JP2000261081A - レーザ - Google Patents

レーザ

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JP2000261081A
JP2000261081A JP2000049704A JP2000049704A JP2000261081A JP 2000261081 A JP2000261081 A JP 2000261081A JP 2000049704 A JP2000049704 A JP 2000049704A JP 2000049704 A JP2000049704 A JP 2000049704A JP 2000261081 A JP2000261081 A JP 2000261081A
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    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
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    • H01S3/108Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
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    • H01S3/1123Q-switching

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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、レーザに関し、広範囲の出力波
長に調整可能な小型高性能のレーザを提供することを課
題とする。 【解決手段】 本発明は、レーザ発生媒質の基本ビーム
よりも長い波長を有する予め選択された出力周波数を有
するレーザを生成する装置であり、レーザ共振器空洞は
2つの反射面の間に形成され、レーザ発生媒質はレーザ
共振器空洞内に配置され、基本波長ビームを生成する。
光パラメータ発振器空洞はレーザ共振器空洞反射面のう
ちの1つと鏡のような第3の反射面との間に形成される。
非線形結晶片は第1および第3の反射面に対して光を授受
するように配置される。レーザ共振器および光パラメー
タ発振器の光軸は少なくとも部分的に分岐し、かつ部分
的に重なり合っている。レーザ発生媒質によって生成さ
れた基本波長ビームは光パラメータ発振器空洞へ誘導さ
れ、非線形結晶でその一部はより長い波長を有する出力
波長ビームに変換される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は広範囲の出力波長に
整調可能な小型高性能レーザに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光パラ
メータ発振器(OPO:Optical parametric oscillator)
が開発されている。ポンプレーザや光パラメータ発振器
(OPO)の両方において単一の空洞を有するレーザが提
案されている。しかし、このようなレーザはOPOで発生
したビーム波長のレーザ結晶による吸収や、低損失部品
の製造が困難であることから、整調性に限界がある(米
国特許第5687186号参照)。目に安全なOPOはレーザ空洞
の内側または外側に位置するレーダーに応用するために
開発されている(ISPIE Vol. 1419, pps. 141-152 "Eye
Safe Lasers Components, Systems and Applications
(目に安全なレーザ要素、システム及び応用)" (1991)
参照)。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザを発生
する媒質の基本ビームよりも長い波長を有する予め選択
された出力周波数を有するレーザビームを発生する方法
および装置を提供する。好ましくは、レーザ結晶がこの
レーザ装置に使用される。
【0004】本発明の1つの観点において、レーザ共振
器空洞は鏡のような2つの反射面の間に形成される。レ
ーザ発生媒質はレーザ共振器空洞内に配置され、基本波
長ビームを生成する。光パラメータ発振器空洞はレーザ
共振器空洞の反射面のうちの1つと、例えば鏡のような
第3の反射面との間に形成される。基本ビーム波長およ
び出力ビーム波長の位相整合条件のための非線形結晶片
は第1および第3の反射面に対して光を授受するように
配置される。レーザ共振器と光パラメータ発振器の光軸
は少なくとも部分的に分岐し、かつ部分的に重なり合っ
ている。レーザ発生媒質によって生成された基本波長ビ
ームは光パラメータ発振器空洞へ送られて非線形結晶片
に入射し、基本波長ビームの一部はそこで基本ビームよ
りも長い波長を有するアイドラービームと共に予め選択
された出力波長ビームに変換される。基本ビームおよび
出力波長ビームは非線形結晶で反射され、出力波長ビー
ムをさらに形成する。出力波長ビームは基本波長ビーム
から分離される。分離された基本ビームはその後レーザ
発生媒質へ戻され、さらに増幅される。分離された出力
波長ビームは非線形結晶へ送られて増幅される。出力波
長ビームの一部はレーザの出力として発振器空洞外部へ
と誘導される。
【0005】本発明の別の観点において、光パラメータ
発振器が除去される。このような実施例では、レーザ共
振器空洞は好ましくは鏡である2つの反射面の間に形成
される。レーザ発生媒質は例えば空洞内に形成されたN
d:YAGまたはNd:YLF結晶である。Qスイッチが含まれてい
ることが好ましい。レーザ発生媒質からの基本ビームは
非線形結晶に向かい、基本周波数ビームよりも長い波長
を有する予め選択された出力ビームを生成する。基本ビ
ームおよび出力周波数ビームは空洞中の反射面のうちの
1つによって非線形結晶へ反射されるため、非線形結晶
を2回通過することとなる。出力周波数ビームは残った
基本周波数ビームから分離され、レーザ空洞の外部へ向
けられる。基本周波数ビームはレーザ発生媒質へと反射
されて増幅される。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施態
様を図面および実施例にて説明する。しかしながら、本
発明は例示するための実施例に限定されるものではない
ことは明白に理解されるべきである。
【0007】本発明は、レーザ発生媒質のレーザビーム
よりも長い波長を有する予め選択された出力周波数を有
するレーザビームを発生する方法および装置を提供す
る。好ましくは、レーザ結晶がこのレーザ発生装置に使
用される。本発明の1つの観点において、レーザ共振器
空洞は好ましくは反射鏡である2つの反射面の間に形成
される。レーザ発生媒質はレーザ共振器空洞内に配置さ
れ、基本波長ビームを生成する。レーザ発生媒質は予め
選択された基本波長ビームを生成するために選択され、
例えばNd:YLF、Nd:YAG、Nd:YVO4およびTi:サファイアま
たは他のレーザ結晶が好ましい。
【0008】本発明によれば、光パラメータ発振器空洞
はレーザ共振器空洞内の反射面のうちの1つと、好まし
くは反射鏡である第3の反射面との間に形成される。基
本ビーム波長および予め選択された出力ビーム波長の位
相整合条件のための非線形結晶片は、共振器の光軸に沿
って第1および第3の反射面に対して光を授受するよう
に配置される。非線形結晶は、レーザ発生媒質からの基
本ビーム波長および所望の長い出力ビーム波長に応じ
て、種々の結晶から選択することができる。このような
結晶として、BBO、LBO、KTP、KTA、RTA、KRTA、LiNbO3
結晶等が挙げられる。
【0009】図4に公知のNd:YAGまたはNd:YLFレーザポ
ンプ非線形結晶の波長範囲の一部を示す。レーザ共振器
と光パラメータ発振器の光軸は少なくとも部分的に分離
している。レーザ発生媒質によって生成された基本波長
ビームは光パラメータ発振器空洞中を通って非線形結晶
に入射する。基本波長ビームの一部はそこで基本ビーム
よりも長い波長を有する予め選択された出力波長ビーム
に変換される。基本ビームおよび出力波長ビームは反射
されて非線形結晶へ戻り、さらに出力波長ビームを形成
する。出力波長ビームは基本波長ビームから分離され
る。分離された基本ビームはその後好ましくはレーザ結
晶であるレーザ発生媒質へ戻され、さらに増幅される。
分離された出力波長ビームは非線形結晶へ送られて増幅
される。出力波長ビームはレーザ結晶または光学Qスイ
ッチを通過しないので、結晶および例えばQスイッチ等
の他の要素による吸収および挿入ロスの問題が回避され
る。このような吸収および挿入ロスはレーザの整調可能
な波長を制限し、出力波長ビームの変換効率を減少させ
ることができる。出力波長ビームの一部はレーザの出力
として発振器空洞の外部に向けられる。
【0010】本発明の別の観点において、レーザは光パ
ラメータ発振器を含まない。このような実施態様におい
ては、レーザ共振器空洞は好ましくは2つの反射キャビ
ティミラーである反射面の間に形成される。例えばNd:Y
AG、Nd:YLF、Nd:YVO4およびTi:サファイア結晶または他
の適当なレーザ結晶であるレーザ発生媒質は空洞内に形
成される。Qスイッチがキャビティ中に含まれることが
好ましい。レーザ発生媒質からの基本ビームは上記のよ
うに選択された非線形結晶へ送られ、基本周波数ビーム
よりも長い波長を有する予め選択された出力ビームを生
成する。基本ビームおよび出力周波数ビームは反射され
て非線形結晶へ戻される。出力周波数ビームは残った基
本周波数ビームから分離され、空洞の外部へ向けられ
る。基本周波数ビームはレーザ発生手段へと反射され、
増幅される。その結果、異なる波長ビームを広範囲で生
成する効果的な方法および装置が提供される。
【0011】図1から図3に見られるように、レーザ発
生媒質で生成されたビームよりも長い波長でさまざまの
波長の出力ビームを生成することができる本発明のレー
ザが提供される。
【0012】第1実施例 図1に本発明のレーザを示す。レーザ共振器空洞は、好
ましくはレーザキャビティミラーM1およびM2である2つ
の反射面の間に形成される。ミラーM1は基本ビームに
対して高い反射性を有し、図1の装置で生成される予め
選択された出力波長ビームに対しても高い反射性を有す
る。レーザ発生材料(媒質)LMはミラーM1およびM2間
の共振器空洞内に、ミラーM1とM2に対して光を授受す
るように備えられる。レーザ発生材料は望ましくはレー
ザ結晶であり、Nd:YAGまたはNd:YLFレーザ結晶が好まし
く、例えばTi:サファイアまたはNd:YVO4のような他のレ
ーザ結晶を任意に用いてもよく、または本発明において
後に長い波長のビームに変換される予め選択された基本
波長ビームを生成する他の適当なレーザ発生材料でもよ
い。例えば1.5 μmの出力ビームを提供するためには、
1.06 μmの周波数でレーザを発生するNd:YAG結晶を使用
することができる。
【0013】レーザ共振器空洞から部分的に分離されか
つ部分的に異なる光軸を有する光パラメータ発振器空洞
を決定するために、光パラメータ発振器空洞は、望まし
くは図1のミラーM1である1つの発振器キャビティ反射
面と、望ましくはミラーM4であるもう1つの反射面との
間に設けられ、光パラメータ発振器空洞は反射面を含
む。この反射面は望ましくは鏡であり、好ましくは折畳
式の鏡であり、より好ましくは共振器光軸に対して鋭角
に配置される折畳式ダイクロイックミラーM3である。
【0014】ミラーM3は好ましくは共振器の光軸に対し
て入射角αが30から70°、望ましくは50から60°、例え
ばM3の溶融シリカ基板のブルースター偏光角である56°
で配置される。ダイクロイックミラーM3はどの方向から
も進行する基本ビームに対して高い透過性を有し、図1
の左方向から右方向へ進行する出力ビームに対して高い
反射性を有する。ミラーM3はP-偏光の基本波長ビームに
対する透過性および出力ビームに対する反射性を高める
ために、コーティングされていることが望ましい。別の
偏光子を任意に使用することができる。ダイクロイック
ミラーのレーザ結晶側は基本周波数ビーム反射防止膜が
コーティングされており、基本波長ビームに対して高い
透過性を有する。基本ビームが「P」偏光でブルースタ
ー偏光角からダイクロイックミラーへ入射する場合に
は、反射防止膜コーティングは必要ない。
【0015】また任意にQスイッチQS1をレーザ共振器キ
ャビティ内に形成して装置のパルス操作を行ってもよ
い。音響光学Qスイッチ、電気光学Qスイッチ、色素また
はCr4+:YAGのような受動Qスイッチ等のような種々のQス
イッチを使用することができる。ミラーM4は出力ビーム
に対して部分的に反射性であり、かつ部分的に透過性で
あることが望ましい。従って少なくとも出力ビームの一
部は光パラメータ発振器へと反射され、一部はレーザの
出力として空洞の外部へ向けられる。光パラメータ発振
器空洞はこのようにミラーM1とミラーM4の間で画定され
る。
【0016】非線形結晶NCは光パラメータ空洞内に形成
される。非線形結晶は基本ビーム波長および出力ビーム
波長の位相整合条件のために切断される。図1に示す実
施例において、基本ビーム波長は1.06 μmであり、出力
波長ビームは1.5 μmである。非線形結晶は要求される
基本ビームおよび出力ビームに応じて選択される。さま
ざまの結晶が当業界において公知である。
【0017】図4にNd:YAGまたはNd:YLFレーザ結晶の非
線形結晶のために使用可能な波長範囲の一部を示す。例
えば、約1.5 μmの出力波長を生成するレーザには、KTP
またはKTA結晶を使用することができる。あるいはLiNbO
3結晶を使用することができる。
【0018】操作において、レーザ発生材料LMは例えば
フラッシュランプまたはダイオードポンピングレーザに
よって励起される。光学Qスイッチはパルス操作のため
に備えられる。このとき、基本ビームが例えば1.06 μm
の予め選択された基本波長でミラーM2に送られる。ミラ
ーM2は基本波長ビームを反射し、レーザ発生材料LMへ戻
して増幅させ、さらに1.06 μmの波長を有する基本ビー
ムに対して透過性の高いミラーM3を通過させる。この基
本ビームはその後、望ましくはKTP、または任意にLiNbO
3あるいは他の結晶である非線形結晶NCへ送られ、ビー
ムの一部はそこで1.5 μmの波長を有するビームに変換
される。
【0019】次いで基本波長ビームおよび出力波長ビー
ムは両方ともミラーM1で反射され、非線形結晶NCを再び
通過する。出力波長ビームはそこで増幅されてミラーM3
に向けられ、変換されていない基本ビームは1.06 μmの
波長の基本ビームに対しては高い透過性を示すダイクロ
イックミラーM3を通過する。約1.5 μmの波長を有する
出力ビームはミラーM3で反射され、このとき1.5 μmの
波長である出力波長ビームに対して部分的に反射性かつ
部分的に透過性であるミラーM4に向かう。反射された出
力ビームはその後ミラーM3に送られ、そこで反射されて
さらに増幅するために非線形結晶へ送られる。非線形結
晶からの基本ビームおよび出力ビームはミラーM1で反射
され、そこで工程が繰り返される。ミラーM1およびM4は
光パラメータ発振器キャビティミラーとして作用し、M4
は上記のように出力ビームの出力カプラーとしても作用
する。M1を任意に出力カプラ−とすることもできる。
【0020】第2実施例 図2の装置は図1の装置と類似のものである。ミラーM2は
除去されている。その代わりに基本ビームを反射するた
めにQスイッチQS2が反射コーティングされているため、
ミラーM2の必要性がなくなる。ミラーM3および非線形結
晶NCは図1において説明したものと同一である。図2の実
施例において、ミラーM14は光パラメータ発振器キャビ
ティミラーのうちの1つとして機能し、出力ビーム波長
に対して高い反射性を有する。出力ビームは実質的にM1
4によって完全に反射される。ミラーM11は基本ビームに
対して反射性である。
【0021】M11はまた出力波長ビームの出力カプラー
として作用する。M11は出力波長ビームに対して部分的
に透過性であり、かつ部分的に反射性である。実質的
に、変換されていない全ての基本ビームはM11で反射さ
れて非線形結晶NCへ戻され、出力ビームの一部も非線形
結晶NCへと反射され、光パラメータ発振器空洞内でさら
に増幅される。独立したOPO共振器空洞およびレーザ空
洞の結果、ミラーM4またはM14のパラメータを調節する
ことにより、ビームが非線形結晶を通過するように、基
本ビームおよび出力ビームの横方向モードを容易に整合
することができる。
【0022】第3実施例 図3において、光パラメータ発振器を使用する必要のな
い本発明のさらに別の実施例を示す。この実施例におい
て、ミラーM21およびM22はレーザ共振器空洞を画定す
る。レーザ発生媒質としてはNd:YAG、Nd:YLFまたはNd:Y
VO4結晶が好ましく、Nd:YAGレーザ結晶が共振器空洞内
に形成されることがより好ましい。好ましくはQスイッ
チQSが備えられる。例えば、Nd:YAG結晶においては、レ
ーザは約1.06 μmの波長で発生する。その後、1.06 μm
である基本ビームに対して高い反射性を有するミラーM2
3に、基本ビームは向かう。次に基本ビームは、1.06 μ
mの基本ビームに対して反射性が高く、1.5 μmの出力ビ
ームに対して透過性が高いミラーM24へ送られる。
【0023】その後基本ビームは、上記図1および図2に
ついて記載した非線形結晶のように選択される非線形結
晶NCへ送られる。非線形結晶NCから伝搬する基本ビーム
および出力ビームはミラーM22で反射されて非線形結晶
に戻され、基本ビームの一部はそこでさらに出力波長ビ
ームに変換される。M22は出力波長ビームおよび基本ビ
ームの両方に対して高い反射性を有する。基本ビームと
出力波長ビームは非線形結晶NCからミラーM24へ送ら
れ、出力ビームはそこでレーザ空洞の外部へ透過され
る。変換されていない基本ビームはミラーM23で反射さ
れる。ミラーM23は基本ビームを内向きに反射してレー
ザ発生媒質LM(Nd:YAG)へ戻し、そこでさらに増幅させ
る。
【0024】レーザ発生媒質LMは好ましくはレーザ結晶
であり、より好ましくはNd:YAGまたはNd:YLF結晶、好ま
しくはNd:YAG結晶である。Ti:サファイアおよびNd:YVO4
等の他のレーザ結晶を任意に使用することもできる。上
記内容は単に本発明の原理を説明するためものである。
また、数値変化および変更は当業者によって想到しうる
ものであるため、本発明を上記に記載の構成および操作
に厳密に限定するものではない。従って、あらゆる適当
な変更およびそれに同等のものは本発明の範囲内で行っ
てもよい。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、広範囲の出力波長に整
調可能な小型高性能レーザを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレーザの概略図である。
【図2】本発明によるレーザの別の実施例の概略図であ
る。
【図3】本発明によるレーザの別の実施例の概略図であ
る。
【図4】種々の非線形結晶の波長範囲を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
M1 レーザキャビティミラー M2 レーザキャビティミラー M3 ダイクロイックミラー M11 ミラー M14 ミラー M21 ミラー M22 ミラー M23 ミラー M24 ミラー NC 非線形結晶 QS Qスイッチ QS1 Qスイッチ QS2 Qスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500084083 390 Central Avenue,B ohemia,New York 11716, U.S.A

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予め選択された周波数のレーザ出力を提
    供するレーザであって、 a) 第1反射面と第2反射面との間に形成されたレーザ共
    振器空洞を有し、共振器光軸を有するレーザ共振器、 b) 前記レーザ共振器空洞内に配置され、基本波長ビー
    ムを発生するレーザ発生媒質、 c) 前記第1反射面と第3反射面との間に形成された光パ
    ラメータ発振器であって、光パラメータ発振器空洞は前
    記共振器光軸から部分的に分岐し、かつ部分的に重なり
    合う発振器光軸を有する光パラメータ発振器(OPO)、 d) 前記光パラメータ発振器空洞内において前記発振器
    光軸および前記共振器光軸上で前記第1および第2反射面
    に対して光を授受するように配置され、基本波長ビーム
    を基本波長ビームよりも長い波長を有する予め選択され
    た出力波長ビームに変換するように配向された非線形結
    晶、 e) 前記基本波長ビームを光パラメータ発振器キャビテ
    ィ内の発振器光軸上に誘導し、前記非線形結晶を通過さ
    せて、基本波長ビームの一部を基本波長ビームよりも長
    い波長を有する予め選択された出力波長ビームに変換す
    る手段、 f) 基本波長ビームを反射し、出力波長ビームを少なく
    とも部分的に反射する前記第1反射面、 g) 基本ビームおよび出力ビームを前記第1反射面から
    前記非線形結晶へ誘導し、さらに出力波長ビームを形成
    する手段、 h) 前記出力波長ビームを前記基本波長ビームから分離
    させるビームセパレータ、 i) 分離した基本波長ビームをさらに増幅させるために
    前記レーザ発生媒質へと誘導する基本波長ビーム誘導手
    段、 j) 分離した出力波長ビームの少なくとも一部が前記非
    線形結晶へと反射されるように、前記分離した出力波長
    ビームを前記第3反射面に誘導する出力波長ビーム誘導
    手段、および k) 前記出力波長ビームの一部を発振器空洞の外部へ誘
    導する出力カプラーからなるレーザ。
  2. 【請求項2】 前記第1および第2反射面が鏡である請求
    項1のレーザ。
  3. 【請求項3】 前記ビームセパレータがダイクロイック
    ミラーである請求項2のレーザ。
  4. 【請求項4】 前記ビームセパレータが基本波長ビーム
    を透過し、かつ出力周波数ビームを反射するダイクロイ
    ックミラーである請求項3のレーザ。
  5. 【請求項5】 レーザ共振器空洞内に配置されたQスイ
    ッチをさらに備えた請求項4のレーザ。
  6. 【請求項6】 予め選択された周波数のレーザ出力を提
    供するレーザであって、 第1ミラーと第2ミラーとの間に形成されたレーザ共振器
    空洞を有し、共振器光軸を有するレーザ共振器、 レーザ共振器空洞内に配置され、基本波長ビームを発生
    するレーザ発生結晶、 前記第1ミラーと第3ミラーとの間に形成され、前記共振
    器光軸と部分的に分離し、かつ部分的に重なり合う発振
    器光軸を有する光パラメータ発振器空洞、 前記光パラメータ発振器空洞内において、前記発振器光
    軸上で前記第1および第3ミラーと光を伝達するように配
    置され、 基本波長ビームが非線形結晶に入射して、基本波長ビー
    ムの一部が基本波長ビームよりも長い波長を有する予め
    選択された出力波長ビームに変換されるように、前記レ
    ーザ発生結晶と光を伝達する前記非線形結晶、 基本波長ビームおよび出力波長ビームを反射するミラー
    であって、基本波長ビームと予め選択された出力波長ビ
    ームの少なくとも一部を、第1ミラーから非線形結晶へ
    と誘導して出力波長ビームをさらに形成する前記第1ミ
    ラー、 共振器光軸および発振器光軸上にあって非線形結晶とレ
    ーザ発生媒質との間および第3ミラーと非線形結晶との
    間に配置され、レーザ発生結晶に対面して光を伝達する
    表面と、その反対側の裏面を有し、 その表面は、基本波長ビームに対する透過性が高く、 その裏面は非線形結晶および第3ミラーと光を伝達し、
    基本波長ビームを透過して出力波長ビームを反射するよ
    うに被膜されたダイクロイックミラー、および光パラメ
    ータ発振器空洞内に配置され、あらかじめ選択された出
    力波長ビームの一部を光パラメータ発振器空洞から除去
    する出力カプラーとからなるレーザ。
  7. 【請求項7】 前記ダイクロイックミラーが30°〜70°
    の入射角αで配置される請求項6のレーザ。
  8. 【請求項8】 前記ダイクロイックミラーが50°〜60°
    の入射角αで配置される請求項7のレーザ。
  9. 【請求項9】 前記ダイクロイックミラーがブルースタ
    ー偏光角と同じ角度αで配置される請求項6のレーザ。
  10. 【請求項10】 レーザ発生結晶がNd:YLF、Nd:YLG、N
    d:YVO4またはTi:サファイアである請求項6のレーザ。
  11. 【請求項11】 共振器光軸上に、基本ビームのP-偏光
    を行うための偏光子ビームをさらに備えた請求項6のレ
    ーザ。
  12. 【請求項12】 第1ミラーまたは第3ミラーが出力周波
    数ビームの一部を透過する請求項6のレーザ。
  13. 【請求項13】 前記共振器空洞内に配置されたQスイ
    ッチをさらに備えた請求項6のレーザ。
  14. 【請求項14】 予め選択された周波数のレーザ出力を
    提供するレーザであって、 a) 光共振器空洞をその間に形成する第1反射面および
    第2反射面、 b) 前記空洞内に配置され、第1の予め選択された波長
    を有する電磁放射(EMR)の基本周波数ビームを、正面
    端部および裏面端部から発生するレーザ発生媒質、 c) 第1の予め選択された基本周波数ビームのEMRの一部
    を基本周波数ビームよりも長い波長を有する予め選択さ
    れた出力周波数ビームに変換する周波数変更手段、 d) 基本周波数ビームおよび/または出力周波数ビーム
    の位相整合条件のために配向させた非線形結晶を有し、
    非線形結晶を介して放射の受け入れおよび誘導を行う第
    1のEMRポートを有し、それによって放射が第1のEMRポー
    トに入り、前記結晶を伝播して第2のEMRポートから出る
    前記周波数変更手段、 e) 基本周波数ビームおよび出力周波数ビームを第2のE
    MRポートから第2反射面へ誘導し、前記非線形結晶へ伝
    播するように、基本周波数ビームおよび出力周波数ビー
    ムを第2のEMRポートの方へ反射させる手段、 f) 第4のEMRポートと光を伝達し、出力周波数ビームを
    基本周波数ビームから分離する出力ビームセパレータ、 g) 分離した出力ビームを光共振器空洞の外部に誘導す
    る手段、 h) レーザ発生媒質を通過するように基本ビームを誘導
    する誘導手段、および i) レーザ発生手段の裏面端部から伝播するEMRと光を
    伝達し、EMRを反射してレーザ発生手段へと戻す前記第1
    ミラーからなるレーザ。
  15. 【請求項15】 前記レーザ発生媒質が固体のレーザ発
    生媒質である請求項14のレーザ。
  16. 【請求項16】 前記レーザ発生手段がNd:YLF、Nd:YA
    G、Nd;YVO4およびTi:サファイアからなる群より選択さ
    れる請求項14のレーザ。
  17. 【請求項17】 レーザ発生媒質がNd:YLFである請求項
    3のレーザ。
  18. 【請求項18】 予め選択された周波数のレーザ出力を
    提供する方法であって、 レーザ共振器空洞を第1反射面および第2反射面の間に形
    成し、 基本波長ビームを形成するために、レーザ発生媒質をレ
    ーザ共振器キャビティ内で励起させ、 第1反射面および第3反射面に対して光を授受するように
    配置された非線形結晶を有する光パラメータ発振器空洞
    を、第1反射面と第3反射面との間に形成し、 基本波長ビームをパラメータ発振器空洞を通過するよう
    に誘導し、基本波長ビームの一部を基本波長ビームより
    も長い波長を有する予め選択された出力波長ビームに変
    換するために、非線形結晶を通過させ、 非線形結晶へ戻して出力波長ビームをさらに形成するた
    めに、前記基本波長ビームを反射し、 出力波長ビームを基本波長ビームから分離し、 分離した基本波長ビームをさらに増幅するために、レー
    ザ発生媒質へと誘導し、 分離した出力波長ビームを増幅するために、非線形結晶
    へと誘導し、 出力波長ビームの一部を発振器空洞の外部へ誘導するこ
    とからなる方法。
  19. 【請求項19】 非線形結晶がBBO、LBO、KTP、KTA、RT
    A、KRTAおよびLiNbO 3からなる群より選択される請求項
    1から17のうちいずれかの装置。
  20. 【請求項20】 非線形結晶がBBO、LBO、KTP、KTA、RT
    A、KRTAおよびLiNbO 3からなる群より選択される請求項1
    8の方法。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004102752A1 (ja) * 2003-05-14 2004-11-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 固体レーザ装置
JP2007052288A (ja) * 2005-08-18 2007-03-01 Advantest Corp 光生成装置および該装置を備えたテラヘルツ光生成装置
JP2007127851A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Victor Co Of Japan Ltd 投射型表示装置
JP2012049425A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Nippon Signal Co Ltd:The 固体レーザー
US10409140B2 (en) 2017-09-21 2019-09-10 Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg Method for multi-longitudinal mode continuous wave output based on multi-mode resonant OPO technology
US10756505B2 (en) 2017-09-21 2020-08-25 Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg Tunable light source with broadband output
WO2022164027A1 (ko) * 2021-01-28 2022-08-04 경북대학교 산학협력단 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계 기반의 레이저 광원장치
KR20250017494A (ko) * 2023-07-27 2025-02-04 주식회사 루트로닉 고출력 단일 모드 레이저 발생 장치

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030026314A1 (en) * 1999-08-31 2003-02-06 Ruey-Jen Hwu High-power blue and green light laser generation from high-powered diode lasers
US6414973B1 (en) 1999-08-31 2002-07-02 Ruey-Jen Hwu High-power blue and green light laser generation from high powered diode lasers
US6366596B1 (en) * 2000-01-21 2002-04-02 Photonics Industries International, Inc. High power laser
JP2001352120A (ja) * 2000-06-06 2001-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ装置とその制御方法およびそれを用いたレーザ加工方法とレーザ加工機
KR100458523B1 (ko) * 2001-12-22 2004-12-03 재단법인 포항산업과학연구원 좁은 선 폭과 높은 출력광선을 가지는 파장가변형 오피오레이저 장치
RU2002116304A (ru) * 2002-06-19 2004-01-27 Государственное унитарное предпри тие Научно-исследовательский институт лазерной физики Способ лазерной проекции изображений и лазерный проектор
US6961355B1 (en) 2003-01-09 2005-11-01 Photonics Industries, Int'l. Variable power pulsed secondary beam laser
US6980574B1 (en) * 2003-07-18 2005-12-27 Photonics Industries Int'l Short pulse separation laser
US7079557B1 (en) * 2003-10-02 2006-07-18 Phtonics Industries Int'l Intracavity OPO laser
JP2007523499A (ja) 2004-02-23 2007-08-16 パワーレイズ・リミテッド レーザ装置
US7869471B1 (en) 2007-07-12 2011-01-11 Photonics Industries International, Inc. Tunable OPO laser
US8243765B2 (en) 2009-06-19 2012-08-14 Coherent, Inc. Intracavity frequency-converted optically-pumped semiconductor optical parametric oscillator
US7991026B2 (en) * 2009-06-19 2011-08-02 Coherent, Inc. Intracavity frequency-converted optically-pumped semiconductor laser with red-light output
US20110150015A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-23 Dr. Jianping Zhou Generation of frequency-pre-selectable radiation by using more than one cascaded frequency conversion processes of resonantly enhanced beams
CN105006734B (zh) * 2013-03-29 2018-07-10 中山大学 一种基于体光栅构成半内腔式光学参量振荡器的2μm激光器
CN106532422A (zh) * 2016-11-10 2017-03-22 厦门理工学院 六波长输出的被动调Qc切割Nd:YVO4自拉曼全固态激光器
CN106410582B (zh) * 2016-11-15 2019-04-09 厦门理工学院 一种人眼安全波段连续输出的共享腔光参量振荡器
CN106816807B (zh) * 2017-03-30 2020-02-14 华中科技大学 光纤激光器作为泵浦源的腔内泵浦光参量振荡器
CN110277727A (zh) * 2019-05-22 2019-09-24 富尼通激光科技(东莞)有限公司 一种高功率二极管泵浦固态激光器
CN110932073A (zh) * 2019-12-04 2020-03-27 富通尼激光科技(东莞)有限公司 一种内腔光学参量振荡器
CN112086848B (zh) * 2020-09-17 2023-08-11 河南顺博新能源科技有限公司 均匀发散角圆光斑输出的高功率腔内泵浦太赫兹波参量振荡器
CN113451871B (zh) * 2021-06-28 2022-09-02 长春理工大学 一种快速启动中红外激光器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4821794B1 (ja) * 1969-07-17 1973-06-30
JPS4910268B1 (ja) * 1970-08-10 1974-03-09
US5181211A (en) * 1991-05-20 1993-01-19 Fibertek, Inc. Eye-safe laser system
US5608744A (en) * 1995-03-31 1997-03-04 Litton Systems, Inc. Compact laser apparatus and method
JPH09331097A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Seitai Hikari Joho Kenkyusho:Kk 固体レーザ装置
WO1998001927A1 (en) * 1996-07-04 1998-01-15 The Secretary Of State For Defence Optical parametric oscillator

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0902911A1 (en) * 1996-06-03 1999-03-24 Coherent, Inc. Optical parametric oscillator with porro prism cavity
US5870415A (en) * 1996-06-10 1999-02-09 Biophotonics Information Laboratories Ltd. Lasers
US5905748A (en) * 1997-05-27 1999-05-18 Uniphase Corporation Single mode laser and method suitable for use in frequency multiplied
US5960015A (en) * 1997-09-05 1999-09-28 Uniphase Corporation Two mode amplitude-stable intracavity-doubled laser and method
US5949802A (en) * 1997-10-08 1999-09-07 Uniphase Corporation High efficiency intracavity doubled laser and method
US5946338A (en) * 1998-07-29 1999-08-31 Uniphase Corporation Decoupled intracavity laser alignment

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4821794B1 (ja) * 1969-07-17 1973-06-30
JPS4910268B1 (ja) * 1970-08-10 1974-03-09
US5181211A (en) * 1991-05-20 1993-01-19 Fibertek, Inc. Eye-safe laser system
US5608744A (en) * 1995-03-31 1997-03-04 Litton Systems, Inc. Compact laser apparatus and method
JPH09331097A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Seitai Hikari Joho Kenkyusho:Kk 固体レーザ装置
WO1998001927A1 (en) * 1996-07-04 1998-01-15 The Secretary Of State For Defence Optical parametric oscillator

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004102752A1 (ja) * 2003-05-14 2004-11-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 固体レーザ装置
JP2007052288A (ja) * 2005-08-18 2007-03-01 Advantest Corp 光生成装置および該装置を備えたテラヘルツ光生成装置
JP2007127851A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Victor Co Of Japan Ltd 投射型表示装置
JP2012049425A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Nippon Signal Co Ltd:The 固体レーザー
US10409140B2 (en) 2017-09-21 2019-09-10 Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg Method for multi-longitudinal mode continuous wave output based on multi-mode resonant OPO technology
US10409139B2 (en) 2017-09-21 2019-09-10 Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg Light source with multi-longitudinal mode continuous wave output based on multi-mode resonant OPO technology
US10756505B2 (en) 2017-09-21 2020-08-25 Qioptiq Photonics Gmbh & Co. Kg Tunable light source with broadband output
WO2022164027A1 (ko) * 2021-01-28 2022-08-04 경북대학교 산학협력단 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계 기반의 레이저 광원장치
KR20250017494A (ko) * 2023-07-27 2025-02-04 주식회사 루트로닉 고출력 단일 모드 레이저 발생 장치
KR102783855B1 (ko) 2023-07-27 2025-03-21 주식회사 루트로닉 고출력 단일 모드 레이저 발생 장치

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