JPH04256932A - 第２高調波発生装置及び光記録媒体のピックアップ - Google Patents
第２高調波発生装置及び光記録媒体のピックアップInfo
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- JPH04256932A JPH04256932A JP3039186A JP3918691A JPH04256932A JP H04256932 A JPH04256932 A JP H04256932A JP 3039186 A JP3039186 A JP 3039186A JP 3918691 A JP3918691 A JP 3918691A JP H04256932 A JPH04256932 A JP H04256932A
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- external resonator
- 2omega
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外部共振器を有する非
線形光学材料を用いた第２高調波発生装置に関するもの
である。
線形光学材料を用いた第２高調波発生装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の外部発振器を用いた第２高調波発
生装置を図２に示す。
生装置を図２に示す。
【０００３】２１は基本波発生用の半導体レーザ（以下
ＬＤとする）であり、２２はコリメートレンズ、２３は
光アイソレータ、２４はミラー２５ａ，ｂ で構成され
る外部共振器内の共振モードと入射ビームとを整合させ
るモード整合レンズ、２５ａ，ｂ は基本波共振用のミ
ラー、２６はＫＮｂＯ３ 結晶等の非線形光学材料、２
７は非線形光学材料において基本波（以下ω光とする）
と第２高調波（以下２ω光とする）とを温度により位相
整合を行なうための温調用ペルチェ素子、２８は２ω光
を透過させω光を反射するダイクロイックミラー、２９
は直線偏光のω光をＬＤ２１へ戻すために偏光方向を９
０°回転させるためのλ／２板であり、３０はＬＤ２１
へのω光帰還により発振周波数をロックするためのミラ
ーである。
ＬＤとする）であり、２２はコリメートレンズ、２３は
光アイソレータ、２４はミラー２５ａ，ｂ で構成され
る外部共振器内の共振モードと入射ビームとを整合させ
るモード整合レンズ、２５ａ，ｂ は基本波共振用のミ
ラー、２６はＫＮｂＯ３ 結晶等の非線形光学材料、２
７は非線形光学材料において基本波（以下ω光とする）
と第２高調波（以下２ω光とする）とを温度により位相
整合を行なうための温調用ペルチェ素子、２８は２ω光
を透過させω光を反射するダイクロイックミラー、２９
は直線偏光のω光をＬＤ２１へ戻すために偏光方向を９
０°回転させるためのλ／２板であり、３０はＬＤ２１
へのω光帰還により発振周波数をロックするためのミラ
ーである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の外部共振器を用
いた第２高調波発生装置は、図２に示すような構成をと
っており、入射用のミラー２５ａ からＬＤ２１への戻
り光を除去するための光アイソレータ２３を用いている
。 この光アイソレータ２３は非常に高価で、かつここで用
いられている８６０ｎｍ波長帯の光アイソレ−タとして
は、透過率の高いものとしてはベルデ定数の小さな材料
しか実用化されておらず、非常に大きなものとなる。
いた第２高調波発生装置は、図２に示すような構成をと
っており、入射用のミラー２５ａ からＬＤ２１への戻
り光を除去するための光アイソレータ２３を用いている
。 この光アイソレータ２３は非常に高価で、かつここで用
いられている８６０ｎｍ波長帯の光アイソレ−タとして
は、透過率の高いものとしてはベルデ定数の小さな材料
しか実用化されておらず、非常に大きなものとなる。
【０００５】従って、モジュール化する場合、装置全体
が大きくなり、かつ高価になるという問題点を有してい
た。また、半導体レーザの発振周波数を安定化するため
に共振器よりの出力光を半導体レーザへ戻す（光帰還）
ための光軸調整が困難であり、調整作業に時間がかかる
という問題点があった。
が大きくなり、かつ高価になるという問題点を有してい
た。また、半導体レーザの発振周波数を安定化するため
に共振器よりの出力光を半導体レーザへ戻す（光帰還）
ための光軸調整が困難であり、調整作業に時間がかかる
という問題点があった。
【０００６】さらに、非線形光学材料で発生した２ω光
が、ω光の入射側のミラー２５ａ と２ω光の出射側の
ミラー２５ｂ の両方から出てしまうため、２ω光への
変換効率が低下するという問題点があった。
が、ω光の入射側のミラー２５ａ と２ω光の出射側の
ミラー２５ｂ の両方から出てしまうため、２ω光への
変換効率が低下するという問題点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、直線偏光の基本波発
生用の光源と、外部共振器を有し基本波を第２高調波へ
変換する非線形光学材料とを備えた第２高調波発生装置
において、該外部共振器内には該非線形光学材料を挟ん
で２枚のλ／４板が配置され、該２枚のλ／４板の結晶
軸が基本波の偏光方向に対して４５°傾けられているこ
とを特徴とする第２高調波発生装置を提供するものであ
る。
を解決すべくなされたものであり、直線偏光の基本波発
生用の光源と、外部共振器を有し基本波を第２高調波へ
変換する非線形光学材料とを備えた第２高調波発生装置
において、該外部共振器内には該非線形光学材料を挟ん
で２枚のλ／４板が配置され、該２枚のλ／４板の結晶
軸が基本波の偏光方向に対して４５°傾けられているこ
とを特徴とする第２高調波発生装置を提供するものであ
る。
【０００８】本発明の実施例の図１に基づいて説明する
。図１の光軸に沿って付された矢印等は往路及び復路に
おけるω光の偏光状態を示している。非線形光学材料の
ＫＮｂＯ３ 結晶１０等が定在波型の外部共振器内部の
ω光の光軸上に配置される。この時、ＫＮｂＯ３ 結晶
１０を挟んで２枚のλ／４板が、その結晶軸がω光の偏
光方向に対して４５°傾けられるようにしている。
。図１の光軸に沿って付された矢印等は往路及び復路に
おけるω光の偏光状態を示している。非線形光学材料の
ＫＮｂＯ３ 結晶１０等が定在波型の外部共振器内部の
ω光の光軸上に配置される。この時、ＫＮｂＯ３ 結晶
１０を挟んで２枚のλ／４板が、その結晶軸がω光の偏
光方向に対して４５°傾けられるようにしている。
【０００９】光源のＬＤ１と外部共振器との間の光軸上
には、ＬＤ１側から偏光ビームスプリッタ５と結晶軸が
ω光の偏光方向に対して４５°傾けられたもう１枚のλ
／４板６が配置されており、共振用のミラー８Ａで反射
したω光がＬＤ１へ戻らないように光アイソレータとし
て機能している。この偏光ビームスプリッタ５とλ／４
板６は密着させて一体化すれば、より小型化されるので
好ましい。
には、ＬＤ１側から偏光ビームスプリッタ５と結晶軸が
ω光の偏光方向に対して４５°傾けられたもう１枚のλ
／４板６が配置されており、共振用のミラー８Ａで反射
したω光がＬＤ１へ戻らないように光アイソレータとし
て機能している。この偏光ビームスプリッタ５とλ／４
板６は密着させて一体化すれば、より小型化されるので
好ましい。
【００１０】従って、従来のようなファラデー回転子等
の大型で高価な光アイソレータを必要としない。また、
ＬＤ１の周波数の安定化は、ダイクロイックミラー１２
でω光のみを反射し、さらにミラー１３及び偏光ビーム
スプリッタ５によりＬＤ１へ戻すことにより行なってい
る。このＬＤ１の周波数の安定化は、ダイクロイックミ
ラー１２を廃し、外部共振器からの反射ω光を偏光ビー
ムスプリッタ等で検出し、反射ω光が最小になるようＬ
Ｄ１への注入電流を変化させることにより行ってもよい
。
の大型で高価な光アイソレータを必要としない。また、
ＬＤ１の周波数の安定化は、ダイクロイックミラー１２
でω光のみを反射し、さらにミラー１３及び偏光ビーム
スプリッタ５によりＬＤ１へ戻すことにより行なってい
る。このＬＤ１の周波数の安定化は、ダイクロイックミ
ラー１２を廃し、外部共振器からの反射ω光を偏光ビー
ムスプリッタ等で検出し、反射ω光が最小になるようＬ
Ｄ１への注入電流を変化させることにより行ってもよい
。
【００１１】非線形光学材料としては、β−ＢａＢ２
Ｏ４ 、ＫＴｉＯＰＯ４ 、ＫＨ２ ＰＯ４ 、ＬｉＮ
ｂＯ３ 、ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ３ 等の非線形光学結晶
及び有機非線形光学材料も使用できる。光源としては、
各種固体、気体レーザ等も使用できるが、コンパクト化
、軽量化の点でＬＤが好ましい。非線形光学材料と２枚
のλ／４板９Ａ、９Ｂは、屈折率のほぼ等しい接着剤を
用いて一体化すれば、小型化されるうえλ／４板の温度
特性も温調できるので、一体化してもよい。
Ｏ４ 、ＫＴｉＯＰＯ４ 、ＫＨ２ ＰＯ４ 、ＬｉＮ
ｂＯ３ 、ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ３ 等の非線形光学結晶
及び有機非線形光学材料も使用できる。光源としては、
各種固体、気体レーザ等も使用できるが、コンパクト化
、軽量化の点でＬＤが好ましい。非線形光学材料と２枚
のλ／４板９Ａ、９Ｂは、屈折率のほぼ等しい接着剤を
用いて一体化すれば、小型化されるうえλ／４板の温度
特性も温調できるので、一体化してもよい。
【００１２】
【作用】ＬＤ１からでた直線偏光のω光は、λ／４板６
により右回りの円偏光となり外部共振器へ入射する。外
部共振器内のω光入射側のλ／４板９Ａでω光は直線偏
光となり、ＫＮｂＯ３ 結晶１０をその結晶軸のｂ軸と
平行な偏光方向で通過して２ω光を発生する。ＫＮｂＯ
３ 結晶１０を通過したω光はλ／４板９Ｂで右回りの
円偏光になり、共振用のミラー８Ｂで左回りの円偏光と
なって反射される。
により右回りの円偏光となり外部共振器へ入射する。外
部共振器内のω光入射側のλ／４板９Ａでω光は直線偏
光となり、ＫＮｂＯ３ 結晶１０をその結晶軸のｂ軸と
平行な偏光方向で通過して２ω光を発生する。ＫＮｂＯ
３ 結晶１０を通過したω光はλ／４板９Ｂで右回りの
円偏光になり、共振用のミラー８Ｂで左回りの円偏光と
なって反射される。
【００１３】復路において、左回りの円偏光となったω
光はλ／４板９Ｂで前記ｂ軸と垂直な偏光方向となり、
位相整合がとれないため２ω光を発生せずにＫＮｂＯ３
結晶１０を通過し、λ／４板９Ａで左回りの円偏光と
なる。
光はλ／４板９Ｂで前記ｂ軸と垂直な偏光方向となり、
位相整合がとれないため２ω光を発生せずにＫＮｂＯ３
結晶１０を通過し、λ／４板９Ａで左回りの円偏光と
なる。
【００１４】前述のようなω光の共振を繰り返すことに
より、２ω光の一方向への出力が可能となる。
より、２ω光の一方向への出力が可能となる。
【００１５】往路において外部共振器へ入射するω光の
一部はミラー８Ａで反射されＬＤ１側へ戻ってくる。し
かし、そのような反射ω光は左回りの円偏光となってい
るため、λ／４板６を通過すると元のＬＤ１のω光の偏
光方向と直交した偏光方向になる。従って、反射ω光は
偏光ビームスプリッタ５を通過することができず、光ア
イソレータとして機能する。
一部はミラー８Ａで反射されＬＤ１側へ戻ってくる。し
かし、そのような反射ω光は左回りの円偏光となってい
るため、λ／４板６を通過すると元のＬＤ１のω光の偏
光方向と直交した偏光方向になる。従って、反射ω光は
偏光ビームスプリッタ５を通過することができず、光ア
イソレータとして機能する。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の実施例を示す。ペルチェ素子
２により温調したＬＤ１の波長８６０ｎｍのω光をコリ
メータレンズ３により平行光とし、アナモルフィックプ
リズムペア４を用いてＬＤ１の収差を補正する。偏光ビ
ームスプリッタ５とλ／４板６は光アイソレータとして
機能し、ω光は、共振用のミラー８Ａ、８Ｂから構成さ
れる外部共振器内の共振モードと入射ビームを整合させ
るためのモード整合レンズ７を介して、定在波型の外部
共振器に入射される。
２により温調したＬＤ１の波長８６０ｎｍのω光をコリ
メータレンズ３により平行光とし、アナモルフィックプ
リズムペア４を用いてＬＤ１の収差を補正する。偏光ビ
ームスプリッタ５とλ／４板６は光アイソレータとして
機能し、ω光は、共振用のミラー８Ａ、８Ｂから構成さ
れる外部共振器内の共振モードと入射ビームを整合させ
るためのモード整合レンズ７を介して、定在波型の外部
共振器に入射される。
【００１７】このとき、外部共振器内にＫＮｂＯ３ 結
晶１０を挟んで配置された２枚のλ／４板９Ａ、９Ｂの
結晶軸をω光の偏光方向に対して４５°傾けることによ
り、外部共振器内のω光の偏光状態は往路と復路で直交
するようになる。
晶１０を挟んで配置された２枚のλ／４板９Ａ、９Ｂの
結晶軸をω光の偏光方向に対して４５°傾けることによ
り、外部共振器内のω光の偏光状態は往路と復路で直交
するようになる。
【００１８】ここで、ＫＮｂＯ３ 結晶１０の光入出射
面には、ω光と２ω光に対する反射防止膜（ＡＲコート
）が施されており、ＫＮｂＯ３ 結晶１０自体は波長８
６０ｎｍにおいてノン クリティカル な位相整合
となるように、ペルチェ素子１１により２７℃に温度調
節されている。
面には、ω光と２ω光に対する反射防止膜（ＡＲコート
）が施されており、ＫＮｂＯ３ 結晶１０自体は波長８
６０ｎｍにおいてノン クリティカル な位相整合
となるように、ペルチェ素子１１により２７℃に温度調
節されている。
【００１９】ＫＮｂＯ３ 結晶１０の位相整合は、結晶
軸のｂ軸（図中の往路における偏光方向に一致）にω光
の偏光方向が平行なときのみ実現され、そのとき２ω光
が一方向（往路方向）へ出射する。それと反対な復路方
向へは２ω光は発生しないので、２ω光の外部共振器内
の内部損失は２方向に出射するものに比較して１／２と
することができ、ω光の２ω光への変換効率を向上する
ことができる。
軸のｂ軸（図中の往路における偏光方向に一致）にω光
の偏光方向が平行なときのみ実現され、そのとき２ω光
が一方向（往路方向）へ出射する。それと反対な復路方
向へは２ω光は発生しないので、２ω光の外部共振器内
の内部損失は２方向に出射するものに比較して１／２と
することができ、ω光の２ω光への変換効率を向上する
ことができる。
【００２０】このような外部共振器を用いた第２高調波
発生装置においては、外部共振器の共振周波数とＬＤの
発振周波数とを合わせること、すなわち本来周波数的に
不安定なＬＤの発振周波数の安定化（ロック）を行なう
ことが非常に重要である。
発生装置においては、外部共振器の共振周波数とＬＤの
発振周波数とを合わせること、すなわち本来周波数的に
不安定なＬＤの発振周波数の安定化（ロック）を行なう
ことが非常に重要である。
【００２１】周波数安定化の方法として、ここでは光帰
還法を用いている。すなわち、ダイクロイックミラー１
２によりω光と２ω光を分離し、ω光のみをミラー１３
と偏光ビームスプリッタ５によってＬＤ１へ戻し、ＬＤ
１の発振周波数と外部共振器の共振周波数をロックする
ことができる。
還法を用いている。すなわち、ダイクロイックミラー１
２によりω光と２ω光を分離し、ω光のみをミラー１３
と偏光ビームスプリッタ５によってＬＤ１へ戻し、ＬＤ
１の発振周波数と外部共振器の共振周波数をロックする
ことができる。
【００２２】なお、各部品のディメンジョンは表１のと
おりである。
おりである。
【００２３】
【表１】
【００２４】また、このような第２高調波発生装置を光
ディスク、光磁気ディスク等の光記録媒体のピックアッ
プのデータ検出光源として用いれば、高密度のデータの
読み取りが可能となる。
ディスク、光磁気ディスク等の光記録媒体のピックアッ
プのデータ検出光源として用いれば、高密度のデータの
読み取りが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、非線形光学材料から一方向の
みへ２ω光を発生し出射できるので、ω光の２ω光への
変換効率が向上し、また、従来基本波の光源と外部共振
器間に挿入されていたファラデー回転子等の大型で高価
な光アイソレータが不要となるので、装置の小型化、製
造工程の簡略化、低価格化が達成されるという優れた効
果を有する。
みへ２ω光を発生し出射できるので、ω光の２ω光への
変換効率が向上し、また、従来基本波の光源と外部共振
器間に挿入されていたファラデー回転子等の大型で高価
な光アイソレータが不要となるので、装置の小型化、製
造工程の簡略化、低価格化が達成されるという優れた効
果を有する。
【図１】本発明の実施例のブロック図
【図２】従来例のブロック図
１ ＬＤ
２ ペルチェ素子
３ コリメータレンズ
４ アナモルフィックプリズムペア
５ 偏光ビームスプリッタ
６ λ／４板
７ モード整合レンズ
８Ａ 共振用のミラー
８Ｂ 共振用のミラー
９Ａ λ／４板
９Ｂ λ／４板
１０ ＫＮｂＯ３ 結晶
１１ ペルチェ素子
１２ ダイクロイックミラー
１３ ミラー
Claims (3)
- 【請求項１】直線偏光の基本波発生用の光源と、外部共
振器を有し基本波を第２高調波へ変換する非線形光学材
料とを備えた第２高調波発生装置において、該外部共振
器内には該非線形光学材料を挟んで２枚のλ／４板が配
置され、該２枚のλ／４板の結晶軸が基本波の偏光方向
に対して４５°傾けられていることを特徴とする第２高
調波発生装置。 - 【請求項２】前記光源と外部共振器との間の光軸上に、
偏光ビームスプリッタと結晶軸が基本波の偏光方向に対
して４５°傾けられたもう１枚のλ／４板が配置されて
いる第２高調波発生装置。 - 【請求項３】請求項１の第２高調波発生装置を記録され
たデータの検出光源として用いた光記録媒体のピックア
ップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3039186A JP2963220B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 第２高調波発生装置及び光記録媒体のピックアップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3039186A JP2963220B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 第２高調波発生装置及び光記録媒体のピックアップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04256932A true JPH04256932A (ja) | 1992-09-11 |
| JP2963220B2 JP2963220B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=12546080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3039186A Expired - Fee Related JP2963220B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 第２高調波発生装置及び光記録媒体のピックアップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2963220B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08171107A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-07-02 | Nec Corp | 光波長変換装置 |
| KR20030097331A (ko) * | 2002-06-20 | 2003-12-31 | 삼성전자주식회사 | 광픽업 |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3039186A patent/JP2963220B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08171107A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-07-02 | Nec Corp | 光波長変換装置 |
| KR20030097331A (ko) * | 2002-06-20 | 2003-12-31 | 삼성전자주식회사 | 광픽업 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2963220B2 (ja) | 1999-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080806 Year of fee payment: 9 |
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