JPH07128694A - Higher harmonic generator - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To lower the flaw generation rate of a nonlinear optical material by external impact at the time of optical axis adjustment and to suppress the fluctuation in a nonlinear optical effect by sandwiching, holding and fixing the nonlinear optical material with two pieces one set of holder blocks, then handling the material together with the holder blocks after the holding and fixing and further, subjecting the material together with the holder blocks to temp. control. CONSTITUTION:The nonlinear optical material 4 is an approximate rectangular parallelepiped consisting of flank parts consisting of four planes, an incident surface for a basic wave 11 and an exit surface for a higher harmonic wave 10. The nonlinear optical material 4 is clamped and fixed by two pieces set of the holder blocks 8 consisting of a high-thermal conductivity material and respectively having L-shaped sectional shapes in contact with the adjacent two surfaces of the flank parts of the nonlinear optical material 4. The holder blocks 8 are provided with temp. sensors 7 and temp. control elements 6 and are fixed onto a substrate 5. Buffer materials having a good thermal conductivity are interposed between the contact surfaces of the holder blocks 8 and the nonlinear optical material 4. Indium foil, thermally conductive adhesives, low melting solder, etc., are preferably used as these buffer materials.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非線形光学材料を用い
て基本波を高調波へ変換する高調波発生装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a harmonic generator for converting a fundamental wave into a harmonic using a non-linear optical material.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、半導体レーザ等のレーザ発光素子
から出射される基本波を、非線形光学材料に通して、第
２高調波や第３高調波等を得る高調波発生装置が種々提
案されている。2. Description of the Related Art In recent years, various harmonic generators have been proposed which obtain a second harmonic or a third harmonic by passing a fundamental wave emitted from a laser light emitting element such as a semiconductor laser through a nonlinear optical material. There is.

【０００３】従来の非線形光学材料を用いた高調波発生
装置の一例として、半導体レーザを用いた第２高調波発
生装置を図３に示す。この第２高調波発生装置は、波長
８６０ｎｍのレーザ光を発する半導体レーザ（以下ＬＤ
とする）１を用いており、非線形光学材料４としてＫＮ
ｂＯ₃ 結晶のモノリシックリング共振器（以下ＫＮ共振
器とする）を用いている。ＫＮ共振器は、ＫＮ共振器用
温度制御素子６であるペルチェ素子上に直接載置され、
同ペルチェ素子上の温度センサー７であるサーミスタを
用いて温度制御される。As an example of a conventional harmonic generator using a nonlinear optical material, a second harmonic generator using a semiconductor laser is shown in FIG. This second harmonic generator is a semiconductor laser (hereinafter referred to as LD
1) is used, and KN is used as the nonlinear optical material 4.
A bO ₃ crystal monolithic ring resonator (hereinafter referred to as a KN resonator) is used. The KN resonator is directly mounted on the Peltier element which is the temperature control element 6 for the KN resonator,
The temperature is controlled using a thermistor which is the temperature sensor 7 on the Peltier device.

【０００４】ＬＤ用ペルチェ素子で温度制御されたＬＤ
１から発せられた基本波１１は、コリメートレンズ２で
平行光となり、モードマッチングレンズ３を通過して、
ＫＮ共振器に入射する。その基本波がＫＮ共振器内を特
定の方向に通過するとき、基本波の一部が波長４３０ｎ
ｍの第２高調波１０に変換され、ＫＮ共振器から出射す
る。LD whose temperature is controlled by a Peltier element for LD
The fundamental wave 11 emitted from 1 becomes parallel light at the collimator lens 2, passes through the mode matching lens 3, and
It is incident on the KN resonator. When the fundamental wave passes through the KN resonator in a specific direction, a part of the fundamental wave has a wavelength of 430n.
It is converted into the second harmonic wave 10 of m and emitted from the KN resonator.

【０００５】この時、ＫＮ共振器内で発生する微量な逆
回りの基本波をＬＤ１に戻すことにより共振周波数にＬ
Ｄ発振周波数をロックさせる光帰還制御と呼ばれる方法
が用いられており、これにより高調波出力の安定化がは
かられている。このような構成により、基本波を効率よ
く第２高調波に変換する第２高調波発生装置が得られて
いる。At this time, a slight amount of the counter-rotating fundamental wave generated in the KN resonator is returned to the LD1 so that the resonance frequency becomes L.
A method called optical feedback control that locks the D oscillation frequency is used, and this stabilizes the harmonic output. With such a configuration, the second harmonic generation device that efficiently converts the fundamental wave into the second harmonic is obtained.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】モノリシックタイプの
ＫＮ共振器は、衝撃により結晶内にツインを生じ使用不
能となり易い。そのため従来の第２高調波発生装置で
は、光軸調整などのためにＫＮ共振器を取り扱う時に
は、衝撃を与えないよう細心の注意を払わなければなら
ず、またその固定作業にも困難を要した。The monolithic type KN resonator is apt to become unusable due to a twin in the crystal due to impact. Therefore, in the second harmonic generator of the related art, when handling the KN resonator for adjusting the optical axis, etc., it is necessary to pay close attention not to give an impact, and the fixing work is also difficult. .

【０００７】一方、この第２高調波発生装置ではＫＮ共
振器の精密温度制御が重要である。光帰還制御法では共
振周波数にＬＤの周波数をロックさせているが、ＫＮ共
振器は屈折率に温度依存性があるため、ＫＮ共振器の温
度変化は即共振周波数の変化に現れる。そのため、ＫＮ
共振器の精密温度制御は非常に重要であり、基本波の共
振条件や高調波発生の位相整合条件を維持し続けて、高
調波出力の変動を抑制するためには、１００分の１度の
精密温度制御が必要である。On the other hand, precise temperature control of the KN resonator is important in this second harmonic generator. In the optical feedback control method, the frequency of the LD is locked to the resonance frequency. However, since the KN resonator has temperature dependence in the refractive index, the temperature change of the KN resonator immediately appears as the change of the resonance frequency. Therefore, KN
Precise temperature control of the resonator is very important, and in order to maintain the resonance condition of the fundamental wave and the phase matching condition of harmonic generation and suppress the fluctuation of the harmonic output, Precise temperature control is required.

【０００８】しかしながら、従来のこの装置では雰囲気
温度変化１℃あたりで共振周波数が４００ＭＨｚ変動
し、雰囲気温度±１℃でも１時間ほどで高調波出力が減
少もしくはストップしてしまうという問題があった。こ
の原因として、装置の設置されている雰囲気の温度が変
化することで、ＫＮ用ペルチェ素子上のＫＮ共振器の温
度と、温度制御用サーミスタの温度に差が生じてしま
い、ＫＮ共振器の温度を一定に保てないことが考えられ
た。However, this conventional apparatus has a problem that the resonance frequency fluctuates by 400 MHz per 1 ° C. change in ambient temperature, and the harmonic output decreases or stops in about 1 hour even at an ambient temperature of ± 1 ° C. The cause is that the temperature of the KN resonator is different from the temperature of the KN resonator on the KN Peltier element and the temperature of the temperature control thermistor because the temperature of the atmosphere in which the device is installed changes. It was thought that could not be kept constant.

【０００９】このため、ＫＮ共振器の取扱いを容易に
し、温度制御もさらに精密に行うことができるＫＮ共振
器固定構造を有するモジュールが望まれていた。For this reason, there has been a demand for a module having a KN resonator fixing structure in which the KN resonator can be handled easily and the temperature can be controlled more precisely.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、基本波発生用のレー
ザ光源と、基本波を高調波へ変換する非線形光学材料
と、前記レーザ光源と非線形光学材料との間に配置され
それらを光学的に結合させる光学系とを、各々基板上の
基本波の光軸上に設置してなる高調波発生装置におい
て、前記非線形光学材料は向かい合う平面が互いに略平
行である４平面からなる側面部と基本波の入射面と高調
波の出射面からなる略直方体であり、高熱伝導性材料か
らなりそれぞれが非線形光学材料の側面部の隣合う２面
と接するＬ字状の断面形状を有する２個１組のホルダー
ブロックにより前記非線形光学材料を挟持固定し、前記
ホルダーブロックに温度センサーと温度制御素子を設け
て基板上に固定してなることを特徴とする高調波発生装
置を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and includes a laser light source for generating a fundamental wave, a nonlinear optical material for converting the fundamental wave into a harmonic wave, and In a harmonic generation device comprising an optical system arranged between a laser light source and a non-linear optical material and optically coupling them, each of which is installed on the optical axis of a fundamental wave on a substrate, the non-linear optical material is It is a substantially rectangular parallelepiped consisting of side surfaces consisting of four planes whose opposing planes are substantially parallel to each other, an entrance surface of a fundamental wave, and an exit surface of a higher harmonic wave, each of which is made of a highly heat-conductive material and is adjacent to a side surface part of a nonlinear optical material. The non-linear optical material is clamped and fixed by a set of two holder blocks each having an L-shaped cross-section that is in contact with two surfaces, and a temperature sensor and a temperature control element are provided on the holder block and fixed on the substrate. It is intended to provide a harmonic generator according to claim.

【００１１】本発明の好ましい態様として、前記ホルダ
ーブロックと非線形光学材料との接触面間に熱伝導性の
良好な緩衝材を介在させてなることを特徴とする。A preferred embodiment of the present invention is characterized in that a cushioning material having good thermal conductivity is interposed between the contact surfaces of the holder block and the nonlinear optical material.

【００１２】さらに好ましい態様として、前記ホルダー
ブロックの温度制御素子と接触しない面を断熱性の良好
な材料により覆ったことを特徴とする。In a further preferred aspect, the surface of the holder block that does not come into contact with the temperature control element is covered with a material having a good heat insulating property.

【００１３】前記ホルダーブロックに所定の深さの穴を
設け、前記温度センサーを挿入して設けるようにしても
よい。本発明の熱伝導性の良好な材料からなるホルダー
ブロックとしては、銅やアルミ製のものが好ましく用い
られる。A hole having a predetermined depth may be provided in the holder block and the temperature sensor may be inserted therein. The holder block made of a material having good thermal conductivity according to the present invention is preferably made of copper or aluminum.

【００１４】本発明の、熱伝導性が良好な緩衝材として
は、インジウム箔、熱伝導性接着剤、或いは低融点半田
等が好ましく用いられる。本発明の温度制御素子にはペ
ルチェ素子が、温度センサーにはサーミスタが好ましく
用いられる。As the buffer material having good thermal conductivity of the present invention, indium foil, thermal conductive adhesive, low melting point solder or the like is preferably used. A Peltier element is preferably used for the temperature control element of the present invention, and a thermistor is preferably used for the temperature sensor.

【００１５】本発明の非線形光学材料としてはＫＮｂＯ
₃ 結晶が好ましく用いられるが、ＬｉＮｂＯ₃ 、ＫＴｉ
ＯＰＯ₄ 、ＫＨ₂ ＰＯ₄ 、β−ＢａＢ₂ Ｏ₄ 、Ｂａ₂ Ｎ
ａＮｂ₅ Ｏ₁₅ 等の他の非線形光学結晶、有機非線形材
料等も使用できる。KNbO is used as the nonlinear optical material of the present invention.
₃ crystals are preferably used, but LiNbO ₃ , KTi
OPO ₄ , KH ₂ PO ₄ , β-BaB ₂ O ₄ , Ba ₂ N
Other nonlinear optical crystals such as aNb ₅ O ₁₅ and organic nonlinear materials can also be used.

【００１６】[0016]

【作用】本発明の高調波発生装置は、まずＫＮ共振器を
２個１組のホルダーブロックで挟み込んで保持固定し、
ホルダーブロックごと取り扱うことにより、外部からの
直接的衝撃から保護する効果を持ち、光軸調整などで問
題となっていたＫＮ共振器の取扱いの困難さを軽減する
ことができる。特にインジウム箔等の緩衝材を用いた場
合、一度ホルダーブロックで保持固定したＫＮ共振器に
致命的衝撃を与えずに取り外すことも容易に行える。In the harmonic generator of the present invention, first, the KN resonators are sandwiched between a pair of holder blocks to be held and fixed,
By handling the holder block as a whole, it has an effect of protecting it from a direct impact from the outside, and it is possible to reduce the difficulty of handling the KN resonator, which has been a problem in adjusting the optical axis. In particular, when a buffer material such as indium foil is used, the KN resonator once held and fixed by the holder block can be easily removed without giving a fatal impact.

【００１７】また、非線形光学材料を熱伝導性の良好な
材料で作成されたホルダーブロックごと温度制御するこ
とにより、ホルダーブロックが均熱化されてモジュール
の雰囲気温度の変化の影響を受けにくくなり、ＫＮ共振
器の設定温度の保持能力が向上する。特にこのホルダー
ブロックは、それぞれＫＮ共振器の側面部の２平面と接
する一対のブロックで挟み込む構造であるため、ブロッ
クとＫＮ共振器間のエアギャップが極めて小さく、ＫＮ
共振器の温度制御性が高められる。Further, by controlling the temperature of the non-linear optical material together with the holder block made of a material having good thermal conductivity, the holder block is soaked and less susceptible to changes in the ambient temperature of the module. The ability to hold the set temperature of the KN resonator is improved. In particular, this holder block has a structure in which it is sandwiched by a pair of blocks that are in contact with the two planes of the side surfaces of the KN resonator, respectively, so that the air gap between the block and the KN resonator is extremely small.
The temperature controllability of the resonator is improved.

【００１８】また、ホルダーブロックを断熱性の良好な
材料で覆うことにより、ホルダーブロック自体も雰囲気
温度変化の影響が少なくなり、均熱化が促進されＫＮ共
振器の設定温度保持能力を高める。また、温度センサー
をホルダーブロックに設けた所定の深さの穴に挿入する
ことにより、温度センサーに対する雰囲気温度変化の直
接の影響を防ぐことができる。また、温度センサーのリ
ード線からの熱伝達による制御温度のずれを軽減する効
果も有し、設定温度の保持性能をさらに高めることがで
きる。Further, by covering the holder block with a material having a good heat insulating property, the holder block itself is less affected by the change in the ambient temperature, the uniform heating is promoted, and the set temperature holding ability of the KN resonator is enhanced. Further, by inserting the temperature sensor into the hole having a predetermined depth provided in the holder block, it is possible to prevent the temperature sensor from being directly affected by the ambient temperature change. Further, it also has an effect of reducing the deviation of the control temperature due to the heat transfer from the lead wire of the temperature sensor, and it is possible to further improve the performance of holding the set temperature.

【００１９】[0019]

【実施例】本発明を実施例を示して詳しく説明する。図
１には本発明を第２高調波発生装置に適用した一実施例
が示されている。なお、本発明は第２高調波発生装置に
限定されるものではなく、非線形光学材料を用いたより
高次の高調波発生装置にも適用できる。EXAMPLES The present invention will be described in detail with reference to examples. FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a second harmonic generation device. The present invention is not limited to the second harmonic generation device, and can be applied to a higher harmonic generation device using a nonlinear optical material.

【００２０】本例の温度制御素子６には、小型で効率よ
く精密に温度制御できるペルチェ素子を、温度センサー
７にはサーミスタを用いている。この第２高調波発生装
置は、基板５上に基本波用のレーザ光源としてＬＤ１
を、ＬＤ用のペルチェ素子を付帯して固定してあり、コ
リメートレンズ２、モードマッチングレンズ３、非線形
光学材料４が順次光軸上に配列固定されている。The temperature control element 6 of this embodiment is a Peltier element which is small and can control the temperature efficiently and precisely, and the temperature sensor 7 is a thermistor. This second harmonic generation device uses a laser light source for the fundamental wave LD1 on the substrate 5.
Is fixed by attaching a Peltier element for LD, and the collimator lens 2, the mode matching lens 3, and the nonlinear optical material 4 are sequentially arranged and fixed on the optical axis.

【００２１】本発明の非線形光学材料はその形態等は特
に限定されず、有効な非線形光学効果を発現する略直方
体のものであれば良い。図１の実施例では、非線形光学
結晶であるＫＮｂＯ₃ のモノリシックリング共振器が用
いられている。基本波の入射側に位置する一方のモノリ
シック型共振器端面は球面状に形成されており、基本波
を９２％反射する光学膜が蒸着されて球面ミラーとされ
ている。第２高調波の出射側に位置する共振器の端面は
同じく球面状に形成されており、基本波を９９％以上反
射し、第２高調波を９０％以上透過する光学膜が蒸着さ
れた球面ミラーとされている。この入射面と出射面をそ
の両端にそれぞれとなりあって持つ全反射面との３面
で、三角リング型のモノリシックリング共振器を形成し
ている。The form and the like of the nonlinear optical material of the present invention are not particularly limited as long as it is a substantially rectangular parallelepiped exhibiting an effective nonlinear optical effect. In the embodiment shown in FIG. 1, a KNbO ₃ monolithic ring resonator which is a nonlinear optical crystal is used. One end face of the monolithic resonator located on the incident side of the fundamental wave is formed in a spherical shape, and an optical film that reflects the fundamental wave by 92% is vapor-deposited to form a spherical mirror. The end face of the resonator located on the emission side of the second harmonic is also formed in a spherical shape, and is a spherical surface on which an optical film that reflects 99% or more of the fundamental wave and transmits 90% or more of the second harmonic is deposited. It is supposed to be a mirror. A triangular ring type monolithic ring resonator is formed by three surfaces, that is, a total reflection surface having the entrance surface and the exit surface at both ends thereof.

【００２２】本例のＫＮ共振器は、２個１組のホルダー
ブロック８で緩衝材とともに挟み込んで保持固定されて
おり、緩衝材にはインジウム箔、或いは熱伝導性の良好
な接着剤、もしくは溶融温度１２０度程度の低融点半田
が使用されている。そしてそのホルダーブロックは、Ｋ
Ｎ共振器用ペルチェ素子６をその下面に付帯し、ＬＤの
光軸上に位置調整され基板上に固定してある。特にこの
ＫＮ共振器の場合、ホルダーブロックごと１００分の１
℃で精密温度制御される。The KN resonator of this example is sandwiched and held together with a buffer material by a set of two holder blocks 8 and the buffer material is made of indium foil, an adhesive having good thermal conductivity, or a melt. A low melting point solder having a temperature of about 120 degrees is used. And the holder block is K
An N resonator Peltier element 6 is attached to the lower surface of the LD, and the position thereof is adjusted on the optical axis of the LD and fixed on the substrate. Especially in the case of this KN resonator, the holder block is 1 / 100th
Precise temperature control at ℃.

【００２３】本発明の基板は剛性に優れたものであり、
ＬＤ、レンズ、共振器等の光学系を固定できるものであ
り、特に本例ではＬＤおよびＫＮ共振器用ペルチェ素子
の非温度制御面とは直接には熱的接触をしない構造とな
っている。それぞれのペルチェ素子の非温度制御面に
は、基板の材質とは異なる熱伝導性の良い金属ブロック
を接着させ、基板にはめ込んだ構造にして固定部との熱
的分離を図るようにしている。さらに基板材料にスーパ
ーインバー（商標名）等の低熱膨張金属を用いることに
より、基板の熱膨張による光軸距離変化を低減してい
る。The substrate of the present invention has excellent rigidity,
An optical system such as an LD, a lens, and a resonator can be fixed. In particular, in this example, the LD and the KN resonator Peltier element has a structure that does not directly make thermal contact with the non-temperature control surface. A metal block having a good thermal conductivity, which is different from the material of the substrate, is adhered to the non-temperature control surface of each Peltier element so as to have a structure in which the metal block is fitted into the substrate to achieve thermal separation from the fixed portion. Further, by using a low thermal expansion metal such as Super Invar (trademark) as the substrate material, a change in optical axis distance due to thermal expansion of the substrate is reduced.

【００２４】本例のＬＤ１は波長８６０ｎｍ、単一縦、
単一横モードで、非点収差の少ない基本波を出射するも
のが用いられている。また、ＬＤ１の出射端面および出
射端面に対向する出射対向面はそれぞれ反射率５％、９
０％の光学反射膜が蒸着されている。ＬＤ形状は、缶パ
ッケージタイプ或いはチップタイプが用いられ、チップ
タイプの方がより精密な温度制御が可能である。The LD1 of this example has a wavelength of 860 nm, a single vertical length,
A single transverse mode that emits a fundamental wave with little astigmatism is used. Further, the emitting end face of the LD1 and the emitting face opposite to the emitting end face have reflectances of 5% and 9%, respectively.
An optical reflection film of 0% is deposited. As the LD shape, a can package type or a chip type is used, and the chip type allows more precise temperature control.

【００２５】ＬＤ用ペルチェ素子は、ＬＤのホルダーと
ほぼ同等面積の接触面を有するものが好ましく、これは
ＬＤをホルダーと共に均熱化して精密温度制御するため
である。また、ＬＤ用ペルチェ素子制御用のサーミスタ
は、ＬＤの発光点にできるだけ近い位置に設置されるの
が好ましい。The Peltier element for LD preferably has a contact surface having an area substantially equal to that of the holder of the LD, for the purpose of soaking the LD together with the holder for precise temperature control. Moreover, it is preferable that the thermistor for controlling the LD Peltier element is installed at a position as close as possible to the light emitting point of the LD.

【００２６】ＬＤから出射される基本波１１は、基板上
に固定されたコリメートレンズ２で平行なビームとされ
る。その平行ビームは基板５上に固定されたモードマッ
チングレンズ３で絞られ、モノリシックリング共振器内
の共振モードと入射ビームとを整合している。コリメー
トレンズ２、モードマッチングレンズ３はレンズホルダ
ー１２に保持固定されている。The fundamental wave 11 emitted from the LD is made into a parallel beam by the collimator lens 2 fixed on the substrate. The parallel beam is focused by the mode matching lens 3 fixed on the substrate 5 to match the resonance mode in the monolithic ring resonator with the incident beam. The collimator lens 2 and the mode matching lens 3 are held and fixed to the lens holder 12.

【００２７】さらにこの例では、ＫＮ共振器内で発生す
る微量な逆回りの基本波をＬＤに戻すことにより共振周
波数にＬＤ発振周波数をロックさせる光帰還制御（オプ
ティカルフィードバック）と呼ばれる方法が用いられて
おり、これにより高調波出力の安定化がはかられてい
る。この装置により第２高調波発生を行ったところ、光
帰還周波数ロック時の共振周波数変動は、雰囲気温度変
化１℃あたり５０ＭＨｚに抑制できた。これは即ち、図
３示した従来の第２高調波発生装置と比較して、ＫＮ共
振器の温度制御の精密性が約８倍向上したものである。Further, in this example, a method called optical feedback control (optical feedback) is used in which the LD oscillation frequency is locked at the resonance frequency by returning a slight amount of the counter-rotating fundamental wave generated in the KN resonator to the LD. This stabilizes the harmonic output. When the second harmonic generation was performed by this device, the resonance frequency fluctuation when the optical feedback frequency was locked could be suppressed to 50 MHz per 1 ° C. change in the ambient temperature. That is, the temperature control precision of the KN resonator is improved by about 8 times as compared with the conventional second harmonic generator shown in FIG.

【００２８】これらの効果から、この第２高調波発生装
置は、ＫＮ共振器の光軸調整時におけるＫＮ共振器の破
損はほとんどなくなる。雰囲気温度±４℃において、高
調波出力は１０ｍＷ以上で変動も約±５％以内に抑えら
れ、連続１０時間以上の出力が得られた。Due to these effects, in the second harmonic generator, the KN resonator is hardly damaged when the optical axis of the KN resonator is adjusted. At an ambient temperature of ± 4 ° C., the harmonic output was 10 mW or more, and the fluctuation was suppressed within about ± 5%, and the output of continuous 10 hours or more was obtained.

【００２９】図２は、図１の例の第２高調波発生装置に
おいて、ホルダーブロックを断熱性を有する樹脂材９等
で覆う形で基板上に保持固定し、さらにＫＮ共振器温度
制御用のサーミスタをホルダーブロックに設けた所定の
深さの穴に挿入して固定したものである。ＫＮ共振器の
精密温度制御性がより向上し、光帰還周波数ロック時の
共振周波数変動は雰囲気温度変化１℃あたり３０ＭＨｚ
に抑制できた。これにより、雰囲気温度±５℃におい
て、高調波出力は１０ｍＷ以上で変動も約±５％以内に
抑えられ、連続１０時間以上の出力が得られた。FIG. 2 shows the second harmonic generator of the example of FIG. 1 in which the holder block is held and fixed on the substrate so as to be covered with a resin material 9 having a heat insulating property, and the temperature of the KN resonator is controlled. The thermistor is inserted and fixed in a hole of a predetermined depth provided in the holder block. The precision temperature controllability of the KN resonator is further improved, and the resonance frequency fluctuation when the optical feedback frequency is locked is 30 MHz per 1 ° C of ambient temperature change.
I was able to suppress it. As a result, at an ambient temperature of ± 5 ° C., the harmonic output was 10 mW or more, and the fluctuation was suppressed within about ± 5%, and continuous output for 10 hours or more was obtained.

【００３０】[0030]

【発明の効果】本発明の高調波発生装置は、２個１組の
ホルダーブロックで非線形光学材料を挟み込んで保持固
定しているため、一度固定したＫＮ共振器に致命的な衝
撃を与えずに再度取り出すことが容易である。また保持
固定後はホルダーブロックごと取り扱うため、光軸調整
時の外部衝撃による非線形光学材料の損傷発生率が減少
する。In the harmonic generator of the present invention, since the nonlinear optical material is sandwiched and held by a set of two holder blocks, the once-fixed KN resonator is not fatally shocked. Easy to take out again. Further, after holding and fixing, the holder block is handled together, so that the incidence of damage to the non-linear optical material due to external impact during optical axis adjustment is reduced.

【００３１】さらに、ホルダーブロックごと温度制御す
ることにより、非線形光学材料の精密温度制御を可能に
し非線形光学効果の変動を抑制する。特に、ホルダーブ
ロックを断熱材で覆うことにより、ホルダーブロックの
均熱化を促進し、雰囲気温度変化に対する精密温度制御
性を向上させる。Further, by controlling the temperature of each holder block, it is possible to precisely control the temperature of the nonlinear optical material and suppress the fluctuation of the nonlinear optical effect. In particular, by covering the holder block with a heat insulating material, the soaking of the holder block is promoted, and the precision temperature controllability with respect to changes in the ambient temperature is improved.

【００３２】さらに、温度制御用センサーを、ホルダー
ブロックに設けた所定の深さの穴に挿入して固定するこ
とにより、精密温度性御性をより向上させることが可能
である。そしてこれらの効果は、高調波発生装置の使用
温度許容幅を拡大するという効果を有する。Further, by inserting the temperature control sensor into a hole of a predetermined depth provided in the holder block and fixing it, it is possible to further improve the precision temperature controllability. These effects have the effect of expanding the allowable temperature range of use of the harmonic generator.

【００３３】本発明の高調波発生装置は、その形態を高
調波発生モジュールとした場合、光ディスク、光磁気デ
ィスク等の光記録媒体の光情報記録検出用光源として、
実用的な光記録媒体の情報読み取り装置が実現可能であ
る。When the harmonic generator of the present invention is a harmonic generator module, it can be used as a light source for detecting optical information on an optical recording medium such as an optical disk or a magneto-optical disk.
An information reading device for a practical optical recording medium can be realized.

【００３４】また本発明の高調波発生装置は、２波長の
レーザー光を同時に必要とする高精度光計測装置にも応
用可能である。たとえば、空気やガス中のダストカウン
ター用の光源として有効である。ガス中を浮遊する微小
なダストの散乱強度は、ダストが小さくなると低下し、
照射するレーザ光の波長の４乗に反比例する。したがっ
て、本発明の高調波を計測用の光源として用いると、よ
り小さなダストを精度良く計測できる。The harmonic generator of the present invention can also be applied to a high precision optical measuring device which requires laser light of two wavelengths at the same time. For example, it is effective as a light source for a dust counter in air or gas. The scattering intensity of minute dust floating in the gas decreases as the dust becomes smaller,
It is inversely proportional to the fourth power of the wavelength of the radiated laser light. Therefore, when the harmonic of the present invention is used as a light source for measurement, smaller dust can be accurately measured.

【００３５】また、レーザ顕微鏡は、従来その光源部に
Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅといったガスレーザを用いていたが、
本発明の高調波発生装置を用いることで、ハロゲンラン
プ等の励起光源が不要となるため水冷機構の省略化、長
寿命化、小型化等の効果が得られる。また、レーザ顕微
鏡で得られる像の解像度は光源波長の２乗に反比例する
ことから、本発明の高調波発生装置を用いることで、よ
り高解像度の観察ができる。この外本発明の効果を損し
ない範囲で種々の応用が可能である。Further, a laser microscope has conventionally used a gas laser such as Ar or He-Ne for its light source.
By using the harmonic generator of the present invention, an excitation light source such as a halogen lamp is not required, so that effects such as omission of the water cooling mechanism, extension of life, and miniaturization can be obtained. Further, since the resolution of the image obtained by the laser microscope is inversely proportional to the square of the wavelength of the light source, it is possible to observe with higher resolution by using the harmonic generating device of the present invention. Besides, various applications are possible within a range that does not impair the effects of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の高調波発生装置の一実施例を示す斜視
図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a harmonic generator of the present invention.

【図２】本発明の高調波発生装置の他の実施例を示す斜
視図である。FIG. 2 is a perspective view showing another embodiment of the harmonic generator of the present invention.

【図３】従来の高調波発生装置の一例を示す斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a conventional harmonic generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：半導体レーザ ２：コリメートレンズ ３：モードマッチングレンズ ４：非線形光学材料 ５：基板 ６：温度制御素子 ７：温度センサー ８：ホルダーブロック ９：断熱材 １０：高調波 １１：基本波 １２：レンズホルダー 1: Semiconductor Laser 2: Collimating Lens 3: Mode Matching Lens 4: Nonlinear Optical Material 5: Substrate 6: Temperature Control Element 7: Temperature Sensor 8: Holder Block 9: Heat Insulation Material 10: Harmonics 11: Fundamental Wave 12: Lens Holder

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】基本波発生用のレーザ光源と、基本波を高
調波へ変換する非線形光学材料と、前記レーザ光源と非
線形光学材料との間に配置されそれらを光学的に結合さ
せる光学系とを、各々基板上の基本波の光軸上に設置し
てなる高調波発生装置において、前記非線形光学材料は
向かい合う平面が互いに略平行である４平面からなる側
面部と基本波の入射面と高調波の出射面からなる略直方
体であり、高熱伝導性材料からなりそれぞれが非線形光
学材料の側面部の隣合う２面と接するＬ字状の断面形状
を有する２個１組のホルダーブロックにより前記非線形
光学材料を挟持固定し、前記ホルダーブロックに温度セ
ンサーと温度制御素子を設けて基板上に固定してなるこ
とを特徴とする高調波発生装置。1. A laser light source for generating a fundamental wave, a non-linear optical material for converting a fundamental wave to a harmonic, and an optical system arranged between the laser light source and the non-linear optical material to optically couple them. In the harmonic generator, each of which is arranged on the optical axis of the fundamental wave on the substrate, wherein the nonlinear optical material has a side surface portion composed of four planes whose opposing planes are substantially parallel to each other and an incident surface of the fundamental wave. It is a substantially rectangular parallelepiped made of a wave emitting surface, and is made of a set of two holder blocks each having a L-shaped cross section and made of a highly heat-conductive material and each of which is in contact with two adjacent side surfaces of the nonlinear optical material. A harmonic generation device characterized in that an optical material is sandwiched and fixed, and a temperature sensor and a temperature control element are provided on the holder block and fixed on a substrate. 【請求項２】前記ホルダーブロックと非線形光学材料と
の接触面間に熱伝導性の良好な緩衝材を介在させてなる
ことを特徴とする請求項１記載の高調波発生装置。2. The harmonic generator according to claim 1, wherein a cushioning material having good thermal conductivity is interposed between the contact surfaces of the holder block and the nonlinear optical material. 【請求項３】前記ホルダーブロックの温度制御素子と接
触しない面を断熱性の良好な材料により覆ったことを特
徴とする請求項１記載の高調波発生装置。3. The harmonic generator according to claim 1, wherein the surface of the holder block that does not come into contact with the temperature control element is covered with a material having a good heat insulating property.