JP5646040B2 - レーザービームの周波数変換のための装置及び方法 - Google Patents
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Description
1/λ3=(1/λ1)+(1/λ2)=3/λ1(いわゆる "和周波発生"SFG)
に従って和周波を発生する。本願の実施例によれば、UV領域に望まれるような波長すなわちλ3=355nmの第3のレーザービームが発生される。
k3=k2+k1
を満たす(SHGについてはk2=2k1)。但しこの臨界位相整合は、非線形結晶の複屈折特性に基づいて、2つの入射レーザービームのうちの一方を(異常な偏光波)、第2の入射レーザービーム(正常な偏光波)からいわゆる"ウォークオフ"角度で離脱させるようになる。従ってこの2つのレーザービームは、非線形結晶内で所定の伝播区間を進行した後で分離し、いわゆる空間ウォークオフを有することになる。
本発明の課題は、冒頭に述べたような形式の装置において、ウォークオフ作用の補償が非常に簡単に可能となるように改善を行うことである。
本発明によれば前記課題は、冒頭に述べたような形式の装置において、レーザービームの空間分離を引き起こすために、光学系が少なくとも1つのレンズを有していることによって解決される。このことは有利である。なぜなら、良好な変換効率を得るためには、通常は複数のレーザービームが(ここで用いられているポンピングパワーのもとで)集光されなければならないからである。そのため、この目的のためにいずれにせよビームパス内に設けられるレンズがさらにビーム形成ないし結像のためと、レーザービームの空間分離のために用いられる。
Claims (11)
- レーザービームを周波数変換するための装置(1)であって、
第1の非線形結晶(5)と、
第2の非線形結晶(9)と、
前記第1及び第2の非線形結晶(5,9)の間に配置される光学系(7,7′,8)と、
を含み、
前記第1の非線形結晶(5)内では、入射された第1波長(λ1)の第1のレーザービーム(2)から周波数倍加により、前記第1のレーザービーム(2)に対して共線的に進行する第2波長(λ2)の第2のレーザービーム(6)が発生され、
前記第2の非線形結晶(9)内では、前記第1及び第2のレーザービーム(2,6)から周波数混合によって第3波長(λ3)の第3のレーザービーム(10)が発生され、
前記光学系(7,7′,8)は前記第1及び第2のレーザービーム(2,6)を相互に分離させるために設けられている装置において、
前記光学系(7,7′,8)が、分離を引き起こすために、少なくとも1つのレンズ(7,7′,8)を有しており、
前記第1及び第2のレーザービーム(2,6)は、分離を引き起こすために、光軸(7a,8a)に対してずれて及び/又は傾斜して、前記レンズ(7,8)を通過する、
装置。 - 前記レンズ(7′)は、分離を引き起こすために、複屈折材料からなっている、
請求項1記載の装置。 - 前記光学系(7,7′,8)は、前記第2の非線形結晶(9)のビーム入射面(9a)において、前記第1のレーザービーム(2)と前記第2のレーザービーム(6)との間でビームずれ(δ)を引き起こす、
請求項1または2記載の装置。 - 前記光学系(7,8)は、前記第1の非線形結晶(5)から出射した第1及び第2のレーザービーム(2,6)の視準のための第1のレンズ(7)と、前記第1及び第2のレーザービーム(2,6)を第2の非線形結晶(9)に集束させるための第2のレンズ(8)とを有している、
請求項1から3いずれか1項記載の装置。 - 前記第1の非線形結晶(5)の手前に、前記第1のレーザービーム(2)を前記第1の非線形結晶(5)に集束させるためのさらなるレンズ(4)が設けられている、
請求項1から4いずれか1項記載の装置。 - 前記少なくとも1つのレンズ(7,8)を光軸(7a,8a)に対して直角方向に移動させるための移動装置(11,12)がさらに設けられている、
請求項1から5いずれか1項記載の装置。 - 前記第1及び/又は第2の非線形結晶(5,9)は、リチウムトリボレートからなっている、
請求項1から6いずれか1項記載の装置。 - 前記第1のレーザービーム(2)を発生するためのレーザー発振器(3)が設けられている、
請求項1から7いずれか1項記載の装置。 - 前記レーザー発振器(3)の基本周波数の第1の波長(λ1)は、特に1064nmの波長に相当している、
請求項8記載の装置。 - レーザービームを周波数変換するための方法であって、
第1の非線形結晶(5)内で、第1波長(λ1)の第1のレーザービーム(2)の周波数倍加により、前記第1のレーザービーム(2)に対して共線的に進行する第2波長(λ2)の第2のレーザービーム(6)を発生するステップと、
第2の非線形結晶(9)内で、周波数混合により、前記第1及び第2のレーザービーム(2,6)から第3波長(λ3)の第3のレーザービーム(10)を発生するステップと、
前記第1及び第2のレーザービーム(2,6)を、前記第1及び第2の非線形結晶(5,9)の間のビームパス内に配置された光学系(7,7′,8)において相互に分離させるステップと、
を含む方法において、
前記第1及び第2のレーザービーム(2,6)を、前記光学系(7,7′,8)の少なくとも1つのレンズ(7,7′,8)を通過させることによって、分離を引き起こすようにし、
前記第1及び第2のビーム(2,6)は、分離を引き起こすために、光軸(7a,8a)に対して、ずらされて及び/又は傾斜して、前記レンズ(7,8)を通過する、
方法。 - 前記レンズ(7′)は、分離を引き起こすために、複屈折材料からなっている、
請求項10記載の方法。
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