(57)【要約】【課題】本発明は、光軸合わせの工数と時間とを軽減することができる波長変換素子を提供する。そして、本発明は、この波長変換素子を用いたレーザ装置及び写真処理装置を提供する。【解決手段】本発明の波長変換素子３１は、非線形光学結晶から成る基板３１１と、基板３１１の一方面に形成された複数の光導波路３１２と、基板３１１の一方面であって複数の光導波路３１２の一方端に形成され、複数の光導波路３１２を光学的に結合する合波部３１ｂと、複数の光導波路３１２のそれぞれに形成され、互いに異なる位相整合波長で非線形光学結晶の非線形分極を利用して第２高調波を生成する複数の第２高調波生成部３１ｃとを備える。【選択図】図４
2007147688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非線形光学結晶から成る基板と、
前記基板の一方面に形成された複数の光導波路と、
前記基板の一方面であって前記複数の光導波路の一方端に形成され、前記複数の光導波路を光学的に結合する合波部と、
前記複数の光導波路のそれぞれに形成され、互いに異なる位相整合波長で非線形光学結晶の非線形分極を利用して第２高調波を生成する複数の第２高調波生成部とを備えること
を特徴とする波長変換素子。
【請求項２】
前記合波部は、前記複数の光導波路のうちの一の光導波路に、互いに異なる複数の位置で他の複数の光導波路を光学的に結合する複数の結合部を備えること
を特徴とする請求項１に記載の波長変換素子。
【請求項３】
レーザ光を生成して射出するレーザ光源と、前記レーザ光源から射出されたレーザ光が入射され該入射されたレーザ光を第２高調波に変換して射出する波長変換素子とを備えるレーザ装置において、
前記波長変換素子は、請求項１又は請求項２に記載の波長変換素子であること
を特徴とするレーザ装置。
【請求項４】
第１方向に被露光媒体を搬送する搬送部と、前記第１方向に直交する第２方向に赤色、緑色及び青色の各レーザ光を走査させて前記被露光媒体を露光するレーザ露光装置とを備える写真処理装置において、
前記レーザ露光装置は、
赤色、緑色及び青色の各レーザ光をそれぞれ生成して射出する３個のレーザ装置と、
前記３個のレーザ装置のそれぞれから射出される赤色、緑色及び青色の各レーザ光における光強度を露光すべき画像データに応じて変調する変調部と、
第１方向に搬送される被露光媒体に対して前記第１方向に直交する第２方向に前記変調部で変調された赤色、緑色及び青色の各レーザ光を走査させて前記被露光媒体を露光する露光部とを備え、
前記３個のレーザ装置のうちの少なくとも１つが請求項３に記載のレーザ装置であること
を特徴とする写真処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射されたレーザ光を第２高調波に変換して射出する波長変換素子に関する。そして、本発明は、該波長変換素子を用いたレーザ装置及び写真処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ露光装置を露光エンジンとして採用する写真処理装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この写真処理装置では、カラー画像を生成するために、光の色の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各レーザ光をそれぞれ生成して射出する３個のレーザ装置が必要である。赤色や近赤外のレーザ光を発光する半導体レーザは、比較的安価であり、入手容易である等の理由から、赤色のレーザ光を射出するレーザ装置には、赤色のレーザ光を発光する半導体レーザがそのまま光源として採用され、緑色や青色のレーザ光を射出するレーザ装置には、近赤外のレーザ光を発光する半導体レーザ、及び、近赤外のレーザ光から第２高調波の緑色や青色のレーザ光を生成するＳＨＧ（second harmonic generation）素子が採用されている。例えば、波長５３０ｎｍの緑色のレーザ光は、半導体レーザで波長１０６０ｎｍのレーザ光を発光させ、ＳＨＧ素子でこのレーザ光から波長５３０ｎｍの第２高調波のレーザ光を生成することで得ている。
【０００３】
そして、近年では、ＳＨＧ素子は、バルク型に較べて変換効率が高いことから、擬似位相整合（quasi-phase matching、以下、「ＱＰＭ」と略記する。）の技術を生かしたＱＰＭ−ＳＨＧ素子が採用されている。このＱＰＭ−ＳＨＧ素子としては、例えば、周期分極反転ニオブ酸リチウム（periodically poled LiNbO3、以下、「ＰＰＬＮ」と略記する。）素子がある。このＰＰＬＮ素子は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）から成る基板の主面に一方向へ形成される光導波路を備えると共に、この光導波路に、基板の厚み方向への複数の分極領域が光導波路方向に周期的にかつ交互に逆極性で形成されることで構成される。
【０００４】
このＱＰＭ−ＳＨＧ素子は、周期構造を基本としているため、波長依存性が高く基本光の波長変動に対する出力変動が大きい。例えば、この基本光の波長変動の許容範囲は、約０．１ｎｍ〜０．２ｎｍである。なお、基本光は、第２高調波に変換される元の光である。このため、所望の第２高調波の波長、即ち、基本光の波長に適合するように、ＱＰＭ−ＳＨＧ素子の位相整合波長が設計される。従って、この設計された位相整合波長のレーザ光が入射される場合には、設計値の位相整合波長と実際に入射されたレーザ光（基本光）の波長とが一致して波長の整合性が取れるため、レーザ光から第２高調波のレーザ光へ変換する変換効率は、所望の結果となるが、この設計された位相整合波長から外れた波長のレーザ光が入射される場合には、波長の整合性が取れていないため、変換効率が所望の結果とならず減少することになる。
【０００５】
そして、このＱＰＭ−ＳＨＧ素子は、半導体製造プロセスを利用して量産されるものであるところ、量産された個々のＱＰＭ−ＳＨＧ素子にはばらつき（個体差）が生じる可能性があり、半導体レーザにＱＰＭ−ＳＨＧ素子を組み付けて緑色や青色のレーザ装置を製造すると、波長の整合性が取れずに所望の光強度の出力が得られないレーザ装置が製造される可能性があり、レーザ装置の歩留まりが悪くなるという不都合があった。
【０００６】
このため、従来では、図７に示すように、緑色や青色のレーザ装置６００に用いられるＱＰＭ−ＳＨＧ素子６０１は、ニオブ酸リチウムから成る基板６１１の主面に一方向への複数の光導波路６１２（図７に示す例では、５つの光導波路６１２−１〜６１２−５）が形成されると共に、これら複数の光導波路６１２のそれぞれに、基板６１１の厚み方向への複数の分極領域６１３（図７に示す例では、１つの光導波路６１２−ｘに５つの分極領域６１３−ｘ１〜６１３−ｘ５、ｘ＝１、２、３、４、５）が光導波路方向に周期的にかつ交互に逆極性に形成されて構成されており、複数の光導波路６１２がそれぞれ互いに異なる位相整合波長となるように構成される。例えば、緑色のレーザ装置６００に用いられるＱＰＭ−ＳＨＧ素子６０１では、光導波路６１２−１、６１２−２、６１２−３、６１２−４、６１２−５は、それらの位相整合波長がそれぞれ波長１０６２、波長１０６１、波長１０６０、波長１０５９、波長１０５８用となるように形成される。なお、図７では、光導波路６１２−２、６１２−３、６１２−４における複数の分極領域の符号は、紙面のスペースの都合上、省略されている。
【０００７】
このようなＱＰＭ−ＳＨＧ素子６０１を構成することにより、製造の際にばらついたとしても複数の光導波路６１２における各位相整合波長が同一の方向にずれることから、複数の光導波路６１２のうち何れかの光導波路６１２が設計値の位相整合波長を持つように製造され得るので、この光導波路６１２を用いることにより、波長の整合性を取ることができ所望の光強度で出力するレーザ装置６００が製造可能となる。
【０００８】
一方、ＳＨＧ素子とは、異なる技術分野である多波長光源が例えば特許文献２及び特許文献３に開示されている。図８は、特許文献２及び特許文献３に開示の多波長光源の構成を示す図である。図８（Ａ）は、特許文献２の多波長半導体光源であり、図８（Ｂ）は、特許文献３の多波長光源である。
【０００９】
この特許文献２に開示の多波長半導体光源７００は、複数の波長を含む光を射出するもので、従来では、複数の光源、各光源から射出される光をそれぞれ導波する複数の光ファイバ、各光ファイバからの光を合波する合波器、及び、合波器で合波された光を導波する出力用光ファイバの各個別部品で多波長光源を構成していたところ、この構成の多波長光源ではこれら各個別部品の結合や調整に工数や時間がかかりコストアップや装置の大型化を招くという問題点を有しているので、この問題点を解決すべく、図８（Ａ）に示すように、基板７０１と、基板７０１上に形成されると共に波長の異なる光を発生する複数の半導体発光素子７０２〜７０４と、一端が複数の半導体発光素子７０２〜７０４のそれぞれに結合されるようにして基板７０１上に形成される複数の光導波路７０５〜７０７と、複数の光導波路７０５〜７０７のそれぞれの他端に結合した状態で基板７０１上に形成され、複数の光導波路７０５〜７０７からの光を合波して出力する合波器７０８と、合波器７０８に結合されるようにして基板７０１上に形成され、合波器７０８により合波された光を出力する共通光出力導波路７０９とを備えて構成され、半導体発光素子７０２〜７０４、光導波路７０５〜７０７、合波器７０８及び共通光出力導波路７０９を同一基板７０１上に形成して一体化することによって、上記問題点を解決している。
【００１０】
そして、特許文献３に開示の多波長光源８００は、特許文献２に開示の多波長半導体光源７００に対し主に光導波路に半導体レーザの外部共振器として機能する光ファイバグレーティング（fiber bragg grating、以下、「ＦＢＧ」と略記する。）が形成されている点が相違している。この多波長光源８００は、複数の波長を含む光を射出するもので、製造が容易でブラッグ波長として利用可能な波長範囲が広いＦＢＧを複数の光導波路に形成することができる多波長光源を提供することを目的に為された技術であり、図８（Ｂ）に示すように、基板８１２と、基板８１２上に形成された光導波路８１４と、共通導波路８２８及びこの共通導波路８２８から分岐する複数の分岐路８３０ａ〜８３０ｄを備える合波器８１６と、半導体光増幅器をアレイ状に設けた半導体光増幅器アレイ８１８と、フォトダイオード等の受光器をアレイ状に設けた半導体光増幅器アレイ８１８のモニタ用の受光器アレイ８２０とを備えている。そして、この多波長光源８００の光導波路８１４は、複数並設されたコア８２２ａ〜８２２ｄを備え、コア８２２ａ〜８２２ｄそれぞれのコア幅と屈折率とが変更されて、コア８２２ａ〜８２２ｄそれぞれの実効屈折率が異なるように設計されており、コア８２２ａ〜４２２ｄそれぞれに等しい周期のグレーティング８２６ａ〜８２６ｄが形成されている。この多波長光源８００は、コア８２２のコア幅と屈折率とを変更することによってブラッグ波長として利用可能な波長範囲を広げる一方、グレーティング８２６の周期を等しくすることによって容易に製造可能としている。
【特許文献１】特開２００５−０５０８４３号公報
【特許文献２】特開２００２−３２３６２８号公報
【特許文献３】特開２００３−３１５５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、図７に示すレーザ装置６００は、半導体レーザ６２１、集光レンズ６２２及びＦＢＧ６２３を備えるレーザ光源装置６０２と、ＱＰＭ−ＳＨＧ素子６０１と、１組のコリメータレンズ６３１及び集光レンズ６３２を備える出力光学系６０３とを備えて構成され、半導体レーザ６２１から射出されたレーザ光は、集光レンズ６２２及びＦＢＧ６２３を介して、ＱＰＭ−ＳＨＧ素子６０１に入射され、ＱＰＭ−ＳＨＧ素子６０１でこの入射されたレーザ光から第２高調波のレーザ光が生成され、この生成された第２高調波のレーザ光は、１組のコリメータレンズ６３１及び集光レンズ６３２を介してレーザ装置６００の出力光として射出される。このため、これらレーザ光源装置６０２、ＱＰＭ−ＳＨＧ素子６０１及び出力光学系６０３の各部品を組み付けてレーザ装置６００を製造する場合、レーザ光源装置６０２の位置やＱＰＭ−ＳＨＧ素子６０１の位置や出力光学系６０３の位置を調整することによって、ＱＰＭ−ＳＨＧ素子６０１の製造後において設計値の位相整合波長に合った適切な光導波路６１２、例えば光導波路６１２−２の光軸に、レーザ光源装置６０２の光軸及び出力光学系６０３の光軸とを合わせる必要があった。このため、光軸合わせに工数と時間がかかるという不都合があった。
【００１２】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、光軸合わせの工数と時間とを軽減することができる波長変換素子を提供することを目的とする。そして、本発明は、この波長変換素子を用いたレーザ装置及び写真処理装置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】
【００１３】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。即ち、本発明の一態様に係る波長変換素子は、非線形光学結晶から成る基板と、前記基板の一方面に形成された複数の光導波路と、前記基板の一方面であって前記複数の光導波路の一方端に形成され、前記複数の光導波路を光学的に結合する合波部と、前記複数の光導波路のそれぞれに形成され、互いに異なる位相整合波長で非線形光学結晶の非線形分極を利用して第２高調波を生成する複数の第２高調波生成部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、互いに異なる位相整合波長で複数の光導波路が形成されると共に、これら複数の光導波路がその一方端に形成された合波部で光学的に結合される。このため、何れの光導波路が選択されたとしても、１つの合波部から第２高調波が射出されるので、波長変換素子の出力側の光軸と出力光学系の光軸とが一致するように波長変換素子の配設位置と出力光学系の配設位置とを予め設定することができるから、波長変換部素子の光軸と出力光学系の光軸との光軸合わせの工程及び時間が不要となる。
【００１５】
さらに、上述の波長変換素子において、前記合波部は、前記複数の光導波路のうちの一の光導波路に、互いに異なる複数の位置で他の複数の光導波路を光学的に結合する複数の結合部を備えることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、一の光導波路に、互いに異なる複数の位置で他の複数の光導波路が光学的に結合されているので、複数の光導波路が一括に光学的に結合される場合に較べて、結合部で光学的に結合される光導波路の個数が少なくなる。このため、設計値の位相整合波長に合った１つの光導波路から入射された基本光の変換後における第２高調波の光は、結合部で、当該波長変換素子の出力となる光導波路ではない光導波路への分散が抑制される。従って、第２高調波の光における結合部の損失が抑制される。
【００１７】
そして、本発明の他の一態様では、レーザ光を生成して射出するレーザ光源と、前記レーザ光源から射出されたレーザ光が入射され該入射されたレーザ光を第２高調波に変換して射出する波長変換素子とを備えるレーザ装置において、前記波長変換素子は、これら上述の何れかの波長変換素子であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の他の一態様では、第１方向に被露光媒体を搬送する搬送部と、前記第１方向に直交する第２方向に赤色、緑色及び青色の各レーザ光を走査させて前記被露光媒体を露光するレーザ露光装置とを備える写真処理装置において、前記レーザ露光装置は、赤色、緑色及び青色の各レーザ光をそれぞれ生成して射出する３個のレーザ装置と、前記３個のレーザ装置のそれぞれから射出される赤色、緑色及び青色の各レーザ光における光強度を露光すべき画像データに応じて変調する変調部と、第１方向に搬送される被露光媒体に対して前記第１方向に直交する第２方向に前記変調部で変調された赤色、緑色及び青色の各レーザ光を走査させて前記被露光媒体を露光する露光部とを備え、前記３個のレーザ装置のうちの少なくとも１つが請求項３に記載のレーザ装置であることを特徴とする。
【００１９】
このような構成のレーザ装置及び写真処理装置では、これら上述の何れかの波長変換素子が用いられるので、その波長変換部素子の光軸と出力光学系の光軸との光軸合わせの工程及び時間が不要となる結果、レーザ装置及び写真処理装置も製造工程及び製造時間が短縮される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る波長変換素子は、波長変換部素子の光軸と出力光学系の光軸との光軸合わせの工程及び時間が不要となる。そして、このため、本発明に係るレーザ装置及び写真処理装置も製造工程及び製造時間が短縮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
【００２２】
図１は、実施形態に係る写真処理装置の構成を示す外観斜視図である。図１において、この写真処理装置Ａは、被露光媒体の一例である印画紙に画像データで露光するための露光ユニット１、露光された印画紙に対して現像、定着、漂白及び安定化処理を施す現像ユニット２、現像された印画紙を乾燥する乾燥ユニット３、及び、これら各ユニット１、２、３間に亘る図略の印画紙搬送機構等を備えて構成される。画像データは、フィルム（ネガ、ポジ）をイメージスキャナで読み取ることによって生成されたり、ディジタルスチルカメラで被写体を撮影することによって生成されたり、あるいは、パーソナルコンピュータによって生成される。
【００２３】
露光ユニット１は、暗箱であり、その内部には、第１方向に搬送される印画紙に対して、第１方向に直交する第２方向に、画像データによって光強度が変調された赤色、緑色及び青色の各レーザ光を走査させて印画紙を露光するレーザ露光装置１１、ロール状に巻回された印画紙をレーザ露光装置１１に向けて送り出し可能に収納する収納部１２、印画紙を所定サイズに切断する図略のカッタ、及び、収納部１２からカッタまで印画紙を搬送すると共にカッタで切断された印画紙をレーザ露光装置１１に搬送する図略の搬送機構等を備えて構成される。
【００２４】
図２は、実施形態に係るレーザ露光装置の構造を説明する斜視図である。なお、図２では、内部構造の説明の便宜上、筐体１０１の上部を省略して図示しているが、筐体１０１は、暗室構造にされると共に、塵の入り込みを防止すべく密閉構造とされている。
【００２５】
筐体１０１内の所定位置には、光の色の三原色である赤色、緑色及び青色にそれぞれ対応する３つの光源、即ち、ビーム状の赤色、緑色及び青色の各レーザ光をそれぞれ生成して射出するレーザ装置１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂが配設されている。なお、本明細書において、総称する場合には、アルファベットや−付きの数字から成る添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には、このような添え字を付した参照符号で示す。
【００２６】
レーザ装置１０２Ｒは、赤色の波長範囲、例えば波長６８５ｎｍの赤色のレーザ光を発光する半導体レーザを備えて構成される。レーザ装置１０２Ｇは、緑色の波長範囲、例えば波長５３０ｎｍの緑色の光を発光し、本実施形態では、例えば波長１０６０ｎｍの近赤外光のレーザ光を発光する半導体レーザと、その半導体レーザから射出されたレーザ光を波長５３０ｎｍの緑色のレーザ光（ＳＨＧ光）に変換する波長変換素子とを備えて構成されたＳＨＧレーザ装置である。レーザ装置１０２Ｂは、青色の波長範囲、例えば波長４７３ｎｍの青色の光を発光し、本実施形態では、例えば波長９４６ｎｍの近赤外光のレーザ光を発光する半導体レーザと、その半導体レーザから射出されたレーザ光を波長４７３ｎｍの青色のレーザ光に変換する波長変換素子とを備えて構成されたＳＨＧレーザ装置である。レーザ装置１０２Ｇ及びレーザ装置１０２Ｂの詳細については、後述する。
【００２７】
レーザ装置１０２Ｒの射出側には、コリメータレンズ１０３Ｒが配設されている。そして、レーザ装置１０２Ｇ、１０２Ｂの射出側には、それぞれコリメータレンズ１０３Ｇ、１０３Ｂを介して音響光学変調素子（acousto-optic modulator；以下、「ＡＯＭ」と略記する。）１０４Ｇ、１０４Ｂが配設されている。
【００２８】
即ち、赤色のレーザ光には、レーザ装置１０２Ｒにおける半導体レーザの駆動電流（注入電流）を画像データに応じて変調することにより半導体レーザの発振強度を直接変調する直接変調方式が採用されており、緑色及び青色の各レーザ光には、レーザ装置１０２Ｇ、１０２Ｂから射出された緑色及び青色の各レーザ光をＡＯＭ１０４Ｇ、１０４Ｂによって変調する外部変調方式が採用されている。ここで、直接変調方式が採用されている場合には、直接変調を行うために画像データに応じた駆動電流を生成する図略の駆動回路が請求項の変調部の一例に相当し、外部変調方式が採用されている場合には、ＡＯＭ１０４Ｇ、１０４Ｂが請求項の変調部の一例に相当している。
【００２９】
ＡＯＭ１０４Ｇ、１０４Ｂは、音響光学変調素子を備えて構成され、超音波による音響光学効果の作用により、レーザ装置１０２Ｇ、１０２Ｂから射出された緑色及び青色の各レーザ光を画像データの画素の階調に応じた光強度にそれぞれ変調する。
【００３０】
コリメータレンズ１０３Ｒの射出側、及び、ＡＯＭ１０４Ｇ、１０４Ｂの射出側には、レーザ整形開口１０５及びミラー１０６が各色のレーザ光の進行方向に沿って順にそれぞれ配置されている。そして、ミラー１０６の反射側には、球面レンズ１０７、シリンドリカルレンズ１０８及びポリゴンミラー１０９が各色のレーザ光の進行方向に沿って順にそれぞれ配置されている。
【００３１】
ポリゴンミラー１０９は、各色のレーザ光を所定方向に反射するために、例えば矢印Ｚで示す方向に所定の一定速度で回転されている。ポリゴンミラー１０９の反射側には、ｆθレンズ１１０、シリンドリカルレンズ１１１、１組のミラー１１２、１１３が各色のレーザ光の進行方向に沿って順にそれぞれ配置されている。各色のレーザ光は、ポリゴンミラー１０９、ｆθレンズ１１０及びシリンドリカルレンズ１１１により矢印Ｘで示す主走査方向（上記第２方向）に偏向され、ミラー１１２、１１３により矢印Ｙで示す副走査方向（上記第１方向）に搬送される印画紙４に向けて反射される。矢印Ｘで示す主走査方向と矢印Ｙで示す副走査方向は、互いに直交している。そして、ミラー１１２の手前側には、画像１ライン分の露光を開始するタイミングを決定するための同期センサ１１４が配設されている。
【００３２】
このような構成の写真処理装置Ａ及びレーザ露光装置１１では、レーザ装置１０２Ｒは、露光すべき画像データに応じた光強度の赤色のレーザ光を射出する。この射出された赤色のレーザ光は、コリメータレンズ１０３Ｒ及びレーザ整形開口１０５を介してミラー１０６に入射する。レーザ装置１０２Ｇ、１０２Ｂから射出された緑色及び青色の各レーザ光は、コリメータレンズ１０３Ｇ、１０３Ｂを介してＡＯＭ１０４Ｇ、１０４Ｂにそれぞれ入射され、ＡＯＭ１０４Ｇ、１０４Ｂで画像データの画素の階調に応じた光強度にそれぞれ変調される。この変調された緑色及び青色の各レーザ光は、レーザ整形開口１０５を介してミラー１０６に入射する。
【００３３】
このミラー１０６に入射した赤色、緑色及び青色の各レーザ光は、ミラー１０６で反射され、球面レンズ１０７及びシリンドリカルレンズ１０８を介してポリゴンミラー１０９にそれぞれ入射する。この入射した赤色、緑色及び青色の各レーザ光は、矢印Ｘの主走査方向に走査されるように、ポリゴンミラー１０９で反射され、ｆθレンズ１１０、シリンドリカルレンズ１１１及び１組のミラー１１２、１１３を介して印画紙４に照射され、印画紙４を露光する。印画紙４が図略の搬送機構により矢印Ｙの副走査方向に搬送されることによって、印画紙４上に２次元のカラー画像の潜像が形成される。
【００３４】
次に、本実施形態におけるレーザ装置１０２Ｇ、１０２Ｂについて説明する。
【００３５】
図３は、実施形態に係るレーザ装置の構成を示す図である。図３（Ａ）は、斜視図であり、図３（Ｂ）は、簡略側面図である。図４は、実施形態に係る波長変換素子の構成を示す図である。図４（Ａ）は、平面図であり、図４（Ｂ）は、斜視図である。図５は、実施形態に係る波長変換素子の他の構成を示す図である。図５（Ａ）は、第１の構成を示す平面図であり、図５（Ｂ）は、第２の構成を示す平面図である。
【００３６】
レーザ装置１０２Ｇ、１０２Ｂは、基本光の波長及び第２高調波の出力光の波長が異なるために、これに合わせて後述の半導体レーザ２１のレーザ光の波長、ＦＢＧ４２のグレーティング間隔及び波長変換素子３１における各分極領域３１３の間隔（ピッチ）が異なるだけで、それらの構造は、同様であるので、レーザ装置１０２Ｇ、１０２Ｂを特に区別することなく説明し、その相違部分のみを適宜説明する。
【００３７】
図３において、レーザ装置１０２（１０２Ｇ、１０２Ｂ）は、レーザ光を射出するレーザ光源装置２０と、レーザ光を第２高調波のレーザ光に変換する波長変換部３０と、レーザ光源装置２０から射出されたレーザ光を波長変換部３０に入射するための入射光学系４０と、波長変換部３０から射出された第２高調波の光をレーザ装置１０２の出力光として射出するための出力光学系５０とを備えて構成される。これらレーザ光源装置２０、波長変換部３０、入射光学系４０及び出力光学系５０は、図略の略直方体形状の筐体内に収納されている。
【００３８】
レーザ光源装置２０は、底面が前記筐体に取り付けられた略直方体形状のベース２３と、ベース２３の上面に取り付けられた支持部材２２と、支持部材２２に支持された半導体レーザ２１とを備えて構成される。
【００３９】
ベース２３は、半導体レーザ２１の温度を制御する部材、例えば電熱変換素子であるペルチェ素子を備えて構成され、半導体レーザ２１の温度を検出する図略の温度センサからの検出温度に基づいて半導体レーザ２１の温度が目標値となるように半導体レーザ２１の温度を制御する図略の温度制御回路からの制御信号に応じて吸熱又は発熱する。半導体レーザ２１は、温度依存性を有するが、これによって半導体レーザ２１は、温度が管理され、略一定の温度で動作することができるので、レーザ光の光強度と波長とが安定化される。
【００４０】
半導体レーザ２１は、例えば分布帰還型（ＤＦＢ、distributed feedback)や分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ、distributed bragg reflector）の半導体レーザであり、例えば二重へテロ構造を有する、ＡｌＧａＡｓやＩｎＧａＡｓＰ等で構成される。レーザ装置１０２Ｇの半導体レーザ２１Ｇは、波長変換部３０で変換される第２高調波の波長が緑色の波長範囲になる波長、例えば１０６０ｎｍの縦モードを主縦モードとする１又は複数の縦モードを含むレーザ光を発光する。レーザ装置１０２Ｂの半導体レーザ２１Ｂは、波長変換部３０で変換される第２高調波の波長が青色の波長範囲になる波長、例えば９４６ｎｍの縦モードを主縦モードとする１又は複数の縦モードを含むレーザ光を発光する。なお、縦モードが１つの場合には、その１つの縦モードが主縦モードである。分布帰還型半導体レーザ及び分布ブラッグ反射型半導体レーザは、安定的に単一モードで発振することができ、特に、直接変調される場合でも安定的に単一モードで発振することができる。そのため、上記レーザ装置１０２Ｒの半導体レーザにも好適である。
【００４１】
波長変換部３０は、底面が前記筐体に取り付けられた略直方体形状のベース３３と、ベース３３の上面に取り付けられた支持部材３２と、支持部材３２に支持された波長変換素子３１とを備えて構成される。
【００４２】
ベース３３は、ベース２３と同様に、波長変換素子３１の温度を制御する部材、例えばペルチェ素子を備えて構成され、波長変換素子３１の温度を検出する図略の温度センサからの検出温度に基づいて波長変換素子３１の温度が目標値となるように波長変換素子３１の温度を制御する図略の温度制御回路からの制御信号に応じて吸熱又は発熱する。波長変換素子３１は、温度依存性を有するが、これによって波長変換素子３１は、温度が管理され、略一定の温度で動作するので、第２高調波の光の光強度が安定化される。
【００４３】
波長変換素子３１は、レーザ光源装置２０から射出されたレーザ光が基本光として入射され、この入射されたレーザ光に対する第２高調波のレーザ光を生成して射出する光学部品であり、図４に示すように、光導波路部３１ａ及び合波部３１ｂを備える基板３１１から成る。
【００４４】
基板３１１は、ＬｉＮｂＯ３、ＭｇＯドープＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＫＴｉＯＰｏＯ４、ＲｂＴｉＯＡｓＯ４、ＲｂＴｉＯＰＯ４等の非線形光学結晶から成る。特にＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）は、非線形光学結晶の中でも高い非線形性を有し、高い変換効率で波長変換が可能であるため、本発明の波長変換素子３１に好適であり、本実施形態では、このＬｉＮｂＯ３が基板３１１に用いられる。
【００４５】
光導波路部３１ａは、基板３１１の主面に一方向へ形成された複数の光導波路３１２（図４に示す例では、５つの光導波路３１２−１〜３１２−５）を備え、複数の光導波路３１２のそれぞれには、基板３１１の厚み方向へ複数の分極領域３１３が光導波路３１２の長尺方向に周期的にかつ交互に逆極性に形成されている。この周期的に分極反転したニオブ酸リチウムの光導波路３１２の部分が光導波路３１２に入射されたレーザ光から第２高調波を生成する第２高調波生成部３１ｃを構成している。このように光導波路部３１ａは、ＰＰＬＮ素子を構成している。なお、図４では、光導波路３１２−２〜３１２−４に対する分極領域３１３の符号は、紙面のスペースの都合上、省略されている。また、分極領域３１３は、図４に示す例では、１つの光導波路３１２に対し５つの分極領域を持つように記載しているが、分極領域の個数は、波長変換素子３１の仕様に基づいて適宜設計される。
【００４６】
複数の光導波路３１２のそれぞれに形成される複数の第２高調波生成部３１ｃは、互いに異なる位相整合波長で非線形光学結晶の非線形分極を利用して第２高調波を生成するようにそれぞれ形成される。
【００４７】
この周期分極反転光導波路型の第２高調波生成部３１ｃにおける位相整合波長（光導波路３１２の位相整合波長）は、基本的に、分極領域３１３の周期及び光導波路３１２における実効屈折率に基づく。このため、各光導波路３１２の位相整合波長は、光導波路３１２の幅及び／又は屈折率を変え光導波路３１２の実効屈折率を変えることによって変えることができる。あるいは、この各光導波路３１２の位相整合波長は、分極領域３１３の周期を変えることによっても変えることができる。位相整合波長の変化量は、実効屈折率の変更よりも分極領域３１３の周期の変更の方が大きい。
【００４８】
このように各光導波路３１２の各第２高調波生成部３１ｃを形成することにより、波長変換素子３１を製造する際にばらついたとしても複数の光導波路３１２における各位相整合波長が同一の方向にずれることから、複数の光導波路３１２のうち何れかの光導波路３１２が設計値の位相整合波長を持つように製造され得るので、この光導波路３１２を用いることにより、波長の整合性を取ることができ所望の光強度で出力するレーザ装置１０２（１０２Ｇ、１０２Ｂ）が製造可能となる。このように本発明に係る実施形態の波長変換素子３１は、製造ばらつきによる歩留まりの低下を回避するためのものであるから、背景技術に係る特許文献２及び特許文献３に開示の多波長光源７００、８００のように、複数の光導波路３１２にレーザ光が同時に入射されるものではなく、設計値の位相整合波長を持つ光導波路３１２のみにレーザ光が入射される。
【００４９】
また、複数の第２高調波生成部３１ｃは、隣接する２つの第２高調波生成部３１ｃ（隣接する２つの光導波路３１２）における位相整合波長の波長間隔が０．５ｎｍ乃至１．０ｎｍのうちの何れかとなるように形成される。このように形成することにより、０.５ｎｍ乃至１．０ｎｍで設計値の位相整合波長を持つ光導波路３１２を選択することができる。また、入射光学系４０における後述のＦＢＧ４２のブラッグ反射波長に合わせるために、ベース３３を約±３〜４℃の範囲で温度調整すればよく、温度調整が容易となる。さらに、ＦＢＧ４２も量産されるためＦＢＧ４２にもばらつきがあり、隣接する２つの第２高調波生成部３１ｃにおける位相整合波長の波長間隔が狭いとこのＦＢＧ４２のばらつきに対応することが難しくなるが、このように位相整合波長の波長間隔を０．５ｎｍ乃至１．０ｎｍのうちの何れかにすることにより、この対応も容易となる。
【００５０】
さらに、複数の第２高調波生成部３１ｃは、それぞれの位相整合波長のうちの中心が当該波長変換素子３１における設計値の位相整合波長であるように形成される。例えば、波長変換素子３１が波長１０６０ｎｍの基本光を波長５３０ｎｍの第２高調波の光に変換する素子である場合、光導波路３１２−１〜３１２−５の各位相整合波長のうちの中心が波長１０６０ｎｍであるように設計される。この場合、例えば、波長変換素子３１は、光導波路３１２−１、３１２−２、３１２−３、３１２−４、３１２−５の各位相整合波長が波長１０６２、波長１０６１、波長１０６０、波長１０５９、波長１０５８であるように設計される。
【００５１】
このように複数の第２高調波生成部３１ｃを形成することにより、波長変換素子３１を製造する際に位相整合波長が短波長の方向にずれても長波長の方向にずれても、設計値の位相整合波長を持つ光導波路３１２が複数の光導波路３１２内に存在する確率が高くなり、歩留まりがより向上する。
【００５２】
合波部３１ｂは、基板３１１の主面であって複数の光導波路３１２の一方端に形成され、これら複数の光導波路３１２を光学的に結合するように形成されている。合波部３１ｂでは、光導波路部３１ａにおける複数の光導波路３１２がそれぞれそのまま延在されており、複数の光導波路３１２が結合部Ｐで順次に光学的に結合されて１つの共通光導波路３１４に形成されている。本実施形態では、合波部３１ｂは、複数の光導波路３１２のうちの一の光導波路３１２に、互いに異なる複数の位置で他の複数の光導波路３１２を順次に結合する複数の結合部Ｐを備えている。図４に示す例では、複数の光導波路３１２のうちの一の光導波路３１２に、互いに異なる複数の位置で他の複数の光導波路３１２を順次に１つずつ結合する複数の結合部Ｐ１〜Ｐ４を備えている。即ち、複数の光導波路３１２のうち中央に位置する光導波路３１２−３に、先ず結合部Ｐ１でこれの一方に隣接する光導波路３１２−２が結合され、次に結合部Ｐ２でこれの他方に隣接する光導波路３１２−４が結合され、次に結合部Ｐ３でこれの一方に光導波路３１２−２が介在して隣接する光導波路３１２−１が結合され、そして、結合部Ｐ４でこれの他方に光導波路３１２−４が介在して隣接する光導波路３１２−５が結合され、その後、光導波路３１２−３がそのまま共通光導波路３１４となっている。
【００５３】
ここで、合波部３１ｂは、図５（Ａ）に示す波長変換素子３１’のように、複数の光導波路３１２のうちの一の光導波路３１２に互いに異なる複数の位置で他の複数の光導波路３１２を順次に複数（図５（Ａ）に示す例では２つ）ずつ結合する複数の結合部Ｐ５、Ｐ６を備えるように構成されてもよい。あるいは、図５（Ｂ）に示す波長変換素子３１”のように、複数の光導波路３１２を一括で結合する１つの結合部Ｐ７を備えるように構成してもよい。
【００５４】
図４に示す構造の合波部３１ｂでは、結合部Ｐ（Ｐ１〜Ｐ４）では３つの光導波路３１２が光学的に結合されている。即ち、基本光が入射され変換後の第２高調波の光が進行してくる光導波路３１２、共通光導波路３１４に続く光導波路３１２、及び、基本光が入射されない光導波路３１２の３つの光導波路である。
【００５５】
一方、図５（Ａ）に示す構造の合波部３１ｂ’では、結合部Ｐ（Ｐ５、Ｐ６）では４つの光導波路３１２が光学的に結合されている。即ち、基本光が入射され変換後の第２高調波の光が進行してくる光導波路３１２、共通光導波路３１４に続く光導波路３１２、及び、基本光が入射されない２つの光導波路３１２の４つの光導波路である。また、図５（Ｂ）に示す構造の合波部３１ｂ”では、結合部Ｐ（Ｐ７）では６つの光導波路３１２が光学的に結合されている。即ち、基本光が入射され変換後の第２高調波の光が進行してくる光導波路３１２、共通光導波路３１４に続く光導波路３１２、及び、基本光が入射されない４つの光導波路３１２の６つの光導波路である。
【００５６】
このため、第２高調波の光が結合部Ｐまで進行した場合、この第２高調波の光は、共通光導波路３１４に続く光導波路３１２と基本光が入射されない光導波路３１２とに分配されることになるが、図４に示す構造では、基本光が入射されない光導波路３１２が１つであるので、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す構造の場合に較べて、効率よく共通光導波路３１４に続く光導波路３１２へ進行する。即ち、設計値の位相整合波長に合った１つの光導波路３１２から入射された基本光の変換後における第２高調波の光は、結合部Ｐで、当該波長変換素子３１の出力となる共通光導波路３１４ではない光導波路３１２への分散が抑制される。従って、図４に示す構造では、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す構造に較べて、第２高調波の光における結合部Ｐの損失が抑制される。
【００５７】
このような波長変換素子３１は、公知の半導体製造プロセスを用いて製作可能であり、光導波路３１２及び共通光導波路３１４は、例えば、プロトン交換法を用いて形成することができ、また、分極領域３１３は、例えば、電界印加法を用いて形成することができる。
【００５８】
図３に戻って、入射光学系４０は、レンズ４１とＦＢＧ４２とを備えて構成される。
【００５９】
レンズ４１は、レーザ光源装置２０から射出されるレーザ光と波長変換素子３１に入射されるレーザ光との結合効率を調節するための部材であり、前記筐体に取り付けられた図略の支持部材によって支持され、レーザ光源装置２０の出力側（レーザ光が射出される側）に配設される。このレンズ４１を支持する支持部材は、レーザ光の進行方向に対して前後にその位置が調節可能に取り付けられている。これによってレーザ光源装置２０に対するレンズ４１の位置が調節され、上記結合効率が調節される。
【００６０】
ＦＢＧ４２は、レンズ４１を介したレーザ光源装置２０から射出されたレーザ光を波長変換部３０の波長変換素子３１に入射させ、レンズ４１を介してレーザ光源装置２０と波長変換部３０の波長変換素子３１とを光学的に結合すると共に、レーザ光源装置２０から射出されたレーザ光の一部をブラッグ反射でレーザ光源装置２０の半導体レーザ２１に反射するための光学部品である。ＦＢＧ４２は、光ファイバにおけるコアの屈折率が周期的に変化するグレーティング部４２ａが形成されている。ＦＢＧ４２は、グレーティング長（グレーティング部４２ａの長さ、周期的に屈折率が変化しているコアの長さ）、周期、屈折率の変化量を変化させることにより、ブラッグ波長の光をグレーティング部４２ａにより所定の反射率で反射する。レーザ装置１０２ＧのＦＢＧ４２Ｇは、上述の例では半導体レーザ２１Ｇが発光する主縦モード１０６０ｎｍの光をブラッグ反射で反射するように形成される。レーザ装置１０２ＢのＦＢＧ４２Ｂは、半導体レーザ２１Ｂが発光する主縦モード９４６ｎｍの光をブラッグ反射で反射するように形成される。
【００６１】
このＦＢＧ４２により、レーザ光源装置２０の半導体レーザ２１には、射出したレーザ光の主縦モードがグレーティング部４２ｂで反射されて戻ってくるため、半導体レーザ２１では、主縦モードのレーザ光が増幅される結果、主縦モードが他の縦モードの光強度に較べて著しく大きくなる。このため、半導体レーザ２１は、他の縦モードに較べて著しく大きな光強度の主縦モードを射出するようになり、半導体レーザ２１から射出されるレーザ光の波長が安定化する。
【００６２】
なお、詳細は、背景技術で示した特許文献１に開示されているので省略するが、ＦＢＧ４２は、波長が安定し光強度が大きな主縦モードのレーザ光を得る観点から、半値幅が縦モード間隔の０．７５〜１.０倍、反射率が３％以上５０％以下の特性を有するものが好ましい。さらに、同様の観点から、半導体レーザ２１とＦＢＧ４２との結合効率は、５０％〜９０％が好ましく、ＦＢＧ４２と波長変換素子３１との結合効率は、７０％以上が好ましく、ＦＢＧ４２と波長変換素子３１との光学的な結合は、接着剤等の結合媒体を用いることが好ましい。
【００６３】
また、入射光学系４０は、レンズ４１を備えることなく、ＦＢＧ４２によって直接、レーザ光源装置２０から射出されたレーザ光を波長変換部３０の波長変換素子３１に入射させるように構成されてもよい。
【００６４】
出力光学系５０は、波長変換部３０の出力側（光が射出される側）に配設され、１組のコリメータレンズ５１及び集光レンズ５２を備えて構成される。出力光学系５０は、これら１組のコリメータレンズ５１及び集光レンズ５２によって波長変換部３０の波長変換素子３１から射出されたレーザ光のビーム径を所定の径に調整し、レーザ装置１０２の出力光として射出する。コリメータレンズ５１及び集光レンズ５２は、図略の支持部材によって支持され前記筐体の底面に配設される。
【００６５】
このような構成のレーザ装置１０２（１０２Ｇ、１０２Ｂ）では、半導体レーザ２１から射出されたレーザ光は、レンズ４１を介してＦＢＧ４２に入射される。ＦＢＧ４２で反射したレーザ光は、半導体レーザ２１に戻りその発振波長を安定化させる。一方、ＦＢＧ４２を進行したレーザ光は、波長変換素子３１に入射される。ここで、設計値の位相整合波長を持った光導波路３１２にレーザ光が入射されるように、ＦＢＧ４２の配置位置が調整される。
【００６６】
波長変換素子３１に入射されたレーザ光は、光導波路３１２を進行する間に第２高調波生成部３１ｃで第２高調波のレーザ光に変換される。この第２高調波のレーザ光は、結合部Ｐで共通光導波路３１４に続く光導波路３１２へ進行し、共通光導波路３１４から波長変換素子３１の出力として射出される。そして、波長変換素子３１から射出された第２高調波のレーザ光は、コリメータレンズ５１で平行光とされ、集光レンズ５２で所定の径とされ、レーザ装置１０２の出力として射出される。
【００６７】
このように本発明に係る実施形態の波長変換素子３１は、設計値の位相整合波長を持つ光導波路３１２として何れの光導波路３１２が選択されたとしても１つの共通光導波路３１４からレーザ光を射出するので、波長変換素子３１の光軸と出力光学系５０の光軸とが一致するように前記筐体に対する波長変換部３０の配設位置と出力光学系５０の配設位置とを予め設定することができるから、波長変換素子３１の光軸と出力光学系５０の光軸との光軸合わせの工程及び時間が不要となる。そして、このため、本発明に係る実施形態のレーザ装置１０２（１０２Ｇ、１０２Ｂ）、レーザ露光装置１１及び写真処理装置Ａは、製造工程及び製造時間が短縮される。
【００６８】
ここで、上述の波長変換素子３１は、合波部３１ｂを備えるので、互いに波長の異なる複数のレーザ光を複数の光導波路３１２のそれぞれに入射することにより、多波長光源を構成してもよい。
【００６９】
図６は、波長変換素子を用いた多波長光源の構成を示す図である。図６（Ａ）は、緑色青色の各光を含む光を射出する多波長光源の構成を示し、図６（Ｂ）は、赤色、緑色及び青色の各光を含む光（白色の光）を射出する多波長光源の構成を示す。
【００７０】
図６（Ａ）において、多波長光源６は、半導体レーザ２１Ｇ、２１Ｂと、ＦＢＧ４２Ｇ、４２Ｂと、波長変換素子３１−Ａと、出力光学系５０とを備えて構成される。
【００７１】
波長変換素子３１−Ａは、半導体レーザ２１Ｇ、２１Ｂからそれぞれ射出された各レーザ光がＦＢＧ４２Ｇ、４２Ｂを介してそれぞれ入射され、これら入射された各レーザ光の第２高調波をそれぞれ生成して合波した後に射出するものである。波長変換素子３１−Ａは、光導波路部３１ａ−Ａの複数の光導波路３１２が半導体レーザ２１Ｇから射出されたレーザ光を緑色の第２高調波の光を生成する第１光導波路３１２Ｇ及び半導体レーザ２１Ｂから射出されたレーザ光を青色の第２高調波の光を生成する第２光導波路３１２Ｂから成る点を除き、図４に示す波長変換素子３１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７２】
このような構成の多波長光源６では、半導体レーザ２１Ｇ、２１Ｂからそれぞれレーザ光が射出され、波長変換素子３１−Ａの第１光導波路３１２Ｇ及び第２光導波路３１２Ｂにそれぞれ入射される。第１光導波路３１２Ｇに入射されたレーザ光は、第１光導波路３１２Ｇの第２高調波生成部３１ｃ−Ａで緑色の第２高調波の光に変換される。第２光導波路３１２Ｂに入射されたレーザ光は、第２光導波路３１２Ｂの第２高調波生成部３１ｃ−Ａで青色の第２高調波の光に変換される。これら変換された緑色及び青色の各光は、合波部３１ｂ−Ａで合波され、波長変換素子３１−Ａから射出される。波長変換素子３１−Ａから射出された緑色及び青色を含む光は、出力光学系５０に入射され、出力光学系５０でビーム径が調整されて射出される。
【００７３】
このような構成の多波長光源６では、光導波路部３１ａ−Ａの第２高調波生成部３１ｃ−Ａで基本光が第２高調波の光に変換されるので、緑色や青色を含む光が射出されるように多波長光源６を構成する場合でも、半導体レーザ２１Ｇ、２１Ｂに、比較的安価な入手容易の近赤外のレーザ光を発光する半導体レーザを用いることができる。このため、多波長光源６を比較的安価に製造することができる。
【００７４】
また、図６（Ｂ）において、多波長光源７は、半導体レーザ２１Ｇ、２１Ｂ、２１Ｒと、ＦＢＧ４２Ｇ、４２Ｂ、４２Ｒと、波長変換素子３１−Ｂと、出力光学系５０とを備えて構成される。
【００７５】
ＦＢＧ４２Ｒは、ＦＢＧ４２ＧやＦＢＧ４２Ｂと同様であるが、そのブラッグ波長は、上述の例では半導体レーザ２１Ｒが発光する主縦モード６８５ｎｍの光を反射するように形成される。
【００７６】
波長変換素子３１−Ｂは、半導体レーザ２１Ｇ、２１Ｂ、２１Ｒからそれぞれ射出された各レーザ光がＦＢＧ４２Ｇ、４２Ｂ、４２Ｒを介してそれぞれ入射され、これら入射された半導体レーザ２１Ｇ、２１Ｂからの各レーザ光の第２高調波をそれぞれ生成すると共に、これら各レーザ光の第２高調波のレーザ光及び半導体レーザ２１Ｒからのレーザ光を合波した後に射出するものである。波長変換素子３１−Ｂは、光導波路部３１ａ−Ａの複数の光導波路３１２が半導体レーザ２１Ｇから射出されたレーザ光を緑色の第２高調波の光を生成する第１光導波路３１２Ｇと、半導体レーザ２１Ｂから射出されたレーザ光を青色の第２高調波の光を生成する第２光導波路３１２Ｂと、半導体レーザ２１Ｒから射出されたレーザ光をそのまま導波する第３光導波路３１２Ｒから成る点を除き、図４に示す波長変換素子３１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７７】
このような構成の多波長光源７では、半導体レーザ２１Ｇ、２１Ｂ、２１Ｒからそれぞれレーザ光が射出され、波長変換素子３１−Ｂの第１光導波路３１２Ｇ、第２光導波路３１２Ｂ及び第３光導波路３１２Ｒにそれぞれ入射される。第１光導波路３１２Ｇに入射されたレーザ光は、第１光導波路３１２Ｇの第２高調波生成部３１ｃ−Ｂで緑色の第２高調波の光に変換される。第２光導波路３１２Ｂに入射されたレーザ光は、第２光導波路３１２Ｂの第２高調波生成部３１ｃ−Ｂで青色の第２高調波の光に変換される。第３光導波路３１２Ｒに入射されたレーザ光は、第３光導波路３１２Ｒをそのまま進行する。赤色のレーザ光とこれら変換された緑色及び青色の各レーザ光とは、合波部３１ｂ−Ｂで合波され、波長変換素子３１−Ｂから射出される。波長変換素子３１−Ｂから射出された赤色、緑色及び青色を含む光は、出力光学系５０に入射され、出力光学系５０でビーム径が調整されて射出される。
【００７８】
このような構成の多波長光源７では、光導波路部３１ａ−Ｂの第２高調波生成部３１ｃ−Ｂで基本光が第２高調波の光に変換されるので、緑色や青色を含む光が射出されるように多波長光源７を構成する場合でも、半導体レーザ２１Ｇ、２１Ｂに、比較的安価な入手容易の近赤外のレーザ光を発光する半導体レーザを用いることができる。このため、多波長光源７を比較的安価に製造することができる。そして、多波長光源７は、赤色のレーザ光も合波部３１ｂ−Ｂで合波されるので、略白色の光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施形態に係る写真処理装置の構成を示す外観斜視図である。
【図２】実施形態に係るレーザ露光装置の構造を説明する斜視図である。
【図３】実施形態に係るレーザ装置の構成を示す図である。
【図４】実施形態に係る波長変換素子の構成を示す図である。
【図５】実施形態に係る波長変換素子の他の構成を示す図である。
【図６】波長変換素子を用いた多波長光源の構成を示す図である。
【図７】背景技術に係るレーザ装置の構成を示す図である。
【図８】特許文献２及び特許文献３に開示の多波長光源の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  露光ユニット
２  現像ユニット
３  乾燥ユニット
１１  レーザ露光装置
１２  収納部
２０  レーザ光源装置
２１（２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ）  半導体レーザ
２２、３２  支持部材
２３、３３  ベース
３０  波長変換部
３１、３１’、３１”、３１−Ａ、３１−Ｂ  波長変換素子
３１ａ、３１ａ−Ａ、３１ａ−Ｂ  光導波路部
３１ｂ、３１ｂ’、３１ｂ”、３１ｂ−Ａ、３１ｂ−Ｂ  合波部
３１ｃ、３１ｃ−Ａ、３１ｃ−Ｂ  第２高調波生成部
４０  入射光学系
４１  レンズ
４２（４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂ）  光ファイバグレーティング
５０  出力光学系
５１、１０３（１０３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂ）  コリメータレンズ
５２  集光レンズ５２
１０２（１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂ）  レーザ装置
１０４（１０４Ｇ、１０４Ｂ）  音響光学変調素子
１０５  レーザ整形開口
１０６、１１２、１１３  ミラー
１０７  球面レンズ
１０８、１１１  シリンドリカルレンズ
１０９  ポリゴンミラー
１１０  ｆθレンズ
３１１  基板
３１２  光導波路
３１３  分極領域
３１４  共通光導波路
Ａ  写真処理装置
Ｐ  結合部
【図１】
2007147688.tif 000003
【図２】
2007147688.tif 000004
【図３】
2007147688.tif 000005
【図４】
2007147688.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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