波長変換装置、及び波長変換方法

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発明の名称	波長変換装置、及び波長変換方法
技術分野	ものづくり, ナノテクノロジー
出願日	平成２６年４月１７日
出願番号	特願２０１４－８５５７２
公開番号	特開２０１５－２０６８３４
登録番号
出願人	国立大学法人電気通信大学
発明者	米田仁紀道根百合奈
特許公報	PDFのダウンロードはこちらから
概要	【要約】【課題】発振スペクトルが狭窄化されていないレーザー光でも効率的に波長変換する。【解決手段】基本波光を波長変換素子５０によって波長変換する波長変換装置１であって、基本波光Ｌ１として発振スペクトルが非狭窄化されたレーザー光を連続的に発振するレーザー発振部１０と、レーザー発振部で発振された基本波光のビーム径を拡大する拡大光学系部２０と、拡大光学系部でビーム径が拡大された拡大基本波光Ｌ２を透過させて当該拡大基本波光の波長を分散させる回折格子３２が設けられる波長分散部３０と、波長分散部から所定の大きさの光学的距離を介して設けられ、波長が分散された拡大基本波光Ｌ３を集光レンズ４２で集光して波長変換素子に導く波長・角度分散部４０と、を備えることを特徴とする。【特許請求の範囲】【請求項１】基本波光を波長変換素子によって波長変換する波長変換装置であって、前記基本波光として発振スペクトルが非狭窄化されたレーザー光を連続的に発振するレーザー発振部と、前記レーザー発振部で発振された前記基本波光のビーム径を拡大する拡大光学系部と、前記拡大光学系部で前記ビーム径が拡大された拡大基本波光を透過させて該拡大基本波光の波長を分散させる回折格子が設けられる波長分散部と、前記波長分散部から所定の大きさの光学的距離を介して設けられ、前記波長が分散された拡大基本波光を集光レンズで集光して前記波長変換素子に導く波長・角度分散部と、を備えることを特徴とする波長変換装置。【請求項２】前記レーザー発振部は、ファイバーレーザーによって前記レーザー光が連続発振されることを特徴とする請求項１に記載の波長変換装置。【請求項３】前記波長・角度分散部は、前記光学的距離が下記の条件式を満たすように設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の波長変換装置。Ｌ／ｆ＝１．２６×δｃｏｓβ Ｌ：回折格子と集光レンズとの距離ｆ：集光レンズの焦点距離 δ：回折格子の溝の間隔 β：回折格子による回折角【請求項４】前記波長分散部は、一又は複数の透過型回折格子から構成され、前記透過型回折格子によって前記拡大基本波光を回折させて、該拡大基本波光の前記波長を分散させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の波長変換装置。【請求項５】前記波長分散部には、前記透過型回折格子によって回折された前記拡大基本波光を反射させる一又は複数の反射ミラーが更に設けられ、前記反射ミラーによって反射後の前記拡大基本波光を前記透過型回折格子に戻し、再度回折させることを特徴とする請求項４に記載の波長変換装置。【請求項６】前記拡大光学系部は、入力段側に設けられる第１レンズと出力段側に設けられる第２レンズが所定の距離を介して対向するように構成され、前記第１レンズと前記第２レンズとの距離を変更することによって、前記基本波光の前記ビーム径を調整することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の波長変換装置。【請求項７】基本波光を波長変換素子によって波長変換する波長変換方法であって、発振スペクトルが非狭窄化されたレーザー光を前記基本波光として連続的に発振するレーザー光発振工程と、前記基本波光のビーム径を拡大するビーム径拡大工程と、前記ビーム径が拡大された拡大基本波光を回折格子に透過させて該拡大基本波光の波長を分散させる波長分散工程と、前記波長が分散された拡大基本波光を前記回折格子から所定の大きさの光学的距離を介して設けられた集光レンズによって前記波長変換素子に導く波長・角度分散工程と、を含むことを特徴とする波長変換方法。

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