(57)【要約】【課題】レーザー装置において、出力の変動を抑制することを目的とする。【解決】励起レーザーＬｅを非線形光学結晶に入力することにより、波長変換されたレーザーを出力するレーザー装置であって、屈折率の変化するグレーティング構造が非線形光学結晶中に形成されることを抑制するための抑制部３０、例えば励起レーザーの中心周波数を制御するとか、または非線形光学結晶への入射角度を制御する機構、温度制御する機構、非線形光学結晶に紫外光を照射する機構などを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起レーザーを非線形光学結晶に入力することにより、波長変換されたレーザーを出力するレーザー装置であって、
屈折率の変化するグレーティング構造が前記非線形光学結晶中に形成されることを抑制するための抑制部が設けられて成る
ことを特徴とするレーザー装置。
【請求項２】
前記抑制部が、前記励起レーザーの中心周波数を変化させる中心周波数変動部である
ことを特徴とする請求項１記載のレーザー装置。
【請求項３】
前記抑制部が、前記非線形光学結晶の温度を変化させる構成である
ことを特徴とする請求項１記載のレーザー装置。
【請求項４】
前記抑制部が、前記励起レーザーを前記非線形光学結晶に入射する入射角度を変化させる構成である
ことを特徴とする請求項１記載のレーザー装置。
【請求項５】
前記抑制部が、前記非線形光学結晶に応力を与え、かつその応力を変化させる構成である
ことを特徴とする請求項１記載のレーザー装置。
【請求項６】
前記抑制部が、前記非線形光学結晶に紫外光を照射する構成である
ことを特徴とする請求項１記載のレーザー装置。
【請求項７】
前記励起レーザーの出力あるいは前記非線形光学結晶からの出力レーザーに対し、出力パワーの変動を一定にする出力調整部が設けられて成る
ことを特徴とする請求項１記載のレーザー装置。
【請求項８】
非線形光学結晶中に、屈折率の変化するグレーティング構造が形成されることを抑制して、
前記非線形光学結晶に励起レーザーを入力して波長変換されたレーザーを出力する
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、励起レーザーを非線形光学結晶に照射して波長変換したレーザー光を発生するレーザー装置及び波長変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線レーザー等のレーザー光を連続的に発振するレーザー装置として、励起レーザーと非線形光学結晶による波長変換部を用いた連続発振型レーザー装置が用いられている（例えば特許文献１及び２参照）。
【０００３】
図１８は、上記特許文献１に記載された和周波混合型の波長変換装置の概略構成図である。励起用の波長λ１、λ２のレーザー光が、それぞれミラー１２２１〜１２２４、ミラー１２４１〜１２４４で構成される第１及び第２の共振器、すなわち波長変換部に入射される。ミラー１２４１及び１２４２の間に非線形光学結晶１２２５、ミラー１２２３及び１２２４の間に非線形光学結晶１２２６が配置され、和周波混合による波長変換部が構成される。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，７１４，５６７号明細書
【特許文献２】特許第３５６４７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような連続発振型の紫外線レーザーは、例えば半導体のウェファ検査用のために利用されており、半導体工場等においては例えば２４時間以上の連続運転が必要とされる。
しかしながら、上述したような波長変換部を有する連続発振型レーザー装置においては、１０〜１００時間などの一定時間以上連続使用すると、内部パワーが変動し、一定の光出力が得られなくなるという現象が知られている。
内部パワーが変動してしまった場合は、非線形光学結晶に汚損が生じたものとされ、入射位置を変える、すなわち非線形光学結晶の配置位置を移動するとか、或いは非線形光学結晶を交換するなどの措置がとられている。
【０００６】
したがって、このような内部パワーの変動を抑制することが求められており、現状ではできるだけ高品質の非線形光学結晶を用いることや、また使用出力を低出力レベルに抑える方法など、或いは頻繁に非線形光学結晶の配置位置を移動する方法が採られている。
高出力の使用が不可能であると、上述したような例えばシリコンウエファの表面検査に用いる場合は、検査に要する時間が長時間となってしまい、また、検査の分解能を上げることができないという問題がある。
また、高品質の非線形光学結晶を必要とするため、コストの低減化を図り難いという問題がある。
【０００７】
以上の問題に鑑みて、本発明は、非線形光学結晶を用いて波長変換される光の出力の変動を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、励起レーザーを非線形光学結晶に入力することにより、波長変換されたレーザーを出力するレーザー装置であって、屈折率の変化するグレーティング構造が非線形光学結晶中に形成されることを抑制するための抑制部が設けられて成る構成とする。
本発明のレーザー装置において、抑制部としては、励起レーザーの中心周波数を例えば周期的に変化させる中心周波数変動部を用いることができる。
また、本発明のレーザー装置において、抑制部として、非線形光学結晶の温度を例えば周期的に変化させる構成とすることができる。
また本発明による波長変換方法は、非線形光学結晶中に、屈折率の変化するグレーティング構造が形成されることを抑制して、非線形光学結晶に励起レーザーを入力して波長変換されたレーザーを出力する。
【０００９】
上述したように、本発明においては、励起レーザーを非線形光学結晶に入力して波長変換されたレーザーを出力するに際し、非線形光学結晶内に屈折率の変化するグレーティング構造が形成されることを抑制する抑制部を設けるものである。
本発明者等は、励起レーザーを非線形光学結晶に入力するレーザー装置において、上述したような一定時間使用後に内部パワーが変動する現象が、フォトリフラクティブ効果によって、非線形光学結晶の内部に屈折率が周期的に変化するグレーティング構造が形成されることに起因することをつきとめた。
【００１０】
したがって、このような、非線形光学結晶内に屈折率の周期的に変化するグレーティング構造が形成されないような作用を引き起こす抑制部を設けることによって、内部パワーの変動を抑えることが可能となる。この抑制部としては、例えば励起レーザーの中心周波数を変化させることや、或いは非線形光学結晶の温度を変化させる機構を用いることができる。
また、本発明の波長変換方法によれば、このようなグレーティング構造が形成されることを抑制することができ、安定した出力をもって波長変換された出力光を得ることができる。
【００１１】
したがって、このような本発明のレーザー装置及び波長変換方法によれば、出力の変動を抑制できることによって、非線形光学結晶の配置位置の移動や交換などを行うことなく、長期間にわたって安定した出力をもってレーザーを出射させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明のレーザー装置及び波長変換方法によれば、非線形光学結晶により波長変換される光の出力の変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
図１Ａ及びＢは、本発明によるレーザー装置の各実施形態例の概略構成図である。この例においては、図１Ａ及びＢに示すように、励起レーザー発生部１１と波長変換部１２とよりレーザー装置が構成され、波長変換部１２の非線形光学結晶内に屈折率が変化するグレーティング構造が形成されることを抑制する抑制部３０を、図１Ａに示すように、励起レーザー発生部１１に設けるか、或いは、図１Ｂに示すように、波長変換部１２に設けるものである。
なお、本発明のレーザー装置において、図１Ａ又は図１Ｂに示すように、励起レーザー光Ｌｅの出力あるいは波長変換部１２内の非線形光学結晶からの出力レーザー光Ｌｏに対し、出力パワーの変動を一定にする出力調整部８１、８２を設ける構成としてもよい。図１Ａに示すように、励起レーザー発生部１１に抑制部３０を設ける場合は、非線形光学結晶からの出力レーザー光Ｌｏに対し出力変動を一定にする出力調整部を設けてもよい。また、前述の図１８において説明したような和周波混合型の波長変換部を用いる場合は、図示しないが、各非線形光学結晶に入力する励起レーザーの出力をそれぞれ調整する出力調整部を設ける構成としてもよい。
【００１４】
このような抑制部３０を設けることによる出力変動の抑制効果について、以下説明する。
本発明者等は、ベータホウ酸ボレート（ＢＢＯ）結晶を用いた波長変換において、フォトリフラクティブ効果に起因した屈折率の変化する周期構造、いわゆるグレーティング構造が形成されることを見出した。
波長５３２ｎｍ及び波長７８０ｎｍの光をＢＢＯ結晶に入射したところ、両波長の光に対し、一定時間後に逆進行波が出力されることを確認した。
この現象を、図２Ａ〜Ｄを参照して説明する。図２Ａに示すように、非線形光学結晶１３にミラー２１〜２４を用いて外部共振器を構成し、励起レーザー光Ｌｅを照射する場合を考える。非線形光学結晶１３のエタロン共振器の内部で形成された定在波によって、図２Ｂに示すように、非線形光学結晶１３の内部に光電界の粗密領域が周期的に発生し、周期的に変化する光密度１３ａが生じる。
このとき非線形光学結晶１３内の電子が移動し、図２Ｃに示すように、屈折率の高低による周期的な屈折率分布１３ｂが発生し、結果的に光路上においてのみブラッググレーティングファイバと同等の機能をもつ構造が構成されることとなり、図２Ｄに示すように、逆進行する反射光Ｌｒが発生するものと考えられる。
【００１５】
このように、フォトリフラクティブ効果によって、非線形光学結晶内に屈折率が周期的に変化するグレーティング構造が形成されるのであれば、回折効率Ｒｇは下記の式（１）により表せると考えられる（B.G.Kim et al, “Comparison between the matrix method and the coupled-wave method in the analysis of Bragg reflector structures”, Journal of Optical Society of America, A/Vol.9, No.1, January 1992, pp132-136参照。）。
Ｒｇ＝（Ｋ×Ｌ）／｛（δ×Ｌ）２−(Ｓ×Ｌ)２×ｃｏｔ２（Ｓ×Ｌ）｝・・・（１）
ここで、Ｋは結合効率、δは不整合因子であり、Ｋ、δ及びＳは以下の式（２）、（３）及び（４）、又は（２）、（３´）及び（４）より求められる。すなわち、
Ｋ＝（２／λ）×ΔｎＨＬ                    ・・・（２）
δ＝（２／λ）×π×ｎｇ×（Δλ／λ）      ・・・（３）
又は
δ＝（２／λ）×π×（ｄｎｇ／ｄＴ）×ΔＴ  ・・・（３´）
Ｓ２＝Ｋ２−δ２                             ・・・（４）
と表される。
なお、上記式（２）中のΔｎＨＬは、非線形光学結晶内に形成されるグレーティング構造の高屈折率領域の屈折率をｎＨ、低屈折率領域のｎＬとの差（すなわち、ΔｎＨＬ＝ｎＨ−ｎＬ）である。
また、上記式（３）及び（３´）中のｎｇは、これらｎＨ及びｎＬの平均値（すなわち、ｎｇ＝（ｎＨ＋ｎＬ）／２）であり、元の非線形光学結晶の屈折率にほぼ等しい。
【００１６】
上記式（１）から、Ｋ及びＬは一定値であるので、Δλ又はΔＴ、すなわち波長λか温度Ｔをシフトさせれば、回折効率Ｒｇが０となる条件、つまりグレーティング強度がゼロとなる条件があるはずである。これを実験により確かめた。
以下の実験においては、図３Ａに示すように、波長可変レーザー７１からの光を波長変換部７２に入射して、非線形光学結晶１３において逆進行する光をパワーメータ２５で検出し、順方向に進行する光をパワーメータ２６において検出する。すなわち図３Ｂに示すように、矢印ａ１〜ａ４で示す順方向に進行する光と、矢印ｂ１、ｂ２で示す逆方向に進行する光とをパワーメータ２５及び２６により検出する構成とする。非線形光学結晶１３から出力する光の光路上には、図３Ａに示すように、ダンパー２７を配置した。
【００１７】
このような装置において、順方向と逆方向に進行する光の出力の時間変化を図４Ａに示す。この場合、波長可変レーザー７１により、図４Ａに示すように波長を変化させて励起レーザーを波長変換部７２の非線形光学結晶１３に入力した。図４Ａに示すように、一定時間ｔ０を経過すると順方向の光のパワーは実線Ｗｆで示すように減少し始め、一方逆方向の光のパワーは破線Ｗｂで示すように、増加し始める。
そこで図４Ｂに示すように、波長可変レーザー７１による出射レーザー光の波長を時間ｔ１から周期的に変化させると、波長の増減にほぼ対応して逆方向の光のパワーが周期的に変動し、順方向の光のパワーも逆方向の光のパワーの周期的な増減にほぼ対応して、出力が変動した。時間ｔ５において波長を一定にすると、逆方向の光のパワーは増加し、順方向の光のパワーは減少する傾向が見られた。
【００１８】
波長の変動（すなわち光周波数の変動）に対して、順方向の光の出力パワーを測定した結果を図５に示す。図５から、波長５３２ｎｍの光をＢＢＯ結晶に入力する場合は、励起レーザーの光に対し、ほぼ３０ＧＨｚの変動量をもってその光周波数を変動すること、すなわちほぼ±１３ｐｍの変動量をもって波長を変動することによって、順方向の光の出力パワーが増加することが分かる。
【００１９】
一方、非線形光学結晶の温度を変化させた場合の光出力の変動についても測定した。この例においては、図６に示すように、ＢＢＯ結晶より成る非線形光学結晶１００を、ヒートシンク１０１を介してペルチェ素子等の熱電素子より成る温度制御部１０２上に配置して、温度制御を行った。この結果を図７に示す。ＢＢＯ結晶より成る非線形光学結晶１００の温度を室温から下げていくと、逆方向の光（逆進波）の出力は減少していく。また、一旦非線形光学結晶１００を室温に戻し、室温から温度を増加していくと、同様に逆進波の出力が減少していく傾向が確認された。
したがって、非線形光学結晶の温度を増減することによっても屈折率が周期的に変化するグレーティングが打ち消され、逆方向に進行する光の出力を低減化することが可能であることが分かる。
【００２０】
なお、図７から出力の変動量の半値幅ΔＴは約３［Ｋ（ケルビン）］であることが分かる。
上記式（３）及び（３´）より、
（ｄｎｇ／ｄＴ）×ΔＴ＝ｎｇ×（Δλ／λ）      ・・・（５）
の関係式が得られる。ここで、上述の図５及び図７の測定に用いた非線形光学結晶であるＢＢＯ結晶の屈折率が１．６であり、ＢＢＯ結晶の屈折率の温度依存性が
｜ｄｎｇ／ｄＴ｜≒１２×１０−６［Ｋ−１］
であることから、これらを導入したときに得られる
ΔＴ＝３［Ｋ］
Δλ＝１２［ｐｍ］
の関係を見ても、上記図５及び図７の測定で示される現象が、フォトリフラクティブ効果によって形成されるグレーティング構造によるものであることを確認することができる。
【００２１】
更に、順方向の出力が低下した状態の非線形光学結晶に対し、紫外線を照射することによって、同様にグレーティング構造を消去して、逆方向に進行する光の出力を低減させることができた。これにより、本現象はフォトリフラクティブ効果に由来したものであることが確認された。
【００２２】
次に、励起レーザーの波長を変動させる場合に、許容される波長変動範囲について検討した結果を説明する。
非線形光学結晶としてＢＢＯ結晶を用いた場合、図８Ａに示すように、例えば励起レーザーの中心波長λｃ（＝５３２ｎｍ）を変動させない場合は、数分程度で非線形光学結晶内にグレーティングが形成され、波長変換光が得られなくなってしまう。図８Ａにおいて、グレーティング強度を破線Ｉｇで模式的に示す。
【００２３】
例えば３０秒周期で励起レーザーの中心波長λｃを１０ｐｍ程度変動させた場合は、図８Ｂに示すように、波長変動の効果によりグレーティング形成は多少遅れるが、グレーティングを消去する作用が十分でないために、グレーティング強度Ｉｇが徐々に高まる変動が僅かに現れる。
これに対して、中心波長λｃを３０ｐｍ程度変動させた場合は、図８Ｃに示すように、グレーティングを消去する作用が十分となるため、グレーティングの形成が完全に抑制されて、グレーティング強度Ｉｇはほぼ０のままとなる。
【００２４】
以上の結果から、非線形光学結晶内に形成されるグレーティングを十分に消去するためには、適切な波長シフト量を与えるべきであるといえる。
図９は、この様子を示した説明図であり、励起レーザーの波長シフト量に対して生じる影響の大きさを模式的に示したものである。
図９において、領域Ｉにおいては、グレーティングの影響を受ける波長帯域を示し、領域IIは、光学系の収差の影響を受ける波長帯域、更に領域III は、波長変換用の非線形光学結晶の位相整合条件から外れる波長帯域を示す。
ただし、アプリケーションによっては領域IIが消滅し、領域Ｉと領域III のみを考えればよい場合もある。
【００２５】
各領域の閾値は、非線形光学結晶の材料構成、用いる光学系などに依存する。例えば領域Ｉの最大値はグレーティングの全長によって決まる値であり、領域IIの最小値は光学系によって決定される。また領域III の最小値は位相整合許容値に依存する。このように、各領域の閾値は用いる装置により決定されるものであるが、領域Ｉの最大値は３０ｐｍ程度、領域IIの最小値は５０ｐｍ程度、領域III の最小値は２００ｐｍ程度であることが多い。したがって波長シフト量としては、図９において領域Ａで示すように、３０ｐｍ以上５０ｐｍ以下程度与えるのが望ましいといえる。
なお、このような波長シフトによる出力安定化の効果を確実に得るためには、励起レーザーの線幅は２ＧＨｚ以下であることが望ましい。
【００２６】
次に、本発明によるレーザー装置の各実施形態例について説明する。
図１０においては、本発明によるレーザー装置の一実施形態例の要部の概略構成図である。この例においては、励起レーザーの出力波長を周期的に変化させる中心周波数制御部５０を設ける例を示す。
すなわちこの場合、外部共振器型半導体レーザー（ＥＣＤＬ）を用いるもので、半導体レーザー等の励起光源３１、反射型グレーティング３２及びミラー３３より構成される。そして励起光源３１からの出射光を反射型グレーティング３２に反射させ、リトロリフレクター等のミラー３３で反射させて励起レーザーＬｅが出力される。このような構成において、ミラー３３を例えば矢印ｃで示すように回転させることによって、励起レーザーＬｅの波長をシフトさせることが可能である。
【００２７】
また、図１１に示すように、分布帰還型（ＤＦＢ）レーザーを用いる場合においては、ＤＦＢレーザー３５をペルチェ素子等の温度制御部３６上に配置することによって、ＤＦＢレーザー３５のグレーティングピッチを熱膨張または冷却等により変化させる構成とすることもできる。温度制御部３６は、図１１に示すようにヒートシンク３７上に配置してもよい。このような構成とすることによって、ＤＦＢレーザー３５から出力される励起レーザーＬｅの波長を変化させることができる。
【００２８】
また、図１２に示すように、温度制御エタロンを用いて励起レーザーを構成してもよい。すなわちこの場合、励起光源３１からの光が、ポンプミラー３８、ダイクロイックミラー４０、高反射率のミラー４２とより構成される共振器内に入射される。そしてポンプミラー３８とダイクロイックミラー４０との間にＮｄ：ＹＡＧ等のレーザー媒質３９、ダイクロイックミラー４０とミラー４２との間に非線形光学結晶４１、ミラー４２とポンプミラー３８との間に温度制御エタロン４３が配置される。温度制御エタロン４３の温度を変化させることによって、非線形光学結晶４１から出射される励起レーザーＬｅの波長を変化させることができる。図１１及び図１２において、図１０と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２９】
このように、波長を変化させる中心周波数制御部を設けることにより、長時間にわたって安定した出力の波長変換光を発振させることができ、安定性が格段に向上する。
図１３においては、このような抑制部を設けない従来のレーザー装置における内部パワーの履歴を示したものである。従来の装置では、非線形光学結晶内部にフォトリフラクティブ効果に由来したグレーティング構造が形成されるため、ある一定時間後に内部パワーが変動する。さらに一定時間を経過した後に回折によるロスが閾値を超えて共振条件が停止する（このとき、励起レーザーは非線形光学結晶内に入力されない）。
その後、励起レーザーの入力されない状態で放置されている間にグレーティング構造が消去され再び発振が開始する。すなわち内部パワーが再び上昇して一定時間後にまた変動し始め、その後同様の履歴を繰り返す。
【００３０】
これに対し、上述の図１０〜図１２に示すレーザー装置においては、グレーティング構造が形成されないので、図１４に示すように、回折効率はほぼ０であり、内部パワーが安定して、この結果波長変換光の出力も安定する。
なお、波長を周期的に変化させるのではなく、ランダムな変動量をもって変化させることによっても、同様にグレーティング構造を打ち消す効果を得ることができる。
【００３１】
以上の各実施形態例においては、励起レーザーの中心周波数を変化させて、非線形光学結晶内部にグレーティング構造が形成されることを抑制する例を示すが、その他、非線形光学結晶の温度制御を行うことによっても同様の効果を得ることができる。
例えば、図６において説明した測定装置と同様の構成をもって、非線形光学結晶に温度制御部１０２を間接、又は直接的に接触させて、加熱と冷却を行うことによって、同様にグレーティング構造を打ち消して、出力の安定化を図ることが可能である。
【００３２】
また、例えば図１５に示すように、非線形光学結晶１３に入射する入射光Ｌｉの入射角度を変化させる構成とすることもできる。この場合、例えば非線形光学結晶１３を配置する基台６０の一端に、固定部６１に固定されたばね等の弾性体６２を接続ないしは接触させる。そして、基台６０の他端に接続したモータ等の駆動部６４を駆動させて、矢印ｆ１及びｆ２で示すように基台６０に逆向きの力を周期的に、或いはランダムに加える。これにより基台６０は一点鎖線ｄを中心軸として矢印ｅで示すように回転方向に駆動する。このような構成とすることによって、非線形光学結晶１３への入射角度が変化するので、内部にグレーティング構造が形成されることを抑制する抑制部３０として機能させることができる。
【００３３】
また、図１６Ａ及びＢに示すように、圧電素子等より成る駆動部６４を基台６０に接触させることによって、応力を変化させる構成としてもよい。図１６において、図１５と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この例においては、図１６Ａに示すように、非線形光学結晶１３を配置する基台６０の両端を固定点Ｓ１、Ｓ２として、その中央部下部に圧電素子等の駆動部６４を接触させる構成とする。そして図１６Ｂに示すように、この駆動部６４を駆動することによって、矢印ｆ３で示すように例えば基台６０の中央部を上方向に押圧させ、矢印ｆ４で示すように非線形光学結晶１３に応力を与える構成とする。駆動部６４への印加電圧を周期的に、あるいはランダムに変化するように制御することによって、非線形光学結晶１３に与える応力を変化させることができる。
このように、非線形光学結晶１３に応力を与えて、その応力を変化させることによって、内部に形成されたグレーティング構造を打ち消す作用が生じ、これによって、出力の変動を抑制し、安定化することが可能となる。
【００３４】
更に、図１７に示すように、非線形光学結晶１３に一定時間紫外光を照射する紫外光照射部６５を設けてもよい。また、紫外光を周期的又はランダムに照射時間を変化させて照射してもよい。
このように、紫外光を照射することによって、非線形光学結晶１３内に形成されるグレーティング構造を打ち消して、出力の安定化を図ることができる。図１７において、図２と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３５】
以上説明したように、本発明のレーザー装置によれば、レーザー出力の変動を抑制し、安定性を格段に向上することができる。
また、出力変動を抑制する機構すなわち抑制部としては、励起レーザーの中心波長をシフトさせる機構や、或いは非線形光学結晶に入射する光の入射角度をドリフトさせるなどの比較的簡単な機構を設けるのみでよく、装置構成の大幅な増大化やコスト高を招来することがなく、簡易な構成をもって確実にレーザー光の出力変動を抑制し、メンテナンスの簡易化、寿命の長期化を図ったレーザー装置を提供することが可能である。
これにより、例えば半導体ウェファ装置の検査用の紫外レーザー発生装置として用いる場合は、非線形光学結晶としてより高品質の高価なものを用いることなく、出力を高めることが可能であり、検査分解能の向上を図ることも可能となる。
【００３６】
なお、上述したような励起レーザー光の波長や非線形光学結晶の温度、また非線形光学結晶への入射光の入射角度や応力の変動など、更に紫外光照射によって、非線形光学結晶内のグレーティング構造を打ち消す作用は、励起レーザーがパルス発振型の場合においても、連続発振型の場合と同様に得られる。したがって、連続発振型と同様パルス発振型レーザー装置においても本発明を適用することによって、非線形光学結晶により波長変換される光の出力変動を抑えることが可能である。
【００３７】
また、本発明のレーザー装置は、上述の各実施形態例に限定されるものではなく、その他種々の非線形光学結晶材料を用いるとか、また励起レーザー発生装置においても、上述の例に限定されることなく、本発明構成を逸脱しない範囲において、その他種々の構成とすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】Ａ及びＢは本発明のレーザー装置の概略構成図である。
【図２】Ａはレーザー装置の要部の概略構成図である。Ｂは非線形光学結晶内の光密度を模式的に示す図である。Ｃ及びＤは非線形光学結晶内の屈折率分布を模式的に示す図である。
【図３】Ａは波長可変レーザーを用いた測定用のレーザー装置の概略構成図、Ｂはその要部の概略構成図である。
【図４】Ａは順方向出力及び逆方向出力の波形を示す図である。Ｂは波長の変化を示す図である。
【図５】光周波数シフト量に対する順方向出力パワーの変化を示す図である。
【図６】測定に用いたレーザー装置の要部の概略構成図である。
【図７】非線形光学結晶の温度変化に対する逆進波の出力の変化を示す図である。
【図８】Ａ〜Ｃは、中心波長とグレーティング強度との変化の様子を示した図である。
【図９】励起レーザーの適切な波長シフト量を検討する説明図である。
【図１０】本発明のレーザー装置の一実施形態例の要部の概略構成図である。
【図１１】本発明のレーザー装置の一実施形態例の要部の概略構成図である。
【図１２】本発明のレーザー装置の一実施形態例の要部の概略構成図である。
【図１３】従来のレーザー装置における出力の変動を示す図である。
【図１４】本発明によるレーザー装置における出力の変動を示す図である。
【図１５】本発明のレーザー装置の一実施形態例の要部の概略構成図である。
【図１６】Ａ及びＢは本発明のレーザー装置の一実施形態例の要部の概略構成図である。
【図１７】本発明のレーザー装置の一実施形態例の要部の概略構成図である。
【図１８】従来の波長変換装置の一例の要部の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１．励起レーザー発生部、１２．波長変換部、１３．非線形光学結晶、３０．抑制部、３１．励起光源、３２．反射型グレーティング、３３．ミラー、３５．ＤＦＢ（分布帰還型）レーザー、３６．温度制御部、３７．ヒートシンク、３８．ポンプミラー、３９．レーザー媒質、４０．ダイクロイックミラー、４１．非線形光学結晶、４２．ミラー、４３．温度制御エタロン、５０．中心周波数制御部、６０．基台、６１．固定部、６２．弾性体、６３．駆動部、６４．駆動部、６５．紫外光照射部、８１．出力調整部、８２．出力調整部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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