(57)【要約】【課題】フォトリフラクティブ効果が発生した場合であっても、その影響を受けることなく良好な特性で光波長変換を行うことを可能とする。【解決手段】ＬＤ１から出力される基本光の波長をＡＴＣ４を用いた温度制御によって一定波長に制御するとともに、ＳＨＧ素子２内部に発生した屈折率変化に基づく位相整合波長の変化を補償するようにＳＨＧ素子２の温度を変化させる温度制御を行うことで、位相整合条件が常に満足されるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射されたレーザ光を波長変換して波長変換光を発生させる非線形光学素子を含む光波長変換装置において、
前記レーザ光の波長を一定に制御する波長制御手段と、
前記非線形光学素子の温度を変化させて波長変換効率を最大化させる温度制御手段と
を備えることを特徴とする光波長変換装置。
【請求項２】
前記レーザ光の強度を制御することにより前記波長変換光の強度を一定に保持する強度制御手段を備え、
前記温度制御手段は、前記強度制御手段が前記レーザ光の強度を制御するための信号を用いて駆動される
ことを特徴とする請求項１に記載の光波長変換装置。
【請求項３】
前記温度制御手段の制御周期が前記強度制御手段の制御周期よりも長く設定されていることを特徴とする請求項２に記載の光波長変換装置。
【請求項４】
前記レーザ光を発生させるレーザ光源を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の光波長変換装置。
【請求項５】
入射されたレーザ光を波長変換して波長変換光を発生させる非線形光学素子を用いた光波長変換方法において、
前記レーザ光の波長を一定に制御するとともに前記非線形光学素子の温度を変化させることにより、波長変換効率を最大化させることを特徴とする光波長変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光波長変換装置および光波長変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非線形光学材料に特定の波長の光を入射して第二次高調波を発生させることで、光の波長変換を行う技術の研究開発が行われている。この第二次高調波発生（ＳＨＧ；Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）を効率良く行うためには、入力する光（以下、基本光と呼ぶ）と発生した第二次高調波（以下、ＳＨＧ光と呼ぶ）が位相整合することが重要であり、そのために非線形光学材料に周期分極反転構造を形成して、擬似位相整合をとる方法が広く用いられている。
【０００３】
第二次高調波発生の変換効率は、非線形光学材料（以下、ＳＨＧ素子と呼ぶ）の温度や屈折率、入力する基本光の波長などによって敏感に影響を受けることが知られており、こうした各種の要因によって、出力されるＳＨＧ光のパワーが不安定となることが問題となっている。例えば、
（１）環境温度が変化すると基本光の光源であるレーザダイオード（ＬＤ）の発振波長が変化して、位相整合条件が満たされなくなって変換効率が低下する。
（２）環境温度が変化するとＳＨＧ素子の位相整合条件自体が変化して、変換効率が低下する。
（３）上記のそれぞれの温度変化特性が異なるため、特定の温度でＳＨＧ光の出力を最適化していても、温度変化が生じると位相整合条件が一致しなくなって、変換効率が低下する。
【０００４】
これらの問題を解決するため、従来、次のような方法が提案されている。
例えば、特許文献１においては、ＬＤの温度変化によって基本光の波長が変化した場合に、この波長変化に合わせてＳＨＧ素子の温度を可変に制御し、位相整合条件を満足させるようにすることでＳＨＧ光の出力を安定化させている。
【０００５】
また、特許文献２においては、入力される基本光の波長をグレーティング（回折格子）を用いて固定するとともに、基本光と発生したＳＨＧ光のパワーをモニタすることによって、環境温度が変化してもＳＨＧ素子の温度が一定となるように制御し、位相整合条件を満足させてＳＨＧ光の出力を安定化させている。
【０００６】
ところで、ＳＨＧ素子に用いられる材料の一つであるニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３；以下、ＬＮ）は、光を照射することでその屈折率が変化するフォトリフラクティブ効果（光誘起屈折率変化あるいは光損傷ともいう）を有する材料として知られている。フォトリフラクティブ効果は、材料中の不純物等から光照射によって発生した電荷が材料内を移動して電場を形成し、この電場によって電気光学効果を介して屈折率変化が誘起されることなどに基づくものである。
【０００７】
このようなメカニズムによることから、光強度が大きくなるとフォトリフラクティブ効果が生じ易くなる。特に、ＳＨＧ素子に光導波路を形成して光を光導波路に局所的に閉じ込めることによって高い変換効率を得る（第二次高調波発生の変換効率は、入力する基本光の光パワー密度の２乗で増加する）ようにした、光導波路型のＳＨＧ素子においては、光導波路部分の光のパワー密度が大きくなるため、顕著にフォトリフラクティブ効果が発生すると考えられる。
【０００８】
フォトリフラクティブ効果によってＳＨＧ素子の屈折率が変化すると、上記したように位相整合条件がずれて、ＳＨＧ光の変換効率が低下してしまうことになるが、従来、この問題に対しては、
（ａ）フォトリフラクティブ効果の原因である材料中の電荷の移動などは、熱によって緩和するため、ＳＨＧ素子を例えば１００℃以上の温度に保持して動作させることで、フォトリフラクティブ効果による屈折率変化を緩和させ、屈折率を元に戻すことができる。この結果、ＳＨＧ光の出力が安定化される。
（ｂ）フォトリフラクティブ効果の原因となる不純物や格子欠陥を除去する、またはマグネシウムやスカンジウムなどの特定の物質を材料中に添加するなどの方法によって、フォトリフラクティブ効果の発生自体を低減する。
（ｃ）ＳＨＧ光の出力が低下した場合、入力する基本光すなわちＬＤ光強度を上げることで、出力の低下分を補う。
などの対策がとられていた。
【特許文献１】特開平５−５３１６３号公報
【特許文献２】特開２００１−１８３７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記（ａ）の方法は、バルク型のＳＨＧ素子には適用できるが、光導波路型のＳＨＧ素子には適用できないという問題がある。すなわち、光導波路型のＳＨＧ素子では、ＳＨＧ光の出力の取り出しに光ファイバを用い、光ファイバと光導波路（ＳＨＧ素子）との光結合にバットジョイントまたはレンズ結合を採用していることから、光ファイバの被覆やバットジョイントの接着剤の耐熱性を確保しなければならず、また、室温で光軸調整を行った後に光結合部が高温に晒されると、光軸ずれが発生してＳＨＧ光の取り出し光強度が低下してしまうからである。
【００１０】
また、（ｂ）の方法を用いても、フォトリフラクティブ効果を完全になくすことは困難であり、そのための材料製造コストの増大を招いてしまう。
また、（ｃ）の方法では、ＬＤの出力強度には上限があるため、ある程度以上にフォトリフラクティブ効果が生じてしまうと、ＳＨＧ光の出力光強度の低下をＬＤ光強度の増加でまかないきれなくなって、ＳＨＧ光の出力を安定させることができなくなるという問題がある。
【００１１】
このように、従来はフォトリフラクティブ効果による屈折率変化が第二次高調波発生などの光波長変換に与える影響を完全に排除することができなかった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フォトリフラクティブ効果が発生した場合であっても、その影響を受けることなく良好な特性で光波長変換を行うことが可能な光波長変換装置および光波長変換方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、入射されたレーザ光を波長変換して波長変換光を発生させる非線形光学素子を含む光波長変換装置において、前記レーザ光の波長を一定に制御する波長制御手段と、前記非線形光学素子の温度を変化させて波長変換効率を最大化させる温度制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
この光波長変換装置の作用を説明する。波長変換光が最も効率的に出力されるのは、入射されるレーザ光（波長λとする）と発生した波長変換光との間に位相整合条件が成り立っている場合である。位相整合条件を満たす波長（波長λｃとする。以下、位相整合波長と呼ぶ）は、非線形光学素子の屈折率（入射レーザ光の実効屈折率ｎωおよび波長変換光の実効屈折率ｎ２ω）と非線形光学素子の分極反転周期Λとによって決まる。分極反転周期Λは固定であるので、非線形光学素子の屈折率が変化しなければ位相整合波長λｃは一定である。本光波長変換装置では、波長制御手段により、入射レーザ光の波長λをこの一定値の位相整合波長λｃと一致するように制御している。
【００１４】
ここで、非線形光学素子の内部でフォトリフラクティブ効果が発生し、非線形光学素子の屈折率が変化（変化量をΔｎとする）すると、上記の関係から位相整合波長λｃも変化し、位相整合条件が満たされなくなることになる。一方、非線形光学素子の屈折率は温度依存性を有しているから、非線形光学素子の温度が変化するとその屈折率が変化する。本光波長変換装置では、温度制御手段により、非線形光学素子の温度を変化させ、それによる屈折率の変化量が、上記フォトリフラクティブ効果による屈折率変化を打ち消すだけの量、すなわち−Δｎとなるように制御を行っている。これによって、位相整合波長は元の波長λｃに戻るので、位相整合条件が満たされることになる。
【００１５】
このように、本発明によれば、入射レーザ光の波長を一定に制御するとともに、非線形光学素子内部に生じた屈折率変化をキャンセルするように非線形光学素子の温度を変化させる制御を行っているので、フォトリフラクティブ効果が発生した場合でも、位相整合された状態を維持することができ、波長変換効率が最大化されて光波長変換の良好な特性を実現することが可能である。
なお、非線形光学素子は特定の熱膨張率を有しているので、非線形光学素子の温度を変化させた場合、厳密には分極反転周期Λの値も変化する。したがって、非線形光学素子の上記温度制御において実際に必要とされる温度変化量は、それによる屈折率の変化量が−Δｎ＋α（αは分極反転周期Λの変化分を補償する値）となる値である。しかしながら、分極反転周期Λの変化量は微少でありαの値もΔｎに比べて小さいので、ここでは非線形光学素子の熱膨張・収縮の影響について、詳しく論じないこととする。
【００１６】
また、上記光波長変換装置において、前記レーザ光の強度を制御することにより前記波長変換光の強度を一定に保持する強度制御手段を備え、前記温度制御手段は、前記強度制御手段が前記レーザ光の強度を制御するための信号を用いて駆動されることを特徴とする。
【００１７】
本発明では、上記した入射レーザ光の波長制御と非線形光学素子の温度制御を行うことに加えて、波長変換光の出力をモニタして、その波長変換光の強度が一定となるように、入射レーザ光の強度が制御されている。この場合に、非線形光学素子の温度制御と入射レーザ光の強度制御とを別系統の制御信号を用いて行うと、この温度制御と強度制御はともに波長変換光の出力強度に影響を与えるものであることから、制御結果が発散することが起こり得る。そこで本発明においては、非線形光学素子の温度制御を、入射レーザ光の強度制御に用いる制御信号を用いて行うようにしている。これにより、安定した制御を実現することが可能となる。
【００１８】
また、上記光波長変換装置において、前記温度制御手段の制御周期が前記強度制御手段の制御周期よりも長く設定されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、入射レーザ光の強度制御と非線形光学素子の温度制御とを異なる制御周期により行うことで、互いの制御結果が影響を及ぼし合い、制御が発散してしまうことをさらに起こり難くしている。ここで、一般に温度制御における時定数は秒オーダーであることから、温度制御の周期をこの時定数程度とし、強度制御の周期をそれよりも早くする（すなわち温度制御の周期が強度制御の周期よりも長い）ことが好ましい。そのようにすることによって、位相整合条件が上記時定数程度の時間安定性で最適制御されるとともに、当該制御された位相整合条件において十分に安定して波長変換光の強度が制御されることになる。これにより、さらに安定した制御を実現することが可能となる。
【００２０】
また、上記光波長変換装置において、前記レーザ光を発生させるレーザ光源を備えることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、光波長変換装置にレーザ光源が内蔵されていることによって、レーザ光を安定して非線形光学素子に入射させることができ、安定した制御を実現することが可能である。また、光波長変換装置のコンパクト化を達成することもできる。
【００２２】
また、本発明にかかる光波長変換方法は、入射されたレーザ光を波長変換して波長変換光を発生させる非線形光学素子を用いた光波長変換方法において、前記レーザ光の波長を一定に制御するとともに前記非線形光学素子の温度を変化させることにより、波長変換効率を最大化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、フォトリフラクティブ効果が発生した場合であっても、その影響を受けることなく良好な特性で光波長変換を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による光波長変換装置の構成図である。
【００２５】
ＬＤ１は、基本光であるレーザ光を発生させるレーザダイオード（半導体レーザ）であり、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ；出力コントローラ）５とＡＴＣ（Ａｕｔｏ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ；温度コントローラ）４によってそれぞれ出力パワーと温度が制御されている。ＡＴＣ４の温度制御により、ＬＤ１の発振波長はλ１＝１１２０ｎｍに保持されている。
【００２６】
ＳＨＧ素子２は、入射光の波長変換を行う非線形光学材料であり、周期分極反転構造と光導波路とを形成したＬＮ（ＬｉＮｂＯ３）を用いる。ＬＤ１からの基本光はＳＨＧ素子２の光導波路に入力され、周期分極反転構造によって擬似位相整合がとられてＳＨＧ光（波長λ２＝５６０ｎｍ）が発生し、発生したＳＨＧ光は光導波路から出力される。
【００２７】
ＳＨＧ素子２から出力されるＳＨＧ光は、ハーフミラー６を介して本光波長変換装置の出力として外部に取り出される。ＳＨＧ光の一部はハーフミラー６からＰＤ７へ取り込まれる。
【００２８】
ＰＤ７は、ＳＨＧ光の出力をモニタするためのフォトダイオード（受光器）であり、受光したＳＨＧ光を電気信号に変換することによりＳＨＧ光のパワーが測定される。この測定結果は、ＬＤ１とＳＨＧ素子２の制御において用いられる。
【００２９】
ＡＰＣ５は、ＰＤ７の測定結果に基づいて、ＬＤ１の出力パワーを制御する。具体的には、ＰＤ７の測定結果によりＳＨＧ光の出力が低下したことが検知されると、ＬＤ１の出力パワーを増加させるようにＬＤ１の駆動電流を制御し、またＰＤ７の測定結果によりＳＨＧ光の出力が上昇したことが検知されると、ＬＤ１の出力パワーを減少させるようにＬＤ１の駆動電流を制御する。
【００３０】
一方、ＳＨＧ素子２はＡＴＣ３によって素子の温度が制御されている。この温度制御により、次に説明するようにＳＨＧ素子２内における基本光とＳＨＧ光の位相整合を実現する。ＡＴＣ３にはＡＰＣ５から出力される制御信号が入力され、この制御信号に従ってＳＨＧ素子２の温度制御が行われるようになっている。
【００３１】
図２は、本光波長変換装置の動作原理を説明する図である。図２（ａ）および（ｂ）において、横軸はＳＨＧ素子２へ入射される基本光の波長、縦軸は当該波長にて得られるＳＨＧ光の光強度（相対値）を表している。
【００３２】
ＳＨＧ光は、基本光とＳＨＧ光の間に位相整合条件が成り立っている場合に最大の出力を得ることができる。周期分極反転構造を用いた擬似位相整合における位相整合条件は、次式で与えられる。
Λ＝λ／｛２・（ｎ２ω−ｎω）｝
上式において、ΛはＳＨＧ素子２の分極反転周期、λはＳＨＧ素子２へ入射される基本光の波長、ｎ２ωはＳＨＧ素子２のＳＨＧ光に対する実効屈折率、ｎωはＳＨＧ素子２の基本光に対する実効屈折率である。なお、分極反転周期Λは、ＳＨＧ素子２に形成された物理的な構造の長さであり、固定値である。
【００３３】
基本光の波長λを変化させていくと、上記位相整合条件を満たす波長、すなわち位相整合波長λｃにおいて、ＳＨＧ光の光強度は最大となる。本実施形態では、λｃ＝λ１≡１１２０ｎｍとなるように、位相整合条件が選ばれている。基本光の波長λが位相整合波長λｃからずれるとＳＨＧ光の光強度は減少する。図２（ａ）の点線で表した曲線（波長変換曲線）に、この様子が示されている。
【００３４】
ここで、ＳＨＧ素子２にはＬＮを用いており、基本光の入力によって、基本光が伝搬される光導波路部分若しくはその近傍に、フォトリフラクティブ効果に基づく屈折率変化が誘起されたとする。すると、上記ＳＨＧ光と基本光の実効屈折率ｎ２ω、ｎωが変化するから、上式の位相整合条件を満たす位相整合波長λｃは、その屈折率変化に応じて変化することになる。その結果、図２（ａ）において点線で示した波長変換曲線は、波長方向にシフトする。変化後の波長変換曲線を図２（ａ）の実線で示す。なお、ここでは、ＬＮにおけるフォトリフラクティブ効果の屈折率変化は負であるので、位相整合波長は短波長側に変化している。
【００３５】
さて、波長変換曲線が上記のようにシフトしても、ＬＤ１の出力光波長は上述のとおり一定値になるようＡＴＣ４によって制御されているから、この出力光波長λ１と波長変換曲線のピークは一致せず（すなわち位相整合条件が成り立っていない）、ＳＨＧ光の光強度は、シフトした波長変換曲線の出力光波長λ１における値に減少することとなる。
【００３６】
本光波長変換装置は、上記のようにして変化してしまった位相整合波長λｃをＳＨＧ素子２の温度を変化させることによって補償し、位相整合波長が元の波長（λｃ＝λ１≡１１２０ｎｍ）に復元するようにＡＴＣ３を用いて温度制御を行う。
【００３７】
すなわち、上式の位相整合条件を温度で微分して得られる位相整合波長λｃの温度依存性は、ＳＨＧ素子２の材料であるＬＮの屈折率の温度依存性に基づいて、およそ０．００７ｎｍ／℃の値を有している。したがって、この位相整合波長の温度依存性に従いＳＨＧ素子２の温度を変化させることで、位相整合波長λｃを元の波長、すなわち出力波長が一定値に波長制御されているＬＤ１からの基本光の波長λ１、に復元することができるのである。図２（ｂ）は、このときの波長変換曲線の変化する様子を示している。フォトリフラクティブ効果により図２（ｂ）の点線の状態にシフトしていた波長変換曲線は、ＳＨＧ素子２の温度を変化（ここでは上昇）させることで、同図実線で示される状態に復元される。
【００３８】
ただし、実際のＡＴＣ３による温度制御では、ＳＨＧ素子２から出力されるＳＨＧ光の光強度が最大になるように最適温度を決めるという方法で、制御を行えばよい。本光波長変換装置では、具体的には、ＰＤ７でＳＨＧ光の出力をモニタし、このモニタ結果に基づいてＡＰＣ５によりＬＤ１の出力パワーを制御していることは上述したが、このＡＰＣ５による制御信号をＡＴＣ３へも入力して、ＡＴＣ３を制御する。
【００３９】
例えば、ＳＨＧ光の出力が低下したことが検知された場合に、ＡＰＣ５からは上述したようにＬＤ１の出力パワーを増加させるようにＬＤ１の駆動電流を変化させるための制御信号が出力される。この制御信号がＡＴＣ３に入力されると、ＡＴＣ３は、ＳＨＧ素子２の温度を低温側または高温側のどちらか（いずれの側かは任意である）に微少量だけ変化させる。このとき、当該温度変化によってさらにＳＨＧ光の出力が低下し、ＡＰＣ５からさらにＬＤ１の出力パワーを増加させる制御信号が出力された場合には、図２の波長変換曲線が元の波長からより一層離れる方向に変化したことを意味するので、ＡＴＣ３はＳＨＧ素子２の温度を逆方向に変化させる。これにより、波長変換曲線は元の波長に近づくことになる。その後、その方向への温度制御を続ければ、波長変換曲線のピークが位相整合波長と一致する状態が実現される。もし再びＳＨＧ光の出力が低下したら、波長変換曲線が上記一致状態を通り過ぎてシフトしてしまったことを意味するので、温度制御の方向を逆転させればよい。
【００４０】
なおここで、ＡＴＣ３によるＳＨＧ素子２の温度制御は、例えば０．０５〜２０Ｈｚ、より好ましくは０．１〜５Ｈｚ程度で行うのがよい。これは、フォトリフラクティブ効果による屈折率変化は分オーダーで生じ、またＳＨＧ素子２の温度変化は秒オーダーの時定数を有することによる。
一方、ＡＰＣ５によるＬＤ１の出力パワー制御を、ＡＴＣ３によるＳＨＧ素子２の温度制御と同程度の周期で行うと、場合によっては制御が発散することもある。そこで、ＡＰＣ５におけるＬＤ１の出力パワー制御は、上記温度制御の周期と十分に異なる周期、例えば１／１００以下とすることが好ましく、１／５００以下であればより好ましい。そのため、ＡＰＣ５によるＬＤ１の出力パワー制御は、通常０．２〜５０ｋＨｚ程度がよく、０．５〜２０ｋＨｚであればより好ましい。
【００４１】
ＳＨＧ素子２の温度制御の周期とＬＤ１の出力パワー制御の周期を上記のように定めれば、ＳＨＧ素子２における位相整合条件がＬＤ１の出力パワー制御よりも十分にゆっくりとした周期で安定することになる。すなわち、ＬＤ１の出力パワー制御にとって見れば、ＳＨＧ素子２の温度は時間的にほぼ一定であり、常に位相整合条件が満足された状態が実現されている。したがって、ＳＨＧ素子２の温度制御により発生するＳＨＧ光強度の揺らぎを、ＬＤ１の出力パワーを制御することで補償することが可能となり、これにより、ＳＨＧ光の出力強度を常時一定に保つことができる。
【００４２】
図３は、本光波長変換装置のデモンストレーション結果の一例を模式的に示したものである。比較のため、従来の光波長変換装置の結果も示している。
同図において、横軸はＳＨＧ素子２への基本光の入力を開始してからの経過時間、左の縦軸はＳＨＧ素子２の位相整合温度、右の縦軸は測定されたＳＨＧ光の出力パワーをそれぞれ表している。ここで、位相整合温度とは、基本光の波長を一定としたときに、上述した位相整合条件を表す式が満足されるＳＨＧ素子２の温度のことである。
【００４３】
図３によれば、ＳＨＧ素子２へ基本光の入力を開始した直後は、位相整合温度は３５．４℃程度である。ＡＴＣ３を用いてＳＨＧ素子２をこの温度に制御することにより最大のＳＨＧ光出力が得られ、その出力パワーはおよそ１５ｍＷである。ここで、時間が経過するにつれて、位相整合温度は徐々に３６．４℃程度まで上昇を続けていくことが分かる。
【００４４】
従来は、上記のように位相整合温度が変化しても、ＳＨＧ素子２の温度は初期状態と同じ温度（すなわち図３の例では３５．４℃程度）に制御されていたため、波長変換曲線は図２（ａ）の実線に示した状態に置かれたままであり、その結果、位相整合温度が時間とともに変化するのに応じて、ＳＨＧ光の出力パワーは低下していた（図３の点線のグラフ）。
【００４５】
本光波長変換装置では、位相整合温度が図３のように時間変化するのに追随してＳＨＧ素子２の温度を変化させることによって、常にＳＨＧ素子２の温度が位相整合温度と一致するように温度制御を行っている。したがって、位相整合条件が常に満足されることとなるので、ＳＨＧ光の出力パワーは最大の値を維持し続けることができる（図３の実線のグラフ）。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、ＬＤ１から出力される基本光の波長をＡＴＣ４を用いた温度制御によって一定波長に制御するとともに、ＳＨＧ素子２内部に発生した屈折率変化に基づく位相整合波長の変化を補償するようにＳＨＧ素子２の温度を変化させる温度制御を行うことで、位相整合条件が常に満足されるようにしている。これにより、ＳＨＧ光の最大出力を得ることができ、光波長変換を良好な特性にて実現可能である。
【００４７】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本発明はＳＨＧすなわち第二高調波発生に限定されるものではなく、第三高調波発生（ＴＨＧ；Ｔｈｉｒｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）や、より高次の高調波発生、和周波発生、差周波発生などにも適用可能である。
【００４８】
また、非線形光学素子の材料、基本光の波長、分極反転周期、非線形光学素子の制御温度などは、発生させる高調波に応じて適宜設定することができる。
また、ＬＤ１は、光波長変換装置に内蔵させずに、外部光源としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態による光波長変換装置の構成図である。
【図２】図１の光波長変換装置の動作原理を説明する図である。
【図３】図１の光波長変換装置のデモンストレーション結果の一例を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…ＬＤ（レーザダイオード）  ２…ＳＨＧ素子  ３、４…ＡＴＣ（温度コントローラ）  ５…ＡＰＣ（出力コントローラ）  ６…ハーフミラー  ７…ＰＤ（フォトダイオード）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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