[发明专利]波长转换元件及使用该元件的短波光发生装置

权利要求书

1.一种波长转换元件，所述波长转换元件是用于将基波转换成波长比该基波要短的高次谐波的波长转换元件，其特征在于，

形成有折射率比其他区域要低的低折射率区域。

2.如权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

低折射率区域形成于波长转换元件中的热透镜的形成区域。

3.如权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

低折射率区域与其他区域的折射率之差为1.0×10^-6～1.0×10^-4。

4.如权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

低折射率区域形成于波长转换元件中的基波的聚焦位置的射出侧。

5.如权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

低折射率区域形成于从光束腰的端部到热透镜的形成区域的中央之间，所述光束腰形成于离开波长转换元件中的基波的聚焦位置的规定范围。

6.如权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

低折射率区域是相对于基波光束的中心呈中心对称的区域，形成于与所述基波的强度变为1/e²的截面区域相同的区域、或比该截面区域要小的区域。

7.如权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

用非线性光学结晶来形成波长转换元件，所述非线性光学结晶利用两个不同波长的双光子吸收来产生折射率变化。

8.如权利要求7所述的波长转换元件，其特征在于，

波长转换元件具有以下结构：即，基波沿相对于非线性光学结晶的C轴基本垂直的方向进行传输，

低折射率区域具有以下结构：即，对于与其他区域之间的折射率之差，所述非线性光学结晶的C轴方向的折射率之差比与C轴垂直的方向的折射率之差要大。

9.如权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

非线性光学结晶是掺入有Mg的同成分的LiNbO₃或LiTaO₃、掺入有Mg的理想配比成分的LiNbO₃或LiTaO₃、以及KTiOPO₄之中的任意一种。

10.如权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

波长转换元件通过吸收基波和高次谐波中的任意一个波而形成热透镜，或基于所述基波与高次谐波之间的相互作用来进行吸收而形成热透镜。

11.如权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

相位匹配温度小于等于100℃。

12.一种短波光发生装置，其特征在于，包括：

基波光源；

如权利要求1至11的任一项所述的波长转换元件；以及

将基波进行聚焦的聚焦光学系统。

13.如权利要求12所述的短波光发生装置，其特征在于，

对所述聚焦位置进行设定，使得波长转换元件中的从基波的聚焦位置到入射面的距离比从所述聚焦位置到射出面的距离要小。

14.如权利要求12所述的短波光发生装置，其特征在于，

基波的波长为680～1200nm。

15.如权利要求12所述的短波光发生装置，其特征在于，

将光束截面呈圆形的基本光束射入波长转换元件，从所述波长转换元件射出截面呈椭圆形的光束。