JPH06180463A - 自動追尾型波長変換器 - Google Patents
自動追尾型波長変換器Info
- Publication number
- JPH06180463A JPH06180463A JP33443492A JP33443492A JPH06180463A JP H06180463 A JPH06180463 A JP H06180463A JP 33443492 A JP33443492 A JP 33443492A JP 33443492 A JP33443492 A JP 33443492A JP H06180463 A JPH06180463 A JP H06180463A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 入力光15と出力光16の光強度を測定し、
その比から非線形光学結晶122の位相整合角度を最適
位置に自動制御する。 【効果】 入力光と出力光の両者の光強度を測定し、こ
の比を用いて非線形光学結晶の角度が常に最適角度に保
持されるように非線形光学結晶を制御することにより、
高制御精度の自動追尾型波長変換器の提供が可能とな
る。
その比から非線形光学結晶122の位相整合角度を最適
位置に自動制御する。 【効果】 入力光と出力光の両者の光強度を測定し、こ
の比を用いて非線形光学結晶の角度が常に最適角度に保
持されるように非線形光学結晶を制御することにより、
高制御精度の自動追尾型波長変換器の提供が可能とな
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動追尾型波長変換
器に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、
レーザ光の持つ大きなエネルギー密度と指向性の良さを
利用した微細加工機、精密読み取り機、化学装置等に有
用な自動追尾型波長変換器に関するものである。
器に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、
レーザ光の持つ大きなエネルギー密度と指向性の良さを
利用した微細加工機、精密読み取り機、化学装置等に有
用な自動追尾型波長変換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】従来より、微細加工機、精密
読み取り機、化学装置などの機器では、レーザ光の持つ
大きなエネルギー密度と指向性の良さを利用して、高性
能な機器が開発利用されている。最近になって、レーザ
光を微細加工機、精密読み取り機、化学装置などの機器
に応用する場合には、その機器の精度はレーザ光の波長
に依存し、短い波長ほど精度が上昇するので、より短波
長のレーザ光への需要が高まっている。
読み取り機、化学装置などの機器では、レーザ光の持つ
大きなエネルギー密度と指向性の良さを利用して、高性
能な機器が開発利用されている。最近になって、レーザ
光を微細加工機、精密読み取り機、化学装置などの機器
に応用する場合には、その機器の精度はレーザ光の波長
に依存し、短い波長ほど精度が上昇するので、より短波
長のレーザ光への需要が高まっている。
【0003】そこで、このような要請に対して、非線形
光学結晶を用いて、出力レーザ光の波長が入力レーザ光
の波長に対して半分となる追尾型波長変換器が一般的に
利用されるに至っている。この非線形光学結晶を用い
て、レーザ光の波長変換を行なうには、非線形光学結晶
の特性を利用し、第2高調波を発生させる位相整合を行
なう方法が一般的であり、その位相整合を実現するに
は、非線形光学結晶の温度を変えて屈折率の温度変化を
利用して位相整合を実現する温度位相整合型と、入力光
と非線形光学結晶との入射角度を変えて位相整合を実現
する角度位相整合型の2つの方法があり、従来の波長変
換器においては、これらのいずれの方法も利用されてい
る。
光学結晶を用いて、出力レーザ光の波長が入力レーザ光
の波長に対して半分となる追尾型波長変換器が一般的に
利用されるに至っている。この非線形光学結晶を用い
て、レーザ光の波長変換を行なうには、非線形光学結晶
の特性を利用し、第2高調波を発生させる位相整合を行
なう方法が一般的であり、その位相整合を実現するに
は、非線形光学結晶の温度を変えて屈折率の温度変化を
利用して位相整合を実現する温度位相整合型と、入力光
と非線形光学結晶との入射角度を変えて位相整合を実現
する角度位相整合型の2つの方法があり、従来の波長変
換器においては、これらのいずれの方法も利用されてい
る。
【0004】また、従来の装置においては、非線形光学
結晶の最適温度もしくは入力光と非線形光学結晶との最
適角度を維持するための制御方式として、波長変換され
た出力光の光強度のみを測定し、この出力光の光強度が
常に最強になるように温度もしくは角度を制御する方式
が採用されている。図1は、角度を制御する従来の自動
追尾型波長変換器の基本構成図の一例である。この角度
を制御する従来の自動追尾型波長変換器においては、た
とえば、光学系(1)と制御系(2)とからなり、光学
系(1)は、光軸補償器(10)、波長変換を行なう変
換部(12)を構成する非線形光学結晶(122)、こ
の非線形光学結晶を回転させるパルスモータ(12
1)、波長変換を行なった出力光(16)を取り出す出
力光検出部(13)のビームスプリッタ(131)、出
力光干渉フィルタ/減光NDフィルタ(132)、光強
度を電気信号に変換する出力光光センサ(133)、波
長分離器(14)からなる構造をひとつの態様として示
すことができる。
結晶の最適温度もしくは入力光と非線形光学結晶との最
適角度を維持するための制御方式として、波長変換され
た出力光の光強度のみを測定し、この出力光の光強度が
常に最強になるように温度もしくは角度を制御する方式
が採用されている。図1は、角度を制御する従来の自動
追尾型波長変換器の基本構成図の一例である。この角度
を制御する従来の自動追尾型波長変換器においては、た
とえば、光学系(1)と制御系(2)とからなり、光学
系(1)は、光軸補償器(10)、波長変換を行なう変
換部(12)を構成する非線形光学結晶(122)、こ
の非線形光学結晶を回転させるパルスモータ(12
1)、波長変換を行なった出力光(16)を取り出す出
力光検出部(13)のビームスプリッタ(131)、出
力光干渉フィルタ/減光NDフィルタ(132)、光強
度を電気信号に変換する出力光光センサ(133)、波
長分離器(14)からなる構造をひとつの態様として示
すことができる。
【0005】出力光光センサ(133)により変換され
た電気信号は、制御系(2)に導かれ、指示信号によっ
て非線形光学結晶(122)の角度が最適に制御され
る。つまり、この方式においては、非線形光学結晶によ
って変換された出力光(16)の光強度を測定しその光
強度が常に最強になるように制御している。しかしなが
ら、この従来装置のように、出力光(16)の光強度を
測定して温度または角度を制御する方式の場合には、入
力光(15)の光強度が一定の場合には、最適温度また
は角度の制御が可能となるが、入力光(15)の光強度
が変動する場合には、出力光(16)の光強度を測定し
ているのみでは、非線形光学結晶の位置が悪いのか、あ
るいは入力光(15)の光強度が弱くなったために変換
効率が低下したのかの判断がつかず、最適な温度または
角度の制御精度が非常に悪いという欠点があった。
た電気信号は、制御系(2)に導かれ、指示信号によっ
て非線形光学結晶(122)の角度が最適に制御され
る。つまり、この方式においては、非線形光学結晶によ
って変換された出力光(16)の光強度を測定しその光
強度が常に最強になるように制御している。しかしなが
ら、この従来装置のように、出力光(16)の光強度を
測定して温度または角度を制御する方式の場合には、入
力光(15)の光強度が一定の場合には、最適温度また
は角度の制御が可能となるが、入力光(15)の光強度
が変動する場合には、出力光(16)の光強度を測定し
ているのみでは、非線形光学結晶の位置が悪いのか、あ
るいは入力光(15)の光強度が弱くなったために変換
効率が低下したのかの判断がつかず、最適な温度または
角度の制御精度が非常に悪いという欠点があった。
【0006】このため、一般に市販されているレーザ発
振器の光強度は、数パーセントの変動幅を持っているこ
とからも、このようなレーザ発振器から発振されるレー
ザ光の第2高調波を精度良く自動制御するためには、こ
のレーザ発振器の変動が制御機構に影響しない新しい制
御機構が必要とされている。この発明は、以上の通りの
事情に鑑みてなされたものであり、従来の技術における
問題点を解消し、入力光の光強度が変動しても、高精度
に非線形光学結晶を最適制御することのできる自動追尾
型波長変換器を提供することをを目的としている。
振器の光強度は、数パーセントの変動幅を持っているこ
とからも、このようなレーザ発振器から発振されるレー
ザ光の第2高調波を精度良く自動制御するためには、こ
のレーザ発振器の変動が制御機構に影響しない新しい制
御機構が必要とされている。この発明は、以上の通りの
事情に鑑みてなされたものであり、従来の技術における
問題点を解消し、入力光の光強度が変動しても、高精度
に非線形光学結晶を最適制御することのできる自動追尾
型波長変換器を提供することをを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、非線形光学結晶を用いてレーザ
光の波長変換を行なう自動追尾型波長変換器において、
入力光と出力光の光強度を測定し、その比から、非線形
光学結晶の位相整合角度を最適位置に自動制御すること
を特徴とする自動追尾型波長変換器を提供する。
を解決するものとして、非線形光学結晶を用いてレーザ
光の波長変換を行なう自動追尾型波長変換器において、
入力光と出力光の光強度を測定し、その比から、非線形
光学結晶の位相整合角度を最適位置に自動制御すること
を特徴とする自動追尾型波長変換器を提供する。
【0008】
【作用】すなわち、この発明の自動追尾型波長変換器に
おいては、入力光の光強度と出力光の光強度を同時にそ
れぞれ個別に測定し、この両者の測定値の比を制御信号
として使用する。このような方式を採用すことにより、
入力光の光強度が変動しても、その変動による影響は制
御結果には現われず、高い制御精度を有する新しい自動
追尾型波長変換器が実現される。
おいては、入力光の光強度と出力光の光強度を同時にそ
れぞれ個別に測定し、この両者の測定値の比を制御信号
として使用する。このような方式を採用すことにより、
入力光の光強度が変動しても、その変動による影響は制
御結果には現われず、高い制御精度を有する新しい自動
追尾型波長変換器が実現される。
【0009】以下実施例を示し、さらにこの発明につい
て詳しく説明する。
て詳しく説明する。
【0010】
【実施例】実施例1 図2は、この発明の自動追尾型波長変換器の基本構成図
の一例である。この発明の自動追尾型波長変換器の光学
系(1)は、入力光検出部(11)、変換部(12)、
出力光検出部(13)、および、波長分離器(14)か
らなる構造をひとつの態様として示すことができる。つ
まり、従来の自動追尾型波長変換器に対して、入力光
(15)に関しても、レーザ光を検出する部分を設けて
いる。
の一例である。この発明の自動追尾型波長変換器の光学
系(1)は、入力光検出部(11)、変換部(12)、
出力光検出部(13)、および、波長分離器(14)か
らなる構造をひとつの態様として示すことができる。つ
まり、従来の自動追尾型波長変換器に対して、入力光
(15)に関しても、レーザ光を検出する部分を設けて
いる。
【0011】入力光検出部(11)は、ビームスプリッ
タ(111)と入力光干渉フィルタ/減光NDフィルタ
(112)、入力光光センサ(113)からなり、入力
光(15)の光強度を電気信号に変換し、制御系(2)
に送る。また、同様に、出力光検出部(13)は、ビー
ムスプリッタ(131)と出力光干渉フィルタ/減光N
Dフィルタ(132)、出力光光センサ(133)から
なり、出力光(16)の光強度を電気信号に変換し、制
御系(2)に送る。
タ(111)と入力光干渉フィルタ/減光NDフィルタ
(112)、入力光光センサ(113)からなり、入力
光(15)の光強度を電気信号に変換し、制御系(2)
に送る。また、同様に、出力光検出部(13)は、ビー
ムスプリッタ(131)と出力光干渉フィルタ/減光N
Dフィルタ(132)、出力光光センサ(133)から
なり、出力光(16)の光強度を電気信号に変換し、制
御系(2)に送る。
【0012】制御系(2)においては、入力光検出部
(11)から出力された入力光(15)の光強度と、出
力光検出部(13)から出力された出力光(16)の光
強度との比を計算しながら、その比が最大になるよう
に、変換部(12)のパルスモータ(121)を制御
し、非線形光学結晶(122)の角度を最適に制御す
る。つまり、この方式においては、入力光(15)と出
力光(16)の両者の光強度を測定し、この比を用いて
非線形光学結晶の角度が常に最適に位置に保持されるよ
うに制御される。
(11)から出力された入力光(15)の光強度と、出
力光検出部(13)から出力された出力光(16)の光
強度との比を計算しながら、その比が最大になるよう
に、変換部(12)のパルスモータ(121)を制御
し、非線形光学結晶(122)の角度を最適に制御す
る。つまり、この方式においては、入力光(15)と出
力光(16)の両者の光強度を測定し、この比を用いて
非線形光学結晶の角度が常に最適に位置に保持されるよ
うに制御される。
【0013】この新しい方式の自動追尾型波長変換器
は、従来の自動追尾型変換器よりも格段に制御精度が高
くなる。実施例2 前記図2において、変換部(12)は1つだけ存在する
が、この場合には、非線形光学結晶(122)の角度を
変化させることにより、レーザ光の光路が変化してしま
う欠点がある。これを補正するための手段としては、図
3に示すように、同じ形状と方位関係をもった非線形光
学結晶を有する2つの変換部(12)を設け、これらの
非線形光学結晶(122)とレーザ光の入射角度が常に
同じ角度だけ逆方向に回転するように制御することによ
って、このレーザ光の光路位置の変動を最小に抑えるこ
とが可能となる。
は、従来の自動追尾型変換器よりも格段に制御精度が高
くなる。実施例2 前記図2において、変換部(12)は1つだけ存在する
が、この場合には、非線形光学結晶(122)の角度を
変化させることにより、レーザ光の光路が変化してしま
う欠点がある。これを補正するための手段としては、図
3に示すように、同じ形状と方位関係をもった非線形光
学結晶を有する2つの変換部(12)を設け、これらの
非線形光学結晶(122)とレーザ光の入射角度が常に
同じ角度だけ逆方向に回転するように制御することによ
って、このレーザ光の光路位置の変動を最小に抑えるこ
とが可能となる。
【0014】この変換部(12)については、2つの非
結晶光学結晶を用いてもよいし、または、1つの非結晶
光学結晶とこれと屈折率が同程度の1つの硝子板を用い
てもよい。実施例3 実施例1および2において、入力光の光強度はレーザ発
振器の種類によってもまちまちである。このような場合
に、その光強度を正確に測定する測定装置の測定可能範
囲を越えて強すぎたり、逆に弱すぎて正確な測定が困難
になる場合がある。
結晶光学結晶を用いてもよいし、または、1つの非結晶
光学結晶とこれと屈折率が同程度の1つの硝子板を用い
てもよい。実施例3 実施例1および2において、入力光の光強度はレーザ発
振器の種類によってもまちまちである。このような場合
に、その光強度を正確に測定する測定装置の測定可能範
囲を越えて強すぎたり、逆に弱すぎて正確な測定が困難
になる場合がある。
【0015】このような場合、光強度検出器の測定範囲
を自動的に拡縮できる機構を設けてもよい。また、実施
例1および2において、入力光の強度測定に際し、レー
ザ発振器の種類によっては、別の工夫が必要である。こ
こでは、レーザ発振のパルス数が1秒間に10程度の発
振器を用いており、この場合には、一つ一つのパルスに
対して、それぞれの入射光と変換光の強度を測定して制
御を行っているが、これよりもパルス数が多くなり、1
秒間に100(100PPS)程度以上になる場合や、
連続波になるような発振器の場合には、このままでは、
一つ一つのパルスに対しての制御が困難になる。従っ
て、この様な場合には、単位時間当たりのそれぞれの光
強度を測定し、これらの比をもちいて制御しても良い。
また、この方式は、入射光の強度が比較的安定している
場合などにも応用することにより、さらに制御精度を向
上させる効果がある。
を自動的に拡縮できる機構を設けてもよい。また、実施
例1および2において、入力光の強度測定に際し、レー
ザ発振器の種類によっては、別の工夫が必要である。こ
こでは、レーザ発振のパルス数が1秒間に10程度の発
振器を用いており、この場合には、一つ一つのパルスに
対して、それぞれの入射光と変換光の強度を測定して制
御を行っているが、これよりもパルス数が多くなり、1
秒間に100(100PPS)程度以上になる場合や、
連続波になるような発振器の場合には、このままでは、
一つ一つのパルスに対しての制御が困難になる。従っ
て、この様な場合には、単位時間当たりのそれぞれの光
強度を測定し、これらの比をもちいて制御しても良い。
また、この方式は、入射光の強度が比較的安定している
場合などにも応用することにより、さらに制御精度を向
上させる効果がある。
【0016】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明にお
いては、入力光と出力光の両者の光強度を測定し、この
比を用いて非線形光学結晶の角度が常に最適角度に保持
されるように非線形光学結晶を制御することにより、高
制御精度の自動追尾型波長変換器の提供が可能となる。
いては、入力光と出力光の両者の光強度を測定し、この
比を用いて非線形光学結晶の角度が常に最適角度に保持
されるように非線形光学結晶を制御することにより、高
制御精度の自動追尾型波長変換器の提供が可能となる。
【図1】従来の自動追尾型波長変換器を示したブロック
図である。
図である。
【図2】この発明の自動追尾型波長変換器を例示したブ
ロック図である。
ロック図である。
【図3】この発明の別の変換器構成を例示したブロック
図である。
図である。
【符号の説明】 1 光学系 10 光軸補償器 11 入力光検出部 111 ビームスプリッタ 112 入力光干渉フィルタ/減光NDフィルタ 113 入力光光センサ 12 変換部 121 パルスモータ 122 非線形光学結晶 13 出力光検出部 131 ビームスプリッタ 132 出力光干渉フィルタ/減光NDフィルタ 133 出力光光センサ 14 波長分離器 15 入力光 16 出力光 2 制御系
Claims (5)
- 【請求項1】 非線形光学結晶を用いてレーザ光の波長
変換を行なう自動追尾型波長変換器において、入力光と
出力光の光強度を測定し、その比から非線形光学結晶の
位相整合角度を最適位置に自動制御することを特徴とす
る自動追尾型波長変換器。 - 【請求項2】 請求項1の自動追尾型波長変換器におい
て、同種類の非線形光学結晶を2個、または、非線形光
学結晶1個と屈折率が同程度の硝子板1個を、入力光に
対して平行な面内において、それぞれ互いに逆方向に連
動させながら回転させ制御することを特徴とする自動追
尾型波長変換器。 - 【請求項3】 請求項1または2の自動追尾型波長変換
器において、入力光および出力光の光強度測定に際し
て、測定範囲の自動拡縮機構を備えてなることを特徴と
する自動追尾型波長変換器。 - 【請求項4】 請求項1、2または3の自動追尾型波長
変換器において、入力光および出力光の光強度測定に際
して、単位時間当りの光強度を測定し、入力光および出
力光の比から非線形光学結晶の位相整合角度を最適位置
に自動制御することを特徴とする自動追尾型波長変換
器。 - 【請求項5】 請求項1、2、3または4の自動追尾型
波長変換器において、入力光として2種類の波長の光を
使用する場合には、この内、強度の強い方の光の強度を
測定してこれを入力光の強度測定値として使用すること
を特長とする自動追尾型波長変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33443492A JPH06180463A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 自動追尾型波長変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33443492A JPH06180463A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 自動追尾型波長変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06180463A true JPH06180463A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18277342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33443492A Pending JPH06180463A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 自動追尾型波長変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06180463A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007139828A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-06-07 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 固体レーザの波長調整方法および装置 |
| JP2008028380A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ光源装置及び画像表示装置 |
| JP2008040475A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 波長変換レーザー装置 |
| JP2010061169A (ja) * | 2006-08-09 | 2010-03-18 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 波長変換レーザー装置 |
| KR101332699B1 (ko) * | 2012-05-25 | 2013-11-25 | 충북대학교 산학협력단 | 파장변환 레이저 장치 |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP33443492A patent/JPH06180463A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007139828A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-06-07 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 固体レーザの波長調整方法および装置 |
| JP2008028380A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ光源装置及び画像表示装置 |
| JP2008040475A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 波長変換レーザー装置 |
| JP2010061169A (ja) * | 2006-08-09 | 2010-03-18 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 波長変換レーザー装置 |
| KR101332699B1 (ko) * | 2012-05-25 | 2013-11-25 | 충북대학교 산학협력단 | 파장변환 레이저 장치 |
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