JPS63133686A - Crystal protection mechanism of variable wavelength laser device - Google Patents
Crystal protection mechanism of variable wavelength laser deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は非線形光学結晶に入射するレーザ光の結晶面に
対する入射角を変えることによって非線形光学結晶から
出射するレーザ光の波長を変えるようにした波長可変レ
ーザ装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention changes the wavelength of the laser light emitted from the nonlinear optical crystal by changing the incident angle of the laser light incident on the nonlinear optical crystal with respect to the crystal plane. This invention relates to a wavelength tunable laser device.
［従来の技術］
従来、波長可変レーザ装置の一例としての光パラメトリ
ック発振器は第３図のように構成されていた。この図に
おいて、（１）は光パラメトリック発振器で、この光パ
ラメトリック発振器（１）は、レーザ発振器（２）から
出力するレーザ光（例えば波長＝３５５ｎｍ） （３）
を励起光とし、その光軸に沿って順次配設されたコリメ
ータレンズ（４）、第１ミラー（５）、非線形光学結晶
（６）および第２ミラー（７）からなり、コリメータレ
ンズ（４）によってレーザ光（３）のパワー密度をあげ
て発振を起こりやすくし、非線形光学結晶（６）を回動
軸（８）を中心として矢印方向に回動することによって
レーザ光（３）の結晶面への入射角を変え、第２ミラー
（７）を介して出射するレーザ光（３ａ）の波長を例え
ば５００〜１２３０ｎｍの範囲で連続的に変えるように
構成されている。[Prior Art] Conventionally, an optical parametric oscillator as an example of a wavelength tunable laser device has been configured as shown in FIG. In this figure, (1) is an optical parametric oscillator, and this optical parametric oscillator (1) outputs a laser beam (for example, wavelength = 355 nm) from a laser oscillator (2) (3)
is used as excitation light, and consists of a collimator lens (4), a first mirror (5), a nonlinear optical crystal (6), and a second mirror (7) arranged sequentially along the optical axis, and the collimator lens (4) By increasing the power density of the laser beam (3) to facilitate oscillation, and by rotating the nonlinear optical crystal (6) in the direction of the arrow around the rotation axis (8), the crystal plane of the laser beam (3) is adjusted. The wavelength of the laser beam (3a) emitted via the second mirror (7) is continuously changed, for example, in the range of 500 to 1230 nm.
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、第３図に示す従来例では、レーザ発振器
（２）の機種の違いや個体差により、またはコリメータ
レンズ（４）の調整不良などにより、非線形光学結晶（
６）に入射するレーザ光（３）のパワー密度が大きくな
りすぎたときに、非線形光学結晶（６）を損傷して発振
効率が低下したり非線形光学結晶（６）を破壊したりす
るという問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional example shown in FIG. 3, the nonlinear optical crystal is (
6) When the power density of the laser beam (3) incident on the laser beam (3) becomes too large, the nonlinear optical crystal (6) is damaged, resulting in a decrease in oscillation efficiency or destruction of the nonlinear optical crystal (6). There was a point.
本発明は上述の問題点に鑑みなされたもので、非線形光
学結晶（６）に入射するレーザ光（３）のパワー密度が
大きくなりすぎたときに非線形光学結晶（６）が損傷し
たり破壊したりするのを防止することを目的とするもの
である。The present invention was made in view of the above-mentioned problems, and the nonlinear optical crystal (6) may be damaged or destroyed when the power density of the laser beam (3) incident on the nonlinear optical crystal (6) becomes too large. The purpose of this is to prevent
［問題点を解決するための手段］
本発明による結晶保護機構は、非線形光学結晶に入射す
るレーザ光の結晶面に対する入射角を変えることによっ
て出射するレーザ光の波長を変えるようにした波長可変
レーザ装置において、前記非線形光学結晶に入射するレ
ーザ光を分岐するハーフミラ−と、分岐されたレーザ光
のパワー密度を検出するパワー密度検出器と、このパワ
ー密度検出器の検出値を設定値と比較する比較器と、こ
の比較器の出力に基づいて前記非線形光学結晶に入射す
るレーザ光を遮断する遮光機構とを具備してなることを
特徴とするものである。[Means for Solving the Problems] The crystal protection mechanism according to the present invention is a wavelength tunable laser that changes the wavelength of the emitted laser light by changing the incident angle of the laser light incident on the nonlinear optical crystal with respect to the crystal plane. In the device, a half mirror that splits the laser light incident on the nonlinear optical crystal, a power density detector that detects the power density of the split laser light, and a detected value of the power density detector is compared with a set value. The present invention is characterized by comprising a comparator and a light blocking mechanism that blocks laser light incident on the nonlinear optical crystal based on the output of the comparator.
［作用］
レーザ発振器の機種の違いや個体差により、またはコリ
メータレンズの調整不良等により非線形光学結晶に入射
するレーザ光のパワー密度が非線形光学結晶を損傷する
ほど大きくなると、パワー密度検出器の検出値が設定値
より大きくなり比較器の出力側に出力（例えばＨレベル
信号）が現われる。このため遮光機構が駆動して非線形
光学結晶に入射するレーザ光を遮断する。[Function] If the power density of the laser beam incident on the nonlinear optical crystal becomes large enough to damage the nonlinear optical crystal due to differences in laser oscillator models or individual differences, or due to poor adjustment of the collimator lens, the power density detector will detect the The value becomes larger than the set value, and an output (for example, an H level signal) appears on the output side of the comparator. Therefore, the light blocking mechanism is activated to block the laser light incident on the nonlinear optical crystal.
［実施例コ
第１図は本発明の一実施例を示すもので、この図におい
て、（１２）はレーザ発振器である。前記レーザ発振器
（１２）はＮｄ−ＹＡＧレーザの第３高調波（波長３５
５止）またはエキシマレーザの発振波（波長３０８ｎｍ
）をレーザ光（１３）として出力する。（１１）は波長
可変レーザ装置としてのパラメトリック発振器で、この
パラメトリック発振器（１１）は、前記レーザ発振器（
１２）からの励起光としてのレーザ光（１３）の光軸に
沿って順次配設されたコリメータレンズ（１４）、第１
ミラー（１５）、ニオブ酸リチウム単結晶や尿素単結晶
からなる非線形光学結晶（１６）および第２ミラー（１
７）で構成されている。Embodiment FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and in this figure, (12) is a laser oscillator. The laser oscillator (12) emits the third harmonic of the Nd-YAG laser (wavelength 35
5 stop) or excimer laser oscillation wave (wavelength 308 nm)
) is output as a laser beam (13). (11) is a parametric oscillator as a wavelength tunable laser device, and this parametric oscillator (11) is similar to the laser oscillator (
Collimator lenses (14) are sequentially arranged along the optical axis of the laser light (13) as excitation light from the first collimator lens (12).
A mirror (15), a nonlinear optical crystal (16) made of lithium niobate single crystal or urea single crystal, and a second mirror (1
7).
前記コリメータレンズ（１４）と第１ミラー（１５）と
の間には、遮光機構（２０）と、前記レーザ光（１３）
を分岐するためのハーフミラ−（２１）とが配設されて
いる。前記遮光機構（２０）は前記レーザ光（１３）を
遮断するためのシャッタ機、構（２２）とソレノイド駆
動回路（２３）とからなっている。前記シャッタ機構（
２２）は、例えば第２図に示すように、筐体（２４）と
、この筐体（２４）に軸止された固定軸（２５）に−側
が回動可能に支持されたシャッタ（２６）と、このシャ
ッタ（２６）の他側を上方向に付勢してレーザ光（１３
）が通過孔（２７）を通過するのを遮断しないようにす
るスプリング（２８）と、前記ソレノイド駆動回路（２
３）からの駆動信号に基づいて、前記シャッタ（２６）
の他側をプランジャ（２９）を介して下方向に移動する
ソレノイド（３０）とからなっている。（３１）は前記
ハーフミラ−（２１）で分岐されたレーザ光（１３）の
パワー密度（エネルギー密度）を検出するパワー密度検
出器である。（３２）は前記非線形光学結晶（１６）が
許容できるレーザ光（１３）のパワー密度に対応した設
定値を出力する設定値出力回路である。（３３）は比較
器で、この比較器（３３）は、前記パワー密度検出器（
３１）の検出値と前記設定値出力回路（３２）の設定値
とを比較して、前者が後者より大きくなったときにＨレ
ベル信号を前記ソレノイド駆動回路（２３）に出力する
ように構成されている。前記ソレノイド駆動回路（２３
）は、前記比較器（３３）からのＨレベル信号に基づい
てソレノイド（３０）を駆動し、第２図に示すように、
ソレノイド（３０）のプランジャ（２９）を矢印方向に
吸引し、シャッタ（２６）を矢印方向に回動して一点鎖
線で示す位置に移動する。A light shielding mechanism (20) and a laser beam (13) are provided between the collimator lens (14) and the first mirror (15).
A half mirror (21) for branching is provided. The light blocking mechanism (20) includes a shutter mechanism (22) for blocking the laser light (13), and a solenoid drive circuit (23). The shutter mechanism (
22), for example, as shown in FIG. 2, includes a housing (24) and a shutter (26) whose negative side is rotatably supported by a fixed shaft (25) fixed to the housing (24). Then, the other side of this shutter (26) is urged upward to emit laser light (13).
) so as not to block passage of the solenoid drive circuit (27) through the passage hole (27).
3), the shutter (26)
It consists of a solenoid (30) that moves downward via a plunger (29) on the other side. (31) is a power density detector that detects the power density (energy density) of the laser beam (13) branched by the half mirror (21). (32) is a set value output circuit that outputs a set value corresponding to the power density of the laser beam (13) that the nonlinear optical crystal (16) can tolerate. (33) is a comparator, and this comparator (33) is connected to the power density detector (
31) and the set value of the set value output circuit (32), and when the former is larger than the latter, an H level signal is output to the solenoid drive circuit (23). ing. The solenoid drive circuit (23
) drives the solenoid (30) based on the H level signal from the comparator (33), as shown in FIG.
The plunger (29) of the solenoid (30) is sucked in the direction of the arrow, and the shutter (26) is rotated in the direction of the arrow to move to the position shown by the dashed line.
つぎに前記実施例の作用について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.
（イ）レーザ発振器（１２）から出力した励起光として
のレーザ光（１３）は、コリメータレンズ（１４）で所
定のパワー密度にあげられシャッタ機構（２２）の通過
孔（２７）を介してハーフミラ−（２１）に入力する。(a) The laser beam (13) as excitation light output from the laser oscillator (12) is raised to a predetermined power density by the collimator lens (14) and passed through the half mirror through the passage hole (27) of the shutter mechanism (22). - Enter in (21).
このハーフミラ−（２１）を透過したレーザ光（１３）
は第１ミラー（１５）を経、非線形光学結晶（１６）を
透過して第２ミラー（１７）に至り、ついで、第２、第
１ミラー（１７） （１５）でくり返し反射してパラメ
トリック発振をする。ハーフミラ−（１５）で分岐され
たレーザ光（１３）はパワー密度検出器（３１）に至る
。非線形光学結晶（１６）に入射するレーザ光（１３）
のパワー密度が非線形光学結晶（１６）に損傷を与えな
い許容値以下のときは、パワー密度検出器（３１）から
の検出値は設定値出力回路（３２）の設定値より小さい
ので比較器（３３）の出力はない（すなわち出力側はＬ
レベルである）。このため、ソレノイド駆動回路（２３
）は駆動せず、シャッタ（２６）は第２図の実線で示す
位置にあリレーザ光（１３）を遮断しない。このため、
パラメトリック発振器（１１）のパラメトリンク発振が
継続し、第２ミラー（１７）を介してレーザ光（１３ａ
）が出力する。このレーザ光（１３ａ）は、非線形光学
結晶（１６）をその回転軸（１８）を中心として矢印方
向に回転することによって波長が連続的に変えられる（
例えば５００ｎｍから１２３０ｎｍまで範囲内の所定値
に変えられる）。Laser light (13) transmitted through this half mirror (21)
passes through the first mirror (15), passes through the nonlinear optical crystal (16), reaches the second mirror (17), and is then reflected repeatedly by the second and first mirrors (17) (15) to generate parametric oscillation. do. The laser beam (13) branched by the half mirror (15) reaches a power density detector (31). Laser light (13) incident on nonlinear optical crystal (16)
When the power density of the nonlinear optical crystal (16) is below the allowable value that does not damage the nonlinear optical crystal (16), the detected value from the power density detector (31) is smaller than the set value of the set value output circuit (32), so the comparator ( 33) has no output (i.e. the output side is L)
level). For this reason, the solenoid drive circuit (23
) is not driven, and the shutter (26) is located at the position shown by the solid line in FIG. 2 and does not block the laser beam (13). For this reason,
The parametric link oscillation of the parametric oscillator (11) continues, and the laser beam (13a) is transmitted through the second mirror (17).
) outputs. The wavelength of this laser beam (13a) is continuously changed by rotating the nonlinear optical crystal (16) about its rotation axis (18) in the direction of the arrow (
For example, it can be changed to a predetermined value within the range from 500 nm to 1230 nm).
（ロ）非線形光学結晶（１６）に入射するレーザ光（１
３）のパワー密度が許容値を越えて非線形光学結晶（１
６）に損傷を与える大きさになると、パワー密度検出器
（３１）からの検出値は設定値出力回路（３２）の設定
値より大きくなるので、比較器（３３）の出力側からＨ
レベル信号が出てソレノイド駆動回路（２３）を駆動す
る。このため、ソレノイド（３０）が駆動し、プランジ
ャ（２９）を第２図矢印方向に吸引し、シャッタ（２６
）を矢印方向に回動して鎖線で示す位置に移動し、レー
ザ光（１３）の通過を遮断する。したがって、第１ミラ
ー（１５）を介して非線形光学結晶（１６）に入射する
レーザ光（１３）がなくなり、非線形光学結晶（１６）
が損傷したり破壊したりするのを防止する。(b) Laser light (1) incident on the nonlinear optical crystal (16)
3) power density exceeds the allowable value and the nonlinear optical crystal (1
6), the detected value from the power density detector (31) becomes larger than the set value of the set value output circuit (32), so H is output from the output side of the comparator (33).
A level signal is output to drive the solenoid drive circuit (23). Therefore, the solenoid (30) is driven and the plunger (29) is sucked in the direction of the arrow in FIG.
) is rotated in the direction of the arrow and moved to the position shown by the chain line, thereby blocking the passage of the laser beam (13). Therefore, the laser beam (13) that enters the nonlinear optical crystal (16) via the first mirror (15) disappears, and the nonlinear optical crystal (16)
prevent it from being damaged or destroyed.
［発明の効果］
本発明による結晶保護機構は、上記のように、非線形光
学結晶に入射するレーザ光のパワー密度が設定値より大
きくなると遮光機構を駆動して非線形光学結晶に入射す
るレーザ光を遮断するように構成したので、非線形光学
結晶の損傷や破壊を防止することができる。[Effects of the Invention] As described above, the crystal protection mechanism according to the present invention drives the light shielding mechanism to block the laser beam incident on the nonlinear optical crystal when the power density of the laser beam incident on the nonlinear optical crystal becomes larger than a set value. Since it is configured to block the light, damage or destruction of the nonlinear optical crystal can be prevented.
第１図は本発明による波長可変レーザ装置の結晶保護機
構の一実施例を示す構成図、第２図は第１図のシャッタ
機構の一例を示す断面図、第３図は従来例を示す構成図
である。
（１１）・・・パラメトリック発振器（波長可変レーザ
装置）、 （１３）（１３ａ）・・・レーザ光、 （１
６）・・・非線形光学結晶、 （２０）・・・遮光機構
、（２１）・・・ハーフミラ−１（２２）・・・シャッ
タ機構、（２３）・・・ソレノイド駆動回路、（２６）
・・・シャッタ、（３０）・・・ソレノイド、 （３１
）・・・パワー密度検出器、 （３３）・・・比較器。
出願人 浜松ホトニクス株式会社
手続祁１正書（自発）
昭和６２年０６月０９日FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a crystal protection mechanism of a wavelength tunable laser device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an example of the shutter mechanism of FIG. 1, and FIG. 3 is a configuration showing a conventional example. It is a diagram. (11)... Parametric oscillator (tunable wavelength laser device), (13) (13a)... Laser light, (1
6)...Nonlinear optical crystal, (20)...Shading mechanism, (21)...Half mirror 1 (22)...Shutter mechanism, (23)...Solenoid drive circuit, (26)
...Shutter, (30) ...Solenoid, (31
)...Power density detector, (33)...Comparator. Applicant: Hamamatsu Photonics Co., Ltd. Procedural Report 1 (spontaneous) June 9, 1988
Claims (3)
する入射角を変えることによって出射するレーザ光の波
長を変えるようにした波長可変レーザ装置において、前
記非線形光学結晶に入射するレーザ光を分岐するハーフ
ミラーと、分岐されたレーザ光のパワー密度を検出する
パワー密度検出器と、このパワー密度検出器の検出値を
設定値と比較する比較器と、この比較器の出力に基づい
て前記非線形光学結晶に入射するレーザ光を遮断する遮
光機構とを具備してなることを特徴とする波長可変レー
ザ装置の結晶保護機構。(1) In a wavelength tunable laser device that changes the wavelength of the emitted laser beam by changing the incident angle of the laser beam incident on the nonlinear optical crystal with respect to the crystal plane, the laser beam incident on the nonlinear optical crystal is branched. a half mirror, a power density detector that detects the power density of the branched laser beam, a comparator that compares the detected value of the power density detector with a set value, and the nonlinear optics based on the output of the comparator. A crystal protection mechanism for a wavelength tunable laser device, comprising: a light shielding mechanism that blocks laser light incident on the crystal.
の光軸に沿って順次配設されたコリメータレンズ、第１
ミラー、非線形光学結晶および第２ミラーからなる光パ
ラメトリック発振器としてなり、前記コリメータレンズ
と第１ミラーとの間にレーザ光を遮断するための遮光機
構とレーザ光を分岐するためのハーフミラーとを配設し
てなる特許請求の範囲第１項記載の波長可変レーザ装置
の結晶保護機構。(2) The wavelength tunable laser device includes a collimator lens, a first collimator lens, and a first
The optical parametric oscillator includes a mirror, a nonlinear optical crystal, and a second mirror, and a light shielding mechanism for blocking laser light and a half mirror for branching laser light are arranged between the collimator lens and the first mirror. A crystal protection mechanism for a wavelength tunable laser device according to claim 1.
の光軸に臨設されたシャッタと、このシャッタを駆動す
るソレノイドと、比較器の出力に基づいて前記ソレノイ
ドを駆動するソレノイド駆動回路とからなる特許請求の
範囲第１項または第２項記載の波長可変レーザ装置の結
晶保護機構。(3) The light shielding mechanism consists of a shutter installed on the optical axis of the laser beam incident on the nonlinear optical crystal, a solenoid that drives the shutter, and a solenoid drive circuit that drives the solenoid based on the output of the comparator. A crystal protection mechanism for a wavelength tunable laser device according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28126986A JPS63133686A (en) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | Crystal protection mechanism of variable wavelength laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28126986A JPS63133686A (en) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | Crystal protection mechanism of variable wavelength laser device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63133686A true JPS63133686A (en) | 1988-06-06 |
Family
ID=17636716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28126986A Pending JPS63133686A (en) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | Crystal protection mechanism of variable wavelength laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63133686A (en) |
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-
1986
- 1986-11-26 JP JP28126986A patent/JPS63133686A/en active Pending
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