[发明专利]波导型激光装置

说明书

技术领域

本发明涉及在平面波导内进行激光的波长转换的波导型激光装置。

背景技术

在打印机或投影电视等显示彩色图像的装置中，作为光源需要R(红)、G(绿)、B(蓝)这3种颜色的光源。

近年来，作为这些光源已开发出如下的波长转换激光装置(激光振荡器)：将900nm波段、1μm波段、1.3μm波段的激光设为基波激光，使用非线性材料将基波激光转换成一半波长(2倍频率)的二次谐波(SHG(Second Harmonic Generation：二次谐波产生))。

在SHG中，为了高效地提取具有期望波长的激光，需要实现从基波激光向二次谐波的较高的转换效率。

为了在波长转换元件内从基波激光转换到二次谐波，在转换前的基波激光与转换后的二次谐波之间必须满足相位匹配条件。

相位匹配条件是在波长转换元件中校正基波激光与二次谐波的相位偏差的条件。

作为满足相位匹配条件而进行波长转换的元件，例如公知有使用周期构造的准相位匹配(QPM(Quasi Phase Matching))波长转换元件。

在该QPM波长转换元件中，在作为非线性光学晶体的周期性极化铌酸锂(PPLN(Periodically Poled Lithium Niobate))等中形成光波导，沿着波导方向使极化周期性地反转。

在下述专利文献1中提出一种波长转换元件和波长转换激光装置，该平面波导型的波长转换元件具有平板状的非线性光学材料，并且在与光轴垂直的方向即与平板状的主面垂直的方向上以多个激光振荡模式传播激光的基波而进行基波的波长转换，其特征在于，非线性光学材料以具有包含多个激光振荡模式中的至少2个激光振荡模式的相位匹配条件的相位匹配带宽的方式改变极化反转的周期，形成非极化反转区域和极化反转区域。

专利文献1中的波长转换元件由于以具有包含至少2个激光振荡模式的相位匹配条件的相位匹配带宽的方式改变非线性光学材料的极化反转的周期，因此，能够针对所述2个激光振荡模式，对基波波长进行波长转换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/034625号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述专利文献1的波长转换激光装置中，能够通过使波长转换元件的极化反转周期的节距逐渐地变化，扩宽进行波长转换的基波波长波段。

然而，使极化反转周期的节距逐渐地变化后的波长转换元件的转换效率比极化反转周期恒定的转换效率低。

因此，存在难以实现较宽的基波转换波长波段和较高的转换效率双方这样的课题。

本发明正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，得到一种波导型激光装置，在使用增益波段较宽的材料作为激光介质的情况下，以其中的多个波长实现高效的波长转换。

用于解决课题的手段

本发明的波导型激光装置具有：波长选择元件，其选择性地反射通过波长转换元件后的激光的基波振荡波长中的激光振荡模式不同的波长λ＝λ₀、λ₁、λ₂、···、λ_n(n≥1)的激光；以及波长转换元件，其将由波长选择元件反射后的激光振荡模式不同的波长λ＝λ₀、λ₁、λ₂、···、λ_n(n≥1)的激光转换成谐波。

发明效果

根据本发明，具有如下效果：在使用增益波段较宽的材料作为固体激光元件的激光介质的情况下，能够以该增益波段中的多个波长高效地进行波长转换。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的波导型激光装置的侧面剖视图。

图2是示出本发明的实施方式1的波导型激光装置的俯视图。

图3是示出激光介质的感应吸收截面积的波长依赖性的一例的特性图。

图4是示出波长选择元件的立体图。

图5是示出波长转换元件的立体图。

图6是示出波长转换元件的极化反转图案的说明图。

图7是示出激光振荡模式向高次模式转移的说明图。

图8是示出波长转换元件内的波长λ₀、λ₁、λ₂的激光振荡模式与极化反转周期的关系的说明图。

图9是示出实施方式1与以往的波长转换元件中的基波的波长转换效率与激光振荡模式的关系的说明图。