JP2004214674A - 光高調波発生装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光高調波発生装置10は、たとえばNd:YAGロッドのような活性媒質30を電気光学励起装置20によりポンピングして光共振器を基本波長で励起する。活性媒質30と非線形結晶40とは、3つの反射器(つまりミラー)60,70,80によって構成される三角型発振器空洞のビーム光路上に配置される。非線形電気光学結晶40を基本波長と相互作用させることにより、活性媒質30より放射される電磁波の周波数のN次高調波を生成する。高調波分離器出力ミラー70は、基本波長の光ビームを反射し、高調波波長の光ビームを透過させる。
【選択図】 図1
Description
20 電気光学励起装置
30 活性媒質
40 非線形電気光学結晶
50 収束レンズ
60 終端ミラー
70,71 高調波分離器出力ミラー
80 終端ミラー
Claims (24)
- 第1の終端ミラーと高調波分離器ミラーとを有する発振器空洞と、
前記発振器空洞内に配置された活性媒質と、
基本波長を有する第1の光ビームを生成するために前記活性媒質を光学的にポンピングする電気光学励起装置と、
前記第1の光ビームの基本波長に対する高調波の波長を有する第2の光ビームを生成するために前記発振器空洞内に配置された非線形光学結晶と
を有し、前記高調波分離器ミラーが前記第1の光ビームを反射して前記第2の光ビームを出力する高調波レーザ装置。 - 前記第2の光ビームによって第1の被加工物を第2の被加工物に溶接する請求項1に記載の高調波レーザ装置。
- 前記第2の光ビームにより被加工物で熱を発生し、前記被加工物の材料特性の変更、前記被加工物の成形加工または前記被加工物の材料除去を行う請求項1に記載の高調波レーザ装置。
- 前記第1の光ビームを前記非線形光学結晶に収束するための収束レンズを具備し、前記第1の光ビームを前記非線形光学結晶の一面に収束照射する請求項1〜3のいずれか一項に記載の高調波レーザ装置。
- 前記収束レンズの焦点距離が約100mmと約150mmとの間に設定される請求項4に記載の高調波レーザ装置。
- 前記高調波分離器ミラーが、前記第1の光ビームを前記非線形光学結晶の一面に収束させるための凹面の反射面を有し、それによって前記第1の光ビームを前記非線形光学結晶の一面に収束照射する請求項1〜5のいずれか一項に記載の高調波レーザ装置。
- 前記第1および第2の光ビームがパルスレーザ光である請求項1〜6のいずれか一項に記載の高調波レーザ装置。
- 前記パルスレーザ光のパルスエネルギーがQスイッチを使用せずに生成される請求項7に記載の高調波レーザ装置。
- 前記パルスレーザ光のパルス幅が100マイクロ秒よりも大きい請求項7に記載の高調波レーザ装置。
- 前記第1および第2の光ビームが連続波レーザ光である請求項1〜9のいずれか一項に記載の高調波レーザ装置。
- 前記非線形光学結晶が、周波数を2倍に倍増する非線形結晶、3倍化する非線形結晶および4倍化する非線形結晶からなる群より選ばれる請求項1〜10のいずれか一項に記載の高調波レーザ装置。
- 前記非線形光学結晶が、高次(N>3)の高調波を発生することによって前記第2の光ビームの変換効率を増大させるように直列に配置された複数個の非線形結晶を含む請求項1〜10のいずれか一項に記載の高調波レーザ装置。
- 前記活性媒質が、気体媒質とレーザ結晶とからなる群より選ばれる請求項1〜12のいずれか一項に記載の高調波レーザ装置。
- 前記電気光学励起装置が、レーザダイオードと励起ランプとからなる群より選ばれる請求項1〜13のいずれか一項に記載の高調波レーザ装置。
- 前記活性媒質と前記非線形光学結晶とが互いに同一直線配列で配置される請求項1〜14のいずれか一項に記載の高調波レーザ装置。
- 前記発振器空洞が、前記第1の光ビームと前記第2の光ビームとを互いに所定の角度をなすような折り返し型発振器空洞を有し、
前記折り返し型発振器空洞が、前記第1および第2の光ビームをいずれも前記非線形光学結晶に向けて反射するように前記非線形光学結晶と同一直線配列で配置される第2の終端ミラーを有する請求項1〜15のいずれか一項に記載の高調波レーザ装置。 - 前記基本波長が1064nmであり、前記高調波波長が532nmである請求項1〜16のいずれか一項に記載の高調波レーザ装置。
- 第1の光ビームの波長に対して高調波の波長を有する第2の光ビームを発生するための光高調波発生方法であって、
活性媒質を光学的にポンピングすることによって前記基本波長の第1の光ビームを生成する工程と、
前記第1の光ビームを非線形光学結晶に入射させて前記高調波波長を有する前記第2の光ビームを生成する工程と、
前記第1の光ビームと前記第2の光ビームとを高調波分離器ミラーに入射せしめ、前記高調波分離器ミラーで前記第2の光ビームを透過させるとともに前記第1の光ビームを反射させる光高調波発生方法。 - 収束レンズを用いて前記第1の光ビームを前記非線形光学結晶に収束させる工程を含む請求項18に記載の光高調波発生方法。
- 前記高調波分離器ミラーが凹面の反射面を有し、前記高調波分離器ミラーの凹形反射面を用いて前記第1の光ビームを前記非線形光学結晶に収束させる工程を含む請求項18に記載の光高調波発生方法。
- 前記第1の光ビームと前記第2の光ビームとが前記高調波分離器ミラーに対して法線方向で入射する請求項18〜20のいずれか一項に記載の光高調波発生方法。
- 前記第1の光ビームと前記第2の光ビームとが前記高調波分離器ミラーに対して非法線方向で互いに所定の角度をなして入射する請求項18〜20のいずれか一項に記載の光高調波発生方法。
- 前記第2の光ビームを用いて第1の被加工物を第2の被加工物に溶接する工程を含む請求項18〜22のいずれか一項に記載の光高調波発生方法。
- 前記被加工物の材料特性の変更、前記被加工物の成形加工または前記被加工物の材料除去を行うために前記第2の光ビームを用いて被加工物に熱を発生させる工程を含む請求項18〜23のいずれか一項に記載の光高調波発生方法。
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