專利名稱：激光光源、使用激光光源的圖像顯示裝置以及加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含利用非線性光學(xué)效果進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的激光光源 及其控制方法，還涉及使用該激光光源的圖像顯示裝置以及加工裝置。
背景技術(shù)：
激光不僅用于通信和光學(xué)記錄，還在測(cè)量、醫(yī)療、加工、顯示等各種各樣的領(lǐng)域中使 用。在這些用途中，由于控制的容易性或小型的特征，半導(dǎo)體激光器作為主要的光源而加 以使用。
在上述光源中，并未實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定地產(chǎn)生0.5pm至0.6irni的可見區(qū)域的波長(zhǎng)的光的半導(dǎo) 體激光器。此外，產(chǎn)生2!rni以上的中紅外區(qū)域的波長(zhǎng)的光的半導(dǎo)體激光器必須冷卻至 -100°〇至-200°〇，在室溫下的連續(xù)振蕩比較困難。
對(duì)此，為了產(chǎn)生可見區(qū)域和中紅外區(qū)域的波長(zhǎng)的光，將從半導(dǎo)體激光器、由半導(dǎo)體激 光器激勵(lì)的光纖激光器等射出的光用作激勵(lì)光，利用采用非線性光學(xué)晶體的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件 對(duì)激勵(lì)光進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)得到了廣泛使用。通過(guò)激勵(lì)光在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件內(nèi)傳 播，激勵(lì)光的能量被轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的能量。若增大激勵(lì)光與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的相互作用 長(zhǎng)度，則向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的轉(zhuǎn)換量會(huì)增大。
但是，在使用了非線性光學(xué)晶體的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換中，由于激勵(lì)光的波長(zhǎng)和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的波 長(zhǎng)不同，所以激勵(lì)光以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的折射率有較大不同。例如，在將作為代表性的非線 性光學(xué)晶體的鈮酸鋰(LiNb03)作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件使用，入射波長(zhǎng)為1064nm的激勵(lì)光， 得到作為顯示器用光源而加以利用的綠色激光(波長(zhǎng)為532nm的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光)的情況下， 激勵(lì)光以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的折射率例如在40'C時(shí)為2.15600以及2.23389。伴隨著該激勵(lì)光 與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的折射率的差，在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件內(nèi)激勵(lì)光與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的相位逐漸發(fā)生偏 離，因此無(wú)法高效率地進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。
因此， 一直以來(lái)，作為修正激勵(lì)光與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的折射率的差的方法，有將形成了周 期性的極化反轉(zhuǎn)周期結(jié)構(gòu)的非線性光學(xué)晶體用作波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的準(zhǔn)相位匹配(quasi phase matching)、或產(chǎn)生與激勵(lì)光不同的偏振的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的雙折射相位匹配(birefringentphase matching)。通過(guò)使用這些方法，在某一溫度下，能夠使激勵(lì)光與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的相位 一致，或者能夠使其準(zhǔn)恒定。
但是，在4(TC時(shí)為2.15600以及2.23389的激勵(lì)光以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的折射率，例如 在50'C時(shí)變化為2.15642以及2.23447。因此，不管是在哪種情況下，若元件溫度不穩(wěn)定， 都無(wú)法穩(wěn)定地進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。即，必須在將元件溫度調(diào)節(jié)為最佳的同時(shí)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。以 后，將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最大的最佳元件溫度稱為相位匹配溫度。
作為一直以來(lái)廣泛使用的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度調(diào)節(jié)方法，提出了將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫 度控制為恒定值的方法(溫度恒定控制)、將輸出值反饋給向激勵(lì)光光源輸入的電力的方 法(輸出恒定控制)等。即使在使用該溫度恒定控制的情況下，也由于下述的原因而導(dǎo)致 元件溫度會(huì)逐漸偏離相位匹配溫度。
(1) 由于成為激勵(lì)光光源的半導(dǎo)體激光器或光纖激光器的溫度發(fā)生變動(dòng)，輸出的激 勵(lì)光的波長(zhǎng)發(fā)生變動(dòng)，從而相位匹配溫度發(fā)生變化。
(2) 由于伴隨波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的固定的應(yīng)力變化的影響，折射率發(fā)生變化，從而相位 匹配溫度發(fā)生變化。
(3) 測(cè)定波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件溫度的溫度傳感器的特性發(fā)生變化，從而由溫度傳感器監(jiān)視 的元件溫度偏離實(shí)際的元件溫度，元件溫度發(fā)生變化。
隨著元件溫度與相位匹配溫度的偏差增大，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率降低，因此通過(guò)增大激勵(lì)光 的輸出來(lái)保持波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出恒定的輸出恒定控制被加以利用。但是，在此情況下，無(wú) 法避免功耗的增大。此外，由于激勵(lì)光的輸出存在限制，所以能夠容許的溫度偏差幅度也 受到限制。此外，在使用半導(dǎo)體激光器作為激勵(lì)光的情況下，隨著輸入電力的增加，光源 的壽命也會(huì)縮短。而且，由于在元件溫度與相位匹配溫度發(fā)生了偏離的狀態(tài)下，被輸出的 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的光束質(zhì)量較低，因此，在需要高質(zhì)量激光的加工、醫(yī)療中的應(yīng)用較為困難。 因此，在日,本專利公開公報(bào)特開2007-233039號(hào)(以下稱作"專利文獻(xiàn)l")中，除了溫度 恒定控制以及輸出恒定控制之外，還同時(shí)利用定期消除元件溫度與相位匹配溫度的差的控 制。
但是，在專利文獻(xiàn)l的以往技術(shù)中，為了消除元件溫度與相位匹配溫度的偏差，暫時(shí) 中斷輸出恒定控制， 一邊增減元件溫度一邊檢測(cè)輸出的變動(dòng)，進(jìn)行接近成為最佳輸出的元 件溫度的控制，因此在此期間輸出發(fā)生變動(dòng)。
此外，在投影顯示器或液晶顯示器的背光等民用設(shè)備的內(nèi)部配置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的情況 下，殼體內(nèi)的溫度徐徐上升，因此頻繁地發(fā)生元件溫度與相位匹配溫度的偏差，此時(shí)輸出變得不穩(wěn)定。由此，顯示器的白平衡(whitebalance)被破壞，所以作為顯示器用，特別需 要激光光源的輸出穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種激光光源，通過(guò)大幅度減輕以往的溫度恒定控制中產(chǎn)生的 輸出變動(dòng)，能夠使輸出得以穩(wěn)定。
本發(fā)明所提供的激光光源包括激勵(lì)光光源；采用非線性光學(xué)晶體的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，
其具有讓來(lái)自上述激勵(lì)光光源的激勵(lì)光經(jīng)過(guò)的多條光路，通過(guò)將經(jīng)過(guò)上述多條光路的激勵(lì) 光轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光，生成具有第一溫度特性且向裝置外部射出的輸出光和具有與上述第
一溫度特性不同的第二溫度特性的參照光；測(cè)量上述參照光的參照光測(cè)量部；以及基于由 上述參照光測(cè)量部測(cè)量到的參照光來(lái)控制上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度，使得上述輸出光的強(qiáng) 度達(dá)到最大的控制部。
在該激光光源中，在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件內(nèi)形成有讓激勵(lì)光經(jīng)過(guò)的多條光路，通過(guò)監(jiān)視顯示 出與輸出至激光光源外部的成為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出光不同的溫度特性的參照光，來(lái)對(duì)波長(zhǎng) 轉(zhuǎn)換元件進(jìn)行溫度控制，因此能夠進(jìn)行高速的溫度控制。其結(jié)果是，能夠大幅度減輕以往 的溫度恒定控制中產(chǎn)生的輸出變動(dòng)，從而能夠使輸出得以穩(wěn)定。


圖l是表示本發(fā)明的實(shí)施例l涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖2是表示波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件溫度與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出的關(guān)系的圖。 圖3是表示輸出恒定控制中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件溫度與激勵(lì)光輸出的關(guān)系的圖。 圖4是表示輸出恒定控制中的加熱器加熱電流與激勵(lì)光輸入的第一關(guān)系的圖。 圖5是表示輸出恒定控制中的加熱器加熱電流與激勵(lì)光輸入的第二關(guān)系的圖。 圖6是表示輸出恒定控制中的加熱器加熱電流與激勵(lì)光輸入的第三關(guān)系的圖。 圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖8是表示波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件溫度與輸出光以及參照光的輸出的關(guān)系的圖。 圖9是表示準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件內(nèi)的極化反轉(zhuǎn)周期方向與激勵(lì)光的光路所成的角 度與相位匹配溫度的關(guān)系的圖。
圖IO是表示波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件溫度與輸出光以及參照光的輸出的關(guān)系的圖。 圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的激光光源的另一結(jié)構(gòu)的示意圖。圖12是表示存在未形成極化反轉(zhuǎn)周期結(jié)構(gòu)的部分時(shí)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件溫度與輸出光以及 參照光的輸出的關(guān)系的圖。
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的激光光源的又一結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的激光光源的又一結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖17是表示波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件溫度與輸出光、第一以及第二參照光的輸出的關(guān)系的圖。
圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的激光光源的另一結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施例5涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖20是表示本發(fā)明的第六實(shí)施例涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖21是表示波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件溫度與輸出光以及兩個(gè)參照光的輸出的關(guān)系的圖。
圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施例7涉及的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖23是表示本發(fā)明的第八實(shí)施例涉及的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施例9涉及的加工裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概要結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的激光光源進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)附圖中標(biāo)注了 相同符號(hào)的部分有時(shí)會(huì)省略說(shuō)明。 (實(shí)施例1)
圖l是表示本發(fā)明的實(shí)施例l所涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。以下，用圖l來(lái)說(shuō) 明本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置而起作用的激光光源。
圖l所示的激光光源100包括半導(dǎo)體激光器101、電流驅(qū)動(dòng)電路102、控制電路103、 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104、加熱器105、分光鏡(light separating mirror) 106、分光鏡107、波長(zhǎng)選 擇濾光器108、光電二極管(photodiode)109、光電二極管110以及波長(zhǎng)選擇濾光器111。
半導(dǎo)體激光器101使用來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)電路102的電流輸出激勵(lì)光。被輸出的激勵(lì)光入 射到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104，其一部分被轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光。從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104射出的激光 入射到分光鏡106，分光鏡106分離未經(jīng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而透過(guò)的激勵(lì)光和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光。在圖l 中，作為分光鏡106，使用以45。入射、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的透過(guò)率為98%至99%，激勵(lì)光的反 射率為99%以上的諧波分離器(harmonic separator)。由分光鏡106反射的99%以上的激勵(lì)光和1%至2%的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光入射到分光鏡107。
作為分光鏡107，使用以45。入射、具有與分光鏡106相同的透過(guò)率的諧波分離器。 透過(guò)分光鏡107的激勵(lì)光和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光入射到吸收激勵(lì)光的波長(zhǎng)選擇濾光器108，只有透 過(guò)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光入射到光電二極管109。此外，由分光鏡107反射的激勵(lì)光和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光 入射到吸收波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的波長(zhǎng)選擇濾光器111，只有透過(guò)的激勵(lì)光入射到光電二極管110。
控制電路103根據(jù)入射到光電二極管110的激勵(lì)光的功率、入射到光電二極管109 的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的功率和上述各鏡的透過(guò)率以及反射率等，計(jì)算從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104射出的 激勵(lì)光的強(qiáng)度(激勵(lì)光輸出)以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的強(qiáng)度(波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出)。通過(guò)對(duì)它們進(jìn) 行合計(jì)，能夠求出入射到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的激勵(lì)光的強(qiáng)度(激勵(lì)光輸入)。在本實(shí)施例 中，由于根據(jù)從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104射出的激勵(lì)光以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光求出激勵(lì)光輸入，因此不 會(huì)損失入射到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的激勵(lì)光而對(duì)激勵(lì)光輸入進(jìn)行監(jiān)視，從而能夠防止轉(zhuǎn)換效 率的降低。
但作為入射到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的激勵(lì)光的強(qiáng)度的測(cè)量方法，并不限定于上述的例子， 也可以在作為激勵(lì)光光源的半導(dǎo)體激光器101和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104之間插入反射約1%的 激勵(lì)光的鏡，對(duì)反射的激勵(lì)光進(jìn)行監(jiān)視。在該方法中，如果在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104內(nèi)存在激 勵(lì)光以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的吸收，則與根據(jù)透過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的激勵(lì)光與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的合計(jì)求 出激勵(lì)光輸入的方法相比，能夠更正確地監(jiān)視激勵(lì)光輸入。
在本實(shí)施例中，控制電路103基于像上述方式那樣求出的激勵(lì)光輸入的值，控制電流 驅(qū)動(dòng)電路102的電流以及加熱器105的加熱電力，以便消除元件溫度與相位匹配溫度的偏 差。加熱器105由控制電路103控制，對(duì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，電流 驅(qū)動(dòng)電路102由控制電路103控制，對(duì)流向半導(dǎo)體激光器101的電流進(jìn)行調(diào)整。
以下，示意激光光源100的包含啟動(dòng)動(dòng)作在內(nèi)的控制方法。首先，示意啟動(dòng)動(dòng)作。
較為理想的是，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的相位匹配溫度高于環(huán)境溫度，在本實(shí)施例中，例 如，在環(huán)境溫度為0'C至4(TC的情況下，將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的相位匹配溫度設(shè)為6(TC。 由此，在常溫0'C至4(TC的環(huán)境下，不需要波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的冷卻功能，能夠?qū)⒘畠r(jià)的 加熱器105作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的加熱以及冷卻部件來(lái)使用。
在啟動(dòng)動(dòng)作中，首先，加熱器105加熱波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104。而且，同時(shí)，控制電路103 控制電流驅(qū)動(dòng)電路102，以使半導(dǎo)體激光器101的驅(qū)動(dòng)電流(以下稱為激勵(lì)光電流(I))
達(dá)到最大。在此，較為理想的是，激勵(lì)光電流的最大值(以下稱為lMAX)大于為了達(dá)到所
期望的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出在通常動(dòng)作時(shí)(元件溫度成為相位匹配溫度時(shí))提供的電流量(以下稱為Io)，并且限制在不會(huì)使半導(dǎo)體激光器101劣化、不會(huì)縮短其壽命的程度。
例如，在相位匹配溫度為60°C、溫度的半值全幅(full width at half maximum)約為
1.3'C的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的情況下，若使激勵(lì)光電流量(激勵(lì)光輸入)恒定，則相對(duì)于元件溫
度的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出，如圖2所示，在6(TC時(shí)為最大，元件溫度越向高溫一側(cè)或低溫一側(cè)
移動(dòng)，變得越低。此外，在溫度恒定時(shí)，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出與激勵(lì)光輸入的大約2次方成比
例，激勵(lì)光輸入與激勵(lì)光電流量大致成比例。
在啟動(dòng)動(dòng)作時(shí)，如上所述，激勵(lì)光輸入大于Io。因此，在達(dá)到相位匹配溫度之前達(dá)到
所期望的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出?？刂齐娐?03在由光電二極管109監(jiān)視的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出達(dá)到
所期望的值時(shí)，結(jié)束啟動(dòng)動(dòng)作，轉(zhuǎn)至通常動(dòng)作。
接著，示意通常動(dòng)作。在本實(shí)施例中，其特征在于在通常動(dòng)作時(shí)，同時(shí)進(jìn)行保持波長(zhǎng)
轉(zhuǎn)換光輸出恒定的輸出恒定控制和使元件溫度與相位匹配溫度相符合的溫度控制(調(diào)整波
長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的溫度以使入射到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的激勵(lì)光的強(qiáng)度達(dá)到最小的溫度控制)。
在輸出恒定控制中，控制電路103控制電流驅(qū)動(dòng)電路102，使得由光電二極管109監(jiān) 視的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出成為恒定。即，控制電路103在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出低于所期望的值時(shí)， 增加激勵(lì)光電流使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出增加至所期望的值，此外，在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出高于所期 望的值時(shí)，減少激勵(lì)光電流使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出減少至所期望的值。
在像這樣增減激勵(lì)光電流以使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出成為恒定的情況下，激勵(lì)光輸入則如圖 3所示那樣發(fā)生變化。在本實(shí)施例中，通過(guò)這樣在輸出恒定控制時(shí)進(jìn)行利用了激勵(lì)光輸入 與元件溫度的關(guān)系的溫度控制，可以不讓輸出恒定控制停止而同時(shí)進(jìn)行溫度控制。
接著，在本實(shí)施例中，以下示意在輸出恒定控制時(shí)基于激勵(lì)光輸入進(jìn)行的溫度控制的 方法。此外，在此，考慮分光鏡106等的透過(guò)率以及反射率等，基于光電二極管109、 110 的值計(jì)算激勵(lì)光輸入。
在本控制中，控制電路103使加熱器105的加熱電流增加，基于伴隨著元件溫度上升 的激勵(lì)光輸入的增減，判斷加熱器105的加熱電流的增減。例如， 一邊讓加熱器105的加 熱電流每次增加指定變化量AIH， 一邊監(jiān)視激勵(lì)光輸入，并存儲(chǔ)最近三次的激勵(lì)光輸入， 在此情況下，激勵(lì)光輸入的變化狀態(tài)可以分類為圖4至圖6所示的三種狀態(tài)。
如圖4所示，在最近三次的激勵(lì)光輸入單調(diào)增加的情況下，可知元件溫度高于相位匹 配溫度。此外，如圖5所示，在最近三次的激勵(lì)光輸入在減少后又增加的情況下，可知元 件溫度位于相位匹配溫度附近，高于相位匹配溫度。在這些情況下，控制電路103為了降低元件溫度，使加熱電流減少。另一方面，如圖6所示，在最近三次的激勵(lì)光輸入單調(diào)減 少的情況下，可知元件溫度低于相位匹配溫度。在此情況下，控制電路103為了提高元件 溫度，使加熱電流增加。
在此，如果AIH過(guò)大，元件溫度的變動(dòng)幅度會(huì)增加。此外，根據(jù)lMAX來(lái)決定能夠進(jìn)
行輸出恒定控制的溫度幅度這一點(diǎn)自不待言，元件溫度的變動(dòng)幅度必須為該幅度的一半以 下。在lMAX為Io的1.5倍的情況下，求出使元件溫度上升半值全幅的加熱電流增加量，至 少必須使AIH為它的二分之一以下，而為十分之一以下較為理想。據(jù)此，能夠減輕控制時(shí) 元件溫度的擺動(dòng)幅度，提高波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率的平均值。
此外，將使加熱器105的加熱電流增加AIH之后到元件溫度達(dá)到恒定為止的時(shí)間預(yù) 先存儲(chǔ)在控制電路103中，通過(guò)每隔所存儲(chǔ)的時(shí)間監(jiān)視加熱電流量，能夠減輕控制時(shí)元件 溫度的擺動(dòng)，加快控制速度，從而能夠增加平均轉(zhuǎn)換效率。
此外，也可以使用熱敏電阻等直接監(jiān)視波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的溫度。通過(guò)用元件溫度的 變化量AT代替AIH進(jìn)行溫度控制，能夠進(jìn)行更為正確的溫度控制，因此是較為理想的。
此外，也可以將元件溫度與相位匹配溫度一致時(shí)需要的激勵(lì)光輸入作為Po預(yù)先存儲(chǔ)在 控制電路103中，在激勵(lì)光輸入接近Po時(shí)，暫且停止用于使元件溫度與相位匹配溫度一 致的溫度控制，使加熱器105的加熱電流量恒定來(lái)進(jìn)行溫度恒定控制。但在激勵(lì)光輸入增 加的情況下，必須從溫度恒定控制再次切換為使元件溫度與相位匹配溫度相符合的溫度控 制。此外，在切換為溫度恒定控制時(shí)，也同時(shí)進(jìn)行輸出恒定控制。通過(guò)使用該方法，溫度 恒定控制中能夠減輕溫度恒定控制所需要的控制電路103的負(fù)荷。另外，如果發(fā)生波長(zhǎng)轉(zhuǎn) 換元件104的劣化等，則Po會(huì)增加，因此較為理想的是定期更新控制電路103中存儲(chǔ)的 Po。
此外，在預(yù)先決定指定的閾值，激勵(lì)光輸入在閾值以下的情況下進(jìn)行溫度恒定控制時(shí)， 通過(guò)使閾值接近Po，進(jìn)一步增加溫度恒定控制中的平均轉(zhuǎn)換效率。但是，閾值越接近Po， 能夠進(jìn)行溫度恒定控制的溫度幅度越狹窄。例如，在圖3的例子中，以Po的l.l倍為閾值 時(shí)，元件溫度位于相位匹配溫度的士0.4'C的范圍時(shí)，能夠進(jìn)行溫度恒定控制。此外，在閾 值為Po的1.3倍的情況下，元件溫度位于相位匹配溫度的i0.5'C的范圍時(shí)，能夠進(jìn)行溫度 恒定控制。另外，根據(jù)使用環(huán)境的溫度變化的急劇程度、使用的激勵(lì)光光源的種類等，使 用中的元件溫度與相位匹配溫度的差發(fā)生變化的程度不同，因此較為理想的是設(shè)定與之相 適應(yīng)的閾值。
此外，在本實(shí)施例中，使用使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出為恒定的輸出恒定控制，因此入射到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的激勵(lì)光輸入的增減與入射到光電二極管110的激勵(lì)光輸出的增減一致。 因此，光電二極管110的值與元件溫度的關(guān)系也是與圖3相同的關(guān)系。此外，在使用半導(dǎo) 體激光器作為激勵(lì)光光源的情況下，激勵(lì)光電流量與激勵(lì)光輸出大致成比例，因此激勵(lì)光 電流量與元件溫度的關(guān)系也是相同的。
BP，也能夠利用輸出恒定控制時(shí)入射到光電二極管IIO的激勵(lì)光輸出或激勵(lì)光電流量 (提供給作為激勵(lì)光光源的半導(dǎo)體激光器101的輸入電力)的增減來(lái)代替激勵(lì)光輸入，進(jìn) 行將元件溫度調(diào)節(jié)為相位匹配溫度的溫度控制，取得與己經(jīng)說(shuō)明的利用激勵(lì)光輸入的溫度 控制相同的效果。此外，在監(jiān)視激勵(lì)光電流量的增減以進(jìn)行控制的情況下，可以減少光電 二極管的使用個(gè)數(shù)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更為廉價(jià)的激光光源。
此外，如果將用激勵(lì)光輸入的2次方除波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出所得的值作為標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 效率，則標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率與圖2所示的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出相同，隨著元件溫度接近相位 匹配溫度而增加。此外，標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率的增減雖然與激勵(lì)光輸入、激勵(lì)光電流量、 激勵(lì)光輸出的增減相反，但不受激勵(lì)光輸入的增減的影響，僅依賴于元件溫度。因此，與 上述的激勵(lì)光輸入、激勵(lì)光電流量、激勵(lì)光輸出相同，在輸出恒定控制時(shí)，也能夠并行執(zhí) 行調(diào)節(jié)元件溫度的控制以使標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率成為最大。該方法也能取得與已經(jīng)示意的 使用激勵(lì)光輸入的溫度控制相同的效果。
此外，作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104，較為理想的是使用以鈮酸鋰(lithium niobate)或鉭酸 鋰(lithium tantalite)為主的準(zhǔn)相位匹配(quasi-phase matching)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，在此情況 下能夠進(jìn)行高效率的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。此外，在本實(shí)施例中，以相位匹配溫度為60"C的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 元件為例進(jìn)行了說(shuō)明，而在準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)所形成的極化周 期反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的周期，能夠在任意的相位匹配溫度進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。
此外，使用鈮酸鋰或鉭酸鋰的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件相對(duì)于溫度變化的輸出變動(dòng)量較大，由于 吸收激勵(lì)光或波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光所產(chǎn)生的溫度變化而容易產(chǎn)生輸出變動(dòng)，但通過(guò)使用本實(shí)施例的 控制，能夠得到穩(wěn)定的輸出。
此外，通過(guò)使相位匹配溫度為5(TC以上，設(shè)定得高于環(huán)境溫度，可以防止在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 元件的出射入射面產(chǎn)生的露水而造成的激光的散射，而且，作為元件的溫度調(diào)節(jié)部件，能 夠使用廉價(jià)的加熱器。
此外，能夠在溫度控制中使用像珀耳帖元件那樣具有降低元件溫度的功能的溫度調(diào)節(jié) 部件，這一點(diǎn)自不待言。通過(guò)使用珀耳帖元件，增加降低元件溫度的速度。此外，在環(huán)境 溫度超過(guò)相位匹配溫度的情況下也能進(jìn)行控制。此外，在本實(shí)施例中，作為激勵(lì)光光源使用了半導(dǎo)體激光器101，但也可以將光纖激 光器或固體激光器作為激勵(lì)光光源使用。通過(guò)將它們作為激勵(lì)光光源使用，能夠得到峰值 輸出較高、M2 (M的平方)為1.4以下的光束質(zhì)量好的激光，能夠?qū)崿F(xiàn)適用于激光加工用 途的激光光源。
(實(shí)施例2)
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。以下，用圖7來(lái)說(shuō)明 該實(shí)施例2涉及的作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置而起作用的激光光源。
圖7所示的激光光源100a包括半導(dǎo)體激光器101、電流驅(qū)動(dòng)電路102、控制電路 103、加熱器105、準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701、分光膜(light separating coat)702、分 光鏡703、光電二極管704、反射防止膜(anti-reflective coat) 705以及射束阻擋器(beam stopper) 706。
半導(dǎo)體激光器101與實(shí)施例1相同，使用來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)電路102的電流生成激勵(lì)光。
在本實(shí)施例中，激勵(lì)光入射到準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件(以下適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)稱為"波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元
件")701。此時(shí)，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701的極化方向(與圖的紙面垂直的方向)與激勵(lì)光的偏
振方向一致，激勵(lì)光沿著與極化反轉(zhuǎn)周期平行的方向即極化反轉(zhuǎn)周期方向(圖的左右方向) 入射，其一部分被轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光。
在此，在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701的出射端設(shè)置分光膜702。分光膜702反射激勵(lì)光的90% 以上，并使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的99.8%以上透過(guò)。此外，通過(guò)使射向出射端的激勵(lì)光的入射角為 6/2°，如圖7所示，被分光膜702反射的激勵(lì)光在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701內(nèi)相對(duì)于極化反轉(zhuǎn)周 期以e。的傾斜度傳播，其一部分被轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光。以后，將最初入射的激勵(lì)光的傳播 光路稱為去路(incoming path)，將被出射端反射的激勵(lì)光的傳播光路稱為復(fù)路(outgoing path)。
復(fù)路的激勵(lì)光與從復(fù)路的激勵(lì)光產(chǎn)生的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光，從(對(duì)于去路來(lái)說(shuō)的)入射端射 出。透過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701的入射端的復(fù)路的激勵(lì)光以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光入射到分光鏡703。 在此，分光鏡703反射激勵(lì)光，而讓波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光透過(guò)。透過(guò)分光鏡703的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光入射 到光電二極管704，控制電路103監(jiān)視其輸出。經(jīng)分光鏡703反射的激勵(lì)光射入射束阻擋 器706而停止。
在本實(shí)施例中，在去路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光作為輸出光射出到激光光源100a的外部， 此時(shí)，將在復(fù)路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光作為參照光，控制電路103通過(guò)使用加熱器105對(duì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，能夠?qū)⑤敵龉獾膹?qiáng)度控制為恒定。以下示意該方法。
圖8是表示輸出光與參照光各自的溫度特性的圖。圖8的縱軸是以輸出光及參照光在 相位匹配溫度時(shí)的輸出為l而進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化后的輸出光及參照光的強(qiáng)度，橫軸是波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 元件701的溫度。圖8中的實(shí)線表示輸出光的溫度特性801，虛線表示參照光的溫度特性 802，參照光的溫度特性802與輸出光的溫度特性801相比向低溫一側(cè)移動(dòng)，由此可知， 參照光的相位匹配溫度低于輸出光的相位匹配溫度。
在準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件中，如果增加光路與極化反轉(zhuǎn)周期方向所成的角度的絕對(duì) 值，則波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出達(dá)到最大的相位匹配溫度會(huì)降低。例如，在使用以鈮酸鋰為主的 準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，從波長(zhǎng)為1064nm的激勵(lì)光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為作為其第二諧波的波長(zhǎng) 為532nm的光的情況下，如圖9所示，如果增加光路與極化反轉(zhuǎn)周期方向所成的角度6 的絕對(duì)值，則波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出達(dá)到最大的相位匹配溫度會(huì)降低。在本實(shí)施例中，由于去 路與極化反轉(zhuǎn)周期方向所成的角度為0°，因此在復(fù)路與極化反轉(zhuǎn)周期方向所成的角度 0=±1°時(shí)，如圖8所示去路與復(fù)路的相位匹配溫度的差約為0.7°C。
這樣，在本實(shí)施例中，產(chǎn)生相位匹配溫度與輸出光不同的參照光，通過(guò)根據(jù)參照光的 強(qiáng)度變動(dòng)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，與根據(jù)輸出光的強(qiáng)度變動(dòng)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的以往技術(shù)相比，能夠以 高速進(jìn)行穩(wěn)定的控制。以下，比較以往的溫度調(diào)節(jié)方法，示意本實(shí)施例的特征。
首先，如專利文獻(xiàn)l所示，在不具有參照光的以往的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度調(diào)節(jié)中，測(cè) 量輸出光的強(qiáng)度，基于輸出光的溫度特性801進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度調(diào)節(jié)。B卩，在待機(jī) 位置803進(jìn)行溫度恒定控制，在元件溫度與相位匹配溫度的偏差擴(kuò)大的情況下，進(jìn)行消除 相位匹配溫度與元件溫度的偏差的溫度調(diào)節(jié)。
在這樣的以往的溫度調(diào)節(jié)方法中，如果從待機(jī)位置803波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率降低，則無(wú)法判 斷元件溫度與相位匹配溫度相比是高溫還是低溫。因此，暫且加熱或冷卻元件，根據(jù)與此 相應(yīng)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出變動(dòng)，判斷應(yīng)該加熱元件還是冷卻元件。在該方法中，為了消除 元件溫度與相位匹配溫度的偏差而需要的時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)法得到穩(wěn)定的輸出。
因此，還有一種像待機(jī)位置804那樣預(yù)先將元件溫度維持在比相位匹配溫度高的高溫 一側(cè)的控制方法。在該方法中，當(dāng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出增加(或減少)時(shí)，可知元件溫度下 降(或上升)，能夠立即進(jìn)行加熱(或冷卻)的判斷。在將比相位匹配溫度低的低溫一側(cè) 作為待機(jī)位置的情況下，也能進(jìn)行同樣的控制。
在該方法中，雖然能夠進(jìn)行高速的^^度調(diào)節(jié)，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出比較穩(wěn)定，但無(wú)法最 大限度地發(fā)揮波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換效率。此外，在偏離相位匹配溫度的溫度下進(jìn)行的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換中，產(chǎn)生的光束的質(zhì)量會(huì)下降。
相對(duì)于這些方法，在本實(shí)施例的溫度調(diào)節(jié)方法中，基于在與輸出光不同的相位匹配溫 度下進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的參照光的溫度特性802 (例如，比輸出光的溫度特性801向低溫一側(cè) 移動(dòng)的參照光的溫度特性802)，對(duì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件104的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
首先，在本實(shí)施例中，控制電路103預(yù)先存儲(chǔ)元件溫度為輸出光的相位匹配溫度時(shí)參 照光的強(qiáng)度。通過(guò)利用控制電路103進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)以使參照光成為預(yù)先存儲(chǔ)的值，待機(jī)位 置則成為參照光的溫度特性802中的待機(jī)位置805。通過(guò)在該位置處待機(jī)，監(jiān)視參照光的 輸出(強(qiáng)度)，當(dāng)參照光增加(或減少)時(shí)，可知元件溫度下降(或上升)，能夠立即進(jìn)行 加熱(或冷卻)的判斷。
這樣，在本實(shí)施例中，通過(guò)基于參照光的輸出進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，能夠進(jìn)行高速的溫度控 制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)高效率且穩(wěn)定的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。而且還能夠防止輸出光的光束劣化。
此外，在本實(shí)施例中，由于利用在去路的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換中剩余的激勵(lì)光，因此不會(huì)使輸出 光的轉(zhuǎn)換效率降低而能夠得到參照光。此外，由于利用在去路的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換中剩余的激勵(lì)光， 所以去路與復(fù)路的激勵(lì)光波長(zhǎng)一致，從而能夠防止輸出光與參照光的相位匹配溫度的差發(fā) 生變化。
此外，在使用本實(shí)施例的控制的激光光源中，如果使激勵(lì)光輸入為可變，則對(duì)應(yīng)于激 勵(lì)光輸入，輸出光達(dá)到相位匹配溫度時(shí)的參照光的輸出發(fā)生變化，因此較為理想的是預(yù)先 存儲(chǔ)激勵(lì)光輸入與最佳參照光的輸出的關(guān)系。
此外更為理想的是，用即使激勵(lì)光輸入增減也不發(fā)生變動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率代替 參照光輸出，來(lái)進(jìn)行溫度控制。在此，如實(shí)施例l所示，標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率是用激勵(lì)光 輸出的2次方除參照光的輸出所得的值。在用標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率代替參照光輸出的情況 下，可以讓通過(guò)復(fù)路后的激勵(lì)光不入射到射束阻擋器706，而是入射到光電二極管，監(jiān)視 其輸出。
此外，作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701，較為理想的是使用以鈮酸鋰或鉭酸鋰為主的準(zhǔn)相位匹 配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，能夠進(jìn)行高效率的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。在本實(shí)施例中，復(fù)路與極化反轉(zhuǎn)周期方向 所成的角度e = ± 1°，但在使用以鈮酸鋰或鉭酸鋰為主的準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的情況
下，較為理想的是，復(fù)路與極化反轉(zhuǎn)周期方向所成的角度e至少為(復(fù)路的溫度半值全
幅)"sx0.32。以上、(復(fù)路的溫度半值全幅)^xl.l5。以下。由此，能夠提高基于使用復(fù)路 的溫度控制的輸出光的穩(wěn)定性，提供適于醫(yī)療用途的激光光源。此外，作為進(jìn)一步要求輸 出的穩(wěn)定性的顯示器用途，較為理想的是(復(fù)路的溫度半值全幅)i"x0.65。以上。此外，使用鈮酸鋰或鉭酸鋰的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，雖然由于吸收激勵(lì)光或波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光所產(chǎn)生的溫度變 化而容易產(chǎn)生輸出變動(dòng)，但通過(guò)使用本實(shí)施例，能夠得到穩(wěn)定的輸出。
此外，在本實(shí)施例中使用了準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，而即使在雙折射相位匹配的情 況下，也由于通過(guò)改變激勵(lì)光的偏振方向與晶體的光軸的角度，相位匹配溫度會(huì)發(fā)生變化， 因此也能得到具有與輸出光不同的相位匹配溫度的參照光，能夠進(jìn)行同樣的溫度調(diào)節(jié)，因
此在LBO、 KTP等雙折射相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件中使用時(shí)尤其理想。
此外，準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件通過(guò)部分地調(diào)節(jié)其周期，能夠自由地調(diào)節(jié)相位匹配溫 度，因此在以下情況下較為理想。例如，在去路與復(fù)路的角度較小，因而分光鏡703或光 電二極管704的設(shè)置較困難的情況下，也可以將去路與復(fù)路的角度增大為5。左右，在此情 況下，如圖9所示，復(fù)路的相位匹配溫度約為4(TC。
圖10是表示波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件溫度與輸出光以及角度不同的兩種參照光的關(guān)系的圖。如 圖IO所示，將去路與復(fù)路的角度設(shè)定為5。時(shí)參照光的溫度特性1102與輸出光的溫度特性 801不重疊，無(wú)法進(jìn)行使用圖8所示那樣的溫度控制。在這樣的情況下，通過(guò)使用準(zhǔn)相位 匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701，并通過(guò)改變復(fù)路部分相對(duì)于去路的極化反轉(zhuǎn)周 期，能夠容易地將參照光的溫度特性1102變?yōu)榕c輸出光的溫度特性801重疊的參照光的 溫度特性1103，能夠使輸出光與參照光的溫度特性具有與圖8相同的關(guān)系。
但是，在將去路與復(fù)路的角度增大為5。左右的情況下，從圖9也可知，由角度偏差產(chǎn) 生的相位匹配溫度的偏差會(huì)增大。因此，輸出光與參照光的相位匹配溫度的差會(huì)變得容易 變動(dòng)。在本實(shí)施例中，較為理想的是，在輸出光的相位匹配溫度下，參照光的輸出為最大 輸出的15%以上85%以下(理由將在后面陳述)。此外，為了抑制輸出光與參照光的相位 匹配溫度的差的不穩(wěn)定，需要抑制射向出射端的激勵(lì)光的入射角6/2°的不穩(wěn)定。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的激光光源的另一結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖11所示的 激光光源100b中，圖7所示的激光光源100a的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701被變更為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元 件1201，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件1201在復(fù)路的光路的一部分具有未形成極化反轉(zhuǎn)周期結(jié)構(gòu)的部分 NP。
如圖ll所示，在使用具有在復(fù)路的光路的一部分未形成極化反轉(zhuǎn)周期結(jié)構(gòu)的部分NP 的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件1201的情況下，如圖12所示，參照光的溫度特性1302的溫度依賴性下 降，呈具有緩和傾斜的山形，與輸出光的溫度特性801重疊。較為理想的是，以此方式降 低參照光的溫度特性1302的溫度依賴性，擴(kuò)大輸出光與參照光的相位匹配溫度的差的容 許范圍。此外，較為理想的是，在元件溫度達(dá)到輸出光的相位匹配溫度、輸出光的強(qiáng)度為最大 時(shí)，參照光的輸出達(dá)到參照光的最大輸出的15%以上85%以下。通過(guò)達(dá)到15%以上85% 以下，能夠充分提高S/N(信噪比)，進(jìn)行高精度的溫度控制。此外，更為理想的是達(dá)到30% 以上60%以下。據(jù)此，由于相對(duì)于溫度變化的參照光的輸出變動(dòng)充分地增大，因此能夠進(jìn) 行高速的溫度控制，進(jìn)一步減輕輸出變動(dòng)。
此外，如果輸出光混入?yún)⒄展?，則混入的光會(huì)成為參照光的噪聲，因此無(wú)法進(jìn)行高精 度的溫度控制。因此，較為理想的是，本實(shí)施例中的分光膜702對(duì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的反射率為 5%以下，此時(shí)，能夠抑制輸出光混入?yún)⒄展?。此外，為了減輕輸出光作為參照光的噪聲而 產(chǎn)生作用的效果以提高S/N，較為理想的是，提高在復(fù)路中的轉(zhuǎn)換效率。
此外，在本實(shí)施例中，由于在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701等內(nèi)形成兩條激勵(lì)光的光路(去路以 及復(fù)路)，因此尤其理想的是使用形成有容易校準(zhǔn)(alignment)的板波導(dǎo)路(slab waveguide path)型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件或體型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件(bulk type wavelength converting element)(沒 有波導(dǎo)路)。尤其是，在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出為IOW以下的情況下，通過(guò)使用形成有板型波 導(dǎo)路的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，容易確保復(fù)路的激勵(lì)光的強(qiáng)度，能得到在復(fù)路中從激勵(lì)光轉(zhuǎn)換到波 長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的高轉(zhuǎn)換效率，因此能夠充分提高參照光的S/N。
此外，在使用采用鈮酸鋰或鉭酸鋰的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，入射波長(zhǎng)為1200nm以下的激勵(lì) 光，將其轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)為600nm以下的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的情況下，如果波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出超過(guò) 500mW，則波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件內(nèi)的光吸收所導(dǎo)致的發(fā)熱會(huì)在去路與復(fù)路之間產(chǎn)生溫度差。該 溫度差成為本實(shí)施例的控制的噪聲，因此較為理想的是，使用通過(guò)擴(kuò)大光束直徑容易減輕 光吸收和由其造成的溫度上升的影響的體型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件。此外，體型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件 還具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件內(nèi)的傳播損失較少的特征。
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的激光光源的又一結(jié)構(gòu)的示意圖。在體型的波長(zhǎng) 轉(zhuǎn)換元件的情況下，使用圖13所示的激光光源100c，通過(guò)使用下面所示的方法，能夠提 高復(fù)路的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率，提高參照光的S/N。
在圖13所示的激光光源100c中，準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701在入射端以及出射端 分別具有讓激勵(lì)光和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光都透過(guò)99%以上的反射防止膜705、 901，激勵(lì)光射入準(zhǔn) 相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701。透過(guò)出射端的激勵(lì)光及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光入射到反射激勵(lì)光并且讓 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光透過(guò)的分光鏡902，只有激勵(lì)光再次射入準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701。再次 入射的激勵(lì)光再次生成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光，光電二極管704檢測(cè)該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出，控制電路 103監(jiān)視波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出。在此情況下，分光鏡902為凹面鏡，通過(guò)調(diào)整分光鏡902的位置和曲率，能夠?qū)⒄?光聚光在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701內(nèi)，從而能夠增大參照光產(chǎn)生效率。據(jù)此，能夠減輕由輸出光 產(chǎn)生的參照光的噪聲，從而更為正確地檢測(cè)參照光輸出。
圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的激光光源的又一結(jié)構(gòu)的示意圖。在體型的波長(zhǎng) 轉(zhuǎn)換元件的情況下，使用圖14所示的激光光源100d，通過(guò)使用下面所示的方法，也能夠 提高復(fù)路的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率，提高參照光的S/N。
在圖14所示的激光光源100d中，與圖13相同，準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701在入 射端以及出射端分別具有讓激勵(lì)光和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光都透過(guò)99%以上的反射防止膜705、 901， 激勵(lì)光射入準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701。從準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701射出的激勵(lì)光 和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光入射到讓激勵(lì)光透過(guò)且反射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的分光鏡601。透過(guò)分光鏡601的激 勵(lì)光經(jīng)反射激勵(lì)光的凹面鏡602反射，激勵(lì)光再次通過(guò)分光鏡601并再次射入準(zhǔn)相位匹配 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701。在此，凹面鏡602用于抑制激勵(lì)光的發(fā)散。此外，再次入射到分光鏡 601并被反射的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光射入射束阻擋器707而停止。
在圖14所示的激光光源100d中，通過(guò)兩次通過(guò)反射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的分光鏡601，能夠 更加完全地分離激勵(lì)光和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光。因此，能夠防止輸出光的一部分成為參照光的噪聲， 即使在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出為數(shù)mW程度的低輸出波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的情況下，也能進(jìn)行高精度的控 制。此外，更為理想的是，在分光鏡601與凹面鏡602之間插入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光吸收濾光器 603，吸收去路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光。
(實(shí)施例3)
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。以下，用圖15來(lái)說(shuō) 明本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置而起作用的激光光源。
在圖15所示的激光光源100e中，與實(shí)施例1和實(shí)施例2相同，半導(dǎo)體激光器101 用來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)電路102的電流輸出激勵(lì)光。此外，與實(shí)施例2相同，激勵(lì)光射入準(zhǔn)相位 匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701，生成輸出光和參照光，通過(guò)光電二極管704監(jiān)視參照光的輸出。 此外，輸出光入射到反射輸出光約1Q/。的光分歧鏡(light splitting mirror) 1001，被反射的輸 出光射入激勵(lì)光吸收濾光器1002，混入的激勵(lì)光被除去，僅有透過(guò)的輸出光通過(guò)光電二極 管1003來(lái)監(jiān)視。
在本實(shí)施例中，控制電路103與實(shí)施例l相同，基于被監(jiān)視的輸出光的強(qiáng)度進(jìn)行輸出 恒定控制，此外，與實(shí)施例2相同，進(jìn)行使用參照光的溫度控制。通過(guò)這些控制，在本實(shí)施例中，與實(shí)施例l相同，輸出總是保持穩(wěn)定，并且與實(shí)施例2相同，元件溫度與相位匹 配溫度總是大體上一致。其結(jié)果是，能夠防止在偏離了相位匹配溫度的溫度下進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn) 換時(shí)發(fā)生的光束劣化。
此外，在本實(shí)施例中，由于使輸出光的強(qiáng)度恒定，所以在讓從作為激勵(lì)光光源的半導(dǎo) 體激光器101生成的激勵(lì)光的輸出發(fā)生變動(dòng)時(shí)，輸出光的相位匹配溫度時(shí)的參照光的輸出 會(huì)發(fā)生變動(dòng)。因此，較為理想的是監(jiān)視復(fù)路的激勵(lì)光的輸出。在本實(shí)施例中，控制電路103 用光電二極管1004測(cè)量經(jīng)分光鏡703反射的激勵(lì)光的輸出，通過(guò)合計(jì)測(cè)量到的激勵(lì)光的 輸出和由光電二極管704測(cè)量到的參照光的輸出，能夠監(jiān)視復(fù)路的激勵(lì)光的輸出，從而能 夠與實(shí)施例1相同地進(jìn)行輸出恒定控制。
此外，在本實(shí)施例的情況下，較為理想的是，基于在輸出光的相位匹配溫度時(shí)復(fù)路中 的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率，來(lái)進(jìn)行實(shí)施例2中記載的溫度控制。在此，標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率 是用復(fù)路的激勵(lì)光輸出的2次方除參照光輸出所得的值。
(實(shí)施例4)
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。以下，用圖16來(lái)說(shuō) 明本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置而起作用的激光光源。
圖16所示的激光光源100f，其結(jié)構(gòu)為在圖13所示的激光光源100c中進(jìn)一步添加了 分光鏡1401、 1402和光電二極管1403。在本實(shí)施例中，在圖16的復(fù)路中激勵(lì)光的一部 分被轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光后，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光和激勵(lì)光入射到反射激勵(lì)光且讓波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光透過(guò)的 分光鏡1401。透過(guò)分光鏡1401的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光，與實(shí)施例2相同射入光電二極管704，其 輸出作為第一參照光的輸出被加以監(jiān)視。
另一方面，經(jīng)分光鏡1401反射的激勵(lì)光再次射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701。以后，將從半 導(dǎo)體激光器101入射的激勵(lì)光在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701內(nèi)的光路作為第一去路，將經(jīng)分光鏡 1401反射的激勵(lì)光在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701內(nèi)的光路作為第二去路。在第二去路中，激勵(lì)光 的一部分被轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光，從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701射出后，入射到反射激勵(lì)光且讓波長(zhǎng) 轉(zhuǎn)換光透過(guò)的分光鏡1402。透過(guò)分光鏡1402的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出作為第二參照光受到光 電二極管1403監(jiān)視。此外，經(jīng)分光鏡1402反射的激勵(lì)光射入射束阻擋器706而停止。
在此，在本實(shí)施例中，例如，對(duì)分光鏡902、 1401以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701的角度進(jìn) 行調(diào)節(jié)，使得波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701的極化反轉(zhuǎn)周期方向與第一去路、復(fù)路以及第二去路所成 的角度分別為1.00°、 1.44°、 0.00°。由此，如圖17所示，第一參照光的溫度特性1502(圖中的虛線)與第二參照光的溫度特性1503 (圖中的點(diǎn)劃線)分別向輸出光的溫度特性 1501 (圖中的實(shí)線)的低溫一側(cè)和高溫一側(cè)移動(dòng)0.7'C重疊。
在本實(shí)施例中，監(jiān)視第一參照光以及第二參照光的輸出，用加熱器105加熱或冷卻波 長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701以使輸出光達(dá)到最大。例如，在輸出光的強(qiáng)度達(dá)到最大的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件溫 度下，預(yù)先測(cè)量第一參照光與第二參照光的輸出比，控制電路103預(yù)先存儲(chǔ)該輸出比，對(duì) 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使第一參照光與第二參照光的輸出比接近預(yù)先存儲(chǔ) 的值。在圖17所示的例子的情況下，控制電路103在輸出比(第一參照光的輸出/第二參 照光的輸出)大于預(yù)先存儲(chǔ)的值時(shí)，進(jìn)行增加波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701的溫度的控制，在輸出比 小于預(yù)先存儲(chǔ)的值時(shí)，進(jìn)行降低波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701的溫度的控制。
這樣，在本實(shí)施例中，由于是基于輸出比(第一參照光的輸出/第二參照光的輸出)來(lái) 實(shí)施波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701的溫度控制，因此，即使在去路中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率或去路中未被轉(zhuǎn) 換的激勵(lì)光的輸出發(fā)生變動(dòng)的情況下，也能以高精度實(shí)施溫度控制。
此外，作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701，與實(shí)施例2相同，較為理想的是使用以鈮酸鋰或鉭酸 鋰為主的準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，從而能夠進(jìn)行高效率的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。此外，準(zhǔn)相位匹配 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，由于容易部分調(diào)節(jié)極化反轉(zhuǎn)周期結(jié)構(gòu)的周期或者部分形成沒有極化反轉(zhuǎn)周 期結(jié)構(gòu)的部分，因此能夠自由調(diào)節(jié)第一參照光以及第二參照光的相位匹配溫度和溫度容許 范圍。此外，使用鈮酸鋰或鉭酸鋰的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，雖然由于吸收激勵(lì)光或波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光所 產(chǎn)生的溫度變化而容易產(chǎn)生輸出變動(dòng)，但通過(guò)使用本實(shí)施例，能夠得到穩(wěn)定的輸出。
此外，即使在雙折射相位匹配的情況下，也由于通過(guò)改變激勵(lì)光的偏振方向與晶體的 光軸的角度，相位匹配溫度會(huì)發(fā)生變化，因此也能夠得到具有與輸出光不同的相位匹配溫 度的第一參照光以及第二參照光，能夠進(jìn)行相同的溫度調(diào)節(jié)。尤其是，在高輸出波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 特性良好的LBO或廉價(jià)的KTP等雙折射相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件中使用時(shí)，本實(shí)施例是有 益的。
此外，較為理想的是，在元件溫度達(dá)到輸出光的相位匹配溫度、輸出光的強(qiáng)度成為最 大時(shí)，第一參照光以及第二參照光的輸出達(dá)到各自的最大值的15%以上85%以下。通過(guò)達(dá) 到15%以上85%以下，能夠充分提高S/N，進(jìn)行高精度的溫度控制。此外，更為理想的是 達(dá)到30%以上60%以下。據(jù)此，由于相對(duì)于溫度變化的第一參照光以及第二參照光的輸出 變動(dòng)充分地增大，因此能夠進(jìn)行高速的溫度控制，進(jìn)一步減輕輸出光的輸出變動(dòng)。
此外，在輸出光混入第一參照光以及第二參照光的情況下或者第一參照光混入第二參 照光的情況下，無(wú)法進(jìn)行高精度的溫度控制。因此，較為理想的是，將本實(shí)施例中的分光鏡902、 1401的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光反射率設(shè)定為5°/。以下，防止混入。
此外，在本實(shí)施例的激光光源100f中，在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701內(nèi)形成三條激勵(lì)光的光 路(第一去路、復(fù)路以及第二去路)，因此尤其理想的是使用形成容易校準(zhǔn)的板波導(dǎo)路型 的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件或體型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件(沒有波導(dǎo)路)。尤其是，在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出為IOW 以下的情況下，通過(guò)使用形成板型波導(dǎo)路的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，容易確保復(fù)路的激勵(lì)光的強(qiáng)度， 能得到從復(fù)路中的激勵(lì)光到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的高轉(zhuǎn)換效率，因此能夠充分提高第一參照光以及 第二參照光的S/N。
此外，在使用采用鈮酸鋰或鉭酸鋰的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，入射波長(zhǎng)為1200nm以下的激勵(lì) 光，將其轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)為600nm以下的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的情況下，如果波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光輸出超過(guò) 500mW，則波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件內(nèi)的光吸收導(dǎo)致的發(fā)熱會(huì)在第一去路、復(fù)路以及第二去路之間 產(chǎn)生溫度差。該溫度差成為本實(shí)施例的控制的噪聲，因此較為理想的是，使用通過(guò)擴(kuò)大光 束直徑容易減輕光吸收和由其造成的溫度上升的影響的體型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件。
此外，在體型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)分光鏡902、 1401的曲率，能夠提 高復(fù)路以及第二去路的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率，從而能夠提高第一參照光以及第二參照光的S/N。
此外，作為本實(shí)施例的另一結(jié)構(gòu)，也可考慮圖18所示那樣的結(jié)構(gòu)。圖18是表示本發(fā) 明的實(shí)施例4涉及的激光光源的另一結(jié)構(gòu)的示意圖。
在圖18所示的激光光源100g中，從半導(dǎo)體激光器101射出的激勵(lì)光射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元 件701，其一部分被轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光后，用凹面鏡1904、 1901僅將激勵(lì)光分歧為第一 激勵(lì)光和第二激勵(lì)光兩束，再次射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701。在此，例如，凹面鏡1904讓99% 以上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光透過(guò)，并反射大約50%的激勵(lì)光，射出第一激勵(lì)光，凹面鏡1901讓99% 以上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光透過(guò)，并反射大約99%的激勵(lì)光，射出第二激勵(lì)光。
這兩束第一及第二激勵(lì)光分別在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701內(nèi)被轉(zhuǎn)換為第一及第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 光，第一及第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光經(jīng)過(guò)反射激勵(lì)光并且讓波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光透過(guò)的分光鏡703、 1902， 作為第一及第二參照光而被光電二極管704、 1903監(jiān)視。此外，經(jīng)分光鏡703、 1902反 射的激勵(lì)光射入射束阻擋器706、 707而停止。
在此，在本實(shí)施例中，與圖16所示的例子相同，例如，對(duì)凹面鏡1904、 1901以及 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件701的極化反轉(zhuǎn)周期方向與從半導(dǎo) 體激光器101射出的激勵(lì)光(去路)、以及被凹面鏡1904、 1901反射的第一及第二激勵(lì) 光(第一及第二兩條復(fù)路)所成的角度分別為1.00° (=92)、 1.44° (=91 + 92)、 0.00°。 因此，在圖18所示的例子中，也能夠發(fā)揮與圖16所示的例子相同的效果，這一點(diǎn)自不待言。此外，在本結(jié)構(gòu)中，由于兩個(gè)復(fù)路的激勵(lì)光的輸出比恒定，因此能夠提高根據(jù)這兩個(gè) 參照光的輸出比進(jìn)行溫度控制的精度，從而以更高的效率得到穩(wěn)定的輸出光。
(實(shí)施例5)
圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施例5涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。以下，用圖19說(shuō)明 本發(fā)明的實(shí)施例5涉及的作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置而起作用的激光光源。
圖19所示的激光光源100h包括半導(dǎo)體激光器IOI、電流驅(qū)動(dòng)電路102、控制電路 103、加熱器105、衍射光學(xué)元件1601、激勵(lì)光吸收濾光器1602、 1603、光電二極管1604、 1605、準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件1606、以及反射防止膜705、 1607。
半導(dǎo)體激光器101與實(shí)施例2相同，用來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)電路102的電流生成激勵(lì)光。在 本實(shí)施例中，激勵(lì)光首先射入衍射光學(xué)元件1601，被分歧成主光路1608、兩條副光路 1609、 1610的三個(gè)方向。在此，將主光路1608、副光路1609、 1610的激勵(lì)光的功率比 設(shè)為例如98 : 1 : 1。
分歧后的占激勵(lì)光輸出的98%的輸出最大的主光路1608的激勵(lì)光射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件 1606，其一部分被轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光，作為輸出光射出到激光光源100h的外部。副光路 1609、 1610的激勵(lì)光射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件1606，其一部分被轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光。副光路 1609、 1610的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光分別通過(guò)激勵(lì)光吸收濾光器1602、 1603，由光電二極管1604、 1605將其輸出作為參照光的輸出而加以測(cè)量。在此，激勵(lì)光吸收濾光器1602、 1603吸收 激勵(lì)光，并讓波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光透過(guò)。
在本實(shí)施例中，通過(guò)針對(duì)每一部分(主光路1608的激勵(lì)光通過(guò)的中間部、副光路1609 的激勵(lì)光通過(guò)的上部以及副光路1610的激勵(lì)光通過(guò)的下部)改變準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元 件1606的極化反轉(zhuǎn)周期，能夠使主光路1608、副光路1609、 1610中的溫度特性分別具 有圖17的溫度特性1501、 1503、 1502那樣的關(guān)系。艮卩，能夠進(jìn)行與實(shí)施例4相同的控 制。
本實(shí)施例由于射入主光路與副光路的激勵(lì)光功率的比為恒定，所以即使在激勵(lì)光的輸 出變動(dòng)較大的情況下，也能進(jìn)行高精度的溫度控制。此外，通過(guò)在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件1606的 出射入射面設(shè)置防止激勵(lì)光以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的反射的反射防止膜705、 1607，能夠防止從 副光路1609、 1610生成的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光以外的沒有意圖的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光入射到光電二級(jí)管 1604、 1605。由此，能夠進(jìn)行高精度的控制。
另外，在本實(shí)施例中，示意了副光路為兩條的情況，但只要副光路為一條以上便可。但是，通過(guò)采用兩條以上，與實(shí)施例4相同，能夠基于兩個(gè)參照光的輸出比進(jìn)行使用控制 電路103以及加熱器105的溫度控制，從而能夠進(jìn)行更高精度的溫度控制。
此外，在本實(shí)施例中，是在每一部分使用了極化反轉(zhuǎn)周期不同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，但也 可以與實(shí)施例4相同，使用調(diào)整主光路以及兩條副光路與極化反轉(zhuǎn)周期的角度的方法。與 通過(guò)改變極化反轉(zhuǎn)周期來(lái)改變相位匹配溫度的方法相比，通過(guò)改變各個(gè)光路與極化反轉(zhuǎn)周 期的角度來(lái)改變相位匹配溫度的方法能夠高精度地調(diào)節(jié)相位匹配溫度。
但是，在角度的差過(guò)小，難以分離來(lái)自各個(gè)光路的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的情況下，更為理想的 是，如實(shí)施例2所示，使用調(diào)節(jié)各個(gè)光路中的極化反轉(zhuǎn)周期和相對(duì)于極化反轉(zhuǎn)周期方向的 角度這兩個(gè)的方法。雖然也基于光源的尺寸，但在主光路與副光路的角度為10。以下時(shí)， 適合用該方法。
(實(shí)施例6)
圖20是表示本發(fā)明的實(shí)施例6涉及的激光光源的結(jié)構(gòu)的示意圖。以下，用圖20來(lái)說(shuō) 明本發(fā)明的實(shí)施例6涉及的作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置而起作用的激光光源。
圖20所示的激光光源lOOi包括半導(dǎo)體激光器IOI、電流驅(qū)動(dòng)電路102、控制電路 103、加熱器105、準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件1701、光反射膜1702、分光膜1703、光分 歧鏡1704、 1705以及光電二極管1706、 1707。
半導(dǎo)體激光器101與實(shí)施例2相同，用來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)電路102的電流生成激勵(lì)光。在 本實(shí)施例中，激勵(lì)光射入準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件1701，在形成于準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元 件1701的兩端面的光反射膜1702與分光膜1703之間多次反射，形成多條光路。在此， 光反射膜1702同時(shí)反射激勵(lì)光和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光，分光膜1703反射激勵(lì)光，讓波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光透 過(guò)。因此，在各光路中產(chǎn)生的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光從形成分光膜1703的端面射出。射出的波長(zhǎng)轉(zhuǎn) 換光的一部分經(jīng)光分歧鏡1704、 1705分歧，射入光電二極管1706、 1707，其輸出被加 以監(jiān)視。
在本實(shí)施例的激光光源100i中，通過(guò)針對(duì)每一光路改變準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件 1701的極化反轉(zhuǎn)周期(例如，通過(guò)隨著從上部向下部移動(dòng)而使極化反轉(zhuǎn)周期變窄)，使各 光路的相位匹配溫度一點(diǎn)點(diǎn)錯(cuò)開。其結(jié)果是，如圖21所示，輸出光的全功率(totalpower of output light)的溫度特性1801從4(TC到6(TC具有穩(wěn)定的溫度特性，因此，相對(duì)于溫度 變化的輸出變化得以減輕，即使在溫度變化劇烈的環(huán)境下也能實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)定的激光光源。
但是，由于全功率的溫度特性1801從40'C到6(TC呈大致平坦的特性，所以在40°C到6(TC之間，無(wú)法根據(jù)輸出光的值預(yù)測(cè)準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件1701的溫度，無(wú)法進(jìn)行 加熱或冷卻的判斷。于是，在本實(shí)施例中，將從相位匹配溫度最低的光路和相位匹配溫度 最高的光路生成的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的一部分作為參照光，分別入射到光電二極管1706、 1707， 對(duì)其輸出進(jìn)行監(jiān)視。如圖21所示，入射到光電二極管1706、 1707的參照光的溫度特性 1802、 1803分別在4CTC和6CTC達(dá)到最大。即，通過(guò)監(jiān)視它們的輸出，在輸出光的溫度達(dá)
到開始下降的4crc以下或6crc以上之前，能夠進(jìn)行準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件1701的加熱 或冷卻的判斷。
此外，在本實(shí)施例中，由于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件1701內(nèi)激勵(lì)光的光路較長(zhǎng)，所以由于衍射 激光的光束直徑擴(kuò)大，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率下降。因此，作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件1701，較為理想的是 使用板波導(dǎo)路型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，由此能夠減輕其中一個(gè)方向的衍射效果，從而能夠得到 較高的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率。
此外，在實(shí)施例1至6的結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件內(nèi)的多條光路分別離 開加熱器(波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度調(diào)節(jié)部件)相同程度的距離，因此，實(shí)施例1至6的加熱 器設(shè)置在與各圖的紙面平行的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的側(cè)面(背面)。由此，減輕光路間的溫度差， 提高溫度控制的精度。另外，配置加熱器的面并不特別限定于上述的例子，能夠進(jìn)行各種 變更。
(實(shí)施例7)
圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施例7涉及的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概要結(jié)構(gòu)圖。 如圖22所示，本實(shí)施例的圖像顯示裝置2010包括多個(gè)激光光源2001a、 2001b、 2001c和讓來(lái)自多個(gè)激光光源2001a、2001b、2001c的激光射束掃描的多個(gè)掃描部2002a、 2002b、 2002c。并且，使用紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)三種顏色的激光光源2001a、 2001b、 2001c作為光源。紅色激光光源(R光源)2001a使用波長(zhǎng)為640nm的采用基于 AlGalnP/GaAs材料(A!GalnP/GaAs-basedmaterial)的半導(dǎo)體激光器裝置，藍(lán)色激光光源(B 光源)2001c使用波長(zhǎng)為450mn的采用基于GaN材料(GaN-based material)的半導(dǎo)體激光 器裝置。此外，綠色激光光源(G光源)2001b使用實(shí)施例l至6中的任一個(gè)的激光光源， 作為射出波長(zhǎng)為532nm的激光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置來(lái)使用。
從圖像顯示裝置2010的R、 G、 B的各光源2001a、 2001b、 2001c射出的激光射束， 通過(guò)聚光透鏡2009a、 2009b、 2009c而被聚光后，通過(guò)構(gòu)成掃描部的反射型二維射束掃 描部2002a、 2002b、 2002c掃描到擴(kuò)散板2003a、 2003b、 2003c上。圖像數(shù)據(jù)被分為R、G、 B各自的數(shù)據(jù)，與各數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)被輸入到空間調(diào)制元件2005a、 2005b、 2005c。 來(lái)自擴(kuò)散板2003a、 2003b、 2003c的激光射束通過(guò)場(chǎng)透鏡2004a、 2004b、 2004c而被匯 聚，輸入到空間調(diào)制元件2005a、 2005b、 2005c并根據(jù)圖像數(shù)據(jù)加以調(diào)制后，通過(guò)由二 色棱鏡2006合波，彩色圖像得以形成。以此方式合波的圖像通過(guò)投影透鏡2007被投影到 屏幕2008。
但是，在從G光源2001b入射到空間調(diào)制元件2005b的光路中，插有用于使G光在 空間調(diào)制元件2005b上的光點(diǎn)與R光及B光相同的凹透鏡2009。此外，G光源2001b， 通過(guò)在實(shí)施例1至6所示的G光源中附加聚光透鏡(未圖示)等光學(xué)部件，將輸出光的多 個(gè)光束聚光，使反射型二維射束掃描部2002b易于進(jìn)行掃描。此外，在反射型二維射束掃 描部2002a、 2002c與擴(kuò)散板2003a、 2003c之間配置鏡2011a、 2011c。
這樣，在本實(shí)施例的圖像顯示裝置2010中，G光源2001b使用實(shí)施例l至6所示的 G光源。即，圖像顯示裝置2010包括屏幕2008，多個(gè)激光光源2001a、 2001b、 2001c， 和讓來(lái)自激光光源2001a、 2001b、 2001c的激光射束掃描的掃描部2002a、 2002b、 2002c， 其中激光光源2001a、 2001b、 2001c采用使用至少分別射出紅色、綠色以及藍(lán)色的光源 的結(jié)構(gòu)，激光光源2001a、 2001b、 2001c中，至少綠色的光源(G光源)2001b使用實(shí) 施例1至6的任一個(gè)激光光源。
通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)色彩再現(xiàn)性良好、低功耗的穩(wěn)定的圖像顯示裝置。此 外，也可以從本實(shí)施例的圖像顯示裝置2010的結(jié)構(gòu)中省去屏幕2008，直接在視網(wǎng)膜上形 成圖像。通過(guò)這樣做，能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗、小型且廣視角的圖像顯示。
(實(shí)施例8)
圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施例8涉及的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概要結(jié)構(gòu)圖。 在本實(shí)施例中，作為圖像顯示裝置的一個(gè)例子，給出液晶顯示裝置2106的示意結(jié)構(gòu)，液 晶顯示裝置2106使用包含作為G光源的實(shí)施例1至6中的任一個(gè)激光光源的背光照明裝 置2101。
如圖23所示，液晶顯示裝置2106的結(jié)構(gòu)為包括作為空間調(diào)制元件的液晶顯示面板 2107和從背面一側(cè)照明液晶顯示面板2107的背光照明裝置2101。而且，背光照明裝置 2101的光源為激光光源2102，激光光源2102至少包含分別射出紅色、綠色以及藍(lán)色的 R光源2102a、 G光源2102b以及B光源2102c。即，R光源2102a、 G光源2102b以 及B光源2102c分別射出紅色、綠色以及藍(lán)色的激光。激光光源2102中的G光源2102b使用由實(shí)施例1至6所示的激光光源構(gòu)成的G光源。
在此，R光源2102a，使用波長(zhǎng)為640nm的采用AlGalnP/GaAs系材料的半導(dǎo)體激 光器裝置，藍(lán)色激光光源(B光源)2102c，使用波長(zhǎng)為450nm的采用GaN系材料的半 導(dǎo)體激光器裝置。此外，綠色激光光源(G光源)2102b，使用實(shí)施例l至6中所示的任 一個(gè)的激光光源，作為射出波長(zhǎng)532nm的激光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置來(lái)使用。
下面對(duì)本實(shí)施例的液晶顯示裝置2106的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說(shuō)明。本實(shí)施例中的液晶顯示 裝置2106包括背光照明裝置2101和液品顯示面板2107，其中，液晶顯示面板2107具 有偏振板2108和液晶板2109，利用從該背光照明裝置2101射出的R光、G光以及B光 的激光進(jìn)行圖像顯示，。
背光照明裝置2101包括匯集來(lái)自R光源2102a、 G光源2102b以及B光源2102c 的R光、G光以及B光的激光并經(jīng)由導(dǎo)光部2104引導(dǎo)至導(dǎo)光板2105的光纖2103，和被 導(dǎo)入的R光、G光以及B光的激光均勻充滿而從主面(未圖示)射出激光的導(dǎo)光板2105。 另外，G光源2102b在實(shí)施例l至6所示的激光光源中附加聚光透鏡(未圖示)等光學(xué)部 件，輸出光的多個(gè)光束聚光到光纖2103后被引導(dǎo)至導(dǎo)光板2105。
因此，在本實(shí)施例中，也能夠?qū)崿F(xiàn)色彩再現(xiàn)性良好、低功耗的穩(wěn)定的圖像顯示裝置。 另外，在上述說(shuō)明中，作為使用激光光源的圖像顯示裝置，示出了將透過(guò)型液晶面板作為 空間調(diào)制元件使用的液晶顯示裝置，當(dāng)然，將DMD鏡或反射型LCOS用于空間調(diào)制元件 的投影儀等圖像顯示裝置也能顯示相同的效果。
(實(shí)施例9)
圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施例9涉及的激光加工裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概要結(jié)構(gòu)圖。 在此，激光加工裝置使用實(shí)施例1至6中的任一個(gè)激光光源。
如圖24所示，激光加工裝置2201包括激光光源2202、掃描鏡2203以及工作臺(tái)2204， 對(duì)樣品2205進(jìn)行加工。激光光源2202采用實(shí)施例1至6的其中之一所示的激光光源， 通過(guò)由掃描鏡2203反射從激光光源2202射出的激光來(lái)照射樣品2205，使樣品2205上 的激光照射位置沿Y軸方向移動(dòng)。同時(shí)，通過(guò)使載有樣品2205的工作臺(tái)2204沿X軸方 向移動(dòng)，使樣品2205上的激光照射位置沿X軸方向移動(dòng)。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，例如，通過(guò)使激光光源2202脈沖振蕩讓激光照射到任意的激光照 射位置，能夠在樣品2205的表面上實(shí)施任意圖案的打標(biāo)(marking)。此外，將樣品2205 設(shè)置在水槽內(nèi)，與上述相同，通過(guò)讓激光對(duì)著樣品2205的表面上脈沖照射，也能應(yīng)用于激光噴丸(laser peening)等。
這樣，實(shí)施例1至6的激光光源能夠生成穩(wěn)定的射束質(zhì)量高的激光，作為激光打標(biāo) (laser marking)或激光噴丸等激光加工裝置中使用的光源是較為理想的。
此外，較為理想的是，在激光噴丸中使用生成作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的波長(zhǎng)為441mn以上 592nm以下的光的激光光源，由此，可以防止水通過(guò)吸收激光而蒸發(fā)，從而能夠取得樣品 2205的照射面上的較高的激光噴丸效果。
在本實(shí)施例中，描述了使用掃描鏡的激光掃描型加工裝置，但這是使用激光光源的加 工裝置的一個(gè)例子，也可以采用具有例如，讓激光光源生成的激光射入光纖，對(duì)朝向光纖 的相反面(出射端)的任意照射面照射激光的結(jié)構(gòu)的加工裝置。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，能 夠?qū)崿F(xiàn)手術(shù)用的激光加工裝置。.
此外，在將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換生成的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光射入光纖加以使用的情況下，為了減輕射入光 纖時(shí)的插入損失，使用M2 (M的平方)為1.4以下的光束質(zhì)量好的激光光源較為理想。
此外，本說(shuō)明書中各實(shí)施例所示的結(jié)構(gòu)為一個(gè)例子，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi) 能夠進(jìn)行各種各樣的變更，這一點(diǎn)自不待言。
根據(jù)上述的各實(shí)施例，將本發(fā)明歸納如下。即，本發(fā)明所提供的激光光源包括激勵(lì) 光光源；采用非線性光學(xué)晶體的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，其具有讓來(lái)自上述激勵(lì)光光源的激勵(lì)光經(jīng) 過(guò)的多條光路，通過(guò)將經(jīng)過(guò)上述多條光路的激勵(lì)光轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光，生成具有第一溫度 特性且向裝置外部射出的輸出光和具有與上述第一溫度特性不同的第二溫度特性的參照 光；測(cè)量上述參照光的參照光測(cè)量部；以及基于由上述參照光測(cè)量部測(cè)量到的參照光來(lái)控
制上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度的控制部。
在該激光光源中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件內(nèi)形成有讓激勵(lì)光經(jīng)過(guò)的多條光路，監(jiān)視具有與作為 向激光光源外部輸出的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出光不同的溫度特性的參照光，對(duì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件進(jìn) 行溫度控制，因此參照光的強(qiáng)度在輸出光的強(qiáng)度達(dá)到最大的元件溫度下具有傾斜部分，通 過(guò)利用該傾斜部分控制波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度，能夠在輸出光的強(qiáng)度達(dá)到最大的元件溫度附 近進(jìn)行高速的溫度控制，從而能夠大幅度減輕以往的溫度控制中發(fā)生的輸出變動(dòng)，并能夠 使輸出得以穩(wěn)定。
較為理想的是，上述輸出光具有在第一元件溫度下達(dá)到最大值的第一溫度特性，上述 參照光具有在與上述第一元件溫度不同的第二元件溫度下達(dá)到最大值的第二溫度特性，上 述參照光的強(qiáng)度在上述輸出光的強(qiáng)度達(dá)到最大值的元件溫度下為上述參照光的最大值的
15%以上85%以下，而為上述參照光的最大值的30%以上60%以下則更為理想。在前者的情況下，S/N足夠高，能夠進(jìn)行高精度的溫度控制，而在后者的情況下，由 于相對(duì)于溫度變化的參照光的輸出變動(dòng)足夠地增大，因此能夠進(jìn)行高速的溫度控制，進(jìn)一 步減輕輸出變動(dòng)。
較為理想的是，上述控制部預(yù)先存儲(chǔ)上述輸出光的強(qiáng)度達(dá)到最大值的元件溫度下的上 述參照光的強(qiáng)度，調(diào)整上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度，以使由上述參照光測(cè)量部測(cè)量到的參照 光的強(qiáng)度達(dá)到所存儲(chǔ)的參照光的強(qiáng)度。
在此情況下，由于預(yù)先存儲(chǔ)元件溫度達(dá)到輸出光的相位匹配溫度時(shí)參照光的強(qiáng)度，進(jìn) 行溫度調(diào)節(jié)以使參照光達(dá)到預(yù)先存儲(chǔ)的值，所以通過(guò)監(jiān)視參照光的輸出，能夠立即進(jìn)行加 熱或冷卻的判斷。其結(jié)果是，能夠進(jìn)行高速的溫度控制，并且能夠以高效率進(jìn)行穩(wěn)定的波 長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，此外，還能夠防止輸出光的光束劣化。
上述控制部也可以根據(jù)由上述參照光測(cè)量部測(cè)量到的參照光計(jì)算上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件 的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率，并且預(yù)先存儲(chǔ)上述輸出光的強(qiáng)度達(dá)到最大值的元件溫度下的標(biāo)準(zhǔn) 化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率，調(diào)整上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度，以使根據(jù)由上述參照光測(cè)量部測(cè)量到的 參照光計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率。
在此情況下，由于預(yù)先存儲(chǔ)元件溫度達(dá)到輸出光的相位匹配溫度時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 效率，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)以使標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到預(yù)先存儲(chǔ)的值，所以通過(guò)監(jiān)視標(biāo)準(zhǔn)化波 長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率，能夠立即進(jìn)行加熱或冷卻的判斷。其結(jié)果是，能夠進(jìn)行高速的溫度控制，并 且能夠以高效率進(jìn)行穩(wěn)定的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，此外，還能夠防止輸出光的光束劣化。進(jìn)而，由于 標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率的增減不受激勵(lì)光的輸入的增減的影響，僅依賴于元件溫度，因此能 夠高精度地進(jìn)行溫度控制。
上述參照光測(cè)量部也可以包括測(cè)量具有在低于上述第一元件溫度的低溫下達(dá)到最大 值的向低溫一側(cè)移動(dòng)的溫度特性的第一參照光的第一參照光測(cè)量部，和測(cè)量具有在高于上 述第一元件溫度的高溫下達(dá)到最大值的向高溫一側(cè)移動(dòng)的溫度特性的第二參照光的第二 參照光測(cè)量部，上述控制部計(jì)算由上述第一及第二參照光測(cè)量部測(cè)量到的第一及第二參照 光的輸出比，并且預(yù)先存儲(chǔ)上述輸出光的強(qiáng)度達(dá)到最大值的元件溫度下的第一及第二參照 光的輸出比，調(diào)整上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度，以使根據(jù)由上述第一及第二參照光測(cè)量部測(cè) 量到的第一及第二參照光而計(jì)算出的輸出比達(dá)到所存儲(chǔ)的輸出比。
在此情況下，由于預(yù)先存儲(chǔ)元件溫度達(dá)到輸出光的相位匹配溫度時(shí)第一參照光與第二 參照光的輸出比，能夠在輸出比大于預(yù)先存儲(chǔ)的值時(shí)進(jìn)行增加波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度的控 制，在小于時(shí)進(jìn)行減小波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度的控制，所以，即使在多條激勵(lì)光的光路中的去路中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率、或去路中未被轉(zhuǎn)換的激勵(lì)光的輸出發(fā)生變動(dòng)的情況下，也能夠高 精度地實(shí)施溫度控制。
較為理想的是，上述激光光源還包括測(cè)量上述輸出光的一部分的輸出光測(cè)量部，上述 控制部基于由上述輸出測(cè)量部測(cè)量到的輸出光，控制上述激勵(lì)光光源，以使輸出到裝置外 部的上述輸出光的強(qiáng)度為恒定。
在此情況下，既基于輸出光的強(qiáng)度進(jìn)行輸出恒定控制，又進(jìn)行使用參照光的溫度控制， 因此輸出總是保持穩(wěn)定，并且元件溫度與相位匹配溫度總是大體上一致，從而能夠防止在 偏離相位匹配溫度的溫度下進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換時(shí)發(fā)生的光束劣化。
較為理想的是，上述激光光源還包括測(cè)量從上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件射出的激勵(lì)光的激勵(lì)光
在此情況下，通過(guò)合計(jì)測(cè)量到的激勵(lì)光的輸出和測(cè)量到的參照光的輸出，能夠監(jiān)視多 條激勵(lì)光的光路中復(fù)路的激勵(lì)光的輸出，因此能夠高精度地進(jìn)行輸出恒定控制。 較為理想的是，上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件為體型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件。
在此情況下，通過(guò)擴(kuò)大光束直徑，能夠減輕光吸收和由其造成的溫度上升的影響，并 能夠減少波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件內(nèi)的傳播損失。
上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件也可以為板波導(dǎo)路型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件。
在此情況下，當(dāng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的強(qiáng)度為IOW以下時(shí)，容易確保多條激勵(lì)光的光路中的 復(fù)路的激勵(lì)光的強(qiáng)度，能得到復(fù)路中的從激勵(lì)光到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的高轉(zhuǎn)換效率，因此能夠充
分提高參照光的S/N。
較為理想的是，上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件為準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件。
在此情況下，能夠部分調(diào)節(jié)極化反轉(zhuǎn)周期結(jié)構(gòu)的周期或者部分形成沒有極化反轉(zhuǎn)周期
結(jié)構(gòu)的部分，因此能夠自由調(diào)節(jié)多個(gè)參照光的相位匹配溫度和溫度容許范圍。
較為理想的是，上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的生成上述參照光的激勵(lì)光光路中的極化反轉(zhuǎn)周期
與生成上述輸出光的激勵(lì)光光路中的極化反轉(zhuǎn)周期不同。
在此情況下，能夠容易地生成溫度特性不同的輸出光以及參照光。
較為理想的是，上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件采用以鈮酸鋰或鉭酸鋰為主的非線性光學(xué)晶體。在
此情況下，能夠進(jìn)行高效率的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明所提供的另一激光光源包括激勵(lì)光光源；采用將來(lái)自上述激勵(lì)光光源的激勵(lì) 光轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)不同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的非線性光學(xué)晶體的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件；將從上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元 件射出的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的一部分作為輸出光加以測(cè)量的輸出光測(cè)量部；以及控制部，該控制部同時(shí)進(jìn)行基于由上述輸出測(cè)量部測(cè)量到的輸出光控制上述激勵(lì)光光源以使上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn) 換光的強(qiáng)度為恒定的輸出恒定控制，和調(diào)整上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度以使上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元 件的溫度接近相位匹配溫度的溫度控制。
在該激光光源中，由于是在將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的輸出反饋至激勵(lì)光光源的輸出恒定控制中 進(jìn)行溫度控制，以使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度接近相位匹配溫度，所以，能夠在不停止輸出恒 定控制的情況下消除元件溫度與相位匹配溫度的偏差。其結(jié)果是，不會(huì)發(fā)生輸出的劇烈變 動(dòng)，因此能夠頻繁地進(jìn)行溫度控制，能夠總是維持高的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率，并且由于總是進(jìn)行 最佳溫度下的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，所以波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的光束劣化也較少。此外，在激勵(lì)光光源使用半 導(dǎo)體激光器的情況下，能夠減少驅(qū)動(dòng)電流，能夠抑制半導(dǎo)體激光器的性能下降或壽命縮短。
較為理想的是，上述控制部同時(shí)進(jìn)行上述輸出恒定控制，和加熱或冷卻上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 元件以使入射到上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的激勵(lì)光的強(qiáng)度達(dá)到最小的溫度控制。
在此情況下，監(jiān)視激勵(lì)光，進(jìn)行加熱或冷卻波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以使入射到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的 激勵(lì)光的強(qiáng)度達(dá)到最小的溫度控制，因此能夠在不使調(diào)節(jié)激勵(lì)光光源的輸入電力以使波長(zhǎng) 轉(zhuǎn)換光的強(qiáng)度為恒定的輸出恒定控制停止的情況下，調(diào)整波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度以使波長(zhǎng)轉(zhuǎn) 換元件的溫度接近相位匹配溫度。
上述控制部也可以同時(shí)進(jìn)行上述輸出恒定控制，和加熱或冷卻上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以使 上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最大的溫度控制。
在此情況下，進(jìn)行加熱或冷卻波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以使標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最大的溫度 控制，因此能夠在不使調(diào)節(jié)激勵(lì)光光源的輸入電力以使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的強(qiáng)度為恒定的輸出恒 定控制停止的情況下，調(diào)整波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度以使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度接近相位匹配溫 度。此外，標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率的增減不受激勵(lì)光的輸入的增減的影響，僅依賴于元件溫 度，因此能夠高精度地進(jìn)行溫度控制。
上述控制部也可以同時(shí)進(jìn)行上述輸出恒定控制，和加熱或冷卻上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以使 從上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件射出的激勵(lì)光的強(qiáng)度達(dá)到最小的溫度控制。
在此情況下，進(jìn)行加熱或冷卻波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以使從上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件射出的激勵(lì)光的 強(qiáng)度達(dá)到最小的溫度控制，因此能夠在不使調(diào)節(jié)激勵(lì)光光源的輸入電力以使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的 強(qiáng)度為恒定的輸出恒定控制停止的情況下，調(diào)整波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度以使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的 溫度接近相位匹配溫度。
上述控制部也可以同時(shí)進(jìn)行上述輸出恒定控制，和加熱或冷卻上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以使 上述激勵(lì)光光源的輸入電力達(dá)到最小的溫度控制。在此情況下，進(jìn)行加熱或冷卻波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以使激勵(lì)光光源的輸入電力達(dá)到最小的溫 度控制，因此能夠在不使調(diào)節(jié)激勵(lì)光光源的輸入電力以使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的強(qiáng)度為恒定的輸出 恒定控制停止的情況下，調(diào)整波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度以使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度接近相位匹配溫度。
較為理想的是，上述控制部預(yù)先存儲(chǔ)，當(dāng)上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度為相位匹配溫度時(shí)， 能得到所期望的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的，入射到上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的激勵(lì)光的強(qiáng)度、上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 元件的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率、從上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件射出的激勵(lì)光的強(qiáng)度以及上述激勵(lì)光光 源的輸入電力中用于控制的值。
在此情況下，能夠進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)以使控制值達(dá)到預(yù)先存儲(chǔ)的值，因此能夠進(jìn)行高速的 溫度控制。
較為理想的是，上述控制部當(dāng)入射到上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的激勵(lì)光的強(qiáng)度、上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn) 換元件的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率、從上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件射出的激勵(lì)光的強(qiáng)度以及上述激勵(lì)光 光源的輸入電力的其中之一滿足預(yù)先設(shè)定的閾值條件時(shí)，從上述溫度控制切換到控制上述 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度恒定的溫度恒定控制。
在此情況下，溫度恒定控制中能夠減輕溫度恒定控制所需要的控制部的負(fù)荷。 較為理想的是，上述控制部控制上述激勵(lì)光光源的輸入電力使其具有上限。 在此情況下，能夠防止激勵(lì)光光源的劣化，延長(zhǎng)激勵(lì)光光源的壽命。 較為理想的是，上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件為形成了極化反轉(zhuǎn)周期結(jié)構(gòu)的非線性光學(xué)晶體，上 述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的相位匹配溫度高于環(huán)境溫度。
在此情況下，在常溫的環(huán)境下，無(wú)須波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的冷卻功能，能夠?qū)⒘畠r(jià)的加熱器 等作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的加熱以及冷卻部件使用。
較為理想的是，上述激光光源射出的激光的Mz為1.4以下。
在此情況下，能夠得到光束質(zhì)量良好的激光，因此能夠?qū)崿F(xiàn)適于激光加工用途的激光 光源。
本發(fā)明所提供的圖像顯示裝置包括多個(gè)激光光源、空間調(diào)制元件和將從上述激光光源 射出的光引導(dǎo)至上述空間調(diào)制元件的光學(xué)系統(tǒng)，上述多個(gè)激光光源至少包含紅色、綠色以 及藍(lán)色的激光光源，上述多個(gè)激光光源中至少綠色的激光光源為上述的任一個(gè)激光光源。
本發(fā)明所提供的另一圖像顯示裝置包括多個(gè)激光光源、掃描部和將從上述多個(gè)激光光 源射出的光引導(dǎo)至上述掃描部的光學(xué)系統(tǒng)，上述掃描部讓由上述光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的來(lái)自多個(gè) 激光光源的光掃描，上述多個(gè)激光光源至少包含紅色、綠色以及藍(lán)色的激光光源，上述多個(gè)激光光源中至少綠色的激光光源為上述的任一個(gè)激光光源。
在這些圖像顯示裝置中，由于將實(shí)施上述控制的激光光源作為顯示器使用，因此能夠 實(shí)現(xiàn)白平衡的變動(dòng)少且低功耗的圖像顯示裝置。
本發(fā)明所提供的另一加工裝置包括激光光源和將從上述激光光源射出的激光引導(dǎo)至 加工對(duì)象的光學(xué)系統(tǒng)，上述激光光源為上述的任一個(gè)激光光源。
在該加工裝置中，由于使用實(shí)施上述控制的激光光源，因此能夠生成穩(wěn)定的光束質(zhì)量 高的激光，能夠進(jìn)行激光打標(biāo)或激光噴丸等激光加工。
較為理想的是，從上述激光光源生成的激光的波長(zhǎng)為441nm以上592nm以下。
在此情況下，能夠防止由于水吸收激光而使水蒸發(fā)，因此能夠在加工對(duì)象的照射面上 實(shí)現(xiàn)高的激光噴丸效果。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明所涉及的激光光源能夠?qū)崿F(xiàn)使用波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的激光光源的輸出穩(wěn)定化以及 高效率化，因此能夠使0.5pm到0.6!im的可見區(qū)域的波長(zhǎng)、2pm以上的中紅外區(qū)域的波 長(zhǎng)的光穩(wěn)定輸出，應(yīng)用于醫(yī)療、加工、顯示等各種各樣的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種激光光源，其特征在于包括激勵(lì)光光源；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，采用非線性光學(xué)晶體，具有讓來(lái)自所述激勵(lì)光光源的激勵(lì)光經(jīng)過(guò)的多條光路，通過(guò)將經(jīng)過(guò)所述多條光路的激勵(lì)光轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光，生成具有第一溫度特性且向裝置外部射出的輸出光和具有與所述第一溫度特性不同的第二溫度特性的參照光；參照光測(cè)量部，測(cè)量所述參照光；以及控制部，基于由所述參照光測(cè)量部測(cè)量到的參照光，控制所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光源，其特征在于 所述輸出光，具有在第一元件溫度下達(dá)到最大值的第一溫度特性，所述參照光，具有在與所述第一元件溫度不同的第二元件溫度下達(dá)到最大值的第二溫 度特性，所述參照光的強(qiáng)度，在所述輸出光的強(qiáng)度達(dá)到最大值的元件溫度下，為所述參照光的最大值的15%以上85%以下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光光源，其特征在于所述控制部，預(yù)先存儲(chǔ)所述輸出光的強(qiáng)度達(dá)到最大值的元件溫度下的所述參照光的強(qiáng)度，調(diào)整所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫 度，以使由所述參照光測(cè)量部測(cè)量到的參照光的強(qiáng)度達(dá)到所存儲(chǔ)的參照光的強(qiáng)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光光源，其特征在于所述控制部，根據(jù)由所述參照光測(cè)量部測(cè)量到的參照光計(jì)算所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率，并預(yù)先存儲(chǔ)所述 輸出光的強(qiáng)度達(dá)到最大值的元件溫度下的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率，調(diào)整所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的 溫度，以使根據(jù)由所述參照光測(cè)量部測(cè)量到的參照光計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到所 存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光光源，其特征在于 所述參照光測(cè)量部包括，測(cè)量具有在低于所述第一元件溫度的低溫下達(dá)到最大值的向低溫一側(cè)移動(dòng)的溫度特性的第一參照光的第一參照光測(cè)量部，和測(cè)量具有在高于所述第一 元件溫度的高溫下達(dá)到最大值的向高溫一側(cè)移動(dòng)的溫度特性的第二參照光的第二參照光 測(cè)量部；所述控制部，計(jì)算由所述第一及第二參照光測(cè)量部測(cè)量到的第一及第二參照光的輸出 比，并預(yù)先存儲(chǔ)所述輸出光的強(qiáng)度達(dá)到最大值的元件溫度下的第一及第二參照光的輸出 比，調(diào)整所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度，以使根據(jù)由所述第一及第二參照光測(cè)量部測(cè)量到的第 一及第二參照光計(jì)算出的輸出比達(dá)到所存儲(chǔ)的輸出比。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于還包括測(cè)量所述輸出 光的一部分的輸出光測(cè)量部，其中，所述控制部，基于由所述輸出測(cè)量部測(cè)量到的輸出光，控制所述激勵(lì)光光源，以使輸 出到裝置外部的所述輸出光的強(qiáng)度為恒定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光光源，其特征在于還包括測(cè)量從所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件射 出的激勵(lì)光的激勵(lì)光測(cè)量部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件為 體型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件為 板波導(dǎo)路型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件 為準(zhǔn)相位匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的激光光源，其特征在于所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的生成所述參 照光的激勵(lì)光光路中的極化反轉(zhuǎn)周期，與生成所述輸出光的激勵(lì)光光路中的極化反轉(zhuǎn)周期 不同。
12. —種激光光源，其特征在于包括 激勵(lì)光光源；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，采用非線性光學(xué)晶體，將來(lái)自所述激勵(lì)光光源的激勵(lì)光轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)不 同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光；輸出光測(cè)量部，將從所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件射出的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的一部分作為輸出光加以測(cè) 量；以及控制部，同時(shí)進(jìn)行基于由所述輸出測(cè)量部測(cè)量到的輸出光控制所述激勵(lì)光光源以使所 述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的強(qiáng)度為恒定的輸出恒定控制，和調(diào)整所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度以使所述波 長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度接近相位匹配溫度的溫度控制。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光光源，其特征在于所述控制部同時(shí)進(jìn)行所述輸出恒 定控制，和加熱或冷卻所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以使入射到所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的激勵(lì)光的強(qiáng)度達(dá) 到最小的溫度控制。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光光源，其特征在于所述控制部同時(shí)進(jìn)行所述輸出恒 定控制，和加熱或冷卻所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以使所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率達(dá) 到最大的溫度控制。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光光源，其特征在于所述控制部同時(shí)進(jìn)行所述輸出恒 定控制，和加熱或冷卻所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以使從所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件射出的激勵(lì)光的強(qiáng)度達(dá) 到最小的溫度控制。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光光源，其特征在于所述控制部同時(shí)進(jìn)行所述輸出恒 定控制，和加熱或冷卻所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以使所述激勵(lì)光光源的輸入電力達(dá)到最小的溫度 控制。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于所述控制部預(yù)先 存儲(chǔ)，當(dāng)所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度為相位匹配溫度時(shí)，能得到所期望的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的，入 射到所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的激勵(lì)光的強(qiáng)度、所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率、從所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件射出的激勵(lì)光的強(qiáng)度以及所述激勵(lì)光光源的輸入電力中的用于控制的值。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于所述控制部，當(dāng) 入射到所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的激勵(lì)光的強(qiáng)度、所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的標(biāo)準(zhǔn)化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率、從 所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件射出的激勵(lì)光的強(qiáng)度以及所述激勵(lì)光光源的輸入電力的其中之一滿足 預(yù)先設(shè)定的閾值條件時(shí)，從所述溫度控制切換到控制所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的溫度恒定的溫度 恒定控制。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12至18中任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于所述控制部控制所述激勵(lì)光光源的輸入電力使其具有上限。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件為形成了極化反轉(zhuǎn)周期結(jié)構(gòu)的非線性光學(xué)晶體，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的相位匹配溫度高于環(huán) 境溫度。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于所述激光光源射出 的激光的1V^為1.4以下。
22. —種圖像顯示裝置，其特征在于包括 多個(gè)激光光源；空間調(diào)制元件；以及將從所述激光光源射出的光引導(dǎo)至所述空間調(diào)制元件的光學(xué)系統(tǒng)；其中，所述多個(gè)激光光源，至少包含紅色、綠色以及藍(lán)色的激光光源，所述多個(gè)激光光源中，至少綠色的激光光源為如權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的激光光源。
23. —種圖像顯示裝置，其特征在于包括-多個(gè)激光光源；掃描部；以及將從所述多個(gè)激光光源射出的光引導(dǎo)至所述掃描部的光學(xué)系統(tǒng)；其中， 所述掃描部，讓由所述光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的來(lái)自多個(gè)激光光源的光掃描， 所述多個(gè)激光光源，至少包含紅色、綠色以及藍(lán)色的激光光源，所述多個(gè)激光光源中，至少綠色的激光光源為如權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的激 光光源。
24. —種加工裝置，其特征在于包括 激光光源；以及將從所述激光光源射出的激光引導(dǎo)至加工對(duì)象的光學(xué)系統(tǒng)；其中， 所述激光光源為如權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的激光光源。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的加工裝置，其特征在于從所述激光光源生成的激光的波 長(zhǎng)為441nm以上592nm以下。
全文摘要
激光光源(100)包括半導(dǎo)體激光器(101)；采用將來(lái)自半導(dǎo)體激光器(101)的激勵(lì)光轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)不同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的非線性光學(xué)晶體的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件(104)；測(cè)量作為輸出光的從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件(104)射出的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的一部分的光電二極管(109)；測(cè)量從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件(104)射出的激勵(lì)光的光電二極管(110)；以及控制部(103)；其中，控制部(103)同時(shí)進(jìn)行利用電流驅(qū)動(dòng)電路(102)使波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換光的強(qiáng)度恒定的輸出恒定控制和利用加熱器(105)調(diào)整波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件(104)的溫度的溫度控制。
文檔編號(hào)G02F1/37GK101622575SQ20088000610
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者古屋博之, 山本和久, 楠龜弘一, 水島哲郎, 門脅慎一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社