JP2003273434A - 可変波長固体色素レーザー装置 - Google Patents
可変波長固体色素レーザー装置Info
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- JP2003273434A JP2003273434A JP2002077063A JP2002077063A JP2003273434A JP 2003273434 A JP2003273434 A JP 2003273434A JP 2002077063 A JP2002077063 A JP 2002077063A JP 2002077063 A JP2002077063 A JP 2002077063A JP 2003273434 A JP2003273434 A JP 2003273434A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で、操作が簡便な分布帰還型の固
体色素可変波長レーザーを実現する。 【解決手段】 色素をドープした複数のストライプ型導
波路１ｎのそれぞれの表面にピッチの異なる回折格子を
形成し、レーザー励起によりピッチに相当する波長の光
をストライプに沿って放出する固体色素レーザーチップ
１と、選択したストライプに励起用レーザービームを位
置合わせする選択位置決め機構２と、コリメートビーム
を水平方向に拡がる扇状ビームにするビームエキスパン
ダー６及びコリメートビームを上下方向に絞り込んでビ
ーム幅をストライプ幅と同程度にする円柱レンズ７、か
ら構成されるビーム成形光学系を備え、このビーム成形
光学系はストライプ上に照射されるビームが、効率よく
ストライプと重なる調整機構となっている
体色素可変波長レーザーを実現する。 【解決手段】 色素をドープした複数のストライプ型導
波路１ｎのそれぞれの表面にピッチの異なる回折格子を
形成し、レーザー励起によりピッチに相当する波長の光
をストライプに沿って放出する固体色素レーザーチップ
１と、選択したストライプに励起用レーザービームを位
置合わせする選択位置決め機構２と、コリメートビーム
を水平方向に拡がる扇状ビームにするビームエキスパン
ダー６及びコリメートビームを上下方向に絞り込んでビ
ーム幅をストライプ幅と同程度にする円柱レンズ７、か
ら構成されるビーム成形光学系を備え、このビーム成形
光学系はストライプ上に照射されるビームが、効率よく
ストライプと重なる調整機構となっている
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は色素をドープした複
数のストライプ型導波路のそれぞれの表面にピッチの異
なる回折格子を形成し、レーザー励起によりピッチに相
当する波長の光をストライプの長さ方向に沿ってストラ
イプの端面から放出する固体色素レーザーチップ（複数
のストライプをレーザー導波路とした、複数の発振線を
持つ分布帰還型の固体色素レーザー）に係るものであ
る。
数のストライプ型導波路のそれぞれの表面にピッチの異
なる回折格子を形成し、レーザー励起によりピッチに相
当する波長の光をストライプの長さ方向に沿ってストラ
イプの端面から放出する固体色素レーザーチップ（複数
のストライプをレーザー導波路とした、複数の発振線を
持つ分布帰還型の固体色素レーザー）に係るものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来は液体色素レーザーが一般的であっ
た。取り扱いが容易でないという欠点はあったが、可視
域から近赤外域まで連続的に、波長を替えることができ
るために、分光光源として有効とされてきた。液体溶液
を使うために、溶液タンク、循環ポンプ配管等からな
る、循環装置が必要となり、システムが大型化し、可搬
型化しにくいという欠点があった。さらに溶液を作るこ
とや、寿命時の溶液の廃棄等のメンテナンスが容易でな
いという欠点もある。
た。取り扱いが容易でないという欠点はあったが、可視
域から近赤外域まで連続的に、波長を替えることができ
るために、分光光源として有効とされてきた。液体溶液
を使うために、溶液タンク、循環ポンプ配管等からな
る、循環装置が必要となり、システムが大型化し、可搬
型化しにくいという欠点があった。さらに溶液を作るこ
とや、寿命時の溶液の廃棄等のメンテナンスが容易でな
いという欠点もある。
【０００３】このため色素レーザーの固体化が試みられ
てきた。固体色素レーザーとしては色素をバルク状の基
板にドープしたものがあり、液体のような循環ができな
いために励起光の不均一な蓄熱による不均一屈折率分布
等の影響を受けやすく、そのため発振阻害が生じ、素子
としての寿命が短いなどの問題がある。このため多数の
バルク状の固体色素レーザーを回転ドラムに貼り付け
て、このドラムを高速回転させて急速冷却することで、
不均一分布を抑え、励起レーザーを順次バルクに投射す
るようにしている。さらにドラムの外部にレーザー共振
器を構成することになる。
てきた。固体色素レーザーとしては色素をバルク状の基
板にドープしたものがあり、液体のような循環ができな
いために励起光の不均一な蓄熱による不均一屈折率分布
等の影響を受けやすく、そのため発振阻害が生じ、素子
としての寿命が短いなどの問題がある。このため多数の
バルク状の固体色素レーザーを回転ドラムに貼り付け
て、このドラムを高速回転させて急速冷却することで、
不均一分布を抑え、励起レーザーを順次バルクに投射す
るようにしている。さらにドラムの外部にレーザー共振
器を構成することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これに比べて、分布帰
還型の薄膜型固体色素レーザーは同一ストライプへの励
起回数に対して耐性が高く、発振も安定し、その素子と
しての寿命もバルク状のものに比してけた違いに長くな
る（励起発振回数は５０万回以上）。装置も空冷装置は
不要となり、外部のレーザー共振器も不要となるので、
小型化ができる。
還型の薄膜型固体色素レーザーは同一ストライプへの励
起回数に対して耐性が高く、発振も安定し、その素子と
しての寿命もバルク状のものに比してけた違いに長くな
る（励起発振回数は５０万回以上）。装置も空冷装置は
不要となり、外部のレーザー共振器も不要となるので、
小型化ができる。
【０００５】この分布帰還型による発振波長特性は温度
による変化特性（１ｎｍ／１５℃）をもつ。正確な波長
固定をしたい場合や、ストライプ間の波長の断続部を連
続化したい場合は温度調整機構でこの目的を達成するこ
とができる。
による変化特性（１ｎｍ／１５℃）をもつ。正確な波長
固定をしたい場合や、ストライプ間の波長の断続部を連
続化したい場合は温度調整機構でこの目的を達成するこ
とができる。
【０００６】本発明は、簡単な構成で、操作が簡便な分
布帰還型の固体色素可変波長レーザーを実現することを
目的とする。
布帰還型の固体色素可変波長レーザーを実現することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の可変波長固体色
素レーザー装置は、色素をドープした複数のストライプ
型導波路のそれぞれの表面にピッチの異なる回折格子を
形成し、レーザー励起によりピッチに相当する波長の光
をストライプに沿って放出する固体色素レーザーチップ
と、選択したストライプに励起用レーザービームを位置
合わせする選択位置決め機構と、コリメートビームを水
平に拡がる扇状ビームにするビームエキスパンダー、同
ビームを上下方向に絞り込んでビーム縦幅とストライプ
の幅を同程度にする円柱レンズを載せたビーム成形光学
系を備え、このビーム成形光学系はストライプ上に照射
されるビームが、効率よくストライプと重なる調整機構
となっている。このときストライプ間の波長変化は断続
的である。分布帰還機構は温度特性を持つので発振波長
を固定させるときや、ストライプ間の波長を連続的に変
化させる場合は、前記の固体色素レーザーチップは温度
を制御する温度調整装置を備え、固体色素レーザーの基
板温度を変化させることで、のぞみの波長の微小変化を
得ることができる。
素レーザー装置は、色素をドープした複数のストライプ
型導波路のそれぞれの表面にピッチの異なる回折格子を
形成し、レーザー励起によりピッチに相当する波長の光
をストライプに沿って放出する固体色素レーザーチップ
と、選択したストライプに励起用レーザービームを位置
合わせする選択位置決め機構と、コリメートビームを水
平に拡がる扇状ビームにするビームエキスパンダー、同
ビームを上下方向に絞り込んでビーム縦幅とストライプ
の幅を同程度にする円柱レンズを載せたビーム成形光学
系を備え、このビーム成形光学系はストライプ上に照射
されるビームが、効率よくストライプと重なる調整機構
となっている。このときストライプ間の波長変化は断続
的である。分布帰還機構は温度特性を持つので発振波長
を固定させるときや、ストライプ間の波長を連続的に変
化させる場合は、前記の固体色素レーザーチップは温度
を制御する温度調整装置を備え、固体色素レーザーの基
板温度を変化させることで、のぞみの波長の微小変化を
得ることができる。
【０００８】前記の選択位置決め機構は選択したストラ
イプから放出される一つの固定波長の光を選択的に取り
出す分光手段を備え、この分光手段からの光出力を参照
して励起用レーザーの前記の選択したストライプへの投
射の最適位置決め制御を行っている。
イプから放出される一つの固定波長の光を選択的に取り
出す分光手段を備え、この分光手段からの光出力を参照
して励起用レーザーの前記の選択したストライプへの投
射の最適位置決め制御を行っている。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１を参照して本発明の実施例を
説明する。
説明する。
【００１０】本発明の可変波長固体色素レーザー装置は
固体色素レーザーチップ１と、選択したストライプに励
起用レーザービームを位置合わせする選択位置決め機構
２と、固体色素レーザーチップ１の温度を制御する温度
調整装置３とを備えている。５はＹＡＧレーザ、６はビ
ームエキスパンダー、７は円柱レンズで、ＹＡＧレーザ
ー５からのレーザー・ビームをこの実施例ではビームエ
キスパンダー６で水平面内に広げると同時に円柱レンズ
７で縦方向に集光するビーム成形用光学系で、ビームエ
キスパンダー６および円柱レンズ７は、ストライプの寸
法とビーム断面が合致する様に調整するため、水平鉛直
方向及び水平鉛直軸を中心に回動自在に設けられる。４
は分光器であって選択されたストライプからの光を拾
い、選択位置決め機構２へ光ファイバーを介して光強度
信号として送る。
固体色素レーザーチップ１と、選択したストライプに励
起用レーザービームを位置合わせする選択位置決め機構
２と、固体色素レーザーチップ１の温度を制御する温度
調整装置３とを備えている。５はＹＡＧレーザ、６はビ
ームエキスパンダー、７は円柱レンズで、ＹＡＧレーザ
ー５からのレーザー・ビームをこの実施例ではビームエ
キスパンダー６で水平面内に広げると同時に円柱レンズ
７で縦方向に集光するビーム成形用光学系で、ビームエ
キスパンダー６および円柱レンズ７は、ストライプの寸
法とビーム断面が合致する様に調整するため、水平鉛直
方向及び水平鉛直軸を中心に回動自在に設けられる。４
は分光器であって選択されたストライプからの光を拾
い、選択位置決め機構２へ光ファイバーを介して光強度
信号として送る。
【００１１】図１の右下に拡大して示している固体色素
レーザーチップ１は色素をドープした複数の並列ストラ
イプ１a、１ｂ、１ｃ・・・１ｎのそれぞれの表面にピ
ッチの異なる回折格子を形成し、レーザー励起によりピ
ッチに相当する波長の光をストライプに沿ってその端面
から放出する。
レーザーチップ１は色素をドープした複数の並列ストラ
イプ１a、１ｂ、１ｃ・・・１ｎのそれぞれの表面にピ
ッチの異なる回折格子を形成し、レーザー励起によりピ
ッチに相当する波長の光をストライプに沿ってその端面
から放出する。
【００１２】選択位置決め機構２はビーム成形光学系６
と固体色素レーザーチップ１とに機械的に連結してい
て、成形光学系６と固体色素レーザーチップ１の双方も
しくは何れか一方を調整して、水平方向に拡大された励
起ビームをストライプ１a、１ｂ、１ｃ・…１ｎの中の
いずれか選択したストライプに投射して、そのストライ
プから単一波長の光をストライプの端面から放出する。
と固体色素レーザーチップ１とに機械的に連結してい
て、成形光学系６と固体色素レーザーチップ１の双方も
しくは何れか一方を調整して、水平方向に拡大された励
起ビームをストライプ１a、１ｂ、１ｃ・…１ｎの中の
いずれか選択したストライプに投射して、そのストライ
プから単一波長の光をストライプの端面から放出する。
【００１３】温度調整装置３は固体色素レーザーチップ
１の温度を調整して、ストライプ頂面の回折格子のピッ
チを調整して波長を微調整する。これによって隣接発振
波長を実質的に連続させる。
１の温度を調整して、ストライプ頂面の回折格子のピッ
チを調整して波長を微調整する。これによって隣接発振
波長を実質的に連続させる。
【００１４】選択位置決め機構２は正確に拡大ビームを
ストライプに位置合わせして投射しなければ，発振は阻
害され、また効率良く発光させることはできない。この
実施例では選択したストライプから放出される一つの固
定波長の光を分光手段４により選択的に取り出し、これ
を光ファイバーで選択位置決め機構２に制御信号として
送って、選択位置決め機構２に帰還位置制御を行わせて
いる。
ストライプに位置合わせして投射しなければ，発振は阻
害され、また効率良く発光させることはできない。この
実施例では選択したストライプから放出される一つの固
定波長の光を分光手段４により選択的に取り出し、これ
を光ファイバーで選択位置決め機構２に制御信号として
送って、選択位置決め機構２に帰還位置制御を行わせて
いる。
【００１５】分光器４を使用しているのは選択したスト
ライプから放出される一つの固定波長の光だけを選択す
るためであり、その他の雑音としての迷光を排除するた
めである。
ライプから放出される一つの固定波長の光だけを選択す
るためであり、その他の雑音としての迷光を排除するた
めである。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で操作性に
すぐれた固体色素可変波長レーザが実現できる。
すぐれた固体色素可変波長レーザが実現できる。
【図１】本発明の可変波長固体色素レーザー装置の説明
図
図
１：固体色素レーザーチップ １ｎ：ストライプ
２：選択位置決め機構 ３：温度調整装置
４：分光器 ５：ＹＡＧレーザー
６：ビーム・エクスパンダー ７：円柱レンズ
フロントページの続き
(72)発明者 興 雄司
福岡市早良区百道２−６ 藤崎団地14−
306
(72)発明者 徳山 世雄
福岡市東区箱崎５−４−12−804
(72)発明者 田村 精作
福岡市東区奈多団地17−303
Ｆターム(参考） 5F072 AC02 AK07 JJ03 KK06 KK07
PP10 TT22 TT28
Claims (3)
- 【請求項１】 色素をドープした複数のストライプ型導
波路のそれぞれの表面にピッチの異なる回折格子を形成
し、レーザー励起によりピッチに相当する波長の光をス
トライプに沿って放出する固体色素レーザーチップと、
選択したストライプに励起用レーザービームを位置合わ
せする選択位置決め機構と、コリメートビームを水平方
向に拡がる扇状ビームにするビームエキスパンダー及び
コリメートビームを上下方向に絞り込んでビーム幅をス
トライプ幅と同程度にする円柱レンズ、から構成される
ビーム成形光学系を備え、このビーム成形光学系はスト
ライプ上に照射されるビームが、効率よくストライプと
重なる調整機構となっていることを特徴とする可変波長
固体色素レーザー装置。 - 【請求項２】 前記の固体色素レーザーチップの温度を
制御する温度調整装置とを備え、前記の固体色素レーザ
ーチップの温度を変化させてストライプから放出される
光の波長を変化させる温調機構を備えたことを特徴とす
る請求項１記載の可変波長固体色素レーザー装置。 - 【請求項３】 前記の選択位置決め機構は選択したスト
ライプから放出される一つの固定波長の光を選択的に取
り出す分光手段を備え、この分光手段からの光出力を参
照して励起用レーザーの前記の選択したストライプへの
投射の位置制御を行う請求項１に記載の可変波長固体色
素レーザー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002077063A JP3944405B2 (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 可変波長固体色素レーザー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002077063A JP3944405B2 (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 可変波長固体色素レーザー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003273434A true JP2003273434A (ja) | 2003-09-26 |
| JP3944405B2 JP3944405B2 (ja) | 2007-07-11 |
Family
ID=29205584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002077063A Expired - Fee Related JP3944405B2 (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 可変波長固体色素レーザー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3944405B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006049583A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Seiko Electric Co Ltd | 固体色素レーザーチップ |
| JP2007250654A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Seiko Electric Co Ltd | 固体色素レーザーの製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10209575A (ja) * | 1997-01-27 | 1998-08-07 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置の製造方法、回折格子の形成方法および光半導体装置 |
| JPH11284260A (ja) * | 1997-11-21 | 1999-10-15 | Imra America Inc | 制御可能な多波長出力をもつ超短パルス光源 |
| JPH11326973A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-11-26 | Imra America Inc | 制御可能な多波長出力をもつ超短パルス光源 |
| JP2001085798A (ja) * | 1999-09-10 | 2001-03-30 | Hitachi Ltd | 半導体レーザモジュールおよび波長分割多重光伝送システム |
| JP2001160642A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Japan Science & Technology Corp | 集積型可変波長レーザー |
| JP2002500823A (ja) * | 1997-05-09 | 2002-01-08 | ザ トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシテイ | 有機レーザー |
-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002077063A patent/JP3944405B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
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| JPH10209575A (ja) * | 1997-01-27 | 1998-08-07 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置の製造方法、回折格子の形成方法および光半導体装置 |
| JP2002500823A (ja) * | 1997-05-09 | 2002-01-08 | ザ トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシテイ | 有機レーザー |
| JPH11284260A (ja) * | 1997-11-21 | 1999-10-15 | Imra America Inc | 制御可能な多波長出力をもつ超短パルス光源 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006049583A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Seiko Electric Co Ltd | 固体色素レーザーチップ |
| JP4620406B2 (ja) * | 2004-08-04 | 2011-01-26 | 株式会社正興電機製作所 | 固体色素レーザーチップ |
| JP2007250654A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Seiko Electric Co Ltd | 固体色素レーザーの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3944405B2 (ja) | 2007-07-11 |
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