JPH0797675B2 - 半導体レーザ励起型固体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ励起型固体レーザ装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体レーザ素子から発振される半導体レー
ザ光を固体レーザに吸収させて、該固体レーザからレー
ザ光を励起されて発振する固体レーザ装置に関する。
ザ光を固体レーザに吸収させて、該固体レーザからレー
ザ光を励起されて発振する固体レーザ装置に関する。
（従来の技術） 従来、固体レーザは、フラッシュランプによりレーザ光
が励起されていた。しかし、NdドープのYAGレーザをは
じめ、多くの固体レーザは、吸収波長領域が半導体レー
ザ素子から発振される半導体レーザ光の発振波長領域と
合致することから、近時、半導体レーザの高出力化、高
信頼性化にともない、半導体レーザ光を吸収してレーザ
光が発振される固体レーザ装置の研究開発が活発化され
ている。半導体レーザにより固体レーザからレーザ光を
励起する場合は、フラッシュランプによる励起に比して
変換効率に優れており、しかも発熱が小さくなるという
利点を有している。
が励起されていた。しかし、NdドープのYAGレーザをは
じめ、多くの固体レーザは、吸収波長領域が半導体レー
ザ素子から発振される半導体レーザ光の発振波長領域と
合致することから、近時、半導体レーザの高出力化、高
信頼性化にともない、半導体レーザ光を吸収してレーザ
光が発振される固体レーザ装置の研究開発が活発化され
ている。半導体レーザにより固体レーザからレーザ光を
励起する場合は、フラッシュランプによる励起に比して
変換効率に優れており、しかも発熱が小さくなるという
利点を有している。
第５図は、従来の半導体レーザ励起型固体レーザの概略
構成図である。半導体レーザ素子61は、該半導体レーザ
素子61から発振されるレーザ光の波長を変更する温度調
節器67に取り付けられており、該半導体レーザ素子61か
ら発振される半導体レーザ光が、集光光学系62を介して
YAGロッド63の一方の端面63aに入射される。該YAGロッ
ド63の他方の端面63bの側方には、該端面63bに対向して
反射鏡64が配設されており、該反射鏡64とYAGロッド63
の半導体レーザ入射端面63aとにより、レーザ共振器が
形成されている。YAGロッド63は、入射されたレーザ光
を吸収して、1.064μｍの波長のレーザ光を高効率で発
振する。
構成図である。半導体レーザ素子61は、該半導体レーザ
素子61から発振されるレーザ光の波長を変更する温度調
節器67に取り付けられており、該半導体レーザ素子61か
ら発振される半導体レーザ光が、集光光学系62を介して
YAGロッド63の一方の端面63aに入射される。該YAGロッ
ド63の他方の端面63bの側方には、該端面63bに対向して
反射鏡64が配設されており、該反射鏡64とYAGロッド63
の半導体レーザ入射端面63aとにより、レーザ共振器が
形成されている。YAGロッド63は、入射されたレーザ光
を吸収して、1.064μｍの波長のレーザ光を高効率で発
振する。
YAGロッド63は、第６図（ａ）に示すような吸収波長特
性を有し、0.809μｍの波長のレーザ光を効率よく吸収
し得るため、そのような波長のレーザ光を発振し得る半
導体レーザ素子61が用いられる。
性を有し、0.809μｍの波長のレーザ光を効率よく吸収
し得るため、そのような波長のレーザ光を発振し得る半
導体レーザ素子61が用いられる。
YAGロッド63におけるレーザ光入射端面63aには、0.809
μｍの波長の光を透過させ、1.064μｍの波長の光を反
射させるコーティング膜が配設されている。これに対
し、反射鏡64と対向する他方の端面63bには、1.064μｍ
の波長の光を透過させるコーティング膜が配設されてい
る。該端面63bに対向する反射鏡64の反射面は、1.064μ
ｍの波長の光に対して高反射率となる反射膜がコーティ
ングされている。
μｍの波長の光を透過させ、1.064μｍの波長の光を反
射させるコーティング膜が配設されている。これに対
し、反射鏡64と対向する他方の端面63bには、1.064μｍ
の波長の光を透過させるコーティング膜が配設されてい
る。該端面63bに対向する反射鏡64の反射面は、1.064μ
ｍの波長の光に対して高反射率となる反射膜がコーティ
ングされている。
該半導体レーザ励起型固体レーザ装置では、温度調節器
67により、半導体レーザ素子61から発振される半導体レ
ーザ光の波長を、YAGロッド63が高効率に吸収し得る0.8
09μｍとなるように、該半導体レーザ素子61が温度調節
される。これにより、半導体レーザ素子61から発振され
る半導体レーザ光が高効率にてYAGロッド63に吸収され
て、該YAGロッド63からレーザ光が高効率に変換されて
発振される。その結果、該固体レーザ装置は、光計測や
光加工に用いられる小型のレーザ光源として期待されて
おり、活発に研究されている。
67により、半導体レーザ素子61から発振される半導体レ
ーザ光の波長を、YAGロッド63が高効率に吸収し得る0.8
09μｍとなるように、該半導体レーザ素子61が温度調節
される。これにより、半導体レーザ素子61から発振され
る半導体レーザ光が高効率にてYAGロッド63に吸収され
て、該YAGロッド63からレーザ光が高効率に変換されて
発振される。その結果、該固体レーザ装置は、光計測や
光加工に用いられる小型のレーザ光源として期待されて
おり、活発に研究されている。
（発明が解決しようとする課題） しかし、固体レーザを発振する半導体レーザ光が発振さ
れる半導体レーザ素子61は、経時劣化、温度変化、注入
電流の変化等により、モードホッピング等が生じるた
め、該半導体レーザ素子61から発振される半導体レーザ
の波長は、厳密に選別しても不規則に変化することが知
られている。このため、半導体レーザ素子61から発振さ
れる半導体レーザ光の波長が、YAGロッド63にて高効率
に吸収される波長域からずれてしまい、YAGロッド63か
らの固体レーザ発振効率が変化して、光出力が変動する
おそれがある。第６図（ｂ）に、励起用半導体レーザ素
子61から発振される半導体レーザ光の波長に対するNdド
ープYAGロッド63のレーザ光の発振効率を示す。YAGロッ
ド63は、半導体レーザの波長が、0.809μｍ近傍から少
しでも変動すれば、レーザ光の出力が著しく低下してし
まう。このように、半導体レーザ励起型固体レーザ装置
では、半導体レーザ素子61による半導体レーザの発振波
長がわずかに変動しても、発振効率が低下するため、長
期にわたって安定的にレーザ光を出力することが困難で
ある。
れる半導体レーザ素子61は、経時劣化、温度変化、注入
電流の変化等により、モードホッピング等が生じるた
め、該半導体レーザ素子61から発振される半導体レーザ
の波長は、厳密に選別しても不規則に変化することが知
られている。このため、半導体レーザ素子61から発振さ
れる半導体レーザ光の波長が、YAGロッド63にて高効率
に吸収される波長域からずれてしまい、YAGロッド63か
らの固体レーザ発振効率が変化して、光出力が変動する
おそれがある。第６図（ｂ）に、励起用半導体レーザ素
子61から発振される半導体レーザ光の波長に対するNdド
ープYAGロッド63のレーザ光の発振効率を示す。YAGロッ
ド63は、半導体レーザの波長が、0.809μｍ近傍から少
しでも変動すれば、レーザ光の出力が著しく低下してし
まう。このように、半導体レーザ励起型固体レーザ装置
では、半導体レーザ素子61による半導体レーザの発振波
長がわずかに変動しても、発振効率が低下するため、長
期にわたって安定的にレーザ光を出力することが困難で
ある。
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目
的は、長期にわたって安定的にレーザ光を発振し得る半
導体レーザ励起型固体レーザ装置を提供することにあ
る。
的は、長期にわたって安定的にレーザ光を発振し得る半
導体レーザ励起型固体レーザ装置を提供することにあ
る。
（課題を解決するための手段） 本発明に係る半導体レーザ励起型固体レーザ装置は、半
導体レーザ素子から発振されるレーザ光を固体レーザに
吸収させて、該固体レーザからレーザ光を発振させる半
導体レーザ励起型固体レーザ装置であって、該半導体レ
ーザ素子から発振されるレーザ光の光量を検出する第１
の光検出器と、該半導体レーザ素子から発振されて該固
体レーザの波長吸収特性に対応した波長吸収特性を有す
る媒質を透過したレーザ光の光量を検出する第２の光検
出器と、該両光検出器の検出光量に基づいて、該両検出
光量の差が一定の値以上に保持されるよう、該半導体レ
ーザ素子から発振されるレーザ光の波長を変更する手段
とを具備しており、そのことにより上記目的が達成され
る。
導体レーザ素子から発振されるレーザ光を固体レーザに
吸収させて、該固体レーザからレーザ光を発振させる半
導体レーザ励起型固体レーザ装置であって、該半導体レ
ーザ素子から発振されるレーザ光の光量を検出する第１
の光検出器と、該半導体レーザ素子から発振されて該固
体レーザの波長吸収特性に対応した波長吸収特性を有す
る媒質を透過したレーザ光の光量を検出する第２の光検
出器と、該両光検出器の検出光量に基づいて、該両検出
光量の差が一定の値以上に保持されるよう、該半導体レ
ーザ素子から発振されるレーザ光の波長を変更する手段
とを具備しており、そのことにより上記目的が達成され
る。
（作用） この発明においては、固体レーザにて高効率に吸収され
る波長のレーザ光を半導体レーザ素子から発振し得るよ
うに、半導体レーザ素子が制御されるため、固体レーザ
を高出力にて安定に発振させることができる。
る波長のレーザ光を半導体レーザ素子から発振し得るよ
うに、半導体レーザ素子が制御されるため、固体レーザ
を高出力にて安定に発振させることができる。
また、半導体レーザ素子からの出射レーザ光を直接受け
る第１の光検出器での検出光量と、該出射レーザ光を、
固定レーザの波長吸収特性に対応する特性を有する媒質
を介して受ける第２の光検出器での検出光量との差に基
づいて、これが一定値以上となるよう半導体レーザ素子
の制御を行っているため、上記出射レーザ光の波長変動
に対して応答性よく、半導体レーザ素子の制御を行っ
て、すばやく出射レーザ光の波長を調整することができ
る。
る第１の光検出器での検出光量と、該出射レーザ光を、
固定レーザの波長吸収特性に対応する特性を有する媒質
を介して受ける第２の光検出器での検出光量との差に基
づいて、これが一定値以上となるよう半導体レーザ素子
の制御を行っているため、上記出射レーザ光の波長変動
に対して応答性よく、半導体レーザ素子の制御を行っ
て、すばやく出射レーザ光の波長を調整することができ
る。
（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。
本発明の半導体レーザ励起型固体レーザ装置は、第１図
に示すように、半導体レーザ発振部10と、集光器21と、
YAGロッド22と、反射鏡23とを有する。
に示すように、半導体レーザ発振部10と、集光器21と、
YAGロッド22と、反射鏡23とを有する。
半導体レーザ発振部10は、半導体レーザ光を発振する半
導体レーザ素子11と、該半導体レーザ素子11の発振波長
を制御する。例えば、ペルチエ素子からなる温度調節器
16とを有する。半導体レーザ素子11は、該温度調節器16
上に配設されている。該半導体レーザ素子11の一方の端
面から出射されるレーザ光は、集光器21により集光され
て、YAGロッド22の端面22aに入射される。反射鏡23は、
その反射面が、該YAGロッド22の他方の端面22bに対向し
て配設されている。
導体レーザ素子11と、該半導体レーザ素子11の発振波長
を制御する。例えば、ペルチエ素子からなる温度調節器
16とを有する。半導体レーザ素子11は、該温度調節器16
上に配設されている。該半導体レーザ素子11の一方の端
面から出射されるレーザ光は、集光器21により集光され
て、YAGロッド22の端面22aに入射される。反射鏡23は、
その反射面が、該YAGロッド22の他方の端面22bに対向し
て配設されている。
YAGロッド22における半導体レーザ光が入射される端面2
2aには、該YAGロッド22にて高効率にて吸収される、例
えば0.809μｍの波長のレーザ光を選択的に透過させて
該YAGロッド22から発振されるレーザ光の、例えば1.064
μｍの波長に対して高反射となるコーティング膜が配設
されている。YAGロッド22の他方の端面22bにも、該YAG
ロッド22から発振される1.064μｍの波長のレーザ光を
透過させる透過膜がコーティングされている。反射鏡23
は、該反射鏡23に対向するYAGロッド22端面22bを透過す
るレーザ光の波長と同様の波長（1.064μｍ）のレーザ
光を反射するように、反射面に反射膜がコーティングさ
れている。
2aには、該YAGロッド22にて高効率にて吸収される、例
えば0.809μｍの波長のレーザ光を選択的に透過させて
該YAGロッド22から発振されるレーザ光の、例えば1.064
μｍの波長に対して高反射となるコーティング膜が配設
されている。YAGロッド22の他方の端面22bにも、該YAG
ロッド22から発振される1.064μｍの波長のレーザ光を
透過させる透過膜がコーティングされている。反射鏡23
は、該反射鏡23に対向するYAGロッド22端面22bを透過す
るレーザ光の波長と同様の波長（1.064μｍ）のレーザ
光を反射するように、反射面に反射膜がコーティングさ
れている。
このような構成により、YAGロッド22の半導体レーザ光
入射端面22aと、反射鏡23の反射面とにより共振器を形
成している。そして、該YAGロッド22に入射される0.809
μｍの波長のレーザ光が該YAGロッド22により高効率に
吸収されるため、該YAGロッド22からは波長1.064μｍの
レーザ光が高効率に発振される。
入射端面22aと、反射鏡23の反射面とにより共振器を形
成している。そして、該YAGロッド22に入射される0.809
μｍの波長のレーザ光が該YAGロッド22により高効率に
吸収されるため、該YAGロッド22からは波長1.064μｍの
レーザ光が高効率に発振される。
半導体レーザ発振部10には、半導体レーザ素子11からYA
Gロッド22配設方向とは反対方向（後方）へ出射される
半導体レーザ光の一部を受光する、例えば、シリコンを
用いたpinホトダイオードでなる光検出器12が、支持台1
5上に配設されている。また、該光検出器12が配設され
た支持台15上には、pinホトダイオードでなる光検出器1
3が該光検出器12に並設または一体形成されている。該
光検出器13の受光面には、YAGロッド22と同材質であっ
て、該YAGロッド22と同様の波長吸収特性を有するレー
ザ媒質でなる透光板14が配設されている。半導体レーザ
素子11から後方へ出射される半導体レーザ光の一部は、
該光検出器13の受光面上に配設された該透光板14を介し
て、該光検出器13に照射された。
Gロッド22配設方向とは反対方向（後方）へ出射される
半導体レーザ光の一部を受光する、例えば、シリコンを
用いたpinホトダイオードでなる光検出器12が、支持台1
5上に配設されている。また、該光検出器12が配設され
た支持台15上には、pinホトダイオードでなる光検出器1
3が該光検出器12に並設または一体形成されている。該
光検出器13の受光面には、YAGロッド22と同材質であっ
て、該YAGロッド22と同様の波長吸収特性を有するレー
ザ媒質でなる透光板14が配設されている。半導体レーザ
素子11から後方へ出射される半導体レーザ光の一部は、
該光検出器13の受光面上に配設された該透光板14を介し
て、該光検出器13に照射された。
第２図は、本発明の半導体レーザ素子励起型固体レーザ
装置の制御系のブロック図である。半導体レーザ素子11
から出射されるレーザ光は、集光器21を介してYAGロッ
ド22に入射されて、該YAGロッド22からは所定波長のレ
ーザ光が出射される。このとき、半導体レーザ素子11か
ら出射される半導体レーザ光は、該半導体レーザ素子11
の後方に配設された光検出器12に直接照射されるととも
に、YAGロッド22と同質であって同様の光吸収波長特性
を有する透光板14を介して光検出器13にも照射される。
各光検出器12および光検出器13は、それぞれの受光面に
て受光される光量に対応した電気信号を出力し、半導体
レーザ光が直接照射される一方の光検出器12の出力は、
増幅器31により増幅されて、第１比較器33および第２比
較器34のそれぞれの一方の入力端子に入力されている。
また、透光板14を介して半導体レーザ光が照射される他
方の光検出器13の出力は、増幅器32により増幅されて、
第２比較器34の他方の入力端子に与えられている。第１
比較器33の他方の入力端子には、基準信号発生器35から
発せられる基準信号が入力されている。第１比較器33の
出力は、半導体レーザ素子11の駆動回路17に与えられて
いる。該駆動回路17は、該半導体レーザ素子11が所定の
光出力にてレーザ光を出力するように制御する。第２比
較器34の出力は、半導体レーザ素子11の温度を調節して
該半導体レーザ素子11から発振されるレーザ光の波長を
制御する温度調節器16に与えられている。
装置の制御系のブロック図である。半導体レーザ素子11
から出射されるレーザ光は、集光器21を介してYAGロッ
ド22に入射されて、該YAGロッド22からは所定波長のレ
ーザ光が出射される。このとき、半導体レーザ素子11か
ら出射される半導体レーザ光は、該半導体レーザ素子11
の後方に配設された光検出器12に直接照射されるととも
に、YAGロッド22と同質であって同様の光吸収波長特性
を有する透光板14を介して光検出器13にも照射される。
各光検出器12および光検出器13は、それぞれの受光面に
て受光される光量に対応した電気信号を出力し、半導体
レーザ光が直接照射される一方の光検出器12の出力は、
増幅器31により増幅されて、第１比較器33および第２比
較器34のそれぞれの一方の入力端子に入力されている。
また、透光板14を介して半導体レーザ光が照射される他
方の光検出器13の出力は、増幅器32により増幅されて、
第２比較器34の他方の入力端子に与えられている。第１
比較器33の他方の入力端子には、基準信号発生器35から
発せられる基準信号が入力されている。第１比較器33の
出力は、半導体レーザ素子11の駆動回路17に与えられて
いる。該駆動回路17は、該半導体レーザ素子11が所定の
光出力にてレーザ光を出力するように制御する。第２比
較器34の出力は、半導体レーザ素子11の温度を調節して
該半導体レーザ素子11から発振されるレーザ光の波長を
制御する温度調節器16に与えられている。
半導体レーザ素子11から後方へ出射されたレーザ光は、
各光検出器12および13に受光されるが、一方の光検出器
12は、半導体レーザ素子11から発振されるレーザ光を直
接受光し、該光検出器12は、その受光量に対応した信号
を出力する。そして、該光検出器12が受光したレーザ光
量に対応した信号が、増幅器31により増幅されて第１比
較器33に与えられ該第１比較器33にて、基準信号発生器
35により予め設定された基準値と比較される。そして、
該光検出器12によるレーザ光受光量がその基準値以下に
なった場合には、該第１比較器33は半導体レーザ素子11
の駆動回路17に所定信号を出力し、半導体レーザ素子11
が所定の出力にてレーザ光を出力するように該駆動回路
17を制御する。
各光検出器12および13に受光されるが、一方の光検出器
12は、半導体レーザ素子11から発振されるレーザ光を直
接受光し、該光検出器12は、その受光量に対応した信号
を出力する。そして、該光検出器12が受光したレーザ光
量に対応した信号が、増幅器31により増幅されて第１比
較器33に与えられ該第１比較器33にて、基準信号発生器
35により予め設定された基準値と比較される。そして、
該光検出器12によるレーザ光受光量がその基準値以下に
なった場合には、該第１比較器33は半導体レーザ素子11
の駆動回路17に所定信号を出力し、半導体レーザ素子11
が所定の出力にてレーザ光を出力するように該駆動回路
17を制御する。
これに対し、他方の光検出器13に受光されるレーザ光
は、YAGロッド22と同材質であって該YAGロッド22と同様
の光吸収特性を有した透光板14を透過するため、該透光
板14によりそのレーザ光の一部が吸収される。従って、
半導体レーザ素子11から発振されるレーザ光の波長が、
YAGロッド22により高効率に吸収される場合には、該YAG
ロッド22と同質の透光板14によっても高効率にて吸収さ
れるため、該光検出器13にて受光されるレーザ光量が減
少する。反対に、半導体レーザ素子11から発振されるレ
ーザ光の波長が、YAGロッド22により高効率にて吸収さ
れる波長域からずれると、該YAGロッド22にて吸収され
るレーザ光量が減少するため、透光板14にて吸収される
レーザ光量が減少し、該光検出器13が受光するレーザ光
量が増加する。
は、YAGロッド22と同材質であって該YAGロッド22と同様
の光吸収特性を有した透光板14を透過するため、該透光
板14によりそのレーザ光の一部が吸収される。従って、
半導体レーザ素子11から発振されるレーザ光の波長が、
YAGロッド22により高効率に吸収される場合には、該YAG
ロッド22と同質の透光板14によっても高効率にて吸収さ
れるため、該光検出器13にて受光されるレーザ光量が減
少する。反対に、半導体レーザ素子11から発振されるレ
ーザ光の波長が、YAGロッド22により高効率にて吸収さ
れる波長域からずれると、該YAGロッド22にて吸収され
るレーザ光量が減少するため、透光板14にて吸収される
レーザ光量が減少し、該光検出器13が受光するレーザ光
量が増加する。
第２比較器34には、各光検出器12および13の出力が与え
られており、該第２比較器34は両ダイオード12および13
の出力信号を比較する。そして、両光検出器12および13
が受光するレーザ光量の差が所定値以下に小さくなった
ことを、該第２比較器34が捉えると、該第２比較器34
は、温度調整器16に所定信号を出力し、半導体レーザ素
子11から出力されるレーザ光の波長が最適になるように
該温度調節器16を制御する。
られており、該第２比較器34は両ダイオード12および13
の出力信号を比較する。そして、両光検出器12および13
が受光するレーザ光量の差が所定値以下に小さくなった
ことを、該第２比較器34が捉えると、該第２比較器34
は、温度調整器16に所定信号を出力し、半導体レーザ素
子11から出力されるレーザ光の波長が最適になるように
該温度調節器16を制御する。
このように本実施例では、半導体レーザ素子11からは、
YAGロッド22により高効率に吸収される波長のレーザ光
が出力され、該YAGロッド22からは、レーザ光が高効率
に励起されて高出力のレーザ光が発振される。
YAGロッド22により高効率に吸収される波長のレーザ光
が出力され、該YAGロッド22からは、レーザ光が高効率
に励起されて高出力のレーザ光が発振される。
また、半導体レーザ素子11からの出射レーザ光を直接受
ける光検出器12での検出光量と、該出射レーザ光を、YA
Gロッド22と同質の透光板14を介して受ける光検出器13
での検出光量との差に基づいて、これが一定値以上とな
るよう半導体レーザ素子11の制御を行っているため、上
記出射レーザ光の波長変動に対して応答性よく、半導体
レーザ素子11の制御を行って、すばやく出射レーザ光の
波長を調整することができる。
ける光検出器12での検出光量と、該出射レーザ光を、YA
Gロッド22と同質の透光板14を介して受ける光検出器13
での検出光量との差に基づいて、これが一定値以上とな
るよう半導体レーザ素子11の制御を行っているため、上
記出射レーザ光の波長変動に対して応答性よく、半導体
レーザ素子11の制御を行って、すばやく出射レーザ光の
波長を調整することができる。
なお、本実施例では、半導体レーザ素子11の発振波長
を、ペルチエ素子を用いた温度制御器16により制御する
構成としたが、このような構成に限らず、例えば、複合
共振器型半導体レーザ素子11の共振モードを制御して波
長を変更するようにしてもよい。また、半導体レーザ素
子11に変調信号を重畳し、光検出器13の受光信号を位相
同期検波することにより、YAGロッド22の高効率吸収波
長に波長を同調させるようにしてもよい。この場合に
は、制御性が一層向上する。
を、ペルチエ素子を用いた温度制御器16により制御する
構成としたが、このような構成に限らず、例えば、複合
共振器型半導体レーザ素子11の共振モードを制御して波
長を変更するようにしてもよい。また、半導体レーザ素
子11に変調信号を重畳し、光検出器13の受光信号を位相
同期検波することにより、YAGロッド22の高効率吸収波
長に波長を同調させるようにしてもよい。この場合に
は、制御性が一層向上する。
第３図は本発明の半導体レーザ励起型固体レーザ装置に
おける半導体レーザ発振部10の他の実施例の概略構成図
である。本実施例の半導体レーザ発振部10は、温度制御
器16上に配設された半導体レーザ素子11から後方へ出射
されるレーザ光をそれぞれ受光する三つの光検出器41、
42、43を有する。二つの光検出器42および43は、それぞ
れの受光面に、YAGロッド22と同質のレーザ媒質でなる
透光板44および45が配設されており、各透光板44および
45の表面には、所定の波長を選択的に透過させる波長選
択コーティング膜46および47がコーティングされてい
る。各コーティング膜46および47は、透過し得る波長の
中心値が若干異なっている。他の光検出器41は、受光面
にはこのような透光板は配設されていない。そして、各
光検出器41、42および43が受光するレーザ光量に基づい
て温度制御器16が制御される構成になっている。本実施
例の場合には、前記実施例よりも一層高精度で波長制御
が行われる。
おける半導体レーザ発振部10の他の実施例の概略構成図
である。本実施例の半導体レーザ発振部10は、温度制御
器16上に配設された半導体レーザ素子11から後方へ出射
されるレーザ光をそれぞれ受光する三つの光検出器41、
42、43を有する。二つの光検出器42および43は、それぞ
れの受光面に、YAGロッド22と同質のレーザ媒質でなる
透光板44および45が配設されており、各透光板44および
45の表面には、所定の波長を選択的に透過させる波長選
択コーティング膜46および47がコーティングされてい
る。各コーティング膜46および47は、透過し得る波長の
中心値が若干異なっている。他の光検出器41は、受光面
にはこのような透光板は配設されていない。そして、各
光検出器41、42および43が受光するレーザ光量に基づい
て温度制御器16が制御される構成になっている。本実施
例の場合には、前記実施例よりも一層高精度で波長制御
が行われる。
第４図では、本発明の半導体レーザ励起型固体レーザ装
置のさらに他の実施例の概略構成図である。本実施例で
は、第１図に示す実施例の半導体レーザ発振部10と同様
の構成の多数の半導体レーザ発振部51、51、…が配設さ
れている。各半導体レーザ発振部51は、それぞれ光ファ
イバ52を介して光学系53に与えられており、該光学系53
は半導体レーザ発振部51から発振されるレーザ光をYAG
ロッド54の一方の端面近傍部に集光している。該YAGロ
ッド54の他方の端面には、レンズ55が対向配設されてお
り、該レンズ55にKTP等の非線形光学結晶56を介して、
反射鏡57が対向して配設されている。本実施例では、各
半導体レーザ発振部51から発振されたレーザ光により、
YAGロッド54にYAGレーザが励起され、該YAGレーザが非
線形結晶56内を伝播する間に、該非線形光学結晶56の非
線形光学効果により、YAGレーザの第２高調波が発振さ
れる。これにより、例えば、緑色のレーザ光が得られ
る。
置のさらに他の実施例の概略構成図である。本実施例で
は、第１図に示す実施例の半導体レーザ発振部10と同様
の構成の多数の半導体レーザ発振部51、51、…が配設さ
れている。各半導体レーザ発振部51は、それぞれ光ファ
イバ52を介して光学系53に与えられており、該光学系53
は半導体レーザ発振部51から発振されるレーザ光をYAG
ロッド54の一方の端面近傍部に集光している。該YAGロ
ッド54の他方の端面には、レンズ55が対向配設されてお
り、該レンズ55にKTP等の非線形光学結晶56を介して、
反射鏡57が対向して配設されている。本実施例では、各
半導体レーザ発振部51から発振されたレーザ光により、
YAGロッド54にYAGレーザが励起され、該YAGレーザが非
線形結晶56内を伝播する間に、該非線形光学結晶56の非
線形光学効果により、YAGレーザの第２高調波が発振さ
れる。これにより、例えば、緑色のレーザ光が得られ
る。
なお、上記各実施例では、端面励起型のYAGロッドを用
いた半導体レーザ励起型固体レーザ装置について説明し
たが、本発明の半導体レーザ励起型固体レーザ装置は、
このような実施例に限定されるものではなく、例えば、
固体レーザの励起がいわゆるサイドポンプ型であっても
よい。また、励起されるレーザ光もYAGレーザに限定さ
れず、YLF、YVO4、YSGG等の固体レーザであってもよ
い。発振波長が1.064μｍ以外のYAGレーザであってもよ
い。
いた半導体レーザ励起型固体レーザ装置について説明し
たが、本発明の半導体レーザ励起型固体レーザ装置は、
このような実施例に限定されるものではなく、例えば、
固体レーザの励起がいわゆるサイドポンプ型であっても
よい。また、励起されるレーザ光もYAGレーザに限定さ
れず、YLF、YVO4、YSGG等の固体レーザであってもよ
い。発振波長が1.064μｍ以外のYAGレーザであってもよ
い。
第１図に示す実施例において、NdドープのYAGロッド22
に替えてNdドープのYVO4ロッドを用い、光検出器13の受
光面に、NdドープのYAGロッドと同質のレーザ媒質でな
る透光板14を配設する構成としてもよい。この場合に
は、第６図（ｂ）のグラフに示すように、NdドープのYA
Gロッドの吸収波長スペクトルがNdドープのYVO4ロツド
の吸収波長スペクトルよりも狭いために、半導体レーザ
素子11から発振されるレーザ光の波長が、YVO4ロッドに
より確実に吸収されるように、該半導体レーザ素子11を
一層高精度で制御することができる。
に替えてNdドープのYVO4ロッドを用い、光検出器13の受
光面に、NdドープのYAGロッドと同質のレーザ媒質でな
る透光板14を配設する構成としてもよい。この場合に
は、第６図（ｂ）のグラフに示すように、NdドープのYA
Gロッドの吸収波長スペクトルがNdドープのYVO4ロツド
の吸収波長スペクトルよりも狭いために、半導体レーザ
素子11から発振されるレーザ光の波長が、YVO4ロッドに
より確実に吸収されるように、該半導体レーザ素子11を
一層高精度で制御することができる。
半導体レーザ素子は戻り光により発振波長が変化するこ
とが知られているが、本発明の半導体レーザ励起型固体
レーザ装置においては、100〜600MHzの高周波を重畳し
て半導体レーザ素子を駆動しスペクトル幅を広げること
によりコヒーレント長を減じる方法を併用する構成とし
てもよい。
とが知られているが、本発明の半導体レーザ励起型固体
レーザ装置においては、100〜600MHzの高周波を重畳し
て半導体レーザ素子を駆動しスペクトル幅を広げること
によりコヒーレント長を減じる方法を併用する構成とし
てもよい。
（発明の効果） 本発明の半導体レーザ励起型固体レーザ装置は、このよ
うに、固体レーザにて高効率に吸収される波長のレーザ
光を半導体レーザ素子から発振し得るように、該半導体
レーザ素子が制御されるため、固体レーザを高出力にて
安定的に発振し得る。
うに、固体レーザにて高効率に吸収される波長のレーザ
光を半導体レーザ素子から発振し得るように、該半導体
レーザ素子が制御されるため、固体レーザを高出力にて
安定的に発振し得る。
また、半導体レーザ素子からの出射レーザ光を直接受け
る第１の光検出器での検出光量と、該出射レーザ光を、
固定レーザの波長吸収特性に対応する特性を有する媒質
を介して受ける第２の光検出器での検出光量との差に基
づいて、これが一定値以上となるよう半導体レーザ素子
の制御を行っているため、上記出射レーザ光の波長変動
に対して応答性よく、半導体レーザ素子の制御を行っ
て、すばやく出射レーザ光の波長を調整することができ
る。
る第１の光検出器での検出光量と、該出射レーザ光を、
固定レーザの波長吸収特性に対応する特性を有する媒質
を介して受ける第２の光検出器での検出光量との差に基
づいて、これが一定値以上となるよう半導体レーザ素子
の制御を行っているため、上記出射レーザ光の波長変動
に対して応答性よく、半導体レーザ素子の制御を行っ
て、すばやく出射レーザ光の波長を調整することができ
る。
第１図は本発明の半導体レーザ励起型固体レーザ装置の
一例を示す概略構成図、第２図はその制御系のブロック
図、第３図は本発明の半導体レーザ励起型固体レーザ装
置における半導体レーザ発振部の他の実施例を示す概略
構成図、第４図は本発明の半導体レーザ励起型固体レー
ザ装置のさらに他の実施例の概略構成図、第５図は従来
の半導体レーザ励起型固体レーザ装置の概略構成図、第
６図（ａ）は、YAGレーザの波長吸収特性を示すグラ
フ、第６図（ｂ）は励起用レーザ光の波長と固体レーザ
の光出力の相対値との関係を示すグラフである。 10……半導体レーザ発振部、11……半導体レーザ素子、
12,13……光検出器、14……透光板、16……温度制御
器、17……駆動回路、22……YAGロッド、23……反射
鏡。
一例を示す概略構成図、第２図はその制御系のブロック
図、第３図は本発明の半導体レーザ励起型固体レーザ装
置における半導体レーザ発振部の他の実施例を示す概略
構成図、第４図は本発明の半導体レーザ励起型固体レー
ザ装置のさらに他の実施例の概略構成図、第５図は従来
の半導体レーザ励起型固体レーザ装置の概略構成図、第
６図（ａ）は、YAGレーザの波長吸収特性を示すグラ
フ、第６図（ｂ）は励起用レーザ光の波長と固体レーザ
の光出力の相対値との関係を示すグラフである。 10……半導体レーザ発振部、11……半導体レーザ素子、
12,13……光検出器、14……透光板、16……温度制御
器、17……駆動回路、22……YAGロッド、23……反射
鏡。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザ素子から発振されるレーザ光
を固体レーザに吸収させて、該固体レーザからレーザ光
を発振させる半導体レーザ励起型固体レーザ装置であっ
て、 該半導体レーザ素子から発振されるレーザ光の光量を検
出する第１の光検出器と、 該半導体レーザ素子から発振されて該固体レーザの波長
吸収特性に対応した波長吸収特性を有する媒質を透過し
たレーザ光の光量を検出する第２の光検出器と、 該両光検出器の検出光量に基づいて、該両検出光量の差
が一定の値以上に保持されるよう、該半導体レーザ素子
から発振されるレーザ光の波長を変更する手段と、 を具備する半導体レーザ励起型固体レーザ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077824A JPH0797675B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 半導体レーザ励起型固体レーザ装置 |
| US07/500,039 US5025449A (en) | 1989-03-28 | 1990-03-27 | Optical pumping-type solid-state laser apparatus with a semiconductor laser device |
| DE90303289T DE69002849T2 (de) | 1989-03-28 | 1990-03-28 | Optisch gepumpte Festkörper-Laservorrichtung mit einer Halbleiter-Laservorrichtung. |
| EP90303289A EP0390525B1 (en) | 1989-03-28 | 1990-03-28 | An optical pumping-type solid-state laser apparatus with a semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077824A JPH0797675B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 半導体レーザ励起型固体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02254777A JPH02254777A (ja) | 1990-10-15 |
| JPH0797675B2 true JPH0797675B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=13644792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1077824A Expired - Fee Related JPH0797675B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 半導体レーザ励起型固体レーザ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5025449A (ja) |
| EP (1) | EP0390525B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0797675B2 (ja) |
| DE (1) | DE69002849T2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5008890A (en) * | 1990-05-01 | 1991-04-16 | Hughes Aircraft Company | Red, green, blue upconversion laser pumped by single wavelength infrared laser source |
| US5212710A (en) * | 1990-07-19 | 1993-05-18 | Sony Corporation | Laser light beam synthesizing apparatus |
| JPH0485978A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-18 | Sony Corp | 端面励起型固体レーザー発振器 |
| DE4208858A1 (de) * | 1992-03-19 | 1993-09-23 | Sel Alcatel Ag | Faseroptischer verstaerker mit regelung der pumplicht-wellenlaenge |
| FR2738578B1 (fr) * | 1995-09-08 | 1997-10-10 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif a microtete photoionique autocommandee par laser |
| JP3290345B2 (ja) * | 1996-03-27 | 2002-06-10 | 三菱電機株式会社 | 光励起固体レーザ増幅装置、光励起固体レーザ装置、および固体レーザ励起方法 |
| US5926495A (en) * | 1997-08-04 | 1999-07-20 | Litton Systems, Inc. | Laser diode pump wavelength sensing and control apparatus and method |
| JP2001257419A (ja) | 2000-03-10 | 2001-09-21 | Nec Corp | 波長安定化レーザモジュール |
| JP4656614B2 (ja) | 2000-12-18 | 2011-03-23 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 波長安定化ユニット及び波長安定化レーザモジュール |
| GB2484334A (en) * | 2010-10-07 | 2012-04-11 | Oclaro Technology Ltd | Semiconductor laser device and method for stabilising the wavelength of a semiconductor laser device |
| GB2497107B (en) * | 2011-11-30 | 2014-01-08 | Thales Holdings Uk Plc | Laser pumping system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0001714B1 (en) * | 1977-10-26 | 1984-03-21 | The Post Office | Control apparatus for a semi-conductor laser device |
| US4450565A (en) * | 1982-08-23 | 1984-05-22 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Spectrally stabilized laser |
| JPS60117695A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-25 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ光源装置 |
| SE8401773L (sv) * | 1984-03-30 | 1985-10-01 | Boh Optical Ab | Frekvens- och effektreglering hos laserdioder |
| US4701928A (en) * | 1985-10-02 | 1987-10-20 | Board Of Trustees, Leland J. Stanford University | Diode laser pumped co-doped laser |
| US4719631A (en) * | 1986-01-10 | 1988-01-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Conductively cooled laser diode array pumped laser |
| JPH01246884A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-02 | Toshiba Corp | ダイオードレーザ励起レーザ発振装置 |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP1077824A patent/JPH0797675B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-27 US US07/500,039 patent/US5025449A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-28 DE DE90303289T patent/DE69002849T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-28 EP EP90303289A patent/EP0390525B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5025449A (en) | 1991-06-18 |
| EP0390525A3 (en) | 1991-06-12 |
| EP0390525B1 (en) | 1993-08-25 |
| DE69002849D1 (de) | 1993-09-30 |
| EP0390525A2 (en) | 1990-10-03 |
| DE69002849T2 (de) | 1993-12-23 |
| JPH02254777A (ja) | 1990-10-15 |
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