[发明专利]波长转换激光光源及图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及波长转换激光光源以及图像显示装置。

背景技术

激光光源作为组装到工业用设备或民用设备中的组装设备得到广泛使用。作为激光光源，例示半导体激光二极管或固体激光光源。作为用于得到通过半导体激光二极管或固体激光光源的直接振荡难以得到的波长的激光的其他激光光源，例示波长转换激光光源。

波长转换激光光源典型地具备波长转换元件。波长转换激光光源将射入波长转换元件的基波激光(以下称为基波光)，利用产生基波光的两倍频率的光(以下称为第二谐波光)的第二谐波产生元件(SecondHarmonic Generation元件、SHG元件)，转换激光的频率。取而代之，波长转换激光光源利用从射入波长转换元件的两个频率的光产生频率为两个频率的和的光(和频)的和频产生元件(Sum Frequency Generation元件、SFG元件)，转换激光的频率。基于SHG或SFG等非线性光学效果的激光频率转换的结果是，输出波长被转换的激光。

已知的波长转换激光光源的其中之一包括具有一对反射镜的共振器以及配置在一对反射镜之间的激光介质和波长转换元件。

图16是以往的波长转换激光光源的概略图。利用图16说明以往的波长转换激光光源。

以往的波长转换激光光源900包括固体激光介质910、波长转换元件920、凹面透镜930以及介质多层膜(dielectric multi-layer film)940。介质多层膜940对基波光FL具有高反射率，对第二谐波光CL具有低反射率。凹面透镜930包含对基波光FL具有高反射率、对第二谐波光CL具有低反射率的介质多层膜。对由非线性光学晶体形成的波长转换元件920的晶体的方位或极化反转结构的周期进行控制，使得基波光FL与第二谐波光CL的相位一致。

凹面透镜930以及介质多层膜940作为共振器动作。共振器内部的基波光FL通过波长转换元件920被转换为第二谐波光CL。共振器内部产生的第二谐波光CL从波长转换元件920的端面向共振器外部输出。

若减小波长转换激光光源的波长转换元件内的光束剖面积，则从输入电力向第二谐波的转换效率增大。专利文献1和专利文献2提出在波长转换元件内形成束腰，实现高波长转换效率。

根据专利文献1和专利文献2，在激光介质的附近，配置具有指定曲率的曲面的反射镜。在波长转换元件的端面上，形成以高反射率反射基波光的反射涂层。反射镜与反射涂层作为共振器而动作。束腰在波长转换元件的端面上形成。由于波长转换元件内的基波光的光束剖面积减小，因而实现高波长转换效率。

专利文献1公开的小型且低成本的波长转换激光光源实现高转换效率。另外，专利文献2公开的波长转换激光光源将固体激光的热在SHG元件侧释放，得到稳定的输出。但是，这些以往技术没有致力于共振器的稳定化的实现。

专利文献1：日本专利公开公报特开平5-145160号

专利文献2：日本专利公开公报特开2000-183433号

发明内容

本发明的目的在于提供一种能获得较高波长转换效率以及稳定输出的波长转换激光光源。

本发明所提供的波长转换激光光源包括：产生基波光的激光介质；用于使所述基波光激光振荡的激光共振器；具有将由所述激光共振器激光振荡的所述基波光转换为不同波长的转换光的波长转换区域波长转换元件；以及用于激励所述激光介质的激励激光光源，所述激光共振器具有反射所述基波的至少一个反射面以及设置在所述波长转换元件的端面并反射所述基波的第一反射构件，所述波长转换区域配置在所述至少一个反射面与所述第一反射构件之间，所述波长转换元件具有形成在所述波长转换区域的周期状的第一极化反转结构以及形成在所述第一反射构件与所述波长转换区域之间的非转换区域，所述非转换区域不将所述基波光转换为所述转换光。

本发明所提供图像显示装置包括：射出红、绿以及蓝的至少其中之一色相的激光的激光光源；调制从所述激光光源射出的激光的空间光调制元件；以及将从所述激光光源射出的激光向所述空间调制元件引导的光学系统，所述激光光源具备上述的波长转换激光光源。

附图说明

图1是第一实施方式的波长转换激光光源的概略图。

图2(A)是概略地表示从典型的波长转换激光光源射出的第二谐波光输出的时间变化的曲线图，(B)是概略地表示从图1所示的波长转换激光光源射出的第二谐波光输出的时间变化的曲线图。