(57)【要約】【課題】  複数の第２高調波を出力でき，その複数の第２高調波の強度を調整することができる光出力装置３１を提供する。【解決手段】  複数の第２高調波を発生する第２高調波発生部１４と，出力調整部２１とを有する光出力装置３１に関する。第２高調波発生部１４は，第１の波長変換素子１６と，第１の光分離素子１７と，第２の波長変換素子１８とを有する。出力調整部２１は，第１の第２高調波１２の偏光を調整する第１の偏光調整部２２と，第２の第２高調波１３の偏光を調整する第２の偏光調整部２３と，第１の光分離部２４とを有する。２つの第２高調波の偏光面を調整し，合波及び偏光分離することで，合波された２つの第２高調波の出力強度を調整できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本波（１１）から第１の第２高調波（１２）及び第２の第２高調波（１３）を発生させるための第２高調波発生部（１４）と，
前記第２高調波発生部（１４）で発生した第１の第２高調波（１２）及び第２の第２高調波（１３）に基づく複数の第２高調波の出力を調整するための，出力調整部（２１）とを有する，
光出力装置（３１）であって，
前記第２高調波発生部（１４）は，
前記基本波（１１）が入射し，前記基本波（１１）と同じ周波数を有する光（１５）及び前記基本波（１１）の周波数の２倍の周波数を有する成分である第１の第２高調波（１２）を生ずる，第１の波長変換素子（１６）と，
前記第１の波長変換素子（１６）から出力される前記基本波（１１）と同じ周波数を有する光（１５）と前記第１の第２高調波（１２）とを分離する，第１の光分離素子（１７）と，
前記第１の光分離素子（１７）により分離された前記基本波（１１）と同じ周波数を有する光（１５）が入射し，前記基本波（１１）の周波数の２倍の周波数を有する成分である第２の第２高調波（１３）を生ずる，第２の波長変換素子（１８）と，
を有し，
前記出力調整部（２１）は，
前記第１の第２高調波（１２）の偏光を調整する第１の偏光調整部（２２）と，
前記第２の第２高調波（１３）の偏光を調整する第２の偏光調整部（２３）と，
前記第１の偏光調整部（２２）を経た前記第１の第２高調波（１２）及び前記第２の偏光調整部（２３）を経た前記第２の第２高調波（１３）が入射し，入射した光の偏光にしたがって光を分離する，第１の光分離部（２４）とを有する，
光出力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光出力装置であって，
前記第２の波長変換素子（１８）から出力される前記基本波（１１）と同じ周波数を有する第２の光（１９）と前記第２の第２高調波（１３）とを分離する，第２の光分離素子（２０）を，さらに有する，
光出力装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光出力装置であって，
第１の光分離素子（１７）は，
前記基本波（１１）と同じ周波数を有する光（１５）及び前記第１の第２高調波（１２）のいずれか一方を透過させ，残りを透過させない光学素子である，
光出力装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光出力装置であって，
前記第１の偏光調整部（２２）と前記第２の偏光調整部（２３）は，波長板であり，
前記第１の光分離部（２４）は偏光ビームスプリッタである，
光出力装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光出力装置であって，
前記第２高調波発生部（１４）は，
前記第２の波長変換素子（１８）から出力される前記基本波（１１）と同じ周波数を有する第２の光（１９）と前記第２の第２高調波（１３）とを分離する，第２の光分離素子（２０）と，
前記第２の光分離素子（２０）により分離された前記第２の光（１９）が入射し，前記基本波（１１）の周波数の２倍の周波数を有する成分である第３の第２高調波（３４）を生ずる，第３の波長変換素子（３３）と，をさらに有し，
前記出力調整部（２１）は，
前記第２の第２高調波（１３）の偏光を調整する第３の偏光調整部（２７）と，
前記第３の偏光調整部（２７）を経た前記第２の第２高調波（１３）及び前記第３の波長変換素子（３３）から出力された前記第３の第２高調波（３４）が入射し，入射した光の偏光にしたがって光を分離する，第２の光分離部（３９）と，をさらに有し，
前記第２の光分離部（３９）から出力された前記第２の第２高調波（１３）及び前記第３の第２高調波（３４）のいずれか又は両方は，前記光分離部（２４）に入射し，偏光にしたがって分離される，
光出力装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光出力装置であって，
前記光分離部（２４）により偏光に従って分離される第２高調波である第１の出力（４１）及び第２の出力（４３）の強度が１：１である，
光出力装置。
【請求項７】
基本波（１１）から第１の第２高調波（１２）及び第２の第２高調波（１３）を発生させるための第２高調波発生部（１４）と，
前記第２高調波発生部（１４）で発生した第１の第２高調波（１２）及び第２の第２高調波（１３）の出力を調整するための，出力調整部（２１）と，を有する，
光出力装置（３１）を用いた第１の第２高調波（１２）及び第２の第２高調波（１３）に基づく複数の第２高調波の出力調整方法であって，
前記第２高調波発生部（１４）は，
前記基本波（１１）が入射し，前記基本波（１１）と同じ周波数を有する光（１５）及び前記基本波（１１）の周波数の２倍の周波数を有する成分である第１の第２高調波（１２）を生ずる，第１の波長変換素子（１６）と，
前記第１の波長変換素子（１６）から出力される前記基本波（１１）と同じ周波数を有する光（１５）と前記第１の第２高調波（１２）とを分離する，第１の光分離素子（１７）と，
前記第１の光分離素子（１７）により分離された前記基本波（１１）と同じ周波数を有する光（１５）が入射し，前記基本波（１１）の周波数の２倍の周波数を有する成分である第２の第２高調波（１３）を生ずる，第２の波長変換素子（１８）と，
を有し，
前記出力調整部（２１）は，
前記第１の第２高調波（１２）の偏光を調整する第１の偏光調整部（２２）と，
前記第２の第２高調波（１３）の偏光を調整する第２の偏光調整部（２３）と，
前記第１の偏光調整部（２２）を経た前記第１の第２高調波（１２）及び前記第２の偏光調整部（２３）を経た前記第２の第２高調波（１３）が入射し，入射した光の偏光にしたがって光を分離する，第１の光分離部（２４）とを有し，
前記第１の偏光調整部（２２）又は第２の偏光調整部（２３）において前記第１の第２高調波（１２）の偏光又は前記第２の第２高調波（１３）の偏光を調整することで，
第１の第２高調波（１２）及び第２の第２高調波（１３）に基づく複数の第２高調波の出力を調整する方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって，
前記第１の偏光調整部（２２）と前記第２の偏光調整部（２３）は，波長板であり，
前記第１の光分離部（２４）は偏光ビームスプリッタであり，
前記第１の偏光調整部（２２）又は第２の偏光調整部（２３）において波長板の主軸の角度を調整することにより，前記第１の第２高調波（１２）の偏光面又は前記第２の第２高調波（１３）の偏光面を調整し，これにより，第１の第２高調波（１２）及び第２の第２高調波（１３）に基づく複数の第２高調波の出力を調整する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，光出力装置及び光出力調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許第４４０７０８７号公報には，２つの非線形光学結晶をタンデムに接続し，それぞれにおいて基本波の第２高調波を発生させるレーザー発振装置及びそのレーザー発振装置を用いた波長変換方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４０７０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に介された波長変換方法では，高調波を発生することはできる。しかし，この方法は，第２高調波を複数出力することや，複数の第２高調波の強度を調整することは意図されていない。
【０００５】
そこで，複数の第２高調波を出力でき，その複数の第２高調波の強度を調整することができる光出力装置３１を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は，基本的には，２つの第２高調波の偏光面を調整し，合波及び偏光分離することで，合波されて得られる２つの第２高調波の出力強度を調整できるという知見に基づく。
【０００７】
本発明の第１の側面は，光出力装置３１に関する。この光出力装置３１は，第２高調波発生部１４と，出力調整部２１とを有する。
【０００８】
第２高調波発生部１４は，基本波１１から第１の第２高調波１２及び第２の第２高調波１３を発生させるための部位である。第２高調波発生部１４は，第１の波長変換素子１６と，第１の光分離素子１７と，第２の波長変換素子１８とを有する。
【０００９】
第１の波長変換素子１６は，基本波１１が入射し，基本波１１と同じ周波数を有する光１５及び基本波１１の周波数の２倍の周波数を有する成分である第１の第２高調波１２を生ずる要素である。
【００１０】
第１の光分離素子１７は，第１の波長変換素子１６から出力される基本波１１と同じ周波数を有する光１５と第１の第２高調波１２とを分離するための要素である。第１の光分離素子１７は，基本波１１と同じ周波数を有する光１５及び第１の第２高調波１２のいずれか一方を透過させ，残りを透過させない光学素子であるものが好ましい。
【００１１】
第２の波長変換素子１８は，第１の光分離素子１７により分離された基本波１１と同じ周波数を有する光１５が入射し，基本波１１の周波数の２倍の周波数を有する成分である第２の第２高調波１３を生ずるための要素である。
【００１２】
光出力装置の好ましい態様は，第２の波長変換素子１８から出力される基本波１１と同じ周波数を有する第２の光１９と第２の第２高調波１３とを分離する，第２の光分離素子２０を，さらに有するものである。
【００１３】
出力調整部２１は，第２高調波発生部１４で発生した第１の第２高調波１２及び第２の第２高調波１３に基づく複数の第２高調波の出力を調整するための部位である。出力調整部２１は，第１の第２高調波１２の偏光を調整する第１の偏光調整部２２と，第２の第２高調波１３の偏光を調整する第２の偏光調整部２３と，第１の光分離部２４とを有する。
【００１４】
第１の偏光調整部２２と第２の偏光調整部２３の例は，波長板である。波長板の主軸の角度を変化させることで，透過する光の偏光面を変化させることができる。
【００１５】
第１の光分離部２４は，第１の偏光調整部２２を経た第１の第２高調波１２及び第２の偏光調整部２３を経た第２の第２高調波１３が入射し，入射した光の偏光にしたがって光を分離するための要素である。第１の光分離部２４の例は，偏光ビームスプリッタである。
【００１６】
上記した第１の側面の光出力装置の好ましい態様は，後に説明する３段（多段）構成のものである。この態様の第２高調波発生部１４は，先に説明した要素の他，第２の光分離素子２０と第３の波長変換素子３３をさらに有する。第２の光分離素子２０は，第２の波長変換素子１８から出力される基本波１１と同じ周波数を有する第２の光１９と第２の第２高調波１３とを分離するための要素である。第３の波長変換素子３３は，第２の光分離素子２０により分離された第２の光１９が入射し，基本波１１の周波数の２倍の周波数を有する成分である第３の第２高調波３４を生ずるための要素である。
【００１７】
さらに，この態様の出力調整部２１は，第３の偏光調整部２７と第２の光分離部３９をさらに有する。第３の偏光調整部２７は，第２の第２高調波１３の偏光を調整するための要素である。第２の光分離部３９は，第３の偏光調整部２７を経た第２の第２高調波１３及び第３の波長変換素子３３から出力された第３の第２高調波３４が入射し，入射した光の偏光にしたがって光を分離するための要素である。
【００１８】
この態様の光出力装置は，第２の光分離部３９から出力された第２の第２高調波１３及び第３の第２高調波３４のいずれか又は両方は，第１の光分離部２４に入射し，偏光にしたがって分離される。
【００１９】
この態様の光出力装置の好ましい例は，第１の光分離部２４により偏光に従って分離される第２高調波である第１の出力４１及び第２の出力４３の強度が１：１のものである。
【００２０】
このように，光学要素群が多段構成となることで高い出力を得ることができるとともに，光出力が安定化する。また，例えば，上記した偏光調整部などの光学要素を調整することで，例えば，第１の出力４１及び第２の出力４３の強度比を１：１に容易に調整できる。
【００２１】
本発明の第２の側面は，上記の光出力装置３１を用いた第１の第２高調波１２及び第２の第２高調波１３の出力調整方法に関する。
【００２２】
この方法は，第１の偏光調整部２２又は第２の偏光調整部２３において第１の第２高調波１２の偏光又は第２の第２高調波１３の偏光を調整することで，第１の第２高調波１２及び第２の第２高調波１３に基づく複数の出力を調整することができる。
【００２３】
より詳しく説明すると，この方法は，第１の偏光調整部２２又は第２の偏光調整部２３において波長板の主軸の角度を調整することにより，第１の第２高調波１２の偏光面又は第２の第２高調波１３の偏光面を調整し，これにより，第１の第２高調波１２及び第２の第２高調波１３に基づく複数の第２高調波の出力を調整することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は，２つの第２高調波の偏光面を調整し，合波及び偏光分離することで，合波されて得られる複数の第２高調波を出力でき，それぞれの第２高調波の強度を調整することができる光出力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は，本発明の光出力装置に含まれる基本要素を説明するためのブロック図である。
【図２】図２は，本発明の光出力装置に含まれる基本要素を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は，本発明の光出力装置に含まれる基本要素を説明するためのブロック図である。図１に示されるように，本発明の光出力装置３１は，第２高調波発生部１４と，出力調整部２１とを有する。
【００２７】
第２高調波発生部１４は，基本波１１から第１の第２高調波１２及び第２の第２高調波１３を発生させるための部位である。基本波は，光出力装置３１に入力する光を意味する。基本波の例は，連続光である。第２高調波発生部１４は，第１の波長変換素子１６と，第１の光分離素子１７と，第２の波長変換素子１８とを有する。
【００２８】
基本波は，半導体ダイオードやレーザーといった公知の光源を用いて得ることができる。基本波の波長の例は，４００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり，６００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下でもよく，８００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下でもよく，８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下でもよく，９００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下でもよく，１０００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下でもよい。基本波の強度の例は，０．１Ｗ以上１０Ｗ以下であり，０．５Ｗ以上８Ｗ以下でも良いし，２Ｗ以上６Ｗ以下でも良いし，０．４Ｗ以上４０Ｗ以下でも，２０Ｗ以上３０Ｗ以下でも良い。
【００２９】
第２高調波は，基本波長の半分の波長を有する光を意味する。基本波から第２高調波を得るための方法や要素は，すでに知られている。
【００３０】
第１の波長変換素子１６は，基本波１１が入射し，基本波１１と同じ周波数を有する光１５及び基本波１１の周波数の２倍の周波数を有する成分である第１の第２高調波１２を生ずる要素である。第１の波長変換素子１６の例は，ＳＨＧ（Second Harmonic Generation）素子を含む非線形光学素子である。ＳＨＧ素子の例は，特開平３−６５５９７号公報に開示されているＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４）、特開昭６３−２７９２３１号公報に開示されているＢＢＯ（β−ＢａＢ２Ｏ４）、ＣＬＢＯ（ＣｓＬｉＢ６Ｏ１０）、ＬＢＯ（ＬｉＢ３Ｏ５）、ＫＤＰ（ＫＨ２ＰＯ４）,ＢＩＢＯ（ＢｉＢ３Ｏ６），ＬＴ（ＬｉＴａＯ３），ＬＮ（ＬｉＮｂＯ３），又はこれらに例えば耐光性向上を目的とした添加物を含んだものである。
【００３１】
第１の光分離素子１７は，第１の波長変換素子１６から出力される基本波１１と同じ周波数を有する光１５と第１の第２高調波１２とを分離するための要素である。第１の光分離素子１７は，基本波１１と同じ周波数を有する光１５及び第１の第２高調波１２のいずれか一方を透過させ，残りを透過させない光学素子であるものが好ましい。そのような光学素子の例は，光学フィルタである。「透過させ」とは，理想的には１００％の強度を透過させるものである。しかしながら，現実的には「透過させ」とは，たとえば，全強度の５０％〜１００％（又は６０％〜９５％）透過させるものであればよい。また「透過させないも，理想的には０％の強度を透過させるものである。しかしながら，現実的には，「透過させない」とは，０％〜２０％（又は１％〜１０％）程度の強度のみを透過させるものであってもよい。
【００３２】
第２の波長変換素子１８は，第１の光分離素子１７により分離された基本波１１と同じ周波数を有する光１５が入射し，基本波１１の周波数の２倍の周波数を有する成分である第２の第２高調波１３を生ずるための要素である。第２の波長変換素子１８は，第１の波長変換素子と同様のものを用いることができる。
【００３３】
光出力装置の好ましい態様は，第２の波長変換素子１８から出力される基本波１１と同じ周波数を有する第２の光１９と第２の第２高調波１３とを分離する，第２の光分離素子２０を，さらに有するものである。この第２の光分離素子は，第１の光分離素子と同様のものを適宜用いることができる。この第２の光分離素子により，例えば，第２の波長変換素子１８から出力される基本波１１と同じ周波数を有する第２の光１９を系外に放出することで，第２の第２高調波１３を抽出することができる。また，第２の光１９をさらに第３の波長変換素子３３に入れることで，第２の光１９の周波数の２倍の周波数を有する第２高調波を得ることができ，これを複数重ねることで希望する出力の第２高調波を得ることが可能となる。
【００３４】
出力調整部２１は，第２高調波発生部１４で発生した第１の第２高調波１２及び第２の第２高調波１３に基づく複数の第２高調波の出力を調整するための部位である。出力調整部２１は，第１の第２高調波１２の偏光を調整する第１の偏光調整部２２と，第２の第２高調波１３の偏光を調整する第２の偏光調整部２３と，第１の光分離部２４とを有する。
【００３５】
第１の偏光調整部２２と第２の偏光調整部２３の例は，波長板及び偏光調整器である。波長板の例は，１／２波長板及び１／４波長板である。波長板の主軸の角度を変化させることで，透過する光の偏光面を変化させることができる。波長板の角度は，手動により調整するものであっても良い。また，光出力装置３１が，波長板の角度を調整するための角度調整部（例えば，波長板の支軸を回転させる回転機構と，回転機構の動力部を含む要素）を有しても良い。
【００３６】
第１の光分離部２４は，第１の偏光調整部２２を経た第１の第２高調波１２及び第２の偏光調整部２３を経た第２の第２高調波１３が入射し，入射した光の偏光にしたがって光を分離するための要素である。第１の光分離部２４の例は，偏光ビームスプリッタである。偏光ビームスプリッタであれば，異なる方向から入射した光を合波でき，しかもそれぞれの入射光を偏光面に応じて分離できる。
【００３７】
本発明の第２の側面は，上記の光出力装置３１を用いた第１の第２高調波１２及び第２の第２高調波１３の出力調整方法に関する。
【００３８】
基本波１１が第１の波長変換素子１６に入射する。すると，基本波１１と同じ周波数を有する光１５及び基本波１１の周波数の２倍の周波数を有する成分である第１の第２高調波１２が発生する。
【００３９】
これら２つの光は，第１の光分離素子１７により分離される。第１の光分離素子１７により，光１５と第１の第２高調波１２とが分離される。第１の第２高調波１２は，出力調整部２１へと向けられる。
【００４０】
第１の光分離素子１７により分離された基本波１１と同じ周波数を有する光１５が第２の波長変換素子１８へ入射する。すると，基本波１１の周波数の２倍の周波数を有する成分である第２の第２高調波１３が発生する。
【００４１】
２つの光は，例えば，第２の光分離素子２０に入射する。第２の光分離素子２０は，第２の波長変換素子１８から出力される基本波１１と同じ周波数を有する第２の光１９と第２の第２高調波１３とを分離する。第２の光１９は，例えば，系外に放出される。第２の第２高調波１３は，出力調整部２１へと向けられる。
【００４２】
第１の第２高調波１２が第１の偏光調整部２２に入射する。すると，第１の偏光調整部２２において第１の第２高調波１２の偏光（たとえば，偏光面）が適宜調整される。この調整は手動で行っても良いし，制御装置（例えばコンピュータ）が第１の偏光調整部２２を構成する波長板の角度を調整するための機構を制御することで，第１の第２高調波１２の偏光を調整するようにしてもよい。
【００４３】
第２の第２高調波１３が第２の偏光調整部２３に入射する。すると，第２の偏光調整部２３において第２の第２高調波１３の偏光（たとえば，偏光面）が適宜調整される。この調整は手動で行っても良いし，制御装置（例えばコンピュータ）が第２の偏光調整部２３を構成する波長板の角度を調整するための機構を制御することで，第２の第２高調波１３の偏光を調整するようにしてもよい。
【００４４】
第１の偏光調整部２２で偏光が調整された第１の第２高調波１２及び第２の偏光調整部２３で偏光が調整された第２の第２高調波１３が，第１の光分離部２４へ入射する。すると，第１の光分離部２４は，入射した光の偏光にしたがって光を分離するとともに，同方向へ出力される光成分を合波する。
【００４５】
このため，本発明の光出力装置３１は，第１の偏光調整部２２又は第２の偏光調整部２３において第１の第２高調波１２の偏光又は第２の第２高調波１３の偏光を調整することで，第１の光分離部２４で２つの方向へ出力される２つの第２高調波の強度をそれぞれ調整できる。
【００４６】
２つの第２高調波のいずれか又は両方は，光方向調整器２５（例えば，ミラー）で進行方向を調整しても良い。
【００４７】
図２は，本発明の光出力装置に含まれる基本要素を説明するためのブロック図である。図２に示される基本要素のうち，図１に示されるものと同じ符号のものは，図１に関する記載を引用することとして，説明を省略する。図１に示されるものは，波長変換素子，光分離素子及び光分離部を含む光学要素群が２段構成とされている。一方，図２に示されるものは，波長変換素子，光分離素子及び光分離部を含む光学要素群が３段構成とされている。この光学要素群は４段以上の構成であっても良い。
【００４８】
この側面において，第２高調波発生部１４は，第１の波長変換素子１６と，第１の光分離素子１７と，第２の波長変換素子１８と，第２の光分離素子２０と，第３の波長変換素子３３（第３の光分離素子３５）を有する。第３の波長変換素子３３及び第３の光分離素子３５は，それぞれ，第１の波長変換素子１６及び第１の光分離素子１７と同様のものを用いることができる。
【００４９】
この側面において，出力調整部２１は，第１の偏光調整部２２と，第２の偏光調整部２３と，第１の光分離部２４と，第３の偏光調整部２７（例えば，半波長板）と，第２の光分離部３９とを有する。第３の偏光調整部２７は，第１の偏光調整部２２と同様のものを用いることができる。第２の光分離部３９は，第１の光分離部２４と同様のものを用いることができる。各要素は公知の技術に従って，適宜変換したり，更に他の要素が含まれても良い。
【００５０】
基本波１１が第１の波長変換素子１６に入射する。すると，基本波１１と同じ周波数を有する光１５及び基本波１１の周波数の２倍の周波数を有する成分である第１の第２高調波１２が発生する。
【００５１】
これら２つの光は，第１の光分離素子１７により分離される。第１の光分離素子１７により，光１５と第１の第２高調波１２とが分離される。第１の第２高調波１２は，出力調整部２１へと向けられる。図２に示される例では，出力調整部２１へと向けられる第１の第２高調波１２の偏光方向は，紙面に垂直方向である。
【００５２】
第１の光分離素子１７により分離された基本波１１と同じ周波数を有する光１５が第２の波長変換素子１８へ入射する。すると，基本波１１の周波数の２倍の周波数を有する成分である第２の第２高調波１３が発生する。
【００５３】
２つの光は，例えば，第２の光分離素子２０に入射する。第２の光分離素子２０は，第２の波長変換素子１８から出力される基本波１１と同じ周波数を有する第２の光１９と第２の第２高調波１３とを分離する。第２の光１９は，第３の波長変換素子３３へ入射する。すると，基本波１１の周波数の２倍の周波数を有する成分である第３の第２高調波３４が発生する。第３の光分離素子３５は，第３の第２高調波３４と基本波１１と同じ周波数を有する第３の光３６を分離する。第３の光３６は，例えば，系外に放出される。第３の第２高調波３４は，例えばミラー（ＬＷ）３７により出力調整部２１へと向けられる。図２に示される例では，出力調整部２１へと向けられる第３の第２高調波３４の偏光方向は，紙面に垂直方向である。
【００５４】
第１の第２高調波１２が第１の偏光調整部２２に入射する。すると，第１の偏光調整部２２において第１の第２高調波１２の偏光（たとえば，偏光面）が適宜調整される。この調整は手動で行っても良いし，制御装置（例えばコンピュータ）が第１の偏光調整部２２を構成する波長板の角度を調整するための機構を制御することで，第１の第２高調波１２の偏光を調整するようにしてもよい。図２に示される例では，第１の第２高調波１２の偏光方向は，＋４５°方向に調整される。
【００５５】
第２の第２高調波１３が第３の偏光調整部２７に入射する。すると，第３の偏光調整部２７において第２の第２高調波１３の偏光が適宜調整される。図２に示される例では，第２の第２高調波１３の偏光方向は，紙面に平行な方向に調整される。第３の偏光調整部２７において偏光方向が調整された第２の第２高調波１３が，第２の光分離部３９に入射する。
【００５６】
例えば，第３の偏光調整部２７において偏光方向が調整された第２の第２高調波１３と出力調整部２１へと向けられた第３の第２高調波３４が，合波される。第３の偏光調整部２７（例えば，偏光ビームスプリッタ）により合波された第２高調波の偏光方向が調整される。図２に示される例では，第３の偏光調整部２７から出力される第２高調波の偏光方向は，紙面に垂直方向及び紙面に平行方向である。
【００５７】
第３の偏光調整部２７で偏光方向が調整された第２の第２高調波１３及び第３の第２高調波３４が，第２の偏光調整部２３に入射する。図２に示される例では，第２の第２高調波１３及び第３の第２高調波３４の偏光方向は，紙面に対して＋４５°及び−４５°の方向に調整される。
【００５８】
第１の偏光調整部２２で偏光が調整された第１の第２高調波１２，及び第２の偏光調整部２３で偏光が調整された第２の第２高調波１３及び第３の第２高調波３４が，第１の光分離部２４へ入射する。すると，第１の光分離部２４は，入射した光の偏光にしたがって光を分離するとともに，同方向へ出力される光成分を合波する。図２に示される例では，図面の下方向へ出力される第２高調波（第１の出力４１）は，紙面に垂直方向な偏光方向を有する。一方，図面の左方向に放出される第２高調波（第２の出力４３）は，紙面に対し平行な方向の偏光方向を有する。さらに，図２に示される例では，第１の出力４１は，紙面に垂直方向な偏光方向を有する。一方，第２の出力４３は，光方向調整器２５により，出力方向が調整されて出力調整部２１から出力される。
【００５９】
本発明の光出力装置３１は，第１の偏光調整部２２，第２の偏光調整部２３又は第３の偏光調整部２７において第１の第２高調波１２の偏光，第２の第２高調波１３又は第３の第２高調波３４の偏光を調整することで，第１の光分離部２４で２つの方向へ出力される２つの第２高調波の強度をそれぞれ調整できる。このように，光学要素群が多段構成となることで高い出力を得ることができるとともに，光出力が安定化する。また，例えば，上記した偏光調整部などの光学要素を調整することで，例えば，第１の出力４１及び第２の出力４３の強度比を１：１に容易に調整できる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は，光学機器及び光情報通信の分野で利用されうる。
【符号の説明】
【００６１】
１１  基本波
１２  第１の第２高調波
１３  第２の第２高調波
１４  第２高調波発生部
１５  基本波と同じ周波数を有する光
１６  第１の波長変換素子
１７  第１の光分離素子
１８  第２の波長変換素子
１９  基本波と同じ周波数を有する第２の光
２０  第２の光分離素子
２１  出力調整部
２２  第１の偏光調整部
２３  第２の偏光調整部
２４  第１の光分離部
２５  光方向調整器
２７  第３の偏光調整部
３１  光出力装置
３３  第３の波長変換素子
３４  第３の第２高調波
３５  第３の光分離素子
３６  第３の光
３７  ミラー
３９  第２の光分離部
４１  第１の出力
４３  第２の出力
【図１】
2014085454.tif 000003
【図２】
2014085454.tif 000004