JPH04320221A - Higher harmonic generation device - Google Patents
Higher harmonic generation deviceInfo
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- JPH04320221A JPH04320221A JP11545791A JP11545791A JPH04320221A JP H04320221 A JPH04320221 A JP H04320221A JP 11545791 A JP11545791 A JP 11545791A JP 11545791 A JP11545791 A JP 11545791A JP H04320221 A JPH04320221 A JP H04320221A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、複数の反射面で構成さ
れる共振器内に、非線形光学材料が配置された高調波発
生装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a harmonic generation device in which a nonlinear optical material is disposed within a resonator constituted by a plurality of reflecting surfaces.
【0002】0002
【従来の技術】近年、半導体レーザ等から出射される基
本波を非線形光学材料に通して半分の波長の第2高調波
を得る研究が行なわれている。第2高調波の発生を効率
よく行なうには、位相整合をとることなど様々な条件が
必要とされるが、一般には基本波の強度が強いほど第2
高調波を効率よく発生させることができる。このため、
ミラーを用いて共振器を構成し、この共振器内部に非線
形光学材料を配置して、基本波を共振器内部に閉じ込め
て増幅させることにより、第2高調波を効率よく発生さ
せる装置が種々提案されている。2. Description of the Related Art In recent years, research has been carried out to pass a fundamental wave emitted from a semiconductor laser or the like through a nonlinear optical material to obtain a second harmonic wave having half the wavelength. In order to efficiently generate the second harmonic, various conditions such as phase matching are required, but in general, the stronger the fundamental wave is, the more the second harmonic is generated.
Harmonics can be generated efficiently. For this reason,
Various devices have been proposed that efficiently generate second harmonics by constructing a resonator using mirrors, arranging nonlinear optical materials inside the resonator, and confining the fundamental wave inside the resonator and amplifying it. has been done.
【0003】そして、最近では装置の小型化及び第2高
調波への変換効率の向上を図るために、個別のミラーを
用いる外部共振器型のものから、非線形光学材料の内部
において基本波を共振させるモノリシック型のものへと
その主流が移行しつつある。Recently, in order to reduce the size of the device and improve the conversion efficiency to second harmonics, from an external resonator type that uses individual mirrors to a device that resonates the fundamental wave inside a nonlinear optical material. The mainstream is shifting to monolithic types that allow
【0004】図6には、このようなモノリシック型の共
振器を用いた第2高調波発生装置の一例が示されている
。FIG. 6 shows an example of a second harmonic generator using such a monolithic resonator.
【0005】この第2高調波発生装置1は、半導体レー
ザ(以下LDとする)2、コリメートレンズ3、モード
マッチングレンズ10及びKNbO3 結晶等からなる
非線形光学材料4によって構成されている。The second harmonic generator 1 is composed of a semiconductor laser (hereinafter referred to as LD) 2, a collimator lens 3, a mode matching lens 10, and a nonlinear optical material 4 made of KNbO3 crystal or the like.
【0006】LD2は、例えば波長860nmの基本波
7を出射する。非線形光学材料4の図中左右の2面は、
球面状に研磨加工されている。図中左側の面は基本波7
の入射面をなし、この面に基本波7に対して一部透過、
第2高調波8に対して反射の曲面ミラー5が形成されて
いる。また、図中右側の面は、第2高調波8の出射面を
なし、この面に基本波7に対して反射、第2高調波8に
対して透過の曲面ミラー6が形成されている。更に、非
線形光学材料4の図中下面は、基本波7及び第2高調波
8のいずれも反射する平面ミラー9をなしている。[0006] The LD 2 emits a fundamental wave 7 having a wavelength of 860 nm, for example. The two surfaces on the left and right in the figure of the nonlinear optical material 4 are
Polished into a spherical shape. The plane on the left side of the diagram is the fundamental wave 7
The fundamental wave 7 is partially transmitted through this surface,
A curved mirror 5 is formed to reflect the second harmonic 8. Further, the right side surface in the figure serves as an output surface for the second harmonic wave 8, and a curved mirror 6 that reflects the fundamental wave 7 and transmits the second harmonic wave 8 is formed on this surface. Furthermore, the lower surface of the nonlinear optical material 4 in the drawing forms a plane mirror 9 that reflects both the fundamental wave 7 and the second harmonic 8.
【0007】LD2から出射する波長860nmの基本
波7は、コリメートレンズ3、モードマッチングレンズ
10を通って、非線形光学材料4の曲面ミラー5から入
射する。この基本波7は、曲面ミラー6、平面ミラー9
及び曲面ミラー5で構成されるリング共振器内で反射し
共振して増幅される。そして、基本波7は、非線形光学
材料4内を所定の方向に通過するとき、その一部が波長
430nmの第2高調波8に変換され、曲面ミラー6を
透過して出力される。このようなモノリシック型の共振
器を用いれば、第2高調波への変換を効率よく行なうこ
とができるとともに、第2高調波発生装置の小型化を図
ることができる。A fundamental wave 7 having a wavelength of 860 nm emitted from the LD 2 passes through a collimating lens 3 and a mode matching lens 10, and enters a curved mirror 5 made of a nonlinear optical material 4. This fundamental wave 7 is transmitted to the curved mirror 6 and the flat mirror 9.
It is reflected within a ring resonator constituted by a curved mirror 5, resonates, and is amplified. When the fundamental wave 7 passes through the nonlinear optical material 4 in a predetermined direction, a part of it is converted into a second harmonic wave 8 having a wavelength of 430 nm, which is transmitted through the curved mirror 6 and output. If such a monolithic resonator is used, conversion to the second harmonic can be performed efficiently, and the second harmonic generator can be downsized.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図6の第2高調波発生
装置1において、例えば、入射側の曲面ミラー5が点B
を中心とし、出力側の曲面ミラー6が点Aを中心とする
曲率半径4.5mmの球面をなし、点A、Bから0.3
mmの位置に平面ミラー9が形成されており、曲面ミラ
ー5、6間の距離を5.5mmとすると、基本波7を、
中心軸ABから1mmの距離の点に入射し、屈折後に軸
ABと平行になるような角度に入射した場合にのみ共振
させることができる。[Problems to be Solved by the Invention] In the second harmonic generator 1 shown in FIG. 6, for example, the curved mirror 5 on the incident side
The curved mirror 6 on the output side forms a spherical surface with a radius of curvature of 4.5 mm centered on point A, and 0.3 mm from points A and B.
A plane mirror 9 is formed at a position of mm, and if the distance between curved mirrors 5 and 6 is 5.5 mm, the fundamental wave 7 is
Resonance can be achieved only when the beam is incident at a point 1 mm away from the central axis AB and at an angle such that it becomes parallel to the axis AB after refraction.
【0009】そして、この入射スポットや入射角度がわ
ずかにずれても、リング型に反射する度に光路が徐々に
ずれることになるため、共振させることが困難となる。
このように、従来の第2高調波発生装置では、基本波7
の入射スポットや入射角度が極めて厳密に要求され、構
成部品のアライメントに手間がかかり、製造が困難であ
るという問題点があった。[0009] Even if the incident spot or angle of incidence shifts slightly, the optical path will gradually shift each time it is reflected in a ring shape, making it difficult to achieve resonance. In this way, in the conventional second harmonic generator, the fundamental wave 7
The problem is that the incident spot and angle of incidence are extremely strictly required, and alignment of component parts is time-consuming and difficult to manufacture.
【0010】したがって、本発明の目的は、基本波の入
射スポットを広くとれるようにして構成部品の組付け精
度に対する許容度を高めることができるようにした高調
波発生装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a harmonic generation device that can widen the incident spot of the fundamental wave and increase the tolerance for assembly accuracy of component parts.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、複数の反射面で構成される共振器内に、非
線形光学材料が配置された高調波発生装置において、前
記反射面の少なくとも一つが回転放物面をなすことを特
徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a harmonic generation device in which a nonlinear optical material is disposed in a resonator constituted by a plurality of reflective surfaces. At least one of them is a paraboloid of revolution.
【0012】以下、本発明について具体例を挙げて更に
詳細に説明する。[0012] The present invention will be explained in more detail below by giving specific examples.
【0013】本発明において、基本波を発生する光源と
しては、LDが好ましく用いられるが、YAGなどの固
体レーザ等を用いてもよい。また、基本波は、常法に従
ってコリメートレンズ、モードマッチングレンズなどを
通して共振器に照射することが好ましい。その他、目的
に応じて各種の光学材料を組合せてもよい。In the present invention, an LD is preferably used as the light source for generating the fundamental wave, but a solid-state laser such as YAG may also be used. Further, it is preferable that the fundamental wave is irradiated to the resonator through a collimating lens, a mode matching lens, etc. according to a conventional method. In addition, various optical materials may be combined depending on the purpose.
【0014】基本波を増幅させるための共振器は、非線
形光学材料の外側に別体からなるミラーを配置した外部
共振器であってもよいが、好ましくは、非線形光学材料
を含むブロックの端面をミラーにして内部で反射させる
モノリシック型共振器が採用される。The resonator for amplifying the fundamental wave may be an external resonator in which a separate mirror is arranged outside the nonlinear optical material, but preferably the end face of the block containing the nonlinear optical material is A monolithic resonator is used that uses a mirror to reflect the light internally.
【0015】外部共振器の場合は、少なくとも一つのミ
ラーを回転放物面をなすものとすればよい。モノリシッ
ク型共振器の場合は、非線形光学材料を含むブロックの
少なくとも一つの端面を回転放物面とし、その面に反射
膜を設けて曲面ミラーを形成すればよい。ここで、非線
形光学材料を含むブロックとは、全体が非線形光学材料
からなるブロックの他、非線形光学材料の端面にガラス
、プラスチックなどの透明基材を接合したブロックなど
を意味する。In the case of an external resonator, at least one mirror may form a paraboloid of revolution. In the case of a monolithic resonator, at least one end surface of a block containing a nonlinear optical material may be a paraboloid of revolution, and a reflective film may be provided on that surface to form a curved mirror. Here, the block containing a nonlinear optical material refers to a block made entirely of a nonlinear optical material, as well as a block in which a transparent base material such as glass or plastic is bonded to the end face of a nonlinear optical material.
【0016】モノリシック型共振器とする場合の好まし
い態様の一つとしては、非線形光学材料を含むブロック
の両端面が、反射膜を有する焦点及び回転軸の一致した
回転放物面をなし、かつ、前記回転軸に沿った平面ミラ
ーが形成されており、これらの回転放物面及び平面ミラ
ーによってリング型の共振器が構成されているものが挙
げられる。In a preferred embodiment of the monolithic resonator, both end surfaces of the block containing the nonlinear optical material form a paraboloid of revolution having a reflective film and having a focal point and a rotation axis that coincide, and An example is one in which a plane mirror is formed along the rotation axis, and a ring-shaped resonator is constituted by the paraboloid of rotation and the plane mirror.
【0017】モノリシック型共振器とする場合の別の好
ましい態様としては、非線形光学材料を含むブロックの
両端面が、反射膜を有する焦点及び回転軸の一致した回
転放物面をなし、これらの回転放物面によってスタンデ
ィングウェーブ型の共振器が構成されているものが挙げ
られる。In another preferred embodiment of the monolithic resonator, both end surfaces of the block containing the nonlinear optical material form a paraboloid of revolution having a reflective film and having a focal point and a rotation axis that coincide, and the rotation of these One example is one in which a standing wave type resonator is configured by a paraboloid.
【0018】また、本発明の高調波発生装置は、第2高
調波以外の高調波を用いる場合にも応用できるものであ
る。The harmonic generator of the present invention can also be applied to cases where harmonics other than the second harmonic are used.
【0019】[0019]
【作用】回転放物面をなす反射面は、回転軸に平行に入
射する光を回転軸上の一点(焦点)に集め、かつ、焦点
を通って入射する光を回転軸と平行に反射する作用を有
している。したがって、上記焦点を通る斜めの光路と、
回転軸と平行な光路とによって共振経路を構成しておけ
ば、基本波を入射面で屈折した後に回転放物面の回転軸
と平行になるような角度で入射すれば、基本波の入射位
置を入射面の任意の箇所に設定しても、基本波を共振さ
せることが可能となる。このため、入射光のアライメン
トを容易にすることができる。[Operation] A reflective surface forming a paraboloid of rotation focuses light incident parallel to the rotation axis to a single point (focal point) on the rotation axis, and reflects light incident through the focal point parallel to the rotation axis. It has an effect. Therefore, an oblique optical path passing through the focal point,
If a resonance path is formed by an optical path parallel to the axis of rotation, then if the fundamental wave is refracted at the incident surface and then incident at an angle parallel to the axis of rotation of the paraboloid of revolution, the incident position of the fundamental wave can be changed. It is possible to cause the fundamental wave to resonate even if it is set at any location on the incident surface. Therefore, alignment of incident light can be facilitated.
【0020】[0020]
【実施例】図1、2には、本発明の第2高調波発生装置
の一実施例が示されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 and 2 show an embodiment of a second harmonic generator according to the present invention.
【0021】この第2高調波発生装置11は、レーザ光
源としてのLD13、コリメートレンズ15、モードマ
ッチングレンズ16、モノリシック型共振器17が順次
配列されて構成されている。LD13は、波長860n
mの基本波27を出射し、コリメートレンズ15、モー
ドマッチングレンズ16は、この基本波27を所定のビ
ームにしてモノリシック型共振器17に照射する。The second harmonic generator 11 is constructed by sequentially arranging an LD 13 as a laser light source, a collimating lens 15, a mode matching lens 16, and a monolithic resonator 17. LD13 has a wavelength of 860n
A fundamental wave 27 of m is emitted, and the collimator lens 15 and mode matching lens 16 convert this fundamental wave 27 into a predetermined beam and irradiate it onto the monolithic resonator 17 .
【0022】モノリシック型共振器17は、非線形光学
結晶19の両端面を、点Aを通る結晶のa軸を回転軸と
し、点Aを焦点とする回転放物面に形成してある。そし
て、基本波27の入射側の面は、基本波27を93%反
射する反射膜を蒸着によって形成し、曲面ミラー21と
している。また、第2高調波29の出力側の面は、基本
波27を99.9%反射し、第2高調波29を90%透
過する反射膜を同じく蒸着によって形成し、曲面ミラー
23としている。更に、非線形光学結晶19をa軸に沿
って平面にカットし、この面を基本波27、第2高調波
29ともに全反射する平面ミラー25としてある。In the monolithic resonator 17, both end faces of a nonlinear optical crystal 19 are formed into a paraboloid of rotation with the a-axis of the crystal passing through point A as the axis of rotation and point A as the focal point. A reflective film that reflects 93% of the fundamental wave 27 is formed by vapor deposition on the surface on the incident side of the fundamental wave 27, thereby forming the curved mirror 21. Further, on the output side surface of the second harmonic wave 29, a reflective film that reflects 99.9% of the fundamental wave 27 and transmits 90% of the second harmonic wave 29 is formed by vapor deposition, thereby forming the curved mirror 23. Furthermore, the nonlinear optical crystal 19 is cut into a plane along the a-axis, and this plane is used as a plane mirror 25 that totally reflects both the fundamental wave 27 and the second harmonic wave 29.
【0023】非線形光学材料19としては、この実施例
ではKNbO3 結晶を用いたが、その他にKTiOP
O4 、KH2 PO4 、LiNbO3 等の各種の
非線形光学結晶、有機非線形光学材料等を用いることが
できる。As the nonlinear optical material 19, KNbO3 crystal was used in this example, but KTiOP
Various nonlinear optical crystals such as O4, KH2PO4, LiNbO3, organic nonlinear optical materials, etc. can be used.
【0024】この第2高調波発生装置11を用い、LD
13から波長860nmの基本波27を出射させ、コリ
メートレンズ15、モードマッチングレンズ16を通し
てモノリシック型共振器17の曲面ミラー21の点Bに
照射する。基本波27は、曲面ミラー21を通し屈折し
てモノリシック型共振器17内に入射するが、モノリシ
ック型共振器17内で入射光がa軸と平行になるように
、基本波27の入射角を設定する。Using this second harmonic generator 11, the LD
A fundamental wave 27 with a wavelength of 860 nm is emitted from the mirror 13 and is irradiated to point B of the curved mirror 21 of the monolithic resonator 17 through the collimating lens 15 and the mode matching lens 16. The fundamental wave 27 is refracted through the curved mirror 21 and enters the monolithic resonator 17, but the incident angle of the fundamental wave 27 is adjusted so that the incident light becomes parallel to the a-axis within the monolithic resonator 17. Set.
【0025】こうして基本波27を曲面ミラー21の点
Bから入射すると、基本波27は、対向する曲面ミラー
23の点Cに当たって反射し、a軸上の点Aに向かい、
平面ミラー25で反射されて曲面ミラー21の点Dに当
たる。この光は、点Aを通ってきた光であるため、再び
a軸と平行に反射され、対向する曲面ミラー23の点E
に当たる。更に、曲面ミラー23で反射され、a軸上の
点Aに向かい、平面ミラー25で反射されて、曲面ミラ
ー21の点Bに戻る。こうして元の光と重なり合うため
、進行波型の共振がなされ、基本波27が増幅される。When the fundamental wave 27 is thus incident from point B on the curved mirror 21, the fundamental wave 27 hits point C on the opposing curved mirror 23, is reflected, and heads toward point A on the a-axis,
It is reflected by the plane mirror 25 and hits point D on the curved mirror 21. Since this light has passed through point A, it is reflected again parallel to the a-axis, and is reflected at point E of the opposing curved mirror 23.
corresponds to Furthermore, it is reflected by the curved mirror 23 and heads for point A on the a-axis, is reflected by the plane mirror 25, and returns to point B of the curved mirror 21. Since it overlaps with the original light in this way, traveling wave type resonance occurs and the fundamental wave 27 is amplified.
【0026】この場合、基本波27のビームは、点B−
C、点D−Eの中間付近でウェストを持つので、例えば
a軸方向で位相整合するように非線形光学結晶19の結
晶方位を合わせておけば、基本波27が点B−C、点D
−E間を通るときにその一部が波長430nmの第2高
調波29に変換され、この第2高調波29が出力側の曲
面ミラー23から出射される。In this case, the beam of the fundamental wave 27 is at point B-
Since it has a waist near the middle between C and points D and D, if the crystal orientation of the nonlinear optical crystal 19 is adjusted so that the phase is matched in the a-axis direction, the fundamental wave 27 will be located between points B and C and D.
-E, a part of it is converted into a second harmonic wave 29 with a wavelength of 430 nm, and this second harmonic wave 29 is emitted from the curved mirror 23 on the output side.
【0027】このように、曲面ミラー21、23が焦点
及び回転軸が共通の回転放物面をなし、平面ミラー25
が回転軸に沿った面をなすので、基本波27を入射する
点Bの位置を曲面ミラー21のどの位置にとっても、上
記のような光路による共振が可能となり、基本波27の
入射スポットを広くとれ、基本波27の入射方向を設定
するアライメントが容易になる。なお、基本波27を、
平面ミラー25に対して垂直な平面に沿った点に入射す
れば、点BとD、点CとEとが重なることになるので、
3回の反射で元に戻る形の共振器となる。In this way, the curved mirrors 21 and 23 form a paraboloid of revolution with a common focal point and rotation axis, and the flat mirror 25
forms a surface along the rotation axis, so no matter where the point B on which the fundamental wave 27 is incident is placed on the curved mirror 21, resonance is possible through the optical path as described above, and the incident spot of the fundamental wave 27 can be widened. This facilitates alignment for setting the direction of incidence of the fundamental wave 27. In addition, the fundamental wave 27 is
If the light is incident on a point along a plane perpendicular to the plane mirror 25, points B and D and points C and E will overlap, so
It becomes a resonator that returns to its original shape after three reflections.
【0028】図3には、本発明の第2高調波発生装置の
他の実施例が示されている。なお、以下の実施例におい
ては、図1及び図2の実施例の装置と実質的に同一の部
分には同符合を付し、その説明を省略する。FIG. 3 shows another embodiment of the second harmonic generator of the present invention. In the following embodiments, parts that are substantially the same as those in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.
【0029】この実施例は、基本的には図1、2に示し
た実施例の装置と同じ構造をなすものであるが、直方体
をなす非線形光学結晶19と、ガラスブロック33とで
モノリシック型共振器31を構成している点が異なって
いる。すなわち、ガラスブロック33は、その両端面が
回転軸及び焦点を共通とする回転放物面をなし、これら
の面が前記実施例と同様な曲面ミラー21、23をなし
ている。また、回転軸に沿った平面を有し、この面が基
本波27及び第2高調波29に対して全反射の平面ミラ
ー25をなしている。This embodiment basically has the same structure as the device of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, but monolithic resonance is achieved using a rectangular nonlinear optical crystal 19 and a glass block 33. The difference is that a container 31 is configured. That is, both end surfaces of the glass block 33 form a paraboloid of revolution having a common rotation axis and focal point, and these surfaces form curved mirrors 21 and 23 similar to those of the previous embodiment. Further, it has a plane along the rotation axis, and this plane forms a plane mirror 25 that totally reflects the fundamental wave 27 and the second harmonic 29.
【0030】ガラスブロック33の平面ミラー25と対
向する面の中央部には、切欠きが形成されており、この
切欠きに直方体状の非線形光学結晶19が嵌込まれ、光
学用接着剤35、37を介して接合されている。光学用
接着剤35、37は、ガラスブロック33と同じ屈折率
のものとされ、ガラスブロック33と接着剤層との間で
反射防止がなされている。また、非線形光学結晶19の
接合面には、接着剤層との間の反射を防止するため、反
射防止膜が形成されている。A notch is formed in the center of the surface of the glass block 33 facing the plane mirror 25, and a rectangular nonlinear optical crystal 19 is fitted into this notch, and an optical adhesive 35, They are joined via 37. The optical adhesives 35 and 37 have the same refractive index as the glass block 33, and antireflection is achieved between the glass block 33 and the adhesive layer. Further, an anti-reflection film is formed on the bonding surface of the nonlinear optical crystal 19 to prevent reflection from the adhesive layer.
【0031】この実施例の装置は、曲面ミラー21から
入射した基本波27が、前記実施例と同様な光路B→C
→A→D→E→A→Bをとって共振し、増幅がなされる
ようになっている。そして、例えば点B−C方向で位相
整合するように非線形光学結晶19の結晶方位を合わせ
ておけば、基本波27の一部がその光路を通るときに第
2高調波29に変換され、出力側の曲面ミラー23から
出射される。この実施例では、非線形光学結晶19の端
面を平面にカットすればよく、曲面研磨が必要なくなる
とともに、非線形光学結晶19の使用量を少なくできる
ので、製造コストを低減することができる。In the device of this embodiment, the fundamental wave 27 incident from the curved mirror 21 follows the same optical path B→C as in the previous embodiment.
→ A → D → E → A → B, resonates, and is amplified. For example, if the crystal orientation of the nonlinear optical crystal 19 is adjusted so that the phase is matched in the direction of point B-C, a part of the fundamental wave 27 is converted into a second harmonic wave 29 when passing through the optical path, and is output. The light is emitted from the curved mirror 23 on the side. In this embodiment, it is sufficient to cut the end face of the nonlinear optical crystal 19 into a flat surface, eliminating the need for curved surface polishing and reducing the amount of the nonlinear optical crystal 19 used, thereby reducing manufacturing costs.
【0032】図4には、本発明の第2高調波発生装置の
更に他の実施例が示されている。FIG. 4 shows still another embodiment of the second harmonic generator of the present invention.
【0033】この実施例は、モノリシック型共振器とし
てスタンディングウェーブ型の共振器39を採用したも
のである。すなわち、非線形光学結晶19の両端面をa
軸を共通の回転軸とし、a軸上のA点を共通の焦点とす
る回転放物面に形成し、基本波27の入射側の面に、基
本波27に対して一部透過、第2高調波29に対して反
射の反射膜を形成して曲面ミラー21とし、第2高調波
29の出力側の面に、基本波27に対して反射、第2高
調波29に対して透過の反射膜を形成して曲面ミラー2
3とする。In this embodiment, a standing wave type resonator 39 is used as the monolithic type resonator. That is, both end faces of the nonlinear optical crystal 19 are
It is formed into a paraboloid of revolution with the axis as a common rotational axis and the point A on the a-axis as a common focus, and a part of the fundamental wave 27 is partially transmitted and a second A curved mirror 21 is formed by forming a reflective film that reflects the harmonic wave 29, and on the output side surface of the second harmonic wave 29, the fundamental wave 27 is reflected and the second harmonic wave 29 is transmitted. Curved mirror 2 by forming a film
Set it to 3.
【0034】この実施例の装置では、基本波27を入射
側の曲面ミラー21の点Bから入射した後にa軸と平行
になるように入射させると、入射光は、点C→A→D→
E→A→Bの光路を通って共振する。この場合、点Aを
通るときに反射されずにそのまま直進する点が、図1、
2の実施例と異なっている。そして、例えばa軸方向で
位相整合するように非線形光学結晶19の結晶方位を合
わせておけば、基本波27が点B−C、点D−E間を通
るときにその一部が波長430nmの第2高調波29に
変換され、この第2高調波29が出力側の曲面ミラー2
3から出射される。In the device of this embodiment, when the fundamental wave 27 is made incident from point B of the curved mirror 21 on the incident side and then made incident parallel to the a-axis, the incident light changes from point C→A→D→
It resonates through the optical path of E→A→B. In this case, the point that goes straight without being reflected when passing through point A is shown in Figure 1.
This is different from the second embodiment. For example, if the crystal orientation of the nonlinear optical crystal 19 is adjusted so that the phase is matched in the a-axis direction, when the fundamental wave 27 passes between points B-C and D-E, a part of it will have a wavelength of 430 nm. The second harmonic wave 29 is converted into a second harmonic wave 29, and this second harmonic wave 29 is output from the curved mirror 2 on the output side.
It is emitted from 3.
【0035】図5には、本発明の第2高調波発生装置の
更に他の実施例が示されている。FIG. 5 shows still another embodiment of the second harmonic generator of the present invention.
【0036】この実施例は、図4に示したスタンディン
グウェーブ型の共振器39を点Aの箇所で回転軸aに対
して垂直に切断し、この切断面を基本波27に対して一
部透過、第2高調波29に対して反射の平面ミラー43
とし、これと対向する回転放物面をなす面を基本波27
に対して反射、第2高調波29に対して透過の曲面ミラ
ー23としたものである。In this embodiment, the standing wave type resonator 39 shown in FIG. , a reflective plane mirror 43 for the second harmonic 29.
The surface forming a paraboloid of revolution facing this is the fundamental wave 27
The curved mirror 23 reflects the second harmonic wave 29 and transmits the second harmonic wave 29.
【0037】この実施例の装置では、基本波27を平面
ミラー43の任意の点Fにa軸と平行になるように入射
すると、入射光は、点G→A→I→H→I→A→G→F
→Gの光路を通って、いわゆる往復振動型の共振をする
。そして、例えばa軸方向で位相整合するように非線形
光学結晶19の結晶方位を合わせておけば、基本波27
が点F−G、点I−H間を通るときにその一部が波長4
30nmの第2高調波29に変換され、この第2高調波
29が曲面ミラー23及び平面ミラー43から出射され
る。In the device of this embodiment, when the fundamental wave 27 is incident on an arbitrary point F of the plane mirror 43 parallel to the a-axis, the incident light moves from point G→A→I→H→I→A →G→F
→It passes through the optical path of G and causes so-called reciprocating vibration type resonance. For example, if the crystal orientation of the nonlinear optical crystal 19 is adjusted so that the phase is matched in the a-axis direction, the fundamental wave 27
passes between points FG and I-H, a part of it has wavelength 4
It is converted into a second harmonic wave 29 of 30 nm, and this second harmonic wave 29 is emitted from the curved mirror 23 and the plane mirror 43.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
共振器を構成する複数の反射面の少なくとも一つを回転
放物面としたことにより、基本波の入射位置を広くとる
ことが可能となり、基本波の入射位置を設定するアライ
メントが容易になる。したがって、装置の組立てが容易
となり、歩留まりも向上する。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
By making at least one of the plurality of reflecting surfaces constituting the resonator a paraboloid of revolution, it is possible to widen the incident position of the fundamental wave, and alignment for setting the incident position of the fundamental wave becomes easy. Therefore, assembly of the device is facilitated and yield is improved.
【図1】本発明の第2高調波発生装置の一実施例を示す
側面図FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the second harmonic generator of the present invention.
【図2】同第2高調波発生装置の平面図[Figure 2] Plan view of the second harmonic generator
【図3】本発明
の第2高調波発生装置の他の実施例を示す側面図FIG. 3 is a side view showing another embodiment of the second harmonic generator of the present invention.
【図4】本発明の第2高調波発生装置の更に他の実施例
を示す側面図FIG. 4 is a side view showing still another embodiment of the second harmonic generator of the present invention.
【図5】本発明の第2高調波発生装置の更に他の実施例
を示す側面図FIG. 5 is a side view showing still another embodiment of the second harmonic generator of the present invention.
【図6】従来の第2高調波発生装置を示す側面図[Fig. 6] Side view showing a conventional second harmonic generator
【符号
の説明】
11 第2高調波発生装置
13 半導体レーザ(LD)
15 コリメートレンズ
16 モードマッチングレンズ
17 モノリシック型共振器
19 非線形光学結晶
21 曲面ミラー
23 曲面ミラー
25 平面ミラー
27 基本波
29 第2高調波
31 モノリシック型共振器
39 モノリシック型共振器
41 モノリシック型共振器
43 平面ミラー[Explanation of symbols] 11 Second harmonic generator 13 Semiconductor laser (LD) 15 Collimating lens 16 Mode matching lens 17 Monolithic resonator 19 Nonlinear optical crystal 21 Curved mirror 23 Curved mirror 25 Plane mirror 27 Fundamental wave 29 Second harmonic Wave 31 Monolithic resonator 39 Monolithic resonator 41 Monolithic resonator 43 Plane mirror
Claims (4)
線形光学材料が配置された高調波発生装置において、前
記反射面の少なくとも一つが回転放物面をなすことを特
徴とする高調波発生装置。1. A harmonic generation device in which a nonlinear optical material is disposed in a resonator constituted by a plurality of reflecting surfaces, wherein at least one of the reflecting surfaces forms a paraboloid of revolution. wave generator.
て、非線形光学材料を含むブロックの少なくとも一つの
端面が反射膜を有する回転放物面をなしている請求項1
の高調波発生装置。2. The resonator is a monolithic resonator, and at least one end face of the block containing a nonlinear optical material forms a paraboloid of revolution having a reflective film.
harmonic generator.
、反射膜を有する焦点及び回転軸の一致した回転放物面
をなし、かつ、前記回転軸に沿った平面ミラーが形成さ
れており、これらの回転放物面及び平面ミラーによって
リング型の共振器が構成されている請求項2の高調波発
生装置。3. Both end surfaces of the block containing the nonlinear optical material form a paraboloid of revolution having a reflective film and having a focal point and a rotation axis coincident with each other, and a plane mirror is formed along the rotation axis, 3. The harmonic generation device according to claim 2, wherein a ring-shaped resonator is constituted by the paraboloid of revolution and the plane mirror.
、反射膜を有する焦点及び回転軸の一致した回転放物面
をなし、これらの回転放物面によってスタンディングウ
ェーブ型の共振器が構成されている請求項2の高調波発
生装置。4. Both end surfaces of the block containing the nonlinear optical material form paraboloids of rotation having a reflective film and whose focal point and rotation axis coincide, and these paraboloids of rotation constitute a standing wave type resonator. 3. The harmonic generator according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11545791A JPH04320221A (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Higher harmonic generation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11545791A JPH04320221A (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Higher harmonic generation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04320221A true JPH04320221A (en) | 1992-11-11 |
Family
ID=14663032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11545791A Withdrawn JPH04320221A (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Higher harmonic generation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04320221A (en) |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP11545791A patent/JPH04320221A/en not_active Withdrawn
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