JPS63165826A - 波長可変レ−ザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は非線形光学結晶を所定角度だけ回転させて結晶
面に対する入射レーザ光の入射角度を変えることにより
異なる波長のレーザ光を得るようにした波長可変レーザ
装置に係り、前記結晶の回転に応じて射出レーザ光を入
射レーザ光に対し平行移動してずれた光軸を補正する装
置に関するものである。

「従来の技術」 一般に、波長可変レーザ装置は、第６図に示すように、
光パラメトリツク発振部（１）と第２高調波発生部（２
）とを具備し、このうち、光パラメトリツク発振部（１
）は、入射レーザ光のパワー密度を上げるためのコリメ
ータ部（３）と、所定の帯域幅で所定の反射率を有する
入力ミラー（４）および出力ミラー（５）と１回転可能
な非線形光学結晶（６）とからなり、また、第２高調波
発生部（２）はパワー密度を上げるレンズ（７）（８）
と結晶（９）とからなるものである。

しかるに、波長連続可変のレーザ光を出力するには入射
光としてＮｄ−ＹＡＧレーザの第３高調波レーザ光の３
５５ｒ＋ｍまたはエキシマレーザの３０８ｎｍのレーザ
光が用いられる。光パラメトリツク発振部（１）に内蔵
されているニオブ酸リチウム、尿素結晶などからなる前
記結晶（６）は結晶面への入射角（θ）により波長の異
なる光を発生する。具体的にはＮｄ−ＹＡＧレーザの３
５５ｎｍで励起し尿素結晶を用いた場合、結晶（６）の
回転により５００〜１２００ｎｍのコヒーレント光が得
られる。結晶（６）から射出したレーザ光は入出力ミラ
ー（４）　（５）間で発振し出力する。

第２高調波発生部（２）を組み合わせた場合には。

さらに広帯域の２５０〜１２００ｎｍの発振光を得るこ
とができる。第２高調波発生部（２）の結晶（９）も波
長によって回転させる必要があり光パラメトリツク発振
部（１）の結晶（６）と同調した回転制御が必要である
。

「発明が解決しようとする問題点」 波長可変レーザ装置は結晶（６）を回転させ、結晶軸と
入射レーザ光の角度（θ）を変えることにより波長を変
化させるが、結晶（６）の回転に伴い、出力レーザ光は
回転角（θ）と入射レーザ波長に依存して第６図のよう
に入射ビームに対し平行移動（ｄ）を起こす。波長によ
り射出レーザ光の位置（ｄ）が変化することは測定用と
して波長可変レーザを用いるような場合大きな欠点とな
る。このため波長を変えた時は、射出位置の変化しない
レーザ光を得るための補正が必要となるという問題があ
った。「問題点を解決するための手段」 本発明は上述のような問題点を解決するためになされた
もので、非線形光学結晶面に対する入射レーザ光の入射
角度を変えることにより異なる波長のレーザ光を射出せ
しめるようにした装置において、前記結晶の射出レーザ
光側に、この射出レーザ光と角度をもって設けられた少
なくとも１枚のミラーと、このミラーを、前記射出レー
ザ光の平行移動に対応して平行移動せしめるミラー駆動
装置とを具備してなるものである。

「作用」 射出レーザ光の波長を変えるために結晶を回転すると、
射出レーザ光は、もとのレーザ光軸に対し平行移動する
。結晶の回転角とレーザ光の平行移動量は相関関係があ
るので、結晶の回転角の大きさに対応してミラー駆動装
置によってミラーを平行移動する。すると、ミラーで反
射された射出レーザ光軸はもとのレーザ光軸と一致する
。

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図ないし第３図において、（６）は非線形光学結晶
で、この結晶（６）は入射レーザ光軸（１０）に対する
回転角（θ）を制御するために、結晶駆動装置（１１）
の駆動部（１２）に取付けられている。前記結晶（６）
の射出レーザ光軸（１３）側には、この射出レーザ光軸
（１３）と交差するように所定角度（実施例では４５度
）をもってミラー（１４）が設けられている。

このミラー（］４）は第３図に示すように、クロスロー
ラテーブル（１５）に固着され、さらにボールねじ（１
６）、カップリング（１７）を介してミラー駆動装置（
１８）のリニアステッピングモータ、サーボモータなど
からなる駆動部（１９）に連結されている。（２０）は
平行な光軸を得るためのミラーである。

前記結晶駆動部（１２）とミラー駆動部（１９）はそれ
ぞれ駆動回路（２１）　（２２）に結合され、これらの
駆動回路（２１，）（２２）はＣＰ　Ｕ　（２３）の演
算部（２４）に結合されている。このＣＰ　Ｕ　（２３
）には、射出レーザ光の波長制御信号入力端子（２５）
が結合されている。

以上のような構成において、入力端子（２５）に目的の
波長（λ）の射出レーザ光を得るための信号が入力する
と、その信号が演算部（２４）に加えられる。

すると、この演算部（２４）からモータ駆動装置（２１
）側には目的の回転角（θ）に相当する信号が送られて
駆動部（１２）が回転し結晶（６）を所定角（θ）だけ
回転する。すると、射出レーザ光の波長が変るのでその
先軸（１３）が所定量（ｄ）だけ平行移動する。

同時に、前記演算部（２４）からミラー駆動装置（１８
）の駆動部（２２）に前記平行移動（ｄ）量に対応する
信号が送られて駆動部（１９）が回転し、カップリング
（１７）を介してボールねじ（１６）が旋回し、クロス
テーブル（１５）が所定方向に移動する。そのため、ミ
ラー（１４）による屈折後の光軸（２６）が常に一致す
る。

さらにミラー（２０）で反射することにより入射レーザ
光軸（１０）と平行な光軸（２７）を得る。

つぎに１本発明の他の実施例を第４図に基づき説明する
。

この第４図において、ミラー（２０）の光軸（２７）上
にハーフミラ−（２８）を介在させ、このハーフミラ−
（２８）で取出した一部の反射光軸（２９）に２分割フ
ォトダイオード（３０）を設け、この２分割フォトダイ
オード（３０）の２つのセグメントの出力側を差動増幅
器（３１）に結合し、さらにミラー駆動装置（１８）の
駆動回路（２２）に結合する。

以上のような構成において、ミラー（２０）の反射光の
一部をハーフミラ−（２８）で取出し２分割フォトダイ
オード（３０）に入射する。この２分割フォトダイオー
ド（３０）の２個のセグメントの出方を差動増幅器（３
１）に入力して減算を行なう、この差動増幅器（３１）
の出力は、射出レーザ光が平行ずれを起すと、そのずれ
の大きさおよび方向によって、第５図のような特性変化
を示す、したがって、この出力が常に零になるようにサ
ーボをかけることにより、射出レーザ光軸を一定に制御
する。

なお、第６図において、光軸の平行移動は光パラメトリ
ツク発振部（１）だけでなく、第２高調波発生部（２）
でも発生するので１以上の装置をこの第２高調波発生部
（２）の後に設置することもできる。

「発明の効果」 本発明は上述のように構成したので、レーザ光の波長を
変えるため結晶を旋回したときに生ずる光軸のずれが自
動的に補正される。したがって、レーザ光を測定に用い
る場合でも測定誤差が生ずることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による波長可変レーザ装置の第１実施例
を示す説明図、第２図はミラー駆動装置の斜視図、第３
図は同上具体的な内部機構図、第４図は本発明の他の実
施例の説明図、第５図は差動増幅器の出力特性図、第６
図は一般的な波長可変レーザ装置の説明図である。 （１）・・・光パラメトリツク発振部、（２）・・・第
２高調波発生部、（３）・・・コリメータ部、（４）（
５）・・・ミラー、（６）・・・結晶、　（７）（８）
・・・レンズ、（９）・・・結晶、（１ｏ）・・・光軸
、　（１１）・・・結晶駆動装置、　（１２）・・・結
晶駆動部、（１３）・・・光軸、　（１４）・・・ミラ
ー、（１５）・・・クロスローラテーブル、　（１６）
・・・ボールねじ、（１７）・・・カップリング、（１
８）・・・ミラー駆動装置、（１９）・・・ミラー駆動
部。 （２０）−・・ミラー、　（２１）（２２）・・・駆動
回路、　（２３）　・ＣＰＵ、（２４）・・・演算部、
（２５）・・・入力端子、（２６）（２７）・・・光軸
、　（２８）・・・ハーフミラ−１（２９）・・・・・
・光軸、（３ｏ）・・・２分割フォトダイオード、（３
１）・・・差動増幅器。 出願人　　浜松ホトニクス株式会社 第２図 第３図 第　　４！！Ｉ 見信号ｔカ ※ 第　　６　　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非線形光学結晶面に対する入射レーザ光の入射角
   度を変えることにより異なる波長のレーザ光を射出せし
   めるようにした装置において、前記結晶の射出レーザ光
   側に、この射出レーザ光と角度をもって設けられた少な
   くとも１枚のミラーと、このミラーを、前記射出レーザ
   光の平行移動量に対応して平行移動せしめるミラー駆動
   装置とを具備してなることを特徴とする波長可変レーザ
   装置。
2. （２）ミラー駆動装置はＣＰＵからの結晶角度制御信号
   と対応せしめた信号にて移動せしめるようにした特許請
   求の範囲第１項記載の波長可変レーザ装置。
3. （３）ミラー駆動装置は射出レーザ光を２分割フォトダ
   イオードと差動増幅器で光軸ずれを検出しそのずれが零
   となるようにサーボをかけるようにした特許請求の範囲
   第１項記載の波長可変レーザ装置。