JPH0322071B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0322071B2 JPH0322071B2 JP1754687A JP1754687A JPH0322071B2 JP H0322071 B2 JPH0322071 B2 JP H0322071B2 JP 1754687 A JP1754687 A JP 1754687A JP 1754687 A JP1754687 A JP 1754687A JP H0322071 B2 JPH0322071 B2 JP H0322071B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical
- crystal
- wavelength
- opo
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は光パラメトリツク発振部(OPO)か
ら出射する光を、第2高調波発生部(SHG)の
結晶に入力して、その入力光の光軸とその結晶の
光学軸とがなす角度を変化させ位相整合させるこ
とにより広帯域の光波長可変レーザを得るように
した波長可変レーザ装置に関するものである。Detailed Description of the Invention "Industrial Application Field" The present invention inputs light emitted from an optical parametric oscillator (OPO) into a crystal of a second harmonic generator (SHG), and This invention relates to a wavelength tunable laser device that obtains a broadband optical wavelength tunable laser by changing the angle between the optical axis of the crystal and the optical axis of the crystal to achieve phase matching.
「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(OPO)1と
光波長変換部としての第2高調波発生部(SHG)
2とを具備し、このうち、(OPO)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
反射ミラー4および出力反射ミラー5と、回転可
能に取付けられた非線形光学結晶6とからなり、
また、SHG2はパワー密度を上げるレンズ7,
8と、SHG用結晶9とからなるものである。"Prior Art" In general, a wavelength tunable laser device includes an optical parametric oscillator (OPO) 1 and a second harmonic generator (SHG) as an optical wavelength converter, as shown in FIG.
2, of which (OPO) 1 includes a collimator section 3 for increasing the power density of the incident laser beam, and an input reflection mirror 4 and an output reflection mirror 5 having a predetermined reflectance in a predetermined bandwidth. and a rotatably mounted nonlinear optical crystal 6,
In addition, SHG2 is a lens 7 that increases power density,
8 and an SHG crystal 9.
このような構成において、前記OPO用結晶6
を強力なレーザ光で励起してこの励起光とは異な
る波長をを持つ2つの光を発生させる。励起光を
ポンピング光、2つの出力光のうち一方をシグナ
ル光、他方をアイドラ光と呼ぶ。これらシグナル
光をアイドラ光は、OPO用結晶6を挾んで設け
られた入出力ミラー4,5で構成されるキヤビテ
イー内で増幅、発振される。 In such a configuration, the OPO crystal 6
is excited with a powerful laser beam to generate two lights with different wavelengths from the excitation light. The excitation light is called pumping light, one of the two output lights is called signal light, and the other is called idler light. These signal lights and idler lights are amplified and oscillated within a cavity composed of input and output mirrors 4 and 5 provided with an OPO crystal 6 in between.
前記ポンピングp、シグナル光s、アイドラ光
iの角振動数をそれぞれωp,ωs,ωiとし、波数
ベクトルをそれぞれkp,ks,kiとすると、
ωp=ωs+ωi
kp=ks+ki
という条件を満たす波長が発振する。一般にはこ
の2波長のうち一方だけを取出す。 If the angular frequencies of the pumping p, signal light s, and idler light i are ωp, ωs, and ωi, and the wave number vectors are kp, ks, and ki, respectively, then a wavelength that satisfies the condition ωp=ωs+ωi kp=ks+ki oscillates. . Generally, only one of these two wavelengths is extracted.
また、前記SHG2では、SHG用結晶9が1軸
性結晶で、TYPE−1と呼ばれる位相整合条件の
場合には、
n0(λ)=ne(θm、λ/2)
{1/ne(θm,λ/2)}2=cos2θm÷n0 2+
sin2θm/ne2の関係から位相整合角が求められ
る。ここで、n0は常光の屈折率、neは異常光の屈
折率である。 In addition, in the SHG2, when the SHG crystal 9 is a uniaxial crystal and the phase matching condition called TYPE-1 is used, n 0 (λ) = ne (θm, λ/2) {1/ne (θm , λ/2)} 2 = cos 2 θm÷n 0 2 +
The phase matching angle can be found from the relationship sin 2 θm/ne 2 . Here, n 0 is the refractive index of ordinary light, and ne is the refractive index of extraordinary light.
例えばNd−YAGレーザの355nmで尿素結晶6
を励起した場合TYPE−2整合において、結晶6
の回転角度(θ)が第5図に示すように90度の場
合、500nmと1230nmの2つの光を発生し、さら
に第8図に示すように回転角度θを60度に回転さ
せることにより600nmと870nmの2つの光を発生
し、同様にして回転角度(θ)を変えると、500
〜1230nmの範囲コヒーレント光が得られる。
OPO用結晶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。OPO1から出
射した光をSHG2に入射してSHG用結晶9を回
転させて位相整合させた場合には、周波数の逓倍
ができ、さらに広帯域の250〜1230nmの発振光を
得ることができる。第6図において、結晶6およ
び9の光学軸10は紙面に対して平行であり、ポ
ンピング光は常光で、発生した2つの光(シグナ
ル光、アイドラ光)のうち一方が常光なら他方が
異常光となる。SHG結晶9はTYPE−1の位相
整合条件であるので、結晶回転により常光線に対
して位相整合し、逓倍の高調波を出力する。 For example, at 355 nm of Nd-YAG laser, urea crystal 6
When excited, in TYPE-2 matching, crystal 6
When the rotation angle (θ) of If two lights of 870 nm and 870 nm are generated and the rotation angle (θ) is changed in the same way, 500
Coherent light in the range ~1230 nm is obtained.
The laser beam emitted from the OPO crystal 6 oscillates between the input and output mirrors 4 and 5 and is output. When the light emitted from the OPO 1 is incident on the SHG 2 and the SHG crystal 9 is rotated for phase matching, the frequency can be multiplied and a broadband oscillation light of 250 to 1230 nm can be obtained. In FIG. 6, the optical axes 10 of crystals 6 and 9 are parallel to the plane of the paper, the pumping light is an ordinary light, and if one of the two generated lights (signal light, idler light) is an ordinary light, the other is an extraordinary light. becomes. Since the SHG crystal 9 has a TYPE-1 phase matching condition, it is phase matched to the ordinary ray by crystal rotation and outputs multiplied harmonics.
「発明が解決しようとする問題点」
TYPE−2整合のOPO1では、出力光は第5
図に示すように、一方が常光(o成分)で、他方
が異常光(e成分)となる。ここで、第1種の整
合(TYPE1)によるSHG2で逓倍するには、
o成分かe成分かいずれか単一の偏光成分の基本
波しか用いることができない。例えば、第6図に
おいて、OPO用結晶6を尿素結晶、SHG用結晶
9をβ−BaB2O4、ポンピング光を355nmの常
光、OPO1のシグナル光を常光(o成分)、OPO
1のアイドラ光を異常光(e成分)、SHG2の基
本波を常光(o成分)、SHG2の第2高調波を異
常光(e成分)とした場合、OPO用結晶6を回
転軸を中心にしてその角度(θ)を50〜90゜回転
すると、第9図に示すように、OPO1のe成分
は660〜1230nm、OPO1のo成分は780〜500nm
と変化する。SHG2ではOPO1のo成分のみを
常光として逓倍した場合、390〜250nmの波長の
レーザが得られる。ところが、第9図に示すよう
に、390〜500nmの範囲xの波長のレーザが得ら
れない。OPO用結晶6の回転角を50゜以下まで大
きく回転すれば常光(o成分)の波長域は長波長
側にのび、SHG9で逓倍した波長域も長波長側
にのびる。しかし、回転角(θ)を大きくすると
以下のような問題があつた。結晶の屈折率による
光軸10のずれが大きくなること、光軸10がず
れるとSHG用結晶9の入射面から外れるため、
SHG用結晶9のサイズを大きくしなければなら
ないこと、結晶端面での反射率が大きくなるこ
と、反射率を少くするためARコートを施こし変
換効率をあげようとしても入射角度を広くとつた
場合のARコートが困難であることなどの問題が
あつた。“Problems to be solved by the invention” In OPO1 with TYPE-2 matching, the output light is
As shown in the figure, one side is ordinary light (o component) and the other side is extraordinary light (e component). Here, to multiply by SHG2 according to the first type matching (TYPE1),
Only the fundamental wave of a single polarization component, either the o component or the e component, can be used. For example, in Fig. 6, OPO crystal 6 is urea crystal, SHG crystal 9 is β-BaB 2 O 4 , pumping light is 355 nm ordinary light, OPO1 signal light is ordinary light (o component), OPO
If the idler light of No. 1 is extraordinary light (e component), the fundamental wave of SHG2 is ordinary light (o component), and the second harmonic of SHG2 is extraordinary light (e component), then the crystal 6 for OPO is centered around the rotation axis. When the angle (θ) is rotated by 50 to 90 degrees, as shown in Figure 9, the e component of OPO1 is 660 to 1230 nm, and the o component of OPO1 is 780 to 500 nm.
and changes. In SHG2, when only the o component of OPO1 is used as ordinary light and multiplied, a laser with a wavelength of 390 to 250 nm can be obtained. However, as shown in FIG. 9, a laser with a wavelength in the range x of 390 to 500 nm cannot be obtained. If the rotation angle of the OPO crystal 6 is greatly rotated to 50 degrees or less, the wavelength range of ordinary light (o component) extends to the long wavelength side, and the wavelength range multiplied by SHG 9 also extends to the long wavelength side. However, when the rotation angle (θ) is increased, the following problems occur. The deviation of the optical axis 10 due to the refractive index of the crystal increases, and if the optical axis 10 deviates, it will deviate from the incident plane of the SHG crystal 9.
The size of the SHG crystal 9 must be increased, the reflectance at the end face of the crystal increases, and even if an AR coating is applied to reduce the reflectance and the conversion efficiency is increased, the incident angle is widened. There were problems such as the difficulty of applying an AR coat.
「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、第1の光パラメトリツク発振部
の非線形光学結晶をポンピング光で励起してシグ
ナル光をアイドラ光を出射し、この第1の光パラ
メトリツク発振部からの出射光のうちいずれか一
方の光を光波長変換部(第2高調波発生部)より
逓倍の高調波に変換して出射するようにした波長
可変レーザ装置において、前記光波長変換部(第
2高調波発生部)の入射側に、この光波長変換部
に対して前記第1の光パラメトリツク発振部の出
射光では整合できない偏光面の光を整合できる光
として出射することのできる第2の光パラメトリ
ツク発振部を具備してなるものである。"Means for Solving the Problems" The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it generates signal light by exciting the nonlinear optical crystal of the first optical parametric oscillation section with pumping light. An idler light is emitted, and one of the lights emitted from the first optical parametric oscillation section is converted into a multiplied harmonic by an optical wavelength conversion section (second harmonic generation section) and emitted. In the wavelength tunable laser device, the output light of the first optical parametric oscillator is matched to the incident side of the optical wavelength converter (second harmonic generator) with respect to the optical wavelength converter. This device is equipped with a second optical parametric oscillator that can emit light with polarization planes that cannot be matched as light that can be matched.
「作用」
第1の光パラメトリツク発振部(OPO)の非
線形光学結晶を、ポンピング光で励起してシグナ
ル光とアイドラ光を出射する。前記第1のOPO
用結晶の光学軸とポンピング光の光軸とがなす角
度(例えば第1のOPO用結晶の回転角)を変え
ると、出力光の波長が可変して所定の波長領域の
レーザ光が得られる。この第1の光パラメントリ
ツク発振部の出力光のうち例えば一方の常光を第
2高調波発生部(SHG)に入射させ、この入射
光の光軸とSHG用結晶の光学軸とがなす角度を
変えて(例えばSHG用結晶を光軸に平行な平面
内で回転して)その常光について位相整合を起こ
させて逓倍した波長領域の出力光を得る。常光に
ついてのみ逓倍したのでは異常光について整合条
件を満足しないため広帯域の出力が得られない。"Operation" The nonlinear optical crystal of the first optical parametric oscillator (OPO) is excited with pumping light to emit signal light and idler light. Said first OPO
By changing the angle between the optical axis of the OPO crystal and the optical axis of the pumping light (for example, the rotation angle of the first OPO crystal), the wavelength of the output light can be varied and laser light in a predetermined wavelength range can be obtained. For example, one ordinary light among the output lights of the first optical parametric oscillator is made incident on the second harmonic generator (SHG), and the angle formed between the optical axis of this incident light and the optical axis of the SHG crystal is (for example, by rotating the SHG crystal in a plane parallel to the optical axis) to cause phase matching of the ordinary light to obtain output light in a multiplied wavelength range. If only the ordinary light is multiplied, the matching condition is not satisfied for the extraordinary light, and a broadband output cannot be obtained.
そこで、第2の光パラメトリツク発振部から第
1の光パラメトリツク発振部の出力の偏光方向を
90度回転した光を出射する。すると、第2の
OPO用結晶に対しては第1のOPO用結晶に対し
異常光であつた成分が常光となるので、この異常
光であつて常光成分となつたレーザ光の位相整合
を起こさせて逓倍した波長領域の出力光を得る。
このようにして広帯域の光波長可変レーザを得る
ことができる。 Therefore, the polarization direction of the output from the second optical parametric oscillator to the first optical parametric oscillator is
Emit light rotated 90 degrees. Then, the second
For the OPO crystal, the component that was the extraordinary light for the first OPO crystal becomes the ordinary light, so the phase matching of the laser beam, which is the extraordinary light and has become the ordinary light component, is caused and the wavelength is multiplied. Obtain the output light of the area.
In this way, a broadband optical wavelength tunable laser can be obtained.
「実施例」
以下、本発明の一実施例を第1図に基づき説明
する。“Example” An example of the present invention will be described below with reference to FIG.
1aは第1の光パラメトリツク発振部(以下第
1のOPOという)、1bは第2の光パラメトリツ
ク発振部(以下第2のOPOという)、2は光波長
変換装置、具体的には第2高調波発生部(以下
SHGという)である。前記第1のOPO1aの入
射側には、励起光として350nm近辺の波長をもつ
たパルススレーザが必要なため、1060nmの赤外
線パルスを発生するNd−YAGレーザ装置11、
532nmの第2高調波を発生するモジユール
(SHG)12、355nmの第3高調波を発生するモ
ジユール(THG)13を配置し、さらにプリズ
ム14、全反射ミラーー15,16が介在されて
いる。前記第1のOPO1aは第6図と同様、コ
リメータ部3a、入力反射ミラー4a、出力反射
ミラー5a、非線形光学結晶6aを有する。この
非線形光学結晶6aは両側に入射窓17aと出射
窓18aを形成した容器19aに、マツチングオ
イル20aとともに収納され、回転装置のテーブ
ル21aによつて図中の平面内(紙面と同一面
内)にて回動自在に設けられている。 1a is a first optical parametric oscillator (hereinafter referred to as the first OPO), 1b is a second optical parametric oscillator (hereinafter referred to as the second OPO), and 2 is an optical wavelength conversion device, specifically, the first optical parametric oscillator. 2nd harmonic generation section (hereinafter
(called SHG). On the incident side of the first OPO 1a, a pulse laser with a wavelength of around 350 nm is required as excitation light, so an Nd-YAG laser device 11 that generates an infrared pulse of 1060 nm;
A module (SHG) 12 that generates a second harmonic of 532 nm and a module (THG) 13 that generates a third harmonic of 355 nm are arranged, and further a prism 14 and total reflection mirrors 15 and 16 are interposed. The first OPO 1a has a collimator section 3a, an input reflection mirror 4a, an output reflection mirror 5a, and a nonlinear optical crystal 6a, as in FIG. 6. This nonlinear optical crystal 6a is stored together with matching oil 20a in a container 19a with an entrance window 17a and an exit window 18a formed on both sides, and is rotated by a table 21a of a rotating device within the plane of the figure (in the same plane as the plane of the paper). It is rotatably provided.
前記SHG2は、第6図と同様、β−BaB2O4か
らなるSHG用結晶9とその両側に設けられたレ
ンズ7,8とからなり、さらに、前記SHG用結
晶9は光軸10に平行な平面内(紙面と同一面
内)で回転する回転装置の回転テーブル22に取
付けられている。 As shown in FIG. 6, the SHG 2 is composed of an SHG crystal 9 made of β-BaB 2 O 4 and lenses 7 and 8 provided on both sides of the SHG crystal 9, and the SHG crystal 9 is parallel to the optical axis 10. It is attached to a rotating table 22 of a rotating device that rotates within a plane (in the same plane as the plane of the paper).
前記第1のOPO1aと(SHG)2との間の光
軸10上には、355nmのポンピング光を反射し、
500〜1230nmのレーザ光を透過するフイルルタ2
3と、ハーフミラー24とが設けられている。前
記フイルタ23の反射光軸25で、かつ前記ハー
フミラー24との間にはミラーー26を介してΘ
波長板27、第2のOPO1bおよびミラー28
が設けられている。前記Θ波長板27は、このポ
ンピング光の偏光方向を90度回転するものであ
る。前記第2のOPO1bは第1のOPO1aと略
同様、コリメータ部3b、入出力用反射ミラー4
b,5b、OPO用結晶6b、回転テーブル21
b等からなる構成であるが、前記第1のOPO用
結晶6aの回転方向が紙面と同一平面内にあるの
に対し、第2のOPO用結合6bは紙面と垂直面
内にあるように設けられている。 On the optical axis 10 between the first OPO 1a and (SHG) 2, a 355 nm pumping light is reflected,
Filter 2 that transmits laser light of 500 to 1230 nm
3 and a half mirror 24 are provided. At the reflection optical axis 25 of the filter 23 and between it and the half mirror 24, there is a mirror 26 interposed therebetween.
Wave plate 27, second OPO1b and mirror 28
is provided. The Θ wavelength plate 27 rotates the polarization direction of this pumping light by 90 degrees. The second OPO 1b is substantially the same as the first OPO 1a, and includes a collimator section 3b and an input/output reflection mirror 4.
b, 5b, OPO crystal 6b, rotary table 21
b, etc., but while the rotation direction of the first OPO crystal 6a is in the same plane as the plane of the paper, the second OPO coupling 6b is arranged in a plane perpendicular to the plane of the paper. It is being
以上のような構成における作用を説明する。第
1図に示すように、尿素結晶からなる第1の
OPO用結晶6aを355nmのポンピング光で励起
すると、この第1のOPO用結晶6aの角度(θ)
が第7図のように90度のとき500nmの常光(o成
分)と1230nmの異常光(e成分)が出射し、こ
れらの波長のレーザ光は角度(θ)を変えると第
4図の特性A,Bのように連続的に変化する。 The operation of the above configuration will be explained. As shown in Figure 1, the first layer consists of urea crystals.
When the OPO crystal 6a is excited with 355 nm pumping light, the angle (θ) of this first OPO crystal 6a is
When the angle is 90 degrees as shown in Figure 7, ordinary light of 500 nm (o component) and extraordinary light of 1230 nm (e component) are emitted, and when the angle (θ) is changed, the laser light of these wavelengths has the characteristics shown in Figure 4. It changes continuously like A and B.
つぎに、第1のOPO1aの出力光のうち、
355nmのポンピング光は、フイルタ23で反射
し、さらにミラー26で全反射してΘ波長板27
に入力する。すると、このポンピング光の偏光方
向を90度回転させる。ここで、第2のOPO用結
晶6bは第1のOPO用結晶6aに対し直交した
位置関係にある。そのため、Θ波長板27で偏光
方向を90度回転した355nmのポンピング光は第2
のOPO用結晶6bに対しては常光となり、この
第2のOPO用結晶6bの垂直面内での回転方向
に対して位相整合し、第1のOPO1aの出力光
とは偏光方向が直交するシグナル光とアイドラ光
を出力することとなる。つまり、第2のOPO1
bの出力光はSHG用結晶9に対して第1のOPO
1aの常光が異常光、また異常光が常光となり、
これをミラー28で全反射してハーフミラー24
へ送られ、ここで第1のOPO1aからの出力光
と第2のOPO1bからの出力光とを合せてSHG
2へ入射する。すると、SHG用結晶9に対して
は500〜1230nmの範囲の常光が得られる。これが
SHG用結晶9の50〜90度の回転によつて波長変
換すると、第4図における特性線C,Dのような
250〜500nmの出力光が得られ、したがつて、第
4図の太線のすべての波長可変レーザ光を得るこ
とができる。 Next, of the output light of the first OPO1a,
The 355 nm pumping light is reflected by the filter 23 and then totally reflected by the mirror 26 to be transmitted to the Θ wavelength plate 27.
Enter. Then, the polarization direction of this pumping light is rotated by 90 degrees. Here, the second OPO crystal 6b is in a positional relationship perpendicular to the first OPO crystal 6a. Therefore, the 355 nm pumping light whose polarization direction has been rotated by 90 degrees by the Θ wavelength plate 27 is the second
The signal becomes ordinary light for the OPO crystal 6b, is phase matched with the rotation direction in the vertical plane of the second OPO crystal 6b, and has a polarization direction perpendicular to the output light of the first OPO 1a. It will output light and idler light. In other words, the second OPO1
The output light of b is the first OPO for the SHG crystal 9.
The ordinary light of 1a becomes the extraordinary light, and the extraordinary light becomes the ordinary light,
This is totally reflected by the mirror 28 and the half mirror 24
Here, the output light from the first OPO 1a and the output light from the second OPO 1b are combined into SHG.
2. Then, ordinary light in the range of 500 to 1230 nm is obtained for the SHG crystal 9. This is
When the wavelength is converted by rotating the SHG crystal 9 by 50 to 90 degrees, characteristic lines C and D in Fig. 4 are obtained.
Output light of 250 to 500 nm can be obtained, and therefore all the wavelength tunable laser beams indicated by the bold lines in FIG. 4 can be obtained.
つぎに、第2図は本発明の他の実施例を示すも
のである。この第2図において、第1図と異なる
ところは、第1のOPO1aとSHG2との光軸1
0上に2個の全反射ミラー29,30を配置し、
これらの全反射ミラー29,30はそれぞれリニ
アテーブル31,32に取付けて移動自在とした
ものである。具体的には、リニアテーブル31,
32はそれぞれ光軸10と直交するリニアガイド
33,33,34,34に載せられ、かつリニア
パルスモータ35,36によつて駆動されるよう
になつており、このリニアパルスモータ35,3
6は制御回路37に結合されている。この制御回
路37は第1のOPO1aから出力波長に対応し
たデータを出力する出力波長データ出力回路38
と、波長による偏光方向を指令するメモリ39
と、比較回路40と、演算回路41と、駆動回路
42から構成されている。 Next, FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. The difference in Fig. 2 from Fig. 1 is that the optical axis 1 of the first OPO 1a and SHG 2 is
Two total reflection mirrors 29 and 30 are arranged on 0,
These total reflection mirrors 29 and 30 are movably attached to linear tables 31 and 32, respectively. Specifically, the linear table 31,
32 are placed on linear guides 33, 33, 34, 34 perpendicular to the optical axis 10, respectively, and are driven by linear pulse motors 35, 36.
6 is coupled to a control circuit 37. This control circuit 37 includes an output wavelength data output circuit 38 that outputs data corresponding to the output wavelength from the first OPO 1a.
and a memory 39 for commanding the polarization direction according to the wavelength.
, a comparator circuit 40 , an arithmetic circuit 41 , and a drive circuit 42 .
SHG2におけるSHG用結晶9は第1、第2の
OPO1a,1bからのシグナル光とアイドラ光
のうち常光についてのみ位相整合を起こすように
なつている。 The SHG crystal 9 in SHG2 is the first and second
Of the signal light and idler light from OPOs 1a and 1b, only the ordinary light is phase matched.
以上のような構成において、制御回路37から
の指令によつてリニアパルスモータ35,36を
駆動し、リニアテーブル31,32を図中右方に
移動し、全反射ミラー29,30を光軸10から
外す。この状態では第1のOPO1aの常光成分
(第4図のA特性)がSHG2に入射して波長変換
し、第4図の特性Cに変換される。 In the above configuration, the linear pulse motors 35 and 36 are driven by a command from the control circuit 37, the linear tables 31 and 32 are moved to the right in the figure, and the total reflection mirrors 29 and 30 are aligned with the optical axis 10. Remove from. In this state, the ordinary light component of the first OPO 1a (characteristic A in FIG. 4) enters the SHG 2, undergoes wavelength conversion, and is converted into characteristic C in FIG. 4.
つぎに、制御回路37からの指令により、全反
射ミラー29,30を図中左方に移動して図示状
態とすると、第1のOPO1aの出力光は全反射
ミラー29,26を経て第2のOPO1bへ送ら
れる。この第2のOPO1bでは第1のOPO1a
の異常光成分(第4図のB特性)が常光となつて
SHG2へ送られるので、SHG2では第1のOPO
1aの異常光(特性B)を常光として第4図の特
性Dに波長変換する。 Next, when the total reflection mirrors 29 and 30 are moved to the left in the figure according to a command from the control circuit 37 to reach the state shown in the figure, the output light from the first OPO 1a passes through the total reflection mirrors 29 and 26 and is then transferred to the second OPO1a. Sent to OPO1b. In this second OPO1b, the first OPO1a
The extraordinary light component (Characteristic B in Figure 4) becomes the ordinary light.
Since it is sent to SHG2, the first OPO in SHG2
The wavelength of the extraordinary light 1a (characteristic B) is converted into the characteristic D shown in FIG. 4 as ordinary light.
なお、第2図の例では、第1のOPO1aの出
力側とSHG2の入力側との間に全反射ミラー2
9,30を介在して第2のOPO1bを配置した
が、第3図のように、一方の全反射ミラー29を
第1のOPO1aの入力側に配置して第1のOPO
1aと第2のOPO1bを並列に設置するように
してもよい。むしろ、このような並列に設置した
方が、Nd−YAGレーザ装置11から直接355nm
のレーザ光をポンピング光として導入でき効率が
よくなる。 In the example shown in Fig. 2, a total reflection mirror 2 is installed between the output side of the first OPO 1a and the input side of SHG2.
The second OPO 1b is placed with the mirrors 9 and 30 interposed between them, but as shown in FIG.
1a and the second OPO 1b may be installed in parallel. Rather, it is better to install it in parallel like this to directly transmit 355nm from the Nd-YAG laser device 11.
laser light can be introduced as pumping light, improving efficiency.
前記実施例では、第1、第2OPOおよび光波長
変換部のそれぞれの結晶を回転することによつて
それぞれから出力する出力光の波長を変える波長
可変レーザ装置に本発明を利用するようにした
が、本発明ははこれに限るものでなく、第1、第
2OPOおよび光波長変換部のそれぞれについて、
その結晶の光学軸と入力光の光軸とがなす角度を
変化させることによつて出力光の波長を変化せし
める波長可変レーザ装置において利用できる。 In the above embodiment, the present invention is applied to a wavelength tunable laser device that changes the wavelength of output light from each of the first and second OPOs and the optical wavelength conversion section by rotating the respective crystals. , the present invention is not limited to this, but the first, the first
Regarding each of 2OPO and optical wavelength conversion section,
It can be used in a wavelength tunable laser device that changes the wavelength of output light by changing the angle between the optical axis of the crystal and the optical axis of input light.
例えば、結晶を回転せずに固定しておき、入射
光の進行方向を変えるための回転可能な反射ミラ
ーと、この反射ミラーの反射光を結晶に入力せし
める凹面鏡とを付加し、前記回転可能な反射ミラ
ーを回転することによつて結晶の光学軸と入力光
の光軸とがなす角度を変え、出力光の波長を変化
せしめる波長可変レーザ装置にも利用できる。 For example, a crystal is fixed without rotating, and a rotatable reflecting mirror for changing the traveling direction of incident light and a concave mirror for inputting the reflected light from this reflecting mirror to the crystal are added, and the rotatable It can also be used in a wavelength tunable laser device that changes the wavelength of output light by rotating a reflecting mirror to change the angle between the optical axis of the crystal and the optical axis of input light.
「発明の効果」
本発明は上述のように構成したので、第1、第
2の光パラメトリツク発振部から出射するレーザ
光は波長が異なつてもともに常光成分となるか
ら、光波長変換部ではともに光波長変換でき、し
たがつて、光波長変換部用結晶の光学軸と入力光
の光軸とがなす角度(例えば回転角)を大きくと
らなくとも広帯域の光波長可変レーザを得ること
ができる。また、光学軸と入力光の光軸とがなす
角度(例えば回転角)を大きくとる必要がないか
ら光軸ずれの補正が不要か、たとえ必要であつて
も極めて容易で、また、反射を少くするための広
角度入射に対応するARコートも不要となる。"Effects of the Invention" Since the present invention is configured as described above, the laser beams emitted from the first and second optical parametric oscillation sections both become ordinary light components even though their wavelengths are different, so the optical wavelength conversion section Both can perform optical wavelength conversion, and therefore, a broadband optical wavelength tunable laser can be obtained without making a large angle (for example, rotation angle) between the optical axis of the crystal for the optical wavelength conversion section and the optical axis of the input light. . In addition, since there is no need to make a large angle (for example, rotation angle) between the optical axis and the optical axis of the input light, there is no need to correct optical axis misalignment, or even if it is necessary, it is extremely easy, and it also reduces reflection. There is no need for an AR coating that supports wide angle incidence.
第1図は本発明による光波長可変レーザ装置の
第1実施例を示す説明図、第2図は本発明の第2
実施例を示す説明図、第3図は本発明の第3実施
例を示す説明図、第4図は本発明の装置による特
性図、第5図はOPOとSHGにおける波長の変化
の説明図、第6図は従来の装置の説明図、第7図
はOPO結晶の回転角(θ)が90度のときの出力
光の説明図、第8図はOPO結晶の回転角(θ)
が60度のときの出力光の説明図、第9図は従来の
装置による特性図である。
1,1a,1b……光パラメトリツク発振部
(OPO)、2……光波長変換部(第2高調波発生
部)(SHG)、3,3a,3b……コリメータ部、
6,6a,6b……OPO結晶、9……SHG結晶、
10……光軸、11……Nd−YAGレーザ装置、
21a,21b,22……回転テーブル、23…
…フイルタ、24……ハーフミラー、27……Θ
波長板、29,30……全反射ミラー、31,3
2……リニアテーブル、35,36……リニアパ
ルスモータ、37……制御回路。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first embodiment of an optical wavelength tunable laser device according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a third embodiment of the present invention; FIG. 4 is a characteristic diagram of the device of the present invention; FIG. 5 is an explanatory diagram of changes in wavelength in OPO and SHG; Figure 6 is an illustration of the conventional device, Figure 7 is an illustration of the output light when the rotation angle (θ) of the OPO crystal is 90 degrees, and Figure 8 is the rotation angle (θ) of the OPO crystal.
FIG. 9 is an explanatory diagram of output light when the angle is 60 degrees, and FIG. 9 is a characteristic diagram of a conventional device. 1, 1a, 1b... Optical parametric oscillation unit (OPO), 2... Optical wavelength conversion unit (second harmonic generation unit) (SHG), 3, 3a, 3b... Collimator unit,
6, 6a, 6b...OPO crystal, 9...SHG crystal,
10... Optical axis, 11... Nd-YAG laser device,
21a, 21b, 22... rotary table, 23...
...filter, 24...half mirror, 27...Θ
Wave plate, 29, 30... Total reflection mirror, 31, 3
2... Linear table, 35, 36... Linear pulse motor, 37... Control circuit.
Claims (1)
結晶をポンピング光で励起してシグナル光とアイ
ドラ光を出射し、この第1の光パラメトリツク発
振部からの出射光のうちいずれか一方の光を光波
長変換部により逓倍の高調波に変換して出射する
ようにした波長可変レーザ装置において、前記光
波長変換部の入射側に、この光波長変換部に対し
て前記第1の光パラメトリツク発振部の出射光で
は整合できない偏光面の光を整合できる光として
出射することのできる第2の光パラメトリツク発
振部を具備してなることを特徴とする光波長可変
レーザ装置。 2 第2の光パラメトリツク発振部は、第1の光
パラメトリツク発振部と光波長変換部との間の光
軸上に設けたフイルタとハーフミラーで分岐した
光軸上に、Θ波長板とともに介在してなる特許請
求の範囲第1項記載の光波長可変レーザ装置。 3 第2の光パラメトリツク発振部は、第1の光
パラメトリツク発振部と光波長変換部との間の光
軸上に移動自在に設けた全反射ミラーで分岐した
光軸上に、Θ波長板とともに介在してなる特許請
求の範囲第1項記載の光波長可変レーザ装置。 4 第2の光パラメトリツク発振部は、第1の光
パラメトリツク発振部の入力側と出力側に移動自
在に設けた全反射ミラーで分岐した光軸上に、Θ
波長板とともに介在してなる特許請求の範囲第1
項記載の光波長可変レーザ装置。[Claims] 1. The nonlinear optical crystal of the first optical parametric oscillator is excited with pumping light to emit signal light and idler light, and of the light emitted from the first optical parametric oscillator, In a wavelength tunable laser device in which one of the lights is converted into a multiplied harmonic by an optical wavelength converter and then emitted, the optical wavelength converter has a plurality of wavelengths on the incident side of the optical wavelength converter. An optical wavelength tunable laser device comprising a second optical parametric oscillator that can emit light with a polarization plane that cannot be matched by the output light of the first optical parametric oscillator as matching light. . 2. The second optical parametric oscillation section is arranged along with a Θ wavelength plate on an optical axis branched by a filter and a half mirror provided on the optical axis between the first optical parametric oscillation section and the optical wavelength conversion section. An optical wavelength tunable laser device according to claim 1, wherein the optical wavelength tunable laser device is interposed. 3. The second optical parametric oscillator has a wavelength of The optical wavelength tunable laser device according to claim 1, which is interposed together with a plate. 4 The second optical parametric oscillator has a Θ
Claim 1 interposed with a wave plate
2. Optical wavelength tunable laser device as described in .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1754687A JPS63185084A (en) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Optical wavelength tunable laser apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1754687A JPS63185084A (en) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Optical wavelength tunable laser apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63185084A JPS63185084A (en) | 1988-07-30 |
| JPH0322071B2 true JPH0322071B2 (en) | 1991-03-26 |
Family
ID=11946910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1754687A Granted JPS63185084A (en) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Optical wavelength tunable laser apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63185084A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2700702B2 (en) * | 1989-11-20 | 1998-01-21 | 浜松ホトニクス株式会社 | Laser generator for medical equipment |
| CN100395926C (en) * | 2006-09-01 | 2008-06-18 | 清华大学 | A Cascaded Optical Parametric Oscillator Laser |
| JP4920614B2 (en) * | 2008-02-20 | 2012-04-18 | オリンパス株式会社 | Illumination device and endoscope system |
| US9529182B2 (en) * | 2013-02-13 | 2016-12-27 | KLA—Tencor Corporation | 193nm laser and inspection system |
-
1987
- 1987-01-28 JP JP1754687A patent/JPS63185084A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63185084A (en) | 1988-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5247528A (en) | Second harmonic generator using a laser as a fundamental wave source | |
| US7447245B2 (en) | Optically pumped semiconductor laser pumped optical parametric oscillator | |
| US6108356A (en) | Intracavity optical parametric oscillators | |
| US5579152A (en) | Tunable optical parametric oscillator | |
| US20030035448A1 (en) | Harmonic laser | |
| JPH07507882A (en) | Intracavity harmonic subresonator with wide phase matching area | |
| US5483374A (en) | Wavelength conversion device using an external unstable cavity | |
| US10720749B2 (en) | Generation of frequency-tripled laser radiation | |
| US20200057356A1 (en) | Nonlinear crystal | |
| JPH10213829A (en) | Pulsed optical parametric oscillator | |
| EP1180717B1 (en) | Optical harmonic generator | |
| US5710658A (en) | Achromatic phase-matching second harmonic generation for a tunable laser | |
| JPH0322071B2 (en) | ||
| JP2741081B2 (en) | Optical wavelength converter | |
| EP4111259B1 (en) | Second-harmonic generation crystal | |
| JP3255366B2 (en) | Optical parametric oscillator | |
| EP0998694B1 (en) | High beam quality optical parametric oscillator | |
| US6633594B1 (en) | Method for changing a wavelength of a laser light | |
| JPH09185094A (en) | Laser having frequency multiplexer | |
| JP2636066B2 (en) | LiB 3 lower O 5 lower infrared parametric oscillator | |
| US5272709A (en) | Frequency doubled laser having power triggered optimization and regulation | |
| JPH0322070B2 (en) | ||
| JPH06132595A (en) | Secondary higher harmonic light emitter | |
| JP3322724B2 (en) | Optical parametric oscillator | |
| JPH06265954A (en) | Wavelength conversion element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |