JPH09129957A

JPH09129957A - 光発振器

Info

Publication number: JPH09129957A
Application number: JP28773395A
Authority: JP
Inventors: Katsushi Inoue; 克司井上; Seiji Fukutomi; 誠二福冨
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1995-11-06
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】装置の構成が複雑になり、かつ補償経路にお
いて発振光が損失を受ける。【解決手段】半透過性の第１の反射手段と、該第１の
反射手段に平行に対向配置された第２の反射手段と、該
第２の反射手段と第１の反射手段との間に介挿された光
学結晶とからなり、励起レーザ光を照射することにより
光学結晶を励起して第１の反射手段から発振光を取り出
すと共に、励起レーザ光の照射方向に対して光学結晶の
角度を変えることにより発振光の波長を制御する光発振
器において、励起光を前記第１の反射手段側から光学結
晶に照射し、かつ第１の反射手段側の端面の中心を支点
として光学結晶の角度を可変する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファブリ・ペロー
型光共振器内に介挿された光学結晶を光励起する光発振
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】２枚の反射鏡を平行に対置したファブリ
・ペロー型光共振器内に光に対して非線形応答特性を示
す光学結晶（非線形光学結晶）を介挿した光パラメトリ
ック発振器の一種として、該非線形光学結晶の角度を可
変することにより発振光の波長をコントロールする可変
波長型の光パラメトリック型発振器がある。

【０００３】図３は、この種の光パラメトリック型発振
器の概要を示す図である。この図において、符号１は第
１の反射手段（フロントミラー）、２は第２の反射手段
（リアミラー）、３はβ−ＢaＢ₂Ｏ₄あるいはＫＴiＯＰ
Ｏ₄等によって形成された非線形光学結晶である。ま
た、符号４は非線形光学結晶３の回転軸であり、図示す
るように非線形光学結晶３の中心に紙面手前から奥に向
けて設けられている。すなわち、この図は回転軸４に平
行な方向から見た平面図になっており、該回転軸４を回
転駆動することによって、非線形光学結晶３は矢印Ｘ方
向に回転するようになっている。

【０００４】この光パラメトリック型発振器では、リア
ミラー２の後方（紙面でリアミラー２の右側）から非線
形光学結晶３を励起する励起レーザ光が入射される。そ
して、該非線形光学結晶３への励起レーザ光の入射角に
よって決まる２波長の発振光（シグナル光とアイドラ
光）がフロントミラー１とリアミラー２とによる反射を
繰り返すことにより共振されて前方（紙面でフロントミ
ラー１の左側）に出射される。

【０００５】なお、シグナル光とアイドラ光、及び励起
レーザ光の各波長には、以下のような関係がある。１／λp＝１／λs＋１／λi （１）ただし、λp：励起レーザ光波長、λs：シグナル光波
長、λi：アイドラ光波長

【０００６】いま、一定の波長λpを有する励起レーザ
光をリアミラー２を介して非線形光学結晶３に照射する
と、非線形光学結晶３に対する励起レーザ光の入射角度
θに応じて非線形光学結晶３内における位相整合条件が
決まり、シグナル光の波長λsとアイドラ光の波長λiと
がコントロールされる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の光パラメトリック型発振器では、励起レーザ光が
リアミラー２の後方から入射されると共に、回転軸４が
非線形光学結晶３の中心に設けられているため、非線形
光学結晶３の傾斜角度θに応じて非線形光学結晶３内に
おける光路が可変され、フロントミラー１から出射され
る発振光の光路に光路差△Ｌが生じる。

【０００８】すなわち、非線形光学結晶３の長辺３ａを
上記対向方向Ｙと平行にした場合における発振光の光路
Ｌ₀に対して、該長辺３ａを対向方向Ｙに対して角度θ
だけ傾斜させた場合の光路Ｌθはフロントミラー１上で
寸法△Ｌだけずれた位置から出射される。従来、この光
路差△Ｌは、非線形光学結晶３と同等の屈折率を有し、
非線形光学結晶３と同一角度だけ反対方向に振られた石
英ブロック等に該フロントミラー１から出射された発振
光を通過させることにより補償されていた。

【０００９】しかし、このような従来の光路差△Ｌの補
償方法は、石英ブロック等を設けて角度を調節する機構
を必要とするため、装置の構成が複雑になり、かつ補償
経路において発振光が損失を受けるという問題点があっ
た。

【００１０】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、簡単な構成で出射される発振光の光路差を押
さえることが可能な光発振器を提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上述した目的を達成するために、半透過性の第１の反射
手段と、該第１の反射手段に平行に対向配置された第２
の反射手段と、該第２の反射手段と第１の反射手段との
間に介挿された光学結晶とからなり、励起レーザ光を照
射することにより光学結晶を励起して第１の反射手段か
ら発振光を取り出すと共に、励起レーザ光照射方向に対
して光学結晶の角度を変えることにより発振光の波長を
制御する光発振器において、励起光を第１の反射手段側
から光学結晶に照射し、かつ第１の反射手段側の端面の
中心を支点として光学結晶の角度を可変することを特徴
としている。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、光学結晶の角度がステッピング・モータに
よって設定される構成を採用している。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、ステッピング・モータが減速器を介して光
学結晶の角度を設定する構成を採用している。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を参照し、本
発明の一実施形態である光パラメトリック型発振器につ
いて説明する。なお、図３で既に説明した部材について
は同一符号を付し、その説明を省略する。

【００１５】図１において、符号４Ａは回転軸であり、
直方体あるいはロッド状に形成された非線形光学結晶３
のフロントミラー１側端面で、かつその軸線方向が短辺
３ｂの中点を通るように設けられている。非線形光学結
晶３は、図示しない把持具によって挟み込むように把持
されて回転軸４Ａに固定されている。

【００１６】回転軸４Ａは、減速器５を介して回転角度
を高精度に設定することが可能なステッピング・モータ
６によって回転駆動される。減速器５は、寸法精度よく
形成され、バックラッシュの極めて少ないものを使用
し、回転軸４Ａの回転角度は０．３６゜／１００の精度
で設定されるようになっている。

【００１７】つまり、非線形光学結晶３は、図２の拡大
図に示すようにフロントミラー１とリアミラー２との対
向方向Ｙに対して、回転軸４Ａの中心点Ｏを原点として
長辺３ａが角度θだけ回転される。例えば、この非線形
光学結晶３の短辺３ｂの寸法は１８mm〜２０mmであり、
角度θの最大値は２０゜である。

【００１８】符号７はダイクロイックミラーである。こ
のダイクロイックミラー７はフロントミラー１の前方に
設けられ、外部から入射された励起レーザ光をフロント
ミラー１に反射すると共に、該フロントミラー１から出
射された発振光を透過させる。

【００１９】このように形成された波長可変型の光パラ
メトリック発振器では、励起レーザ光は、ダイクロイッ
クミラー７に入射されてフロントミラー１の前方から非
線形光学結晶３に照射される。例えば、図２において非
線形光学結晶３の長辺３ａと対向方向Ｙとの角度θが０
の場合、すなわち短辺３ｂを含む非線形光学結晶３の端
面に対して励起レーザ光が垂直に照射された場合、中心
点Ｏに照射された励起レーザ光は、非線形光学結晶３内
を光路Ｌ1に沿って直進し、リアミラー２によって反射
される。そして、発振光は、この励起レーザ光の光路Ｌ
1にほぼ沿って発生され、中心点Ｏからフロントミラー
１を透過して出射される。

【００２０】一方、非線形光学結晶３の長辺３ａと対向
方向Ｙとの角度θが１０゜（但し、図２は角度θを誇張
して記載してある）の場合、すなわち、中心点Ｏに照射
された励起レーザ光は、非線形光学結晶３内において該
非線形光学結晶３の固有の屈折率に応じて屈折した光路
Ｌ2に沿って進行し、非線形光学結晶３を通過すると再
び屈折して入射方向と同一方向である光路Ｌ3に沿って
進行する。そして、発振光も光路Ｌ2から光路Ｌ3にほぼ
沿って発生され、この場合も中心点Ｏからフロントミラ
ー１を透過して出射される。

【００２１】このように、点Ｏを中心に非線形光学結晶
３の角度を調節すると共に、フロントミラー１側から励
起レーザ光を非線形光学結晶３に照射することにより、
該非線形光学結晶３の角度を可変しても出射される発振
光の光路はほぼ一定となる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果を奏する。（１）請求項１ないし３記載の発明によれば、励起光を
第１の反射手段側から光学結晶に照射し、かつ該第１の
反射手段側の端面の中心を支点として光学結晶の角度を
可変するようにしているので、該光学結晶の角度の変化
による発振光の光路変化を押さえることが可能である。（２）請求項２記載の発明によれば、ステッピング・モ
ータを用いて角度設定を行うことにより、高精度の角度
設定が可能である。（３）請求項３記載の発明によれば、減速器を介して光
学結晶の角度が設定されるので、さらに高精度の角度設
定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す平面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】従来の波長可変型光パラメトリック発振器の構
成例を示す平面図である。

【符号の説明】

１フロントミラー（第１の反射手段）２リアミラー（第２の反射手段）３非線形光学結晶（光学結晶）４、４Ａ回転軸５減速器６ステッピング・モータ７ダイクロイックミラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半透過性の第１の反射手段(1)と、該第
１の反射手段(1)に平行に対向配置された第２の反射手
段(2)と、該第２の反射手段(2)と前記第１の反射手段
(1)との間に介挿された光学結晶(3)とからなり、励起レ
ーザ光を照射することにより光学結晶(3)を励起して前
記第１の反射手段(1)から発振光を取り出すと共に、前
記励起レーザ光照射方向に対して前記光学結晶(3)の角
度を変えることにより発振光の波長を制御する光発振器
において、励起光を前記第１の反射手段(1)側から光学結晶(3)に照
射し、かつ第１の反射手段(1)側の端面の中心を支点と
して前記光学結晶(3)の角度を可変することを特徴とす
る光発振器。
【請求項２】光学結晶(3)の角度は、ステッピング・
モータによって設定されることを特徴とする請求項１記
載の光発振器。
【請求項３】ステッピング・モータは、減速器を介し
て光学結晶(3)の角度を設定することを特徴とする請求
項２記載の光発振器。