JPH09121069A

JPH09121069A - レーザ光発生装置、レーザビーコン装置及びレーザ画像表示装置

Info

Publication number: JPH09121069A
Application number: JP8214493A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kikuchi; 啓記菊池
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】簡便な構成を付加することで、レーザ光のス
ペクトル幅を広げ、可干渉性を適当な値まで落とすこと
が可能なレーザ光発生装置を提供する。【解決手段】第１のレーザ光源３１及び第２のレーザ
光源３２と、各光源からの光を単数又は複数の周波数成
分で位相変調する位相変調部３４、３５と、位相変調部
３４、３５で位相変調された光の波長に基づいて短波長
の光を得るための和周波発生部３３を有している。第１
のレーザ光源３１にて発生する基本波レーザ光は、位相
変調部３４にて所定の変調振幅と変調周波数とに基づい
て位相変調されスペクトル幅が広げられた後、和周波発
生部３３に入射する。和周波発生部３３では、各光源か
らのレーザ光に基づいて和周波発生がなされ、短波長に
変換されるとともに、さらにスペクトル幅が広げられ
る。この結果、出射されるレーザ光の可干渉距離が短く
なり、スペックルノイズが除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高い周波数確度を
示しつつ、適度に広いスペクトル幅が要求されるレーザ
光の光源となるレーザ光発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、レーザ光の単色性（狭ス
ペクトル帯域）を利用して、高出力レーザを様々な産業
分野に応用しようとする試みがなされている。特に、Ｑ
スイッチ法にて縦シングルモードで発振するネオジム：
イットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ）を用いたレーザ光源（以下単にＮｄ：ＹＡＧＱスイ
ッチレーザという）にて発振されたレーザ光やこのレー
ザ光を波長変換して得られるレーザ光は、高いピーク強
度を示すため、様々な産業分野への応用が期待されてい
る。

【０００３】このようなＱスイッチレーザは、一般に縦
多モード発振するが、周波数成分における線幅（以下ス
ペクトル幅という）が広い場合、色収差等の問題が生じ
やすい。そこで、インジェクションシード技術等を使用
して、単一波長でレーザ光を発振させることがなされて
いる。ところが逆に、単一波長でレーザ光を発振させた
場合、発振スペクトル幅が狭くなりすぎて利用する際に
不都合が生じやすい。

【０００４】単色性が高いすなわちスペクトル幅が狭い
レーザ光は、可干渉性が高く、レーザ光自身が散乱光等
伝搬距離の異なる迷光と干渉する際に互いに不規則な位
相関係で干渉することで生じる干渉パターンに基づいて
発生するノイズいわゆるスペックルノイズが発生しやす
い。これに対して、単色性の低いレーザ光は、可干渉性
が低いものの、スペクトル幅が広いため、色収差が生じ
やすい。

【０００５】レーザ光は、例えばレーザビーコン（lase
r beacon）装置に応用されている。このレーザビーコン
装置は、オプティックス・アンド・フィジックス・ニュ
ースの１９９３年６月号の１４頁〜１９頁に掲載の「レ
ーザ・ビーコン・アダプティブ・オプティックス」（"L
aser Beacon Adaptive Optics" , Optics & PhysicsNew
s, pp.14-19, June, 1993）に記載されているように、
天体観測、衛星間光通信等で使用する光学系の解像度を
向上させる手段として検討されている。

【０００６】レーザビーコン装置は、空中にレーザ光源
を出射し、大気圏中のナトリウム原子を共鳴吸収により
発光させる。レーザビーコン装置は、ナトリウム原子が
発光した光を地上で検出することにより、大気の擾乱を
リアルタイムに検出し、さらにアダプティブ光学系を用
いて大気の擾乱を補正することにより、望遠鏡の解像度
を向上させる働きがある。

【０００７】また、ナトリウム原子は波長５８９ｎｍ付
近のレーザ光を共鳴吸収し発光する。ナトリウム原子を
効率よく共鳴励起するには、周波数、周波数幅ともにナ
トリウム原子の吸収スペクトルに正確に一致した高出力
レーザ光源が必要である。

【０００８】波長５８９ｎｍの高出力光源として、図９
に示すように、インジェクションシードの技術を用いて
周波数狭窄化された波長１３１９ｎｍの基本波レーザ光
を発振するＮｄ：ＹＡＧＱスイッチレーザから成る第１
のレーザ光源１０１と、同様に周波数狭窄化された波長
１０６４ｎｍの基本波レーザ光を発振するＮｄ：ＹＡＧ
Ｑスイッチレーザから成る第２のレーザ光源１０２と、
波長１３１９ｎｍの基本波レーザ光と波長１０６４ｎｍ
の基本波レーザ光を用いて、それらの和周波レーザ光を
発生させるためのＬＢＯ結晶１０３とを備えたものが提
案されている。

【０００９】また、第１のレーザ光源１０１と、第２の
レーザ光源１０２とで行われているインジェクションシ
ードは、レーザ光を単一波長で発振させて、和周波発生
後のレーザ光の波長をナトリウム原子の吸収波長に正確
に一致させるためのものである。

【００１０】また、ドップラー効果を受けたナトリウム
原子の吸収周波数幅は３ＧＨｚ程度である。図９に示し
た高出力光源で得られる波長５８９ｎｍのレーザ光は、
各光源にてインジェクションシードを行って周波数狭窄
化しているため、上記高出力光源にて得られるレーザ光
は高い周波数安定性を示す。各光源から発振される基本
波レーザ光のスペクトル幅は、トランスフォームリミテ
ッドパルスの線幅である２５ＭＨｚ程度まで狭められて
おり、ナトリウム原子の吸収周波数幅の１／１２０に過
ぎないために、このレーザ光とナトリウム原子との共鳴
効率が低い。

【００１１】また、レーザ光は、例えばレーザ画像表示
装置に応用されている。

【００１２】上記レーザ画像表示装置において、スペク
トル幅の狭いレーザ光を使用すると、上記可干渉性が高
いため、スペックルノイズが生じやすい。このようなス
ペックルノイズは、レーザ画像表示装置においては粒状
斑となり、その画質を大幅に悪化させる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、レーザ光の応
用にあたっては、レーザ光のスペクトル幅を適切な値に
制御し、色収差とスペックルノイズ双方において問題を
発生させないことが課題となる。

【００１４】レーザ光のスペクトル幅を広げる方法は、
これまでいくつか提案されてきた。例えば、レーザ光を
縦多モード発振させたり、あるいは最初から縦多モード
で発振するレーザ光を使用することが考えられる。この
場合は、スペクトル幅が広くなりすぎて色収差等の問題
が発生しやすいばかりではなく、レーザ光発生装置その
ものの構成を変える必要があり、発光効率の低下を招い
た。すなわち、スペクトル幅を所望の値まで適度に広げ
ることが困難であった。さらに、縦多モード発振させた
２種以上のレーザ光を和周波混合により波長変換したレ
ーザ光は、強度が不安定であった。

【００１５】また、スペックルノイズを除去する方法と
しては、レーザ光投影系を改良することが検討されてい
る。例えば、特開平５５−６５９４０号公報において
は、スクリーンまたはレーザ光源を機械的に振動させる
レーザ画像表示装置が提案されている。しかし、スクリ
ーンサイズが大きい場合、実現が困難である。

【００１６】このように、従来において、レーザ光のス
ペクトル幅を所望の値に制御してスペックルノイズを除
去することは、実現が困難である。

【００１７】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
のであり、簡便な構成を付加することで、レーザ光のス
ペクトル幅を広げ、可干渉性を適切な値まで劣化させる
ことが可能なレーザ光発生装置を提供することを目的と
する。

【００１８】また、本発明の他の目的は、上記レーザ光
発生装置を用いて成るレーザビーコン装置及びレーザ画
像表示装置を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ光発
生装置は、上述の問題を解決するために、レーザ光源
と、上記レーザ光源が出射するレーザ光を単数又は複数
の周波数成分で位相変調する位相変調手段と、上記位相
変調手段で位相変調されたレーザ光の波長を他の波長に
変換する波長変換手段とを有することを特徴としてい
る。

【００２０】上記レーザ光発生装置によれば、レーザ光
源にて発生する基本波レーザ光は、位相変調手段にて所
定の変調振幅と変調周波数とに基づいて位相変調されス
ペクトル幅が広げられた後、波長変換手段にて短波長の
レーザ光に変換されると同時に、さらにスペクトル幅が
広げられる。この結果、レーザ光の可干渉距離が短くな
り、スペックルノイズが抑制される。

【００２１】また、複数の周波数で位相変調を行うこと
により、連続的なスペクトルを有するレーザ光を発生さ
せることができる。このようなレーザ光の可干渉性は充
分に小さく、さらにスペックルノイズの発生が抑制され
る。波長変換手段から出射されるレーザ光の可干渉性
は、位相変調手段で用いられる変調振幅と変調周波数と
で制御される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレーザ光発生
装置の実施の形態の具体例について図面を参照しながら
説明する。

【００２３】図１に、例えばレーザビーコン装置に用い
る５８９ｎｍのレーザ光を発生させるレーザ光発生装置
を示す。

【００２４】当該レーザ光発生装置は、基本波レーザ光
を発生する光源３１、３２と、光源３１、３２からの基
本波レーザ光を単数又は複数の周波数成分で位相変調す
る位相変調部３４、３５と、位相変調部３４、３５で位
相変調された光の波長を他の波長に変換する和周波発生
部３３とを有するものである。

【００２５】なお、上記位相変調部３４、３５は電気光
学素子を備えており、和周波発生部３３は非線形光学結
晶素子を備えている。

【００２６】図１によれば、第１のレーザ光源３１から
出射される波長１３１９ｎｍの基本波レーザ光は位相変
調部３４に入射され位相変調を受ける。また、第２のレ
ーザ光源３２から出射される波長１０６４ｎｍの基本波
レーザ光は位相変調部３５に入射され位相変調を受け
る。このとき、位相変調部３４、３５では波長変換前の
基本波レーザ光に単数あるいは複数の変調周波数で位相
変調がなされ、各基本波レーザ光のスペクトル幅が広げ
られた後、和周波発生部３３にこの位相変調を受けた基
本波レーザ光が入射される。和周波発生部３３では、波
長１３１９ｎｍ及び波長１０６４ｎｍの基本波レーザ光
を用いて、和周波混合すなわち波長変換が行われ、この
波長変換後の波長５８９ｎｍのレーザ光のスペクトル幅
は基本波レーザ光よりさらに広がる。このようにして、
位相変調及び波長変換を経て、この波長５８９ｎｍのレ
ーザ光のスペクトル幅は十分に広げられるため、ナトリ
ウム原子の共鳴励起に用いた場合効率がよくなる。

【００２７】先ず、電気光学素子における位相変調の原
理と、この位相変調によるパワースペクトルの変化につ
いて説明する。

【００２８】図２のＡに、基本波レーザ光の初期のパワ
ースペクトルを示す。

【００２９】電気光学素子を備えた電気光学変調装置
に、周期関数φ（ｔ）の信号電圧を印加すると、レーザ
光の電場Ｅ（ｔ）は以下の（１）式に示すような位相変
調を受ける。なお、ｆ₀ は変調前のレーザ光の中心周波
数である。

【００３０】

【数１】

【００３１】ここで、Φ（ｔ）は位相変調関数であり、
上記電気光学変調装置に印加する信号φ（ｔ）に比例す
る。すなわち、（２）式に示すようになる。特に、Φ
（ｔ）が、下記の（３）式に示すような振幅ｍ、周波数
ｆ_m の正弦波である場合、電場Ｅ（ｔ）は、以下の
（４）式に示すように、ベッセル関数列Ｊ_k（ｍ）を用
いて展開することができる。

【００３２】

【数２】

【００３３】このとき、上記パワースペクトルは、図２
のＢに示すように、それぞれ強度Ｊ_k ²（ｍ）、周波数
（ｆ₀ ＋ｋｆ_m ）のスペクトルの総和となる。ここで、
ｋは整数である。位相変調によって中心周波数ｆ₀ のス
ペクトル強度は減少し、変調前に比べて｛Ｊ₀（ｍ）｝²
倍となる。

【００３４】また、複数の周波数での位相変調がなされ
る場合、位相変調関数Φ（ｔ）は、以下の（５）式に示
すようになり、それぞれの周波数での位相変調は、周波
数に関しては相加的にまた、強度では相乗的に作用す
る。

【００３５】

【数３】

【００３６】例えば、変調振幅ｍ₁及び変調周波数ｆ_m1
における位相変調により発生した強度Ｊ_k ²（ｍ₁ ）と、
周波数（ｆ₀ ＋ｋｆ_m1）とから成るスペクトルが、他の
変調周波数ｆ_m2における位相変調により、図２のＣに示
すように、さらに強度Ｊ_k ²（ｍ₁ ）Ｊ_k ²（ｍ₂ ）と周波
数（ｆ₀ ＋ｋｆ_m1＋ｌｆ_m2）とから成るスペクトルにス
リットし、多数のスペクトルの集合体となる。ここで、
ｋ、ｌは整数である。

【００３７】このように、複数例えば２回の位相変調を
それぞれ異なる変調周波数にて行うことで、初期のパワ
ースペクトルは多数のスペクトルに分離し、スペクトル
間隔が緻密になることがわかる。このときのスペクトル
間隔は、複数設定した変調周波数の内最も小さい変調周
波数以下となる。また、変調周波数同士の最小公倍数が
十分大きいとき、スペクトルの本数は略（２ｍ₁ ＋１）
×（２ｍ₂ ＋１）となる。

【００３８】例えば、周波数ｆ_m1＝３５０ＭＨｚ、位相
変調振幅ｍ₁ が２ラジアンとなるような電圧振幅の高周
波電圧信号（位相変調関数Φ（ｔ））で、１回目の位相
変調を行い、周波数ｆ_m2＝３５０ＭＨｚ、位相変調振幅
ｍ₂が２ラジアンとなるような電圧振幅の高周波電圧信
号で、２回目の位相変調を行うと、スペクトル間隔は１
００ＭＨｚになり、スペクトルの本数は（２×２＋１）
×（２×２＋１）＝２５本になる。

【００３９】ここで、行われる位相変調は、基本波レー
ザ光のスペクトル線幅そのものが広がるわけではなく、
多数のスペクトルに分離してスペクトル全体の幅が広が
るだけである。以後、この分離した後のスペクトルの集
合体の包絡線の幅をもって、全体のスペクトル幅と定義
する。従って、全体のスペクトルの幅が広がることによ
り、コヒーレント長が短くなり、スペックルノイズが低
減される。

【００４０】図１に戻り、第１のレーザ光源３１は、波
長１３１９ｎｍのレーザ光がインジェクションシードに
より周波数狭窄化されたＮｄ：ＹＡＧＱスイッチレーザ
である。また、第２のレーザ光源３２は、波長１０６４
ｎｍのレーザ光がインジェクションシードにより周波数
狭窄化されたＮｄ：ＹＡＧＱスイッチレーザである。

【００４１】高周波信号発生部３６、３７は、位相変調
部３４、３５にて上述した位相変調関数Φ（ｔ）を得る
ための周期関数φ（ｔ）の信号電圧、例えば単数あるい
は複数の周波数成分から成る正弦波電圧信号を、高周波
信号として発生し、増幅器３８、３９に出力する。増幅
器３８、３９は、入力される高周波電圧を増幅し、位相
変調部３４、３５に出力する。

【００４２】位相変調部３４は、例えば電気光学結晶と
して複数の燐酸酸化チタンカリウム（ＫＴｉＯＰＯ₄ ：
ＫＴＰ）結晶を用いて、図３に示すように構成されるも
のである。マウント４２上に２つのＫＴＰ４１ａ、４１
ｂが設置され、各ＫＴＰ４１ａ、４１ｂの電極の一方は
コネクタ４３を介して増幅器３８と接続しており、もう
一方の電極は接地されている。これにより、高周波信号
発生部３６からの高周波電圧がＫＴＰ４１ａ、４１ｂの
電極に印加される。

【００４３】また、位相変調部３４は、入射される波長
１３１９ｎｍの基本波レーザ光を、高周波信号発生部３
６からの正弦波電圧信号に基づいて得られる位相変調関
数にて位相変調し、波長１３１９ｎｍの基本波レーザ光
の全体のスペクトル幅をΔｆ₁ に広げる（Δｆ₁ ≒２×
ｆ_m1×ｍ₁ ）。すなわち、このときの基本波レーザ光の
電界Ｅ₁ （ｔ）は、以下の（６）式に示される値にな
る。

【００４４】

【数４】

【００４５】また、同様に位相変調部３５は、入射され
る波長１０６４ｎｍの基本波レーザ光を、高周波信号発
生部３７からの正弦波電圧信号に基づいて得られる位相
変調関数にて位相変調し、波長１０６４ｎｍの基本波レ
ーザ光の全体のスペクトル幅をΔｆ₂ に広げる（Δｆ₂
≒２×ｆ_m2×ｍ₂ ）。すなわち、このときの基本波レー
ザ光の電界Ｅ₂ （ｔ）は、以下の（７）式に示される値
になる。

【００４６】

【数５】

【００４７】また、和周波発生部３３は、非線形光学結
晶素子である例えば酸化硼素リチウム（ＬｉＢ₃Ｏ₅：Ｌ
ＢＯ）結晶を有して成るものであり、上記位相変調を受
けた波長１３１９ｎｍ及び波長１０６４ｎｍの基本波レ
ーザ光を用いて、後述する和周波発生の原理に従い波長
５８９ｎｍのレーザ光を発生し出射する。このとき、波
長５８９ｎｍに波長変換されたレーザ光の全体のスペク
トル幅Δｆ₃ は、波長変換前の各基本波レーザ光の全体
のスペクトル幅Δｆ₁ 、Δｆ₂ の和と同程度となる。す
なわち、Δｆ₃ ＝Δｆ₁ ＋Δｆ₂ となる。また、この波
長変換に用いられる各レーザ光の許容波長幅は十分広い
ため、この全体のスペクトル幅が広がることで、波長変
換効率は低下しない。この波長変換して得られたレーザ
光の電界Ｅ₃ （ｔ）は、以下の（８）式に示される値に
なる。

【００４８】

【数６】

【００４９】ここで、和周波発生の原理について説明す
る。非線形光学結晶中においては、外から加えられた電
場の大きさに比例しない非線形分極が発生する。この非
線形分極の内、２次の非線形感受率が０でない場合、周
波数ν₁ 、ν₂ の２つの光が結晶に入射すると、周波数
がν₃ である（但し、ν₃ ＝ν₁ ＋ν₂ ）非線形分極が
結晶中に誘起される。この分極により、周波数がν₃ で
ある光が放出される。すなわち、波長がλ₁ 、λ₂ のレ
ーザ光が入射するとき、非線形光学結晶から出射される
和周波発生した光の波長λ₃ は、以下の（９）式の関係
を満たすことになる。

【００５０】

【数７】

【００５１】すなわち、波長１３１９ｎｍのレーザ光と
波長１０６４ｎｍのレーザ光とを非線形光学結晶に入射
させて和周波発生させて得られるレーザ光の波長は、１
／（１／１３１９＋１／１０６４）＝５８９ｎｍとな
る。

【００５２】また、単数の周波数成分の正弦波を位相変
調関数として位相変調を行う場合を考える。波長１３１
９ｎｍの基本波レーザ光を、例えばｆ_m1を３５０ＭＨｚ
とし、ｍ₁ を２ラジアンとして位相変調するとき、Δｆ
₁ は２×３５０ＭＨｚ×２＝１．４ＧＨｚになる。すな
わち、波長１３１９ｎｍの基本波レーザ光の全体のスペ
クトル幅は１．４ＧＨｚ程度に拡幅されたことになる。

【００５３】また、波長１０６４の基本波レーザ光を、
例えばｆ_m2を３５０ＭＨｚとし、ｍ₂ を２ラジアンとし
て位相変調するとき、Δｆ₂ は２×３５０×２＝１．４
ＧＨｚになる。すなわち、波長１０６４ｎｍの基本波レ
ーザ光の全体のスペクトル幅も１．４ＧＨｚ程度に拡幅
されたことになる。

【００５４】さらに、和周波発生にて得られたレーザ光
の全体のスペクトル幅Δｆ₃ は、Δｆ₁ とΔｆ₂ との和
であるため、１．４ＧＨｚ＋１．４ＧＨｚ＝２．８ＧＨ
ｚ程度のスペクトル幅となり、ドップラー効果を受けた
ナトリウム原子の吸収線幅と略一致し、効率よくナトリ
ウム原子を励起することができる。

【００５５】上記レーザ光発生装置では、波長変換前の
基本波レーザ光に対していそう変調を行った後に和周波
レーザ光を発生させることにより、各位相変調効果を相
加的に作用させている。波長変換前のレーザ光のスペク
トル幅は、波長変換後のレーザ光に所望のスペクトル幅
の半分でよい。

【００５６】ところで、単数の変調周波数ｆ_m で位相変
調を行う場合、パワースペクトルは周波数間隔がｆ_m で
あるスペクトルの集合体となる。従って、２種類の波長
のレーザ光の両方に同程度の大きさの変調周波数を用い
て位相変調を行って和周波発生させて得られるレーザ光
のスペクトルの周波数間隔はｆ_m 程度である。

【００５７】ここで、上述した具体例の場合、スペクト
ル幅２．８ＧＨｚの中に、間隔３５０ＭＨｚで８本程度
のスペクトルがあるに過ぎない。一方、ナトリウム原子
を効率よく励起させるためには、スペクトル幅３ＧＨｚ
程度の連続なスペクトルを発生させることが望ましい。

【００５８】そこで、位相変調を行うことでこのような
スペクトルを得るためには、周波数間隔を小さくして多
数のスペクトルを発生させる必要がある。また、レーザ
光源から出射されるレーザ光のスペクトル幅が２５ＭＨ
ｚ程度であるため、周波数間隔を２５ＭＨｚ程度にする
と連続的なスペクトルが得られる。単一の変調周波数で
実現するには、変調周波数を２５ＭＨｚまで小さくする
必要がある。スペクトル幅を２．８ＧＨｚにするには、
変調振幅を２８程度として、各波長のレーザ光のスペク
トル幅を２×２８×２５ＭＨｚ≒１．４ＧＨｚとし、さ
らに和周波発生過程を経て、スペクトル幅をさらに２倍
にすればよい。しかし、このような大きな値の変調振幅
を得ることは現実的に不可能である。

【００５９】そこで、さらに低い変調周波数成分を用い
て複数の位相変調を行うことで、単一周波数成分による
位相変調にて得られるスペクトルより緻密な周波数間隔
のスペクトルを発生させることができる。

【００６０】具体的には、２種類の波長の基本波レーザ
光のそれぞれに対して、変調周波数が３５０ＭＨｚで変
調振幅が２ラジアンであるような位相変調を施す。さら
に、この波長変換前の基本波レーザ光の一方あるいは両
方に対して、変調周波数が１００ＭＨｚで変調振幅が２
ラジアンであるような位相変調を施し、周波数間隔が１
００ＭＨｚの緻密なスペクトルに分離する。また、さら
に、変調周波数が２５ＭＨｚで変調振幅が２ラジアンで
あるような位相変調を施す。

【００６１】以上の位相変調を施し、得られるレーザ光
のスペクトルは、周波数間隔２５ＭＨｚの多数のスペク
トルの集合体となり、略連続的なスペクトルを実現でき
る。従って、複数の周波数を用いて位相変調することに
より、変調振幅を大きくせずに周波数間隔を小さくする
ことが可能となる。その結果、連続的なスペクトルを発
生させることが可能となり、例えばナトリウム原子の励
起効率を改善することができる。

【００６２】また、この複数の周波数成分で位相変調を
行う方法としては、複数の電気光学結晶を直列に配置し
それぞれに異なる周波数の電圧を印加する方法と、１つ
の電気光学結晶に複数の周波数成分をもつ信号を印加す
る方法とがある。特に、前者の場合、後述するように、
個々の電気光学結晶に印加する周波数で電気的に共振す
る回路を配設することにより、位相変調部の駆動電圧を
下げることが可能である。また、後者の場合、電気光学
結晶の個数を減らすことができ低コストで実現できる。

【００６３】上述のように、複数の周波数にて位相変調
を行うことは、後述するようにスペックルノイズの除去
においても有効な作用を示す。

【００６４】また、電気光学結晶としては、ＫＴＰの他
に、近赤外光を透過する全ての電気光学結晶が使用可能
である。特に、ＫＴＰの誘導体であるＭＴｉＯＸＯ₄
（Ｍ＝Ｋ，Ｒｂ，Ｔｌ，ＮＨ₄ ，Ｃｓ、Ｘ＝Ｐ，Ａｓ）
は、大きな電気光学効果を示し、かつ比較的高出力レー
ザ光による損傷も発生しにくいので高出力のレーザには
有効である。

【００６５】また、上記具体例において、波長１３１９
ｎｍの基本波レーザ光と、波長１０６４ｎｍの基本波レ
ーザ光とを合波して、１つの位相変調部にて同時に２本
の基本波レーザ光に位相変調を施すことも可能である。
それぞれの基本波レーザ光に施す位相変調の変調周波数
と変調振幅とはそれぞれ独立して設定することはできな
いが、適切な変調周波数と変調振幅とを選択することに
より、スペクトル幅を有効に広げることができる。

【００６６】また、変調周波数と変調振幅とは、本具体
例以外の値を用いても本発明の効果を得ることができ
る。ドップラー効果を受けたナトリウム原子の吸収線幅
は３ＧＨｚとかなり広いが、周波数安定化された一般的
な個体Ｑスイッチレーザの周波数は数１０ＭＨｚに過ぎ
ない。

【００６７】レーザ光の周波数幅を３ＧＨｚまで拡げな
くても、５００ＭＨｚ程度まで拡げれば十分に共鳴励起
効率を改善することができる。スペクトルの形状は連続
的であることが望ましいが、それぞれのスペクトル強度
が全体のスペクトル強度の和の３０％以下である４本以
上のスペクトルからなるレーザ光を用いても、十分な励
起効率の改善が可能である。

【００６８】図４に、本発明に係るレーザ光発生装置を
レーザ画像表示装置に適用した具体的な構成を示す。

【００６９】一般に画像表示装置は、赤、緑、青の３色
の光源を必要とする。そこで、上記レーザ画像表示装置
によれば、例えば波長１３１９ｎｍのレーザ光を発生す
るＮｄ：ＹＡＧＱスイッチレーザを有する第１のレーザ
光源５１と、波長１０６４ｎｍのレーザ光を発生するＮ
ｄ：ＹＡＧＱスイッチレーザを有する第２のレーザ光源
５２と、波長９４６ｎｍのレーザ光を発生するＮｄ：Ｙ
ＡＧＱスイッチレーザを有する第３のレーザ光源５３と
が光源として用いられている。第１のレーザ光源５１か
ら出射される基本波レーザ光の第２高調波は赤色のレー
ザ光、第２のレーザ光源５２から出射される基本波レー
ザ光の第２高調波は緑色のレーザ光、第３のレーザ光源
５３から出射される基本波レーザ光の第２高調波は青色
のレーザ光である。

【００７０】また、各レーザ光源からの出射された基本
波レーザ光は、位相変調部５４にて単数または複数の周
波数にて位相変調を受け、第２高調波発生装置５５にて
波長変換されて第２高調波になり、スペクトル幅が広げ
られる。すなわち、時間的可干渉性が低下する。さら
に、強度変調器５６にて画像信号による変調を受けた
後、デコヒーラ５７にて時間的可干渉性の低下が空間的
可干渉性の低下に変換され、レーザ光のスペックルノイ
ズが低減される。一般に、スペックルノイズを低減させ
るためにスクリーン５１１側を移動させるが、ここでは
その必要がない。

【００７１】ここで、位相変調部５４は、各レーザ光源
に対応してそれぞれ独立に設けられるとともに電気光学
結晶例えばＫＴＰを有して成る部分であり、外部より印
加される所定の変調周波数と変調振幅とにより入射され
る基本波レーザ光に対して位相変調を施し、上述したよ
うにスペクトル幅を広げる。変調周波数と変調振幅とを
適切に選ぶことで任意の可干渉性の実現が可能になる。

【００７２】第２高調波発生部５５は、位相変調部５４
と同様に各レーザ光源に対応してそれぞれ独立に設けら
れ、また、非線形光学結晶例えばＬＢＯ、ＢＢＯ等を有
して成る部分であり、位相変調された基本波レーザ光を
第２高調波に変換するすなわち当該基本波レーザ光の波
長を１／２波長に変換する。例えば、位相変調により基
本波レーザ光のスペクトル幅を５００ＭＨｚまで拡げる
と、波長変換後のレーザ光のスペクトル幅は基本波の２
倍、１ＧＨｚまで広がる。コヒーレント長は０．２ｍ程
度となる。

【００７３】デコヒーラ５７は、各レーザ光源に対応し
てそれぞれ独立に設けられるもので、レーザ光を分割
し、この分割されたレーザ光にコヒーレント長以上の光
路長差を持たせた後再度合成するものである。

【００７４】ポリゴンミラー５８は、周囲に一連の平面
反射面を持った回転部材であり、後述のガルバノミラー
５９と共にスクリーン５１１上で各レーザ光源からの光
を走査するための偏向光学系を構成する。各レーザ光源
に対応する３つのデコヒーラ５７から出射され合波され
たレーザ光を反射させ、プロジェクションレンズ５１０
を介してガルバノミラー５９に入射させる。

【００７５】ガルバノミラー５９は、ガルバノモータ５
１２により回動駆動可能に支持されるものであり、ポリ
ゴンミラー５８の回転動作に応じて順次送られるレーザ
光に対応して高速に回動し、入射したレーザ光をスクリ
ーン５１１上に反射し投影する。

【００７６】スペックルノイズを低減するには、コヒー
レント長以上の光路長の差があるところでのレーザ光の
可干渉性が十分に小さくなる必要がある。このために
は、波長変換後のレーザ光のスペクトルは、無視できな
い強度を持つ最低４本以上のスペクトルから構成され、
かつそれぞれのスペクトル強度が全体の強度の３０％以
下であることが望ましい。以下説明する。

【００７７】位相変調により波長変換後のレーザ光のス
ペクトルが分離しても、そのスペクトルの本数が例えば
３本以下か、あるいはその内の１本のスペクトル強度が
全体の強度の３０％以上と大きい場合、特定の周波数に
スペクトル強度が集中しているので、レーザ光は完全に
多モード化したとはいえず、干渉性が十分に小さくなら
ない。この場合、コヒーレント長の２倍程度の距離で再
び干渉性が強く現れる。これは、デコヒーラの設計上、
不利である。

【００７８】それに対して、それぞれのスペクトル強度
が全体の強度の３０％以下となりかつ４本以上のスペク
トルから構成される場合、レーザ光のスペクトルはバラ
ンスよく多くのスペクトルに分離するため、干渉性は効
果的に減少する。可干渉性が再び大きくなる距離は、コ
ヒーレント長に比べて遠ざかるため、デコヒーラの設計
上有利である。

【００７９】図５の例を参照しながら説明する。図５
は、ある周波数の高周波電圧信号で縦単一モードレーザ
に位相変調した場合のレーザ光スペクトル及び可干渉曲
線を示している。位相変調振幅ｍは、１．２≦ｍ≦２．
４まで変化させている。この例のように、単一周波数
で、比較的小さい変調振幅にて位相変調を行う場合、可
干渉性は、ある光路長差（コヒーレント長）で一旦ゼロ
になるものの、光路長差が長くなるにつれて再び大きく
なる。これは、個々のスペクトルの間隔が等しいため、
隣同士のスペクトルの干渉性が強く出現するためであ
る。

【００８０】特に変調振幅が小さく、ｍ＝１．２〜１．
４の場合、コヒーレント長の２．５倍程度の光路長差で
干渉性が再び最大になる。すなわち、ｍ＝１．４の例で
は、コヒーレント長８０ｃｍに対して、光路長差２００
ｃｍで可干渉性が再び最大になっている。コヒーレント
長のわずか２．５倍程度の光路長差で、再び干渉性が最
大になるような光源では、デコヒーラを使用してスペッ
クルノイズを除去することは困難である。

【００８１】一方、変調振幅がｍ＝１．６以上の場合、
スペクトルは無視できない強度の４本以上のスペクトル
から構成され、それぞれのスペクトル強度は全体の強度
の３０％以下となる。この例の場合、可干渉性が再び最
大になる光路長差は、コヒーレント長の３倍以上とな
る。図５のｍ＝１．６の例では、コヒーレント長６０ｃ
ｍ対して、光路長差２００ｃｍで可干渉性が再び最大に
なっている。コヒーレント長と比較して、干渉性が再び
最大になる光路長差が十分に長い場合は、デコヒーラを
最適に設計することにより、スペックルノイズを有効に
除去できる。コヒーレント長の３倍程度の光路長差で最
大になる場合は、必ずしも十分とはいえないが、それで
もスペックルノイズ除去の効果を実現させやすい。

【００８２】また、位相変調された後、波長変換された
レーザ光の全体のスペクトル幅は５００ＭＨｚ以上であ
ることが望ましい。これは、デコヒーラの設計上、あま
りに長いコヒーレント長ではデコヒーラのサイズが大き
くなりすぎるからである。スペクトル幅が５００ＭＨｚ
以上なら、コヒーレント長は０．４ｍ程度となり、実用
的なサイズでデコヒーラを設計できる。

【００８３】さらに、複数の周波数で位相変調した場合
は、より大きな効果が得られる。単一の周波数で位相変
調した場合、コヒーレント長以上にて、再び干渉性が大
きくなる光路長差が必ず存在する。この様子を図６のＡ
に示す。これは、レーザの各スペクトル間の間隔が異な
るため、コヒーレント長以上の光路長差にて、再び干渉
性が大きくなることはない。この様子を図６のＢに示
す。これは、スペックルノイズを除去する上で有利であ
る。

【００８４】ここでは、本発明をレーザ画像表示装置に
適用した具体例を説明したが、当該レーザ光は、上述の
具体例に限定されることはなく種々の変更が可能であ
る。

【００８５】例えば、光源としてＱスイッチレーザを用
い、また、Ｑスイッチレーザの具体例として固体レーザ
素子であるＮｄ：ＹＡＧを用いた例を挙げたが、例えば
赤色光源としてクリプトンガスレーザ等の気体レーザ
や、レーザダイオード等の半導体レーザを用いてもよ
い。

【００８６】また、上記の例では波長変換過程を利用し
てさらにスペクトル幅を広げた例を挙げたが、波長変換
後の光源を直接位相変調することも可能である。波長変
換過程を持たないレーザ光源も、本発明の効果である低
可干渉性とスペックルノイズの低減が実現できる。

【００８７】なお、赤色光源としてクリプトンガスレー
ザやレーザダイオードを用いて、かつ波長変換を行わな
い場合、これら光源からのレーザ光は近赤外のレーザ光
に比べて波長が短いため、位相変調時に低電圧で大きな
変調効果が得られる。

【００８８】また、赤、緑、青の３色の光源からのレー
ザ光をそれぞれ独立に位相変調を行う例を挙げたが、３
本のレーザ光を合波してから１台の位相変調部で３色同
時に位相変調することが可能である。この場合、位相変
調後のレーザ光を色分離フィルタで分離してから波長変
換部である第２高調波発生装置に入射させる。

【００８９】また、位相変調処理を行う際の変調振幅や
変調周波数を制御することで、スペクトル幅を制御する
ことが可能になるため、スペックルノイズと色収差の両
方が実用レベルに達したレーザ光を実現することが可能
になる。

【００９０】以上、本発明をレーザビーコン装置及びレ
ーザ画像表示装置の光源に用いた具体例を示したが、他
の光学装置の光源としてもよい。

【００９１】また、位相変調を行う基本波レーザ光の光
源として、縦単一モードで発振する光源を用いたが、縦
多モードのレーザ光源を用いてもよい。例えば、Ｎｄ：
ＹＡＧＱスイッチレーザが周波数間隔４００ＭＨｚ程度
で多モード発振している場合、このレーザ光に４００Ｍ
Ｈｚ以下の変調周波数（例えば１００ＭＨｚ）にて位相
変調を行い、レーザ光のパワースペクトルをできるだけ
連続なスペクトルに近づけることにより、可干渉性を十
分に小さくすることができる。

【００９２】また、位相変調する基本波レーザ光の光源
としてＱスイッチ発振するレーザ光源を用いたが、連続
発振するレーザ光源としてもよい。この場合、波長変換
後のレーザ光に位相変調を施す。これは、一般に非線形
光学結晶を含む共振器の共振周波数に基本波レーザ光の
周波数を一致させると、高い変換効率にて波長変換を行
うが、波長変換前にスペクトルを広げると、波長変換効
率が大きく低下するからである。

【００９３】位相変調部の構成例として、図３に示した
ように、２つのＫＴＰを長手方向に直列に配置した例を
挙げたが、図７に示すように、例えば長手方向が３０ｍ
ｍで他の辺は全て２ｍｍであるＫＴＰ６２を用いて、こ
のＫＴＰ６２の一側面に電極６３を形成し、ＫＴＰ６２
の電極６３と隣合う一表面で電極６３から距離ｓ例えば
０．５ｍｍだけ内側で、電極間距離がｓとなるように溝
電極６４を設け、電極６３を接地し溝電極６４を増幅器
３８に接続させてもよい。この場合、位相変調するレー
ザ光を２つの電極の間に入射させる。このように構成す
ることで、高周波信号発生部３６で発生させ、ＫＴＰ６
２に入力する電圧を小さくすることができる。また、入
射させるレーザ光のビーム直径を十分小さくしても結晶
にレーザ損傷が生じない場合、図７に示したような位相
変調部は特に有効である。

【００９４】また、ＫＴＰに入力する電圧を小さくする
例として、図８に示したように、２つのＫＴＰ６２ａ、
６２ｂを別々のマウント４２ａ、４２ｂにそれぞれ配置
するとともに長手方向に直列に配置し、例えばＫＴＰ６
２ａのマウント４２ａとは反対の面に電極６５を設け
て、この電極６５と増幅器３８ａとの間にコイル６３を
挿入接続して構成することが挙げられる。

【００９５】一般に、電気光学結晶の電気容量をＣ_xtal
とし、電気光学結晶上に配設された電極に一端が接続さ
れるコイルのインダクタンスをＬとすると、以下の（１
０）式に示すように、当該コイルの他端に周波数ｆ_r の
高周波信号が入力されると電気光学結晶とコイルとは電
気的な共振系を形成する。

【００９６】

【数８】

【００９７】そこで、個々の位相変調部には、第１の高
周波信号発生部３６ａあるいは第２の高周波信号発生部
３６ｂより単一の周波数の信号を印加して、（１０）式
に基づいて各周波数に応じて電気的に共振するようにコ
イルのインダクタンスを設定することで、略１／１０程
度の電圧をＫＴＰ６２ａ、６２ｂに印加することによ
り、同等の大きさの変調振幅を得ることが可能である。
電気光学結晶としては、誘電損失が小さいすなわち電気
抵抗の大きい結晶である燐酸二水素カリウム（ＫＨ₂Ｐ
Ｏ₄）、燐酸二水素アンモニウム（ＮＨ₄Ｈ₂ＰＯ₄ ）、
β−硼酸バリウム（β−ＢａＢ₂Ｏ₄，β−ＢＢＯ）、チ
タン酸砒酸ルビジウム（ＲｂＴｉＯＡｓＯ₄）、チタン
酸砒酸セシウム（ＣｓＴｉＯＡｓＯ₄ ）、ニオブ酸リチ
ウム（ＬｉＮｂＯ₃ ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａ
Ｏ₃ ）等を用いるときに特に有効である。

【００９８】また、高周波でかつ小さい変調振幅でスペ
クトル幅を広げるために４００ＭＨｚ以上のいわゆる高
周波数の信号にて位相変調を行う場合、マイクロ波導波
路の内部に電気光学結晶を配置するように位相変調部を
構成してもよい。この場合、電気光学結晶に電圧を印加
する際に上記マイクロ波導波路を共振させれば、印加電
圧が小さくて済む。

【００９９】また、電気光学結晶を挟んで一対のミラー
を設けてもよく、この場合、結晶に入射したレーザ光に
結晶内を繰り返し進行させることで、位相変調が行われ
る作用距離を長くして必要な電圧を低減することができ
る。なお、このミラーは、外部に配設してもよいし、結
晶表面に高反射膜を被着形成しこの面の一部に低反射膜
を形成したものでもよい。また、入射角を調節すること
で生じる全反射現象を利用してもよい。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るレー
ザ光発生装置によれば、基本波レーザ光を位相変調する
際に変調周波数及び変調振幅を制御するための、簡単な
構成を光学装置の光源に付加することで、この光学装置
に要求される可干渉性を実現し、スペックルノイズを低
減することが可能になる。

【０１０１】また、複数の変調周波数にて位相変調を行
う場合、連続的なスペクトルを発生させ、スペックルノ
イズをさらに低減するとが可能になる。

【０１０２】また、波長変換する前に位相変調すると、
電気光学結晶に入射するレーザ光が近赤外領域の光であ
るため、電気光学結晶のレーザ損傷を抑えることが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ光発生装置をレーザビーコ
ン装置の光源として用いたときの具体的な構成を示す図
である。

【図２】上記レーザ光発生装置にてなされる位相変調を
説明する図である。

【図３】上記レーザ光発生装置における位相変調部の一
具体的な構成を示す図である。

【図４】上記レーザ光発生装置をレーザ画像表示装置の
光源として用いたときの具体的な構成を示す図である。

【図５】レーザ光スペクトル及び可干渉曲線を示すグラ
フである。

【図６】上記位相変調部にて位相変調されたレーザ光の
コヒーレント長以上での可干渉性を示すグラフである。

【図７】上記位相変調部の第二の具体例の構成例を示す
図である。

【図８】上記位相変調部の第三の具体例の構成例を示す
図である。

【図９】従来のレーザ光発生装置の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

３１第１のレーザ光源３２第２のレーザ光源３３和周波発生部３４、３５位相変調部３６、３７高周波信号発生部３６ａ第１の高周波信号発生部３６ｂ第２の高周波信号発生部４１ａ、４１ｂＫＴＰ５１第１のレーザ光源５２第２のレーザ光源５３第３のレーザ光源５４位相変調部５５第２高調波発生装置６２ＫＴＰ６２ａ、６２ｂＫＴＰ６４溝電極６３、６４コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光源と、上記レーザ光源が出射するレーザ光を、単数又は複数の
周波数成分で位相変調する位相変調手段と、上記位相変調手段により位相変調されたレーザ光の波長
を、他の波長に変換する波長変換手段とを有することを
特徴とするレーザ光発生装置
【請求項２】レーザ光源と、単数又は複数の周波数成分を有する高周波電気信号を生
成し出力する高周波信号生成手段と電気光学結晶を有
し、上記高周波電気信号が印加されている上記電気光学
結晶内に、上記レーザ光源が出射するレーザ光を透過さ
せることにより、上記レーザ光の位相を変調する位相変
調手段と、非線形光学結晶を有し、上記非線形光学結晶内に、上記
位相変調手段により位相変調されたレーザ光を透過させ
ることにより、上記レーザ光の波長を変換する波長変換
手段とを有することを特徴とするレーザ光発生装置
【請求項３】上記レーザ光源は、固体レーザ素子を有
するＱスイッチレーザであることを特徴とする請求項２
記載のレーザ光発生装置。
【請求項４】上記レーザ光源は、連続発振するレーザ
光源であることを特徴とする請求項２記載のレーザ光発
生装置。
【請求項５】上記レーザ光源は、縦単一モードにてレ
ーザ光を発振するレーザ光源であることを特徴とする請
求項２記載のレーザ光発生装置。
【請求項６】上記レーザ光源は、２本ないし３本のス
ペクトルからなる、縦多モードのレーザ光を発振するレ
ーザ光源であることを特徴とする請求項２記載のレーザ
光発生装置。
【請求項７】上記電気光学結晶は、チタン酸燐酸カリ
ウム、チタン酸燐酸カリウム誘導体、β−硼酸バリウ
ム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、燐酸二水
素カリウム、燐酸二水素アンモニウムの内の少なくとも
１つから構成されていることを特徴とする請求項２記載
のレーザ光発生装置。
【請求項８】上記位相変調手段は、それぞれ異なる周
波数で動作する複数の位相変調装置を直列に設置して構
成されることを特徴とする請求項２記載のレーザ光発生
装置。
【請求項９】上記位相変調手段は、コイルと電気光学
結晶とを有し、これらのコイル及び電気光学結晶が形成
する共振系が、電気光学結晶に印加される駆動電圧を増
幅する作用を有することを特徴とする請求項２記載のレ
ーザ光発生装置。
【請求項１０】上記位相変調手段は、マイクロ波導波
路と電気光学結晶を有し、マイクロ波導波路内に電気光
学結晶を配することにより形成されるマイクロ波共振系
が、電気光学結晶に印加される駆動電圧を増幅する作用
を有することを特徴とする請求項２記載のレーザ光発生
装置。
【請求項１１】上記位相変調手段は、入力される基本
波レーザ光が電気光学結晶中を繰り返し複数回透過する
構成としたことを特徴とする請求項２記載のレーザ光発
生装置。
【請求項１２】上記位相変調手段は、電気光学結晶の
表面に、変調されるレーザ光が透過する軸に沿って溝が
形成され、上記溝の内部側面に一方の電極が形成される
ことを特徴とする請求項２記載のレーザ光発生装置。
【請求項１３】上記非線形光学結晶は、チタン酸燐酸
カリウム、チタン酸燐酸カリウム誘導体、β−硼酸バリ
ウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、燐酸二
水素カリウム、燐酸二水素アンモニウム、硼酸セシウム
リチウムの内の少なくとも１つを備えて成ることを特徴
とする請求項１記載のレーザ光発生装置。
【請求項１４】大気中の原子を共鳴励起することによ
り作用するレーザビーコン装置において、レーザ光源と、上記レーザ光源が出射するレーザ光を単数又は複数の周
波数成分で位相変調する位相変調手段と、上記位相変調手段により位相変調されたレーザ光の波長
を他の波長に変換する波長変換手段とを有して成るレー
ザ光発生装置を有することを特徴とするレーザビーコン
装置。
【請求項１５】可視レーザ光をスクリーン上で走査す
るレーザ画像表示装置において、レーザ光源と、上記レーザ光源が出射するレーザ光を単数又は複数の周
波数成分で位相変調する位相変調手段と、上記位相変調手段により位相変調されたレーザ光の波長
を他の波長に変換する波長変換手段とを有して成るレー
ザ光発生装置を有することを特徴とするレーザ画像表示
装置。
【請求項１６】大気中の原子を共鳴励起することによ
り作用するレーザビーコン装置において、レーザ光源と、単数又は複数の周波数成分を有する高周波電気信号を生
成し出力する高周波信号生成手段と電気光学結晶を有
し、上記高周波電気信号が印加されている上記電気光学
結晶内に、上記レーザ光源が出射するレーザ光を透過さ
せることにより、上記レーザ光の位相を変調する位相変
調手段と、非線形光学結晶を有し、上記非線形光学結晶内に、上記
位相変調手段により位相変調されたレーザ光を透過させ
ることにより、上記レーザ光の波長を変換する波長変換
手段とを有して成るレーザ光発生装置を有することを特
徴とするレーザビーコン装置。
【請求項１７】可視レーザ光をスクリーン上で走査す
るレーザ画像表示装置において、レーザ光源と、単数又は複数の周波数成分を有する高周波電気信号を生
成し出力する高周波信号生成手段と電気光学結晶を有
し、上記高周波電気信号が印加されている上記電気光学
結晶内に、上記レーザ光源が出射するレーザ光を透過さ
せることにより、上記レーザ光の位相を変調する位相変
調手段と、非線形光学結晶を有し、上記非線形光学結晶内に、上記
位相変調手段により位相変調されたレーザ光を透過させ
ることにより、上記レーザ光の波長を変換する波長変換
手段とを有して成るレーザ光発生装置を有することを特
徴とするレーザ画像表示装置。
【請求項１８】レーザ光源と、単数又は複数の周波数成分を有する高周波電気信号を生
成し出力する高周波信号生成手段と電気光学結晶を有
し、上記高周波電気信号が印加されている上記電気光学
結晶内に、上記レーザ光源が出射するレーザ光を透過さ
せて上記レーザ光の位相を変調することにより、スペク
トル線数が４本以下で、かつそれぞれのスペクトル強度
が全スペクトル強度の強度の総和の３０％以下であり、
かつ全体のスペクトル幅が５００ＭＨｚ以上であるレー
ザ光を生成する位相変調手段と、上記位相変調手段により位相変調されたレーザ光の波長
を、非線形光学結晶素子を用いて他の波長に変換する波
長変換手段とを有することを特徴とするレーザ光発生装
置