JPH0318833A - 高調波発生素子および高調波発生装置 - Google Patents

高調波発生素子および高調波発生装置

Info

Publication number
JPH0318833A
JPH0318833A JP15386489A JP15386489A JPH0318833A JP H0318833 A JPH0318833 A JP H0318833A JP 15386489 A JP15386489 A JP 15386489A JP 15386489 A JP15386489 A JP 15386489A JP H0318833 A JPH0318833 A JP H0318833A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
face
light
nonlinear crystal
harmonic
incident
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15386489A
Other languages
English (en)
Inventor
Kuniaki Gotou
訓顕 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP15386489A priority Critical patent/JPH0318833A/ja
Publication of JPH0318833A publication Critical patent/JPH0318833A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は例えばYAGレーザ光の逓倍波を発生する高調
波発生素子および高調波発生装置に関する。
(従来の技術) YAGレーザ光の第2高調波を発生させるためには、例
えば第5図に示される高調波発生装置1が使用される。
YAGレーザ発振装置2はレーザロッド3とこれを励起
するクリプトンランプ4そして、上記レーザロッド3の
端部に対向されて光共振器を形成する高反射ミラー5お
よび出力ミラー6とを備えており、YAGレーザ光の発
振波長(1,06μm)光ωを出力する。このYAGレ
ーザ発振装置2の出力ミラー6に対向するように集光レ
ンズ7が配置されている。そして、この集光レンズ7に
よって集光されたレーザ光ωが透過されるように高調波
発生素子8が位置されている。
この高調波発生素子8は非線形結晶体であり、例えばT
YPE−1型の「β−B a B204(B a :バ
リウム、Bニホウ素)」からなり、光の透過方向に対し
て位相整合のとれた状態にカットされている。そして、
この高調波発生素子8を透過したレーザ光中には第2高
調波(0,532μm)2ωが発生される。この基本波
と第2高調波の合成光ω+2ωの光路上には基本波ωの
みを高い反射率で反射するハーモニックミラー9が光軸
に対して約45°の角度で配設されている。これにより
、基本波ωは約90°の角度で反射され、第2高調波2
ωのみが選択的に出力されるようになっている。
このように使用される高調波発生素子8はレーザ光の入
射角度が位相整合許容角を越えると、高調波に変換され
ずに、基本波ωのまま透過されてしまう性質をもってい
る。さらに、高調波発生素子8はレーザ光の透過光路長
が長い程、光密度の高い程高調波の発生効率を高めるこ
とができるという性質をもっている。
このため、入射角を位相整合許容角以内におさえるため
に集光レンズ7を使用しなかったり、焦点距離の長いレ
ンズを用いてNA(開口数:Numerical^pe
rture)を小さくしても、結晶内での光密度が低下
してしまうため変換効率を高めることが難しかった。
(発明が解決しようとする課題) 高調波発生素子には透過光に対して位相整合許容角をも
っているので、この角度以下で入射する必要がある。こ
の位相整合許容角が小さい場合にはレーザ光の集光を弱
め、入射角を小さくしなければならない。ところが、入
射角を小さくすると光密度が低下して高調波への変換効
率が低くなるという欠点があった。
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、高調
波の発生効率を高めた高調波発生素子および高調波発生
装置を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) (1)非線形結晶体の一端面を入射光に対して位相整合
のとれた状態に形成し、この一端面に対向する他端面を
上記一端面のほぼ中央部を曲率中心として上記入射光を
上記一端面側へ反射する凹面反射面を形成し、上記非線
形結晶体の厚み方向の外側面を光学的平面に形成した高
調波発生素子。
(2)レーザ発振装置を設け、このレーザ発振装置から
放出されたレーザ光を透過しかつこの透過した光の逓倍
波に変換された光を反射する光学手段を設け、この光学
手段を透過したレーザ光が一端面のほぼ中央部に入射す
るように非線形結晶体を設け、この非線形結晶体の一端
面を入射光に対して位相整合がとれた状態に形成し、こ
の一端面に対向される他端面を上記一端面のほぼ中央部
を曲率中心として上記入射光を上記一端面側へ反射する
凹面反射面に形成し、上記非線形結晶体の厚み方向の外
側面を光学的平面に形成した高調波発生装置。
(作 用) (1)一端面のほぼ中央部から入射した光は厚み方向の
光学的平面に反射され、他端面に入射する。この他端面
は曲率の中心を一端面のほぼ中央部にもつ凹面反射面な
ので、反射光は折り返され上記一端面のほぼ中央部に向
かって上記厚み方向の光学的平面に反射しながら一端面
側に進み、これにより、非線形結晶体内を透過する光路
長を延長し、かつ透過中の光の密度を高めることができ
る。
(2)レーザ発振装置から出力されたレーザ光は光学手
段を透過して、非線形結晶体の一端面から入射し、凹面
反射面に反射して折り返され上記一端面から出射される
。ここでレーザ光は非線形結晶体により逓倍波に変換さ
れ、この逓倍波に変換されたレーザ光のみが上記光学手
段に反射される。
(実施例) 本発明における一実施例を第1図ないし第4図を参照し
て説明する。図中に示される高調波発生素子10はスラ
ブ型に形成されており、光の透過方向に位相整合がとれ
た状態にカットされたTYPE−1型の非線形結晶体(
例えば「β−BaB204J)からなっている。この高
調波発生素子10は位相整合許容角の大きな常軸方向0
と、この常軸方向Oに直交する位相整合許容角の小さな
異常軸方向Eとを有している。そして、上記スラブ型形
状の透光方向における幅方向を上記常輔方向Oとし、光
の透過方向における厚み方向を異常軸方向Eとして形成
されている。
そして、上記高調波発生素子10の光の透過方向の一端
側は、平面に形成され、入出射面11が形成されている
。この入出射面11は例えばYAGレーザ光の第2高調
波2ω(0,532μm)および第4高調波4ω(0,
266μm)を高い効率で透過できるよう形成されてい
る。
また、高調波発生素子(非線形結晶体)10の入出射面
11に対向される他端面はスラブ型の幅方向にわたって
入射光に対して凹面状の反射面12に形成されている。
この凹面反射面12は例えばその凹面の曲率の中心が上
記入射面11の中心に一致するように形成されている。
そして、上記他端面には上記YAGレーザ光の第2高調
波2ω(0,532μm)および第4高調波4ω(0,
226μm)とを高い反射率で反射するコティングが施
され、凹面反射面12が形成されている。
さらに、高調波発生素子10の光の透過方向の断面を矩
形状に形成する4つの側面は光学的平面に形成され、且
つ対向する側面どうしが互いに常軸方向Oおよび異常軸
方向Eに平行に形成されて高反射側面13乃至16が形
成されている。つまり、対面される第1および第2の高
反射側面13゜14とが捧常軸方向杯に平行に形成され
、また、八 対向される第3および第4の高反射側面15゜16が互
いに異常軸方白参に平行に形成されて(,11\ る。
上述したように構成された高調波発生素子10を使用し
て、例えば第4高調波を発生させるためには、第4図中
に示されるような高調波発生装置(第4高調波発生装置
)17が必要である。
この高調波発生装置17はYAGレーザ発振装置18を
有しており、このレーザ発振装置18の出力光の光路上
には例えばrKTPJからなる第1の非線形結晶体19
が設けられている。この第1の非線形結晶体19は上記
レーザ発振装置18の出力光であるYAGレーザ光の基
本波ω(1,06μm)に対して位相整合がとれた状態
に配設されている。さらに、上記非線形結晶体19を透
過した光の光路上には光学手段として例えば45°の角
度傾けた状態にハーモニックビームスプリッタ20が配
設されている。このハーモニックビームスプリッタ20
の片面はYAGレーザ光の発振波長ωを高い効率で反射
しかつ第2高調波2ωを高い効率で透過し、もう一方の
片面は第4高調波4ωを高い効率で反射し、第2高調波
を高い効率で透過するようなコーティングが施されて、
光学手段を構成している。
さらに、上記ハーモニックビームスプリッタ20を透過
したレーザ光の光軸上には集光レンズ21が配設され、
この集光レンズ21によって集光されたレーザ光が入射
されるように第2の非線形結晶体(上記高調波発生素子
)10が設けられている。この高調波発生素子10は第
2高調波2ωに対して位相整合がとれるように配置され
ている。
そして、上記YAGレーザ発振装置18はレーザロッド
18aと、このレーザロッド18aを励起するクリプト
ンランプ18bと、上記レーザロッド18aの端部に対
向された高反射ミラー18cおよび出力ミラー18dと
を備えており、上記出力ミラー18dからYAGレーザ
光(発振波長ω)が出力される。
そして、第1の非線形結晶体19を透過することで発振
波長ω中に第2高調波2ωを発生する。この基本波長ω
と第2高調波2ωとの合成光ω+2ωはハーモニックビ
ームスプリッタ20により分光され第2高調波2ωが透
過し、基本波長ωが反射される。そして、上記第2高調
波2ωは集光レンズ21によって集光され、第2の非線
形結晶体10の入出射面11の略中央部から入射される
。第2の非線形結晶体10に入射されたレーザ光は光学
的平面13乃至16の間で反射を繰返しながら凹面反射
面12に反射され、再度、入出射面11側に反射されな
がら進む。この際、第2の非線形結晶体10内ではレー
ザ光が複数回集束されながら進むので、光密度が高めら
れ効率の高い高調波発生ができる。また、上記凹面反射
面12でレーザ光が反射されることにより、第2の非線
形結晶体10内をレーザ光が往復するので透過光路長を
延長することができ、さらに、効率の高い高調波発生が
できる。第2高調波2ω、第4高調波4ωの合成光が上
記入出射面11から出射される。そしてこの合成光2ω
+4ωは上記集光レンズ21を透過して上記ハーモニッ
クビームスプリッタ20に入射される。この/1−モニ
ツクビームスブリッタ20により第4高調波4ωは反射
し、第2島調波2ωはそのまま透過する。
ここで、上記第2の非線形結晶体10に入射した光の光
路を説明する。まず、第2図中に示される異常軸方向E
の受光角θで入射された光は上記第1および第2の光学
的平面13.14間で複数回反射を繰返しながら進行す
るので、複数の集束部分が形成される。また、第3図中
に示される異常軸方向Oの受光角θで入射された光は直
接凹面反射面12に反射され、正反射して入出射面11
から出射される。この際、この受光角θを越えた角度、
例えば入出射面11から入射して直接光学的平面13乃
至16に照射される光はこれら光学的平面13.〜16
に反射して、やはり凹面反射面12に反射して、入出射
面11から出射される。
上記凹面反射面12が形成されていることで反射光の多
くを集束させる効果をもち、高調波の発生効率をさらに
高めることができる。また、上記一実施例では高調波発
生素子10が第4高調波を発生させる装置に使用されて
いるが、第2高調波を発生する場合にも使用することが
できる。
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではない
。例えば光学手段は透過したレーザ光の波長の逓倍波を
反射するように形成した偏光ビームスプリッタ、または
偏向プリズムでも使用することが可能である。また、上
記実施例では凹面反射面は1次方向の凸面鏡になってい
たが、2次方向において凹面に形成したものでもよい。
【発明の効果〕
(1)非線形結晶体の厚み方向の側面を光学的平面に形
成することで、対向される二面間で光が複数回集光され
るので、透過中の光密度を高めることができる。また、
光が入射する端面の略中心を曲率の中心とし、かっこの
中心に集束するように反射させる凹面反射面を形成する
ことで、非線形結晶体内で光を往復し集光した後出力す
るので、同一寸法の非線形結晶体と比較して光の透過光
路長を延長できかつ光密度を高めることができる。
これにより、効率の高い高調波発生ができ高調波発生素
子を提供できる。
(2)レーザ発振装置を設け、このレーザ発振装置から
のレーザ光を透過し、逓倍波を反射する光学手段を設け
、上記透過レーザ光が入射する一端面に対向する面を凹
面反射面に形成し、厚み方向の外側面を光学的平面に形
成した非線形結晶体を設けたことにより、レーザ発振装
置から出力されたレーザ光の逓倍波を高効率で出力でき
る高調波発生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明における一実施例であり、第
1図は高調波発生素子の斜視図、第2図は高調波発生素
子の側面図、¥S3図は高調波発生素子の平面図、第4
図は第4高調波発生装置の概略的構成を示す平面図、第
5図は従来における第2高調波発生装置の概略的構成を
示す平面図である。 10・・・高調波発生素子、11・・・入出射面、12
・・・凹面反射面、13・・・第1の光学的平面、14
・・・第2の光学的平面、17・・・高調波発生装置、
18・・・YAGレーザ発振装置(レーザ発振装置)、
0 モニッ ク ビー ム ス ブ リ タ (光学 手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)非線形結晶体からなり、この非線形結晶体の一端
    面が入射光に対して位相整合をとれるように形成され、
    この一端面に対向される他端面が上記一端面のほぼ中央
    部を曲率中心として上記入射光を上記ほぼ中央部へ集束
    するように反射する凹面反射面に形成され、上記非線形
    結晶体の厚み方向の外側面が光学的平面に形成されてい
    ることを特徴とする高調波発生素子。
  2. (2)レーザ発振装置と、このレーザ発振装置から放出
    されたレーザ光の光路に所定角度で設けられ所定波長の
    レーザ光を透過させかつこの透過したレーザ光が逓倍波
    に変換されて上記透過した光路に戻ってきた反射光を上
    記透過した光路外に反射する光学手段と、この光学手段
    を透過したレーザ光が一端面のほぼ中央部に入射するよ
    うに設けられた非線形結晶体とを備え、この非線形結晶
    体は上記一端面が上記透過したレーザ光に対して位相整
    合をとれるように形成され、この一端面に対向される他
    端面が上記一端面のほぼ中央部を曲率中心として上記透
    過したレーザ光を上記一端面側へ反射する凹面反射面に
    形成され、上記非線形結晶体の厚み方向の外側面が光学
    的平面に形成されていることを特徴とする高調波発生装
    置。
JP15386489A 1989-06-16 1989-06-16 高調波発生素子および高調波発生装置 Pending JPH0318833A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15386489A JPH0318833A (ja) 1989-06-16 1989-06-16 高調波発生素子および高調波発生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15386489A JPH0318833A (ja) 1989-06-16 1989-06-16 高調波発生素子および高調波発生装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0318833A true JPH0318833A (ja) 1991-01-28

Family

ID=15571773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15386489A Pending JPH0318833A (ja) 1989-06-16 1989-06-16 高調波発生素子および高調波発生装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0318833A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11160746A (ja) * 1997-11-26 1999-06-18 Nec Corp 波長変換方法及び波長変換素子
JP2002350913A (ja) * 2001-05-25 2002-12-04 Mitsubishi Materials Corp 光波長変換方法、光波長変換システム、プログラム及び媒体
KR100830030B1 (ko) * 2001-05-25 2008-05-15 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤 광 파장 변환 방법, 광 파장 변환 시스템, 및 레이저 발진시스템
JP2008181151A (ja) * 2001-05-29 2008-08-07 Mitsubishi Materials Corp 全固体紫外レーザー発振器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11160746A (ja) * 1997-11-26 1999-06-18 Nec Corp 波長変換方法及び波長変換素子
JP2002350913A (ja) * 2001-05-25 2002-12-04 Mitsubishi Materials Corp 光波長変換方法、光波長変換システム、プログラム及び媒体
KR100830030B1 (ko) * 2001-05-25 2008-05-15 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤 광 파장 변환 방법, 광 파장 변환 시스템, 및 레이저 발진시스템
JP2008181151A (ja) * 2001-05-29 2008-08-07 Mitsubishi Materials Corp 全固体紫外レーザー発振器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0473071A2 (en) Beam combining apparatus for semiconductor lasers
JPH04226092A (ja) リングレーザ
JP2000261081A (ja) レーザ
US5091915A (en) Semiconductor laser excited solid laser device
JP2746315B2 (ja) 波長変換装置
EP0377988B1 (en) Wavelength converting optical device
US5410560A (en) Wavelength conversion apparatus
JPH02126242A (ja) 光波長変換装置
JPH03148888A (ja) 高調波発生装置
JPH01274487A (ja) 光波長変換装置
JPH04121718A (ja) 光高調波発生装置
JPS6145219A (ja) 光アイソレ−タ
JP2704337B2 (ja) 光波長変換装置
JPH05323404A (ja) 光波長変換素子
JPH05341334A (ja) 波長変換装置
JPH06265954A (ja) 波長変換素子
JPH036075A (ja) 高調波発生装置
JPH0369926A (ja) 平行光作成装置
JPS60112023A (ja) 光波長変換素子
JPH02156690A (ja) レーザ装置
JPS60112024A (ja) 光波長変換装置
JPH03150887A (ja) 高調波発生用レーザ装置
JPH0241607Y2 (ja)
JP3074772B2 (ja) 第2高調波発生装置
JPH02150084A (ja) レーザ装置