高次谐波激光振荡器的制造方法
【专利摘要】具有：SHG晶体（9）及THG晶体（10），它们对从YAG棒（5）输出的红外激光（L1）的波长进行波长变换而输出UV激光（L3）；SHG调温器（17）及THG调温器（18），它们对SHG晶体（9）及THG晶体（10）的温度进行调节；以及运算部（19），其基于UV激光（L3）的输出值，对SHG调温器（17）及THG调温器（18）进行控制，如果在对SHG晶体（9）及THG晶体（10）的初始温度进行了调节之后，THG晶体（10）开始UV激光（L3）的输出，则在UV激光（L3）的向外部的输出值小于第1最小容许值的情况下，运算部（19）使SHG调温器（17）及THG调温器（18）进行温度调节，以使得UV激光（L3）的输出值大于第2最小容许值。
【专利说明】
高次谐波激光振荡器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及使用非线性晶体输出高次谐波激光的高次谐波激光振荡器。
【背景技术】
[0002]如果将激光射入非线性晶体中，则产生具有入射光频率的整数倍频率的激光。在这种波长变换中，由于使用了非线性晶体的双折射性(折射率)，因此为了高效地进行波长变换，实现相位匹配变得重要。因此，在激光振荡器启动时，为了实现相位匹配，非线性晶体被调节为用于获得所设计的折射率的温度，其后，控制使得该温度保持恒定(例如，参照专利文献I)。
[0003]在作为高次谐波激光获得UV激光的振荡器中，如果在非线性晶体内长时间持续照射UV激光，则会在非线性晶体上产生光学损伤。其结果，波长变换效率降低，不能获得期望强度的高次谐波激光。作为解决该问题的技术，存在对激光透过非线性晶体的位置进行变更的技术(参照专利文献2至6)。
[0004]专利文献1:日本特开2005 - 327839号公报
[0005]专利文献2:日本特开2010 - 231237号公报
[0006]专利文献3:日本特开2003 - 57696号公报
[0007]专利文献4:日本特开2004 - 22946号公报
[0008]专利文献5:日本特开平10 - 268367号公报
[0009]专利文献6:日本特开2010 - 128119号公报实用新型内容
[0010]然而，在上述第I个现有技术中存在下述问题，即，在非线性晶体内长时间照射UV激光而在非线性晶体上产生了光学损伤的情况下，波长变换效率降低。另外，存在下述问题，即，仅按照上述第2至第6个现有技术的方式对激光透过非线性晶体的位置进行变更，不能充分防止波长变换效率的降低，激光振荡器的寿命较短。
[0011]本实用新型正是鉴于上述问题而提出的，其目的在于获得一种长寿命的高次谐波激光振荡器。
[0012]为了解决上述课题、实现目的，本实用新型的特征在于，具有:基本波输出部，其将通过激励激光介质而产生的基本波激光，通过利用Q开关而形成为脉冲激光状的基本波激光并输出；波长变换部，其具有第I非线性晶体和第2非线性晶体，该第I非线性晶体生成具有所述基本波激光的I/第I自然数倍波长的第I高次谐波激光，该第2非线性晶体与所述第I非线性晶体相比配置在所述第I高次谐波激光的输出侧即下游侧，并生成具有所述基本波激光的I/第2自然数倍波长的第2高次谐波激光，并且，如果所述第I非线性晶体被照射了所述基本波激光，则该波长变换部使用所述第I及第2非线性晶体对所述基本波激光的波长进行波长变换，而作为所述第2高次谐波激光输出；第I温度调节部，其对所述第I非线性晶体的温度进行调节；以及第2温度调节部，其对所述第2非线性晶体的温度进行调节，在所述波长变换部开始所述第2高次谐波激光的输出后，在所述第2高次谐波激光的向外部的输出值小于第I最小容许值的情况下，所述第I温度调节部通过在由所述第2温度调节部进行了所述第2非线性晶体的温度调节之后，进行所述第I非线性晶体的温度调节，从而使得所述第2高次谐波激光的向外部的输出值大于第2最小容许值，该第2最小容许值大于或等于所述第I最小容许值。
[0013]实用新型的效果
[0014]根据本实用新型，在高次谐波激光的向外部的输出值小于第I最小容许值的情况下，进行波长变换部的温度调节，因此，能够长时间将波长变换效率维持得较高。因此，实现能够获得长寿命的高次谐波激光振荡器的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是表示本实用新型的实施方式I涉及的激光振荡器的结构的图。
[0016]图2是表示实施方式I涉及的激光振荡器的动作步骤的流程图。
[0017]图3是表示电流调节流程的处理步骤的流程图。
[0018]图4是表示非线性晶体的温度调节处理步骤的流程图。
[0019]图5是表示THG晶体的温度调节处理步骤的流程图。
[0020]图6是表示SHG晶体的温度调节处理步骤的流程图。
[0021]图7是用于说明非线性晶体中的3ω输出的温度依赖性的图。
[0022]图8是表示非线性晶体和晶体支架的结构的图。
[0023]图9是用于说明实施方式I涉及的与温度调节相伴的3ω输出的变化的图。
[0024]图10是表示本实用新型的实施方式2涉及的激光振荡器的结构的图。
[0025]图11是表示实施方式2涉及的激光振荡器的动作步骤的流程图。
[0026]图12是用于说明实施方式2涉及的与温度调节相伴的3ω输出的变化的图。
[0027]图13是表示实施方式3涉及的激光振荡器的动作步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0028]以下，基于附图，详细说明本实用新型涉及的高次谐波激光振荡器的实施方式。此夕卜，本实用新型并不受本实施方式的限定。
[0029]实施方式I
[0030]图1是表示本实用新型的实施方式I涉及的激光振荡器的结构的图。激光振荡器101具有ω功率监视器1、TR镜2Α、LD 4、YAG棒5、Q开关6、PR镜2Β、SHG晶体9、THG晶体10、3ω透光镜11、外部光阀12、3ω功率监视器13和控制装置20。
[0031]激光振荡器101构成为包含:谐振器(基本波激光输出部)，其生成基本波激光即红外激光LI ；以及波长变换部，其将由谐振器生成的红外激光LI变换为UV激光L3。谐振器构成为包含TR镜2Α、LD 4、YAG棒5、Q开关6及PR镜2Β。波长变换部构成为包含第I非线性晶体和第2非线性晶体，该第I非线性晶体生成具有红外激光LI的1/Χη倍(Xn为第I自然数)波长的第I高次谐波激光(本实施方式中为二次谐波)，该第2非线性晶体生成具有红外激光LI的1/Xm倍(Xm为第2自然数)波长的第2高次谐波激光(本实施方式中为三次谐波)。本实施方式的波长变换部构成为包含SHG晶体9、THG晶体10及外部光阀12。
[0032]在谐振器中，在TR镜2A和PR镜2B之间配置有LD 4、YAG棒5、Q开关6。另外，在波长变换部中，在PR镜2B和外部光阀12之间配置有SHG晶体9、THG晶体10。
[0033]在激光振荡器101中，在将红外激光LI的生成侧设为上游侧，将UV激光L3的输出侧设为下游侧的情况下，从上游侧朝向下游侧依次配置TR镜2A、LD 4、YAG棒5、Q开关6、PR镜2B、SHG晶体9、THG晶体10、外部光阀12。
[0034]TR镜2A是使红外(ω)激光LI全反射的反射镜，PR镜2Β是使红外激光LI部分反射的反射镜。激励激光介质的激光激励部由YAG(Yttrium Aluminum Garnet)棒5、LD(LaserD1de) 4构成。YAG棒5是激励媒体(激光介质)，LD 4是利用LD光(激励光)3激励YAG棒5的激励光源。
[0035]Q开关6是声光元件，在石英块上安装换能器而构成。Q开关6通过对换能器施加超声波而使超声波在石英块中传播，由此，利用Q开关6使红外激光LI衍射。在谐振器中，通过使来自换能器的超声波高频率地通断，从而输出作为脉冲激光的红外激光LI。
[0036]SHG(Second Harmonic Generat1n)晶体9是非线性晶体,如果被照射了红外激光LI，则将入射光(红外激光LI)的一部分进行波长变换而成为振动频率为红外激光LI的2倍的高次谐波(二次谐波)(绿激光L2)。由SHG晶体9波长变换得到的绿(2 ω)激光L2和未进行波长变换的红外激光LI被一起发送至THG晶体10。
[0037]THG(Third Harmonic Generat1n)晶体10是非线性晶体,使用红外激光LI和绿激光L2，进行波长变换而成为振动频率为红外激光LI的3倍的高次谐波(三次谐波)(UV激光L3)。由THG晶体10波长变换得到的UV (3 ω)激光L3被发送至3 ω透光镜11。
[0038]3 ω透光镜11是遮挡红外激光LI和绿激光L2，而使UV激光L3透过的镜。透过3ω透光镜11后的UV激光L3被发送至外部光阀12。
[0039]外部光阀12构成为具有反射镜。在外部光阀12打开的期间，从激光振荡器101输出UV激光L3。在外部光阀12关闭的期间，UV激光L3被发射镜反射而发送至3 ω功率监视器13。由此，UV激光L3射入至3ω功率监视器13。
[0040]ω功率监视器I对从TR镜2Α射出的红外激光LI的红外激光输出(功率)进行测量，将测量结果发送至控制装置20。3ω功率监视器13对由外部光阀12反射的UV激光L3的UV激光输出进行测量，将测量结果发送至控制装置20。
[0041]控制装置20具有LD电源(电源部)15、RF驱动器16、SHG调温器17、THG调温器18及运算部19。LD电源15、RF驱动器16、SHG调温器17、THG调温器18分别与运算部19连接，按照来自运算部19的指示进行动作。
[0042]LD电源15是向LD 4供给电力的电源。RF驱动器16是使Q开关6的RF电源接通/断开的信号发生器。SHG调温器17进行SHG晶体9的温度调节，THG调温器18进行THG晶体10的温度调节。
[0043]运算部19基于从ω功率监视器I发送过来的检测结果(红外激光LI的功率)、从3 ω功率监视器13发送过来的检测结果(UV激光L3的功率)，对LD电源15、RF驱动器16、SHG调温器17、THG调温器18进行控制。
[0044]谐振器内的红外激光LI在TR镜2A和PR镜2B之间往返，通过使Q开关6断开，从而红外激光LI作为脉冲激光从PR镜2B侧输出。输出的红外激光LI在其一部分由SHG晶体9进行波长变换而成为绿激光L2后，被发送至THG晶体10。从SHG晶体9输出的红外激光LI及绿激光L2由THG晶体10进行波长变换而成为UV激光L3，从THG晶体10输出红外激光L1、绿激光L2、UV激光L3。然后，红外激光L1、绿激光L2被3 ω透光镜11遮挡，而UV激光L3透过3 ω透光镜11。透过3 ω透光镜11的UV激光L3被发送至外部光阀12，并从外部光阀12输出。换言之，在波长变换部中，通过使红外激光LI穿过SHG晶体9、THG晶体10而生成UV激光L3，并使UV激光L3从外部光阀12输出。
[0045]本实施方式的运算部19在例如UV激光L3的功率低于规定值的情况下，向SHG调温器17及THG调温器18发送指示，以进行SHG晶体9及THG晶体10的温度调节。
[0046]SHG晶体9、THG晶体10由于长时间使用，有时即使没有造成光学损伤，也会在非线性晶体表面上烧接有微小的污垢。在该情况下，在SHG晶体9、THG晶体10中，有时会由于吸收高次谐波激光而发热，因发热而使光束穿过点的折射率随着时间发生温度变化，从而使得波长变换效率降低。如果波长变换效率降低，则不能获得期望强度的高次谐波激光，不能作为激光振荡器使用。因此，本实施方式的激光振荡器101即使在由于非线性晶体的因时效老化产生的发热而使折射率发生温度变化，使UV激光输出小于期望强度的情况下，也对非线性晶体(SHG晶体9、THG晶体10)的温度进行调节，以恢复光束穿过点的折射率。
[0047]此外，这里的SHG晶体9、THG晶体10分别是权利要求书中记载的第I非线性晶体、第2非线性晶体。另外，SHG调温器17、THG调温器18分别是第I温度调节部、第2温度调节部。
[0048]图2是表示实施方式I涉及的激光振荡器的动作步骤的流程图。在激光振荡器101中，在开始UV激光L3的输出之前，调节SHG晶体9和THG晶体10的初始温度。其后，YAG棒5开始红外激光LI的输出，并且，SHG晶体9和THG晶体10分别开始绿激光L2、UV激光L3的输出。
[0049]激光振荡器101在输出UV激光L3时进行自动输出控制。这里的自动输出控制是对LD电源15、SHG调温器17、THG调温器18进行控制，以使UV激光L3的输出值落在规定范围内的处理。
[0050]如果激光振荡器101开始UV激光L3的输出，贝U在规定的定时(timing)关闭外部光阀12，由此，UV激光L3射入至3 ω功率监视器13中，由3 ω功率监视器13测量UV激光L3的UV激光输出。而且，由3 ω功率监视器13测量出的UV激光输出(3 ω输出PO)被发送至控制装置20的运算部19。
[0051]运算部19对由3ω功率监视器13测量出的3 ω输出PO的大小进行判定(步骤S100)。UV激光输出的容许范围设为大于或等于Pl而小于或等于Ρ2 (最小容许值为Pl，最大容许值为Ρ2)。
[0052]在该情况下，如果3 ω输出PO在该容许范围内(步骤SlOO为Pl彡PO彡Ρ2)，则运算部19判定为无需进行自动输出调节。在该情况下，在显示装置(未图示)等上显示“自动输出调节完成”等信息(步骤SI 10)。
[0053]另外，在3 ω输出PO大于最大容许值Ρ2的情况下(步骤SlOO为PO > Ρ2)，运算部19判定3ω输出PO为输出过多。在该情况下，运算部19进行下述的电流调节流程(步骤 S120)。
[0054]图3是表示电流调节流程的处理步骤的流程图。电流调节流程是对LD 4进行LD电流调节、对非线性晶体(SHG晶体9、THG晶体10)进行温度调节的流程。在进行LD电流调节时，运算部19对LD电流进行调节，以使得例如PO = P3土P4(步骤S400)。具体而言，运算部19向LD电源15发送使得PO = P3 + P4的指示。这里的P3为例如P3 = (Pl+P2)/2，P4为例如P4 = 0.05XP3。而且，运算部19进行非线性晶体的温度调节(步骤S410)。这里的非线性晶体的温度调节是为了高效地使用UV激光L3而进行的温度调节。
[0055]图4是表示非线性晶体的温度调节处理步骤的流程图。运算部19向THG调温器18发送进行THG晶体10的温度调节的指示。由此，THG调温器18开始进行THG晶体10的温度调节(调温)(步骤S500)，调节THG晶体10的温度。其后，运算部19向SHG调温器17发送进行SHG晶体9的调温的指示。由此，SHG调温器17开始进行SHG晶体9的温度调节(步骤S510)，调节SHG晶体9的温度。
[0056]也可以重复多次地依次进行THG晶体10的温度调节和SHG晶体9的温度调节。由此，能够将THG晶体10和SHG晶体9高精度地调节为适当的温度。
[0057]在激光振荡器101中，直至3ω输出PO变为PO < Ρ2为止，重复进行步骤S100、S120的处理。并且，如果3 ω输出PO变为PlS PO < Ρ2，则进行步骤SllO的处理。
[0058]在3 ω输出PO小于最小容许值Pl的情况(步骤SlOO为PO < Pl)下，运算部19判定3ω输出PO为输出不足。在该情况下，运算部19向SHG调温器17及THG调温器18发送进行非线性晶体的温度调节的指示。由此，SHG调温器17、THG调温器18各自进行SHG晶体9、THG晶体10的温度调节。例如，通过由图4说明的处理步骤，进行非线性晶体(SHG晶体9、THG晶体10)的温度调节(步骤S130)。
[0059]具体而言，温度调节是以当前晶体温度为中心值而使其变化土几。C，搜索3ω输出PO的最大值。该振幅由于依赖于所使用的非线性晶体的折射率的温度依赖特性和光路设计，因此配合激光振荡器101的设计而确定。在本实施方式中，例如，通过使非线性晶体的温度在±3°c左右的范围内变化，而搜索能够获得最大UV输出的晶体温度。实施温度调节的最小量级达到上述变化范围的温度的1/10至1/100。
[0060]在进行了非线性晶体的温度调节之后，由3ω功率监视器13测量UV激光L3的UV激光输出。然后，由3ω功率监视器13测量出的UV激光输出(3ω输出PO)被发送至控制装置20的运算部19。
[0061]运算部19对由3ω功率监视器13测量出的3 ω输出PO的大小进行判定(步骤S140)。这里的UV激光输出的容许范围设为大于或等于Ρ5而小于或等于Ρ2(最小容许值为Ρ5，最大容许值为Ρ2)。最小容许值Ρ5是略微大于最小容许值Pl的值。由此，与第一次进行的3ω输出PO的大小判定相比，能够以稍微严格的条件进行3ω输出PO是否处于容许范围内的判定。
[0062]如果PO处于该容许范围(Ρ2至Ρ5)内(步骤S140为Ρ5彡PO彡Ρ2)，则运算部19判定为不需要进行自动输出调节。在该情况下，在显示装置等上，显示“自动输出调节完成”等信息(步骤SI 10)。
[0063]另外，在3ω输出PO大于最大容许值Ρ2的情况(步骤S140为PO > Ρ2)下，运算部19判定3ω输出PO为输出过多。然后，运算部19进行电流调节流程(步骤S150)。这里的电流调节流程是与步骤S120的处理流程相同的处理流程。
[0064]在激光振荡器101中，直至3ω输出PO变为PO < Ρ2为止，重复进行步骤S140、S150的处理。并且，如果3 ω输出PO变为Ρ5 < PO < Ρ2，则进行步骤SllO的处理。
[0065]在3 ω输出PO小于最小容许值Ρ5的情况(步骤S140为PO < Ρ5)下，运算部19判定3ω输出PO为输出不足。在该情况下，运算部19基于由ω功率监视器I测量出的红外激光输出，对ω输出P的大小进行判定(步骤S160)。红外激光输出的容许范围设为大于或等于Ρ6 (最小容许值为Ρ6)。这里的最小容许值Ρ6是获得PO ^ Ρ2所需的理论上的最低输出值。
[0066]在该情况下，如果ω输出P处于容许范围外(步骤S160为P < Ρ6)，则运算部19判定为需要电流调节流程。在该情况下，运算部19进行电流调节流程(步骤S170)。这里的电流调节流程是与步骤S120的处理流程相同的处理流程。
[0067]在进行电流调节流程之后，由3 ω功率监视器13测量UV激光L3的UV激光输出。其后，由3ω功率监视器13测量出的UV激光输出(3ω输出PO)被发送至控制装置20的运算部19。
[0068]运算部19判定由3ω功率监视器13测量出的3 ω输出PO的大小(步骤S180)。这里的UV激光输出的容许范围设为大于或等于Ρ5而小于或等于Ρ2。
[0069]如果PO处于该容许范围内(步骤S180为Ρ5 < PO < Ρ2)，则运算部19判定为不需要进行自动输出调节。在该情况下，在显示装置等上，显示“自动输出调节完成”等信息(步骤 SI 10)。
[0070]另外，在3ω输出PO大于最大容许值Ρ2的情况(步骤S180为PO > Ρ2)下，运算部19判定3ω输出PO为输出过多。在该情况下，运算部19进行电流调节流程(步骤S190)。这里的电流调节流程是与步骤S120的处理流程相同的处理流程。
[0071]在激光振荡器101中，直至3ω输出PO变为PO < Ρ2为止，重复进行步骤S180、S190的处理。并且，如果3 ω输出PO变为Ρ5 < PO < Ρ2，则进行步骤SllO的处理。
[0072]在3 ω输出PO小于最小容许值Ρ5的情况(步骤S180为PO < Ρ5)下，运算部19判定3ω输出PO为输出不足。在该情况下，在显示装置等上，显示“振荡器达到寿命，请更换”等信息(步骤S200)。
[0073]另外，在作为步骤S160的处理而对ω输出P的大小进行了判定时，如果ω输出P处于容许范围内(步骤S160为Ρ3Ρ6)，则运算部19判断为非线性晶体达到寿命。换言之，在虽然具有足以获得PO > Ρ2的ω输出P，但变为Ρ0<Ρ5而3ω输出PO变为输出不足的情况下，判断为非线性晶体达到寿命。在该情况下，在显示装置等上，显示“振荡器达到寿命，请更换”等信息(步骤S200)。
[0074]在这里，针对THG晶体10的温度调节和SHG晶体9的温度调节的详细处理步骤进行说明。图5是表示THG晶体的温度调节处理步骤的流程图。THG晶体10的温度调节例如是将THG晶体10的晶体温度即THG晶体温度Τ2从最高温度(T2_max)逐步降低至最低温度(T2_min)，对于各晶体温度下的3 ω输出PO，将3 ω输出PO为取大值的晶体温度设为THG晶体温度Τ2。
[0075]在进行THG晶体10的温度调节时，SHG晶体9的晶体温度保持为恒定值。例如，将SHG晶体9的晶体温度即SHG晶体温度Tl固定为SHG晶体温度Tl = Tl_max。Tl_max是SHG晶体9的晶体温度中的最高温度。
[0076]作为初始设定，运算部19向SHG调温器17、THG调温器18发送使得SHG晶体温度Tl = Tl_max、THG晶体温度T2 = T2_max的指示。然后，运算部19对SHG晶体温度Tl =Tl_max、THG晶体温度T2 = T2_max时的UV激光输出(3 ω输出PO)进行测定(步骤S600)。
[0077]其后，运算部19向THG调温器18发送使得新的THG晶体温度Τ2’为Τ2’ = Τ2 —Δ T的指示(步骤S610)。由此，THG晶体10的晶体温度变为最新的THG晶体温度Τ2’，对最新的3ω输出PO’进行测定(步骤S620)。
[0078]运算部19判断最新的3 ω输出PO’是否大于之前测定的3 ω输出PO的最大值(步骤S630)。之前测定的3 ω输出PO的最大值表示在本次THG晶体10温度调节处理(图5的流程)中测定的3 ω输出PO中的最大的值。因此，这里的3 ω输出PO的最大值是初始设定时的3 ω输出PO。
[0079]在最新的3 ω输出PO’大于之前测定的3 ω输出PO的最大值的情况(步骤S630为“是”)下，运算部19对最大值进行更新。由此，此时THG晶体温度Τ2 = Τ2’、3ω输出PO=PO，(步骤 S640)。
[0080]另一方面，在最新的3 ω输出PO’不大于之前测定的3 ω输出PO的最大值的情况(步骤S630为“否”)下，运算部19不对最大值进行更新，而是存储当前的最大值。
[0081]其后，在将新的THG晶体温度Τ2’设定为Τ2’ = Τ2’ 一AT的情况(步骤S650)下，运算部19判断新的THG晶体温度Τ2’是否为Τ2’ > T2_min (步骤S660)。
[0082]如果新的THG晶体温度T2’为T2’ > T2_min (步骤S660为“是”)，则激光振荡器101重复进行步骤S620至S660的处理。即，运算部19向THG调温器18发送使得最新THG晶体温度T2’为T2’ = T2’ -Δ T的指示。由此，THG晶体10的晶体温度变为最新的THG晶体温度T2’，对最新的3 ω输出PO’进行测定(步骤S620)。
[0083]运算部19判断最新的3 ω输出PO’是否大于之前测定的3 ω输出PO的最大值(步骤S630)。在最新的3 ω输出PO’大于之前测定的3 ω输出PO的最大值的情况(步骤S630为“是”)下，运算部19对最大值进行更新。由此，此时THG晶体温度Τ2 = Τ2’、3ω输出PO = PO’(步骤S640)。另外，在最新的3 ω输出PO’不大于之前测定的3 ω输出PO的最大值的情况(步骤S630为“否”)下，运算部19不对最大值进行更新。
[0084]其后，在将新的THG晶体温度Τ2’设定为Τ2’ = Τ2’ —ΔΤ的情况(步骤S650)下，运算部19判断新的THG晶体温度Τ2’是否为Τ2’ > T2_min (步骤S660)。
[0085]直至新的THG晶体温度T2’为T2’ < T2_min为止，激光振荡器101重复进行步骤S620至S660的处理。如果新的THG晶体温度T2，不是T2，> T2_min (步骤S660为“否”)，则激光振荡器101结束THG晶体10的调温处理。运算部19将在该时刻3 ω输出PO为最大值的THG晶体温度Τ2’设为THG晶体10的晶体温度(THG晶体温度Τ2)。其后，在激光振荡器101中，开始SHG晶体9的调温处理。
[0086]图6是表示SHG晶体的温度调节处理步骤的流程图。此外，对于与由图5说明的THG晶体10的温度调节处理相同的处理，省略其说明。SHG晶体9的温度调节例如是使SHG晶体温度Tl从最高温度(Tl_max)逐步降低至最低温度(Tl_min),对于各晶体温度下的ω输出P，将ω输出P为最大值的晶体温度设为SHG晶体温度Tl。
[0087]在进行SHG晶体9的温度调节时，THG晶体10的晶体温度保持为恒定值。例如，将THG晶体温度Τ2固定为通过图5的流程而求出的晶体温度(3 ω输出PO为最大值的THG晶体温度Τ2)。
[0088]作为初始设定，运算部19向SHG调温器17、THG调温器18发送使得SHG晶体温度Tl = Tl_max、THG晶体温度T2 = T2 (3 ω输出PO为最大值的THG晶体温度Τ2)的指示。然后，运算部19对SHG晶体温度Tl = Tl_max、THG晶体温度T2 = T2时的UV激光输出(3 ω输出PO)进行测定(步骤S700)。
[0089]其后，运算部19向SHG调温器17发送使得新的SHG晶体温度Tl’为Tl’ = Tl —Δ T的指示(步骤S710)。由此，SHG晶体9的晶体温度变为最新的SHG晶体温度Tl’，对最新的3 ω输出PO’进行测定(步骤S720)。
[0090]运算部19判断最新的3 ω输出PO’是否大于之前测定的3 ω输出PO的最大值(步骤S730)。之前测定的3 ω输出PO的最大值表示在通过本次SHG晶体9温度调节处理(图6的流程)而测定的3 ω输出PO中的最大的值。因此，这里的3 ω输出PO的最大值为初始设定时的3 ω输出PO。
[0091]在最新的3 ω输出PO’大于之前测定的3 ω输出PO的最大值的情况(步骤S730为“是”)下，运算部19对最大值进行更新。由此，此时SHG晶体温度Tl =Τ1’、3ω输出PO=PO，(步骤 S740)。
[0092]另一方面，在最新的3 ω输出PO’不大于之前测定的3 ω输出PO的最大值的情况(步骤S730为“否”)下，运算部19不对最大值进行更新，而是存储当前的最大值。
[0093]其后，在将新的SHG晶体温度Tl’设定为Tl’ = Tl’ 一Λ T的情况(步骤S750)下，运算部19判断新的SHG晶体温度Tl’是否为Tl’ > Tljnin(步骤S760)。
[0094]如果新的SHG晶体温度Tl’为Tl’ > Tljnin (步骤S760为“是”)，则激光振荡器101重复进行步骤S720至S760的处理。即，运算部19向SHG调温器17发送使得最新的SHG晶体温度Tl’变为Tl’ = Tl’ 一Λ T的指示。由此，SHG晶体9的晶体温度变为最新的SHG晶体温度Tl’，对最新的3 ω输出PO’进行测定(步骤S720)。
[0095]运算部19判断最新的3 ω输出PO’是否大于之前测定的3 ω输出PO的最大值(步骤S730)。在最新的3 ω输出PO’大于之前测定的3 ω输出PO的最大值的情况(步骤S730为“是”)下，运算部19对最大值进行更新。由此，此时SHG晶体温度Tl = Tl’、3ω输出PO = PO’(步骤S740)。另外，在最新的3 ω输出PO’不大于之前测定的3 ω输出PO的最大值的情况(步骤S730为“否”)下，运算部19不对最大值进行更新。
[0096]其后，在将新的SHG晶体温度Tl’设定为Tl’ = Tl’ 一Λ T的情况(步骤S750)下，运算部19判断新的SHG晶体温度Tl’是否为Tl’ > Tljnin(步骤S760)。
[0097]直至新的SHG晶体温度Tl’变为Tl’彡Tljnin为止，激光振荡器101重复进行步骤S720至S760的处理。如果新的SHG晶体温度Tl’不是Tl’ > Tljnin(步骤S760为“否”)，则激光振荡器101结束SHG晶体10的调温处理。运算部19将在该时刻3 ω输出PO为最大值的SHG晶体温度Tl’设为SHG晶体10的晶体温度(SHG晶体温度Tl)。
[0098]此外，在多次重复进行由THG晶体10的温度调节和SHG晶体9的温度调节构成的温度调节处理的情况下，激光振荡器101在导出3 ω输出PO为最大值的SHG晶体温度Tl之后，再次实施THG晶体10的温度调节处理。此时，作为初始设定，运算部19向SHG调温器17、THG调温器18发送使得SHG晶体温度Tl = Tl (3 ω输出PO为最大值的最新的SHG晶体温度Tl)、THG晶体温度Τ2 = T2_max的指示(步骤S600)。其后，通过与由图5说明的处理步骤相同的处理步骤，导出3 ω输出PO为最大值的最新的THG晶体温度Τ2。
[0099]而且，激光振荡器101在导出3 ω输出PO为最大值的THG晶体温度Τ2之后，再次实施SHG晶体9的温调温度调节处理。此时，作为初始设定，运算部19向SHG调温器17、THG调温器18发送使得SHG晶体温度Tl = Tl_max、THG晶体温度T2 = T2 (3 ω输出PO为最大值的最新的THG晶体温度Τ2)的指示(步骤S700)。其后，通过与由图6说明的处理步骤相同的处理步骤，导出3 ω输出PO为最大值的最新的SHG晶体温度Tl。
[0100]此外，在多次重复进行THG晶体10和SHG晶体9的温度调节处理的情况下，之前测定的3 ω输出PO的最大值是每次进行温度调节处理时(每次进行图5或图6的流程时)的最大值。因此，在按照图5的流程进行I至M次(Μ是大于或等于2的自然数)THG晶体10的温度调节处理的情况下，之前求出的3ω输出PO的最大值在各次的初始设定时被重置。同样地，在按照图6的流程进行I至M次的SHG晶体9温度调节处理的情况下，之前求出的3 ω输出PO的最大值在各次的初始设定时被重置。
[0101]另外，在多次重复进行THG晶体10的温度调节处理的情况下，在第2次及之后的温度调节处理时，也可以将THG晶体温度Τ2的最高温度设为Τ2 = T2_max 一 Tx，将最低温度设为T2_min+Tx。由此，能够在搜索3 ω输出PO为最大输出的THG晶体温度Τ2时，缩小温度扫描范围。这里的Tx例如为Tx= (T2_max — T2_min)/4。
[0102]同样地，在多次重复进行SHG晶体9的温度调节处理的情况下，在第2次及之后的温度调节处理时，也可以将SHG晶体温度Tl的最高温度设为Tl = Tljnax — Ty，将最低温度设为Tl_min+Ty。由此，能够在搜索3 ω输出PO为最大输出的SHG晶体温度Tl时，缩小温度扫描范围。这里的Ty例如为Ty= (Tl_max — Tl_min)/4。
[0103]如上所示，在本实施方式中，在UV激光输出低于规定值的情况下，基于3 ω输出PO，对SHG晶体9、THG晶体10的晶体温度进行调节，以使得UV激光输出(3 ω输出PO)为最大。
[0104]图7是用于说明非线性晶体中的3ω输出的温度依赖性的图。在图7中，横轴为非线性晶体的晶体温度(SHG晶体/THG晶体温度)，纵轴为3 ω输出。
[0105]在本实施方式中，在将SHG晶体9的晶体温度固定为恒定值的状态下，仅使THG晶体10的晶体温度变化，导出UV输出(3ω输出PO)为最大的THG晶体10的晶体温度。其后，在将导出后的THG晶体10的晶体温度固定为恒定值的状态下，仅使SHG晶体9的晶体温度变化，搜索UV输出为最大的SHG晶体9的晶体温度。其后，重复进行使一方的非线性晶体固定为已导出的晶体温度，而针对另一方的非线性晶体导出3ω输出PO为最大的晶体温度的处理。
[0106]下面，针对非线性晶体和晶体支架的结构进行说明。图8是表示非线性晶体和晶体支架的结构的图。SHG晶体9或THG晶体10等非线性晶体63被收容在作为框体的晶体支架64内。而且，以使晶体支架64的外壁与帕尔贴元件62接触的方式，配置帕尔贴元件62。另外，以使帕尔贴元件62与散热器61接触的方式，配置散热器61。
[0107]在激光振荡器101中，配置有SHG晶体9用的晶体支架64、帕尔贴元件62、散热器61、和THG晶体10用的晶体支架64、帕尔贴元件62、散热器61，对SHG晶体9和THG晶体10分别进行温度控制。
[0108]例如，在进行SHG晶体9的温度调节时，SHG调温器17使电流流过SHG用的帕尔贴元件62。SHG调温器17针对使SHG晶体9的温度提高和降低的情况，使流过帕尔贴元件62的电流的极性反转。同样地，在进行THG晶体10的温度调节时，THG调温器18使电流流过THG用的帕尔贴元件62。THG调温器18针对使THG晶体10的温度提高和降低的情况，使流过帕尔贴元件62的电流的极性反转。
[0109]非线性晶体63由于长时间使用而逐渐发生烧接。而且，随着烧接的加深，非线性晶体63内的激光束穿过点的晶体温度上升。在本实施方式中，对晶体支架64的温度进行调节，以使得激光束穿过点的晶体温度最适当。
[0110]图9是用于说明实施方式I涉及的与温度调节相伴的3 ω输出的变化的图。在图9中，横轴是激光束(UV激光L3)的振荡时间，纵轴是3 ω输出。如图9所示，3 ω输出PO的输出变化特性Px随着振荡时间而变化。
[0111]在开始使用非线性晶体即SHG晶体9及THG晶体10时，3 ω输出PO处于最小容许值Pl至最大容许值Ρ2的范围内。此时的非线性晶体63为没有发生烧接的状态50。
[0112]如果持续使用非线性晶体，则3ω输出PO下降。之后，如果3 ω输出PO小于最小容许值Ρ1，则对非线性晶体进行温度调节，由此，3 ω输出PO恢复至最小容许值Ρ5至最大容许值Ρ2的范围内(ST31)。此时的非线性晶体63为发生轻微烧接的状态51。
[0113]其后，如果进一步持续使用非线性晶体，则3ω输出PO再次下降。之后，如果3ω输出PO小于最小容许值Ρ1，则对非线性晶体进行温度调节，由此，3ω输出PO恢复至最小容许值Ρ5至最大容许值Ρ2的范围内(ST32)。此时的非线性晶体63为烧接进一步加深的状态52。
[0114]其后，如果进一步持续使用非线性晶体，则3ω输出PO再次下降。之后，如果3 ω输出PO小于最小容许值Ρ1，则对非线性晶体进行温度调节，由此，3ω输出PO恢复至最小容许值Ρ5至最大容许值Ρ2的范围内(ST33)。此时的非线性晶体63为烧接进一步加深的状态53。
[0115]这样，如果多次重复通过非线性晶体的温度调节而进行的3 ω输出PO的恢复，则存在即使对非线性晶体进行温度调节，3 ω输出PO也没有恢复至最小容许值Ρ5的情况。在该情况下，非线性晶体达到寿命，进行更换。此外，也可以在3 ω输出PO没有恢复至最小容许值Pl的情况下，判断为非线性晶体达到寿命，进行更换。另外，在3ω输出PO大于最大容许值Ρ2的情况下，3 ω输出PO为输出过多，因此，进行电流调节流程。
[0116]此外,在本实施方式中，是在外部光阀12关闭的期间内对UV激光L3的3ω输出PO进行测定，但也可以在外部光阀12打开的期间内对UV激光L3的3ω输出PO进行测定。在该情况下，预先在UV激光L3的光路上设置光电二极管等光电元件。由此，能够在外部光阀12打开的期间(将UV激光L3输出至激光振荡器101外部的期间)内对UV激光输出进行测量。通过该结构，能够始终对UV激光输出进行监视，因此，能够快速地检测UV激光输出的下降，并快速地进行非线性晶体的温度调节。
[0117]另外，由激光振荡器101生成的高次谐波激光并不限定于绿激光L2或UV激光L3。激光振荡器101也可以使用红外激光LI生成X倍频激光(X是大于或等于2的自然数)。在该情况下，预先在激光振荡器101内配置生成X倍频激光的非线性晶体、和进行该非线性晶体的温度调节的调温器。
[0118]在该情况下，运算部19基于从配置在最下游的非线性晶体输出的高次谐波激光的激光输出(最下游激光输出)，进行非线性晶体的温度调节。运算部19在最下游激光输出小于期望值(例如，最小容许值P1、P5)的情况下，从配置在下游侧的调温器开始，依次进行非线性晶体的温度调节。另外，最小容许值P1、P5、P7的大小关系并不限定于上述关系。例如，也可以将最小容许值设为Pl = P5 = P7。
[0119]如上所述，根据实施方式1，即使是在非线性晶体的使用过程中3 ω输出PO降低的情况，也进行非线性晶体的温度调节，因此，能够改善波长变换效率，延长非线性晶体的光束穿过点处的可使用时间(波长变换时间)。由此，能够将3 ω输出PO恢复到最小容许值Ρ1，其结果，能够长时间维持较高的波长变换效率。因此，激光振荡器101的振荡器寿命延长。
[0120]另外，在进行非线性晶体的温度调节时，先从下游侧的THG晶体10开始进行温度调节，因此，能够高效地进行温度调节。另外，在进行非线性晶体的温度调节时，多次重复地依次进行THG晶体10的温度调节和SHG晶体9的温度调节，因此，能够将THG晶体10和SHG晶体9调节为适当的温度。因此，能够确保期望的3 ω输出PO。另外，在3ω输出PO大于规定值的情况下，对LD 4的LD电流进行调节，因此，能够防止没有必要的电力消耗。
[0121]实施方式2
[0122]下面，使用图10至图12，说明本实用新型的实施方式2。在实施方式2中，在即使对非线性晶体进行温度调节，3 ω输出PO也没有恢复至最小容许值Ρ5的情况下，使非线性晶体内的激光束穿过点移动。
[0123]图10是表示本实用新型的实施方式2涉及的激光振荡器的结构的图。在图10的各结构要素中，对于与图1中示出的实施方式I的激光振荡器101实现相同的功能的结构要素标注相同的标号，省略重复的说明。
[0124]本实施方式的激光振荡器102除了激光振荡器101所具有的结构要素之外，还具有THG晶体移动机构14。THG晶体移动机构14与运算部19连接，按照来自运算部19的指示，使THG晶体10移动。THG晶体移动机构14通过使THG晶体10移动，从而使非线性晶体内的激光束穿过点移动。对于THG晶体10，本实施方式的THG晶体移动机构14使非线性晶体内的激光束穿过点以步进方式移动。
[0125]图11是表示实施方式2涉及的激光振荡器的动作步骤的流程图。此外，对于图11的处理中的与由图2(实施方式I)说明的处理相同的处理，省略其说明。
[0126]激光振荡器102如果开始UV激光L3的输出，则通过与激光振荡器101相同的处理步骤，进行3 ω输出PO的大小判定、电流调节流程、非线性晶体的温度调节、ω输出P的大小判定等。具体而言，在图11中示出的步骤S800至S890的处理按照与在图2中示出的步骤SlOO至190的处理相同的处理步骤进行。
[0127]运算部19对由3ω功率监视器13测量出的3 ω输出PO的大小进行判定(步骤S880)。在该情况下，在3 ω输出PO小于最小容许值Ρ5的情况(步骤S880为PO < Ρ5)下，运算部19判定3 ω输出PO为输出不足。然后，运算部19向THG晶体移动机构14发出激光束穿过点的移动指示。
[0128]THG晶体移动机构14按照来自运算部19的指示，使非线性晶体(THG晶体10)的激光束穿过点(点；Point)移动(步骤S900)。为了使非线性晶体内的激光束穿过点以步进方式移动，THG晶体移动机构14使激光束穿过点移动规定距离。
[0129]然后，运算部19将非线性晶体的使用点数量(步进移动的次数)N设为N =N+1(步骤S910)。这里的N为自然数。另外，非线性晶体使用点数量为激光束穿过点的移动次数，THG晶体10能够使激光束穿过点移动规定次数。
[0130]其后，运算部19向SHG调温器17及THG调温器18发送进行非线性晶体的温度调节的指示。由此，SHG调温器17、THG调温器18分别进行SHG晶体9、THG晶体10的温度调节。例如，按照在图4中说明的处理步骤，进行非线性晶体(SHG晶体9、THG晶体10)的温度调节(步骤S920)。
[0131]在进行了非线性晶体的温度调节之后，由3ω功率监视器13测量UV激光L3的UV激光输出。然后，由3ω功率监视器13测量出的UV激光输出(3ω输出PO)被发送至控制装置20的运算部19。
[0132]运算部19对由3ω功率监视器13测量出的3 ω输出PO的大小进行判定(步骤S930)。这里的UV激光输出的容许范围设为大于或等于Ρ7而小于或等于Ρ2 (最小容许值为Ρ7，最大容许值为Ρ2)。最小容许值Ρ7是略大于最小容许值Ρ5的值。由此，与激光束穿过点的移动前相比，能够以稍微严格的条件进行3ω输出PO是否落在容许范围内的判定。
[0133]如果PO在该容许范围内(步骤S930为Ρ7 < PO < Ρ2)，则运算部19判定为无需进行自动输出调节。在该情况下，在显示装置等上显示“自动输出调节完成”等信息(步骤S110)。
[0134]另外，在3ω输出PO大于最大容许值Ρ2的情况(步骤S930为PO > Ρ2)下，运算部19判定3ω输出PO为输出过多。然后，运算部19进行电流调节流程(步骤S940)。这里的电流调节流程是与步骤S120的处理流程相同的处理流程。
[0135]在激光振荡器102中，直至3ω输出PO变为PO彡Ρ2为止，重复进行步骤S930、S940的处理。并且，如果3 ω输出PO变为Ρ7 < PO < Ρ2，则进行步骤SllO的处理。
[0136]在3 ω输出PO小于最小容许值Ρ7的情况(步骤S930为PO < Ρ7)下，运算部19判定3ω输出PO为输出不足。在该情况下，运算部19判定非线性晶体的使用点数量是否超过点数量的上限值(步骤S950)。
[0137]例如，对于非线性晶体，在激光束穿过点可移动Nx次的情况下，点数量的上限值为Nx(例如9次)。在该情况下，运算部19对非线性晶体的使用点数量N和点数量的上限值Nx进行比较。
[0138]在非线性晶体的使用点数量N小于或等于点数量的上限值Nx的情况(步骤S950为N < Nx)下，直至变为N > Nx为止，激光振荡器102重复进行步骤S900至S950的处理。
[0139]在该情况下，如果在步骤S930的处理中变为Ρ7 < PO < Ρ2，则在显示装置等上显示“自动输出调节完成”等信息(步骤S110)。另外，如果变为PO >Ρ2，则进行电流调节流程(步骤S940)。如果非线性晶体的使用点数量N大于点数量的上限值Nx (步骤S950为N> Nx)，则在显示装置等上显示“振荡器达到寿命，请更换”等信息(步骤S960)。然后，进行SHG晶体9或THG晶体10的更换。
[0140]图12是用于说明实施方式2涉及的与温度调节相伴的3ω输出的变化的图。在图12中，横轴是激光束(UV激光L3)的振荡时间，纵轴是3ω输出。此外，对于与在图9中示出的输出变化特性Px、非线性晶体63的状态50至53相同的输出变化特性Px、非线性晶体63的状态50至53，省略重复的说明。
[0141]在开始使用非线性晶体即SHG晶体9及THG晶体10时，3 ω输出PO在最小容许值Pl至最大容许值P2的范围内。其后，如果持续使用非线性晶体，则3ω输出PO下降。而且，如果3 ω输出PO小于最小容许值Pl，则对非线性晶体进行温度调节，由此，3 ω输出PO恢复到最小容许值Ρ5至最大容许值Ρ2的范围内。在非线性晶体中，重复进行UV激光L3的输出、非线性晶体的温度调节(ST31至ST33)。由此，非线性晶体63的烧接加深，变化至状态50?53。
[0142]这样，如果重复多次通过非线性晶体的温度调节而进行3 ω输出PO的恢复，则存在即使对非线性晶体进行温度调节，3 ω输出PO也不会恢复到最小容许值Ρ5的情况。在该情况下，在本实施方式中，进行激光束穿过点的移动处理。由此，3ω输出PO恢复到最小容许值Ρ7至最大容许值Ρ2的范围内(ST34)。由此，非线性晶体63中的激光束穿过点变为没有发生烧接的状态54。关于此时的3 ω输出PO的变化特性，直至ST33为止表现出与输出变化特性Px相同的特性，其后，从ST34的处理开始变为输出变化特性Py (通过移动而进行的恢复)。
[0143]在本实施方式中，重复进行以下两个处理:非线性晶体的温度调节处理；在即使对非线性晶体进行温度调节，3 ω输出PO也没有恢复至最小容许值Ρ5的情况下，使激光束穿过点移动的处理。
[0144]此外，在本实施方式中，针对使非线性晶体内的激光束穿过点以步进方式移动的情况进行了说明，但对于THG晶体10，THG晶体移动机构14也可以使非线性晶体内的激光束穿过点连续地移动。在该情况下，一边使激光束穿过点移动，一边进行UV激光L3的输出。
[0145]如上所述，根据实施方式2，在即使进行非线性晶体的温度调节，3 ω输出PO也不能恢复至期望值的情况下，使激光束穿过点移动，因此，能够使3 ω输出PO恢复至期望值。因此，能够长时间地将波长变换效率维持得较高。
[0146]实施方式3
[0147]下面，使用图13，说明本实用新型的实施方式3。在实施方式3中，在使激光束穿过点移动时，如果移动了规定次数仍不能使3 ω输出PO恢复至期望值，则中止自动输出调节。
[0148]在本实施方式中，使用在实施方式2中说明的激光振荡器102，进行UV激光L3的自动输出调节。本实施方式的激光振荡器102与在实施方式2中说明的激光振荡器102相t匕，运算部19的动作(对SHG调温器17、THG调温器18的指示)不同。
[0149]图13是表示实施方式3涉及的激光振荡器的动作步骤的流程图。此外，对于图13的处理中的与由图2(实施方式I)说明的处理相同的处理、与由图11 (实施方式2)说明的处理相同的处理，省略其说明。
[0150]激光振荡器102如果开始UV激光L3的输出，贝U通过与激光振荡器101相同的处理步骤，进行3 ω输出PO的大小判定、电流调节流程、非线性晶体的温度调节、ω输出P的大小判定等。具体而言，在图13中示出的步骤S800至S890的处理，通过与在图2中示出的步骤SlOO至190的处理相同的处理步骤进行。
[0151]运算部19对由3ω功率监视器13测量出的3 ω输出PO的大小进行判定(步骤S880)。在该情况下，在3ω输出PO小于最小容许值Ρ5的情况(步骤S880为PO < Ρ5)下，运算部19判定3ω输出PO为输出不足。然后，将连续移动次数初始化(η = 0)(步骤S895)。这里的连续移动次数是直至使3 ω输出PO恢复为期望值为止，使激光束穿过点移动的次数。
[0152]另外，运算部19向THG晶体移动机构14发出激光束穿过点的移动指示。THG晶体移动机构14按照来自运算部19的指示，使非线性晶体(THG晶体10)的激光束穿过点(点；point)移动(步骤 S900)。
[0153]然后，运算部19将连续移动次数η设为n = η+1，将非线性晶体的使用点数量N设为N = Ν+1 (步骤S905)。其后，运算部19向SHG调温器17及THG调温器18发送进行非线性晶体的温度调节的指示。由此，SHG调温器17、THG调温器18分别进行SHG晶体9、THG晶体10的温度调节。例如，通过在图4中说明的处理步骤，进行非线性晶体的温度调节(步骤 S920)。
[0154]在进行了非线性晶体的温度调节之后，由3ω功率监视器13测量UV激光L3的UV激光输出。然后，将由3 ω功率监视器13测量出的UV激光输出(3ω输出PO)发送至控制装置20的运算部19。
[0155]运算部19对由3ω功率监视器13测量出的3 ω输出PO的大小进行判定(步骤S930)。这里的UV激光输出的容许范围设为大于或等于Ρ7而小于或等于Ρ2。
[0156]如果PO在该容许范围内(步骤S930为Ρ7 < PO < Ρ2)，则运算部19判定为无需进行自动输出调节。在该情况下，在显示装置等上显示“自动输出调节完成”等信息(步骤S110)。
[0157]另外，在3ω输出PO大于最大容许值Ρ2的情况(步骤S930为PO > Ρ2)下，运算部19判定3ω输出PO为输出过多。然后，运算部19进行电流调节流程(步骤S940)。这里的电流调节流程是与步骤S120的处理流程相同的处理流程。
[0158]在激光振荡器102中，直至3ω输出PO变为PO彡Ρ2为止，重复进行步骤S930、S940的处理。并且，如果3 ω输出PO变为Ρ7 < PO < Ρ2，则进行步骤SllO的处理。
[0159]在3 ω输出PO小于最小容许值Ρ7的情况(步骤S930为PO < Ρ7)下，运算部19判定3ω输出PO为输出不足。在该情况下，运算部19判定非线性晶体的使用点数量是否超过点数量的上限值Nx(步骤S950)。换言之，运算部19对非线性晶体的使用点数量N和点数量的上限值Nx进行比较。
[0160]在非线性晶体的使用点数量N小于或等于点数量的上限值Nx的情况(步骤S950为NS Nx)下，运算部19对连续移动次数η是否超过连续移动次数的上限值进行判定(步骤 S955)。
[0161]例如，对于非线性晶体，在允许激光束穿过点连续移动η0次的情况下，连续移动次数的上限值为η0 (例如3次)。在该情况下，运算部19对连续移动次数η和连续移动次数的上限值η0进行比较。激光振荡器102直至变为η > η0为止，重复进行步骤S900至S955的处理。
[0162]在该情况下，如果在步骤S930的处理中变为Ρ7 < PO < Ρ2，则在显示装置等上显示“自动输出调节完成”等信息(步骤S110)。另外，如果变为PO >Ρ2，则进行电流调节流程(步骤S940)。另外，如果变SN >Νχ，则在显示装置等上显示“振荡器达到寿命，请更换”等信息(步骤S960)。
[0163]如果连续移动次数η大于连续移动次数的上限值η0 (步骤S970为η > η0)，则在显示装置等上显示“自动输出调节未完成”等信息(步骤S970)。而且，中止UV激光L3的自动输出调节。
[0164]其后，根据需要，从头开始进行在图13中说明的流程。此时，非线性晶体的使用点数量N无需初始化，而直接使用前一次计数得到的使用点数量N。另一方面，对于连续移动次数n，在步骤S895中初始化(η = O)后，开始计数。
[0165]如上所述，根据实施方式3，在即使进行连续移动次数的上限值η0次的非线性晶体温度调节，也不能将3 ω输出PO恢复为期望值的情况下，暂时中止UV激光L3的自动输出调节，因此，能够避免3ω输出PO恢复可能性较小的情况下的自动输出调节。因此，能够高效地进行UV激光L3的自动输出调节和非线性晶体的更换处理。
[0166]工业实用性
[0167]如上所述，本实用新型涉及的高次谐波激光振荡器适用于使用非线性晶体的高次谐波激光的输出。
[0168]标号的说明
[0169]I ω功率监视器
[0170]5 YAG 棒
[0171]6 Q 开关
[0172]9 SHG 晶体
[0173]10 THG 晶体
[0174]13 3 ω功率监视器
[0175]14 THG晶体移动机构
[0176]15 LD 电源
[0177]17 SHG 调温器
[0178]18 THG 调温器
[0179]19运算部
[0180]20控制装置
[0181]63非线性晶体
[0182]101、102激光振荡器
[0183]LI红外激光
[0184]L2绿激光
[0185]L3 UV 激光。
【权利要求】
1.一种高次谐波激光振荡器，其特征在于，具有: 基本波输出部，其将通过激励激光介质而产生的基本波激光，通过利用Q开关而形成为脉冲激光状的基本波激光并输出； 波长变换部，其具有第I非线性晶体和第2非线性晶体，该第I非线性晶体生成具有所述基本波激光的I/第I自然数倍波长的第I高次谐波激光，该第2非线性晶体与所述第I非线性晶体相比配置在所述第I高次谐波激光的输出侧即下游侧，并生成具有所述基本波激光的I/第2自然数倍波长的第2高次谐波激光，并且，如果所述第I非线性晶体被照射了所述基本波激光，则该波长变换部使用所述第I及第2非线性晶体对所述基本波激光的波长进行波长变换，而作为所述第2高次谐波激光输出； 第I温度调节部，其对所述第I非线性晶体的温度进行调节；以及 第2温度调节部，其对所述第2非线性晶体的温度进行调节， 在所述波长变换部开始所述第2高次谐波激光的输出后，在所述第2高次谐波激光的向外部的输出值小于第I最小容许值的情况下，所述第I温度调节部通过在由所述第2温度调节部进行了所述第2非线性晶体的温度调节之后，进行所述第I非线性晶体的温度调节，从而使得所述第2高次谐波激光的向外部的输出值大于第2最小容许值，该第2最小容许值大于或等于所述第I最小容许值。
2.根据权利要求1所述的高次谐波激光振荡器，其特征在于， 该高次谐波激光振荡器还具有电源部，该电源部对所述基本波激光的输出值进行调节， 所述电源部在通过所述温度调节而使所述第2高次谐波激光的输出值大于最大容许值的情况下，对所述基本波激光的输出值进行调节，以使得所述第2高次谐波激光的输出值小于所述最大容许值且落在预先设定的范围内。
3.根据权利要求1所述的高次谐波激光振荡器，其特征在于， 所述第I及第2温度调节部通过重复多次地依次执行由所述第2温度调节部进行所述第2非线性晶体的温度调节的处理、和由所述第I温度调节部进行所述第I非线性晶体的温度调节的处理，从而使得所述第2高次谐波激光的向外部的输出值大于所述第2最小容许值。
4.根据权利要求1所述的高次谐波激光振荡器，其特征在于， 所述第I非线性晶体是使用所述基本波激光生成2次谐波激光的SHG晶体，所述第2非线性晶体是使用所述基本波激光及所述2次谐波激光，生成3次谐波激光的THG晶体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的高次谐波激光振荡器，其特征在于， 在所述波长变换部开始所述第2高次谐波激光的输出之后，在所述基本波激光的输出值小于第3最小容许值的情况下，所述第I及第2温度调节部进行温度调节，以使得所述第2高次谐波激光的输出值大于所述第2最小容许值。
6.根据权利要求3所述的高次谐波激光振荡器，其特征在于， 该高次谐波激光振荡器还具有移动机构，该移动机构使所述第I高次谐波激光的光束在所述第2非线性晶体内穿过的光束穿过点移动， 在即使重复多次地执行由所述第2温度调节部进行所述第2非线性晶体的温度调节的处理、和由所述第I温度调节部进行所述第I非线性晶体的温度调节的处理，所述第2高次谐波激光的向外部的输出值也不大于所述第2最小容许值的情况下，所述移动机构使所述光束穿过点移动。
【文档编号】H01S3/117GK204086767SQ201290000564
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2012年4月25日 优先权日:2011年5月31日
【发明者】森本猛, 小岛哲夫, 河井孝文, 腰前利树, 茂木治 申请人:三菱电机株式会社