JPH02266335A

JPH02266335A - 高調波光発生装置

Info

Publication number: JPH02266335A
Application number: JP8840289A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hirako; 進一平子
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1990-10-31

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、レーザ光の高調波光を発生する高調波光発
生装置に関する。

（ロ）従来の技術従来レーザの高調波光を発生するには、例えばＮｄ：Ｙ
ＡＧレーザの場合に、波長１．０６μｍの２倍波（波長
５３２ｎｍ）のレーザ光を発生するには、高調波光発生
用結晶をレーザの共振器鏡の内側に配置しており、基本
波光（１，０６μｍ）を２倍波光（５３２ｎｍ）に変換
する効率（変換効率）は５０％以上が実現されている。

さらに４倍波光（波長２６６　ｎｍ）以上の高次高調波
光を発生するには、共振器より出た２倍波光を、光学系
で整形後、高調波発生用結晶に入射させる。

（ハ）発明が解決しようとする課題上述の２倍波光（５３２ｎｍ）を４倍波光（２６６ｎｍ
）に変換する際の平均変換効率は約１５％と低く、大部
分の２倍波光（５３２ｎｍ）は高調波発生用結晶を透過
していた。そこで、高出力の４倍波光（２６６ｎｍ）を
得るには、大出力の２倍波光発生用のレーザが必要とな
るが１、このような大出力レーザは、大型かつ高価で、
さらに大電力や多量の冷却水を必要とするためレーザの
維持も困難である。また、高調波発生用結晶にある闇値
以上の高出力のレーザ光を入射すると、結晶が光破壊し
てしまうため、この点からも高出力の４倍波を得るのが
困難である。

この発明は上記に鑑みなされたもので、変換効率に優れ
、高出力の高調波光が容易に得られる高調波光発生装置
に関する。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用上記課題を解
決するため、この発明の高調波光発生装置は、以下のｉ
　−ｖｉ項に記載する構成を有している。

：レーザの基本波光が入射される第１の高調波光発生用
材料と、ｉｉ：この第１の高調波光発生用材料を透過したレーザ
の基本波光より、前記第１の高調波光発生用材料により
発生した高調波光を分離する第１の高調波光分離手段と
、ｉｉｉ　：この第１の高調波光分離手段で高調波光が分
離された基本波光を整形する光ビーム整形手段と、ｉｖ：この光ビーム整形手段で整形された基本波光が入
射される第２の高調波光発生用材料と、■＝この第２の
高調波光発生用材料を透過したレーザの基本波光より、
前記第２の高調波光発生用材料により発生した高調波光
を分離する第２の高調波光分離手段と、ｖｉ：前記第１の高調波光分離手段で分離された高調波
光とこの第２の高調波光分離手段で分離された高調波光
とを合成する高調波光合成手段とを備えてなるものであ
る。

この発明の高調波光発生装置は、第１の高調波光発生用
材料、第２の高調波光発生用材料の２つを用いて、両者
で得られる高調波光を合成して出力するものである。そ
れぞれの高調波光発生用材料自体の変換効率は従来と変
わらないが、両者の高調波光を合成しているから、装置
全体として見れば、従来よれも変換効率は上昇する。よ
って、同じ高調波光の出力を得るためには、基本波光レ
ーザの出力は、従来よりも小さくて済むこととなる。

（ホ）実施例この発明の一実施例を図面に基づいて以下に説明する。

なお、第１図において、記号■は偏光方向が紙面に垂直
であること、↓又は←は偏光方向が紙面と平行であるこ
とを示している。

■は、基本波光ａ、を発光するレーザであり、例えば、
２倍波光（波長５３２ｎｍ）を発生するＣＷ、Ｑスイッ
チＹＡＧレーザが使用される。このレーザ１よりの基本
波光ａ＋（破線で示す）は、第１図紙面と垂直の偏光方
向となっており、レンズ２で整形されて、第１の高調波
光発生用結晶（高調波光発生用材料）３に入射する。こ
の第１の高調波光発生用結晶（後述の第２の高調波光発
生用結晶も）は、入射する基本波光に対して高調波光の
偏光方向が互いに直交する形式のものを使用している。

この第１の高調波光発生用３に入射した基本波光ａ、の
一部は高調波光に変換され、偏光方向は紙面と垂直にな
る。第１の高調波光発生用結晶３より出射した光は、グ
イクロイックミラー４で、基本波光ａｔより高調波光ｂ
（実線で示す）を分離する。

基本波光ａ２は、λ／２板５を透過して、紙面と平行な
偏光方向に変換される。そして、レンズ６ａ、６ｂによ
りビームを整形した後、第２の高調波光発生用結晶７に
入射され、その一部が高調波光に変換される。第２の高
調波光発生用結晶７より出射した光は、やはりグイクロ
イックミラー８で、基本波光ａ、より高調波光Ｃが分離
される。

なお、この高調波光Ｃの偏光方向は紙面に垂直である。

一方、高調波光すは、鏡９で反射され、レンズ１０で整
形された後、偏光ビームスプリンタ（高調波光合成手段
）１１に入射する。また、前記高調波光Ｃもこの偏光ビ
ームスプリッタ１１に入射し、互いに偏光方向が直交す
る高調波光す、ｃが合成されて、合成高調波光ｄとして
偏光ビームスプリッタより出射する。

なお、第２図に示すように、高調波光ｂ（又はＣ）の光
路中に、光路長調整手段１２を設けて光路長を調整可能
とすることにより、合成高調波光ｄの偏光状態を調整す
ることができる。光路長調整手段１２は、２枚のガラス
板１２ａ、１２ｂにより構成されており、これらは光路
中において回動可能に支持されている。第２図において
ガラス＋７ｊ１２ａ、１２ｂをそれぞれｒ、、ｒ、の方
向に回動ずれば高調波光すの光路長が長くなる。

（へ）発明の詳細な説明したように、この発明の高調波光発生装置は、レ
ーザの基本波光が入射される第１の高調波光発生用材料
と、この第１の高調波光発生用材料を透過したレーザの
基本波光より、前記第１の高調波光発生用材料により発
生した高調波光を分離する第１の高調波光分離手段と、
この第１の高調波光分離手段で高調波光が分離された基
本波光を整形する光ビーム整形手段と、この光ビーム整
形手段で整形された基本波光が入射される第２の高調波
光発生用材料と、この第２の高調波光発生用材料を透過
したレーザの基本波光より、前記第２の高調波光発生用
材料により発生した高調波光を分離する第２の高調波光
分離手段と、前記第１の高調波光分離手段で分離された
高調波光とこの第２の高調波光分離手段で分離された高
調波光とを合成する高調波光合成手段とを備えてなるも
のであるから、高調波光への変換効率が高い。よって、
小出力のレーザでも十分な出力の高調波光が得られ、基
本波光用のレーザが小型、低価格のものが使用でき、小
出力ゆえに電力、冷却水も少なくてすみレーザの維持が
容易となる。また、高調波光発生用結晶に入射する基本
波光の出力が高調波光発生用材料の光破壊闇値に近く、
基本波光の出力を上昇させることができない場合に、こ
の発明の高調波光発生装置を用いれば、高調波光の出力
を上げることができて便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る高調波光発生装置
を説明する図、第２図は、同高調波光発生装置の変形例
を説明する図である。ｌ：レーザ、３：第１の高調波光発生用結晶、４・８：
ダイクロイックミラー６ａ・６ｂ＝レンズ、７：第２の高調波光発生用結晶、１１：偏光ビームスプリッタ。特許出願人　　　　　立石電機株式会社代理人　　弁理
士　　中　村　茂　信手続補正書（自発）事件の表示平成１年特許願第８８４０２号発明の名称高調波光発生装置補正をする者事件との関係　特許出願人住所　　京都市右京区花園土室町１０番地名称　（２９
４）立石電機株式会社代表者　立石義雄

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レーザの基本波光が入射される第１の高調波光発
生用材料と、この第１の高調波光発生用材料を透過した
レーザの基本波光より、前記第１の高調波光発生用材料
により発生した高調波光を分離する第１の高調波光分離
手段と、この第１の高調波光分離手段で高調波光が分離
された基本波光を整形する光ビーム整形手段と、この光
ビーム整形手段で整形された基本波光が入射される第２
の高調波光発生用材料と、この第２の高調波光発生用材
料を透過したレーザの基本波光より、前記第２の高調波
光発生用材料により発生した高調波光を分離する第２の
高調波光分離手段と、前記第１の高調波光分離手段で分
離された高調波光とこの第２の高調波光分離手段で分離
された高調波光とを合成する高調波光合成手段とを備え
てなる高調波光発生装置。