JP2000307180A - Semiconductor laser stimulating solid-state laser - Google Patents

Semiconductor laser stimulating solid-state laser

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JP2000307180A
JP2000307180A JP11113570A JP11357099A JP2000307180A JP 2000307180 A JP2000307180 A JP 2000307180A JP 11113570 A JP11113570 A JP 11113570A JP 11357099 A JP11357099 A JP 11357099A JP 2000307180 A JP2000307180 A JP 2000307180A
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Japan
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laser
crystal
solid
semiconductor laser
state laser
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JP11113570A
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Japanese (ja)
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Yoji Okazaki
洋二 岡崎
Hiroaki Hiuga
浩彰 日向
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor laser stimulating solid-state laser which is capable of preventing its oscillation laser beam from being deformed in cross section by a method wherein an Nd:YVO4 crystal used as the solid-state laser is prescribed in Nd content. SOLUTION: A semiconductor laser stimulating solid-state laser is of c-axis absorption and c-axis oscillation type, where a laser crystal such as an Nd:YVO4 crystal of small thermal conductivity coefficient is used, a thermal lens effect is generated when an exciting power is increased, and an oscillation laser beam is deformed in cross section. Then, when Nd added to an Nd:YVO4 crystal is reduced to 0.7 at.% in content, the absorption coefficient of the laser crystal is reduced to below 28 cm-1, so that a thermal lens effect is restrained, and a laser beam emitted from the solidstate laser crystal is prevented from being deformed in cross section. A thermal lens effect can be more restrained with a reduction of an Nd content in an Nd:YVO4 crystal, but when a Nd content is smaller than 0.4 at.%, a single vertical mode is deteriorated, so that an Nd content is set larger than 0.4 at.%. Therefore, an Nd content is set more than 0.4 but below 0.7 at.%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体レーザー媒質
としてNd:YVO4 結晶を用いた半導体レーザー励起
固体レーザーに関し、特に詳細には、高出力化した際に
熱レンズ効果によって発振光のビーム断面形状が変形し
てしまうことを防止した半導体レーザー励起固体レーザ
ーに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, Nd as the solid laser medium: relates YVO 4 laser diode pumped solid-state laser using the crystal, and more particularly to a beam cross section of oscillation light upon high output by the thermal lens effect The present invention relates to a semiconductor laser-excited solid-state laser whose shape is prevented from being deformed.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば特開平7−302946号に示さ
れるように、ネオジウム等の希土類が添加された固体レ
ーザー結晶を半導体レーザーによって励起する固体レー
ザーが公知となっている。
2. Description of the Related Art As disclosed in, for example, JP-A-7-302946, a solid-state laser in which a solid-state laser crystal to which a rare earth element such as neodymium is added is excited by a semiconductor laser is known.

【0003】この半導体レーザー励起固体レーザーにお
いては、固体レーザー結晶としてNd:YVO4 結晶が
用いられることも多く、その場合従来は、Nd:YVO
4 結晶を、そのc軸が励起光の直線偏光方向と平行にな
る向きに配置して(いわゆるc軸吸収)、固体レーザー
発振光の直線偏光方向をこのc軸と平行な向きに設定
(いわゆるc軸発振)していた。
In this semiconductor laser pumped solid-state laser, an Nd: YVO 4 crystal is often used as a solid-state laser crystal.
The four crystals are arranged so that their c-axis is parallel to the direction of the linear polarization of the excitation light (so-called c-axis absorption), and the direction of the linear polarization of the solid-state laser oscillation light is set to the direction parallel to this c-axis (the so-called c-axis). c-axis oscillation).

【0004】すなわち、下の(表1)に示すようにN
d:YVO4 結晶では、a軸吸収とするよりもc軸吸収
とした場合の方が励起光の吸収係数が大きいことから、
必然的にこのような方式が採用されて来た。
That is, as shown in Table 1 below,
In the case of d: YVO 4 crystal, the absorption coefficient of excitation light is larger in the case of c-axis absorption than in the case of a-axis absorption.
Inevitably, such a method has been adopted.

【0005】[0005]

【表1】 [Table 1]

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このNd:
YVO4 結晶を用いたc軸吸収、c軸発振の従来の半導
体レーザー励起固体レーザーにおいては、固体レーザー
の高出力化の要望に応えるために1W〜3W程度の高出
力の半導体レーザーを用いて励起パワーを高めると、固
体レーザー発振光のビーム断面形状が楕円状等に変形し
やすいという問題が認められる。
However, this Nd:
C axis absorbed with YVO 4 crystal, in the conventional semiconductor laser pumped solid state laser of c-axis oscillation excitation using a semiconductor laser of high output of about 1W~3W in order to meet the demand for higher output of the solid-state laser When the power is increased, there is a problem that the beam cross-sectional shape of the solid-state laser oscillation light is easily deformed into an elliptical shape or the like.

【0007】本発明は上記の事情に鑑み、Nd:YVO
4 結晶を用いた半導体レーザー励起固体レーザーにおい
て、発振光のビーム断面形状が変形することを防止する
ことを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been developed in consideration of Nd: YVO.
An object of the present invention is to prevent a beam cross-sectional shape of oscillation light from being deformed in a semiconductor laser pumped solid-state laser using four crystals.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体レー
ザー励起固体レーザーは、前述したように半導体レーザ
ーから発せられたレーザー光によりNd:YVO4 結晶
を励起するc軸吸収、c軸発振の半導体レーザー励起固
体レーザーにおいて、Nd:YVO4 結晶として、Nd
の添加量が0.4at%以上0.7at%未満のもの、
特に好ましくは0.5at%のものが用いられたことを
特徴とするものである。
The semiconductor laser pumped solid-state laser according to the present invention is, as described above, a c-axis absorbing and c-axis oscillating semiconductor laser that excites a Nd: YVO 4 crystal with a laser beam emitted from the semiconductor laser. In a pumped solid-state laser, Nd: YVO 4
With an addition amount of 0.4 at% or more and less than 0.7 at%,
Particularly preferably, 0.5 at% is used.

【0009】なお、レーザー媒質として従来用いられて
きたNd:YVO4 結晶は、すべてNdの添加量が1.
0at%以上のものであり、本発明のようにNd添加量
が低いNd:YVO4 結晶が用いられることはなかっ
た。
The Nd: YVO 4 crystal conventionally used as a laser medium has an Nd content of 1.0%.
The Nd: YVO 4 crystal having a content of 0 at% or more and having a low added amount of Nd as in the present invention was not used.

【0010】また本発明は、前述したように半導体レー
ザーの出力が1W以上であって、熱レンズ効果が生じや
すい場合に適用されると特に効果的である。
The present invention is particularly effective when applied when the output of the semiconductor laser is 1 W or more and the thermal lens effect easily occurs as described above.

【0011】[0011]

【発明の効果】本発明者は、固体レーザー発振光のビー
ム断面形状が変形してしまうという従来装置の問題は、
Nd:YVO4 結晶のように熱伝導係数が小さいレーザ
ー結晶においては、励起パワーを高くすると熱レンズ効
果が生じることに起因していることを見出した。
According to the present invention, the problem of the conventional device that the beam cross-sectional shape of the solid-state laser oscillation light is deformed is as follows.
It has been found that, in a laser crystal having a small thermal conductivity coefficient, such as a Nd: YVO 4 crystal, a higher excitation power causes a thermal lens effect.

【0012】そこで、Nd:YVO4 結晶のNd添加量
を0.7at%未満と少なくしておくと、前述の(表
1)から明かなように吸収係数が28cm-1 未満と小
さくなることから熱レンズ効果が抑制され、固体レーザ
ー発振光のビーム断面形状が変形してしまうことを防止
できる。
Therefore, if the amount of Nd added to the Nd: YVO 4 crystal is reduced to less than 0.7 at%, the absorption coefficient decreases to less than 28 cm −1 as is apparent from Table 1 above. The thermal lens effect is suppressed, and it is possible to prevent the beam cross-sectional shape of the solid-state laser oscillation light from being deformed.

【0013】熱レンズ効果を抑制する上では、Nd:Y
VO4 結晶のNd添加量は少ないほど良いが、0.4a
t%よりも少なくすると、単一縦モード性が損なわれる
ことが判明した。そこで本発明において、最も望ましく
は、Nd:YVO4 結晶のNd添加量を0.4at%と
する。
For suppressing the thermal lens effect, Nd: Y
The smaller the amount of Nd added to the VO 4 crystal, the better, but 0.4a
It has been found that when it is less than t%, the single longitudinal mode property is impaired. Therefore, in the present invention, most preferably, the amount of Nd added to the Nd: YVO 4 crystal is 0.4 at%.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】<第1実施形態>図1は、本発明の第1の
実施形態による半導体レーザー励起固体レーザーを示す
ものである。この半導体レーザー励起固体レーザーは、
励起光としてのレーザービーム10を発する半導体レーザ
ー11と、発散光である上記レーザービーム10を平行光化
するコリメーターレンズ12と、平行光となったレーザー
ビーム10を集光する集光レンズ13と、ネオジウム(N
d)がドープされた固体レーザー媒質であるYVO4
晶(Nd:YVO4 結晶)14と、このNd:YVO4
晶14の前方側(図中右方側)に配された共振器ミラー15
と、この共振器ミラー15とNd:YVO4 結晶14との間
に配されたエタロン18とを有している。
<First Embodiment> FIG. 1 shows a semiconductor laser-pumped solid-state laser according to a first embodiment of the present invention. This semiconductor laser pumped solid-state laser
A semiconductor laser 11 that emits a laser beam 10 as excitation light, a collimator lens 12 that parallelizes the laser beam 10 that is divergent light, and a condenser lens 13 that collects the laser beam 10 that has become parallel light. , Neodymium (N
d) A YVO 4 crystal (Nd: YVO 4 crystal) 14 which is a solid-state laser medium doped with, and a resonator mirror 15 disposed on the front side (right side in the figure) of the Nd: YVO 4 crystal 14
And an etalon 18 disposed between the resonator mirror 15 and the Nd: YVO 4 crystal 14.

【0016】半導体レーザー11は発光幅が200μm
で、出力2Wのものであり、そこから発せられた波長80
9 nmのレーザービーム10は集光レンズ13により集光さ
れて、収束ビーム径が130μmの状態でNd:YVO
4 結晶14を励起する。
The semiconductor laser 11 has an emission width of 200 μm.
With a power of 2 W and a wavelength of 80 emitted from it.
A 9 nm laser beam 10 is condensed by a condensing lens 13 and has a convergent beam diameter of 130 μm and is Nd: YVO.
4 Excite the crystal 14.

【0017】一方Nd:YVO4 結晶14はNdが0.5
at%ドープされたもので、縦3mm×横3mm×厚さ
1mmに形成されている。このNd:YVO4 結晶14
は、レーザービーム10によってネオジウムイオンが励起
されることにより、波長1064nmの光を発する。そし
て、Nd:YVO4 結晶14の後方端面14aと共振器ミラ
ー15のミラー面15aとで構成される共振器によりレーザ
ー発振が引き起こされて、波長1064nmの固体レーザー
ビーム20が得られる。この固体レーザービーム20は、エ
タロン18の作用により単一縦モード化される。
On the other hand, the Nd: YVO 4 crystal 14 has an Nd of 0.5
It is doped at at% and has a length of 3 mm × width of 3 mm × thickness of 1 mm. This Nd: YVO 4 crystal 14
Emits light having a wavelength of 1064 nm when neodymium ions are excited by the laser beam 10. Laser oscillation is caused by the resonator constituted by the rear end face 14a of the Nd: YVO 4 crystal 14 and the mirror face 15a of the resonator mirror 15, and a solid laser beam 20 having a wavelength of 1064 nm is obtained. This solid-state laser beam 20 is converted into a single longitudinal mode by the action of the etalon 18.

【0018】なおNd:YVO4 結晶14は、そのc軸が
レーザービーム10の直線偏光方向(紙面に平行な方向)
と平行になる向きに配置されているので、この半導体レ
ーザー励起固体レーザーは、c軸吸収、c軸発振とな
る。
The c-axis of the Nd: YVO 4 crystal 14 has the direction of linear polarization of the laser beam 10 (the direction parallel to the paper).
The semiconductor laser-excited solid-state laser has c-axis absorption and c-axis oscillation.

【0019】ここで本装置においてはNd:YVO4
晶14として、Ndドープ量が0.5at%で吸収係数が
20cm-1 と比較的小さいものを用いているため、熱
レンズ効果が抑制されるようになる。そこで、半導体レ
ーザー11の出力を上述の通り2Wと比較的高くしても、
固体レーザービーム20のビーム断面形状が楕円状等に変
形してしまうことを防止できる。なお固体レーザービー
ム20のビーム径は、約200μmであった。他方、固体
レーザー出力も600mWと十分に高く、かつ完全な単
一縦モード化が実現された。
In this apparatus, since the Nd: YVO 4 crystal 14 has a relatively small Nd doping amount of 0.5 at% and an absorption coefficient of 20 cm −1 , the thermal lens effect is suppressed. Become like Therefore, even if the output of the semiconductor laser 11 is relatively high as 2 W as described above,
The beam cross-sectional shape of the solid-state laser beam 20 can be prevented from being deformed into an elliptical shape or the like. The beam diameter of the solid laser beam 20 was about 200 μm. On the other hand, the solid-state laser output was sufficiently high at 600 mW, and a complete single longitudinal mode was realized.

【0020】<第2実施形態>図2は、本発明の第2の
実施形態による半導体レーザー励起固体レーザーを示す
ものである。なおこの図2において、図1中のものと同
等の要素には同番号を付してあり、それらについての重
複した説明は省略する(以下、同様)。
<Second Embodiment> FIG. 2 shows a semiconductor laser pumped solid-state laser according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description thereof will be omitted (the same applies hereinafter).

【0021】この半導体レーザー励起固体レーザーは、
図1に示したものと比べると、Nd:YVO4 結晶14の
後方端面14aと共振器ミラー15のミラー面15aとで構成
される共振器内に、光波長変換素子16が設けられている
点が基本的に異なるものである。本例における光波長変
換素子16は、一例として、MgOがドープされたLiN
bO3 結晶に周期ドメイン反転構造が設けられてなるも
のである。
This semiconductor laser pumped solid-state laser
1 is different from the one shown in FIG. 1 in that an optical wavelength conversion element 16 is provided in a resonator constituted by a rear end face 14a of an Nd: YVO 4 crystal 14 and a mirror surface 15a of a resonator mirror 15. Are fundamentally different. As an example, the light wavelength conversion element 16 in the present example is made of LiN doped with MgO.
The bO 3 crystal is provided with a periodic domain inversion structure.

【0022】この場合、波長1064nmの固体レーザービ
ーム20は光波長変換素子16に入射して、波長が1/2つ
まり 532nmの第2高調波21に変換される。そして共振
器ミラー15のミラー面15aに施されるコートは、レーザ
ービーム10および固体レーザービーム20は良好に反射
し、波長 532nmの第2高調波21は一部透過させるもの
とされているので、共振器ミラー15からはほぼ第2高調
波21のみが出射する。
In this case, the solid-state laser beam 20 having a wavelength of 1064 nm enters the optical wavelength conversion element 16 and is converted into a second harmonic 21 having a wavelength of 1/2, that is, 532 nm. The coating applied to the mirror surface 15a of the resonator mirror 15 reflects the laser beam 10 and the solid-state laser beam 20 well, and partially transmits the second harmonic 21 having a wavelength of 532 nm. Almost only the second harmonic 21 is emitted from the resonator mirror 15.

【0023】この第2実施形態でも、Nd:YVO4
晶14は第1実施形態におけるのと同様に配置され、それ
により本例でもc軸吸収、c軸発振となる。そして、こ
のNd:YVO4 結晶14はNdドープ量が0.5at%
と少ないものであるので、熱レンズ効果が抑制されて、
固体レーザービーム20のビーム断面形状、つまりは第2
高調波21のビーム断面形状が変形することを防止でき
る。また、550mWと高い第2高調波出力が得られ、
かつ完全な単一縦モード化が実現された。
Also in the second embodiment, the Nd: YVO 4 crystal 14 is arranged in the same manner as in the first embodiment, so that the c-axis absorption and the c-axis oscillation also occur in this example. The Nd: YVO 4 crystal 14 has an Nd doping amount of 0.5 at%.
Because it is small, the thermal lens effect is suppressed,
Beam cross-sectional shape of the solid-state laser beam 20, that is, the second
Deformation of the beam cross-sectional shape of the harmonic 21 can be prevented. In addition, a second harmonic output as high as 550 mW is obtained,
And the complete single longitudinal mode was realized.

【0024】<第3実施形態>図3は、本発明の第3の
実施形態による半導体レーザー励起固体レーザーを示す
ものである。この半導体レーザー励起固体レーザーは、
図2に示したものと比べると、共振器内にさらにブリュ
ースター板17が配されている点が基本的に異なるもので
ある。
<Third Embodiment> FIG. 3 shows a semiconductor laser pumped solid-state laser according to a third embodiment of the present invention. This semiconductor laser pumped solid-state laser
The difference from the one shown in FIG. 2 is that the Brewster plate 17 is further disposed inside the resonator.

【0025】偏光素子である上記ブリュースター板17
は、Nd:YVO4 結晶14のc軸方向に直線偏光した光
がp偏光として入射する向きに配置されている。このよ
うに、c軸発振を促すブリュースター板17を挿入してお
くことにより、偏光比つまりa軸発振光とc軸発振光と
の強度比を、ブリュースター板無しの場合の1:50程
度から1:1000程度まで改善することができる。
The Brewster plate 17 as a polarizing element
Are arranged such that light linearly polarized in the c-axis direction of the Nd: YVO 4 crystal 14 is incident as p-polarized light. As described above, by inserting the Brewster plate 17 for promoting the c-axis oscillation, the polarization ratio, that is, the intensity ratio between the a-axis oscillation light and the c-axis oscillation light, is about 1:50 in the case without the Brewster plate. To about 1: 1000.

【0026】次に、本発明の効果を確認するために作成
した比較例の半導体レーザー励起固体レーザーについて
説明する。
Next, a description will be given of a semiconductor laser-excited solid-state laser according to a comparative example which was prepared to confirm the effects of the present invention.

【0027】<第1比較例>まず、第1の比較例として
の半導体レーザー励起固体レーザーは、図1に示した第
1の実施形態と比べると、Nd:YVO4 結晶14として
Ndドープ量が1at%のものが用いられている点が異
なるものであり、その他の構成は第1の実施形態と同様
である。
<First Comparative Example> First, a semiconductor laser-pumped solid-state laser as a first comparative example has a Nd: YVO 4 crystal 14 having an Nd doping amount of Nd: YVO 4 crystal 14 as compared with the first embodiment shown in FIG. The difference is that 1 at% is used, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.

【0028】この場合の固体レーザー出力は500mW
であったが、第1実施形態の場合よりもNdドープ量が
多いNd:YVO4 結晶14を用いたことにより熱レンズ
効果が生じ、ビーム径が約200μmである固体レーザ
ービーム20のビーム断面形状は楕円化してしまった。本
例において、この楕円の短径と長径との比は、1:1.1
であった。
The solid-state laser output in this case is 500 mW
However, the use of the Nd: YVO 4 crystal 14 having a larger Nd doping amount than in the first embodiment causes a thermal lens effect, and the beam cross-sectional shape of the solid-state laser beam 20 having a beam diameter of about 200 μm Has become elliptical. In this example, the ratio of the minor axis to the major axis of the ellipse is 1: 1.1
Met.

【0029】<第2比較例>第2の比較例としての半導
体レーザー励起固体レーザーは、図1に示した第1の実
施形態と比べると、Nd:YVO4 結晶14としてNdド
ープ量が2at%のものが用いられている点が異なるも
のであり、その他の構成は第1の実施形態と同様であ
る。
<Second Comparative Example> A semiconductor laser pumped solid-state laser as a second comparative example is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the Nd: YVO 4 crystal 14 has an Nd doping amount of 2 at%. Is different from the first embodiment in that the second embodiment is the same as the first embodiment.

【0030】この場合も、Ndドープ量が2at%と多
いNd:YVO4 結晶14を用いたことにより熱レンズ効
果が生じ、ビーム径が約200μmである固体レーザー
ビーム20のビーム断面形状が楕円化した。この場合の楕
円の短径と長径との比は、1:1.15であった。また固体
レーザー出力は、400mWにまで低下した。
Also in this case, the thermal lens effect is produced by using the Nd: YVO 4 crystal 14 having a large Nd doping amount of 2 at%, and the beam sectional shape of the solid-state laser beam 20 having a beam diameter of about 200 μm is made elliptical. did. In this case, the ratio of the minor axis to the major axis of the ellipse was 1: 1.15. The solid-state laser output was reduced to 400 mW.

【0031】<第3比較例>第3の比較例としての半導
体レーザー励起固体レーザーは、図2に示した第2の実
施形態と比べると、Nd:YVO4 結晶14としてNdド
ープ量が2at%のものが用いられている点が異なるも
のであり、その他の構成は第2の実施形態と同様であ
る。
<Third Comparative Example> A semiconductor laser-pumped solid-state laser as a third comparative example has an Nd: YVO 4 crystal 14 having an Nd doping amount of 2 at% as compared with the second embodiment shown in FIG. Is different from that of the second embodiment.

【0032】この場合も、Ndドープ量が2at%と多
いNd:YVO4 結晶14を用いたことにより熱レンズ効
果が生じ、固体レーザービーム20のビーム断面形状、つ
まりは第2高調波21のビーム断面形状が楕円化した。そ
して第2高調波出力は、2W励起の場合で250mWに
まで低下した。
Also in this case, the thermal lens effect is generated by using the Nd: YVO 4 crystal 14 having a large Nd doping amount of 2 at%, and the beam cross-sectional shape of the solid-state laser beam 20, that is, the beam of the second harmonic 21 The cross-sectional shape has become elliptical. Then, the second harmonic output was reduced to 250 mW in the case of 2 W excitation.

【0033】また、第2高調波21はNd:YVO4 結晶
14の内部において両端面間で反射するが(図2参照)、
生じた熱歪みにより波面が変形した反射第2高調波21
と、Nd:YVO4 結晶14から前方に出射した第2高調
波21との間で不均一干渉が生じ、それと上記基本波のビ
ーム形状変形との相乗効果により、第2高調波21のビー
ム断面形状が大きく変形した。
The second harmonic 21 is composed of Nd: YVO 4 crystal.
Although it is reflected between both end faces inside 14 (see FIG. 2),
Reflected second harmonic wave 21 whose wavefront is deformed by the generated thermal distortion
Interference occurs between the second harmonic 21 and the second harmonic 21 emitted forward from the Nd: YVO 4 crystal 14, and the beam cross section of the second harmonic 21 is generated due to a synergistic effect of the interference and the beam shape deformation of the fundamental wave. The shape was greatly deformed.

【0034】その結果、第2高調波21を完全に単一横モ
ード化することはできず、そのため、完全な単一縦モー
ド化も不可能であった。そこで、縦モード競合によるノ
イズが発生した。
As a result, the second harmonic 21 could not be completely made into a single transverse mode, and therefore, it could not be completely made into a single longitudinal mode. Therefore, noise occurred due to vertical mode competition.

【0035】<第4比較例>図4に示す第4比較例とし
ての半導体レーザー励起固体レーザーは、図2に示した
第2実施形態と比べると、半導体レーザー11とNd:Y
VO4 結晶14との配置関係が異なる。すなわち、本例に
おいてNd:YVO4 結晶14は、そのa軸がレーザービ
ーム10の直線偏光方向(紙面に垂直な方向)と平行にな
る向きに配置されている。またここではNd:YVO4
結晶14として、Ndドープ量が2at%のものが用いら
れている。
<Fourth Comparative Example> A semiconductor laser-pumped solid-state laser as a fourth comparative example shown in FIG. 4 is different from the semiconductor laser 11 and Nd: Y in the second embodiment shown in FIG.
The arrangement relationship with the VO 4 crystal 14 is different. That is, in this example, the Nd: YVO 4 crystal 14 is arranged so that its a-axis is parallel to the linear polarization direction of the laser beam 10 (the direction perpendicular to the paper). Here, Nd: YVO 4
The crystal 14 has a Nd doping amount of 2 at%.

【0036】この第4比較例では、a軸吸収、a軸発振
となる。本例では、a軸吸収としたことにより熱レンズ
効果は抑制できたが、a軸発振としたために発振スペク
トルがいくつも存在するようになり、また第2高調波出
力は、第2実施形態では550mWであったのに対し、
200mWにまで低下した。
In the fourth comparative example, a-axis absorption and a-axis oscillation are obtained. In this example, the thermal lens effect could be suppressed by using the a-axis absorption. However, since the a-axis oscillation was used, several oscillation spectra existed, and the second harmonic output was reduced in the second embodiment. 550mW,
It decreased to 200 mW.

【0037】以上説明した第1〜4比較例の結果と比べ
れば、本発明による効果が明らかである。
The effects of the present invention are clear when compared with the results of the first to fourth comparative examples described above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態による半導体レーザー励
起固体レーザーを示す側面図
FIG. 1 is a side view showing a semiconductor laser pumped solid-state laser according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の第2実施形態による半導体レーザー励
起固体レーザーを示す側面図
FIG. 2 is a side view showing a semiconductor laser pumped solid-state laser according to a second embodiment of the present invention;

【図3】本発明の第3実施形態による半導体レーザー励
起固体レーザーを示す側面図
FIG. 3 is a side view showing a semiconductor laser-pumped solid-state laser according to a third embodiment of the present invention;

【図4】本発明の効果を確認するための比較例としての
半導体レーザー励起固体レーザーを示す側面図
FIG. 4 is a side view showing a semiconductor laser-pumped solid-state laser as a comparative example for confirming the effect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レーザービーム(励起光) 11 半導体レーザー 12 コリメーターレンズ 13 集光レンズ 14 Nd:YVO4 結晶 15 共振器ミラー 16 光波長変換素子 17 ブリュースター板 18 エタロン 20 レーザービーム(固体レーザービーム) 21 第2高調波10 Laser beam (excitation light) 11 Semiconductor laser 12 Collimator lens 13 Condensing lens 14 Nd: YVO 4 crystal 15 Resonator mirror 16 Optical wavelength conversion element 17 Brewster plate 18 Etalon 20 Laser beam (Solid laser beam) 21 Second harmonic

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2K002 AB12 BA03 EA07 FA27 GA04 GA05 HA20 5F072 AB20 FF09 JJ20 KK01 KK06 KK08 KK12 PP07 QQ02 RR01 SS01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2K002 AB12 BA03 EA07 FA27 GA04 GA05 HA20 5F072 AB20 FF09 JJ20 KK01 KK06 KK08 KK12 PP07 QQ02 RR01 SS01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザーから発せられたレーザー
光によりNd:YVO4 結晶を励起するc軸吸収、c軸
発振の半導体レーザー励起固体レーザーにおいて、 前記Nd:YVO4 結晶として、Ndの添加量が0.4
at%以上0.7at%未満のものが用いられたことを
特徴とする半導体レーザー励起固体レーザー。
1. A c-axis absorption, c-axis oscillating semiconductor laser-excited solid-state laser that excites a Nd: YVO 4 crystal by a laser beam emitted from a semiconductor laser, wherein the amount of Nd added as the Nd: YVO 4 crystal is 0.4
A semiconductor laser-excited solid-state laser, wherein at least less than 0.7 at% is used.
【請求項2】 前記Ndの添加量が0.5at%である
ことを特徴とする請求項1記載の半導体レーザー励起固
体レーザー。
2. The semiconductor laser-excited solid-state laser according to claim 1, wherein the amount of Nd added is 0.5 at%.
【請求項3】 前記半導体レーザーの出力が1W以上で
あることを特徴とする請求項1または2記載の半導体レ
ーザー励起固体レーザー。
3. The semiconductor laser pumped solid-state laser according to claim 1, wherein an output of said semiconductor laser is 1 W or more.
【請求項4】 固体レーザー発振光を短波長化する光波
長変換素子が設けられたことを特徴とする請求項1から
3いずれか1項記載の半導体レーザー励起固体レーザ
ー。
4. The semiconductor laser-excited solid laser according to claim 1, further comprising an optical wavelength conversion element for shortening the wavelength of the solid-state laser oscillation light.
【請求項5】 前記光波長変換素子が、周期ドメイン反
転構造を有する非線形光学材料のバルク結晶からなるも
のであることを特徴とする請求項4記載の半導体レーザ
ー励起固体レーザー。
5. The semiconductor laser-pumped solid-state laser according to claim 4, wherein said optical wavelength conversion element is made of a bulk crystal of a nonlinear optical material having a periodic domain inversion structure.
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