(57)【要約】【課題】位相差を高精度で検出し、共振長の調整を高性能に行うことを目的とする。【解決手段】曲面入力結合ミラー６の共振器１側の面に対する裏面を曲面とすると共に、開口付ミラー１６を設けることにより、周回光４または反射光１０の内の一方は直進して曲面入力結合ミラー６を透過した後、開口付ミラー１６の貫通孔を通過して光位相差検出器５に入力し、他方は曲面入力結合ミラー６の曲面で拡散または集光しながら反射した後、開口付ミラー１６のミラー部で反射して光位相差検出器５に入力するため、反射光１０と周回光４とが重合することなく、別々に光位相差検出器５に入力することができるため、容易に光の強度を揃えて位相差を検出でき、共振長の調整を高性能に行うことができる。【選択図】図１
2013195860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される入射光の周波数を逓倍して逓倍光を出力する光波長変換装置であって、
複数の共振器内ミラーで構成され、周回光を周回させながら共振させると共に前記逓倍光を出力する共振器と、
前記共振器内ミラーの１つであり、前記入射光の一部を絞りながらまたは拡げながら透過させて前記周回光とし、残りを拡散または集光させながら反射させて反射光とすると共に、周回した前記周回光の一部を透過して出力する曲面入力結合ミラーと、
前記共振器内に配置されて少なくとも一部の前記周回光の周波数を逓倍して前記逓倍光として出力する非線形光学結晶と、
１または複数の前記共振器内ミラーの位置を移動させるミラー調整器と、
貫通孔および前記貫通孔の周囲に形成されたミラー部とからなり、前記貫通孔が前記共振器内を周回した後に前記曲面入力結合ミラーを透過した前記周回光または前記反射光の一方を貫通させると共に前記ミラー部が前記反射光または前記周回光の他方を反射する開口付ミラーと、
前記開口付ミラーで分別される前記周回光および前記反射光を別々に入力して位相差を検出する光位相差検出器と、
前記位相差に応じて前記周回光が共振するように前記ミラー調整部の動作を制御する制御回路と
を有し、前記光位相差検出器が、別々に入力された前記周回光および前記反射光の強度差を低減させる光強度減衰器を備え、強度差を調整された前記周回光および前記反射光を用いて位相差の検出を行うことを特徴とする光波長変換装置。
【請求項２】
前記曲面入力結合ミラーの前記入射光が入力する側の面が凸曲面であり、前記反射光が前記曲面入力結合ミラーで拡散され、前記周回光が前記貫通孔を貫通することを特徴とする請求項１記載の光波長変換装置。
【請求項３】
前記曲面入力結合ミラーの前記入射光が入力する側の面が凹曲面であり、前記反射光が前記曲面入力結合ミラーで集光され、前記反射光が前記貫通孔を貫通することを特徴とする請求項１記載の光波長変換装置。
【請求項４】
前記位相差の検出を、強度差を調整された前記周回光および前記反射光を重合させた重合光を用いて行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光波長変換装置。
【請求項５】
前記位相差の検出を、強度差を調整された前記周回光および前記反射光に単一周波数レーザを重合させた重合光からビートを算出して行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光波長変換装置。
【請求項６】
前記ミラー調整器がピエゾ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１項に記載の光波長変換装置。
【請求項７】
前記制御回路がサーボ回路であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光波長変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
入力される入射光の周波数を逓倍して逓倍光を出力する光波長変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光波長変換装置について、図８を用いて説明する。
図８は従来の光波長変換装置の構造を示す図である。
【０００３】
図８に示すように、従来の光波長変換装置は、入力された入射光を周回光として共振させる共振器１９と、共振器１９内に配置されて波長変換を行う非線形光学結晶２と、入射光を絞って共振器１９に周回光として入力するモード整合レンズ２０と、入射光と周回光の位相差を検出する誤差信号検出器２１と、誤差信号検出器２１の検出結果から共振器長の調整を制御するサーボ回路２２とから構成される。共振器１９は複数のミラーで構成される。入射光の入射ミラーとなる入力結合ミラー２３は入射光の一部を透過して周回光とし、残りの入射光を反射して反射光とする。また、共振器１９を構成するミラーの１つにはピエゾ素子２４が設置され、サーボ回路２２の制御信号に応じて、共振器長が入射光の波長の整数倍になるように調整する。
【０００４】
このような光波長変換装置において、反射光と周回光とは入力結合ミラー２３で重合させており、例えばミラー群２５等を介して誤差信号検出器２１に入力される。誤差信号検出器２１は、反射光と周回光とからなる重合光を元に、反射光と周回光との差周波の光の強度を位相誤差として電気信号に変換する。サーボ回路２２は誤差信号検出器２１で生成された電気信号が０になるように、ピエゾ素子２４に電圧を供給して共振器１９を構成するミラーの位置を移動させることにより共振器長が入射光の波長の整数倍になるように調整する。
【０００５】
このように、従来の光波長変換装置では、入射光の反射光と周回光との重合光を用いて、重合光の強度により位相差の有無を検出し、検出結果により共振器長を調整し、周回光を共振させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２６１１４０号公報
【特許文献２】特開平１１−１１９２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の光波長変換装置では、入力光が入力結合ミラーで反射した反射光と入力結合ミラーを透過した周回光とが重合して出力される。そして、共振状態でない場合周回光は共振器１９内を周回するため光の強度が減衰し、結果として周回光の強度と反射光の強度とのバランスが悪くなっていた。この強度の差の影響で、従来の光波長変換装置では、位相差の検出精度が低くなり、共振器長の調整精度が低化するという問題点があった。
上記問題点を解決するために、本発明の光波長変換装置は、位相差を高精度で検出し、共振器長の調整を高性能に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の光波長変換装置は、入力される入射光の周波数を逓倍して逓倍光を出力する光波長変換装置であって、複数の共振器内ミラーで構成され、周回光を周回させながら共振させると共に前記逓倍光を出力する共振器と、前記共振器内ミラーの１つであり、前記入射光の一部を絞りながらまたは拡げながら透過させて前記周回光とし、残りを拡散または集光させながら反射させて反射光とすると共に、周回した前記周回光の一部を透過して出力する曲面入力結合ミラーと、前記共振器内に配置されて少なくとも一部の前記周回光の周波数を逓倍して前記逓倍光として出力する非線形光学結晶と、１または複数の前記共振器内ミラーの位置を移動させるミラー調整器と、貫通孔および前記貫通孔の周囲に形成されたミラー部とからなり、前記貫通孔が前記共振器内を周回した後に前記曲面入力結合ミラーを透過した前記周回光または前記反射光の一方を貫通させると共に前記ミラー部が前記反射光または前記周回光の他方を反射する開口付ミラーと、前記開口付ミラーで分別される前記周回光および前記反射光を別々に入力して位相差を検出する光位相差検出器と、前記位相差に応じて前記周回光が共振するように前記ミラー調整部の動作を制御する制御回路とを有し、前記光位相差検出器が、別々に入力された前記周回光および前記反射光の強度差を低減させる光強度減衰器を備え、強度差を調整された前記周回光および前記反射光を用いて位相差の検出を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、前記曲面入力結合ミラーの前記入射光が入力する側の面が凸曲面であり、前記反射光が前記曲面入力結合ミラーで拡散され、前記周回光が前記貫通孔を貫通しても良い。
【００１０】
また、前記曲面入力結合ミラーの前記入射光が入力する側の面が凹曲面であり、前記反射光が前記曲面入力結合ミラーで集光され、前記反射光が前記貫通孔を貫通しても良い。
また、前記位相差の検出を、強度差を調整された前記周回光および前記反射光を重合させた重合光を用いて行っても良い。
また、前記位相差の検出を、強度差を調整された前記周回光および前記反射光に単一周波数レーザを重合させた重合光からビートを算出して行っても良い。
また、前記ミラー調整器がピエゾ素子であっても良い。
また、前記制御回路がサーボ回路であっても良い。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、入力結合ミラーの共振器側の面に対する裏面を曲面とすると共に、開口付ミラーを設けることにより、周回光または反射光の内の一方は開口付ミラーの貫通孔を通過して光位相差検出器に入力し、他方は開口付ミラーのミラー部で反射して光位相差検出器に入力するため、反射光と周回光が重合することなく、別々に光位相差検出器に入力することができるため、容易に光の強度を揃えて位相差を検出でき、共振器長の調整を高性能に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の光波長変換装置の構成を示す模式図
【図２】本発明の共振器の構成を示す模式図
【図３】本発明の位相差検出用の光の様子を説明する模式図
【図４】本発明の開口付ミラーの構造を説明する図
【図５】本発明の光位相差検出器について説明する模式図
【図６】本発明の凹ミラーを備える光波長変換装置の構成を例示する模式図
【図７】本発明の反射光が収縮する位相差検出用の光の様子を説明する模式図
【図８】従来の光波長変換装置の構造を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
医療機器や加工装置に用いるレーザ光は、光波長変換装置にて、基本波レーザ光の周波数を逓倍することにより生成される。
【００１４】
本発明の光波長変換装置は、入力される基本波レーザ光を共振させる共振器と、共振器内に配置されて基本波レーザ光を逓倍する非線形光学結晶と、基本波レーザ光の反射光または周回光のうちの一方を反射すると共に他方を通過させる開口付ミラーと、入力される２つの光の位相差を検出する光位相差検出器と、反射光と周回光の位相差をなくすように共振器を構成する１または複数の共振器内ミラーの位置を調整するミラー調整機構とを基本構成とし、共振器の入力結合ミラーが反射光を拡散または収縮させる構造となる。
【００１５】
このように、反射光を拡散または収縮し、開口付ミラーを介して反射光と周回光とを別々に光位相差検出器に入力することができるため、精度良く共振器長の調整を行うことができる。
以下、図１〜図５を用いて実施の形態１における光波長変換装置として、反射光を拡散させる例について説明する。
【００１６】
図１は本発明の光波長変換装置の構成を示す模式図、図２は本発明の共振器の構成を示す模式図、図３は本発明の位相差検出用の光の様子を説明する模式図、図４は本発明の開口付ミラーの構造を説明する図である。図５は本発明の光位相差検出器について説明する模式図であり、図５（ａ），図５（ｂ）として異なる光位相差検出器の構成を例示する。
【００１７】
図１に示すように、本発明の光波長変換装置は、共振器１と、入力光の周波数を逓倍して出力する非線形光学結晶２と、基本波レーザ光３と周回光４との位相差を検出する光位相差検出器５と、光位相差検出器５に基本波レーザ光３と周回光４とを入力させる選別ミラーと、共振器１内を１周する周回光４の経路距離である共振器長を調整するミラー調整機構とから構成される。このように、反射光を拡散し、選別ミラーを介して反射光と周回光とを別々に光位相差検出器に入力することができるため、精度良く共振器長の調整を行うことができる。
【００１８】
具体例としては、図１〜図５に示すように、共振器１は４枚の共振器内ミラーで構成され、その内の１枚は、入力される基本波レーザ光３の一部を透過させる曲面入力結合ミラー６である。曲面入力結合ミラー６を透過した基本波レーザ光３は、周回光４として第１の共振器内ミラー７、第２の共振器内ミラー８で順に反射した後、非線形光学結晶２に入力され、波長変換後に第３の共振器内ミラー９に照射される。その後、第３の共振器内ミラー９で反射された周回光４は、曲面入力結合ミラー６に戻り、一部は透過し、残りは反射して共振器１内の周回を繰り返して共振する。また、非線形光学結晶２で周波数が逓倍された逓倍波レーザ光１１は第３の共振器内ミラー９を透過して出力する。本発明の曲面入力結合ミラー６は、従来のモード整合レンズと入力結合ミラーの機能を結合させた共振器内ミラーであり、以下のような機能を有する。まず、上述のように入力される基本波レーザ光３の一部を透過させて周回光４とし、残りをレーザ径が広がるように拡散させながら反射させて反射光１０を得る。そのため、例えば曲面入力結合ミラー６の基本波レーザ光３入力面を凸状または凹状の曲面とする。また、周回した周回光４の一部を透過させ、残りを反射させて共振器１内の周回を続けさせる。さらに、直線光である基本波レーザ光３を絞り、一定周期でビーム径の拡大縮小を繰り返す周回光４を生成する。このような共振器１内において、第２の共振器内ミラー８と第３の共振器内ミラー９との間で、周回光４のビームウェストが波長変換領域の中心付近に位置するように非線形光学結晶２を配置する。
【００１９】
ミラー調整機構は、光位相差検出器５の検出結果を用いて、共振器１の共振器長を周回光４の波長の整数倍に制御する機器である。周回光４と反射光１０との位相が一致しない場合、位相が一致しない旨の信号を制御回路が光位相差検出器５から受け取り、共振器１を構成する共振器内ミラーのいずれか１つまたは複数の位置を修正させる信号をミラー調整器に出力する。ミラー調整器は、１つまたは複数の共振器内ミラーに接続され、制御回路からの信号に応じて、接続された共振器内ミラーの位置を調整する。例えば、図１に示すように、制御回路としてサーボ回路１２を用い、ミラー調整器としてピエゾ素子１３を用いることができる。サーボ回路１２は常時光位相差検出器５の検出結果を受信し、位相が一致しない結果を受信した場合には、位相が一致する結果を受信するまでピエゾ素子１３に電圧を印加し続ける。ピエゾ素子１３はサーボ回路１２から印加される入力電圧に応じて、接続された共振器内ミラーに圧力を付加してその位置を移動させる。このように、周回光４と反射光１０の位相が一致している場合は、共振器長が周回光４の波長の整数倍となっているので、位相差を常時検出し、位相差がなくなるように共振器内ミラーの位置を調整することにより、共振器長が周回光４の波長の整数倍となるように制御することができ、周回光を共振させ続けることができる。
【００２０】
選別ミラーは、曲面入力結合ミラー６から照射された光の内、周回光４と反射光１０とを別々に光位相差検出器５に出力することを特徴とする。例えば、図１，図３，図４に示すように、貫通孔１４と貫通孔１４の周囲に形成されるミラー部１５とからなる開口付ミラー１６を用いる。そして、曲面入力結合ミラー６を透過した周回光４は直進し、曲面入力結合ミラー６で反射した反射光１０は拡散しているので、貫通孔１４の径を、周回光４の径より大きくし、開口付ミラー１６に照射されたときの反射光１０の径より小さくすることにより、周回光４を開口付ミラー１６で透過させ、反射光１０をミラー部１５で反射させることにより、反射光１０のみを抽出することができる。その後、反射光１０と開口付ミラー１６を透過した周回光４を含む光を、別々に光位相差検出器５に入力する。具体的には、選別ミラーとして、反射ミラー１７，開口付ミラー１６および反射ミラー１８から構成されるミラー群とすることができる。この構成において、まず、曲面入力結合ミラー６を透過して直進する周回光４と、曲面入力結合ミラー６で反射して拡散する反射光１０とを反射ミラー１７で反射させて開口付ミラー１６に照射する。そして、開口付ミラー１６にて、周回光４については貫通孔１４を貫通させて反射ミラー１８に照射させ、反射光１０についてはミラー部１５で反射させる。そして、ミラー部１５で反射させた反射光１０を直接光位相差検出器５に出力し、貫通孔１４を貫通させた周回光４を反射ミラー１８で反射させて光位相差検出器５に出力する。
【００２１】
光位相差検出器５は、開口付ミラー１６で反射した反射光１０と開口付ミラー１６を透過した周回光４とを別々に受光し、反射光１０と周回光４との位相が一致しているかどうかを検出する。そして、その結果をミラー調整機構に送出し、位相が一致するように共振器長を調整させる。ここで、反射光１０と周回光４とでは、光の強度が異なることが一般的であり、光の強度に差があることに起因して、位相差の検出精度が低化する場合がある。そのため、位相差検出器５には光強度減衰器を設け、強度が強い方の光の強度を低化させる。例えば、図５（ａ）に示すように、一般的に周回光４に比べて強度が高くなる反射光１０の強度をＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ２７を用いて減衰させ、反射光１０と周回光４との強度差を小さくする。その後、強度差を調整した後の反射光１０と周回光４とを再び重合させた重合光を反射光１０と周回光４との差周波とし、その光の強度から位相差を検出する。差周波の光の強度がなくなったことにより、反射光１０と周回光４とに位相差がないと判断できる。そして、位相差の検出結果をミラー調整機構に送出する。このように、反射光１０と周回光４との位相差をなくすことにより、共振器長を基本波レーザ光３の整数倍に調整することができる。
具体的な光位相差検出器５の動作例を、主に図５（ａ）を用いて説明する。
【００２２】
まず、開口付ミラー１６で反射した反射光１０と開口付ミラー１６を透過した周回光４とが別々に入力される。ただし、開口付ミラー１６で反射した反射光１０には周回光４が混入されないように貫通孔１４を形成できるが、開口付ミラー１６を透過した周回光４には反射光１０の一部が重合されることがある。次に、周回光４の強度とほぼ等しくなるように、ＮＤフィルタを用いて反射光１０の強度を減衰させる。つまり、反射光１０をコリメートレンズ２６で平行光にした後、ＮＤフィルタ２７で光の強度を減衰させる。周回光４はコリメートレンズ２８で平行光にする。一般的には反射光１０の強度の方が周回光４の強度より強くなるが、逆の場合は、ＮＤフィルタ２９により周回光４の強度を低減させても良い。次に、強度差の小さくなった反射光１０と周回光４とを再び重合させる。つまり、光の強度を減衰させた反射光１０が反射ミラー３０で反射されて無偏光ビームスプリッタ３１に入力され、同時に、周回光４が無偏光ビームスプリッタ３１に入力されて、反射光１０と周回光４との重合光が生成される。例えば、反射光１０と周回光４とを重合することにより両者の位相差からなる差周波が生成される。次に、重合光を誤差信号検出器２１に入力し、差周波の強度から位相差を検出し、差周波の強度が０以外の場合に信号をサーボ回路１２に送出し続ける。例えば、誤差信号検出器２１は入力された重合光をλ／４板３２で円偏光し、偏光ビームスプリッタ３３で垂直方向と水平方向の偏光成分に分離する。その後、分離した成分をそれぞれフォトディテクタ３４，３５で２つの電圧信号に変換し、２つの電圧信号を差増増幅器３６に入力して電圧差をサーボ回路１２に送出する。そして、サーボ回路１２にて受信した電圧信号をピエゾ素子１３にフィードバックし、ピエゾ素子１３が電圧信号を受けて第１の共振器内ミラーを移動させ、差周波の強度が０になるまで第１の共振器内ミラーの移動を続けることにより、反射光１０と周回光４とに強度差があった場合でも高精度に共振器長を基本波レーザ光３の波長の整数倍になるように調整できる。
また、光位相差検出器５の別例についても図５（ｂ）を用いて説明する。
【００２３】
まず、別々に入力された反射光１０と周回光４とを、それぞれ単一周波数レーザ５０と重合させることでビートを形成する。ビートを形成する際には、反射光１０と周回光４の出力を同じ光量に合わせる必要がある。そのため、反射光１０と周回光４とをそれぞれNDフィルタ２９，２７により減光することで、単一周波数レーザと同等の光量になるように調整する。次に、フォトディテクタ５１，５２にて、ビートが形成された光を受光することで、ビートを電気信号に変換する。次に、変換されたビート信号と基準周波数を発生する周波数シンセサイザ５３からの周波数信号をバランスドミキサー５４，５５に入力し、ビート信号と基準周波数との差周波に変換する。次に、バランスドミキサー５４，５５からの２つの信号を位相比較器５６に入力することで、位相差に応じた信号が得られる。次に、位相比較器５６からの出力はリプルを含んだ波形であるので、ローパスフィルタ５７に入力することで、交流成分の少ない直流信号を生成する。最後に、ローパスフィルタ５７からの直流信号をサーボ回路１２へ入力することにより、共振器長の制御を行うことができる。この検出器構成を使用することにより、共振状態を大きく外れた状態の共振器でも、光位相差によって位相ずれ量及び位相ずれ方向が検出できるため、共振器を短期間かつ最適に調整をすることができる。
【００２４】
このように、モード整合レンズと入力結合ミラーの特徴を合わせ持たせるように、曲面入力結合ミラー６の一面を平面とし、その裏面を曲面とすることにより、基本波レーザ光３を裏面で反射させて反射光１０を拡散させ、周回光４を直進光として透過させることができる。加えて、開口付ミラー１６により、反射光１０を選択的に反射させて、反射光１０と周回光４を別々に位相差検出器５に入力させることができる。反射光１０と周回光４を別々に位相差検出器５に入力させることにより、反射光１０と周回光４との強度差が大きい場合であっても容易に位相差を検出することが可能となり、共振器長の調整を高性能に行うことができる。
なお、共振器内の周回経路や共振器内ミラーの数は任意である。
以下、実施の形態２として、曲面入力結合ミラーが凹ミラーの場合について、異なる周回経路を有する共振器を例に、図６，図７を用いて説明する。
図６は本発明の凹ミラーを備える光波長変換装置の構成を例示する模式図、図７は本発明の反射光が収縮する位相差検出用の光の様子を説明する模式図である。
まず、図６，図７を用いて、実施の形態１と異なる点を説明する。
【００２５】
図６，図７に示すように、実施の形態２における曲面入力結合ミラー４６は、共振器１側の面に対する裏面を凹面とし、基本波レーザ光３の一部が曲面入力結合ミラー４６を透過し、第１の共振器内ミラー４７、第２の共振器内ミラー４８、第３の共振器内ミラー４９の順で周回する。非線形光学結晶２は第１の共振器内ミラー４７と第２の共振器内ミラー４８との間に配置される。また、ピエゾ素子１３は任意の共振器内ミラーに設けられれば良いが、図では第３の共振器内ミラー４９に設けられている。
【００２６】
基本波レーザ光３の残りは、曲面入力結合ミラー４６で収縮するように反射される。曲面入力結合ミラー４６で反射された反射光１０は、反射ミラー１７で反射し、開口付ミラー１６の貫通孔１４を通過した後、反射ミラー１８で反射して光位相差検出器５に入力される。また、共振器１内を周回した周回光４は、曲面入力結合ミラー４６を透過し、反射ミラー１７で反射した後、開口付ミラー１６のミラー部１５で反射して光位相差検出器５に入力される。
【００２７】
このように、実施の形態２においても、モード整合レンズと入力結合ミラーの特徴を合わせ持たせるように、曲面入力結合ミラー４６の一面を平面とし、その裏面を凹面とすることにより、基本波レーザ光３を裏面で反射させて反射光１０を収縮させ、周回光４を直進光として透過させることができる。加えて、開口付ミラー１６により、周回光４を選択的に反射させて、反射光１０と周回光４とを別々に位相差検出器５に入力させることができる。反射光１０と周回光４を別々に位相差検出器５に入力させることにより、反射光１０と周回光４との強度差が大きい場合であっても容易に位相差を検出することが可能となり、共振器長の調整を高性能に行うことができる。
【００２８】
特に、凹型の入力結合ミラーと選別ミラー設けて光位相差検出をすることにより、調整段階の共振器や、内部光学素子のトラブルがあって、弱い光しか発振できないような共振器であっても位相差の検出により共振器の調整ができ、不具合箇所の発見に役立てることができる。
これは、光波長変換装置は以下のような特徴を有し、光強度の弱い周回光のみを選択的に選別して光位相差検出器に入力できるからである。
【００２９】
従来の波長変換装置の外部共振器は、共振器の効率を上げる場合、入力結合ミラーの反射率を上げる必要がある。この際、位相差を検知するのに用いる光は、共振器内部から漏れ出る光を用いる必要がある。しかし、入力結合ミラーの反射率を上げるほど検知に用いる漏れ光は弱くなるのに対し、入力結合ミラーで反射する反射光の光強度が大きくなる。特に共振をしていない場合や、何等かの不具合で周回光が弱くなった場合、周回光に比べて反射光の強度が大きくなり、検出に用いる周回光に反射光が混在するような場合には、反射光の影響により位相差の検知が困難となるという問題点があった。
【００３０】
本実施の形態では、反射光の全てを開口ミラーの貫通孔によって分別することができるため、反射光が混在しない周回光を選択的に抽出することができ、共振状態を大きく外れた状態の共振器でも、光位相差によって位相ずれ量及び位相ずれ方向が検出できる。
なお、上記の説明では、レーザ光を逓倍する場合の光波長変換装置について説明したが、レーザ光以外の光等、電磁波の波長変換に用いることも可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１    共振器
２    非線形光学結晶
３    基本波レーザ光
４    周回光
５    光位相差検出器
６    曲面入力結合ミラー
７    第１の共振器内ミラー
８    第２の共振器内ミラー
９    第３の共振器内ミラー
１０    反射光
１１    逓倍波レーザ光
１２    サーボ回路
１３    ピエゾ素子
１４    貫通孔
１５    ミラー部
１６    開口付ミラー
１７    反射ミラー
１８    反射ミラー
１９    共振器
２０    モード整合レンズ
２１    誤差信号検出器
２２    サーボ回路
２３    入力結合ミラー
２４    ピエゾ素子
２５    ミラー群
２６    コリメートレンズ
２７    ＮＤフィルタ
２８    コリメートレンズ
２９    ＮＤフィルタ
３０    反射ミラー
３１    無偏光ビームスプリッタ３１
３２    λ／４板
３３    偏光ビームスプリッタ
３４    フォトディテクタ
３５    フォトディテクタ
３６    差増増幅器
４６    曲面入力結合ミラー
４７    第１の共振器内ミラー
４８    第２の共振器内ミラー
４９    第３の共振器内ミラー
５０    単一周波数レーザ
５１    フォトディテクタ
５２    フォトディテクタ
５３    周波数シンセサイザ
５４    バランスドミキサー
５５    バランスドミキサー
５６    位相比較器
５７    ローパスフィルタ
【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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