(57)【要約】      （修正有）【課題】測定対象に、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射することで光音響波測定を行う方法を提供する。【解決手段】光音響波測定装置１００が、超音波パルスＰＵを出力する超音波パルス出力部２と、レーザ光ＰＬを出力するレーザ光出力装置１と、超音波パルスが測定対象２００において反射された反射波ＵＳおよびレーザ光により測定対象において発生した光音響波ＡＷに基づき測定対象を測定する測定部４とを備える。レーザ光出力装置が、所定の波長のレーザ光を、所定の周波数の第一パルスとして出力する励起レーザと、第一パルスを受け、第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する音響光学変調器と、複数の光路の各々を進行した進行光を受け、それぞれ異なった波長に変化させて出力する波長変化部を備える。【選択図】図１４
2020163107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出力するレーザ光出力装置と、
前記レーザ光により前記測定対象において発生した光音響波に基づき前記測定対象を測定する測定部と、
を備え、
前記レーザ光出力装置が、
所定の波長のレーザ光を第一パルスとして出力するパルスレーザ出力部と、
前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する光路決定部と、
前記複数の光路の各々を進行した進行光を受け、それぞれ異なった波長に変化させて出力する波長変化部と、
前記波長変化部の出力を合波する合波器と、
を有する光音響波測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光音響波測定装置であって、
超音波パルスを出力する超音波パルス出力部を備え、
前記測定部が、さらに前記超音波パルスが測定対象において反射された反射波を測定する、
光音響波測定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光音響波測定装置であって、
前記第一パルスが、所定の周波数を有し、
前記光路決定部が、前記複数の光路の各々から、前記所定の周波数を前記複数の光路の個数で割った値の周波数を有し、かつそれぞれ位相が異なるパルスである第二パルスを出力する、
光音響波測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光音響波測定装置であって、
前記合波器が、前記所定の周波数を有する第三パルスを出力する、
光音響波測定装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光音響波測定装置であって、
前記パルスレーザ出力部が、励起レーザである、
光音響波測定装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光音響波測定装置であって、
前記光路決定部が、音響光学変調器または音響光学偏向器である、
光音響波測定装置。
【請求項７】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光音響波測定装置であって、
前記波長変化部が、
前記進行光が伝播し、所定の間隔をあけて配置された分極反転部を有し、
前記所定の間隔が、前記進行光ごとに異なる、
光音響波測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光音響波測定装置であって、
前記波長変化部が、
前記分極反転部が形成された非線形光学結晶基板を有し、
前記分極反転部の図心が、前記非線形光学結晶基板のｘ軸に平行な直線上に配置されている、
光音響波測定装置。
【請求項９】
請求項７に記載の光音響波測定装置であって、
前記分極反転部の図心が、前記進行光の進行方向に平行な直線上に配置されている、
光音響波測定装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の光音響波測定装置であって、
前記波長変化部が、前記分極反転部の全てが形成された一つの非線形光学結晶基板を有する光音響波測定装置。
【請求項１１】
請求項７に記載の光音響波測定装置であって、
前記波長変化部が、
前記分極反転部が形成された非線形光学結晶基板を有し、
前記非線形光学結晶基板は、伝播する前記進行光ごとに設けられている、
光音響波測定装置。
【請求項１２】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光音響波測定装置であって、
前記波長変化部が、前記進行光が伝播する非線形光学結晶を有する、
光音響波測定装置。
【請求項１３】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光音響波測定装置であって、
前記合波器の出力を一端で受け、他端から出力する光ファイバを備えた光音響波測定装置。
【請求項１４】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光音響波測定装置であって、
前記光路決定部の出力を、前記第一パルスの出力のタイミングに合わせるタイミング制御部を備えた光音響波測定装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の光音響波測定装置であって、
前記光路決定部が、
前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する第一音響光学変調器と、
前記第一音響光学変調器の出力を受け、前記第一音響光学変調器の出力のパルス一つずつについて一つ以上の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する第二音響光学変調器と、
を有する光音響波測定装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光音響波測定装置であって、
前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、
前記第二音響光学変調器が、前記第一パルスが直進したものを受けて回折または直進させて出力し、前記第一パルスが回折したものを受けて直進させて出力する、
光音響波測定装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の光音響波測定装置であって、
前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、
前記第二音響光学変調器が、前記第一パルスが回折したものを受けて回折または直進させて出力し、前記第一パルスが直進したものを受けて直進させて出力する、
光音響波測定装置。
【請求項１８】
請求項１５に記載の光音響波測定装置であって、
前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、
前記第二音響光学変調器が、前記第一音響光学変調器の出力のパルス一つずつを、回折または直進させて出力する、
光音響波測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の波長のレーザ光をパルスとして出力する装置を用いた測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、パルス光を被測定物（例えば、生体）に照射して得られた応答（例えば、吸収係数）により測定（例えば、血液中の酸素飽和度の測定）を行うことが知られている。また、パルス光の波長により、被測定物から得られる応答が異なることも知られている。そこで、複数種類の波長のパルス光を被測定物に照射することが、測定精度向上の点から望まれている。その際、ある波長のパルス光を被測定物のある一点Ｐに照射してから、別の波長のパルス光をその一点Ｐに照射するまでの時間が長くなると、被測定物の移動（例えば、体動）により、測定精度の劣化を招く。
【０００３】
しかし、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射するための技術は知られていない。例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３においては、波長の異なるレーザ光を合波する旨の記載はあるものの、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射するというものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０７０９４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１７／１３８６１９号
【特許文献３】特開２０１６−１０１３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、測定対象に、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射することで光音響波測定を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる光音響波測定装置は、レーザ光を出力するレーザ光出力装置と、前記レーザ光により前記測定対象において発生した光音響波に基づき前記測定対象を測定する測定部とを備え、前記レーザ光出力装置が、所定の波長のレーザ光を第一パルスとして出力するパルスレーザ出力部と、前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する光路決定部と、前記複数の光路の各々を進行した進行光を受け、それぞれ異なった波長に変化させて出力する波長変化部と、前記波長変化部の出力を合波する合波器とを有するように構成される。
【０００７】
上記のように構成された光音響波測定装置によれば、レーザ光出力装置が、レーザ光を出力する。測定部が、前記レーザ光により前記測定対象において発生した光音響波に基づき前記測定対象を測定する。前記レーザ光出力装置によれば、パルスレーザ出力部が、所定の波長のレーザ光を第一パルスとして出力する。光路決定部が、前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する。波長変化部が、前記複数の光路の各々を進行した進行光を受け、それぞれ異なった波長に変化させて出力する。合波器が、前記波長変化部の出力を合波する。
【０００８】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、超音波パルスを出力する超音波パルス出力部を備え、前記測定部が、さらに前記超音波パルスが測定対象において反射された反射波を測定するようにしてもよい。
【０００９】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記第一パルスが、所定の周波数を有し、前記光路決定部が、前記複数の光路の各々から、前記所定の周波数を前記複数の光路の個数で割った値の周波数を有し、かつそれぞれ位相が異なるパルスである第二パルスを出力するようにしてもよい。
【００１０】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記合波器が、前記所定の周波数を有する第三パルスを出力するようにしてもよい。
【００１１】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記パルスレーザ出力部が、励起レーザであるようにしてもよい。
【００１２】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記光路決定部が、音響光学変調器または音響光学偏向器であるようにしてもよい。
【００１３】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記波長変化部が、前記進行光が伝播し、所定の間隔をあけて配置された分極反転部を有し、前記所定の間隔が、前記進行光ごとに異なるようにしてもよい。
【００１４】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記波長変化部が、前記分極反転部が形成された非線形光学結晶基板を有し、前記分極反転部の図心が、前記非線形光学結晶基板のｘ軸に平行な直線上に配置されているようにしてもよい。
【００１５】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記分極反転部の図心が、前記進行光の進行方向に平行な直線上に配置されているようにしてもよい。
【００１６】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記波長変化部が、前記分極反転部の全てが形成された一つの非線形光学結晶基板を有するようにしてもよい。
【００１７】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記波長変化部が、前記分極反転部が形成された非線形光学結晶基板を有し、前記非線形光学結晶基板は、伝播する前記進行光ごとに設けられているようにしてもよい。
【００１８】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記波長変化部が、前記進行光が伝播する非線形光学結晶を有するようにしてもよい。
【００１９】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記合波器の出力を一端で受け、他端から出力する光ファイバを備えるようにしてもよい。
【００２０】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記光路決定部の出力を、前記第一パルスの出力のタイミングに合わせるタイミング制御部を備えるようにしてもよい。
【００２１】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記光路決定部が、前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する第一音響光学変調器と、前記第一音響光学変調器の出力を受け、前記第一音響光学変調器の出力のパルス一つずつについて一つ以上の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する第二音響光学変調器とを有するようにしてもよい。
【００２２】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、前記第二音響光学変調器が、前記第一パルスが直進したものを受けて回折または直進させて出力し、前記第一パルスが回折したものを受けて直進させて出力するようにしてもよい。
【００２３】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、前記第二音響光学変調器が、前記第一パルスが回折したものを受けて回折または直進させて出力し、前記第一パルスが直進したものを受けて直進させて出力するようにしてもよい。
【００２４】
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、前記第二音響光学変調器が、前記第一音響光学変調器の出力のパルス一つずつを、回折または直進させて出力するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置１の構成を示す図である。
【図２】第一の実施形態にかかる波長変化部１４の平面図である。
【図３】第一の実施形態にかかる第一パルスＰ１、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂ、第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂのタイミングチャートである。
【図４】第一の実施形態の変形例にかかる波長変化部１４の平面図である。
【図５】第二の実施形態にかかるレーザ光出力装置１の構成を示す図である。
【図６】第三の実施形態にかかるレーザ光出力装置１の構成を示す図である。
【図７】第三の実施形態にかかる第一パルスＰ１、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂ、第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂのタイミングチャートである。
【図８】第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置１の構成を示す図である。
【図９】第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置１における光路決定部（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）の近傍の拡大図である。
【図１０】第五の実施形態にかかるレーザ光出力装置１の構成を示す図である。
【図１１】第五の実施形態にかかるレーザ光出力装置１における光路決定部（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）の近傍の拡大図である。
【図１２】第四の実施形態の変形例にかかるレーザ光出力装置１における光路決定部（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）の近傍の拡大図である。
【図１３】本発明の第六の実施形態にかかる光音響波測定装置１００の構成を示す機能ブロック図である。
【図１４】本発明の第七の実施形態にかかる光音響波測定装置１００の構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２７】
第一の実施形態
図１は、第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置１の構成を示す図である。図２は、第一の実施形態にかかる波長変化部１４の平面図である。図３は、第一の実施形態にかかる第一パルスＰ１、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂ、第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂのタイミングチャートである。なお、図３においては、波長に応じて、パルスを示す線の太さおよび線の種類（実線または破線）を変えて図示している。
【００２８】
第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置１は、励起レーザ（パルスレーザ出力部）１０、光減衰器（ATT）１１、音響光学変調器（光路決定部）（AOM）１２、波長変化部（PPLN）１４、ミラー１５、ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６、フィルタ（F）１７、光ファイバ（MMF）１８、タイミング制御回路（タイミング制御部）１９を備える。
【００２９】
励起レーザ（パルスレーザ出力部）１０は、所定の波長W1[nm]のレーザ光を、所定の周波数（例えば、2kHz）の第一パルスＰ１（図３参照）として出力する。励起レーザ１０は、例えば、Yb:YAGレーザである。
【００３０】
光減衰器（ATT）１１は、第一パルスＰ１を減衰させて、音響光学変調器１２に与える。
【００３１】
音響光学変調器（光路決定部）（AOM）１２は、第一パルスＰ１を受け、第一パルスＰ１の一つずつについて複数の光路ＯＰ１、ＯＰ２のいずれか一つに光路を決定して出力する。
【００３２】
例えば、図１および図３を参照して、音響光学変調器１２が第一パルスＰ１の奇数番目（１、３、５、…番目）のパルスを受けた時点では、音響光学変調器１２に音響波を与えない。すると、第一パルスＰ１の奇数番目のパルスは、そのまま、まっすぐ音響光学変調器１２を透過する（光路ＯＰ１）。
【００３３】
また、音響光学変調器１２が第一パルスＰ１の偶数番目（２、４、６、…番目）のパルスを受けた時点では、音響光学変調器１２に音響波（角周波数ω２）を与える。すると、第一パルスＰ１の偶数番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学変調器１２を透過する（光路ＯＰ２）。
【００３４】
ただし、音響光学変調器１２が第一パルスＰ１の奇数番目のパルスを受けた時点で、音響光学変調器１２に音響波（角周波数ω１）（ただし、ω１はω２と異なる）に与えてもよい。
【００３５】
これにより、音響光学変調器１２は、複数の光路ＯＰ１、ＯＰ２の各々から、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（２個）で割った値の周波数（1kHz）を有し、かつそれぞれ位相が１８０度異なるパルスである第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａを出力する。
【００３６】
タイミング制御回路（タイミング制御部）１９は、音響光学変調器（光路決定部）１２の出力を、第一パルスＰ１の出力のタイミングに合わせる。タイミングを合わせた結果は、図３を参照して上述したとおりである。なお、タイミング制御回路１９は、励起レーザ（パルスレーザ出力部）１０から、第一パルスＰ１の出力のタイミングに同期した信号を受け、この信号に基づき、音響光学変調器１２の出力タイミングを制御する。
【００３７】
波長変化部（PPLN）１４は、複数の光路ＯＰ１、ＯＰ２の各々を進行した進行光（である第二パルスＰ２ａ）を受け、それぞれ異なった波長に変化させて出力する。波長変化部１４の出力が、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂである。
【００３８】
図３を参照して、波長変化部１４は、第二パルスＰ２ａのうち光路ＯＰ１を進行したもの（波長W1[nm]）を受けて、第二パルスＰ２ｂ（波長W2[nm]）に変換する。また、波長変化部１４は、第二パルスＰ２ａのうち光路ＯＰ２を進行したもの（波長W1[nm]）を受けて、第二パルスＰ２ｂ（波長W3[nm]）に変換する。
【００３９】
図２を参照して、波長変化部１４は、ＬＮ結晶基板１４２、分極反転部１４４を有する。なお、図２においては、図示の便宜上、図１とは異なり、ＬＮ結晶基板１４２のｘ軸方向を紙面の横方向とを平行に図示している。
【００４０】
分極反転部１４４は、進行光（である第二パルスＰ２ａ）が伝播するものである。分極反転部１４４は、光路ＯＰ１を進行する第二パルスＰ２ａが伝播するものと、光路ＯＰ２を進行する第二パルスＰ２ａが伝播するものとがある。なお、分極反転部１４４は、図２おいては、ＰＰＬＮ（周期分極反転ニオブ酸リチウム）であるが、これに限らず、例えば、ＰＰＬＴ（リチウムタンタレート）またはＰＰＫＴＰでもよい。
【００４１】
光路ＯＰ１を進行する第二パルスＰ２ａが伝播する分極反転部１４４は、所定の間隔Ｄ１をあけて配置されている。光路ＯＰ２を進行する第二パルスＰ２ａが伝播する分極反転部１４４は、所定の間隔Ｄ２をあけて配置されている。所定の間隔は進行光ごとに異なる。すなわち、所定の間隔Ｄ１と、所定の間隔Ｄ２とは異なる。
【００４２】
ＬＮ結晶基板１４２には、分極反転部１４４が形成されている。ＬＮ結晶基板１４２は、ただ一つであり、分極反転部１４４の全てが形成されている。なお、第一の実施形態においては、ＬＮ結晶基板１４２は、ＬＮ結晶基板でなくとも、非線形光学結晶基板であればよい。他の実施形態においても同様に、ＬＮ結晶基板にかえて、非線形光学結晶基板を使用できる。
【００４３】
光路ＯＰ１を進行する第二パルスＰ２ａが伝播する分極反転部１４４の図心１４４ｃは、ＬＮ結晶基板１４２のｘ軸に平行な直線上に配置されている。光路ＯＰ２を進行する第二パルスＰ２ａが伝播する分極反転部１４４の図心１４４ｃも、ＬＮ結晶基板１４２のｘ軸に平行な直線上に配置されている。なお、分極反転部１４４の図心１４４ｃは、分極反転部１４４に均一に重力が作用しているとした場合の重心と一致する。
【００４４】
ミラー１５は、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、光路ＯＰ２を進行したものを受け、ダイクロイックミラー１６に向けて反射する。
【００４５】
ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６は、波長変化部１４の出力する第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、光路ＯＰ１を進行したものを、波長変化部１４から受ける。ダイクロイックミラー１６は、さらに、波長変化部１４の出力する第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、光路ＯＰ２を進行したものを、ミラー１５から受ける。さらに、ダイクロイックミラー１６は、波長変化部１４の出力する第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、光路ＯＰ１を進行したものと、光路ＯＰ２を進行したものとを合波し、所定の周波数（2kHz）を有する第三パルス（フィルタリング前）Ｐ３ａを出力する。
【００４６】
ただし、ダイクロイックミラー１６の出力には、第三パルス（フィルタリング前）Ｐ３ａの他にも、励起レーザ１０の出力する波長W1[nm]のレーザ光（ポンプ光）と、波長変化部１４によって生じる赤外域のアイドラ光とが混入している。なお、レーザ光（ポンプ光）を波長変化部１４に与えると、光パラメトリック発生により、シグナル光と上述のアイドラ光とが生じる。シグナル光が、波長変化部１４の出力（第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂ）である（他の実施形態の波長変化部においても同様）。
【００４７】
フィルタ（F）１７は、第三パルス（フィルタリング前）Ｐ３ａから、ポンプ光およびアイドラ光を除去し、第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂを出力する。
【００４８】
光ファイバ（MMF）１８は、ダイクロイックミラー１６の出力する第三パルスＰ３ａを、フィルタ１７を介して、その一端で受け、他端から出力する。
【００４９】
次に、第一の実施形態の動作を説明する。
【００５０】
まず、励起レーザ１０が、所定の波長W1[nm]のレーザ光を、所定の周波数（例えば、2kHz）の第一パルスＰ１（図３参照）として出力する。第一パルスＰ１は、光減衰器１１により減衰されてから、音響光学変調器１２に与えられる。タイミング制御回路１９が、音響光学変調器１２の出力タイミング（図３参照）を制御する。
【００５１】
音響光学変調器１２が、第一パルスＰ１の奇数番目（１、３、５、…番目）のパルスを受けた時点では、音響光学変調器１２に音響波を与えない。これにより、第一パルスＰ１の奇数番目のパルスは、そのまま、まっすぐ音響光学変調器１２を透過する（光路ＯＰ１）。よって、光路ＯＰ１を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（２個）で割った値の周波数（1kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる。
【００５２】
音響光学変調器１２が、第一パルスＰ１の偶数番目（２、４、６、…番目）のパルスを受けた時点では、音響光学変調器１２に音響波（角周波数ω２）を与える。これにより、第二パルスＰ１の偶数番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学変調器１２を透過する（光路ＯＰ２）。よって、光路ＯＰ２を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（２個）で割った値の周波数（1kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる。
【００５３】
しかも、光路ＯＰ１を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相と、光路ＯＰ２を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相とは１８０度異なる。
【００５４】
光路ＯＰ１を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、波長変化部１４において所定の間隔Ｄ１をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW2[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、ダイクロイックミラー１６に与えられる。
【００５５】
光路ＯＰ２を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、波長変化部１４において所定の間隔Ｄ２をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW3[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、ミラー１５により反射されてから、ダイクロイックミラー１６に与えられる。
【００５６】
波長変化部１４の出力する第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、波長W2[nm]のものと、波長W3[nm]のものとがダイクロイックミラー１６により合波され、所定の周波数（2kHz）を有する第三パルス（フィルタリング前）Ｐ３ａとなる。
【００５７】
第三パルス（フィルタリング前）Ｐ３ａは、フィルタ１７により、ポンプ光およびアイドラ光が除去され、第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂとなる。第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂは、光ファイバ１８の一端に与えられ、他端から出力される。
【００５８】
第一の実施形態によれば、第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂを、光ファイバ１８から出力することができる。第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂは、波長W2[nm]のパルス光が照射されてから、すぐに（例えば、500マイクロ秒）別の波長W3[nm]のパルス光を照射されるものである。すなわち、第一の実施形態によれば、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射することができる。
【００５９】
なお、第一の実施形態においては、分極反転部１４４の図心１４４ｃが、ＬＮ結晶基板１４２のｘ軸に平行な直線上に配置されているが（図２参照）、分極反転部１４４の図心１４４ｃの配置については、以下のような変形例が考えられる。
【００６０】
図４は、第一の実施形態の変形例にかかる波長変化部１４の平面図である。なお、図４においては、図示の便宜上、図１とは異なり、図２と同様に、ＬＮ結晶基板１４２のｘ軸方向を紙面の横方向とを平行に図示している。
【００６１】
図４を参照して、第一の実施形態の変形例にかかる波長変化部１４においては、進行光（光路ＯＰ１を進行する第二パルスＰ２ａ）が伝播する分極反転部１４４が、所定の間隔Ｄ１をあけて配置されおり、その図心１４４ｃが進行光（光路ＯＰ１を進行する第二パルスＰ２ａ）の進行方向に平行な直線上（例えば、進行方向上）に配置されている。また、進行光（光路ＯＰ２を進行する第二パルスＰ２ａ）が伝播する分極反転部１４４が、所定の間隔Ｄ２をあけて配置されおり、その図心１４４ｃが進行光（光路ＯＰ２を進行する第二パルスＰ２ａ）の進行方向に平行な直線上（例えば、進行方向上）に配置されている。
【００６２】
上記のような第一の実施形態の変形例によれば、分極反転部１４４の縦の長さ（Ｙ軸方向の長さ）を、第一の実施形態の場合に比べて、短くすることができる。
【００６３】
また、第一の実施形態においては、波長変化部１４に分極反転部１４４を設けることとされているが（図２および図４参照）、分極反転部１４４を設けないで、進行光が伝播する非線形光学結晶を有する変形例も考えられる。例えば、波長変化部１４を、BPM（複屈折位相整合）によるOPO（光パラメトリック発振）、SHG（第2高調波発生）またはTHG（第3高調波発生）などとすることができる。
【００６４】
第二の実施形態
第二の実施形態にかかるレーザ光出力装置１は、ＬＮ結晶基板が、伝播する進行光ごとに設けられている点が、ＬＮ結晶基板１４２が一つしかない第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置１と異なる。
【００６５】
図５は、第二の実施形態にかかるレーザ光出力装置１の構成を示す図である。第二の実施形態にかかるレーザ光出力装置１は、励起レーザ（パルスレーザ出力部）１０、光減衰器（ATT）１１、音響光学変調器（光路決定部）（AOM）１２、ロンボイドプリズム１３、波長変化部（PPLN）１４ａ、１４ｂ、ミラー１５、ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６、フィルタ（F）１７、光ファイバ（MMF）１８、タイミング制御回路（タイミング制御部）１９を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００６６】
励起レーザ（パルスレーザ出力部）１０、光減衰器（ATT）１１、音響光学変調器（光路決定部）（AOM）１２、ミラー１５、ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６、フィルタ（F）１７、光ファイバ（MMF）１８、タイミング制御回路（タイミング制御部）１９は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００６７】
ロンボイドプリズム１３は、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａのうち、光路ＯＰ２を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路ＯＰ１から離れるように変更する。
【００６８】
波長変化部（PPLN）１４ａは、第二パルスＰ２ａのうち光路ＯＰ１を進行したもの（波長W1[nm]）を音響光学変調器１２から受けて、第二パルスＰ２ｂ（波長W2[nm]）に変換する。波長変化部１４ａの構成は、図２または図４のうち、所定の間隔Ｄ１をあけて配置されている分極反転部１４４と、それが形成されているＬＮ結晶基板１４２とに相当する。
【００６９】
波長変化部（PPLN）１４ｂは、第二パルスＰ２ａのうち光路ＯＰ２を進行したもの（波長W1[nm]）をロンボイドプリズム１３から受けて、第二パルスＰ２ｂ（波長W3[nm]）に変換する。波長変化部１４ｂの構成は、図２または図４のうち、所定の間隔Ｄ２をあけて配置されている分極反転部１４４と、それが形成されているＬＮ結晶基板１４２とに相当する。
【００７０】
なお、波長変化部１４ａの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｂの有するＬＮ結晶基板とは別のものである。すなわち、波長変化部１４ａの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｂの有するＬＮ結晶基板とは、伝播する進行光（光路ＯＰ１を進行したものと、光路ＯＰ２を進行したもの）ごとに設けられている。
【００７１】
第二の実施形態の動作は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００７２】
第二の実施形態によれば、ＬＮ結晶基板が、伝播する進行光（光路ＯＰ１を進行したものと、光路ＯＰ２を進行したもの）ごとに設けられているので、所定の間隔Ｄ１およびＤ２に応じた分極反転部１４４の製造条件を設定でき、波長変化部１４ａ、１４ｂの製造が容易となる。
【００７３】
第三の実施形態
第三の実施形態にかかるレーザ光出力装置１は、音響光学変調器（AOM）（光路決定部）１２に変えて、音響光学偏向器（AOD）（光路決定部）１２０を用いる点が第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置１と異なる。
【００７４】
図６は、第三の実施形態にかかるレーザ光出力装置１の構成を示す図である。図７は、第三の実施形態にかかる第一パルスＰ１、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂ、第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂのタイミングチャートである。なお、図７においては、波長に応じて、パルスを示す線の太さおよび線の種類（実線、破線または一点鎖線）を変えて図示している。
【００７５】
第三の実施形態にかかるレーザ光出力装置１は、励起レーザ（パルスレーザ出力部）１０、光減衰器（ATT）１１、音響光学偏向器（AOD）（光路決定部）１２０、波長変化部（PPLN）１４、ミラー１５４、ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６２、１６４、フィルタ（F）１７、光ファイバ（MMF）１８、タイミング制御回路（タイミング制御部）１９を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
励起レーザ（パルスレーザ出力部）１０、光減衰器（ATT）１１、フィルタ（F）１７、光ファイバ（MMF）１８、タイミング制御回路（タイミング制御部）１９は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。ただし、タイミング制御回路１９は、音響光学偏向器１２０の出力タイミング（図７参照）を制御する。
【００７７】
音響光学偏向器（AOD）（光路決定部）１２０は、第一パルスＰ１を受け、第一パルスＰ１の一つずつについて複数の光路ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３のいずれか一つに光路を決定して出力する。
【００７８】
例えば、図６および図７を参照して、音響光学偏向器１２０が第一パルスＰ１の１＋３N番目（１、４、７、…番目）（ただし、Nは0以上の整数）のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器１２０に音響波を与えない。すると、第一パルスＰ１の１＋３N番目のパルスは、そのまま、まっすぐ音響光学偏向器１２０を透過する（光路ＯＰ１）。
【００７９】
また、音響光学偏向器１２０が第一パルスＰ１の２＋３N番目（２、５、８、…番目）のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器１２０に音響波（角周波数ω２）を与える。すると、第一パルスＰ１の２＋３N番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学偏向器１２０を透過する（光路ＯＰ２）。
【００８０】
また、音響光学偏向器１２０が第一パルスＰ１の３＋３N番目（３、６、９、…番目）のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器１２０に音響波（角周波数ω３）（ただし、ω３はω２と異なる）を与える。すると、第一パルスＰ１の３＋３N番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学偏向器１２０を透過する（光路ＯＰ３）。ただし、光路ＯＰ３が光路ＯＰ１となす角度（ただし、９０度未満）が、光路ＯＰ２が光路ＯＰ１となす角度（ただし、９０度未満）よりも大きい。
【００８１】
なお、音響光学偏向器１２０が第一パルスＰ１の１＋３N番目のパルスを受けた時点で、音響光学偏向器１２０に音響波（角周波数ω１）（ただし、ω１は、ω２ともω３とも異なる）に与えてもよい。
【００８２】
これにより、音響光学偏向器１２０は、複数の光路ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３の各々から、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（３個）で割った値の周波数（2/3kHz）を有し、かつそれぞれ位相が１２０度異なるパルスである第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａを出力する。
【００８３】
波長変化部（PPLN）１４は、複数の光路ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３の各々を進行した進行光（である第二パルスＰ２ａ）を受け、それぞれ異なった波長に変化させて出力する。波長変化部１４の出力が、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂである。
【００８４】
図７を参照して、波長変化部１４は、第二パルスＰ２ａのうち光路ＯＰ１を進行したもの（波長W1[nm]）を受けて、第二パルスＰ２ｂ（波長W2[nm]）に変換する。また、波長変化部１４は、第二パルスＰ２ａのうち光路ＯＰ２を進行したもの（波長W1[nm]）を受けて、第二パルスＰ２ｂ（波長W3[nm]）に変換する。さらに、波長変化部１４は、第二パルスＰ２ａのうち光路ＯＰ３を進行したもの（波長W1[nm]）を受けて、第二パルスＰ２ｂ（波長W4[nm]）に変換する。
【００８５】
波長変化部１４の構成は、第一の実施形態およびその変形例と同様である（図２および図４参照）。ただし、さらに、第二パルスＰ２ａのうち光路ＯＰ３を進行したものが伝播する分極反転部１４４が、所定の間隔Ｄ３をあけて配置される（ただし、Ｄ３はＤ１ともＤ２とも異なる）。
【００８６】
ミラー１５４は、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、光路ＯＰ３を進行したものを受け、ダイクロイックミラー１６２に向けて反射する。
【００８７】
ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６２は、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、光路ＯＰ２を進行したものと、ミラー１５４からの反射光（第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、光路ＯＰ３を進行したもの）とを合波し、ダイクロイックミラー１６４に向けて反射する。
【００８８】
ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６４は、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、光路ＯＰ１を進行したものと、ダイクロイックミラー１６２からの光（第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、光路ＯＰ２を進行したものと、光路ＯＰ３を進行したものとを合波したもの）とを合波し、所定の周波数（2kHz）を有する第三パルス（フィルタリング前）Ｐ３ａを出力する。
【００８９】
次に、第三の実施形態の動作を説明する。
【００９０】
まず、励起レーザ１０が、所定の波長W1[nm]のレーザ光を、所定の周波数（例えば、2kHz）の第一パルスＰ１（図７参照）として出力する。第一パルスＰ１は、光減衰器１１により減衰されてから、音響光学偏向器１２０に与えられる。タイミング制御回路１９が、音響光学偏向器１２０の出力タイミング（図７参照）を制御する。
【００９１】
音響光学偏向器１２０が、第一パルスＰ１の１＋３N番目（１、４、７、…番目）のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器１２０に音響波を与えない。これにより、第一パルスＰ１の１＋３N番目のパルスは、そのまま、まっすぐ音響光学偏向器１２０を透過する（光路ＯＰ１）。よって、光路ＯＰ１を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（３個）で割った値の周波数（2/3kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる。
【００９２】
音響光学偏向器１２０が、第一パルスＰ１の２＋３N番目（２、５、８、…番目）のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器１２０に音響波（角周波数ω２）を与える。これにより、第二パルスＰ１の２＋３N番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学偏向器１２０を透過する（光路ＯＰ２）。よって、光路ＯＰ２を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（３個）で割った値の周波数（2/3kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる。
【００９３】
音響光学偏向器１２０が、第一パルスＰ１の３＋３N番目（３、６、９、…番目）のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器１２０に音響波（角周波数ω３）を与える。これにより、第二パルスＰ１の３＋３N番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学偏向器１２０を透過する（光路ＯＰ３）。よって、光路ＯＰ３を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（３個）で割った値の周波数（2/3kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる。
【００９４】
しかも、光路ＯＰ１を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相と、光路ＯＰ２を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相とは１２０度異なる。光路ＯＰ２を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相と、光路ＯＰ３を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相とは１２０度異なる。光路ＯＰ１を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相と、光路ＯＰ３を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相とは２４０度異なる。
【００９５】
光路ＯＰ１を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、波長変化部１４において所定の間隔Ｄ１をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW2[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、ダイクロイックミラー１６４に与えられる。
【００９６】
光路ＯＰ２を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、波長変化部１４において所定の間隔Ｄ２をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW3[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、ダイクロイックミラー１６２により反射されてから、ダイクロイックミラー１６４に与えられる。
【００９７】
光路ＯＰ３を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、波長変化部１４において所定の間隔Ｄ２をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW4[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、ミラー１５４により反射されてから、ダイクロイックミラー１６２を介して、ダイクロイックミラー１６４に与えられる。
【００９８】
波長変化部１４の出力する第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、波長W2[nm]のものと、波長W3[nm]のものと、波長W4[nm]のものとがダイクロイックミラー１６４により合波され、所定の周波数（2kHz）を有する第三パルス（フィルタリング前）Ｐ３ａとなる。
【００９９】
第三パルス（フィルタリング前）Ｐ３ａは、フィルタ１７により、ポンプ光およびアイドラ光が除去され、第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂとなる。第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂは、光ファイバ１８の一端に与えられ、他端から出力される。
【０１００】
第三の実施形態によれば、音響光学変調器１２にかえて、音響光学偏向器１２０を用いたため、複数の光路を３個（光路ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３）に増やすことができる。これにより、第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂは、波長W2[nm]のパルス光が照射されてから、すぐに（例えば、500マイクロ秒）別の波長W3[nm]のパルス光を照射される。しかも、波長W3[nm]のパルス光が照射されてから、すぐに（例えば、500マイクロ秒）さらに別の波長W4[nm]のパルス光を照射される。すなわち、第三の実施形態によれば、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射し、すぐにさらに別の波長のパルス光を照射することができる。このように、第三の実施形態によれば、３種類の波長のパルス光を照射することが可能となる。
【０１０１】
なお、第三の実施形態においては、複数の光路を３個と説明したが、４個以上にしてもかまわない。これにより、４種類以上の波長のパルス光を照射することが可能となる。
【０１０２】
また、第三の実施形態においては、第一の実施形態と同じく、ＬＮ結晶基板１４２は、ただ一つであり、分極反転部１４４の全てが形成されている。しかし、第二の実施形態のように、ＬＮ結晶基板を、伝播する進行光（光路ＯＰ１を進行したものと、光路ＯＰ２を進行したものと、光路ＯＰ３を進行したもの）ごとに設けてもよい。
【０１０３】
第四の実施形態
第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置１は、音響光学偏向器（AOD）（光路決定部）１２０に替えて、光路決定部（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）を用いる点が第三の実施形態にかかるレーザ光出力装置１と主に異なる。
【０１０４】
図８は、第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置１の構成を示す図である。図９は、第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置１における光路決定部（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）の近傍の拡大図である。
【０１０５】
第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置１は、励起レーザ（パルスレーザ出力部）１０、光減衰器（ATT）１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａ、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ、ロンボイドプリズム１３ａ、１３ｂ、波長変化部（PPLN）１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、ミラー１５４、ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６２、１６４、フィルタ（F）１７２、１７４、１７６、光ファイバ（MMF）１８、タイミング制御回路（タイミング制御部）１９、レンズ（L）１９２を備える。以下、第三の実施形態と同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
励起レーザ（パルスレーザ出力部）１０、ミラー１５４、ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６２、１６４、光ファイバ（MMF）１８、タイミング制御回路（タイミング制御部）１９は、第三の実施形態と同様であり、説明を省略する。ただし、光ファイバ（MMF）１８は、ダイクロイックミラー１６４の出力する第三パルスＰ３を、レンズ（L）１９２を介して、その一端で受け、他端から出力する。また、タイミング制御回路１９は、光路決定部（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）の出力タイミング（図７のＰ２ａを参照）を制御する。
【０１０７】
光路決定部は、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂを有する。第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂの平面形状は、双方ともに、長方形である。
【０１０８】
第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａの長い方の辺は、第一パルスＰ１を受ける。第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａの短い方の辺は、光路ＯＰ２に対し、左回りにθB（ブラッグ角）だけ傾いている。
【０１０９】
第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂの長い方の辺は、第一音響光学変調器１２ａの出力を受ける。第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂの短い方の辺は、光路ＯＰ２に対し、右回りにθB（ブラッグ角）だけ傾いている。
【０１１０】
第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａは、第一パルスＰ１を受け、第一パルスＰ１の一つずつについて複数の光路ＯＰ１、ＯＰ２のいずれか一つに光路を決定して出力する。第四の実施形態においては、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａは、第一パルスＰ１の一つずつを、回折（光路ＯＰ１）または直進（光路ＯＰ２）させて出力する。
【０１１１】
第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂは、第一音響光学変調器１２ａの出力を受け、第一音響光学変調器１２ａの出力のパルス一つずつについて一つ以上の光路ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３のいずれか一つに光路を決定して出力する。第四の実施形態においては、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂは、第一パルスが直進（光路ＯＰ２）したものを受けて回折（光路ＯＰ３）または直進（光路ＯＰ２）させて出力し、第一パルスが回折（光路ＯＰ１）したものを受けて直進（光路ＯＰ１）させて出力する。
【０１１２】
なお、第四の実施形態にかかる第一パルスＰ１、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂ、第三パルスＰ３（光ファイバ（MMF）１８への入力）のタイミングチャートは、図７と同様である（ただし、図７のＰ３ｂはＰ３に読み替えるものとする）。
【０１１３】
例えば、図９および図７を参照して、光路決定部が第一パルスＰ１の１＋３N番目（１、４、７、…番目）（ただし、Nは0以上の整数）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａに音響波を与え、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂには音響波を与えない。すると、第一パルスＰ１の１＋３N番目のパルスは、光路ＯＰ１（図９参照）を進行する。
【０１１４】
また、光路決定部が第一パルスＰ１の２＋３N番目（２、５、８、…番目）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａにも、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂにも音響波を与えない。すると、第一パルスＰ１の２＋３N番目のパルスは、光路ＯＰ２（図９参照）を進行する。
【０１１５】
また、光路決定部が第一パルスＰ１の３＋３N番目（３、６、９、…番目）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａには音響波を与えず、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂには音響波を与える。すると、第一パルスＰ１の３＋３N番目のパルスは、光路ＯＰ３（図９参照）を進行する。
【０１１６】
これにより、光路決定部は、複数の光路ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３の各々から、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（３個）で割った値の周波数（2/3kHz）を有し、かつそれぞれ位相が１２０度異なるパルスである第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａを出力する。
【０１１７】
ロンボイドプリズム１３ａは、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａのうち、光路ＯＰ１を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路ＯＰ１から離れるように変更する。ロンボイドプリズム１３ｂは、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａのうち、光路ＯＰ３を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路ＯＰ３から離れるように変更する。
【０１１８】
光減衰器（ATT）１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、光路ＯＰ１を進行した光（ロンボイドプリズム１３ａの出力）、光路ＯＰ２を進行した光、光路ＯＰ３を進行した光（ロンボイドプリズム１３ｂの出力）を減衰させて、波長変化部（PPLN）１４ａ、１４ｂ、１４ｃに与える。
【０１１９】
波長変化部（PPLN）１４ａ、１４ｂは、第二の実施形態と同様であり、説明を省略する。波長変化部（PPLN）１４ｃは、第二パルスＰ２ａのうち光路ＯＰ３を進行したもの（波長W1[nm]）をロンボイドプリズム１３ｂから受けて、第二パルスＰ２ｂ（波長W4[nm]）に変換する。波長変化部１４ｂの構成は、図２または図４のうち、所定の間隔Ｄ２（ただし、所定の間隔Ｄ２をＤ３に変更する）をあけて配置されている分極反転部１４４と、それが形成されているＬＮ結晶基板１４２とに相当する。
【０１２０】
なお、波長変化部１４ａの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｂの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｃの有するＬＮ結晶基板とは別のものである。すなわち、波長変化部１４ａの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｂの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｃの有するＬＮ結晶基板とは、伝播する進行光（光路ＯＰ１を進行したものと、光路ＯＰ２を進行したものと、光路ＯＰ３を進行したもの）ごとに設けられている。
【０１２１】
フィルタ（F）１７２、１７４、１７６は、波長変化部（PPLN）１４ａ、１４ｂ、１４ｃの出力から、ポンプ光およびアイドラ光を除去して、ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６４、１６２、ミラー１５４に出力する。
【０１２２】
レンズ（L）１９２は、ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６４の出力を受け、光ファイバ（MMF）１８に与える。
【０１２３】
次に、第四の実施形態の動作を説明する。
【０１２４】
まず、励起レーザ１０が、所定の波長W1[nm]のレーザ光を、所定の周波数（例えば、2kHz）の第一パルスＰ１（図７参照）として出力する。第一パルスＰ１は、光路決定部の第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａに与えられる。タイミング制御回路１９が、光路決定部の出力タイミング（図７のＰ２ａ参照）を制御する。
【０１２５】
光路決定部が第一パルスＰ１の１＋３N番目（１、４、７、…番目）（ただし、Nは0以上の整数）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａに音響波を与え、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂには音響波を与えない。すると、第一パルスＰ１の１＋３N番目のパルスは、光路ＯＰ１（図９参照）を進行する。よって、光路ＯＰ１を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（３個）で割った値の周波数（2/3kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる（図７参照）。
【０１２６】
光路決定部が第一パルスＰ１の２＋３N番目（２、５、８、…番目）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａにも、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂにも音響波を与えない。すると、第一パルスＰ１の２＋３N番目のパルスは、光路ＯＰ２（図９参照）を進行する。よって、光路ＯＰ２を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（３個）で割った値の周波数（2/3kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる（図７参照）。
【０１２７】
光路決定部が第一パルスＰ１の３＋３N番目（３、６、９、…番目）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａには音響波を与えず、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂには音響波を与える。すると、第一パルスＰ１の３＋３N番目のパルスは、光路ＯＰ３（図９参照）を進行する。よって、光路ＯＰ３を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（３個）で割った値の周波数（2/3kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる（図７参照）。
【０１２８】
しかも、光路ＯＰ１を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相と、光路ＯＰ２を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相とは１２０度異なる。光路ＯＰ２を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相と、光路ＯＰ３を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相とは１２０度異なる。光路ＯＰ１を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相と、光路ＯＰ３を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相とは２４０度異なる。
【０１２９】
光路ＯＰ１を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、ロンボイドプリズム１３ａにより光路が変化させられ、光減衰器（ATT）１１ａにより減衰されて、波長変化部（PPLN）１４ａに与えられる。さらに、波長変化部（PPLN）１４ａに与えられた光は、波長変化部１４ａにおいて所定の間隔Ｄ１をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW2[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、フィルタ（F）１７２によりポンプ光およびアイドラ光が除去されてから、ダイクロイックミラー１６４に与えられる。
【０１３０】
光路ＯＰ２を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、光減衰器（ATT）１１ｂにより減衰されて、波長変化部（PPLN）１４ｂに与えられる。さらに、波長変化部（PPLN）１４ｂに与えられた光は、波長変化部１４ｂにおいて所定の間隔Ｄ２をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW3[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、フィルタ（F）１７４によりポンプ光およびアイドラ光が除去され、ダイクロイックミラー１６２により反射されてから、ダイクロイックミラー１６４に与えられる。
【０１３１】
光路ＯＰ３を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、ロンボイドプリズム１３ｂにより光路が変化させられ、光減衰器（ATT）１１ｃにより減衰されて、波長変化部（PPLN）１４ｃに与えられる。さらに、波長変化部（PPLN）１４ｃに与えられた光は、波長変化部１４ａにおいて所定の間隔Ｄ３をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW4[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、フィルタ（F）１７６によりポンプ光およびアイドラ光が除去され、ミラー１５４により反射されてから、ダイクロイックミラー１６２を介して、ダイクロイックミラー１６４に与えられる。
【０１３２】
波長変化部１４ａ、１４ｂ、１４ｃの出力する第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、波長W2[nm]のものと、波長W3[nm]のものと、波長W4[nm]のものとがダイクロイックミラー１６４により合波され、所定の周波数（2kHz）を有する第三パルスＰ３となる。
【０１３３】
第三パルスＰ３は、レンズ（L）１９２を透過して、光ファイバ（MMF）１８に与えられる。
【０１３４】
第四の実施形態によれば、第三の実施形態における音響光学偏向器１２０にかえて、音響光学変調器を２個（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）用いることで、第三の実施形態と同様に３種類の波長のパルス光を照射することが可能となる。なお、音響光学偏向器よりも音響光学変調器（２個）の方が、レーザ光出力装置１への実装が容易で、低コストといった利点がある。
【０１３５】
また、第四の実施形態においては、第三の実施形態と同じく、ＬＮ結晶基板１４２は、ただ一つであり、分極反転部１４４の全てが形成されているようにしてもよい。
【０１３６】
なお、第四の実施形態においては、光路決定部（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）の動作について、以下のような変形例が考えられる。
【０１３７】
図１２は、第四の実施形態の変形例にかかるレーザ光出力装置１における光路決定部（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）の近傍の拡大図である。
【０１３８】
第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａは、第一パルスＰ１を受け、第一パルスＰ１の一つずつについて複数の光路ＯＰ１、ＯＰ２のいずれか一つに光路を決定して出力する。例えば、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａは、第一パルスＰ１の一つずつを、回折（光路ＯＰ１）または直進（光路ＯＰ２）させて出力する。ここまでは、第四の実施形態と同じである。
【０１３９】
ここで、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂは、第一音響光学変調器１２ａの出力を受け、第一音響光学変調器１２ａの出力のパルス一つずつについて一つ以上の光路ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３のいずれか一つに光路を決定して出力する。第四の実施形態の変形例においては、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂは、第一パルスが直進（光路ＯＰ２）したものを受けて直進させ（光路ＯＰ２）（回折させない点が第四の実施形態と異なる）、第一パルスが回折（光路ＯＰ１）したものを受けて回折（光路ＯＰ３）または直進（光路ＯＰ１）させて（回折させることがある点が第四の実施形態と異なる）出力する。
【０１４０】
なお、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂの短い方の辺は、光路ＯＰ１に対し、左回りにθB（ブラッグ角）だけ傾いている。
【０１４１】
第五の実施形態
第五の実施形態にかかるレーザ光出力装置１は、第四の実施形態と同じく２個の音響光学変調器（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）を用いながら、４種類の波長のパルス光を照射する点が第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置１と主に異なる。
【０１４２】
図１０は、第五の実施形態にかかるレーザ光出力装置１の構成を示す図である。図１１は、第五の実施形態にかかるレーザ光出力装置１における光路決定部（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）の近傍の拡大図である。
【０１４３】
第五の実施形態にかかるレーザ光出力装置１は、励起レーザ（パルスレーザ出力部）１０、光減衰器（ATT）１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａ、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ、ロンボイドプリズム１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、波長変化部（PPLN）１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、ミラー１５４、ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６１、１６２、１６４、フィルタ（F）１７２、１７４、１７６、１７８、光ファイバ（MMF）１８、タイミング制御回路（タイミング制御部）１９、レンズ（L）１９２を備える。以下、第四の実施形態と同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【０１４４】
励起レーザ（パルスレーザ出力部）１０、光減衰器（ATT）１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、波長変化部（PPLN）１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、ミラー１５４、ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６２、１６４、フィルタ（F）１７２、１７４、１７６、光ファイバ（MMF）１８、タイミング制御回路（タイミング制御部）１９、レンズ（L）１９２は、第四の実施形態と同様であり、説明を省略する。
【０１４５】
ただし、ミラー１５４は、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、光路ＯＰ４を進行したものを受け、ダイクロイックミラー１６１に向けて反射する。ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６２は、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、光路ＯＰ２を進行したものと、ダイクロイックミラー１６１からの反射光とを合波し、ダイクロイックミラー１６４に向けて反射する。フィルタ（F）１７６は、波長変化部（PPLN）１４ｃの出力から、ポンプ光およびアイドラ光を除去して、ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）１６１に出力する。
【０１４６】
フィルタ（F）１７８は、波長変化部（PPLN）１４ｄの出力から、ポンプ光およびアイドラ光を除去して、ミラー１５４に出力する。
【０１４７】
光路決定部は、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂを有する。第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂの平面形状は、双方ともに、長方形である。
【０１４８】
第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａの長い方の辺と、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂの長い方の辺とは、互いに平行である。なお、光路ＯＰ４は、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａの短い方の辺に対し、右回りにθB（ブラッグ角）だけ傾いている。第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａの長い方の辺は第一パルスＰ１を受け、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂの長い方の辺は第一音響光学変調器１２ａの出力を受ける。
【０１４９】
第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａは、第一パルスＰ１を受け、第一パルスＰ１の一つずつについて複数の光路ＯＰ１、ＯＰ４のいずれか一つに光路を決定して出力する。第五の実施形態においては、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａは、第一パルスＰ１の一つずつを、回折（光路ＯＰ１）または直進（光路ＯＰ４）させて出力する。
【０１５０】
第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂは、第一音響光学変調器１２ａの出力を受け、第一音響光学変調器１２ａの出力のパルス一つずつについて一つ以上の光路ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３、ＯＰ４のいずれか一つに光路を決定して出力する。第五の実施形態においては、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂが、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａの出力のパルス一つずつを、回折（光路ＯＰ２、ＯＰ３）または直進（光路ＯＰ１、ＯＰ４）させて出力する。より詳細には、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂは、第一パルスが直進（光路ＯＰ４）したものを受けて回折（光路ＯＰ２）または直進（光路ＯＰ４）させて出力し、第一パルスが回折（光路ＯＰ１）したものを受けて回折（光路ＯＰ３）または直進（光路ＯＰ１）させて出力する。
【０１５１】
光路決定部が第一パルスＰ１の１＋４N番目（１、５、９、…番目）（ただし、Nは0以上の整数）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａに音響波を与え、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂには音響波を与えない。すると、第一パルスＰ１の１＋４N番目のパルスは、光路ＯＰ１（図１１参照）を進行する。
【０１５２】
また、光路決定部が第一パルスＰ１の２＋４N番目（２、６、１０、…番目）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａに音響波を与えず、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂには音響波を与える。すると、第一パルスＰ１の２＋４N番目のパルスは、光路ＯＰ２（図１１参照）を進行する。
【０１５３】
また、光路決定部が第一パルスＰ１の３＋４N番目（３、７、１１、…番目）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａに音響波を与え、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂにも音響波を与える。すると、第一パルスＰ１の３＋４N番目のパルスは、光路ＯＰ３（図１１参照）を進行する。
【０１５４】
また、光路決定部が第一パルスＰ１の４＋４N番目（４、８、１２、…番目）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａには音響波を与えず、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂにも音響波を与えない。すると、第一パルスＰ１の４＋４N番目のパルスは、光路ＯＰ４（図１１参照）を進行する。
【０１５５】
これにより、光路決定部は、複数の光路ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３、ＯＰ４の各々から、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（４個）で割った値の周波数（1/2kHz）を有し、かつそれぞれ位相が９０度異なるパルスである第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａを出力する。
【０１５６】
ロンボイドプリズム１３ｃは、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａのうち、光路ＯＰ１を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路ＯＰ１から離れるように変更する。ロンボイドプリズム１３ｅは、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａのうち、光路ＯＰ２を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路ＯＰ２から離れるように変更する。ロンボイドプリズム１３ｆは、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａのうち、光路ＯＰ３を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路ＯＰ３から離れるように変更する。ロンボイドプリズム１３ｄは、第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａのうち、光路ＯＰ４を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路ＯＰ４から離れるように変更する。
【０１５７】
光減衰器（ATT）１１ｄは、光路ＯＰ４を進行した光（ロンボイドプリズム１３ｄの出力）を減衰させて、波長変化部（PPLN）１４ｄに与える。
【０１５８】
波長変化部（PPLN）１４ｄは、第二パルスＰ２ａのうち光路ＯＰ４を進行したもの（波長W1[nm]）をロンボイドプリズム１３ｄから受けて、第二パルスＰ２ｂ（波長W5[nm]）に変換する。波長変化部１４ｂの構成は、図２または図４のうち、所定の間隔Ｄ２（ただし、所定の間隔Ｄ２を、Ｄ１、Ｄ２およびＤ３のいずれとも異なるＤ４に変更する）をあけて配置されている分極反転部１４４と、それが形成されているＬＮ結晶基板１４２とに相当する。
【０１５９】
なお、波長変化部１４ａの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｂの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｃの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｄの有するＬＮ結晶基板とは別のものである。すなわち、波長変化部１４ａの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｂの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｃの有するＬＮ結晶基板と、波長変化部１４ｄの有するＬＮ結晶基板とは、伝播する進行光（光路ＯＰ１を進行したものと、光路ＯＰ２を進行したものと、光路ＯＰ３を進行したものと、光路ＯＰ４を進行したもの）ごとに設けられている。
【０１６０】
次に、第五の実施形態の動作を説明する。
【０１６１】
まず、励起レーザ１０が、所定の波長W1[nm]のレーザ光を、所定の周波数（例えば、2kHz）の第一パルスＰ１として出力する。第一パルスＰ１は、光路決定部の第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａに与えられる。タイミング制御回路１９が、光路決定部の出力タイミングを制御する。
【０１６２】
光路決定部が第一パルスＰ１の１＋４N番目（１、５、９、…番目）（ただし、Nは0以上の整数）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａに音響波を与え、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂには音響波を与えない。すると、第一パルスＰ１の１＋４N番目のパルスは、光路ＯＰ１（図１１参照）を進行する。よって、光路ＯＰ１を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（４個）で割った値の周波数（1/2kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる。
【０１６３】
光路決定部が第一パルスＰ１の２＋４N番目（２、６、１０、…番目）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａに音響波を与えず、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂには音響波を与える。すると、第一パルスＰ１の２＋４N番目のパルスは、光路ＯＰ２（図１１参照）を進行する。よって、光路ＯＰ２を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（４個）で割った値の周波数（1/2kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる。
【０１６４】
光路決定部が第一パルスＰ１の３＋４N番目（３、７、１１、…番目）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａに音響波を与え、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂにも音響波を与える。すると、第一パルスＰ１の３＋４N番目のパルスは、光路ＯＰ３（図１１参照）を進行する。よって、光路ＯＰ３を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（４個）で割った値の周波数（1/2kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる。
【０１６５】
光路決定部が第一パルスＰ１の４＋４N番目（４、８、１２、…番目）のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａには音響波を与えず、第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂにも音響波を与えない。すると、第一パルスＰ１の４＋４N番目のパルスは、光路ＯＰ４（図１１参照）を進行する。よって、光路ＯＰ４を進行する進行光は、所定の周波数（例えば、2kHz）を複数の光路の個数（４個）で割った値の周波数（1/2kHz）を有する第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａとなる。
【０１６６】
しかも、光路ＯＰ１を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相と、光路ＯＰ２を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相と、光路ＯＰ３を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相と、光路ＯＰ４を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ）の位相とは９０度ずつ異なる。
【０１６７】
光路ＯＰ１を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、ロンボイドプリズム１３ｃにより光路が変化させられ、光減衰器（ATT）１１ａにより減衰されて、波長変化部（PPLN）１４ａに与えられる。さらに、波長変化部（PPLN）１４ａに与えられた光は、波長変化部１４ａにおいて所定の間隔Ｄ１をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW2[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、フィルタ（F）１７２によりポンプ光およびアイドラ光が除去されてから、ダイクロイックミラー１６４に与えられる。
【０１６８】
光路ＯＰ２を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、ロンボイドプリズム１３ｅにより光路が変化させられ、光減衰器（ATT）１１ｂにより減衰されて、波長変化部（PPLN）１４ｂに与えられる。さらに、波長変化部（PPLN）１４ｂに与えられた光は、波長変化部１４ｂにおいて所定の間隔Ｄ２をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW3[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、フィルタ（F）１７４によりポンプ光およびアイドラ光が除去され、ダイクロイックミラー１６２により反射されてから、ダイクロイックミラー１６４に与えられる。
【０１６９】
光路ＯＰ３を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、ロンボイドプリズム１３ｆにより光路が変化させられ、光減衰器（ATT）１１ｃにより減衰されて、波長変化部（PPLN）１４ｃに与えられる。さらに、波長変化部（PPLN）１４ｃに与えられた光は、波長変化部１４ｃにおいて所定の間隔Ｄ３をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW4[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、フィルタ（F）１７６によりポンプ光およびアイドラ光が除去され、ダイクロイックミラー１６１により反射されてから、ダイクロイックミラー１６２を介して、ダイクロイックミラー１６４に与えられる。
【０１７０】
光路ＯＰ４を進行する進行光（第二パルス（波長変換前）Ｐ２ａ：波長W1[nm]）は、ロンボイドプリズム１３ｄにより光路が変化させられ、光減衰器（ATT）１１ｄにより減衰されて、波長変化部（PPLN）１４ｄに与えられる。さらに、波長変化部（PPLN）１４ｄに与えられた光は、波長変化部１４ｄにおいて所定の間隔Ｄ４をあけて配置されている分極反転部１４４を伝播し、波長がW5[nm]に変換され、第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂとなり、フィルタ（F）１７８によりポンプ光およびアイドラ光が除去され、ミラー１５４により反射されてから、ダイクロイックミラー１６１、１６２を介して、ダイクロイックミラー１６４に与えられる。
【０１７１】
波長変化部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの出力する第二パルス（波長変換後）Ｐ２ｂのうち、波長W2[nm]のものと、波長W3[nm]のものと、波長W4[nm]のものと、波長W5[nm]のものとがダイクロイックミラー１６４により合波され、所定の周波数（2kHz）を有する第三パルスＰ３となる。
【０１７２】
第三パルスＰ３は、レンズ（L）１９２を透過して、光ファイバ（MMF）１８に与えられる。
【０１７３】
第五の実施形態によれば、第四の実施形態と同じく、２個の音響光学変調器（第一音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ａおよび第二音響光学変調器（ＡＯＭ）１２ｂ）を用いながら、第四の実施形態よりも多い４種類の波長のパルス光を照射することが可能となる。
【０１７４】
また、第五の実施形態においては、第三の実施形態と同じく、ＬＮ結晶基板１４２は、ただ一つであり、分極反転部１４４の全てが形成されているようにしてもよい。
【０１７５】
第六の実施形態
第六の実施形態は、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態（変形例を含む）にかかるレーザ光出力装置１を用いた光音響波測定装置１００に関するものである。
【０１７６】
図１３は、本発明の第六の実施形態にかかる光音響波測定装置１００の構成を示す機能ブロック図である。
【０１７７】
第六の実施形態にかかる光音響波測定装置１００は、測定対象２００（例えば、人体における3mm程度の深さまでの基底細胞がん近傍の新生血管であるが、それに限定されない）を測定するためのものであり、レーザ光出力装置１、測定部４を備える。
【０１７８】
レーザ光出力装置１は、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態（変形例を含む）にかかるレーザ光出力装置１と同じものである。ただし、レーザ光出力装置１の出力するレーザ光ＰＬは、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態（変形例を含む）における第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂが光ファイバ１８を通過したものである。なお、レーザ光出力装置１は、レーザ光ＰＬにおけるパルスが出力された時点に同期したトリガ信号を測定部４に与える。
【０１７９】
測定部４は、レーザ光ＰＬにより測定対象２００において発生した光音響波ＡＷに基づき測定対象２００を測定する。なお、測定部４は、レーザ光出力装置１から与えられたトリガ信号に同期した測定を行う。
【０１８０】
次に、第六の実施形態の動作を説明する。
【０１８１】
レーザ光出力装置１がレーザ光ＰＬを出力する。レーザ光ＰＬは、第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂと同様なものである。
【０１８２】
レーザ光ＰＬは、測定対象２００に与えられる。レーザ光ＰＬが測定対象２００に与えられることにより、光音響波ＡＷが発生する。
【０１８３】
光音響波ＡＷに基づき、測定部４によって測定対象２００が測定される。
【０１８４】
第六の実施形態によれば、レーザ光ＰＬを測定対象２００に与えることにより、測定対象２００を光音響波測定することができる。しかも、測定対象２００に、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射することは、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態と同様に可能である。
【０１８５】
第七の実施形態
第七の実施形態は、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態（変形例を含む）にかかるレーザ光出力装置１および超音波パルス出力部２を用いた光音響波測定装置１００に関するものである。
【０１８６】
図１４は、本発明の第七の実施形態にかかる光音響波測定装置１００の構成を示す機能ブロック図である。
【０１８７】
第七の実施形態にかかる光音響波測定装置１００は、測定対象２００（例えば、人体における3mm程度の深さまでの基底細胞がん近傍の新生血管であるが、それに限定されない）を測定するためのものであり、レーザ光出力装置１、超音波パルス出力部２、測定部４を備える。
【０１８８】
レーザ光出力装置１は、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態（変形例を含む）にかかるレーザ光出力装置１と同じものである。ただし、レーザ光出力装置１の出力するレーザ光ＰＬは、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態（変形例を含む）における第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂが光ファイバ１８を通過したものである。なお、レーザ光出力装置１は、レーザ光ＰＬにおけるパルスが出力された時点に同期したトリガ信号を測定部４に与える。
【０１８９】
超音波パルス出力部２は、超音波パルスＰＵを出力する。なお、超音波パルス出力部２は、超音波パルスＰＵにおけるパルスが出力された時点に同期したトリガ信号を測定部４に与える。
【０１９０】
測定部４は、超音波パルスＰＵが測定対象２００において反射された反射波ＵＳおよびレーザ光ＰＬにより測定対象２００において発生した光音響波ＡＷに基づき測定対象２００を測定する。なお、測定部４は、レーザ光出力装置１および超音波パルス出力部２から与えられたトリガ信号に同期した測定を行う。
【０１９１】
次に、第七の実施形態の動作を説明する。
【０１９２】
レーザ光出力装置１がレーザ光ＰＬを出力する。レーザ光ＰＬは、第三パルス（フィルタリング後）Ｐ３ｂと同様なものである。超音波パルス出力部３２は、超音波パルスＰＵを出力する。
【０１９３】
レーザ光ＰＬおよび超音波パルスＰＵは、測定対象２００に与えられる。レーザ光ＰＬが測定対象２００に与えられることにより、光音響波ＡＷが発生する。超音波パルスＰＵが測定対象２００に与えられると、反射される。この反射波が反射波ＵＳである。
【０１９４】
反射波ＵＳおよび光音響波ＡＷに基づき、測定部４によって測定対象２００が測定される。
【０１９５】
第七の実施形態によれば、レーザ光ＰＬおよび超音波パルスＰＵを測定対象２００に与えることにより、測定対象２００を光超音波測定することができる。しかも、測定対象２００に、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射することは、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態と同様に可能である。
【符号の説明】
【０１９６】
Ｐ１  第一パルス
Ｐ２ａ  第二パルス（波長変換前）
Ｐ２ｂ  第二パルス（波長変換後）
Ｐ３ａ  第三パルス（フィルタリング前）
Ｐ３ｂ  第三パルス（フィルタリング後）
ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３  光路
１  レーザ光出力装置
１０  励起レーザ（パルスレーザ出力部）
１１  光減衰器（ATT）
１２  音響光学変調器（光路決定部）（AOM）
１２０  音響光学偏向器（AOD）（光路決定部）
１３  ロンボイドプリズム
１４、１４ａ、１４ｂ  波長変化部（PPLN）
１４２  ＬＮ結晶基板
１４４  分極反転部
１５、１５４  ミラー
１６、１６２、１６４  ダイクロイックミラー（合波器）（DCM）
１７  フィルタ（F）
１８  光ファイバ（MMF）
２  超音波パルス出力部
４  測定部
１００  光音響波測定装置
２００  測定対象
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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