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CN114566854B - 激光光束输出装置 - Google Patents

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CN114566854B
CN114566854B CN202111261205.1A CN202111261205A CN114566854B CN 114566854 B CN114566854 B CN 114566854B CN 202111261205 A CN202111261205 A CN 202111261205A CN 114566854 B CN114566854 B CN 114566854B
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Abstract

本发明调整激光光束输出装置的输出。激光光束输出装置(1)具备：激励激光器(10)，将规定波长(W1)的激光光束作为规定频率的第一脉冲(P1)输出；声光调制器(12)，接受第一脉冲(P1)，针对第一脉冲的每一个将光路决定为2个光路(OP1、OP2)中的任一个以上而输出；波长变更部(14)，接受分别在2个光路(OP1、OP2)行进的行进光(第二脉冲(P2a))，在行进光的功率超过阈值的情况下，变更为分别不同的波长(W2、W3)而输出；以及分色镜(16)，对波长变更部的输出(第二脉冲(P2b))进行合波。能够变更作为行进光而在2个光路中的一方行进的行进光的第一功率与作为行进光而在2个光路中的另一方行进的行进光的第二功率之比即功率比。

Description

激光光束输出装置
技术领域
本发明涉及将多种波长的激光光束作为脉冲输出的技术。
背景技术
以往，已知有在照射某波长的脉冲光后立即照射其他波长的脉冲光的激光光束输出装置(参照专利文献1)。
此外，虽然与上述那样的激光光束输出装置没有直接的关系，但在专利文献2以及专利文献3中有关于可变光衰减器(VOA)的公开，在专利文献4以及专利文献5中公开了多个光路，在专利文献6中公开了对发光元件施加电流的技术。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2020-166235号公报
专利文献2：日本特开2010-286672号公报
专利文献3：日本特开2010-256784号公报
专利文献4：日本特开2015-222414号公报
专利文献5：日本特开2004-029152号公报
专利文献6：日本特开2007-273435号公报
发明内容
发明要解决的课题
在此，在上述那样的现有技术的激光光束输出装置中，例如，因激励激光的经时的输出变动和环境温度依赖性、以及PPLN的转换效率的经时的变化(光折变效应)，导致激光光束的输出发生变动。
因此，本发明的课题在于调整激光光束输出装置的输出。
用于解决课题的手段
本发明的第一激光光束输出装置构成为具备：脉冲激光输出部，其输出规定波长的激光光束作为第一脉冲；光路决定部，其接受所述第一脉冲，针对所述第一脉冲的每一个将光路决定为2个以上的光路中的任一个以上而输出；波长变更部，其接受分别在所述2个以上的光路行进的行进光，在所述行进光的功率超过了阈值的情况下，变更为分别不同的波长而输出；以及合波器，其对所述波长变更部的输出进行合波，所述光路决定部能够变更作为所述行进光而在所述2个以上的光路中的2个光路中的一方行进的行进光的第一功率与作为所述行进光而在所述2个光路中的另一方行进的行进光的第二功率之比即功率比。
根据如上述那样构成的第一激光光束输出装置，脉冲激光输出部输出规定波长的激光光束作为第一脉冲。光路决定部接受所述第一脉冲，针对所述第一脉冲的每一个将光路决定为2个以上的光路中的任一个以上而输出。波长变更部接受分别在所述2个以上的光路行进的行进光，在所述行进光的功率超过了阈值的情况下，变更为分别不同的波长而输出。合波器对所述波长变更部的输出进行合波。并且，所述光路决定部能够变更作为所述行进光而在所述2个以上的光路中的2个光路中的一方行进的行进光的第一功率与作为所述行进光而在所述2个光路中的另一方行进的行进光的第二功率之比即功率比。
本发明的第二激光光束输出装置构成为具备：脉冲激光输出部，其输出规定波长的激光光束作为第一脉冲；光路决定部，其接受所述第一脉冲，针对所述第一脉冲的每一个将光路决定为2个以上的光路中的任一个以上而输出；平行化部，其使分别在所述2个以上的光路行进的行进光的行进方向平行；波长变更部，其接受所述平行化部的输出，在该输出的功率超过了阈值的情况下，变更为分别不同的波长而输出；会聚部，其接受所述波长变更部的输出而进行会聚；以及光纤，其通过纤芯的端面接受所述会聚部的输出，所述会聚部将所述波长变更部的输出会聚到所述纤芯的端面，所述光路决定部能够变更作为所述行进光而在所述2个以上的光路中的2个光路中的一方行进的行进光的第一功率与作为所述行进光而在所述2个光路中的另一方行进的行进光的第二功率之比即功率比。
根据如上述那样构成的第二激光光束输出装置，脉冲激光输出部输出规定波长的激光光束作为第一脉冲。光路决定部接受所述第一脉冲，针对所述第一脉冲的每一个将光路决定为2个以上的光路中的任一个以上而输出。平行化部使分别在所述2个以上的光路行进的行进光的行进方向平行。波长变更部接受所述平行化部的输出，在该输出的功率超过了阈值的情况下，变更为分别不同的波长而输出。会聚部接受所述波长变更部的输出而进行会聚。光纤通过纤芯的端面接受所述会聚部的输出。所述会聚部将所述波长变更部的输出会聚到所述纤芯的端面。所述光路决定部能够变更作为所述行进光而在所述2个以上的光路中的2个光路中的一方行进的行进光的第一功率与作为所述行进光而在所述2个光路中的另一方行进的行进光的第二功率之比即功率比。
此外，本发明的第一以及第二激光光束输出装置也可以构成为，所述光路决定部使所述行进光中的仅在任一个光路行进的行进光的功率超过所述阈值，在所述第一功率超过所述阈值的情况下，能够使所述功率比取两种以上，在所述第二功率超过所述阈值的情况下，也能够使所述功率比取两种以上。
此外，本发明的第一以及第二激光光束输出装置也可以构成为，针对每一个所述光路决定所述阈值。
此外，本发明的第一以及第二激光光束输出装置也可以构成为，所述光路决定部具备：功率比变更信号赋予部，其提供用于变更所述功率比的功率比变更信号，所述光路决定部是声光调制器。
此外，本发明的第一以及第二激光光束输出装置也可以构成为，所述功率比变更信号赋予部具有：载波源，其输出载波；混合器，其混合所述载波和电压可变的调制信号，输出被调制信号；以及振幅变更器，其变更所述被调制信号的振幅，输出所述功率比变更信号。
此外，本发明的第一以及第二激光光束输出装置也可以构成为，具备：输出测量部，其测量所述波长变更部的输出，所述功率比变更信号赋予部根据所述输出测量部的测量结果来变更所述功率比变更信号的大小。
此外，本发明的第一以及第二激光光束输出装置也可以构成为，所述光路决定部是声光调制器，所述2个光路是所述声光调制器的0次光的光路以及1次光的光路。
此外，本发明的第一以及第二激光光束输出装置也可以构成为，所述波长变更部为PPLN。
此外，本发明的第一以及第二激光光束输出装置也可以构成为，所述波长变更部为OPO或OPG。
附图说明
图1是表示第一实施方式的激光光束输出装置1的结构的图。
图2是第一实施方式的波长变更部14的俯视图。
图3是第一实施方式的第一脉冲P1、第二脉冲(波长转换前)P2a、第二脉冲(波长转换后)P2b、第三脉冲P3的时序图。
图4是第一实施方式的第一变形例的波长变更部14的俯视图。
图5是表示第一实施方式的第二变形例的激光光束输出装置1的结构的图。
图6是表示衍射效率控制信号的功率P与衍射效率η的关系的图。
图7是表示衍射效率控制部120的结构的功能框图。
图8是表示调制信号的电压与衍射效率控制信号的功率P的对应关系的图。
图9是表示波长变更部(PPLN)14的激励光能与信号光能的关系的图。
图10是表示衍射效率控制信号的功率P与第二脉冲P2b的功率的对应关系的图。
图11是第一实施方式的第三变形例的第一脉冲P1、第二脉冲(波长转换前)P2a、第二脉冲(波长转换后)P2b、第三脉冲P3的时序图。
图12是表示第二实施方式的激光光束输出装置1的结构的图。
图13是第二实施方式的波长变更部14的俯视图。
图14是表示第二实施方式的变形例的激光光束输出装置1的结构的图。
图15是表示波长变更部(PPLN)14的输出从光路OP1输出的情况下的第一功率I·(1-η)以及第二功率I·η的图。
图16是表示波长变更部(PPLN)14的输出从光路OP2输出的情况下的第一功率I·(1-η)以及第二功率I·η的图。
图17是表示第三实施方式的激光光束输出装置1的结构的图。
图18是第三实施方式的激光光束输出装置1中的光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)的附近的放大图。
图19是表示第四实施方式的激光光束输出装置1的结构的图。
图20是第四实施方式的激光光束输出装置1中的光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)的附近的放大图。
图21是第三实施方式的变形例的激光光束输出装置1中的光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)的附近的放大图。
附图标记说明
η 衍射效率
P1 第一脉冲
P2a 第二脉冲(波长转换前)
P2b 第二脉冲(波长转换后)
P3 第三脉冲
OP1、OP2 光路
1 激光光束输出装置
10 激励激光器(脉冲激光输出部)
12 声光调制器(光路决定部)(AOM)
12a 第一声光调制器(AOM)
12b 第二声光调制器(AOM)
120 衍射效率控制部
13 凸透镜(平行化部)(L1)
131 菱形棱镜
130a、130b 半反射镜
132a、132b 光电二极管(输出测量部)(PD)
14、14a、14b 波长变更部(PPLN)
142 LN晶体基板
144 极化反转部
15 反射镜
16 分色镜(合波器)(DCM)
160 消色差透镜(会聚部)(L2)
160a 凸透镜
160b 凹透镜
172、174、176、178 滤波器(F)
18 光纤(MMF)
19 定时控制电路(定时控制部)。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。
第一实施方式
图1是表示第一实施方式的激光光束输出装置1的结构的图。图2是第一实施方式的波长变更部14的俯视图。图3是第一实施方式的第一脉冲P1、第二脉冲(波长转换前)P2a、第二脉冲(波长转换后)P2b、第三脉冲P3的时序图。此外，在图3中，根据波长，改变表示脉冲的线的粗细以及线的种类(实线或者虚线)来进行图示。
第一实施方式的激光光束输出装置1具备激励激光器(脉冲激光输出部)10、声光调制器(光路决定部)(AOM)12、波长变更部(PPLN)14、反射镜15、分色镜(合波器)(DCM)16、滤波器(F)172、174、光纤(MMF)18、定时控制电路(定时控制部)19、衍射效率控制部(功率比变更信号赋予部)120、半反射镜130a、130b、以及光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b。
激励激光器(脉冲激光输出部)10将规定的波长W1[nm]的激光光束作为规定的频率(例如，2kHz)的第一脉冲P1(参照图3)输出。激励激光器10例如是Yb：YAG激光器。
声光调制器(光路决定部)(AOM)12接受第一脉冲P1，针对每一个第一脉冲P1将光路决定为2个光路OP1、OP2中的任一个以上而输出。此外，2个光路OP1、OP2分别是声光调制器12的0次光的光路以及1次光的光路。在声光调制器12的衍射效率η为0的情况下，第一脉冲P1仅在光路OP1行进。在衍射效率η超过0的情况下，第一脉冲P1在光路OP1和光路OP2行进。在将声光调制器12接受到的第一脉冲P1的功率设为I时，功率I·(1-η)的脉冲在光路OP1行进，功率I·η的脉冲在光路OP2行进。
这样，声光调制器(光路决定部)(AOM)12能够变更作为行进光在2个光路OP1、OP2中的一方OP1行进的脉冲的第一功率I·(1-η)与作为行进光在2个光路OP1、OP2中的另一方OP2行进的脉冲的第二功率I·η之比即功率比(1-η：η)。此外，所谓行进光是指在2个光路OP1、OP2中分别行进的光。
从衍射效率控制部(功率比变更信号赋予部)120向声光调制器12赋予衍射效率控制信号。衍射效率η根据衍射效率控制信号的功率P而变化。衍射效率控制信号的功率P为0以上且Pmax以下。衍射效率控制信号通过省略图示的换能器而从电信号变化为声波，并赋予给声光调制器12。
图6是表示衍射效率控制信号的功率P与衍射效率η的关系的图。在衍射效率控制信号的功率P为0[W]的情况下，衍射效率η＝0。在0＜P＜P0时，衍射效率η单调增加。在P＝P0时，η取最大值ηmax。在P0＜P＜Pmax时，衍射效率η单调减少。
图15是表示波长变更部(PPLN)14的输出从光路OP1输出的情况下的第一功率I·(1-η)以及第二功率I·η的图。图16是表示波长变更部(PPLN)14的输出从光路OP2输出的情况下的第一功率I·(1-η)以及第二功率I·η的图。
参照图15，在衍射效率η＝0(参照图15的(a))的情况下，第一功率为I，第二功率为0。在衍射效率η＝η11(＞0)(参照图15的(b))的情况下，第一功率为I(1～η11)，第二功率为I·η11。在衍射效率η＝η21(＞η11)(参照图15的(c))的情况下，第一功率为I(1-η21)，第二功率为I·η21。这样，随着衍射效率η增加，第一功率持续减少。
参照图16，在衍射效率η＝ηmax(参照图16的(a))的情况下，第一功率为I(1-ηmax)，第二功率为I·ηmax。在衍射效率η＝η12(＜ηmax)(参照图16的(b))的情况下，第一功率为I(1-η12)，第二功率为I·η12。在衍射效率η＝η22(＜η12)(参照图16的(c))的情况下，第一功率为I(1-η22)，第二功率为I·η22。这样，随着衍射效率η减少，第二功率持续减少。
也可以在声光调制器12与波长变更部(PPLN)14之间设置省略图示的光衰减器。
波长变更部(PPLN)14接受分别在2个光路OP1、OP2行进的行进光(即第二脉冲P2a)，在行进光的功率超过振荡阈值(后述)的情况下，变更为分别不同的波长并输出。波长变更部14的输出是第二脉冲(波长转换后)P2b。此外，波长变更部(PPLN)14是PPLN。另外，波长变更部14是OPO(光参量振荡)或OPG(光参量产生)。
图9是表示波长变更部(PPLN)14的激励光能与信号光能的关系的图。但是，从光路OP1、OP2提供激励光，从光路OP1、OP2输出信号光。于是，从光路OP1提供的激励光(行进光)是声光调制器12的0次光，由该激励光产生的信号光(波长变更部14的输出)从光路OP1输出。另外，从光路OP2提供的激励光(行进光)是声光调制器12的1次光，由该激励光产生的信号光(波长变更部14的输出)从光路OP2输出。
波长变更部14是OPO或OPG，因此，存在振荡阈值。即，在激励光能(行进光的功率)超过振荡阈值时，输出信号光(波长变更部14的输出)。在激励光能超过了振荡阈值的情况下，如果激励光能变大，则信号光能也增大。
此外，从光路OP1提供的激励光(0次光)的振荡阈值比从光路OP2提供的激励光(1次光)的振荡阈值大。但是，这只不过是一例，也可能存在激励光(0次光)的振荡阈值比激励光(1次光)的振荡阈值小的情况。另外，也可能存在激励光(0次光)的振荡阈值与激励光(1次光)的振荡阈值相等的情况。
此外，如上所述，针对光路OP1、OP2确定振荡阈值。
声光调制器12使行进光中的仅在任一个光路(OP1或OP2)行进的行进光的功率(第一功率I·(1-η)或第二功率I·η)超过振荡阈值。
例如，在图15所示那样的情况下，仅在光路OP1行进的行进光的功率(第一功率I·(1-η))超过振荡阈值。
在衍射效率η＝0(参照图15的(a))的情况下，第一功率I超过振荡阈值，波长变更部14的输出为J01，从光路OP1输出。由于第二功率0小于振荡阈值，所以波长变更部14的输出不从光路OP2输出。
在衍射效率η＝η11(＞0)(参照图15的(b))的情况下，第一功率为I(1-η11)，第二功率为I·η11。第一功率I(1-η11)超过振荡阈值，波长变更部14的输出为J11，从光路OP1输出。此外，与衍射效率η＝0的情况相比，第一功率减小I·η11的量，因此，波长变更部14的输出J11也比J01小。另外，由于第二功率I·η11小于振荡阈值，所以波长变更部14的输出不从光路OP2输出。
在衍射效率η＝η21(＞η11)(参照图15的(c))的情况下，第一功率为I(1-η21)，第二功率为I·η21。第一功率I(1-η21)超过振荡阈值，波长变更部14的输出为J21，从光路OP1输出。此外，与衍射效率η＝η11的情况相比，第一功率减小I·(η21-η11)的量，因此，波长变更部14的输出J21也比J11小。另外，由于第二功率I·η21小于振荡阈值，所以波长变更部14的输出不从光路OP2输出。
这样，声光调制器12在第一功率I·(1-η)超过振荡阈值的情况下，能够使功率比(1-η：η)取两种以上。例如，能够将功率比设为1：0(参照图15的(a))、1-η11：η11(参照图15的(b))、1-η21：η21(参照图15的(c))。由此，能够使波长变更部14的输出从J01(参照图15的(a))衰减到J11(参照图15的(b))，从J11(参照图15的(b))衰减到J21(参照图15的(c))。
功率比最低能够取两种即可，例如，也可以考虑将功率比设为1-η11：η11(参照图15的(b))、1-η21：η21(参照图15的(c))。由此，能够使波长变更部14的输出从J11(参照图15的(b))衰减至J21(参照图15的(c))。
例如，在图16所示那样的情况下，变成仅在光路OP2行进的行进光的功率(第二功率I·η)超过振荡阈值。
在衍射效率η＝ηmax(参照图16的(a))的情况下，第二功率I·ηmax超过振荡阈值，波长变更部14的输出为J02，从光路OP2输出。由于第一功率I(1-ηmax)小于振荡阈值，所以波长变更部14的输出不从光路OP1输出。
在衍射效率η＝η12(＜ηmax)(参照图16的(b))的情况下，第一功率为I(1-η12)，第二功率为I·η12。第二功率I·η12超过振荡阈值，波长变更部14的输出为J21，从光路OP2输出。此外，与衍射效率η＝ηmax的情况相比，第二功率减小I·(ηmax-η12)的量，因此，波长变更部14的输出J12也比J02小。另外，由于第一功率I(1-η12)小于振荡阈值，所以波长变更部14的输出不从光路OP1输出。
在衍射效率η＝η22(＜η12)(参照图16的(c))的情况下，第一功率为I(1-η22)，第二功率为I·η22。第二功率I·η22超过振荡阈值，波长变更部14的输出为J22，从光路OP2输出。此外，与衍射效率η＝η12的情况相比，第二功率减小I·(η12-η22)，因此，波长变更部14的输出J22也比J12小。另外，由于第一功率I(1-η22)小于振荡阈值，所以波长变更部14的输出不从光路OP1输出。
这样，声光调制器12在第二功率I·η超过振荡阈值的情况下，能够使功率比(1-η：η)取两种以上。例如，能够将功率比设为1-ηmax：ηmax(参照图16的(a))、1-η12：η12(参照图16的(b))、1-η22：η22(参照图16的(c))。由此，能够使波长变更部14的输出从J02(参照图16的(a))衰减到J12(参照图16的(b))，从J12(参照图16的(b))衰减到J22(参照图16的(c))。
功率比最低能够取两种即可，例如，也考虑将功率比设为1-η12：η12(参照图16的(b))、1-η22：η22(参照图16的(c))。由此，能够使波长变更部14的输出从J12(参照图16的(b))衰减至J22(参照图16的(c))。
在此，参照图1以及图3，在声光调制器12接受到第一脉冲P1的第奇数个(第1、3、…个)脉冲的时间点，仅在光路OP1行进的行进光的功率(第一功率I·(1-η))超过振荡阈值。在光路OP2行进的行进光的功率(第二功率I·η)小于振荡阈值。例如，在声光调制器12接受到第一脉冲P1的第一个脉冲的时间点，将功率比设为1-η11：η11(参照图15的(b))。在声光调制器12接受到第一脉冲P1的第三个脉冲的时间点，将功率比设为1-η21：η21(参照图15的(c))。
另外，在声光调制器12接受到第一脉冲P1的第偶数个(第2、4、…个)脉冲的时间点，仅在光路OP2行进的行进光的功率(第二功率I·η)超过振荡阈值。在光路OP1行进的行进光的功率(第一功率I·(1-η))小于振荡阈值。例如，在声光调制器12接受到第一脉冲P1的第二个脉冲的时间点，将功率比设为1-η12：η12(参照图16的(b))。在声光调制器12接受到第一脉冲P1的第四个脉冲的时间点，将功率比设为1-η22：η22(参照图16的(c))。
由此，声光调制器12从多个光路OP1、OP2分别输出第二脉冲(波长转换前)P2a(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)，所述第二脉冲(波长转换前)P2a是具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(2个)而得到的值的频率(1kHz)且相位分别相差180度的脉冲。
定时控制电路(定时控制部)19使声光调制器(光路决定部)12的输出与第一脉冲P1的输出的定时匹配。使定时匹配的结果如参照图3所述那样。此外，定时控制电路19从激励激光器(脉冲激光输出部)10接受与第一脉冲P1的输出的定时同步的信号，根据该信号，来控制声光调制器12的输出定时。
参照图3，波长变更部14接受第二脉冲P2a中的在光路OP1行进的脉冲(波长W1[nm])(超过振荡阈值的第1、3、…个脉冲)，转换为第二脉冲P2b(波长W2[nm])。但是，即使接受第二脉冲P2a中的在光路OP1行进的脉冲(波长W1[nm])(小于振荡阈值的第2、4、…个脉冲)，也不输出第二脉冲P2b(波长W2[nm])。
另外，波长变更部14接受第二脉冲P2a中的在光路OP2行进的脉冲(波长W1[nm])(超过振荡阈值的第2、4、…个脉冲)，转换为第二脉冲P2b(波长W3[nm])。但是，即使接受第二脉冲P2a中的在光路OP2行进的脉冲(波长W1[nm])(小于振荡阈值的第1、3、…个脉冲)，也不输出第二脉冲P2b(波长W2[nm])。
图10是表示衍射效率控制信号的功率P与第二脉冲P2b的功率的对应关系的图。衍射效率控制信号的功率P为0时，衍射效率η＝0(参照图6)，第二脉冲P2b(在光路OP1行进的脉冲)的功率为J01(参照图15的(a))。随着功率P增大，衍射效率η增加(参照图6)，第二脉冲P2b(在光路OP1行进的脉冲)的功率持续减少(参照图15)。不久，第二脉冲P2a(在光路OP1行进的脉冲)为振荡阈值以下，不输出第二脉冲P2b(在光路OP1行进的脉冲)。
另外，随着功率P增大，衍射效率η增加(参照图6)，第二脉冲P2a(在光路OP2行进的脉冲)超过振荡阈值，输出第二脉冲P2b(在光路OP2行进的脉冲)(参照图16)。
将第二脉冲P2b仅在光路OP1行进(光路OP2不行进)的情况下的第二脉冲P2b的功率的范围称为输出范围1。能够在输出范围1内调整仅在光路OP1行进的第二脉冲P2b的功率。
将第二脉冲P2b仅在光路OP2行进(光路OP1不行进)的情况下的第二脉冲P2b的功率的范围称为输出范围2。能够在输出范围2内调整仅在光路OP2行进的第二脉冲P2b的功率。
参照图2，波长变更部14具有LN晶体基板142、极化反转部144。此外，在图2中，为了便于图示，与图1不同，将LN晶体基板142的x轴方向图示为与纸面的横向平行。
极化反转部144供行进光(即第二脉冲P2a)进行传播。极化反转部144有供在光路OP1行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部和供在光路OP2行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部。此外，极化反转部144在图2中是PPLN(周期极化反转铌酸锂)，但不限于此，例如也可以是PPLT(钽酸锂)或PPKTP。
供在光路OP1行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部144隔开规定的间隔D1而配置。供在光路OP2行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部144隔开规定的间隔D2而配置。规定的间隔按行进光而不同。即，规定的间隔D1与规定的间隔D2不同。
在LN晶体基板142形成有极化反转部144。LN晶体基板142仅是一个，形成有全部极化反转部144。此外，在第一实施方式中，LN晶体基板142也可以不是LN晶体基板，只要是非线性光学晶体基板即可。在其他实施方式中也同样地，能够代替LN晶体基板而使用非线性光学晶体基板。
供在光路OP1行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部144的图心144c配置在与LN晶体基板142的x轴平行的直线上。供在光路OP2行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部144的图心144c也配置在与LN晶体基板142的x轴平行的直线上。此外，极化反转部144的图心144c与重力均匀地作用于极化反转部144的情况下的重心一致。
反射镜15接受第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP2行进的脉冲，朝向分色镜16进行反射。
分色镜(合波器)(DCM)16从波长变更部14接受波长变更部14输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP1行进的脉冲。分色镜16还从反射镜15接受波长变更部14输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP2行进的脉冲。并且，分色镜16对波长变更部14输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP1行进的脉冲和在光路OP2行进的脉冲进行合波，输出具有规定的频率(2kHz)的第三脉冲P3。
但是，在波长变更部14的输出中混入有激励激光器10输出的波长W1[nm]的激光光束(激励光)和由波长变更部14产生的红外区域的空闲光。此外，在将激光光束(激励光)提供给波长变更部14时，因光参量产生，而产生信号光和上述的空闲光。信号光是波长变更部14的输出(第二脉冲(波长转换后)P2b)(在其他实施方式的波长变更部中也一样)。
滤波器(F)172、174分别从波长变更部14输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的、在光路OP1、OP2行进的脉冲中去除泵浦光和空闲光，输出到分色镜16、反射镜15。此外，为了使泵浦光以及空闲光不进入光电二极管132a、132b，滤波器172、174分别配置在半反射镜130a、130b与波长变更部14之间。
光纤(MMF)18在其一端接受分色镜16输出的第三脉冲P3，并从另一端输出。
半反射镜130a、130b分别对波长变更部14输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的、在光路OP1、OP2行进的脉冲的一部分进行反射，提供给光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b。
光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b分别测量经由半反射镜130a、130b接受到的波长变更部14的输出。
衍射效率控制部(功率比变更信号赋予部)120对声光调制器(光路决定部)(AOM)12提供衍射效率控制信号(功率比变更信号)。根据衍射效率控制信号，衍射效率η发生变动，进而功率比(1-η：η)发生变动。
图7是表示衍射效率控制部120的结构的功能框图。衍射效率控制部120具有载波源122、调制信号输出部124、混频器(混合器)126、放大器(振幅变更器)128a、128b。
载波源122输出载波。调制信号输出部124输出电压可变的调制信号。混频器(混合器)126将载波和调制信号混合，输出被调制信号。混频器126具有LO端口、IF端口、以及RF端口。例如，考虑对LO端口提供载波，对IF端口提供调制信号，从RF端口输出被调制信号。放大器(振幅变更器)128a、128b变更被调制信号的振幅并输出衍射效率控制信号(功率比变更信号)。
图8是表示调制信号的电压与衍射效率控制信号的功率P的对应关系的图。随着调制信号的电压从0开始增加，衍射效率控制信号的功率P也从0增加到Pmax。
这样，通过变更调制信号的电压，能够变更衍射效率控制信号的功率P(功率比变更信号的大小)。例如，衍射效率控制部(功率比变更信号赋予部)120的调制信号输出部124根据光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b的测量结果，来变更衍射效率控制信号的功率P(功率比变更信号的大小)的大小，变更衍射效率控制信号的功率P(功率比变更信号的大小)。
接着，对第一实施方式的动作进行说明。
首先，激励激光器10将规定的波长W1[nm]的激光光束作为规定的频率(例如，2kHz)的第一脉冲P1(参照图3)输出。第一脉冲P1被提供给声光调制器12。定时控制电路19控制声光调制器12的输出定时(参照图3)。
另外，衍射效率控制部120将衍射效率控制信号提供给声光调制器12，调整衍射效率η(参照图6)。
在声光调制器12接受到第一脉冲P1的第奇数个(第1、3、…个)脉冲的时间点，仅在光路OP1行进的行进光的功率(第一功率I·(1-η))超过振荡阈值。因此，在光路OP1行进的行进光为第二脉冲(波长转换前)P2a(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)，所述第二脉冲(波长转换前)P2a具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(2个)而得到的值的频率(1kHz)。
在声光调制器12接受到第一脉冲P1的第偶数个(第2、4、…个)脉冲的时间点，仅在光路OP2行进的行进光的功率(第二功率I·η)超过振荡阈值。因此，在光路OP2行进的行进光为第二脉冲(波长转换前)P2a(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)，所述第二脉冲(波长转换前)P2a具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(2个)而得到的值的频率(1kHz)。
而且，在光路OP1行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位与在光路OP2行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位相差180度(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)。
在光路OP1行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a：波长W1[nm])(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)在波长变更部14中隔开规定的间隔D1而配置的极化反转部144进行传播，波长转换为W2[nm]，成为第二脉冲(波长转换后)P2b，提供给分色镜16。
在光路OP2行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a：波长W1[nm])(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)用在波长变更部14中隔开规定的间隔D2而配置的极化反转部144来传播，波长转换为W3[nm]，成为第二脉冲(波长转换后)P2b，通过反射镜15进行反射后，提供给分色镜16。
波长变更部14输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的波长W2[nm]的脉冲和波长W3[nm]的脉冲通过分色镜16而合波，从而成为具有规定的频率(2kHz)的第三脉冲P3。
第三脉冲P3提供给光纤18的一端，并从另一端输出。
此外，波长变更部14输出的第二脉冲(波长转换后)P2b经由半反射镜130a、130b提供给光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b。根据光电二极管132a、132b的测量结果，衍射效率控制部120决定提供给声光调制器12的衍射效率控制信号的大小。
根据第一实施方式，能够从光纤18输出第三脉冲P3。第三脉冲P3是在照射波长W2[nm]的脉冲光后立即(例如500微秒)照射其他波长W3[nm]的脉冲光的脉冲。即，根据第一实施方式，能够在照射某波长的脉冲光后立即照射其他波长的脉冲光。
另外，根据第一实施方式，参照图15，通过增大在光路OP2行进的行进光的功率(第二功率I·η)(其中，设为小于振荡阈值，波长变更部14的输出不从光路OP2输出)，能够减小在光路OP1行进的行进光的功率(第一功率I·(1-η))，由此，通过使波长变更部14的输出(从光路OP1)衰减，从而能够调整激光光束输出装置1的输出(第三脉冲P3)。
并且，根据第一实施方式，参照图16，通过增大在光路OP1行进的行进光的功率(第一功率I·(1-η))(其中，设为小于振荡阈值，波长变更部14的输出不从光路OP1输出)，能够减小在光路OP2行进的行进光的功率(第二功率I·η)，由此，通过使波长变更部14的输出(从光路OP2)衰减，从而能够调整激光光束输出装置1的输出(第三脉冲P3)。
与在具有1/2波长板以及偏振器的可变光衰减器中通过电动机使1/2波长板旋转的情况相比(参照专利文献3)，这样的波长变更部14的输出的衰减能够通过高速且小型的装置来进行。
第一变形例
此外，在第一实施方式中，极化反转部144的图心144c配置在与LN晶体基板142的x轴平行的直线上(参照图2)，但关于极化反转部144的图心144c的配置，考虑以下那样的变形例。
图4是第一实施方式的第一变形例的波长变更部14的俯视图。此外，在图4中，为了便于图示，与图1不同，与图2一样，将LN晶体基板142的x轴方向图示为与纸面的横向平行。
参照图4，在第一实施方式的第一变形例的波长变更部14中，供行进光(在光路OP1行进的第二脉冲P2a)进行传播的极化反转部144隔开规定的间隔D1而配置，其图心144c配置在与行进光(在光路OP1行进的第二脉冲P2a)的行进方向平行的直线上(例如，行进方向上)。另外，供行进光(在光路OP2行进的第二脉冲P2a)进行传播的极化反转部144隔开规定的间隔D2而配置，其图心144c配置在与行进光(在光路OP2行进的第二脉冲P2a)的行进方向平行的直线上(例如，行进方向上)。
根据上述那样的第一实施方式的第一变形例，与第一实施方式的情况相比，能够缩短极化反转部144的纵向的长度(Y轴方向的长度)。
另外，在第一实施方式中，在波长变更部14设置极化反转部144(参照图2以及图4)，但也考虑不设置极化反转部144而具有供行进光进行传播的非线性光学晶体的变形例。例如，可以将波长变更部14设为基于BPM(双折射相位匹配)的OPO(光参量振荡)、SHG(第二高次谐波产生)或THG(第三高次谐波产生)等。
第二变形例
此外，在第一实施方式中LN晶体基板142只有一个，但考虑针对传播的每个行进光设置LN晶体基板的变形例。
图5是表示第一实施方式的第二变形例的激光光束输出装置1的结构的图。与第一实施方式不同的部分是菱形棱镜131、波长变更部(PPLN)14a、14b，其他部分与第一实施方式相同，因此，省略说明。
菱形棱镜131接受第二脉冲(波长转换前)P2a中的在光路OP2行进的脉冲，将光路变更为平行且远离光路OP1。
波长变更部(PPLN)14a从声光调制器12接受第二脉冲P2a中的在光路OP1行进的脉冲(波长W1[nm])，仅将超过振荡阈值的脉冲转换为第二脉冲P2b(波长W2[nm])。波长变更部14a的结构相当于图2或图4中的隔开规定的间隔D1而配置的极化反转部144和形成有极化反转部144的LN晶体基板142。
波长变更部(PPLN)14b从菱形棱镜131接受第二脉冲P2a中的在光路OP2行进的脉冲(波长W1[nm])，仅将超过振荡阈值的脉冲转换为第二脉冲P2b(波长W3[nm])。波长变更部14b的结构相当于图2或图4中的隔开规定的间隔D2而配置的极化反转部144和形成有极化反转部144的LN晶体基板142。
此外，波长变更部14a具有的LN晶体基板与波长变更部14b具有的LN晶体基板是不同的基板。即，针对传播的每个行进光(在光路OP1行进的行进光和在光路OP2行进的行进光)设置波长变更部14a具有的LN晶体基板与波长变更部14b具有的LN晶体基板。
根据第一实施方式的第二变形例，针对传播的每个行进光(在光路OP1行进的行进光和在光路OP2行进的行进光)设置LN晶体基板，因此，能够设定与规定的间隔D1以及D2对应的极化反转部144的制造条件，波长变更部14a、14b的制造变得容易。
第三变形例
此外，在第一实施方式中，在照射某波长W2[nm]的“一个”脉冲光之后，立即照射其他波长W3[nm]的“一个”脉冲光(参照图3的P3)，但也考虑在照射某波长W2[nm]的“多个”脉冲光(规定时间范围TR1内)之后，立即照射某波长W3[nm]的“多个”脉冲光(规定时间范围TR2内)(参照图11的P3)那样的变形例。
另外，该变形例的激光光束输出装置1与第一脉冲P1的频率恒定(例如，2kHz)的第一实施方式的不同点在于，第一脉冲P1的频率不恒定。
图11是第一实施方式的第三变形例的第一脉冲P1、第二脉冲(波长转换前)P2a、第二脉冲(波长转换后)P2b、第三脉冲P3的时序图。此外，在图11中，根据波长，改变表示脉冲的线的粗细以及线的种类(实线或者虚线)来进行图示。另外，在图11中，图示了衍射效率η＝η11、η12的情况。
激励激光器(脉冲激光输出部)10将规定的波长W1[nm]的激光光束作为第一脉冲P1(参照图11)输出。激励激光器10例如是Yb：YAG激光器。参照图11，第一脉冲P1是按规定时间范围TR1、TR2输出的伪随机信号(例如，M序列信号)。此外，规定时间范围TR1、TR2的长度相当于M序列信号的1周期。另外，由于第一脉冲P1是伪随机信号，所以与第一实施方式不同，该第一脉冲的频率不恒定。
声光调制器(光路决定部)(AOM)12接受第一脉冲P1，针对第一脉冲P1的每一个将光路决定为2个光路OP1、OP2中的任一个以上而输出。
例如，参照图11，在声光调制器12接受到第一脉冲P1的规定时间范围TR1内的多个脉冲的时间点，仅在光路OP1行进的行进光的功率(第一功率I·(1-η))超过振荡阈值。在光路OP2行进的行进光的功率(第二功率I·η)小于振荡阈值。例如，在声光调制器12接受到第一脉冲P1的规定时间范围TR1内的多个脉冲的时间点，将功率比设为1-η11：η11(参照图15的(b))。
另外，在声光调制器12接受到第一脉冲P1的规定时间范围TR2内的多个脉冲的时间点，仅在光路OP2行进的行进光的功率(第二功率I·η)超过振荡阈值。在光路OP1行进的行进光的功率(第一功率I·(1-η))小于振荡阈值。例如，在声光调制器12接受到第一脉冲P1的规定时间范围TR2内的多个脉冲的时间点，将功率比设为1-η12：η12(参照图16的(b))。
由此，声光调制器12从多个光路OP1、OP2分别输出第一脉冲P1内的处于规定时间范围TR1、TR2内的多个脉冲，且规定时间范围分别不同(不重复)的脉冲即第二脉冲(波长转换前)P2a(仅超过振荡阈值的脉冲)。
即，声光调制器12从光路OP1输出第一脉冲P1内的处于规定时间范围TR1内的多个脉冲(参照图9的P2a(OP1))。并且，声光调制器12从光路OP2输出第一脉冲P1内的处于规定时间范围TR2内的多个脉冲(参照图9的P2a(OP2))。第二脉冲P2a中的在光路OP1行进的脉冲(P2a(OP1))(仅超过振荡阈值的脉冲)与第二脉冲P2a中的在光路OP2行进的脉冲(P2a(OP2))(仅超过振荡阈值的脉冲)的规定时间范围不同(不重复)。
波长变更部(PPLN)14接受在多个光路OP1、OP2的每一个行进的行进光(即第二脉冲P2a)，分别变更为不同的波长并输出。波长变更部14的输出是第二脉冲(波长转换后)P2b。
参照图11，波长变更部14接受第二脉冲P2a中的在光路OP1行进的脉冲(波长W1[nm])(仅超过振荡阈值的脉冲)，转换为第二脉冲P2b(波长W2[nm])。另外，波长变更部14接受第二脉冲P2a中的在光路OP2行进的脉冲(波长W1[nm])(仅超过振荡阈值的脉冲)，转换为第二脉冲P2b(波长W3[nm])。
根据第一实施方式的第三变形例，能够从光纤18输出第三脉冲P3。第三脉冲P3是在照射波长W2[nm]的多个脉冲光后立即照射其他波长W3[nm]的多个脉冲光的脉冲。即，根据第一实施方式的第三变形例，能够在照射某波长的脉冲光后立即照射其他波长的脉冲光。
第二实施方式
第二实施方式的激光光束输出装置1代替第一实施方式中的分色镜(合波器)(DCM)16，而具备凸透镜(平行化部)(L1)13以及消色差透镜(会聚部)(L2)160。
图12是表示第二实施方式的激光光束输出装置1的结构的图。图13是第二实施方式的波长变更部14的俯视图。
第二实施方式的激光光束输出装置1具备激励激光器(脉冲激光输出部)10、声光调制器(光路决定部)(AOM)12、凸透镜(平行化部)(L1)13、波长变更部(PPLN)14、消色差透镜(会聚部)(L2)160、滤波器(F)172、174、光纤(MMF)18、定时控制电路(定时控制部)19、衍射效率控制部(功率比变更信号赋予部)120、半反射镜130a、130b、以及光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b。以下，对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记而省略说明。
激励激光器(脉冲激光输出部)10、声光调制器(光路决定部)(AOM)12、滤波器(F)172、174、定时控制电路(定时控制部)19、衍射效率控制部(功率比变更信号赋予部)120、半反射镜130a、130b、光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b与第一实施方式一样，省略说明。
凸透镜(平行化部)(L1)13使分别在2个光路OP1、OP2行进的行进光的行进方向平行。此外，作为平行化部，也能够代替凸透镜13而使用棱镜。
此外，如果将凸透镜(平行化部)13的输出之间的距离的最大值设为Ymax，则Ymax为位于凸透镜13到消色差透镜16的光路OP1与光路OP2之间的距离(参照图13)。
波长变更部(PPLN)14与第一实施方式一样，但接受凸透镜(平行化部)13的输出，即分别在2个光路OP1、OP2行进的行进光透过凸透镜13的脉冲(即第二脉冲P2a)，在凸透镜(平行化部)13的输出的功率超过振荡阈值的情况下，变更为分别不同的波长而输出。波长变更部14的输出是第二脉冲(波长转换后)P2b。
此外，声光调制器12的输出的任一个(例如，在光路OP1行进的行进光)也可以通过凸透镜13的光轴。该情况下，凸透镜13改变在光路OP1行进的行进光的行进方向，但不改变在光路OP2行进的行进光的行进方向而与光路OP1平行。
参照图3，波长变更部14接受第二脉冲P2a中的在光路OP1行进的脉冲(波长W1[nm])，转换为第二脉冲P2b(波长W2[nm])(仅超过振荡阈值的脉冲)。另外，波长变更部14接受第二脉冲P2a中的在光路OP2中行进的脉冲(波长W1[nm])，转换为第二脉冲P2b(波长W3[nm])(仅超过振荡阈值的脉冲)。此外，关于波长变更部14的振荡阈值与第一实施方式一样，省略说明(参照图9)。
参照图13，波长变更部14具有LN晶体基板142、极化反转部144。此外，在图2中，与图1一样，将LN晶体基板142的X轴方向图示为与纸面的横向平行。
极化反转部144供凸透镜13的输出(即第二脉冲P2a)进行传播。极化反转部144有供在光路OP1行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部和供在光路OP2行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部。此外，在图13中，极化反转部144是PPLN(周期极化反转铌酸锂)，但不限于此，例如也可以是PPLT(钽酸锂)或PPKTP。
供在光路OP1行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部144隔开规定的间隔D1而配置。供在光路OP2行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部144隔开规定的间隔D2而配置。规定的间隔按凸透镜13的输出而不同。即，规定的间隔D1与规定的间隔D2不同。
在LN晶体基板142形成有极化反转部144。LN晶体基板142仅是一个，形成有全部极化反转部144。此外，在第二实施方式中，LN晶体基板142也可以不是LN晶体基板，只要是非线性光学晶体基板即可。在其他实施方式中也一样，能够代替LN晶体基板而使用非线性光学晶体基板。
供在光路OP1行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部144的图心144c配置在与LN晶体基板142的X轴平行的直线上。供在光路OP2行进的第二脉冲P2a进行传播的极化反转部144的图心144c也配置在与LN晶体基板142的X轴平行的直线上。此外，极化反转部144的图心144c与重力均匀地作用于极化反转部144的情况下的重心一致。
此外，在波长变更部14的输出中，除了第二脉冲P2b以外，还混入有激励激光器10输出的波长W1[nm]的激光光束(激励光)、和由波长变更部14产生的红外区域的空闲光。此外，在将激光光束(激励光)提供给波长变更部14时，因光参量产生，而产生信号光和上述的空闲光。信号光是波长变更部14的输出(第二脉冲(波长转换后)P2b)(在其他实施方式的波长变更部中也一样)。
消色差透镜(会聚部)(L2)160接受波长变更部14的输出而进行会聚。消色差透镜160具有凸透镜160a、凹透镜160b。凸透镜160a配置在比凹透镜160b靠近激励激光器10的位置。凸透镜160a的凸面与凹透镜160b的凹面接触。
消色差透镜160是减少了由第二脉冲P2b(波长W2[nm])(在光路OP1行进的脉冲)与第二脉冲P2b(波长W3[nm])(在光路OP2行进的脉冲)之间的波长的差异造成的焦距的差异(色差)的透镜。
此外，在波长W2[nm]与波长W3[nm]之差小的情况下，作为会聚部，也可以代替消色差透镜160而使用单一的凸透镜160a。
光纤(MMF)18具有纤芯，纤芯具有端面18E。光纤18通过纤芯的端面18E接受消色差透镜160的输出。消色差透镜160将波长变更部14的输出会聚到纤芯的端面18E。
为了使波长变更部14的输出会聚于纤芯的端面18E，在将消色差透镜160的焦距设为f，将光纤18的数值孔径设为NA时，优选NA＞Ymax/(2f)。
光纤(MMF)18从另一端输出会聚于纤芯的端面18E的波长变更部14的输出(第三脉冲P3)(参照图3)。
接着，对第二实施方式的动作进行说明。
与激励激光器10、声光调制器12以及定时控制电路19相关的动作与第一实施方式一样，省略说明。
在光路OP1行进的行进光沿其光轴方向笔直地透过凸透镜13，成为具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(2个)而得到的值的频率(1kHz)的第二脉冲(波长转换前)P2a(参照图3)(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)。
在光路OP2行进的行进光通过凸透镜13将行进方向改变为与光路OP1平行并且透过凸透镜13，成为具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(2个)而得到的值的频率(1kHz)的第二脉冲(波长转换前)P2a(参照图3)(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)。
而且，在光路OP1行进的行进光透过凸透镜13的脉冲(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位与在光路OP2行进的行进光透过凸透镜13的脉冲(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位相差180度(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)。
在光路OP1行进的行进光透过凸透镜13的脉冲(第二脉冲(波长转换前)P2a：波长W1[nm])(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)用在波长变更部14中隔开规定的间隔D1而配置的极化反转部144来传播，波长转换为W2[nm]，成为第二脉冲(波长转换后)P2b(参照图3)，通过滤波器172除去激励光以及空闲光，提供给消色差透镜16。
在光路OP2行进的行进光透过凸透镜13的脉冲(第二脉冲(波长转换前)P2a：波长W1[nm])(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)在波长变更部14中隔开规定的间隔D2而配置的极化反转部144进行传播，波长转换为W3[nm]，成为第二脉冲(波长转换后)P2b(参照图3)，通过滤波器174除去激励光以及空闲光，提供给消色差透镜16。
波长变更部14输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的波长W2[nm]的脉冲和波长W3[nm]的脉冲通过消色差透镜16会聚于光纤18的纤芯的端面18E，成为具有规定的频率(2kHz)的第三脉冲P3(是与图3的P3相同的波形)。
第三脉冲P3从光纤18的另一端输出。
与半反射镜130a、130b、光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b以及衍射效率控制部120相关的动作与第一实施方式一样，省略说明。
根据第二实施方式，获得与第一实施方式一样的效果。
而且，根据第二实施方式，不需要对波长变更部14输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的波长W2[nm]的脉冲和波长W3[nm]的脉冲进行合波的合波器(例如分色镜)。分色镜难以应对光轴的调整以及第二脉冲(波长转换后)P2b的波长W2[nm]以及波长W3[nm]的变更，因此，由于不需要分色镜，所以能够实现劳力的减轻。
此外，在第二实施方式中，也可以与第一实施方式的第三变形例(参照图11)一样，在照射某波长W2[nm]的“多个”脉冲光(规定时间范围TR1内)之后，立即照射某波长W3[nm]的“多个”脉冲光(规定时间范围TR2内)。
变形例
此外，在第二实施方式中LN晶体基板142只有一个，但考虑针对传播的每个行进光设置LN晶体基板的变形例。
图14是表示第二实施方式的变形例的激光光束输出装置1的结构的图。与第二实施方式不同的部分是波长变更部(PPLN)14a、14b，其他部分与第二实施方式一样，因此省略说明。
波长变更部(PPLN)14a从声光调制器12经由凸透镜13接受第二脉冲P2a中的在光路OP1行进的脉冲(波长W1[nm])，仅将超过振荡阈值的脉冲转换为第二脉冲P2b(波长W2[nm])。波长变更部14a的结构相当于图13中的隔开规定的间隔D1而配置的极化反转部144和形成有极化反转部144的LN晶体基板142。
波长变更部(PPLN)14b从声光调制器12经由凸透镜13接受第二脉冲P2a中的在光路OP2行进的脉冲(波长W1[nm])，仅将超过振荡阈值的脉冲转换为第二脉冲P2b(波长W3[nm])。波长变更部14b的结构相当于图13中的隔开规定的间隔D2而配置的极化反转部144和形成有极化反转部144的LN晶体基板142。
此外，波长变更部14a具有的LN晶体基板与波长变更部14b具有的LN晶体基板是不同的基板。即，按传播的凸透镜13的输出(在光路OP1行进的行进光和在光路OP2行进的行进光)设置波长变更部14a具有的LN晶体基板和波长变更部14b具有的LN晶体基板。
根据第二实施方式的变形例，LN晶体基板按传播的行进光(在光路OP1行进的行进光和在光路OP2行进的行进光)而设置，因此，能够设定与规定的间隔D1以及D2对应的极化反转部144的制造条件，波长变更部14a、14b的制造变得容易。
第三实施方式
在第一实施方式以及第二实施方式的激光光束输出装置1中，设置有2个光路(光路OP1以及光路OP2)。因此，从光纤18的另一端输出的第三脉冲的波长也为W2以及W3这2种。
但是，光路也可以超过2个。在第三实施方式的激光光束输出装置1中，设置有3个光路(光路OP1、光路OP2以及光路OP3)，这一点与第一实施方式不同。因此，从光纤18的另一端输出的第三脉冲的波长也为W2、W3以及W4这3种。
第三实施方式的激光光束输出装置1与第一实施方式的激光光束输出装置1的主要不同点在于，使用2个声光调制器(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)作为光路决定部。
图17是表示第三实施方式的激光光束输出装置1的结构的图。图18是第三实施方式的激光光束输出装置1中的光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)的附近的放大图。
第三实施方式的激光光束输出装置1具备激励激光器(脉冲激光输出部)10、光衰减器(ATT)11a、11b、11c、第一声光调制器(AOM)12a、第二声光调制器(AOM)12b、菱形棱镜13a、13b、波长变更部(PPLN)14a、14b、14c、反射镜154、分色镜(合波器)(DCM)162、164、滤波器(F)172、174、176、光纤(MMF)18、定时控制电路(定时控制部)19、透镜(L)192、衍射效率控制部(功率比变更信号赋予部)120、半反射镜130a、130b、130c、以及光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b、132c。以下，对与第一实施方式一样的部分标注相同的附图标记，省略说明。
衍射效率控制部(功率比变更信号赋予部)120、半反射镜130a、130b、光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b与第一实施方式一样，省略说明。但是，衍射效率控制部120根据光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b和132c的测量结果，来变更衍射效率控制信号的功率P(功率比变更信号的大小)的大小，变更衍射效率控制信号的功率P(功率比变更信号的大小)。
半反射镜130c对波长变更部14输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP3行进的脉冲的一部分进行反射，并提供给光电二极管(输出测量部)(PD)132c。
光电二极管(输出测量部)(PD)132c测量经由半反射镜130c接受到的波长变更部14的输出。
激励激光器(脉冲激光输出部)10、光纤(MMF)18、定时控制电路(定时控制部)19与第一实施方式一样，省略说明。但是，光纤(MMF)18经由透镜(L)192，通过其一端接受分色镜164输出的第三脉冲P3，从另一端输出。另外，定时控制电路19控制光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)的输出定时。
反射镜154接受第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP3行进的脉冲，朝向分色镜162进行反射。
分色镜(合波器)(DCM)162对第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP2行进的脉冲和来自反射镜154的反射光(第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP3行进的脉冲)进行合波，朝向分色镜164进行反射。
分色镜(合波器)(DCM)164对第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP1行进的脉冲和来自分色镜162的光(对第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP2行进的脉冲和在光路OP3行进的脉冲进行合波而得到的脉冲)进行合波，输出具有规定的频率(2kHz)的第三脉冲P3。
光路决定部具有第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b。第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b的平面形状双方均为长方形。
第一声光调制器(AOM)12a的长的边接受第一脉冲P1。第一声光调制器(AOM)12a的短的边相对于光路OP2逆时针倾斜θB(布拉格角)。
第二声光调制器(AOM)12b的长的边接受第一声光调制器12a的输出。第二声光调制器(AOM)12b的短的边相对于光路OP2顺时针倾斜θB(布拉格角)。
第一声光调制器(AOM)12a接受第一脉冲P1，针对第一脉冲P1的每一个将光路决定为多个光路OP1、OP2中的任一个以上而输出。在第三实施方式中，第一声光调制器(AOM)12a使第一脉冲P1的每一个衍射(光路OP1)(在衍射效率η＞0的情况下，其中，在光路OP2中也输出小于振荡阈值的脉冲)或者直行(光路OP2)(衍射效率η＝0的情况下)地输出。
第二声光调制器(AOM)12b接受第一声光调制器12a的输出，针对第一声光调制器12a的输出的脉冲的每一个，将光路决定为一个以上的光路OP1、OP2、OP3中的任一个以上而输出。在第三实施方式中，第二声光调制器(AOM)12b接受第一脉冲直行(光路OP2)的脉冲，使其衍射(光路OP3)(在衍射效率η＞0的情况下，其中，在光路OP2中也输出小于振荡阈值的脉冲)或者直行(光路OP2)(衍射效率η＝0的情况下)地输出，接受第一脉冲衍射(光路OP1)而得的脉冲，使其直行(光路OP1)(衍射效率η＝0)地输出。
由此，光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)接受第一脉冲P1，针对第一脉冲P1的每一个，将光路决定为3个光路OP1、OP2、OP3中的任一个以上而输出。
例如，参照图18，在光路决定部接受到第一脉冲P1的第1+3N个(第1、4、7、…个)(其中，N为0以上的整数)脉冲的时间点，对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，不对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第1+3N个脉冲在光路OP1(参照图18)行进(在光路OP2中也输出小于振荡阈值的脉冲)。
另外，在光路决定部接受到第一脉冲P1的第2+3N个(第2、5、8、…个)脉冲的时间点，既不对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，也不对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第2+3N个脉冲在光路OP2(参照图18)行进。
另外，在光路决定部接受到第一脉冲P1的第3+3N个(第3、6、9、…个)脉冲的时间点，不对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第3+3N个脉冲在光路OP3(参照图18)行进(在光路OP2中也输出小于振荡阈值的脉冲)。
由此，光路决定部从3个光路OP1、OP2、OP3分别输出第二脉冲(波长转换前)P2a(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)，所述第二脉冲(波长转换前)P2a是具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(3个)而得到的值的频率(2/3kHz)且相位分别相差120度的脉冲。
由此，光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)(1)通过变更第一声光调制器(AOM)12a的衍射效率，能够变更在3个光路OP1、OP2、OP3中的2个光路(光路OP1、OP2)中的一方行进的行进光的第一功率与在另一方行进的行进光的第二功率之比即功率比，(2)通过变更第二声光调制器(AOM)12b的衍射效率，能够变更在3个光路OP1、OP2、OP3中的2个光路(光路OP2、OP3)中的一方行进的行进光的第一功率与在另一方行进的行进光的第二功率之比即功率比。
菱形棱镜13a接受第二脉冲(波长转换前)P2a中的在光路OP1行进的脉冲，将光路变更为平行且远离光路OP1。菱形棱镜13b接受第二脉冲(波长转换前)P2a中的在光路OP3行进的脉冲，将光路变更为平行且远离光路OP3。
光衰减器(ATT)11a、11b、11c使在光路OP1行进的光(菱形棱镜13a的输出)、在光路OP2行进的光、在光路OP3行进的光(菱形棱镜13b的输出)衰减，并提供给波长变更部(PPLN)14a、14b、14c。
波长变更部(PPLN)14a、14b与第一实施方式的第二变形例(参照图5)一样，省略说明。
波长变更部(PPLN)14c从菱形棱镜13b接受第二脉冲P2a中的在光路OP3行进的脉冲(波长W1[nm])，仅将超过振荡阈值的脉冲转换为第二脉冲P2b(波长W4[nm])。波长变更部14c的结构相当于图2或图4中的隔开规定的间隔D2(其中，将规定的间隔D2变更为D3)而配置的极化反转部144和形成有极化反转部144的LN晶体基板142。
此外，波长变更部14a具有的LN晶体基板、波长变更部14b具有的LN晶体基板、波长变更部14c具有的LN晶体基板是不同的基板。即针对传播的每个行进光(在光路OP1行进的行进光、在光路OP2行进的行进光、在光路OP3行进的行进光)设置波长变更部14a具有的LN晶体基板、波长变更部14b具有的LN晶体基板、波长变更部14c具有的LN晶体基板。
滤波器(F)172、174、176从波长变更部(PPLN)14a、14b、14c的输出中去除泵浦光以及空闲光，输出给分色镜(合波器)(DCM)164、162、反射镜154。此外，为了不使泵浦光和空闲光进入光电二极管132a、132b、132c，滤波器172、174、176分别配置在半反射镜130a、130b、130c与波长变更部14a、14b、14c之间。
透镜(L)192接受分色镜(合波器)(DCM)164的输出，提供给光纤(MMF)18。
接着，对第三实施方式的动作进行说明。
首先，激励激光器10将规定的波长W1[nm]的激光光束作为规定的频率(例如，2kHz)的第一脉冲P1输出。第一脉冲P1提供给光路决定部的第一声光调制器(AOM)12a。定时控制电路19控制光路决定部的输出定时。
在光路决定部接受到第一脉冲P1的第1+3N个(第1、4、7、…个)(其中，N为0以上的整数)脉冲的时间点，对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，不对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第1+3N个脉冲在光路OP1(参照图12)行进。因此，在光路OP1行进的行进光为具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(3个)而得到的值的频率(2/3kHz)的第二脉冲(波长转换前)P2a(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)。
在光路决定部接受到第一脉冲P1的第2+3N个(第2、5、8、…个)脉冲的时间点，既不对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，也不对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第2+3N个脉冲在光路OP2(参照图12)行进。因此，在光路OP2行进的行进光为具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(3个)而得到的值的频率(2/3kHz)的第二脉冲(波长转换前)P2a(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)。
在光路决定部接受到第一脉冲P1的第3+3N个(第3、6、9、…个)脉冲的时间点，不对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第3+3N个脉冲在光路OP3(参照图12)行进。因此，在光路OP3行进的行进光为具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(3个)而得到的值的频率(2/3kHz)的第二脉冲(波长转换前)P2a(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)。
而且，在光路OP1行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位与在光路OP2行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位相差120度。在光路OP2行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位与在光路OP3行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位相差120度。在光路OP1行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位与在光路OP3行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位相差240度。
在光路OP1行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a：波长W1[nm])因菱形棱镜13a使得光路发生变化，因光衰减器(ATT)11a而衰减，提供给波长变更部(PPLN)14a。并且，提供给波长变更部(PPLN)14a的光在波长变更部14a中隔开规定的间隔D1而配置的极化反转部144进行传播，波长转换为W2[nm]，成为第二脉冲(波长转换后)P2b，在通过滤波器(F)172除去泵浦光以及空闲光之后，提供给分色镜164。
在光路OP2行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a：波长W1[nm])因光衰减器(ATT)11b而衰减，并提供给波长变更部(PPLN)14b。并且，提供给波长变更部(PPLN)14b的光在波长变更部14b中隔开规定的间隔D2而配置的极化反转部144中进行传播，波长转换为W3[nm]，成为第二脉冲(波长转换后)P2b，通过滤波器(F)174除去泵浦光以及空闲光，通过分色镜162反射后，提供给分色镜164。
在光路OP3行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a：波长W1[nm])因菱形棱镜13b使得光路发生变化，因光衰减器(ATT)11c而衰减，并提供给波长变更部(PPLN)14c。并且，提供给波长变更部(PPLN)14c的光在波长变更部14a中隔开规定的间隔D3而配置的极化反转部144进行传播，波长转换为W4[nm]，成为第二脉冲(波长转换后)P2b，通过滤波器(F)176除去泵浦光以及空闲光，通过反射镜154反射后，经由分色镜162提供给分色镜164。
波长变更部14a、14b、14c输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的波长W2[nm]的脉冲、波长W3[nm]的脉冲、波长W4[nm]的脉冲通过分色镜164而合波，成为具有规定的频率(2kHz)的第三脉冲P3。
第三脉冲P3透过透镜(L)192而提供给光纤(MMF)18。
根据第三实施方式，能够将多个光路增加为3个(光路OP1、OP2、OP3)。由此，第三脉冲P3在照射波长W2[nm]的脉冲光后，立即(例如500微秒)照射其他波长W3[nm]的脉冲光。而且，在照射波长W3[nm]的脉冲光后，立即(例如500微秒)照射另外其他波长W4[nm]的脉冲光。即，根据第三实施方式，能够在照射某波长的脉冲光后立即照射其他波长的脉冲光，立即照射另外其他波长的脉冲光。这样，根据第三实施方式，能够照射3种波长的脉冲光。
另外，在第三实施方式中，与第一实施方式相同，LN晶体基板142仅是一个，也可以形成极化反转部144的全部。
另外，根据第三实施方式，通过变更第一声光调制器(AOM)12a的衍射效率，增大在光路OP2(或OP1)行进的行进光的功率(其中，设为小于振荡阈值，波长变更部14的输出不从光路OP2(或OP1)输出)，从而能够减小在光路OP1(或OP2)行进的行进光的功率，由此，能够使波长变更部14的输出(从光路OP1(或OP2))衰减。
此外，在通过变更第一声光调制器(AOM)12a的衍射效率来减小在光路OP2行进的行进光的功率的情况下，如果将第二声光调制器(AOM)12b的衍射效率固定为最大值，则能够减小在光路OP3行进的行进光的功率。
另外，根据第三实施方式，通过变更第二声光调制器(AOM)12b的衍射效率，增大在光路OP3(或OP2)行进的行进光的功率(其中，设为小于振荡阈值，波长变更部14的输出不从光路OP3(或OP2)输出)，从而能够减小在光路OP2(或OP3)行进的行进光的功率，由此，能够使波长变更部14的输出(从光路OP2(或OP3))衰减。
此外，在第三实施方式中，关于光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)的动作，考虑以下那样的变形例。
图21是第三实施方式的变形例的激光光束输出装置1中的光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)的附近的放大图。
第一声光调制器(AOM)12a接受第一脉冲P1，针对第一脉冲P1的每一个将光路决定为多个光路OP1、OP2中的任一个而输出。例如，第一声光调制器(AOM)12a使第一脉冲P1的每一个衍射(光路OP1)或者直行(光路OP2)地输出。目前为止，与第三实施方式相同。
在此，第二声光调制器(AOM)12b接受第一声光调制器12a的输出，针对第一声光调制器12a的输出的脉冲的每一个将光路决定为一个以上的光路OP1、OP2、OP3中的任一个而输出。在第三实施方式的变形例中，第二声光调制器(AOM)12b接受第一脉冲直行(光路OP2)而得的脉冲并使其直行(光路OP2)(与第三实施方式的不同点在于未衍射)地输出，接受第一脉冲衍射(光路OP1)而得的脉冲并使其衍射(光路OP3)或直行(光路OP1)(与第三实施方式的不同点在于存在衍射)地输出。
此外，第二声光调制器(AOM)12b的短的边相对于光路OP1逆时针倾斜θB(布拉格角)。
另外，根据第三实施方式的变形例，通过变更第一声光调制器(AOM)12a的衍射效率，增大在光路OP2(或OP1)行进的行进光的功率(其中，设为小于振荡阈值，波长变更部14的输出不从光路OP2(或OP1)输出)，能够减小在光路OP1(或OP2)行进的行进光的功率，由此，能够使波长变更部14的输出(从光路OP1(或OP2))衰减。
此外，在通过变更第一声光调制器(AOM)12a的衍射效率来减小在光路OP1行进的行进光的功率的情况下，如果将第二声光调制器(AOM)12b的衍射效率固定为最大值，则能够减小在光路OP3行进的行进光的功率。
另外，根据第三实施方式的变形例，通过变更第二声光调制器(AOM)12b的衍射效率，增大在光路OP3(或OP1)行进的行进光的功率(其中，设为小于振荡阈值，波长变更部14的输出不从光路OP3(或OP1)输出)，能够减小在光路OP1(或OP3)行进的行进光的功率，由此，能够使波长变更部14的输出(从光路OP1(或OP3))衰减。
此外，在第三实施方式及其变形例中，也可以如第二实施方式那样，代替分色镜(合波器)(DCM)16而具备凸透镜(平行化部)(L1)13以及消色差透镜(会聚部)(L2)160。
第四实施方式
在第一以及第二实施方式的激光光束输出装置1中，设置有2个光路(光路OP1以及光路OP2)。因此，从光纤18的另一端输出的第三脉冲的波长也为W2以及W3这2种。
但是，光路也可以超过2个。在第四实施方式的激光光束输出装置1中，与第一实施方式的不同点在于设置有4个光路(光路OP1、光路OP2、光路OP3以及光路OP4)。因此，从光纤18的另一端输出的第三脉冲的波长也为W2、W3、W4以及W5这4种。
第四实施方式的激光光束输出装置1在与第三实施方式相同地使用2个声光调制器(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)的同时，与第三实施方式的激光光束输出装置1的主要不同点在于，照射4种波长的脉冲光。
图19是表示第四实施方式的激光光束输出装置1的结构的图。图20是第四实施方式的激光光束输出装置1中的光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)的附近的放大图。
第四实施方式的激光光束输出装置1具备：激励激光器(脉冲激光输出部)10、光衰减器(ATT)11a、11b、11c、11d、第一声光调制器(AOM)12a、第二声光调制器(AOM)12b、菱形棱镜13c、13d、13e、13f、波长变更部(PPLN)14a、14b、14c、14d、反射镜154、分色镜(合波器)(DCM)161、162、164、滤波器(F)172、174、176、178、光纤(MMF)18、定时控制电路(定时控制部)19、透镜(L)192、衍射效率控制部(功率比变更信号赋予部)120、半反射镜130a、130b、130c、130d、以及光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b、132c、132d。以下，对与第三实施方式一样的部分标注相同的附图标记，省略说明。
衍射效率控制部(功率比变更信号赋予部)120、半反射镜130a、130b、130c、光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b、132c与第三实施方式相同，省略说明。其中，衍射效率控制部120根据光电二极管(输出测量部)(PD)132a、132b、132c和132d的测量结果，来变更衍射效率控制信号的功率P(功率比变更信号的大小)的大小，变更衍射效率控制信号的功率P(功率比变更信号的大小)。
半反射镜130d对波长变更部14输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP4行进的脉冲的一部分进行反射，提供给光电二极管(输出测量部)(PD)132d。
光电二极管(输出测量部)(PD)132d测量经由半反射镜130d接受到的波长变更部14的输出。
激励激光器(脉冲激光输出部)10、光衰减器(ATT)11a、11b、11c、波长变更部(PPLN)14a、14b、14c、反射镜154、分色镜(合波器)(DCM)162、164、滤波器(F)172、174、176、光纤(MMF)18、定时控制电路(定时控制部)19、透镜(L)192与第三实施方式一样，省略说明。
但是，反射镜154接受第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP4行进的脉冲，朝向分色镜161进行反射。分色镜(合波器)(DCM)162对第二脉冲(波长转换后)P2b中的在光路OP2行进的脉冲和来自分色镜161的反射光进行合波，朝向分色镜164进行反射。滤波器(F)176从波长变更部(PPLN)14c的输出中除去泵浦光以及空闲光，输出到分色镜(合波器)(DCM)161。
滤波器(F)178从波长变更部(PPLN)14d的输出中除去泵浦光以及空闲光，输出到反射镜154。此外，为了不使泵浦光和空闲光进入光电二极管132d，滤波器178配置在半反射镜130d与波长变更部14d之间。
光路决定部具有第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b。第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b的平面形状双方均为长方形。
第一声光调制器(AOM)12a的长的边与第二声光调制器(AOM)12b的长的边相互平行。此外，光路OP4相对于第一声光调制器(AOM)12a的短的边顺时针倾斜θB(布拉格角)。第一声光调制器(AOM)12a的长的边接受第一脉冲P1，第二声光调制器(AOM)12b的长的边接受第一声光调制器12a的输出。
第一声光调制器(AOM)12a接受第一脉冲P1，针对第一脉冲P1的每一个将光路决定为多个光路OP1、OP4中的任一个以上而输出。在第四实施方式中，第一声光调制器(AOM)12a使第一脉冲P1的每一个衍射(光路OP1)(在衍射效率η＞0的情况下，其中，在光路OP4中也输出小于振荡阈值的脉冲)或者直行(光路OP4)(衍射效率η＝0的情况下)地输出。
第二声光调制器(AOM)12b接受第一声光调制器12a的输出，针对第一声光调制器12a的输出的脉冲的每一个，将光路决定为一个以上的光路OP1、OP2、OP3、OP4中的任一个以上而输出。在第四实施方式中，第二声光调制器(AOM)12b使第一声光调制器(AOM)12a的输出的脉冲的每一个衍射(光路OP2、OP3)(在衍射效率η＞0的情况下，其中，在光路OP1、OP4中也输出小于振荡阈值的脉冲)或者直行(光路OP1、OP4)(衍射效率η＝0的情况下)地输出。更详细而言，第二声光调制器(AOM)12b接受第一脉冲直行(光路OP4)而得的脉冲并使其衍射(光路OP2)(在衍射效率η＞0的情况下，其中，在光路OP4中也输出小于振荡阈值的脉冲)或者直行(光路OP4)(衍射效率η＝0的情况下)地输出，接受第一脉冲衍射(光路OP1)而得的脉冲并使其衍射(光路OP3)(在衍射效率η＞0的情况下，其中，在光路OP1中也输出小于振荡阈值的脉冲)或者直行(光路OP1)(衍射效率η＝0的情况下)地输出。
由此，光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)接受第一脉冲P1，针对第一脉冲P1的每一个将光路决定为4个光路OP1、OP2、OP3、OP4中的任一个以上而输出。
在光路决定部接受到第一脉冲P1的第1+4N个(第1、5、9、…个)(其中，N为0以上的整数)脉冲的时间点，对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，不对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第1+4N个脉冲在光路OP1(参照图20)行进(在光路OP4中也输出小于振荡阈值的脉冲)。
另外，在光路决定部接受到第一脉冲P1的第2+4N个(第2、6、10、…个)脉冲的时间点，不对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第2+4N个脉冲在光路OP2(参照图20)行进(在光路OP4中也输出小于振荡阈值的脉冲)。
另外，在光路决定部接受到第一脉冲P1的第3+4N个(第3、7、11、…个)脉冲的时间点，对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，对第二声光调制器(AOM)12b也提供声波。于是，第一脉冲P1的第3+4N个脉冲在光路OP3(参照图20)行进(在光路OP4、OP1中也输出小于振荡阈值的脉冲)。
另外，在光路决定部接受到第一脉冲P1的第4+4N个(第4、8、12、…个)脉冲的时间点，不对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，也不对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第4+4N个脉冲在光路OP4(参照图20)行进。
由此，光路决定部从4个光路OP1、OP2、OP3、OP4分别输出第二脉冲(波长转换前)P2a(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)，所述第二脉冲(波长转换前)P2a是具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(4个)而得到的值的频率(1/2kHz)且相位分别相差90度的脉冲。
由此，关于光路决定部(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)，(1)通过变更第一声光调制器(AOM)12a的衍射效率，能够变更在4个光路OP1、OP2、OP3、OP4中的2个光路(光路OP1、OP4)中的一方行进的行进光的第一功率、与在另一方行进的行进光的第二功率之比即功率比，(2)通过变更第二声光调制器(AOM)12b的衍射效率，能够变更在4个光路OP1、OP2、OP3、OP4中的2个光路((光路OP1、OP3)或者(光路OP2、OP4))中的一方行进的行进光的第一功率、与在另一方行进的行进光的第二功率之比即功率比。
菱形棱镜13c接受第二脉冲(波长转换前)P2a中的在光路OP1行进的脉冲，将光路变更为平行且远离光路OP1。菱形棱镜13e接收第二脉冲(波长转换前)P2a中的在光路OP2行进的脉冲，将光路变更为平行且远离光路OP2。菱形棱镜13f接受第二脉冲(波长转换前)P2a中的在光路OP3行进的脉冲，将光路变更为平行且远离光路OP3。菱形棱镜13d接受第二脉冲(波长转换前)P2a中的在光路OP4中行进的脉冲，将光路变更为平行且远离光路OP4。
光衰减器(ATT)11d使在光路OP4行进的光(菱形棱镜13d的输出)衰减，提供给波长变更部(PPLN)14d。
波长变更部(PPLN)14d从菱形棱镜13d接受第二脉冲P2a中的在光路OP4行进的脉冲(波长W1[nm])，仅将超过振荡阈值的脉冲转换为第二脉冲P2b(波长W5[nm])。波长变更部14b的结构相当于图2或图4中的隔开规定的间隔D2(其中，将规定的间隔D2变更为与D1、D2以及D3均不同的D4)而配置的极化反转部144和形成有极化反转部144的LN晶体基板142。
此外，波长变更部14a具有的LN晶体基板、波长变更部14b具有的LN晶体基板、波长变更部14c具有的LN晶体基板、波长变更部14d具有的LN晶体基板是不同的基板。即，针对传播的每一个行进光(在光路OP1行进的行进光、在光路OP2行进的行进光、在光路OP3行进的行进光、在光路OP4行进的行进光)设置波长变更部14a具有的LN晶体基板、波长变更部14b具有的LN晶体基板、波长变更部14c具有的LN晶体基板、波长变更部14d具有的LN晶体基板。
接着，对第四实施方式的动作进行说明。
首先，激励激光器10将规定的波长W1[nm]的激光光束作为规定的频率(例如，2kHz)的第一脉冲P1输出。第一脉冲P1提供给光路决定部的第一声光调制器(AOM)12a。定时控制电路19控制光路决定部的输出定时。
在光路决定部接受到第一脉冲P1的第1+4N个(第1、5、9、…个)(其中，N为0以上的整数)脉冲的时间点，对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，不对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第1+4N个脉冲在光路OP1(参照图14)行进。因此，在光路OP1行进的行进光为具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(4个)而得到的值的频率(1/2kHz)的第二脉冲(波长转换前)P2a(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)。
在光路决定部接受到第一脉冲P1的第2+4N个(第2、6、10、…个)脉冲的时间点，不对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第2+4N个脉冲在光路OP2(参照图14)行进。因此，在光路OP2行进的行进光为具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(4个)而得到的值的频率(1/2kHz)的第二脉冲(波长转换前)P2a(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)。
在光路决定部接受到第一脉冲P1的第3+4N个(第3、7、11、…个)脉冲的时间点，对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，也对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第3+4N个脉冲在光路OP3(参照图14)行进。因此，在光路OP3行进的行进光为具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(4个)而得到的值的频率(1/2kHz)的第二脉冲(波长转换前)P2a(其中，忽略小于振荡阈值的脉冲)。
在光路决定部接受到第一脉冲P1的第4+4N个(第4、8、12、…个)脉冲的时间点，不对第一声光调制器(AOM)12a提供声波，也不对第二声光调制器(AOM)12b提供声波。于是，第一脉冲P1的第4+4N个脉冲在光路OP4(参照图14)行进。因此，在光路OP4行进的行进光为具有规定的频率(例如，2kHz)除以多个光路的个数(4个)而得到的值的频率(1/2kHz)的第二脉冲(波长转换前)P2a。
而且，在光路OP1行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位、在光路OP2行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位、在光路OP3行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位、在光路OP4行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a)的相位各相差90度。
在光路OP1行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a：波长W1[nm])通过菱形棱镜13c而使光路发生变化，通过光衰减器(ATT)11a而衰减，提供给波长变更部(PPLN)14a。并且，提供给波长变更部(PPLN)14a的光在波长变更部14a中隔开规定的间隔D1而配置的极化反转部144进行传播，波长转换为W2[nm]，成为第二脉冲(波长转换后)P2b，在通过滤波器(F)172除去泵浦光以及空闲光之后，提供给分色镜164。
在光路OP2行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a：波长W1[nm])通过菱形棱镜13e而使光路发生变化，通过光衰减器(ATT)11b而衰减，提供给波长变更部(PPLN)14b。并且，提供给波长变更部(PPLN)14b的光在波长变更部14b中隔开规定的间隔D2而配置的极化反转部144进行传播，波长转换为W3[nm]，成为第二脉冲(波长转换后)P2b，通过滤波器(F)174除去泵浦光以及空闲光，通过分色镜162进行反射后，提供给分色镜164。
在光路OP3行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a：波长W1[nm])通过菱形棱镜13f而使光路发生变化，通过光衰减器(ATT)11c而衰减，提供给波长变更部(PPLN)14c。并且，提供给波长变更部(PPLN)14c的光在波长变更部14c中隔开规定的间隔D3而配置的极化反转部144进行传播，波长转换为W4[nm]，成为第二脉冲(波长转换后)P2b，通过滤波器(F)176除去泵浦光以及空闲光，通过分色镜161进行反射后，经由分色镜162提供给分色镜164。
在光路OP4行进的行进光(第二脉冲(波长转换前)P2a：波长W1[nm])通过菱形棱镜13d而使光路发生变化，通过光衰减器(ATT)11d而衰减，提供给波长变更部(PPLN)14d。并且，提供给波长变更部(PPLN)14d的光在波长变更部14d中隔开规定的间隔D4而配置的极化反转部144进行传播，波长转换为W5[nm]，成为第二脉冲(波长转换后)P2b，通过滤波器(F)178除去泵浦光以及空闲光，通过反射镜154进行反射后，经由分色镜161、162提供给分色镜164。
波长变更部14a、14b、14c、14d输出的第二脉冲(波长转换后)P2b中的、波长W2[nm]的脉冲、波长W3[nm]的脉冲、波长W4[nm]的脉冲、波长W5[nm]的脉冲通过分色镜164而合波，成为具有规定的频率(2kHz)的第三脉冲P3。
第三脉冲P3透过透镜(L)192而提供给光纤(MMF)18。
根据第四实施方式，能够在与第三实施方式相同地使用2个声光调制器(第一声光调制器(AOM)12a以及第二声光调制器(AOM)12b)的同时，照射比第三实施方式多的4种波长的脉冲光。
另外，在第四实施方式中，与第三实施方式相同，LN晶体基板142仅是一个，也可以形成有极化反转部144的全部。
另外，根据第四实施方式，通过变更第一声光调制器(AOM)12a的衍射效率，增大在光路OP4(或OP1)行进的行进光的功率(其中，设为小于振荡阈值，波长变更部14的输出不从光路OP4(或OP1)输出)，能够减小在光路OP1(或OP4)行进的行进光的功率，由此，能够使波长变更部14的输出(从光路OP1(或OP4))衰减。
此外，在通过变更第一声光调制器(AOM)12a的衍射效率来减小在光路OP1(或OP4)行进的行进光的功率的情况下，如果将第二声光调制器(AOM)12b的衍射效率固定为最大值，则能够减小在光路OP3(或OP2)行进的行进光的功率。
另外，根据第四实施方式，通过变更第二声光调制器(AOM)12b的衍射效率，增大在光路OP3(或OP1)行进的行进光的功率(其中，设为小于振荡阈值，波长变更部14的输出不从光路OP3(或OP1)输出)，能够减小在光路OP1(或OP3)行进的行进光的功率，由此，能够使波长变更部14的输出(从光路OP1(或OP3))衰减。
另外，根据第四实施方式，通过变更第二声光调制器(AOM)12b的衍射效率，增大在光路OP4(或OP2)行进的行进光的功率(其中，设为小于振荡阈值，波长变更部14的输出不从光路OP4(或OP2)输出)，能够减小在光路OP2(或OP4)行进的行进光的功率，由此，能够使波长变更部14的输出(从光路OP2(或OP4))衰减。
此外，在第四实施方式中，也可以如第二实施方式那样，代替分色镜(合波器)(DCM)16而具备凸透镜(平行化部)(L1)13以及消色差透镜(会聚部)(L2)160。

Claims (9)

1.一种激光光束输出装置，其特征在于，具有：
脉冲激光输出部，其输出规定波长的激光光束作为第一脉冲；
光路决定部，其接受所述第一脉冲，针对所述第一脉冲的每一个将光路决定为2个以上的光路中的任一个以上而输出；
波长变更部，其接受分别在所述2个以上的光路行进的行进光，在所述行进光的功率超过了阈值的情况下，变更为分别不同的波长而输出；以及
合波器，其对所述波长变更部的输出进行合波，
所述光路决定部能够变更作为所述行进光而在所述2个以上的光路中的2个光路中的一方行进的行进光的第一功率与作为所述行进光而在所述2个光路中的另一方行进的行进光的第二功率之比即功率比，
所述光路决定部使所述行进光中的仅在任一个光路行进的行进光的功率超过所述阈值，
所述光路决定部在所述第一功率超过所述阈值的情况下，能够使所述功率比取两种以上，
所述光路决定部在所述第二功率超过所述阈值的情况下，也能够使所述功率比取两种以上。
2.一种激光光束输出装置，其特征在于，具有：
脉冲激光输出部，其输出规定波长的激光光束作为第一脉冲；
光路决定部，其接受所述第一脉冲，针对所述第一脉冲的每一个将光路决定为2个以上的光路中的任一个以上而输出；
平行化部，其使分别在所述2个以上的光路行进的行进光的行进方向平行；
波长变更部，其接受所述平行化部的输出，在该输出的功率超过了阈值的情况下，变更为分别不同的波长而输出；
会聚部，其接受所述波长变更部的输出并进行会聚；以及
光纤，其通过纤芯的端面接受所述会聚部的输出，
所述会聚部将所述波长变更部的输出会聚到所述纤芯的端面，
所述光路决定部能够变更作为所述行进光而在所述2个以上的光路中的2个光路中的一方行进的行进光的第一功率与作为所述行进光而在所述2个光路中的另一方行进的行进光的第二功率之比即功率比，
所述光路决定部使所述行进光中的仅在任一个光路行进的行进光的功率超过所述阈值，
所述光路决定部在所述第一功率超过所述阈值的情况下，能够使所述功率比取两种以上，
所述光路决定部在所述第二功率超过所述阈值的情况下，也能够使所述功率比取两种以上。
3.根据权利要求1或2所述的激光光束输出装置，其特征在于，
所述阈值针对每一个所述光路而决定。
4.根据权利要求1或2所述的激光光束输出装置，其特征在于，
所述光路决定部具备：功率比变更信号赋予部，其提供用于变更所述功率比的功率比变更信号，
所述光路决定部是声光调制器。
5.根据权利要求4所述的激光光束输出装置，其特征在于，
所述功率比变更信号赋予部具有：
载波源，其输出载波；
混合器，其混合所述载波和电压可变的调制信号，输出被调制信号；以及
振幅变更器，其变更所述被调制信号的振幅，输出所述功率比变更信号。
6.根据权利要求4所述的激光光束输出装置，其特征在于，
所述激光光束输出装置具有：
输出测量部，其测量所述波长变更部的输出，
所述功率比变更信号赋予部根据所述输出测量部的测量结果来变更所述功率比变更信号的大小。
7.根据权利要求1或2所述的激光光束输出装置，其特征在于，
所述光路决定部是声光调制器，
所述2个光路是所述声光调制器的0次光的光路以及1次光的光路。
8.根据权利要求1或2所述的激光光束输出装置，其特征在于，
所述波长变更部是PPLN。
9.根据权利要求1或2所述的激光光束输出装置，其特征在于，
所述波长变更部是OPO或OPG。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7372190B2 (ja) * 2020-03-27 2023-10-31 株式会社アドバンテスト レーザ光出力装置
CN118565383B (zh) * 2024-04-17 2025-01-24 武汉大学 双晶单色器平行度动态测量系统、方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0722681A (ja) * 1993-06-29 1995-01-24 Toshiba Corp 複数モード変調レーザシステム
WO2005121889A2 (en) * 2004-06-07 2005-12-22 Electro Scientific Industries, Inc. Aom modulation techniques for improving laser system performance
CN111743548A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 株式会社爱德万测试 光声波测定装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4321564A (en) * 1980-06-18 1982-03-23 Litton Systems, Inc. Sequential beam switching of acousto-optic modulator
US4394060A (en) * 1981-04-15 1983-07-19 Canon Kabushiki Kaisha Light beam scanning system with saw transducer
JP2004029152A (ja) 2002-06-21 2004-01-29 Toshiba Corp 光ファイバ入射方法及びその装置
TW200736724A (en) 2006-03-31 2007-10-01 Forward Electronics Co Ltd Reflective sheet structure
JP4565207B1 (ja) 2009-04-28 2010-10-20 レーザーテック株式会社 波長変換装置及び波長変換方法並びに半導体装置の製造方法
JP4942789B2 (ja) 2009-06-11 2012-05-30 Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 波長変換レーザ光源
JP2015222414A (ja) 2014-04-30 2015-12-10 キヤノン株式会社 テラヘルツ波発生装置、及びこれを用いた測定装置
US20170023843A1 (en) * 2015-07-20 2017-01-26 Coherent Kaiserslautern GmbH Apparatus for beam-dividing using acousto-optic modulators
CN105048278B (zh) * 2015-08-12 2018-06-26 山西大学 一种激光器功率稳定装置及方法
WO2017175344A1 (ja) * 2016-04-07 2017-10-12 ギガフォトン株式会社 固体レーザ装置、固体レーザシステム、及び露光装置用レーザ装置
CN107957276B (zh) * 2018-01-05 2019-07-12 南京大学 基于频率漂移补偿的相位敏感光时域反射计及其测量方法
US11829048B2 (en) * 2019-03-28 2023-11-28 Advantest Corporation Laser beam output apparatus
JP7217222B2 (ja) * 2019-03-28 2023-02-02 株式会社アドバンテスト レーザ光出力装置
CN210167629U (zh) * 2019-08-05 2020-03-20 精快激光科技（苏州）有限公司 一种双波长的激光装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0722681A (ja) * 1993-06-29 1995-01-24 Toshiba Corp 複数モード変調レーザシステム
WO2005121889A2 (en) * 2004-06-07 2005-12-22 Electro Scientific Industries, Inc. Aom modulation techniques for improving laser system performance
CN111743548A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 株式会社爱德万测试 光声波测定装置

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