(57)【要約】【課題】雰囲気温度が変化しても、安定した変換効率を維持できる波長変換装置を提供する。【解決手段】複数の波長変換モジュールを、位相整合温度より高い温度と低い温度を組み合わせた、異なる設定温度で温度制御することにより、雰囲気温度が変化しても、常に安定した波長変換効率を維持することができる。【選択図】図１
2011090231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本波を入力して第１変換波を出力する第１波長変換モジュールおよび基本波を入力して第２変換波を出力する第２波長変換モジュールからなり、
前記第１波長変換モジュールが、
入力された前記基本波を前記第１変換波に波長変換する第１非線形材料と、
前記第１非線形材料を第１保持温度に保持する第１温度調整部と
を備え、
前記第２波長変換モジュールが
入力された前記基本波を前記第２変換波に波長変換する第２非線形材料と、
前記第２非線形材料を第２保持温度に保持する第２温度調整部と
を備え、
前記第１非線形材料の位相整合温度と前記第２非線形材料の位相整合温度とは同じであり、前記第１保持温度は前記位相整合温度より低く、前記第２保持温度は前記位相整合温度より高く、前記第１変換波と前記第２変換波とを合わせて出力２次高調波を出力することを特徴とする波長変換装置。
【請求項２】
前記第１保持温度は前記位相整合温度より任意の温度高い雰囲気温度にて変換波出力が最大となる温度に設定し、前記第２保持温度は前記位相整合温度より任意の温度低い雰囲気温度にて変換波出力が最大となる温度に設定することを特徴とする請求項１記載の波長変換装置。
【請求項３】
前記第１波長変換モジュールに入力される前記基本波は外部から入力される入力基本波であり、前記第２波長変換モジュールに入力される前記基本波は前記第１波長変換モジュールを通過した基本波であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の波長変換装置。
【請求項４】
外部から入力される入力基本波が２分割され、前記基本波として前記第１波長変換モジュールおよび前記第２波長変換モジュールに入力されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の波長変換装置。
【請求項５】
前記第１温度調整部および前記第２温度調整部が、それぞれ、
第１非線形材料または第２非線形材料を保持する保持プレートと、
前記保持プレートを加熱または冷却するペルチェ素子と、
前記保持プレートの温度を測定するサーミスタと、
前記サーミスタの測定温度が前記第１保持温度または前記第２保持温度になるように前記ペルチェ素子を制御する温度調整回路と
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の波長変換装置。
【請求項６】
前記第１非線形材料および、前記第２非線形材料は、前記基本波に対して位相整合するようにされた周期分極反転素子であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の波長変換装置。
【請求項７】
前記第２非線形材料の前記基本波の光軸方向における長さは前記第１非線形材料の前記基本波の光軸方向における長さよりも長いことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の波長変換装置。
【請求項８】
同じ位相整合温度の非線形材料を備える第１波長変換モジュールおよび第２波長変換モジュールにより基本波を波長変換する波長変換方法であって、
前記第１波長変換モジュールの非線形材料を第１保持温度に保持する工程と、
前記第２波長変換モジュールの非線形材料を第２保持温度に保持する工程と、
前記第１波長変換モジュールの非線形材料に前記基本波を入力して第１変換波を出力する工程と、
前記第２波長変換モジュールの非線形材料に前記基本波を入力して第２変換波を出力する工程と、
前記第１変換波と前記第２変換波とを合わせて出力２次高調波を出力する工程と
を有し、前記第１保持温度が前記位相整合温度より低く、前記第２保持温度が前記位相整合温度より高いことを特徴とする波長変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力基本レーザ光を高調波レーザに変換して出力する波長変換装置および波長変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基本波となるレーザを効率よく高調波レーザに変換する波長変換装置には、波長変換素子が内蔵されている。この波長変換素子には、周期分極反転を施した非線形材料が使用されている。周期分極反転を施した非線形材料が位相整合できる波長は、波長変換素子に入射する基本波長と、反転構造の周期、屈折率によって決定される。ところが、波長変換素子の温度が変化するとその屈折率が変化し、入射する基本波長と波長変換素子が位相整合できる波長とがずれてしまい、波長変換効率が低下する。そのため波長変換素子を保持する保持プレートに内蔵されたサーミスタ等の温度センサの情報に基づきペルチェ素子等の温度調整デバイスにて、波長変換素子を一定温度に保つ温度制御が行われている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、基本波を効率よく変換する波長変換装置として、基本波の光軸上に複数の非線形材料を配置して効率を高める手法が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３２４４７号公報
【特許文献２】特開平１１−２７１８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、波長変換素子の温度制御に誤差が生じる場合があった。例えば、一定の温度に保たれるのは温度センサを内蔵する保持プレート付近の温度であり、波長変換素子内部のレーザが通過する光軸の温度とは異なっている。また、温度調整デバイスは、例えば、室温である２５℃等の一定の雰囲気温度において、波長変換素子内部温度を所定の位相整合温度に保つことができるように設定されており、温度制御の効率は雰囲気温度に依存している。そのため、雰囲気温度が一定でない場合には、温度調整デバイスで温度調整を行っていても、実際に波長変換を行う非線形材料での温度が位相整合温度からずれる場合があり、変換波出力が低下し、波長変換の効率が低下してしまうという課題がある。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、雰囲気温度が変化しても、常に安定した変換効率を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の目的を達成するために、本発明の波長変換装置は、基本波を入力して第１変換波を出力する第１波長変換モジュールおよび基本波を入力して第２変換波を出力する第２波長変換モジュールからなり、前記第１波長変換モジュールが、入力された前記基本波を前記第１変換波に波長変換する第１非線形材料と、前記第１非線形材料を第１保持温度に保持する第１温度調整部とを備え、前記第１非線形材料の位相整合温度と前記第２非線形材料の位相整合温度とは同じであり、前記第１保持温度は前記位相整合温度より低く、前記第２保持温度は前記位相整合温度より高く、前記第１変換波と前記第２変換波とを合わせて出力２次高調波を出力することを特徴とする。
【０００８】
また、前記第１保持温度は前記位相整合温度より任意の温度高い雰囲気温度にて変換波出力が最大となる温度に設定し、前記第２保持温度は前記位相整合温度より任意の温度低い雰囲気温度にて変換波出力が最大となる温度に設定することが好ましい。
【０００９】
また、前記第１波長変換モジュールに入力される前記基本波は外部から入力される入力基本波であり、前記第２波長変換モジュールに入力される前記基本波は前記第１波長変換モジュールを通過した基本波であっても良い。
【００１０】
また、外部から入力される入力基本波が２分割され、前記基本波として前記第１波長変換モジュールおよび前記第２波長変換モジュールに入力されても良い。
また、前記第１温度調整部および前記第２温度調整部が、それぞれ、第１非線形材料または第２非線形材料を保持する保持プレートと、前記保持プレートを加熱または冷却するペルチェ素子と、前記保持プレートの温度を測定するサーミスタと、前記サーミスタの測定温度が前記第１保持温度または前記第２保持温度になるように前記ペルチェ素子を制御する温度調整回路とを備えても良い。
【００１１】
また、前記第１非線形材料および、前記第２非線形材料は、前記基本波に対して位相整合するようにされた周期分極反転素子であることが好ましい。
また、前記第２非線形材料の前記基本波の光軸方向における長さは前記第１非線形材料の前記基本波の光軸方向における長さよりも長いことが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明の波長変換方法は、同じ位相整合温度の非線形材料を備える第１波長変換モジュールおよび第２波長変換モジュールにより基本波を波長変換する波長変換方法であって、前記第１波長変換モジュールの非線形材料を第１保持温度に保持する工程と、前記第２波長変換モジュールの非線形材料を第２保持温度に保持する工程と、前記第１波長変換モジュールの非線形材料に前記基本波を入力して第１変換波を出力する工程と、前記第２波長変換モジュールの非線形材料に前記基本波を入力して第２変換波を出力する工程と、前記第１変換波と前記第２変換波とを合わせて出力２次高調波を出力する工程とを有し、前記第１保持温度が前記位相整合温度より低く、前記第２保持温度が前記位相整合温度より高いことを特徴とする。
【００１３】
以上より、雰囲気温度が変化しても、常に安定した変換効率を維持することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の波長変換装置および波長変換方法は、複数の波長変換モジュールを、位相整合温度より高い温度と低い温度を組み合わせた、異なる設定温度で温度制御することにより、雰囲気温度が変化しても、常に安定した波長変換効率を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係る波長変換装置の構成を示す図
【図２】位相整合温度に温度制御した場合の雰囲気温度と変換波出力との関係を示す図
【図３】実施の形態１における波長変換モジュール毎の雰囲気温度と変換波出力との関係を示す図
【図４】実施の形態１における効果を説明する図
【図５】実施の形態２に係る波長変換装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の波長変換装置および波長変換方法は、同じ非線形材料で構成され、独立して温度制御可能な複数の波長変換モジュールを用いて構成され、各波長変換モジュールに基本レーザ光を入力して生成された複数の変換波を合わせて出力２次高調波を生成する波長変換装置において、各波長変換モジュールの設定温度を異なる温度に設定し、位相整合温度との差に差異を持たせ、各変換波を合わせることにより出力２次高調波を生成するため、各変換波に変換効率の差異が生じたとしても、出力２次高調波の出力を平均化することができ、雰囲気温度が変化しても、常に安定した変換効率を維持することができることを特徴とする。
【００１７】
以下に、本発明の波長変換装置および波長変換方法における実施の形態を、図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。
【００１８】
図１は実施の形態１に係る波長変換装置の構成を示す図であり、本実施の形態における第１波長変換モジュールおよび第２波長変換モジュールを用いた波長変換装置を示す。
図１において、第１波長変換モジュール１は、アルマイト処理を施したアルミ材等よりなる基板２、基板２に接着剤３（例えば、東レ・ダウコーニング社製シリコーン熱伝導接着剤ＳＥ４４５０）にて接着された、温度を調整するデバイスとしてのペルチェ素子４（例えば、フェローテック社製ペルチェ素子９５００／０３５／０４０Ｂ）、ペルチェ素子４の基板２と対向する面に接着剤５（例えば、東レ・ダウコーニング社製シリコーン熱伝導接着剤ＳＥ４４５０）にて接着されたアルマイト処理を施したアルミ材等よりなる保持プレート６、保持プレート６のペルチェ素子４と対向する面に接着剤７（藤倉製ドータイトＤ５００等，熱伝導率〜１０Ｗ／ｍＫ）にて接着された周期分極反転を施された第１非線形材料８で構成されている。本実施の形態における第１非線形材料８は、例えば、マグネシウムをドープしたリチウムナイオベートより作製されており、位相整合温度は４９．１℃、光軸方向の長さは１２ｍｍである。ここで、波長の変換効率が最大となる温度を位相整合温度と呼ぶ。
【００１９】
保持プレート６には側面より挿入穴に第１サーミスタ９が挿入される。温度調整回路１０は、サーミスタ９の測定温度を読み取りながら、ペルチェ素子４の加熱／冷却を制御し、サーミスタ９の測定温度が一定になるように制御する。この時の温度を第１保持温度と称し、本実施の形態では４８．９℃として説明する。
【００２０】
第２波長変換モジュール１１は、基板１２、接着剤１３、ペルチェ素子１４、接着剤１５、保持プレート１６、接着剤１７、第２非線形材料１８、第２サーミスタ１９、温度調整回路２０より構成され、その構成は第１波長変換モジュール１と同様で、第２非線形材料１８の位相整合温度は第１非線形材料８と同じ４９．１℃であるが、第２非線形材料１８の光軸方向の長さが２６ｍｍであり、第２保持温度が４９．３℃に制御される点が第１波長変換モジュール１と異なる。
【００２１】
ファイバーレーザ２１等の外部機器から出射された入力基本波が入力され、入力基本波は第１集光レンズ２３によって集光されながら基本波である基本レーザ光２２として第１非線形材料８に入射する。本実施の形態においては入力基本波および基本レーザ光２２の波長が１０６４ｎｍであるとして説明する。
【００２２】
第１非線形材料８は、入射する基本レーザ光２２と位相整合することによって、変換波として２次高調波である波長のレーザ光をとりだすことができる。本実施の形態における２次高調波の波長は５３２ｎｍである。第１非線形材料８で変換された２次高調波である第１変換波２４は波長選択ミラー２５によって、変換されずに第１非線形材料８通過した基本レーザ光２２と分離抽出され、変換されずに通過した基本レーザ光２２は第２集光レンズ２６によって再度集光されながら第２非線形材料１８に入射する。第２非線形材料１８で変換された第２変換波２７も波長選択ミラー２８によって、変換されずに第２非線形材料１８を通過した基本レーザ光２２と分離抽出される。そして、第１変換波２４と第２変換波２７を合わせることにより出力される出力２次高調波が生成される。
【００２３】
以上のように、第１保持温度を位相整合温度に対して２℃小さく設定し、第２保持温度を位相整合温度に対して２℃高く設定することにより、第１変換波２４と第２変換波２７を合わせることにより出力される２次高調波の出力をある程度平均化することができ、雰囲気温度が変化しても、常に安定した変換効率を維持することができる。つまり、雰囲気温度が設定温度に温度制御可能な温度であった場合には、第１変換波２４も第２変換波２７も最適な出力を得ることができないが、雰囲気温度が変化して非線形材料の温度が設定温度よりずれたとしても、あらかじめ第１保持温度を位相整合温度に対して小さく設定し、第２保持温度を位相整合温度に対して高く設定することにより、合わせることにより出力される２次高調波の出力を平均化することができる。例えば、雰囲気温度が変化して制御温度が設定温度より１℃高くなるような場合、第１非線形材料８の温度は第１保持温度に対して位相整合温度に１℃近づき、第２非線形材料１８の温度は第２保持温度に対して位相整合温度に１℃離れるように温度制御される。そのため、第１変換波２４の出力は雰囲気温度が変化しない場合より大きくなり、第２変換波２７の出力は雰囲気温度が変化しない場合より小さくなり、結果として、合わせることにより出力される２次高調波の出力は平均化されることとなる。
【００２４】
以下、具体例について図２〜図４を用いて詳細に説明する。
図２は位相整合温度に温度制御した場合の雰囲気温度と変換波出力との関係を示す図であり、雰囲気温度２５℃で変換波出力が最大となるように、第１保持温度および第２保持温度を位相整合温度の４９．１℃に設定した場合の、雰囲気温度と第１変換波２４、第２変換波２７の出力の関係を示している。なお本実施の形態におけるファイバーレーザ２１から出射する基本レーザ光２２の出力は９Ｗである。
【００２５】
図２から、第１変換波２４、第２変換波２７いずれも雰囲気温度２５℃において、変換波出力が最大となっており、雰囲気温度２５℃では温度制御の整合性が保たれていることがわかる。また、第２非線形材料１８に入射する基本レーザ光２２は第１非線形材料８で波長変換されなかったレーザ光であり、第１非線形材料８に入射する基本レーザ光２２よりも第１変換波２４の分だけエネルギーが小さくなるため、第２非線形材料１８の長さを２６ｍｍと、第１非線形材料８の長さ１２ｍｍよりも長くすることで変換効率を高めている。
【００２６】
さらに図２からは、第１変換波２４、第２変換波２７とも、雰囲気温度が２５℃よりも小さくなった場合、大きくなった場合の両方で、出力が低下してしまうことがわかる。これは、雰囲気温度の変化に応じて、サーミスタ９の検出温度と第１非線形材料８、サーミスタ１９と第２非線形材料１８の光軸上の温度がずれてしまうためであり、温度制御が雰囲気温度に依存することがわかる。
【００２７】
加えて、第２変換波２７の出力が第１変換波２４の出力よりも雰囲気温度の変化に対して敏感になっているが、これは、第２非線形材料１８は第１非線形材料８よりも長く、分極反転回数が多いため、第１非線形材料８よりも位相整合できる許容温度が狭くなり、変換効率の位相整合温度との差に対する影響が大きくなるためである。
【００２８】
図３は実施の形態１における波長変換モジュール毎の雰囲気温度と変換波出力との関係を示す図であり、本実施の形態である、第１保持温度を４８．９℃、第２保持温度を４９．３℃にした場合の、雰囲気温度と第１変換波２４および第２変換波２７の出力の関係を示している。
【００２９】
図３に示すように、第１保持温度および第２保持温度はそれぞれ、第１非線形材料８は雰囲気温度５０℃で最大出力、第２非線形材料１８は雰囲気温度０℃で最大出力が得られるように調整した温度である。このように調整することで、０℃から５０℃の雰囲気温度において、第１変換波２４は雰囲気温度が高くなるほど出力が大きくなり、第２変換波２７は雰囲気温度が高くなるほど出力が小さくなる。そのため、雰囲気温度が変化して、一方の変換波の出力が高くなった場合には、他方の変換波の出力が小さくなり、合わせる変換波の出力の高低がある程度相殺され、出力２次高調波の出力が概ね一定となる。
【００３０】
図４は実施の形態１における効果を説明する図であり、雰囲気温度に対する、第１保持温度、第２保持温度とも４９．１℃にした場合の波長変換装置としての出力変換波である出力２次高調波の変換波出力、言い換えれば図２に示した第１変換波２４の変換波出力と第２変換波２７の変換波出力との合算値（従来技術）、および本実施の形態である第１保持温度を４８．９℃、第２保持温度を４９．３℃にした場合の波長変換装置としての出力２次高調波の変換波出力、言い換えれば図３に示した第１変換波２４の変換波出力と変換波２７の変換波出力との合算値（実施の形態１）の関係をそれぞれ示したものである。
【００３１】
図４から、第１保持温度、第２保持温度とも４９．１℃にした場合には、雰囲気温度の変化に応じて変換波出力が２５％変化してしまうのに対し、本実施の形態のように、第１保持温度を４８．９℃、第２保持温度を４９．３℃と異なる温度に設定することで、雰囲気温度が変化しても、変換波の出力変化を６％に抑制することが可能になったことがわかる。
【００３２】
本実施の形態では、第１非線形材料８が雰囲気温度５０℃で最大出力、第２非線形材料１８が雰囲気温度０℃で最大出力が得られるように調整したが、第１非線形材料８が雰囲気温度０℃で最大出力、第２非線形材料１８が雰囲気温度５０℃で最大出力が得られるように調整しても、本発明の一部の効果は発揮でき、変換波の出力変化を抑制することは可能であるが、以下の点で本実施の形態の方が優れている。
【００３３】
図２に示した第２変換波２７の出力特性をみると、雰囲気温度が０℃から２５℃の温度範囲での出力変化は、２５℃から５０℃の範囲での出力変化に比べて大きい。また、第１変換波２４の出力特性に関しても、第２変換波２７と比較するとその変化量は小さいが、低温側の出力変化が急峻な傾向は同じである。
【００３４】
出力特性が、最大出力が得られる温度の左右で非対称になるのは、第１非線形素子８および第２非線形素子１８の基材であるリチウムナイオベートが変換波である５３２ｎｍの光をわずかに吸収し、発熱するために、光軸上の温度が上昇するためである。
【００３５】
ここで、第１非線形素子８を例にとって説明すると、雰囲気温度が０℃から上昇していくと、雰囲気温度の上昇に引きずられ、第１非線形素子８の温度はわずかに上昇する。この第１非線形素子８の温度上昇によって位相整合がよくなり第１変換波２４の出力が増加する。出力が増加することで、リチウムナイオベートの吸収が多くなり、吸収による発熱によって光軸上の温度はより高くなり、より出力が増加する。一方、最大出力が得られる温度よりもさらに雰囲気温度が上昇すると、位相整合が悪くなり、第１変換波２４の出力は低下する。出力が低下することで、リチウムナイオベートの吸収が少なくなり、吸収による発熱が少なくなる。雰囲気温度の上昇に伴う光軸上の温度上昇効果を、吸収低下による温度低下の効果が緩和するため、雰囲気温度が変化しても、第１変換波２４の出力変化は低温側よりも緩慢となる。
【００３６】
上述の理由により、第１変換波２４の出力変化は出力最大出力が得られる雰囲気温度より低温側では急峻、高温側では緩慢な特性となる。第２変換波２７は、第２非線形材料１８が第１非線形材料８よりも長いので、この効果が顕著に現れる。
【００３７】
よって、本実施の形態のように、長い第２非線形材料１８が０℃の雰囲気で最大出力が得られるようにすることで、もっとも雰囲気温度の変化に対して変化が急峻な、第２非線形材料１８の低温側特性を使用することがなくなるので、波長変換装置として、より雰囲気温度の変化による出力変化の抑制を実現できる。
【００３８】
以上の説明では、各保持温度の位相整合温度との差の絶対値が同じ場合を例に説明したが、位相整合温度より高い保持温度の位相整合温度との差と、位相整合温度より低い保持温度の位相整合温度との差が異なる場合でも、各保持温度を位相整合温度に設定した場合に比べて、雰囲気温度に対する出力２次高調波の安定性を向上させることができる。
【００３９】
出力が最大または最小になる雰囲気温度についても、０℃と５０℃に限らず、位相整合温度から高温側と低温側の任意の２つの温度に設定可能である。
また、非線形材料の光軸方向の長さを異ならせる場合を例に説明したが、同じ長さにしても、保持温度を同じにした場合に比べて変換効率は一定となる。
【００４０】
（実施の形態２）
図５に実施の形態２に係る波長変換装置の構成を示す図を示す。
図５において、第１波長変換モジュール１および第２波長変換モジュール１１の構成は、第１非線形材料８、第２非線形材料１８とも光軸方向の長さが２６ｍｍであることを除き、実施の形態１の第１波長変換モジュール１、第２変換モジュール１１と同様である。
【００４１】
本実施の形態では、ファイバーレーザ２１より出射した基本レーザ光２２は、ハーフミラー２９によって、１：１に分割され、ハーフミラー２９を透過した基本レーザ光２２は、第１集光レンズ３０によって集光された後第１波長変換モジュール１に入射する。一方、ハーフミラー２９で反射した基本レーザ光２２は、折り返しミラー３１で折り返された後、第２集光レンズ３２によって集光され、第２波長変換モジュール１１に入射する。
【００４２】
第１波長変換モジュール１および第２変換モジュール１１からは、第１変換波２４、第２変換波２７と変換されなかった基本レーザ光２２が出射する。波長選択ミラー３３、３４によって、第１変換波２４、第２変換波２７は基本レーザ光２２から分離抽出される。
【００４３】
このように第１波長変換モジュール１と第２波長変換モジュール１１が並列に配置されている波長変換装置においても、第１の保持温度を位相整合温度より高い温度または位相整合温度より低い温度に設定し、第２の保持温度を位相整合温度より低い温度または位相整合温度より高い温度に設定することにより、雰囲気温度が変化しても、常に安定した変換効率を維持することができる。
【００４４】
例えば、実施の形態１と同様に、第１波長変換モジュール１の第１保持温度を雰囲気温度５０℃で最大出力がえられる４８．９℃、第２波長変換モジュール１１の第２保持温度を雰囲気温度０℃で最大出力が得られる４９．３℃とすることで、雰囲気温度０℃から５０℃の範囲で、出力変化の少ない波長変換装置を実現できる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、第１非線形材料８と第２非線形材料１８の長さが等しいので、第１保持温度を４９．３℃、第２保持温度を４８．９℃としても効果は同じである。
逆に、実施の形態１と同様に、非線形材料の光軸方向の長さを異ならせ、長さの長い方の非線形材料の保持温度を位相整合温度より高く設定し、長さの短い方の非線形材料の保持温度を位相整合温度より低く設定しても良い。
【００４６】
また、上記各実施の形態では、２つの波長変換モジュールを用いる場合を例に説明したが、複数の波長変換モジュールを用いてそれぞれの波長変換モジュールから変換波を出力させる構成にし、各波長変換モジュールの保持温度を位相整合温度から高低任意の温度に設定することでも、雰囲気温度が変化しても、常に安定した変換効率を維持することができる。
【００４７】
また、ペルチェ素子，サーミスタ，温度調整回路，保持プレートを組み合わせて温度調整部を構成する例を用いて説明したが、線形材料の温度制御を行う温度調整部の構成は任意であり、波長変換モジュール毎に温度制御できる構成であれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、雰囲気温度が変化しても、常に安定した変換効率を維持することができ、入力基本レーザ光を高調波レーザに変換して出力する波長変換装置および波長変換装置の温度設定方法等に有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１    第１波長変換モジュール
２    基板
３    接着剤
４    ペルチェ素子
５    接着剤
６    保持プレート
７    接着剤
８    第１非線形材料
９    サーミスタ
１０    温度調整回路
１１    第２波長変換モジュール
１２    基板
１３    接着剤
１４    ペルチェ素子
１５    接着剤
１６    保持プレート
１７    接着剤
１８    第２非線形材料
１９    サーミスタ
２０    温度調整回路
２１    ファイバーレーザ
２２    基本レーザ光
２３    第１集光レンズ
２４    第１変換波
２５    波長選択ミラー
２６    第２集光レンズ
２７    第２変換波
２８    波長選択ミラー
２９    ハーフミラー
３０    第１集光レンズ
３１    折り返しミラー
３２    第２集光レンズ
３３    波長選択ミラー
３４    波長選択ミラー
【図１】
2011090231.tif 000003
【図２】
2011090231.tif 000004
【図３】
2011090231.tif 000005
【図４】
2011090231.tif 000006
【図５】
2011090231.tif 000007