換されたレーザ光を発
生するレーザ光発生装置において、 非線形光学結晶は互いに非平行でかつ対向する1対の光
入出力面を有し、各光入出力面が光の伝搬軸に対して傾
斜していることを特徴とするレーザ光発生装置。
1. An optical resonator comprising at least one pair of reflection means, and a nonlinear optical crystal disposed inside the optical resonator, wherein a fundamental laser light is introduced into the optical resonator. Resonant operation,
In a laser light generator that generates laser light whose wavelength has been converted by the nonlinear optical crystal, the nonlinear optical crystal has a pair of optical input / output surfaces that are non-parallel and opposed to each other. A laser light generator characterized by being inclined with respect to a propagation axis.
【請求項2】 少なくとも1対の反射手段で構成された
光共振器と、 該光共振器の内部に配置された非線形光学結晶およびレ
ーザ媒質とを備え、 該レーザ媒質を励起するための励起光を外部から光共振
器内に導入して、レーザ媒質によって光共振器内で基本
波レーザ光を発生させ、さらに該非線形光学結晶によっ
て波長変換されたレーザ光を発生するとともに、 非線形光学結晶は互いに非平行でかつ対向する1対の光
入出力面を有し、各光入出力面が光の伝搬軸に対して傾
斜していることを特徴とするレーザ光発生装置。
2. An optical resonator comprising at least one pair of reflection means, a nonlinear optical crystal and a laser medium disposed inside the optical resonator, and an excitation light for exciting the laser medium. Is introduced into the optical resonator from the outside, the fundamental wave laser light is generated in the optical resonator by the laser medium, and the laser light whose wavelength is converted by the nonlinear optical crystal is generated. A laser light generator comprising: a pair of non-parallel and opposing light input / output surfaces, wherein each light input / output surface is inclined with respect to a light propagation axis.
【請求項3】 非線形光学結晶に入射する基本波レーザ
光はビームウエスト断面が楕円形状となるように設定さ
れ、かつ基本波レーザ光の入射方向および非線形光学結
晶の光入出力面の法線方向を含む面と、非線形光学結晶
の位相整合受容角が小さい方向とが略平行となるように
構成されていることを特徴とする請求項1または2記載
のレーザ光発生装置。
3. The fundamental laser beam incident on the nonlinear optical crystal is set so that the beam waist cross section is elliptical, and the incident direction of the fundamental laser beam and the normal direction of the light input / output surface of the nonlinear optical crystal. 3. The laser light generating apparatus according to claim 1, wherein a plane including the following is substantially parallel to a direction in which the phase matching acceptance angle of the nonlinear optical crystal is small.
【請求項4】 非線形光学結晶の光入出力面は、光の伝
搬軸に対してブリュースタ角で傾斜していることを特徴
とする請求項1〜3の何れかに記載のレーザ光発生装
置。
4. The laser light generator according to claim 1, wherein the light input / output surface of the nonlinear optical crystal is inclined at a Brewster angle with respect to the light propagation axis. .
【請求項5】 光共振器は、反射手段における光入射方
向と光反射方向とが一致する折返し共振器型であること
を特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のレーザ光発
生装置。
5. The laser light generating device according to claim 1, wherein the optical resonator is of a folded resonator type in which a light incident direction and a light reflecting direction of the reflecting means coincide with each other. .
【請求項6】 光共振器は、反射手段における光入射方
向と光反射方向とが一致しないリング共振器型であるこ
とを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のレーザ光
発生装置。
6. The laser light generating device according to claim 1, wherein the optical resonator is of a ring resonator type in which the direction of light incidence and the direction of light reflection in the reflecting means do not match. .
【請求項7】 光共振器は、第1反射手段と第2反射手
段との間で非線形光学結晶を通過する第1光伝搬軸と非
線形光学結晶を通過しない第2光伝搬軸とを含むリング
共振器型であることを特徴とする請求項1〜4の何れか
に記載のレーザ光発生装置。
7. A ring including a first light propagation axis passing through the nonlinear optical crystal and a second light propagation axis not passing through the nonlinear optical crystal between the first reflection means and the second reflection means. The laser light generator according to claim 1, wherein the laser light generator is of a resonator type.
【請求項8】 光共振器がリング共振器型であって、基
本波レーザ光はそのアステグマが補正されるように非線
形光学結晶の光入出力面に対して斜め入射していること
を特徴とする請求項4、6または7記載のレーザ光発生
装置。
8. An optical resonator of a ring resonator type, wherein a fundamental laser beam is obliquely incident on an optical input / output surface of a nonlinear optical crystal so that astigmatism is corrected. The laser light generator according to claim 4, 6 or 7.
【請求項9】 非線形光学結晶は、CsLiB610
(セシウムリチウムボーレート)で形成されていること
を特徴とする請求項1〜8の何れかに記載のレーザ光発
生装置。
9. The nonlinear optical crystal is CsLiB 6 O 10
The laser light generator according to claim 1, wherein the laser light generator is formed of (cesium lithium baud rate).
【請求項10】 非線形光学結晶は、BBO(ベータほ
う酸バリウム結晶)で形成されていることを特徴とする
請求項1〜8の何れかに記載のレーザ光発生装置。
10. The laser beam generator according to claim 1, wherein the nonlinear optical crystal is formed of BBO (beta barium borate crystal).
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