JPH04323627A - Optical wavelength conversion method - Google Patents
Optical wavelength conversion methodInfo
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- JPH04323627A JPH04323627A JP3092062A JP9206291A JPH04323627A JP H04323627 A JPH04323627 A JP H04323627A JP 3092062 A JP3092062 A JP 3092062A JP 9206291 A JP9206291 A JP 9206291A JP H04323627 A JPH04323627 A JP H04323627A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】レーザビームによるレーザ加工で
は、波長が短い程、焦点を小さく絞れ、より精密な加工
が可能になるので、波長の短いレーザビームとして、レ
ーザビームの第二高調波が使用される。[Industrial Application Field] In laser processing using a laser beam, the shorter the wavelength, the smaller the focus and the more precise processing becomes possible, so the second harmonic of the laser beam is used as the laser beam with the shorter wavelength. be done.
【0002】本発明は、光波長変換素子タイプIIを用
いて、直線偏光レーザビームの第二高調波を発生させる
光波長変換方法に関し、特に、高効率な光波長変換方法
に関するものである。The present invention relates to an optical wavelength conversion method for generating a second harmonic of a linearly polarized laser beam using an optical wavelength conversion element type II, and particularly relates to a highly efficient optical wavelength conversion method.
【0003】0003
【従来の技術】従来の光波長変換方法を図面に基づいて
説明する。図2、図3は、従来の光波長変換装置の構成
と動作を示す図である。光波長変換素子タイプIIには
、その結晶の波長変換軸(位相整合方向)が、図の22
になるように設置したKTP結晶21を用いる。KTP
結晶21は、結晶の波長変換軸22と入射光の偏光方向
との方位関係によって、その第二高調波変換効率が決ま
る。図2、図3に示すように、入射レーザビーム(基本
波)23のうち偏光方向が図の偏光方向25の成分(波
長変換軸のX軸に対し±π/4)のみが、KTP結晶2
1を通過する間にその一部が第二高調波に変換されて、
KTP結晶21から射出され、その他の偏光方向のもの
は素通りする。したがって、この射出レーザビーム24
は基本波と第二高調波の混在波であり、基本波の偏光方
向はX軸と平行のものと垂直のものの2つ、第二高調波
の偏光方向はX軸と垂直(図の偏光方向26)のものと
なる。2. Description of the Related Art A conventional optical wavelength conversion method will be explained with reference to the drawings. 2 and 3 are diagrams showing the configuration and operation of a conventional optical wavelength conversion device. In the optical wavelength conversion element type II, the wavelength conversion axis (phase matching direction) of the crystal is 22 in the figure.
A KTP crystal 21 installed so as to be used is used. KTP
The second harmonic conversion efficiency of the crystal 21 is determined by the azimuth relationship between the wavelength conversion axis 22 of the crystal and the polarization direction of the incident light. As shown in FIGS. 2 and 3, only the component whose polarization direction is polarization direction 25 (±π/4 with respect to the X axis of the wavelength conversion axis) of the incident laser beam (fundamental wave) 23 is transmitted to the KTP crystal 2
1, a part of it is converted to the second harmonic,
Light is emitted from the KTP crystal 21, and light with other polarization directions passes through. Therefore, this emitted laser beam 24
is a mixed wave of the fundamental wave and the second harmonic, and the fundamental wave has two polarization directions, one parallel to the X-axis and one perpendicular to it, and the polarization direction of the second harmonic is perpendicular to the X-axis (the polarization direction in the figure 26).
【0004】KTP結晶に代表される光波長変換素子タ
イプIIを用いて第二高調波を発生させる従来の方法は
、上述のような配置の光波長変換素子タイプIIにレー
ザビームを1回だけ通過させて、光波長変換素子タイプ
IIから射出された基本波と第二高調波が混在するレー
ザビームを、基本波反射・第二高調波透過のダイクロイ
ックミラー(図示せず)などにより、基本波と第二高調
波に分離し、そこから第二高調波を取り出している。[0004] The conventional method of generating second harmonics using an optical wavelength conversion element type II, typified by a KTP crystal, is to pass a laser beam through the optical wavelength conversion element type II arranged as described above only once. Then, the laser beam emitted from the optical wavelength conversion element type II, in which the fundamental wave and the second harmonic are mixed, is converted into the fundamental wave and the second harmonic using a dichroic mirror (not shown) that reflects the fundamental wave and transmits the second harmonic. It is separated into second harmonics, and the second harmonics are extracted from there.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光波長
変換素子タイプIIを用いた方法では、KTP結晶21
を通過した出射レーザビーム24の中に、第二高調波に
変換されなかった基本波が多く残っており、従来は、こ
の残った基本波を再び第二高調波に変換する技術はなく
、この残った基本波が無駄になるという問題点があった
。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional method using the optical wavelength conversion element type II, the KTP crystal 21
In the emitted laser beam 24 that has passed through, there remains a large amount of the fundamental wave that has not been converted to the second harmonic. Conventionally, there is no technology to convert this remaining fundamental wave back into the second harmonic. There was a problem that the remaining fundamental wave was wasted.
【0006】本発明は、上記問題点を解決し、光波長変
換素子タイプIIを用いた方法によって、光波長変換素
子タイプII通過後の射出レーザビーム中に残った基本
波を再び第二高調波に変換し、無駄なく利用できる光波
長変換方法を提供することをその課題とする。The present invention solves the above problems and converts the fundamental wave remaining in the emitted laser beam after passing through the optical wavelength conversion element type II into a second harmonic by a method using the optical wavelength conversion element type II. The objective is to provide an optical wavelength conversion method that can be used without waste.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の光波長変換方法
は、上記の課題を解決するために、直線偏光のレーザビ
ーム基本波を光波長変換素子タイプIIを用いて第二高
調波に変換する光波長変換方法において、直線偏光方向
を光波長変換素子タイプIIの変換方向に合わせた基本
波を、此の基本波を反射し第二高調波を透過するハーフ
ミラーを介して、光波長変換素子タイプIIに入射し、
この基本波の一部を第二高調波に変換して、残りの基本
波と第二高調波とが混在する第1混在波を出射し、この
第1混在波を、ファラデー旋光手段を通し、全反射手段
によって反射して、再び前記旋光手段を前記と逆方向か
ら通すことにより、この第1混在波中の前記残りの基本
波の直線偏光方向を前記光波長変換素子タイプIIの変
換方向に合わせると共に、この第1混在波中の第二高調
波の直線偏光方向を前記光波長変換素子タイプIIの変
換方向から外して、前記光波長変換素子タイプIIに前
記と逆方向から入射し、この第1混在波中の前記残りの
基本波の一部を第二高調波に変換すると共に、この第1
混在波中の第二高調波を前記光波長変換素子タイプII
を素通りさせて、光波長変換素子タイプIIから、往路
において変換され復路は素通りした第二高調波と、復路
において変換された第二高調波と、残った基本波とが混
在する第2混在波を出射し、この第2混在波を、前記ハ
ーフミラーを介して、基本波と第二高調波とに分離する
ことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the optical wavelength conversion method of the present invention converts a linearly polarized laser beam fundamental wave into a second harmonic using an optical wavelength conversion element type II. In the optical wavelength conversion method, a fundamental wave whose linear polarization direction is aligned with the conversion direction of the optical wavelength conversion element type II is converted into optical wavelength by passing it through a half mirror that reflects this fundamental wave and transmits the second harmonic. incident on element type II,
A part of this fundamental wave is converted into a second harmonic, a first mixed wave in which the remaining fundamental wave and second harmonic are mixed is emitted, and this first mixed wave is passed through Faraday optical rotation means, By reflecting by the total reflection means and passing through the optical rotation means again from the opposite direction, the linear polarization direction of the remaining fundamental wave in the first mixed wave is changed to the conversion direction of the optical wavelength conversion element type II. At the same time, the linear polarization direction of the second harmonic in the first mixed wave is removed from the conversion direction of the optical wavelength conversion element type II, and the second harmonic is incident on the optical wavelength conversion element type II from the opposite direction. A part of the remaining fundamental wave in the first mixed wave is converted into a second harmonic, and this first
The second harmonic in the mixed wave is converted to the optical wavelength conversion element type II.
The optical wavelength conversion element type II generates a second mixed wave in which the second harmonic that was converted on the outward path and passed through on the return path, the second harmonic that was converted on the return path, and the remaining fundamental wave are mixed. is emitted, and this second mixed wave is separated into a fundamental wave and a second harmonic through the half mirror.
【0008】[0008]
【作用】本発明は、上記の構成により、光波長変換素子
タイプIIを用いた光波長変換方法において、光波長変
換素子タイプII通過後の出射レーザビーム中に残って
いる第二高調波に変換されなかった基本波と第二高調波
との第1混在波を、ファラデー旋光手段を通し、次いで
、全反射手段によって反射して、再び前記ファラデー旋
光手段に前記と逆方向から通すことにより、この第1混
在波中の前記残りの基本波の直線偏光方向を前記光波長
変換素子タイプIIの変換方向に合わせると共に、この
第1混在波中の第二高調波の直線偏光方向を前記光波長
変換素子タイプIIの変換方向から外して、前記光波長
変換素子タイプIIに前記と逆方向から入射することに
より、この第1混在波中の前記残りの基本波の一部を第
二高調波に変換すると共に、この第1混在波中の第二高
調波を前記光波長変換素子タイプIIを素通りさせて、
光波長変換素子タイプIIから、往路において変換され
復路は素通りした第二高調波と、復路において変換され
た第二高調波と、残った基本波とが混在する第2混在波
を出射し、この第2混在波を、ハーフミラーを介して、
基本波と第二高調波とに分離することにより、高価な光
波長変換素子タイプIIの数を増やすことなく、入射レ
ーザビームのエネルギに対する第二高調波の変換効率を
大きくすることができる。[Operation] With the above-described configuration, the present invention provides a method of converting optical wavelength using an optical wavelength conversion element type II, in which the second harmonic is converted into the second harmonic remaining in the output laser beam after passing through the optical wavelength conversion element type II. The first mixed wave of the fundamental wave and the second harmonic that has not been detected is passed through the Faraday optical rotation means, then reflected by the total reflection means, and passed through the Faraday optical rotation means again from the opposite direction. The linear polarization direction of the remaining fundamental wave in the first mixed wave is adjusted to the conversion direction of the optical wavelength conversion element type II, and the linear polarization direction of the second harmonic in the first mixed wave is adjusted to the optical wavelength conversion. A part of the remaining fundamental wave in the first mixed wave is converted into a second harmonic by entering the optical wavelength conversion element type II from a direction opposite to the conversion direction of the element type II. At the same time, the second harmonic in the first mixed wave is passed through the optical wavelength conversion element type II,
The optical wavelength conversion element type II emits a second mixed wave in which the second harmonic that was converted on the outward path and passed through on the return path, the second harmonic that was converted on the return path, and the remaining fundamental wave are mixed. The second mixed wave is passed through a half mirror,
By separating the fundamental wave and the second harmonic, the conversion efficiency of the second harmonic to the energy of the incident laser beam can be increased without increasing the number of expensive optical wavelength conversion elements type II.
【0009】[0009]
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は、光波長変換素子タイプIIとしてKTP結晶を
用いた場合の、本発明の一実施例の構成と動作を示す図
である。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be explained based on the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration and operation of an embodiment of the present invention when a KTP crystal is used as the optical wavelength conversion element type II.
【0010】図1において、光波長変換素子タイプII
として用いたKTP結晶1は、その結晶の波長変換軸(
位相整合方向)が、図1の2の方向になるように設置し
たKTP結晶1を用いる。この光波長変換素子タイプI
I1は、入射レーザビームのうち偏光方向が図1の波長
変換軸(位相整合方向)2のX軸に対し±π/4の成分
のみが、KTP結晶1を通過する間にその一部が第二高
調波に変換されて、KTP結晶1から出射され、他の偏
光方向の成分は光波長変換素子タイプIIを素通りする
。In FIG. 1, an optical wavelength conversion element type II
The KTP crystal 1 used as a wavelength conversion axis (
A KTP crystal 1 installed so that the phase matching direction) is in the direction 2 in FIG. 1 is used. This optical wavelength conversion element type I
I1 indicates that only the component whose polarization direction is ±π/4 with respect to the X-axis of the wavelength conversion axis (phase matching direction) 2 in FIG. It is converted into a second harmonic and is emitted from the KTP crystal 1, while components in other polarization directions pass through the optical wavelength conversion element type II.
【0011】ファラデー旋光手段として用いるπ/8回
転のファラデー旋光子(右回り、左回りのいずれでも使
用可能、図のものは右回り)は、基本波の偏光方向を右
にπ/8回転する。全反射手段として用いる全反射ミラ
ー4は、レーザビームを垂直入射で、基本波・第二高調
波ともに全反射する。ハーフミラーとして用いるダイク
ロイックミラー5は、レーザビームの基本波を全反射し
、第二高調波を透過させる。レーザビーム6、8、10
、12、14、15、17、19はこの順番で各光学素
子を通過・反射する。偏光方向7、9、11、13、1
6、18は夫々の地点でのレーザビームの偏光方向を示
す。ωは基本波、2ωは第二高調波を示す。[0011] The π/8-rotated Faraday rotation photon used as a Faraday optical rotation means (can be used either clockwise or counterclockwise; the one shown is clockwise) rotates the polarization direction of the fundamental wave by π/8 to the right. . A total reflection mirror 4 used as a total reflection means totally reflects both the fundamental wave and the second harmonic when the laser beam is perpendicularly incident thereon. The dichroic mirror 5 used as a half mirror totally reflects the fundamental wave of the laser beam and transmits the second harmonic. Laser beam 6, 8, 10
, 12, 14, 15, 17, and 19 pass through and reflect each optical element in this order. Polarization direction 7, 9, 11, 13, 1
6 and 18 indicate the polarization direction of the laser beam at each point. ω represents the fundamental wave, and 2ω represents the second harmonic.
【0012】本発明の実施例の動作は次の通りである。
ポッケルスセルQスイッチ発信(図示せず)等により取
り出した直線偏光レーザビーム(基本波ω)6が偏光方
向7に示すように水平方向にπ/4傾いた偏光方向でダ
イクロイックミラー5に水平方向45度の角度で入射す
る。The operation of the embodiment of the present invention is as follows. A linearly polarized laser beam (fundamental wave ω) 6 extracted by Pockels cell Q switch transmission (not shown) or the like is applied to the dichroic mirror 5 in the horizontal direction 45 with a polarization direction tilted by π/4 in the horizontal direction as shown in the polarization direction 7. incident at an angle of degrees.
【0013】ダイクロイックミラー5で反射されたレー
ザビーム8は、その結晶の波長変換軸(位相整合方向)
2のX軸方向が、図1に示されるように、前記直線偏光
レーザビーム(基本波ω)6と平行になるように設置さ
れたKTP結晶1に入射される。レーザビーム8の偏光
方向は、図1の偏光方向9に示すように、水平方向にπ
/4傾いたままの基本波ωである。The laser beam 8 reflected by the dichroic mirror 5 is aligned with the wavelength conversion axis (phase matching direction) of the crystal.
As shown in FIG. 1, the X-axis direction of 2 is incident on the KTP crystal 1, which is placed parallel to the linearly polarized laser beam (fundamental wave ω) 6. The polarization direction of the laser beam 8 is π in the horizontal direction, as shown in the polarization direction 9 in FIG.
The fundamental wave ω remains tilted by /4.
【0014】KTP結晶1を通過したレーザビーム10
は、その一部が第二高調波2ωに変換されている(説明
のために、ここでは、50%が第二高調波2ωに変換さ
れるものとする。)。変換後の、残った基本波ωと変換
された第二高調波2ωとの混合レーザビーム10の偏光
方向は、偏光方向11に示すように、残った基本波ωは
水平および垂直の2つの直線偏光方向に、第二高調波2
ωは垂直の直線偏光方向になる。混合レーザビーム10
は、右回りのπ/8回転のファラデー旋光子3に入射し
、レーザビーム12となって射出される。Laser beam 10 passing through KTP crystal 1
, a part of which is converted to the second harmonic 2ω (for the sake of explanation, it is assumed here that 50% is converted to the second harmonic 2ω). After conversion, the polarization direction of the mixed laser beam 10 of the remaining fundamental wave ω and the converted second harmonic 2ω is as shown in the polarization direction 11, and the remaining fundamental wave ω is divided into two horizontal and vertical straight lines. In the polarization direction, the second harmonic 2
ω is the vertical linear polarization direction. mixed laser beam 10
is incident on the Faraday rotation photon 3 which rotates clockwise by π/8, and is emitted as a laser beam 12.
【0015】レーザビーム12の偏光方向は、図の偏光
方向13に示すように、残った基本波ωは水平方向から
−π/8、および、3π/8の方向の直線偏光となり、
第二高調波2ωは水平方向から、
π{2−(λ1 /λ2 )×2/8}だけ回転した直
線偏光となる。ここでλ1 は基本波ωの波長、λ2
は第二高調波2ωの波長である。レーザビーム12は、
全反射ミラー4に入射角度0度で入射し、全反射されて
、その進行方向がレーザビーム12と逆方向のレーザビ
ーム14となる。The polarization direction of the laser beam 12 is such that the remaining fundamental wave ω becomes linearly polarized in directions -π/8 and 3π/8 from the horizontal direction, as shown in the polarization direction 13 in the figure.
The second harmonic 2ω becomes linearly polarized light rotated by π{2−(λ1/λ2)×2/8} from the horizontal direction. Here λ1 is the wavelength of the fundamental wave ω, λ2
is the wavelength of the second harmonic 2ω. The laser beam 12 is
The light enters the total reflection mirror 4 at an incident angle of 0 degrees, is totally reflected, and becomes a laser beam 14 whose traveling direction is opposite to the laser beam 12.
【0016】レーザビーム14の偏光方向は、偏光方向
13に示すままであり、再び、π/8回転のファラデー
旋光子3に入射し、レーザビーム15となって出射され
る。The polarization direction of the laser beam 14 remains as shown in the polarization direction 13, and it again enters the Faraday rotator 3 with π/8 rotation, and is emitted as a laser beam 15.
【0017】レーザビーム15の偏光方向は、図の偏光
方向16に示すように、基本波ωは水平方向から±π/
4の2方向の直線偏光となり、第二高調波2ωは水平方
向から、
π{2−(λ1 /λ2 )×2/4}だけ回転した直
線偏光となるが、実際にはλ1 対 λ2 が約1/
2なので、図1に示すようになる。残った基本波ωのエ
ネルギ成分は元の直線偏光レーザビーム(基本波ω)6
に対して約50%である。レーザビーム15は、再度、
KTP結晶1を通過する。As shown in the polarization direction 16 in the figure, the polarization direction of the laser beam 15 is such that the fundamental wave ω is within ±π/
4, and the second harmonic 2ω becomes linearly polarized light rotated by π{2-(λ1 /λ2)×2/4} from the horizontal direction, but in reality, λ1 vs. λ2 is approximately 1/
2, as shown in FIG. The energy component of the remaining fundamental wave ω is the original linearly polarized laser beam (fundamental wave ω)6
It is about 50% of the total. The laser beam 15 is again
Passes through KTP crystal 1.
【0018】このとき、水平方向から±π/4の2方向
の直線偏光であるレーザビーム15の残った基本波ωは
、KTP結晶1の変換効率によって、その一部が第二高
調波2ωに変換される。そして、先に変換されている第
二高調波2ωは、前記の、
π{2−(λ1 /λ2 )×2/4}だけ水平方向か
ら回転した方向の直線偏光のままでKTP結晶1を通過
する。説明のために、KTP結晶1の第二高調波2ωへ
の変換効率が入射基本波ωのエネルギ密度の2乗に比例
するとすれば、この第2回目のKTP結晶1を通過する
ことによって、元の直線偏光レーザビーム(基本波ω)
6に対して約12.5%の基本波ωが第二高調波2ωに
変換されることになる。At this time, a portion of the remaining fundamental wave ω of the laser beam 15, which is linearly polarized light in two directions of ±π/4 from the horizontal direction, becomes the second harmonic 2ω due to the conversion efficiency of the KTP crystal 1. converted. Then, the second harmonic 2ω that has been converted earlier passes through the KTP crystal 1 as the linearly polarized light in the direction rotated from the horizontal direction by π{2-(λ1 /λ2)×2/4}. do. For the sake of explanation, if we assume that the conversion efficiency of the KTP crystal 1 to the second harmonic 2ω is proportional to the square of the energy density of the incident fundamental wave ω, then by passing through the KTP crystal 1 this second time, the original linearly polarized laser beam (fundamental wave ω)
6, approximately 12.5% of the fundamental wave ω is converted to the second harmonic 2ω.
【0019】この再度変換後の、さらに残った基本波ω
と第二高調波2ωとの混合レーザビーム17は、図の1
8に示すように、その基本波ωは水平および垂直方向の
2つの偏光方向の直線偏光になり、その第二高調波2ω
は垂直方向と、図1の偏光方向18に示すように、水平
方向から、前記の
π{2−(λ1 /λ2 )×2/4}だけ回転した方
向の2つの直線偏光になる。After this conversion again, the remaining fundamental wave ω
The mixed laser beam 17 of
8, the fundamental wave ω becomes linearly polarized light in two polarization directions, horizontal and vertical, and its second harmonic 2ω
becomes two linearly polarized lights, one in the vertical direction and the other in the direction rotated from the horizontal direction by the amount of π{2-(λ1/λ2)×2/4}, as shown in the polarization direction 18 in FIG.
【0020】この混合レーザビーム17は、ダイクロイ
ックミラー5に水平方向45度の角度で入射する。ダイ
クロイックミラー5によって、この混合レーザビーム1
7の基本波ωは全反射され、第二高調波2ωのみがダイ
クロイックミラー5を透過してレーザビーム19となっ
て射出される。This mixed laser beam 17 is incident on the dichroic mirror 5 at an angle of 45 degrees in the horizontal direction. This mixed laser beam 1 is formed by a dichroic mirror 5.
The fundamental wave ω of 7 is totally reflected, and only the second harmonic 2ω is transmitted through the dichroic mirror 5 and is emitted as a laser beam 19.
【0021】レーザビーム19の第二高調波2ωの直線
偏光方向は、図1の偏光方向18の第二高調波2ωのま
まである。The linear polarization direction of the second harmonic 2ω of the laser beam 19 remains the second harmonic 2ω of the polarization direction 18 in FIG.
【0022】本発明の光波長変換装置は、50%の変換
効率のKTP結晶1を1つだけ使用して、元の直線偏光
レーザビーム(基本波ω)6のエネルギの62.5%を
第二高調波2ωに変換することができる。但し、この計
算は、光学素子における吸収・透過界面における反射、
および、KTP結晶中での第二高調波のウォークオフ現
象がないものと仮定している。The optical wavelength conversion device of the present invention uses only one KTP crystal 1 with a conversion efficiency of 50%, and converts 62.5% of the energy of the original linearly polarized laser beam (fundamental wave ω) 6 into the first crystal. It can be converted into second harmonic 2ω. However, this calculation is based on the reflection at the absorption/transmission interface in the optical element,
It is also assumed that there is no second harmonic walk-off phenomenon in the KTP crystal.
【0023】本発明の光波長変換装置は、上記の実施例
に限らず種々の態様が可能である。The optical wavelength conversion device of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various embodiments are possible.
【0024】例えば、光波長変換素子タイプIIは、K
TP結晶以外のものでも良い。ファラデー旋光手段は、
π/8回転のファラデー旋光子に限らず基本波の偏光方
向を光波長変換素子タイプIIの変換方向に合わせるこ
とができば例えばπ/8の奇数倍回転でも良い。ハーフ
ミラーへの入射角は45度に限らない。For example, the optical wavelength conversion element type II is K
Materials other than TP crystals may also be used. Faraday optical rotation means
The Faraday rotation photon is not limited to a rotation of π/8, but may be a rotation of an odd number of times of π/8 as long as the polarization direction of the fundamental wave can be matched to the conversion direction of the optical wavelength conversion element type II. The angle of incidence on the half mirror is not limited to 45 degrees.
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明は、上記の構成と作用によって、
従来技術では、第二高調波2ωへの変換ができなかった
、光波長変換素子タイプII通過後の射出レーザビーム
中に残った基本波ωを、1つの光波長変換素子タイプI
Iを再度通過させて第二高調波2ωへの変換を行うため
に、光波長変換素子タイプIIの数を増やすことなく、
元の入射レーザビームのエネルギに対する第二高調波2
ωへの変換効率を大きくすることができる。従って、本
発明の光波長変換方法を用いると、レーザ加工において
、従来より大きいエネルギの短い波長のレーザビームを
用いて、精密な加工を能率良く行うことができるという
効果を奏する。[Effects of the Invention] The present invention has the above configuration and operation.
In the conventional technology, the fundamental wave ω remaining in the emitted laser beam after passing through the optical wavelength conversion element type II, which could not be converted into the second harmonic 2ω, is converted into one optical wavelength conversion element type I.
In order to pass I again and convert it to the second harmonic 2ω, without increasing the number of optical wavelength conversion elements type II,
Second harmonic 2 relative to the energy of the original incident laser beam
The conversion efficiency to ω can be increased. Therefore, when the optical wavelength conversion method of the present invention is used, it is possible to perform precise processing efficiently in laser processing using a laser beam with a shorter wavelength and higher energy than conventional methods.
【図1】本発明の一実施例の構成と動作を示す図である
。FIG. 1 is a diagram showing the configuration and operation of an embodiment of the present invention.
【図2】従来例の構成と動作を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration and operation of a conventional example.
【図3】従来例の構成と動作を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration and operation of a conventional example.
ω 基本波
2ω 第二高調波
1 KTP結晶(光波長変換素子タイプII)3
π/8回転ファラデー旋光子(ファラデー旋光手段)
4 全反射ミラー(全反射手段)ω Fundamental wave 2 ω Second harmonic 1 KTP crystal (light wavelength conversion element type II) 3
π/8 rotating Faraday optical rotator (Faraday optical rotation means) 4 Total reflection mirror (total reflection means)
Claims (1)
長変換素子タイプIIを用いて第二高調波に変換する光
波長変換方法において、直線偏光方向を光波長変換素子
タイプIIの変換方向に合わせた基本波を、此の基本波
を反射し第二高調波を透過するハーフミラーを介して、
光波長変換素子タイプIIに入射し、この基本波の一部
を第二高調波に変換して、残りの基本波と第二高調波と
が混在する第1混在波を出射し、この第1混在波を、フ
ァラデー旋光手段を通し、全反射手段によって反射して
、再び前記旋光手段を前記と逆方向から通すことにより
、この第1混在波中の前記残りの基本波の直線偏光方向
を前記光波長変換素子タイプIIの変換方向に合わせる
と共に、この第1混在波中の第二高調波の直線偏光方向
を前記光波長変換素子タイプIIの変換方向から外して
、前記光波長変換素子タイプIIに前記と逆方向から入
射し、この第1混在波中の前記残りの基本波の一部を第
二高調波に変換すると共に、この第1混在波中の第二高
調波を前記光波長変換素子タイプIIを素通りさせて、
光波長変換素子タイプIIから、往路において変換され
復路は素通りした第二高調波と、復路において変換され
た第二高調波と、残った基本波とが混在する第2混在波
を出射し、この第2混在波を、前記ハーフミラーを介し
て、基本波と第二高調波とに分離することを特徴とする
光波長変換方法。Claim 1. In an optical wavelength conversion method of converting a linearly polarized laser beam fundamental wave into a second harmonic using an optical wavelength conversion element type II, the linear polarization direction is aligned with the conversion direction of the optical wavelength conversion element type II. The fundamental wave is passed through a half mirror that reflects this fundamental wave and transmits the second harmonic.
The light enters the optical wavelength conversion element type II, converts a part of this fundamental wave into a second harmonic, and outputs a first mixed wave in which the remaining fundamental wave and second harmonic are mixed. The mixed wave is passed through the Faraday optical rotation means, reflected by the total reflection means, and passed through the optical rotation means again from the opposite direction, thereby changing the linear polarization direction of the remaining fundamental wave in the first mixed wave to the above-described direction. In addition to matching the conversion direction of the optical wavelength conversion element type II, the linear polarization direction of the second harmonic in this first mixed wave is removed from the conversion direction of the optical wavelength conversion element type II, so that the optical wavelength conversion element type II is incident from the opposite direction to the above, converts a part of the remaining fundamental wave in this first mixed wave into a second harmonic, and converts the second harmonic in this first mixed wave into the optical wavelength conversion. Let element type II pass through,
The optical wavelength conversion element type II emits a second mixed wave in which the second harmonic that was converted on the outward path and passed through on the return path, the second harmonic that was converted on the return path, and the remaining fundamental wave are mixed. An optical wavelength conversion method characterized in that the second mixed wave is separated into a fundamental wave and a second harmonic through the half mirror.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3092062A JPH04323627A (en) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Optical wavelength conversion method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3092062A JPH04323627A (en) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Optical wavelength conversion method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04323627A true JPH04323627A (en) | 1992-11-12 |
Family
ID=14043995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3092062A Pending JPH04323627A (en) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Optical wavelength conversion method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04323627A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001056491A (en) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Japan Atom Energy Res Inst | Laser light wavelength conversion method |
| JP2007053159A (en) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Laser resonator and wavelength converter |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP3092062A patent/JPH04323627A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001056491A (en) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Japan Atom Energy Res Inst | Laser light wavelength conversion method |
| JP2007053159A (en) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Laser resonator and wavelength converter |
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