JPH05165072A - Laser beam wave-length changing device - Google Patents
Laser beam wave-length changing deviceInfo
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- JPH05165072A JPH05165072A JP32752591A JP32752591A JPH05165072A JP H05165072 A JPH05165072 A JP H05165072A JP 32752591 A JP32752591 A JP 32752591A JP 32752591 A JP32752591 A JP 32752591A JP H05165072 A JPH05165072 A JP H05165072A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はレ−ザ発振器から出力
されたレ−ザ光の波長を異なる波長に変換するための波
長変換装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength converter for converting the wavelength of laser light output from a laser oscillator into different wavelengths.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、レ−ザ光は種々の分野に利用され
ており、たとえば、レ−ザ加工や光デイスクの書き込み
読み取り用などに利用されている。これらの用途におい
ては、加工精度の向上や光デイスクの性能を向上させる
上で、波長の短いレ−ザ光が要求される。2. Description of the Related Art In recent years, laser light has been used in various fields, for example, laser processing and writing / reading of an optical disk. In these applications, laser light having a short wavelength is required in order to improve the processing accuracy and the performance of the optical disc.
【0003】レ−ザ発振器としてYAGレ−ザや半導体
レ−ザを用いた場合、これらレ−ザ発振器から出力され
るレ−ザ光の波長を短くする手段として非線形光学結晶
が知られている。図5に非線光学結晶を用いた従来の波
長変換装置の構造を示す。同図中1はレ−ザ発振器であ
る。このレ−ザ発振器1から出力された波長がω1 の第
1のレ−ザ光L1 はレンズ2で集光されて非線形光学結
晶3に入射する。この非線形光学結晶3では、第1のレ
−ザ光L1 の一部が2分の1の波長ω2 の第2のレ−ザ
光L2 に変換される。そして、この非線形光学結晶3か
らは、第2のレ−ザ光L2 とともに波長が変換されない
第1のレ−ザ光L1 が出射される。これら第1、第2の
レ−ザ光L1 、L2 の出射光路にはビ−ムスプリッタ4
が配設されている。このビ−ムスプリッタ4は第1のレ
−ザ光L1 を反射し、第2のレ−ザ光L2 を透過する。
したがって、このビ−ムスプリッタ3によって第1のレ
−ザ光L1 と第2のレ−ザ光L2 とが分離される。When a YAG laser or a semiconductor laser is used as the laser oscillator, a nonlinear optical crystal is known as a means for shortening the wavelength of the laser light output from these laser oscillators. .. FIG. 5 shows the structure of a conventional wavelength conversion device using a nonlinear optical crystal. In the figure, 1 is a laser oscillator. The first laser light L 1 having a wavelength of ω 1 output from the laser oscillator 1 is condensed by the lens 2 and enters the nonlinear optical crystal 3. In this nonlinear optical crystal 3, a part of the first laser light L 1 is converted into a second laser light L 2 having a half wavelength ω 2 . Then, from this nonlinear optical crystal 3, the first laser light L 1 whose wavelength is not converted is emitted together with the second laser light L 2 . The beam splitter 4 is provided in the outgoing optical path of the first and second laser lights L 1 and L 2.
Are arranged. The beam splitter 4 reflects the first laser light L 1 and transmits the second laser light L 2 .
Therefore, the beam splitter 3 separates the first laser light L 1 and the second laser light L 2 .
【0004】ところで、このような構成の波長変換装置
においては、上記非線形光学結晶3による第1のレ−ザ
光L1 の変換効率を常に最高の状態とするためには、上
記非線形光学結晶3をある軸の回りに回転させること
で、第1のレ−ザ光L1 と第2のレ−ザ光L2 に対する
屈折率が等しいように調整する必要がある。このような
状態における非線形光学結晶3の結晶軸Tとレ−ザ光の
光軸Oとのなす角度は最適位相同調角θと呼ばれてい
る。By the way, in the wavelength conversion device having such a structure, in order to keep the conversion efficiency of the first laser light L 1 by the nonlinear optical crystal 3 always in the highest state, the nonlinear optical crystal 3 is used. Must be rotated about a certain axis so that the refractive indices for the first laser beam L 1 and the second laser beam L 2 are equal. The angle formed by the crystal axis T of the nonlinear optical crystal 3 and the optical axis O of the laser light in such a state is called the optimum phase tuning angle θ.
【0005】ところで、上記非線形光学結晶3は温度異
存性が高いため、室温が変化したり、第1のレ−ザ光L
1 が入射するなどして温度変化すると、最適位相同調角
θの値が変化する。さらに、非線形光学結晶3は機械的
安定性やレ−ザ光の周波数安定性などに対しても敏感
で、これらの原因によっても最適位相同調角θの値がず
れ易い。By the way, since the above-mentioned nonlinear optical crystal 3 has a high temperature dissimilarity, the room temperature is changed or the first laser light L is changed.
The value of the optimum phase tuning angle θ changes when the temperature changes such as when 1 is incident. Furthermore, the nonlinear optical crystal 3 is also sensitive to mechanical stability and frequency stability of laser light, and the value of the optimum phase tuning angle .theta.
【0006】そこで、従来は上記非線形光学結晶3によ
って変換された第2のレ−ザ光L2の一部の出力をモニ
タし、その出力に応じて上記非線形光学結晶3を最適位
相同調角θに調整するということが行われていた。しか
しながら、単に出力をモニタしただけでは、上記非線形
光学結晶3の最適位相同調角θが図5に示す矢印の+方
向あるいは−方向のいずれの方向にずれたのかを判別す
ることができない。したがって、第2のレ−ザ光L2 の
出力が低下した場合に、上記非線形光学結晶3を確実か
つ迅速に最適位相同調角θに設定することが難しいとい
うことがあった。Therefore, conventionally, the output of a part of the second laser light L 2 converted by the nonlinear optical crystal 3 is monitored, and the nonlinear optical crystal 3 is adjusted to the optimum phase tuning angle θ according to the output. It was done to adjust to. However, by simply monitoring the output, it is not possible to determine whether the optimum phase tuning angle θ of the nonlinear optical crystal 3 has deviated to the + direction or the-direction of the arrow shown in FIG. Therefore, when the output of the second laser light L 2 is reduced, it is difficult to set the nonlinear optical crystal 3 to the optimum phase tuning angle θ reliably and quickly.
【0007】また、上記非線形光学結晶3で波長変換さ
れた第2のレ−ザ光L2 の出力低下は、上記非線形光学
結晶3の最適位相同調角θがずれた場合だけでなく、た
とえばレ−ザ発振器1内の光共振器のずれやミラ−の汚
れなどによっても生じる。しかしながら、出力をモニタ
するだけの従来の方法では、その出力の低下の原因が上
記非線形光学結晶3の最適位相同調角θの変化によるも
のか、あるいはそれ以外の原因によるものなのかを判別
することができないということもあった。The decrease in the output of the second laser light L 2 wavelength-converted by the nonlinear optical crystal 3 is not limited to the case where the optimum phase tuning angle θ of the nonlinear optical crystal 3 is deviated. It is also caused by the displacement of the optical resonator in the oscillator 1 and the stain of the mirror. However, in the conventional method of only monitoring the output, it is necessary to determine whether the cause of the decrease in the output is due to the change in the optimum phase tuning angle θ of the nonlinear optical crystal 3 or due to other causes. Sometimes it was not possible.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】このように、非線形光
学結晶から出力される波長変換されたレ−ザ光の出力を
単にモニタするだけでは、その出力が低下した場合に、
上記非線光学結晶の最適位相同調角のずれ方向を判別す
ることができないばかりか、出力低下の原因が最適位相
同調角のずれによるものかどうかも判別することができ
ないということがあった。Thus, when the output of the wavelength-converted laser light output from the nonlinear optical crystal is simply monitored, when the output is lowered,
In some cases, it is not possible to determine the shift direction of the optimum phase tuning angle of the nonlinear optical crystal, and it is also impossible to determine whether the cause of the output reduction is due to the shift of the optimum phase tuning angle.
【0009】この発明は上記事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、非線形光学結晶で波長
変換されたレ−ザ光の出力が低下した場合に、上記非線
形光学結晶の最適位相同調角のずれ方向を知ることがで
きるばかりか、その出力低下が上記非線形光学結晶の最
適位相同調角のずれによるかどうかも判別することがで
きるようにしたレ−ザ光の波長変換装置を提供すること
にある。The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to optimize the phase tuning of the nonlinear optical crystal when the output of laser light wavelength-converted by the nonlinear optical crystal is lowered. (EN) Provided is a laser light wavelength conversion device capable of not only knowing the angular deviation direction but also determining whether the output decrease is due to the deviation of the optimum phase tuning angle of the nonlinear optical crystal. Especially.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、レ−ザ発振器と、このレ−ザ発振器で発
生したレ−ザ光の光路に設けられ上記レ−ザ光の波長を
変換する非線形光学結晶と、この非線形光学結晶に上記
レ−ザ光の光軸を中心にしてほぼ対称の角度で第1の測
定光と第2の測定光とを上記非線形光学結晶を透過後に
互いに交差するように入射させる測定手段と、上記非線
形光学結晶から出射する第1の測定光と第2の測定光の
出力を検出する第1の検出器および第2の検出器と、こ
れら検出器が検出する出力の差に応じて上記非線形光学
結晶を回転してその結晶軸と上記レ−ザ光の光軸とがな
す角度を最適位相同調角に設定する制御手段とを具備し
たことを特徴とする。In order to solve the above problems, the present invention provides a laser oscillator and a wavelength of the laser light provided in the optical path of the laser light generated by the laser oscillator. And a first non-linear optical crystal for converting the non-linear optical crystal into the non-linear optical crystal at a substantially symmetric angle about the optical axis of the laser light after passing through the non-linear optical crystal. Measuring means for making them enter so as to intersect with each other, a first detector and a second detector for detecting outputs of the first measuring light and the second measuring light emitted from the nonlinear optical crystal, and these detectors. And a control means for rotating the non-linear optical crystal in accordance with the difference in the output detected by the optical axis and setting the angle formed by the crystal axis and the optical axis of the laser light to the optimum phase tuning angle. And
【0011】[0011]
【作用】上記構成によれば、非線形光学結晶の最適位相
同調角が変化した場合には、その角度のずれ方向に応じ
て第1の検出器と第2の検出器のいずれか一方が検出す
る測定光の出力が低下し、他方の検出器が検出する測定
光の出力が増大するから、それらの出力の差によって上
記非線形光学結晶のずれ方向を知ることができるととも
に、各検出器が検出する測定光の出力に差が生じること
なく、波長変換されたレ−ザ光の出力が低下した場合に
は、その原因が上記最適位相同調角の変化でないと判別
できる。According to the above construction, when the optimum phase tuning angle of the nonlinear optical crystal changes, one of the first detector and the second detector detects it according to the direction of deviation of the angle. Since the output of the measurement light decreases and the output of the measurement light detected by the other detector increases, the deviation direction of the nonlinear optical crystal can be known by the difference between the outputs and each detector detects it. When the output of the wavelength-converted laser light decreases without causing a difference in the output of the measurement light, it can be determined that the cause is not the change in the optimum phase tuning angle.
【0012】[0012]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図1と図2を参
照して説明する。図1に示す波長変換装置はたとえばY
AGレ−ザなどのレ−ザ発振器11を備えている。この
レ−ザ発振器11は、レ−ザロッド12と、このレ−ザ
ロッド12を光励起する励起ランプ13およびレ−ザロ
ッド12の両端面に対向して配置された光共振器を形成
する高反射ミラ−14と部分反射ミラ−15からなる。
上記レ−ザロッド12を励起ランプ13によって光励起
することで、上記部分反射ミラ−15からは波長ω1 の
第1のレ−ザ光L1 が出力されるようになっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The wavelength conversion device shown in FIG.
A laser oscillator 11 such as an AG laser is provided. The laser oscillator 11 includes a laser rod 12, a pump lamp 13 for optically pumping the laser rod 12, and a high-reflection mirror forming an optical resonator arranged opposite to both end faces of the laser rod 12. 14 and a partial reflection mirror-15.
When the laser rod 12 is optically excited by the excitation lamp 13, the partial reflection mirror 15 outputs the first laser light L 1 having the wavelength ω 1 .
【0013】第1のレ−ザ光L1 は第1のレンズ16で
集光されて非線光学結晶17に入射する。この非線形光
学結晶17は、上記第1のレ−ザ光L1 の第2高調波
(波長がω2 の第2のレ−ザ光L2 )を発生する。この
非線形光学結晶17はステッピングモ−タからなる駆動
源18によって回転駆動される回転載置台19上に載置
固定されている。上記駆動源18はコンピュ−タ20か
らの駆動信号によって後述するごとく回転駆動されるよ
うになっている。The first laser light L 1 is condensed by the first lens 16 and enters the nonlinear optical crystal 17. The nonlinear optical crystal 17, the first record - generating a - second harmonic of laser light L 1 (laser light L 2 second Les wavelengths omega 2). The nonlinear optical crystal 17 is mounted and fixed on a rotary mounting table 19 which is rotationally driven by a drive source 18 composed of a stepping motor. The drive source 18 is rotationally driven by a drive signal from the computer 20 as described later.
【0014】上記非線形光学結晶17で発生した第2の
レ−ザ光L2 の一部はビ−ムスプリッタ21によって分
割される。ビ−ムスプリッタ21によって分割された第
2のレ−ザ光L2 の出力はモニタ22によって検出され
る。このモニタ22からの検出信号は上記コンピュ−タ
20へ入力され、このコンピュ−タ20に設定された設
定値と比較されるようになっている。A part of the second laser light L 2 generated by the nonlinear optical crystal 17 is split by the beam splitter 21. The output of the second laser light L 2 split by the beam splitter 21 is detected by the monitor 22. The detection signal from the monitor 22 is input to the computer 20 and compared with the set value set in the computer 20.
【0015】一方、上記非線形光学結晶17には第1の
測定光S1 と第2の測定光S2 とが上記第1のレ−ザ光
L1 の光軸Oに対してほぼ対称の角度で入射する。これ
ら測定光S1 、S2 は、測定用レ−ザ発振器23で発生
したレ−ザ光Sが分割される。つまり、測定用レ−ザ発
振器23は第1のレ−ザ光L1 と同じ波長のレ−ザ光S
を発生する。このレ−ザ光Sは第1の反射ミラ−24で
反射し、ハ−フミラ−25で第1の測定光S1 と第2の
測定光S2 とに分割される。ハ−フミラ−25で反射し
た第1の測定光S1 は第2のレンズ26で集光され、第
1のレ−ザ光L1 の光軸Oに対して角度α1 で上記非線
形光学結晶17に入射する。また、ハ−フミラ−25を
透過した第2の測定光S2 は第2の反射ミラ−27で反
射して第3のレンズ28で集光され、上記非線形光学結
晶17に入射する。この第2の測定光S2 は、上記第1
のレ−ザ光L1 の光軸Oに対して上記第1の測定光S2
とほぼ対称の角度であるα2 の角度で入射する。なお、
第1の測定光S1 と第2の測定光S2 とは、上記非線形
光学結晶17内で光軸Oに対して重なり合うことがな
い、ねじれの関係に設定されている。On the other hand, the nonlinear optical crystal 17 has an angle at which the first measuring light S 1 and the second measuring light S 2 are substantially symmetrical with respect to the optical axis O of the first laser light L 1. Is incident at. Laser light S generated by the measurement laser oscillator 23 is split into these measurement lights S 1 and S 2 . That is, the measuring laser oscillator 23 has a laser light S having the same wavelength as that of the first laser light L 1.
To occur. The laser light S is reflected by the first reflection mirror 24, and is divided by the half mirror 25 into the first measurement light S 1 and the second measurement light S 2 . The first measuring light S 1 reflected by the half mirror 25 is condensed by the second lens 26, and the nonlinear optical crystal is formed at an angle α 1 with respect to the optical axis O of the first laser light L 1. It is incident on 17. The second measurement light S 2 transmitted through the half mirror 25 is reflected by the second reflection mirror 27, is condensed by the third lens 28, and is incident on the nonlinear optical crystal 17. This second measurement light S 2 is emitted from the first measurement light S 2 .
Les - The light L of the first with respect to the optical axis O of the first measuring beam S 2
It is incident at an angle of α 2 which is almost symmetrical with. In addition,
The first measurement light S 1 and the second measurement light S 2 are set in a twisted relationship such that they do not overlap with the optical axis O in the nonlinear optical crystal 17.
【0016】上記非線形光学結晶17で波長変換されて
出射する第1の測定光S1 の出力は第1の検出器29に
よって検出される。また、第2の測定光S2 の出力は第
2の検出器31によって検出される。これら検出器2
9、31からの出力はアンプ32に入力され、ここで増
幅されて上記コンピュ−タ19へ送られる。このコンピ
ュ−タ19では上記第1の検出器29と第2の検出器3
1との検出値の差を検出し、その差に応じて上記駆動源
18を作動させて回転載置台19を回転する。それによ
って、非線光学結晶17の結晶軸Tと光軸Oとがなす角
度が最適位相同調角θとなるよう後述するごとく制御さ
れるようになっている。The output of the first measuring light S 1 which has been wavelength-converted by the nonlinear optical crystal 17 and is emitted is detected by the first detector 29. The output of the second measurement light S 2 is detected by the second detector 31. These detectors 2
The outputs from 9 and 31 are input to an amplifier 32, where they are amplified and sent to the computer 19. In this computer 19, the first detector 29 and the second detector 3 are
The difference between the detected value and 1 is detected, and the drive source 18 is operated according to the detected difference to rotate the rotary mounting table 19. As a result, the angle formed by the crystal axis T of the nonlinear optical crystal 17 and the optical axis O is controlled to be the optimum phase tuning angle θ as described later.
【0017】つぎに、上記構成の波長変換装置によって
波長が2分の1に変換された第2のレ−ザ光L2 を最高
の変換効率で出力させる動作について説明する。まず、
レ−ザ発振器11を作動させて第1のレ−ザ光L1 を出
力させるとともに、測定用レ−ザ発振器23を作動させ
て測定用レ−ザ光Sを発生させる。上記第1のレ−ザ光
L1 が非線形光学結晶17に入射することで、この非線
形光学結晶17からは上記第1のレ−ザ光L1 の波長ω
1 の半分の波長ω2 の第2のレ−ザ光L2 が発生し、出
力される。また、測定用レ−ザ発振器23から出力され
た測定用レ−ザ光Sはハ−フミラ−25で分割され、上
記第1のレ−ザ光L1 の光軸Oに対して対称な角度
α1 、α2 で上記非線形光学結晶17へ入射する。Next, the operation of outputting the second laser light L 2 whose wavelength has been converted to ½ by the wavelength conversion device having the above-described configuration with the highest conversion efficiency will be described. First,
The laser oscillator 11 is operated to output the first laser light L 1 and the measuring laser oscillator 23 is operated to generate the measuring laser light S. When the first laser light L 1 is incident on the nonlinear optical crystal 17, the wavelength ω of the first laser light L 1 is emitted from the nonlinear optical crystal 17.
The second laser light L 2 having a wavelength ω 2 which is half the wavelength of 1 is generated and output. Further, the measurement laser light S output from the measurement laser oscillator 23 is split by the half mirror 25, and has an angle symmetric with respect to the optical axis O of the first laser light L 1. The light enters the nonlinear optical crystal 17 at α 1 and α 2 .
【0018】ここで、上記非線形光学結晶17の結晶軸
Tと光軸Oとがなす角度が最適位相同調角θに設定され
ているならば、上記光軸Oに対して対称な角度で配置さ
れた第1の検出器29と第2の検出器31とが検出する
第2のレ−ザ光L2 の出力が同じになる。この状態を図
2(a)に示す。つまり、同図中Xは非線形光学結晶1
7の角度特性曲線で、この角度特性曲線Xは非線形光学
結晶17によって第2高調波に波長変換される第2のレ
−ザ光L2 の強度分布が最適位相同調角θを中心にして
対称な正規分布曲線をなしている。したがって、上記非
線形光学結晶17の最適位相同調角θにずれがなけれ
ば、光軸Oに対して対称な角度α1 、α2で配置された
一対の検出器29、31が検出する出力Pは同じ値にな
る。これら一対の検出器29、31が検出する出力が同
じであれば差が生じないから、コンピュ−タ20から駆
動源18へは駆動信号が出力されることもない。Here, if the angle formed by the crystal axis T of the nonlinear optical crystal 17 and the optical axis O is set to the optimum phase tuning angle θ, they are arranged at an angle symmetrical with respect to the optical axis O. The outputs of the second laser light L 2 detected by the first detector 29 and the second detector 31 are the same. This state is shown in FIG. That is, X in the figure is the nonlinear optical crystal 1.
7, the intensity distribution of the second laser light L 2 wavelength-converted into the second harmonic by the nonlinear optical crystal 17 is symmetrical about the optimum phase tuning angle θ. It has a normal distribution curve. Therefore, if there is no deviation in the optimum phase tuning angle θ of the nonlinear optical crystal 17, the output P detected by the pair of detectors 29 and 31 arranged at the angles α 1 and α 2 symmetrical with respect to the optical axis O is It becomes the same value. If the outputs detected by the pair of detectors 29 and 31 are the same, there is no difference. Therefore, the drive signal is not output from the computer 20 to the drive source 18.
【0019】上記非線形光学結晶17の最適位相同調角
が温度変化や機械的変化によってθからθm にずれた場
合には、非線形光学結晶17がなす角度特性曲線Xも図
2(b)に示すように中心がθからθm にずれることに
なる。角度特性曲線Xがずれれば、そのずれ方向に応
じ、たとえば第1の検出器29が検出する出力はPから
P1 へと減少し、第2の検出器31が検出する出力はP
2 へと増大する。それによって検出器29、31が検出
する出力に差が生じるから、その差に応じた駆動信号が
コンピュ−タ19から駆動源18へ出力される。駆動源
18は、回転載置台19を上記出力信号の差に応じた角
度と方向で第1の検出器29と第2の検出器31とが検
出する出力に差がなくなるまで回転駆動する。つまり、
この場合、上記非線形光学結晶17はその結晶軸Tと光
軸Oとがなす角度がθからθm となるまで回転駆動され
ることになる。それによって、非線形光学光学結晶17
はその結晶軸Tが光軸Oに対して最適位相同調角θm に
設定されることになるから、この非線形光学結晶17に
よる波長変換効率を最大の状態に維持することができ
る。When the optimum phase tuning angle of the nonlinear optical crystal 17 deviates from θ to θm due to temperature change or mechanical change, the angle characteristic curve X formed by the nonlinear optical crystal 17 is also as shown in FIG. 2 (b). Therefore, the center shifts from θ to θm. If the angle characteristic curve X deviates, the output detected by the first detector 29 decreases from P to P 1 according to the direction of the deviation, and the output detected by the second detector 31 decreases by P.
Increases to 2 . This causes a difference in the outputs detected by the detectors 29 and 31, and a drive signal corresponding to the difference is output from the computer 19 to the drive source 18. The drive source 18 rotationally drives the rotary mounting table 19 at an angle and a direction according to the difference between the output signals until there is no difference in the outputs detected by the first detector 29 and the second detector 31. That is,
In this case, the non-linear optical crystal 17 is rotationally driven until the angle formed by the crystal axis T and the optical axis O changes from θ to θm. Thereby, the nonlinear optical optical crystal 17
Since the crystal axis T is set to the optimum phase tuning angle θm with respect to the optical axis O, the wavelength conversion efficiency by the nonlinear optical crystal 17 can be maintained at the maximum state.
【0020】なお、上記第1の検出器29が検出する出
力P1 が増大し、第2の検出器31が検出する出力P2
が減少した場合には、上記非線形光学結晶17を先程と
は逆方向に回転駆動することで、非線形光学結晶17を
最適位相同調角に維持することができる。The output P 1 detected by the first detector 29 increases and the output P 2 detected by the second detector 31 increases.
In the case where is decreased, the nonlinear optical crystal 17 can be maintained at the optimum phase tuning angle by rotationally driving the nonlinear optical crystal 17 in the opposite direction to the above.
【0021】すなわち、光軸Oに対して一対の検出器2
9、31を対称に配置したことで、非線形光学結晶17
を迅速かつ確実に最適位相同調角に制御できるから、常
に高い変換効率で第2高調波を発生させることができ
る。That is, the pair of detectors 2 with respect to the optical axis O
By arranging 9 and 31 symmetrically, the nonlinear optical crystal 17
Can be quickly and reliably controlled to the optimum phase tuning angle, so that the second harmonic can always be generated with high conversion efficiency.
【0022】また、第2のレ−ザ光L2 の出力低下が非
線形光学結晶17の最適位相同調角の変動によらず、レ
−ザ発振器11側の原因による場合には、一対の検出器
29、31が検出する第1の、第2の測定光S1 、S2
の出力に差が生じることがない。そのため、モニタ22
によって検出される第2のレ−ザ光L2 の出力が低下し
た場合に、上記一対の検出器29、31が検出する測定
光S1 、S2 の出力に差があるか否かによってその出力
低下の原因を判別することができる。If the decrease in the output of the second laser light L 2 is caused by the laser oscillator 11 side, not by the fluctuation of the optimum phase tuning angle of the nonlinear optical crystal 17, a pair of detectors is used. First and second measurement light beams S 1 and S 2 detected by 29 and 31
There is no difference in output. Therefore, the monitor 22
When the output of the second laser light L 2 detected by the detector decreases, it depends on whether or not there is a difference between the outputs of the measurement lights S 1 and S 2 detected by the pair of detectors 29 and 31. The cause of output reduction can be determined.
【0023】図3はこの発明の他の実施例を示す。この
実施例はレ−ザ発振器11aの光共振器内に非線形光学
結晶17を組み込むようにした構成を示す。つまり、こ
の実施例のレ−ザ発振器11aは、励起ランプ50によ
って励起されるレ−ザロッド51と、このレ−ザロッド
51の一端面に対向して配置された第1の高反射ミラ−
52と、他端面に上記レ−ザロッド51から出力される
第1のレ−ザ光L1 の光軸Oに対して45度の角度で傾
斜して配置されたダイクロイックミラ−53と、このダ
イクロイックミラ−53で反射する第1のレ−ザ光L1
の光軸O上に配置された第2の高反射ミラ−54とから
構成されている。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the nonlinear optical crystal 17 is incorporated in the optical resonator of the laser oscillator 11a. In other words, the laser oscillator 11a of this embodiment has a laser rod 51 excited by the excitation lamp 50 and a first high-reflection mirror arranged opposite to one end face of the laser rod 51.
52, a dichroic mirror 53 arranged on the other end surface at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis O of the first laser light L 1 output from the laser rod 51, and this dichroic First laser light L 1 reflected by the mirror 53
And a second high-reflecting mirror 54 arranged on the optical axis O.
【0024】上記ダイクロイックミラ−53は、第1の
レ−ザ光L1 を反射し、その第2高調波である第2のレ
−ザ光L2 を透過する構成となっている。そして、この
ダイクロイックミラ−53と上記第2の高反射ミラ−5
4との間に、回転載置台19上に載置固定された非線形
光学結晶17が配置されている。それによって、上記レ
−ザロッド51で発生した第1のレ−ザ光L1 は第1の
高反射ミラ−52と第2の高反射ミラ−54とで反射を
繰り返して増幅される間に、上記非線形光学結晶17を
透過することで、波長が半分の第2のレ−ザ光L2 に変
換される。波長変換された第2レ−ザ光L2 はダイクロ
イックミラ−53を透過して出力されることになる。The dichroic mirror 53 is configured to reflect the first laser light L 1 and transmit the second laser light L 2 which is its second harmonic. Then, the dichroic mirror 53 and the second high-reflection mirror-5 described above.
4, the nonlinear optical crystal 17 mounted and fixed on the rotary mounting table 19 is arranged. Thereby, while the first laser light L 1 generated by the laser rod 51 is repeatedly reflected and amplified by the first high reflection mirror 52 and the second high reflection mirror 54, By passing through the nonlinear optical crystal 17, the wavelength is converted into the second laser light L 2 having a half wavelength. The wavelength-converted second laser light L 2 is transmitted through the dichroic mirror 53 and output.
【0025】一方、上記第2の高反射ミラ−54とダイ
クロイックミラ−53との間には測定用レ−ザ発振器2
3が配置されている。この測定用レ−ザ発振器23から
出力された測定用レ−ザ光Sはハ−フミラ−55で分割
される。ハ−フミラ−55で反射した第1の測定光S1
は第1のレ−ザ光L1 の光軸Oに対して所定の角度α1
で非線形光学結晶17に入射し、ハ−フミラ−55を透
過した第2の測定光S2 は上記光軸Oを中心にして第1
の測定光S1 と対称な角度α2 で上記非線形光学結晶1
7に入射する。これら第1、第2の測定光S1 、S2 は
非線形光学結晶17中で光軸Oと重なることのない、ね
じれの状態に設定されている。On the other hand, a measuring laser oscillator 2 is provided between the second high reflection mirror 54 and the dichroic mirror 53.
3 are arranged. The measuring laser light S output from the measuring laser oscillator 23 is split by the half mirror 55. First measurement light S 1 reflected by the harf mirror 55
Is a predetermined angle α 1 with respect to the optical axis O of the first laser light L 1.
The second measuring light S 2 which is incident on the nonlinear optical crystal 17 at and is transmitted through the half mirror 55 is the first measuring light S 2 about the optical axis O.
Of the measuring light S 1 and the nonlinear optical crystal 1 in a symmetric angle alpha 2
It is incident on 7. The first and second measurement lights S 1 and S 2 are set in a twisted state in the nonlinear optical crystal 17 so as not to overlap the optical axis O.
【0026】そして、非線形光学結晶17に入射して波
長変換された第1、第2の測定光S1 、S2 は、ダイク
ロイックミラ−53から出射した部位でそれぞれ第1の
検出器29と第2の検出器31によって出力が検出され
るようになっている。Then, the first and second measurement lights S 1 and S 2 which are incident on the nonlinear optical crystal 17 and whose wavelengths have been converted are respectively emitted from the dichroic mirror 53 to the first detector 29 and the first detector 29. The output is detected by the second detector 31.
【0027】このような構成であっても、上記一実施例
と同様、非線形光学結晶17の最適位相同調角がずれた
ことを上記第1、第2の検出器29、31が検出する出
力の差で判別し、そのずれ量に応じて上記非線形光学結
晶17の角度を調整することができる。Even with such a configuration, as in the case of the above-described embodiment, the outputs of the outputs detected by the first and second detectors 29 and 31 indicating that the optimum phase tuning angle of the nonlinear optical crystal 17 has deviated. The difference can be determined, and the angle of the nonlinear optical crystal 17 can be adjusted according to the amount of deviation.
【0028】図4はこの発明のさらに他の実施例を示
す。この実施例は、測定用レ−ザ発振器を用いずに測定
光Sを得るようにしたものである。すなわち、レ−ザ発
振器11で発生した第1のレ−ザ光L1 の光路上に第1
のハ−フミラ−61を45度の角度で配置する。この第
1のハ−フミラ−61で反射した第1のレ−ザ光L1 は
第1の反射ミラ−62で反射して第1の測定光S1 とな
り、上記第1のレ−ザ光L1 の光軸Oに対して所定の角
度α1 で非線形光学結晶17に入射する。FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the measuring light S is obtained without using the measuring laser oscillator. That is, the first laser light L 1 generated by the laser oscillator 11 is firstly placed on the optical path.
The Haafu Mira 61 is placed at an angle of 45 degrees. The first laser light L 1 reflected by the first half mirror 61 is reflected by the first reflection mirror 62 to become the first measuring light S 1 , and the first laser light is obtained. The light enters the nonlinear optical crystal 17 at a predetermined angle α 1 with respect to the optical axis O of L 1 .
【0029】上記第1のハ−フミラ−61を透過した第
1のレ−ザ光L1 の光路には第2のハ−フミラ−63が
上記第1のハ−フミラ−61と対称な45度の角度で配
置されている。この第2のハ−フミラ−63で反射して
第1のレ−ザ光L1 は第2の反射ミラ−64で反射して
第2の測定光S2 となり、上記第1のレ−ザ光L1 の光
軸Oを中心にして上記第1の測定光S1 と対称な角度α
2 で非線形光学結晶17に入射する。In the optical path of the first laser beam L 1 which has passed through the first half mirror 61, the second half mirror 63 has a symmetry 45 with the first half mirror 61. It is arranged at an angle of degrees. The first laser light L 1 reflected by the second half mirror 63 is reflected by the second reflection mirror 64 to become the second measurement light S 2 , and the first laser light is generated. An angle α symmetrical to the first measurement light S 1 about the optical axis O of the light L 1
The light enters the nonlinear optical crystal 17 at 2 .
【0030】したがって、非線光学結晶17で波長変換
された上記第1の測定光S1 と第2の測定光S2 とをそ
れぞれ第1の検出器29と第2の検出器31で検出する
ことで、上記一実施例と同様、非線形光学結晶17の結
晶軸Tを光軸Oに対して常に最適位相同調角に調整する
ことができる。Therefore, the first measuring light S 1 and the second measuring light S 2 wavelength-converted by the nonlinear optical crystal 17 are detected by the first detector 29 and the second detector 31, respectively. As a result, as in the case of the first embodiment, the crystal axis T of the nonlinear optical crystal 17 can always be adjusted to the optimum phase tuning angle with respect to the optical axis O.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、レ−ザ光
の波長を変換する非線形光学結晶に、上記レ−ザ光の光
軸に対してほぼ対称に第1の測定光と第2の測定光を入
射させ、上記非線形光学結晶から出射する上記測定光の
差に応じて非線形光学結晶を最適位相同調角に設定する
ようにした。As described above, the present invention provides a nonlinear optical crystal for converting the wavelength of laser light, in which the first measuring light and the second measuring light are arranged substantially symmetrically with respect to the optical axis of the laser light. The measuring light of (1) is made incident, and the nonlinear optical crystal is set to the optimum phase tuning angle according to the difference of the measuring light emitted from the nonlinear optical crystal.
【0032】そのため、一対の測定光の差によって非線
形光学結晶の最適位相同調角のずれ量と方向を知ること
ができるから、その制御を確実かつ迅速に行うことがで
きる。しかも、一対の測定光の出力に差があるか否やか
によって波長変換されたレ−ザ光の出力低下の原因が上
記非線形光学結晶の最適位相同調のずれによるものかど
うかも知ることもできるから、出力が低下した際の対応
も確実に行える。Therefore, it is possible to know the shift amount and the direction of the optimum phase tuning angle of the nonlinear optical crystal from the difference between the pair of measurement lights, so that the control can be performed surely and quickly. Moreover, it is possible to know whether or not the cause of the output decrease of the laser light wavelength-converted is due to the shift of the optimum phase tuning of the nonlinear optical crystal depending on whether or not there is a difference between the outputs of the pair of measurement lights. Also, it is possible to reliably handle when the output is reduced.
【図1】この発明の一実施例の全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】(a)は非線形光学結晶の最適位相同調角にず
れがないときの角度特性曲線図、(b)は同じくずれが
生じたときの角度特性曲線図。FIG. 2A is an angle characteristic curve diagram when there is no deviation in the optimum phase tuning angle of the nonlinear optical crystal, and FIG. 2B is an angle characteristic curve diagram when there is also a deviation.
【図3】この発明の他の実施例を示すレ−ザ発振器の構
成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a laser oscillator showing another embodiment of the present invention.
【図4】この発明のさらに他の実施例を示すレ−ザ発振
器の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a laser oscillator showing still another embodiment of the present invention.
【図5】従来の波長変換装置の構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional wavelength conversion device.
11…レ−ザ発振器、17…非線形光学結晶、18…駆
動源、19…回転載置台、20…コンピュ−タ、23…
測定用レ−ザ発振器、29…第1の検出器、31…第2
の検出器。11 ... Laser oscillator, 17 ... Nonlinear optical crystal, 18 ... Driving source, 19 ... Rotary mounting table, 20 ... Computer, 23 ...
Measurement laser oscillator, 29 ... First detector, 31 ... Second
Detector.
Claims (1)
生したレ−ザ光の光路に設けられた上記レ−ザ光の波長
を変換する非線形光学結晶と、この非線形光学結晶に上
記レ−ザ光の光軸を中心にしてほぼ対称の角度で第1の
測定光と第2の測定光とを上記非線形光学結晶を透過後
に互いに交差するように入射させる測定手段と、上記非
線形光学結晶から出射する第1の測定光と第2の測定光
の出力を検出する第1の検出器および第2の検出器と、
これら検出器が検出する出力の差に応じて上記非線形光
学結晶を回転しその結晶軸と上記レ−ザ光の光軸とがな
す角度を最適位相同調角に設定する制御手段とを具備し
たことを特徴とするレ−ザ光の波長変換装置。1. A laser oscillator, a nonlinear optical crystal for converting the wavelength of the laser light provided in the optical path of the laser light generated by the laser oscillator, and the nonlinear optical crystal having the above-mentioned nonlinear optical crystal. Measuring means for injecting the first measuring light and the second measuring light so as to intersect each other after passing through the nonlinear optical crystal at an angle substantially symmetrical with respect to the optical axis of the laser light; A first detector and a second detector for detecting outputs of the first measurement light and the second measurement light emitted from the crystal;
Control means for rotating the non-linear optical crystal according to the difference in output detected by these detectors and setting the angle formed by the crystal axis and the optical axis of the laser light to the optimum phase tuning angle. A wavelength conversion device for laser light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32752591A JPH05165072A (en) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | Laser beam wave-length changing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32752591A JPH05165072A (en) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | Laser beam wave-length changing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05165072A true JPH05165072A (en) | 1993-06-29 |
Family
ID=18200080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32752591A Pending JPH05165072A (en) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | Laser beam wave-length changing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05165072A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100723148B1 (en) * | 2006-08-09 | 2007-05-30 | 삼성전기주식회사 | Wavelength converted laser apparatus |
US7378636B2 (en) * | 2002-02-13 | 2008-05-27 | Riken | Method of evaluating non-linear optical crystal and device therefor and wavelength conversion method and device therefor |
KR101332699B1 (en) * | 2012-05-25 | 2013-11-25 | 충북대학교 산학협력단 | Wavelength converted laser apparatus |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP32752591A patent/JPH05165072A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7378636B2 (en) * | 2002-02-13 | 2008-05-27 | Riken | Method of evaluating non-linear optical crystal and device therefor and wavelength conversion method and device therefor |
KR100723148B1 (en) * | 2006-08-09 | 2007-05-30 | 삼성전기주식회사 | Wavelength converted laser apparatus |
KR101332699B1 (en) * | 2012-05-25 | 2013-11-25 | 충북대학교 산학협력단 | Wavelength converted laser apparatus |
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