JPH06186605A - 光パラメトリック発振装置 - Google Patents

光パラメトリック発振装置

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Publication number
JPH06186605A
JPH06186605A JP35518192A JP35518192A JPH06186605A JP H06186605 A JPH06186605 A JP H06186605A JP 35518192 A JP35518192 A JP 35518192A JP 35518192 A JP35518192 A JP 35518192A JP H06186605 A JPH06186605 A JP H06186605A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
side mirror
optical crystal
light
nonlinear optical
signal light
Prior art date
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Pending
Application number
JP35518192A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Shiraishi
徹也 白石
Takeshi Udagawa
毅 宇田川
Daiji Nishizawa
代治 西澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority to JP35518192A priority Critical patent/JPH06186605A/ja
Publication of JPH06186605A publication Critical patent/JPH06186605A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 共振器8を構成する入力側ミラー9と出力側
ミラー10との間に第1の非線形光学結晶11を配置
し、該第1の非線形光学結晶11と同材質で同一の切出
し角を有し且つ第1の非線形光学結晶11より発生する
シグナル光6を出力側ミラー10に対して略直角に入射
させるように、出力側ミラー10と第1の非線形光学結
晶11との間に第2の非線形光学結晶12を配置した構
成を有する。 【効果】 シグナル光6が第2の非線形光学結晶12に
より出力側ミラー10に対し略直角に入射するので、シ
グナル光6が共振器8により共振する際に、シグナル光
6の一部が入力側ミラー9あるいは出力側ミラー10に
入射せずに外部へ向って反射してしまうことがなく、前
記のシグナル光6を効率よく増幅することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光パラメトリック発振装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の一般的な光パラメトリック
発振装置の一例を示すもので、1は共振器、2は共振器
1の内部に配置された非線形光学結晶であり、前記の共
振器1は略平行に対向配置された入力側ミラー(ダイク
ロイックミラー)3と出力側ミラー(ダイクロイックミ
ラー)4とによって構成されている。
【0003】上述した各部材により構成される光パラメ
トリック発振装置では、入力側ミラー3へ励起光(レー
ザ光)5を略直角に入射させると、該励起光5は入力側
ミラー3を透過して非線形光学結晶2に入射し、該非線
形光学結晶2の内部において、下記式(1)に基づき前
記の励起光5とは異なる波長を有するシグナル光6とア
イドラ光7とが発生する。 1/λp=1/λs+1/λi…(1) (λp:励起光の波長、λs:シグナル光の波長、λi
アイドラ光の波長)
【0004】前記の出力側ミラー4は、シグナル光6の
波長に対し高い反射率を有し、且つ励起光5並びにアイ
ドラ光7の波長に対しては低い反射率を有しており、出
力側ミラー4からは、共振器1により増幅されたシグナ
ル光6と、非線形光学素子2により発生するアイドラ光
7と、シグナル光6並びにアイドラ光7を発生させなか
った残りの励起光5とが出力されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した光パラメトリ
ック発振装置においては、シグナル光6並びにアイドラ
光7を発生させなかった残りの励起光5は非線形光学結
晶2を真っ直ぐに透過して出力側ミラー4に入射するの
に対し、非線形光学結晶2の内部で発生するシグナル光
6とアイドラ光7の各光軸は、前記の励起光5の光軸に
対し分離する方向へ進むので、シグナル光6とアイドラ
光7は出力側ミラー4に斜めに入射する。
【0006】このため、シグナル光6が共振器1により
共振する際に、シグナル光6の一部が入力側ミラー3あ
るいは出力側ミラー4に入射せずに外部へ向って反射し
てしまい、シグナル光6を効率よく増幅することができ
なかった。
【0007】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、シグナル光を効率よく増幅させることが可能な光パ
ラメトリック発振装置を提供することを目的としてい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光パラメトリック発振装置においては、共
振器を構成する入力側ミラー並びに出力側ミラーと、両
ミラー間に配置され入力側ミラーを透過する励起光から
シグナル光並びにアイドラ光を発生する第1の非線形光
学結晶と、該第1の非線形光学結晶と同材質で同一の切
出し角を有し且つ第1の非線形光学結晶より発生するシ
グナル光を出力側ミラーに対して略直角に入射させるよ
うに前記の出力側ミラーと第1の非線形光学結晶との間
に配置された第2の非線形光学結晶とを備えている。
【0009】
【作用】本発明の光パラメトリック発振装置では、励起
光が第1の非線形光学結晶に入射することにより発生す
るシグナル光を、第2の非線形光学結晶により出力側ミ
ラーに対し略直角に入射させ、第1の非線形光学結晶か
ら出力されるシグナル光を、入力側ミラーと出力側ミラ
ーとにより構成される共振器で効率よく増幅する。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
【0011】図1は本発明の光パラメトリック発振装置
の一実施例を示すもので、8は共振器であり、該共振器
8は略平行に対向配置された入力側ミラー(ダイクロイ
ックミラー)9と出力側ミラー(ダイクロイックミラ
ー)10とによって構成されている。
【0012】11は所定の切出し角を有する第1の非線
形光学結晶であり、該第1の非線形光学結晶11は、入
力側ミラー9と出力側ミラー10との中間部のやや入力
側ミラー9に近接する位置に配置されている。
【0013】上記の第1の非線形光学結晶11に対し
て、入力側ミラー9を略直角に透過する励起光5が入射
すると、該第1の非線形光学結晶11の内部において、
前記の式(1)に基づき励起光5とは異なる波長を有す
るシグナル光6とアイドラ光7とが発生するようになっ
ている。
【0014】また、前記の出力側ミラー10は、シグナ
ル光6の波長に対し高い反射率を有し、且つ励起光5並
びにアイドラ光7の波長に対しては低い反射率を有して
いる。
【0015】12は前記の第1の非線形光学結晶11と
同材質で同一の切出し角を有する第2の非線形光学結晶
であり、該第2の非線形光学結晶12は、入力側ミラー
9と出力側ミラー10との中間部のやや前記の出力側ミ
ラー10に近接する位置に、第1の非線形光学結晶11
と対峙するように配置されている。
【0016】上記の第2の非線形光学結晶12に対し
て、第1の非線形光学結晶11から励起光5、シグナル
光6、アイドラ光7が入射すると、これらが同一光軸上
に収束して出力側ミラー10に対し略直角に入射するよ
うになっている。
【0017】上述した構成を有する本実施例において、
入力側ミラー9へ励起光5を略直角に入射させると、該
励起光5は入力側ミラー9を透過して第1の非線形光学
結晶11に入射し、該第1の非線形光学結晶11の内部
において、前記の式(1)に基づき励起光5とは異なる
波長を有するシグナル光6とアイドラ光7とが発生す
る。
【0018】第1の非線形光学結晶11より発生するシ
グナル光6並びにアイドラ光7と、シグナル光6並びに
アイドラ光7を発生させなかった残りの励起光5とは、
第2の非線形光学結晶12へ入射し、該第2の非線形光
学結晶12により励起光5、シグナル光6、アイドラ光
7が同一光軸上に収束して出力側ミラー10に対し略直
角に入射する。
【0019】更に、シグナル光6は入力側ミラー9と出
力側ミラー10とにより構成される共振器8により共振
し、増幅されたシグナル光6が出力側ミラー10から共
振器8の外部へ出力されるとともに、前記の励起光5と
アイドラ光7とが出力側ミラー10を透過する。
【0020】このように、本実施例においては、第1の
非線形光学結晶11より出力されるシグナル光6が、第
2の非線形光学結晶12によって出力側ミラー12に対
し略直角に入射するので、シグナル光6が共振器8によ
り共振する際に、シグナル光6の一部が入力側ミラー9
あるいは出力側ミラー10に入射せずに外部へ向って反
射してしまうことがなく、よって、第1の非線形光学結
晶11から出力されるシグナル光6を効率よく増幅する
ことができる。
【0021】図2は上述した光パラメトリック発振装置
を有するレーザ発生装置の一例を示すもので、図中、図
1と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【0022】13は波長1064nmのYAGレーザ基
本波を出力するYAGレーザ発振器、14はYAGレー
ザ発振器13より出力されるYAGレーザ基本波から、 1/λ2=1/λ1+1/λ1…(2) (λ1:基本波、λ2:第2高調波)の関係(第2高調波
発生)によって波長532nmのYAGレーザ第2高調
波を発生させるYAGレーザ第2高調波発生器である。
【0023】15はYAGレーザ第2高調波発生器14
によって発生したYAGレーザ第2高調波とYAGレー
ザ第2高調波発生器14においてYAGレーザ第2高調
波に変換されずに残ったYAGレーザ基本波とから、 1/λ3=1/λ1+1/λ2…(3) (λ1:基本波、λ2:第2高調波、λ3:第3高調波 )
の関係(和周波発生)によって波長355nmのYAG
レーザ第3高調波を発生させるYAGレーザ第3高調波
発生器、16はYAGレーザ第3高調波発生器15によ
って発生したYAGレーザ第3高調波を反射し、且つ前
記のYAGレーザ第3高調波発生器15においてYAG
レーザ第3高調波に変換されずに残ったYAGレーザ基
本波並びにYAGレーザ第2高調波を透過させるダイク
ロイックミラーであり、該ダイクロイックミラー16に
より反射する波長355nmのYAGレーザ第3高調波
が励起光5として光パラメトリック発振装置の入力側ミ
ラー9に入射するようになっている。
【0024】17は共振器8により増幅されたシグナル
光6と出力側ミラー10を透過する励起光5並びにアイ
ドラ光7とをそれぞれ分離するプリズムである。
【0025】図2に示すレーザ発生装置に用いる光パラ
メトリック発振装置では、第1の非線形光学結晶11と
第2の非線形光学結晶12にそれぞれ切出し角度の条件
が、角度φ=0゜、位相整合角θ=32゜のβ−BaB
24結晶を用いている。
【0026】なお、角度φ並びに位相整合角θとは以下
述べるような角度をいう。
【0027】すなわち、図3に示すように、結晶体の光
の主屈折率をnx、ny、nzとした場合に、nx≦n
y<nzとなるx軸、y軸、z軸を想定し、原点を通っ
て任意の方向に延びるベクトルのx−y平面への射影が
x軸となす角を角度φ、前記のベクトルのz軸となす角
を位相整合角θとしている。
【0028】上記構成を有するレーザ発生装置におい
て、YAGレーザ発振器13を作動させると、YAGレ
ーザ第2高調波発生器14において前記のYAGレーザ
発振器13が出力するYAGレーザ基本波よりYAGレ
ーザ第2高調波が発生する。
【0029】更に、YAGレーザ第3高調波発生器15
において、YAGレーザ第2高調波発生器14により発
生したYAGレーザ第2高調波と、YAGレーザ第2高
調波発生器14においてYAGレーザ第2高調波に変換
されずに残ったYAGレーザ基本波とによりYAGレー
ザ第3高調波が発生し、このYAGレーザ第3高調波の
みがダイクロイックミラー16により反射して光パラメ
トリック発振装置の入力側ミラー9に励起光5として入
射する。
【0030】光パラメトリック発振装置では、波長35
5nmの励起光5から前記の式(1)に基づいてシグナ
ル光6とアイドラ光7とが発生し、出力側ミラー10か
ら出力される励起光5とシグナル光6とアイドラ光7と
は、プリズム17によってそれぞれ分離される。
【0031】また、第1の非線形光学結晶11と第2の
非線形光学結晶12とを有する光パラメトリック発振装
置(図1参照)の励起光強度に対するシグナル光6の変
換効率と、非線形光学結晶2を1つだけ有する従来の光
パラメトリック発振装置(図5参照)の励起光強度に対
するシグナル光6の変換効率とを対比すると、図4に示
すように、図5の光パラメトリック発振装置に比べて図
1の光パラメトリック発振装置のほうが、励起光の強度
が低くてもシグナル光6を発生させることができ(励起
光5の強度が約30MW/cm2以上であればシグナル
光6を出力することが可能、すなわち、図5に示すもの
に比べて図1に示すもののほうが光パラメトリック発振
のしきい値が低い)、且つ励起光の強度が約70MW/
cm2のときには、図5に示すものの略2倍の変換効率
になることがわかる。
【0032】よって、同じ光強度を有する励起光5を入
射させる場合には、図1に示すもののほうが図5に示す
ものに比べて、シグナル光6を安定に出力させることが
でき、また、光パラメトリック発振のしきい値が低いの
で、入力側ミラー9並びに出力側ミラー10に生じる損
傷を軽減することが可能となる。
【0033】なお、本発明の光パラメトリック発振装置
は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、励起
光あるいは発生させるべきシグナル光に適用するように
第1の非線形光学結晶並びに第2の非線形光学結晶にB
aB24結晶以外の非線形光学結晶を用いるようにする
こと、各非線形光学結晶の切出し角度の条件を適宜変更
すること、YAGレーザ基本波以外のレーザ光を励起光
に用いるようにすること、その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で
ある。
【0034】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光パラメト
リック発振装置によれば、下記のような種々の優れた効
果を奏し得る。
【0035】(1)第1の非線形光学結晶より出力され
るシグナル光が、第2の非線形光学結晶によって出力側
ミラーに対し略直角に入射するので、シグナル光が共振
器により共振する際に、シグナル光の一部が入力側ミラ
ーあるいは出力側ミラーに入射せずに外部へ向って反射
してしまうことがなく、よって、第1の非線形光学結晶
から出力されるシグナル光を効率よく増幅することがで
きる。
【0036】(2)シグナル光を効率よく増幅するの
で、従来にくらべて光パラメトリック発振のしきい値が
低くなり、同じ光強度を有する励起光を入射させる場合
には、シグナル光を安定に出力させることができる。
【0037】(3)光パラメトリック発振のしきい値が
低いので、入力側ミラー並びに出力側ミラーに生じる損
傷を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光パラメトリック発振装置の一実施例
を示す概念図である。
【図2】本発明の光パラメトリック発振装置の一実施例
を適用したレーザ発生装置の一例を示す概念図である。
【図3】非線形光学結晶の位相整合角を説明する概念図
である。
【図4】本発明の光パラメトリック発振装置の励起光強
度に対するシグナル光の変換効率と従来の光パラメトリ
ック発振装置の励起光強度に対するシグナル光の変換効
率とを対比するグラフである。
【図5】従来の光パラメトリック発振装置の一例を示す
概念図である。
【符号の説明】
5 励起光 6 シグナル光 7 アイドラ光 8 共振器 9 入力側ミラー 10 出力側ミラー 11 第1の非線形光学結晶 12 第2の非線形光学結晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西澤 代治 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共振器を構成する入力側ミラー並びに出
    力側ミラーと、両ミラー間に配置され入力側ミラーを透
    過する励起光からシグナル光並びにアイドラ光を発生す
    る第1の非線形光学結晶と、該第1の非線形光学結晶と
    同材質で同一の切出し角を有し且つ第1の非線形光学結
    晶より発生するシグナル光を出力側ミラーに対して略直
    角に入射させるように前記の出力側ミラーと第1の非線
    形光学結晶との間に配置された第2の非線形光学結晶と
    を備えてなることを特徴とする光パラメトリック発振装
    置。
JP35518192A 1992-12-17 1992-12-17 光パラメトリック発振装置 Pending JPH06186605A (ja)

Priority Applications (1)

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JP35518192A JPH06186605A (ja) 1992-12-17 1992-12-17 光パラメトリック発振装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP35518192A JPH06186605A (ja) 1992-12-17 1992-12-17 光パラメトリック発振装置

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JPH06186605A true JPH06186605A (ja) 1994-07-08

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ID=18442425

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JP (1) JPH06186605A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001051312A (ja) * 1999-08-06 2001-02-23 Hamamatsu Photonics Kk 光パラメトリック発振器
JP2005208472A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Hamamatsu Photonics Kk コヒーレント光源
JP2007052289A (ja) * 2005-08-18 2007-03-01 Advantest Corp 光生成装置および該装置を備えたテラヘルツ光生成装置
JP2007052288A (ja) * 2005-08-18 2007-03-01 Advantest Corp 光生成装置および該装置を備えたテラヘルツ光生成装置
JP2010286854A (ja) * 2010-08-12 2010-12-24 Hamamatsu Photonics Kk コヒーレント光源

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JP2001051312A (ja) * 1999-08-06 2001-02-23 Hamamatsu Photonics Kk 光パラメトリック発振器
JP2005208472A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Hamamatsu Photonics Kk コヒーレント光源
JP2007052289A (ja) * 2005-08-18 2007-03-01 Advantest Corp 光生成装置および該装置を備えたテラヘルツ光生成装置
JP2007052288A (ja) * 2005-08-18 2007-03-01 Advantest Corp 光生成装置および該装置を備えたテラヘルツ光生成装置
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