JP2010519756A - 低減された温度依存性を有する固体レーザー装置 - Google Patents
低減された温度依存性を有する固体レーザー装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010519756A JP2010519756A JP2009550360A JP2009550360A JP2010519756A JP 2010519756 A JP2010519756 A JP 2010519756A JP 2009550360 A JP2009550360 A JP 2009550360A JP 2009550360 A JP2009550360 A JP 2009550360A JP 2010519756 A JP2010519756 A JP 2010519756A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- laser
- state laser
- gain medium
- gan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2383—Parallel arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
- H01S3/09415—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode the pumping beam being parallel to the lasing mode of the pumped medium, e.g. end-pumping
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3161—Modulator illumination systems using laser light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
- H01S3/1613—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth praseodymium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/163—Solid materials characterised by a crystal matrix
- H01S3/1631—Solid materials characterised by a crystal matrix aluminate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/163—Solid materials characterised by a crystal matrix
- H01S3/1645—Solid materials characterised by a crystal matrix halide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/163—Solid materials characterised by a crystal matrix
- H01S3/1645—Solid materials characterised by a crystal matrix halide
- H01S3/165—Solid materials characterised by a crystal matrix halide with the formula MF2, wherein M is Ca, Sr or Ba
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2383—Parallel arrangements
- H01S3/2391—Parallel arrangements emitting at different wavelengths
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
本発明は、2つの共振器エンドミラー3、5間の固体ゲイン媒体と、前記固体ゲイン媒体を光励起するGaNベースの励起レーザー1とを有する固体レーザー装置に関する。前記固体ゲイン媒体は、立方結晶構造を有すると共に、600cm−1以下の最大フォノンエネルギと5.5eV以上のバンドギャップとを有するPr3+ドープ結晶又は多結晶母材4である。提案されている固体レーザーは、発された出力がGaNベースの励起レーザー1の温度に対する低減された依存性を示す放射出力を有して、可視光の波長において発光するように設計されている。
Description
本発明は、レーザキャビティの2つの共振器エンドミラー間に配される固体(solid state)ゲイン媒体であって、Pr3+ドープ母材から構成されている固体ゲイン媒体と、前記固体ゲイン媒体を光励起させるように配されているGaNベースの固体励起レーザーとを有する、固体レーザ装置に関する。
レーザーの固有の高い放射輝度によって、当該レーザーは、高い光学的要求を伴う全てのアプリケーションのための光源として、理想的な候補になっている。ひとたび青色、緑色及び赤色において発光するレーザーが利用可能であると、これらは、例えば、投影システムにおける光源としてのUHPランプに取って代わることができる。緑色の波長領域における集積レーザー源の不足が、表示器又は照明アプリケーションのためのレーザーの広範囲にわたる使用をこれまで妨げていた。緑色の波長領域のために今日使用されているレーザー源は、上方変換か又は赤外線レーザー源の2次高調波発生かの何れかによる周波数変換に頼っている。上方変換又は赤外線波長領域からの二次高調波発生に代替的なものは、よく知られているダイレーザー又は赤外線のためのNd:YAGレーザーの場合のような、青色レーザー源の周波数変換である。青色−紫色領域のためのGaNベースのレーザーダイオードの最近の開発によって、この方式は、可視光の波長における全ての固体装置に魅力的なものとなっている。このような固体レーザー装置において、適切な固体ゲイン媒体が、青、緑又は赤色の波長領域におけるレーザー放射を発するために、GaNベースのレーザーダイオードによって光励起されている。
このような装置に適当な固体ゲイン媒体は、青色―紫色波長領域の吸収線を有していなければならない。希土類イオンをドープされた種々の結晶母材が、このような固体レーザー装置のためのゲイン媒体として、既に提案されている。Pr3+イオンは、このような状況において、大変興味深いものである。Pr3+イオンは、GaNレーザーダイオードの典型的な放出波長における吸収を示すと共に、この放射を、青、緑、赤及びオレンジ色の波長におけるレーザー放出に変換できるからである。
米国特許第6,490,309 B1号は、Pr3+ドープ結晶がGaNベースのレーザーダイオードによって、光励起されている固体レーザー装置を開示している。この文献は、幾つかの可視光の波長におけるPr3+からのレーザー放出を得るために、種々のPr3+ドープ結晶を提案している。例示的な実施例は、Pr3+ドープLiYF4(YLF)の結晶に基づいている。この文献に列挙されている母材のうちのただ1つ、即ちY3Al5O12結晶(YAG)が立方結晶である。
しかしながら、Cheungらは、「Pr3+:Y3Al5O12の励起状態吸収」(Physical Review B, Vol. 49, No. 21の14827-14835頁)において、3P0のエネルギレベルからの励起状態の吸収吸収が、可視光の及び近紫外線スペクトル領域における固体レーザ結晶としてのPr3+:YAG使用の可能性を排除することを証明した。
結晶母材内に配される希土類イオンが、幅の狭いスペクトル吸収線を示すことは、よく知られている。図1は、室温における結晶軸に対する2つの異なる偏光について、Pr3+:LiYF4の吸収線の例を示している。他方では、GaNベースのレーザーダイオードの放出は、レーザーダイオードの温度及びダイオード電流に関連している波長シフトを呈する。更に、この作製工程が、440nmと450のnmとの間にピークがある異なる放出波長を生じている。種々のダイオード電流に関して、25℃の固定されているレーザーダイオードのベースプレートの温度における商用利用可能なGaNベースのレーザーダイオードのレーザー放出のスペクトルシフトの測定によって、最大放出の波長が、200mAから500のmAまで変化する前記ダイオード電流に対して、約2nmだけ変化することが示されている。このことは、110mWから480mWまでの出力電力の変化に対応する。固定されているダイオード電流における20℃と30℃との間のレーザーダイオードのベースプレートの温度変化に対するスペクトルシフトは、10℃につき約0.5nmである。このGaNベースのレーザーダイオードの放出の波長は、20℃における、(このレーザーダイオードの閾値よりもちょうど上である)110mAのダイオード電流の場合の443.7nmと、30℃における(このレーザーダイオードの場合の最大の仕様の電流である)500mAのダイオード電流の場合の446.5nmとの間で変化する。前記ゲイン媒体の幅が狭いスペクトル吸収線と、GaNベースのレーザーダイオードの最大放出の温度及び電流依存性のために、対応する固体レーザー装置は、強い温度感度を示す。このことが、GaNベースのレーザーダイオードによる、Pr3+ドープ母材の効率的かつ安定な光励起を困難なものにしている。
本発明の目的は、低減された温度感度を有する固体レーザー装置であって、GaNベースの励起レーザーによって光励起される固体ゲイン媒体を有している固体レーザー装置を提供することにある。
この目的は、添付の請求項1に記載の固体レーザー装置により達成される。この固体レーザー装置の有利な実施例は、添付の従属請求項の対象であるか又は後述の一部において記載される。
提案されている固体レーザー装置は、少なくとも、レーザキャビティの2つの共振器エンドミラーの間に配されている固体ゲイン媒体と、前記固体ゲイン媒体を光励起するGaNベースの励起レーザーとを有している。前記固体ゲイン媒体は、Pr3+ドープ多結晶又は結晶材料であり、立方結晶構造を有しており、600cm−1以下の最大フォノンエネルギと、5.5eV以上のバンドギャップとを有するように選択されている。
立方結晶構造、小さいフォノンエネルギ及び大きいバンドギャップによって特徴づけられるPr3+イオンをドープされているこの結晶又は多結晶の母材を使用する場合、驚いたことに、前記レーザー装置の温度感度の著しい低減が達成される。従って、本発明は、可視光の波長領域に対して温度感度がない固体レーザー装置であって、共振器エンドミラーの設計に依存して、青、緑、赤及びオレンジ色の波長領域におけるレーザー放射を発することができる固体レーザー装置を提供する。この低減された温度感度により、このような固体レーザー光源は、照明又は投影装置のような消費者アプリケーションにおいて、容易に使用されることができる。従って、提案された固体レーザー装置は、投影のための光源として今日使用されているUHPランプに取って代わる将来性を提供するものである。唯一の今までに報告されているPr3+イオンをドープドープされている立方母材は、YAG結晶であり、YAG結晶は室温におけるレーザーのゲイン媒体としての使用に適していないことが分かっているのみであるにもかかわらず、本願発明者は、上述のように、広いバンドギャップ及び小さいフォノンエネルギの上述の要件を満たしているこの立方母材が、やはり、ゲイン材料として適切であり、驚異的に低い温度依存性を提供するものであることを見出した。好適な母材は、KY3F10、SrF2、CaF2、又はLaAlO3の立方の変形である。典型的なドーピング濃度は、0.05at%乃至10at%の領域内である。
この立方母材の使用は、これらの材料が透明セラミックとして準備されることができるという付加的な有利な点を提供する。結晶の延伸は、ゆっくりとした退屈な手順であり、一般に、多大な手入れがなされることを必要とする。立方構造を有する母材は、焼結によって、透明なセラミックとして生成されることができ、劇的に多くの量の製造を容易にする。更に、焼結技術によって、前記レーザー材料を準備する可能性は、例えば、GaNベースのレーザーダイオードの楕円ビーム形状と効率的に適合することができる導波路の形態において、前記レーザー材料を構築するより容易な仕方への扉を開くものである。立方結晶は等方性材料であるので、導波路を得るために、基板上の配向工程の問題を伴うことなく、結晶化される膜を直接的に成長させることも容易に可能である。
好適実施例において、前記固体ゲイン媒体は、GaNベースの励起レーザーと一緒に共通基板上に配される。例えば、レーザー光源のアレイを提供するために、このような固体レーザー装置の幾つかを同じ基板上に配することも可能である。他の実施例において、RGB(R:赤色、G:緑色、B:青色)レーザー光源であって、青色の波長領域において発光するGaNベースのレーザーダイオードが当該提案されている固体レーザー装置を2つ有する共通基板上に並べて配されており、2つの前記固体レーザー装置のうちの一方は、赤色の波長領域において発光し、他方は、緑色波長領域において発光する、RGB光源が、実現される。
本発明のこれら及び他の見地は、本願明細書に記載されている実施例を参照して、明らかになり、説明されるであろう。
提案された固体レーザー装置は、前記請求項によって、保護規定されているようにの前記範囲を制限することのない前記添付の図に関連して、例を経由して以下のものに記載されている。
図1に示されているPr3+:LiYF4の吸収スペクトルは、本明細書の導入部において既に説明されている。吸収線の小さい半値幅及びGaNベースのレーザーダイオードの温度シフトのため、このようなゲイン媒体とGaNベースの励起レーザーとの組合せに基づく固体レーザー装置の安定な動作は、達成するのが困難である。
図2は、本発明による固体レーザー装置の出力電力の測定値を示している。この測定値は、Pr3+:KY3F10のゲイン媒体を有する640nmにおいて発光する固体レーザー装置に基づいている。この図は、15℃と30℃との間にGaNベースの励起レーザーダイオードの異なるベースプレート温度に関して、測定された出力電力を示している。この図から、非常に低い温度感度は明らかである。出力電力の軽微な変化のみが、15℃の温度領域に関して観察される。
他の母材と比較してこの著しく低減されている温度感度は、KY3F10、SrF2、CaF2のような立方構造又はLaAlO3の立方の変形の結晶内に配された場合の、Pr3+イオンの驚くほどに幅広い吸収線に基づくものである。例として、図3は、Pr3+:KY3F10の吸収断面積を、偏光から独立して、種々の結晶方位によるPr3+:LiYF4(YLF)の2つの吸収スペクトルと比較して示している。Pr3+:KY3F10の著しく幅広い吸収線は、この図から明白である。
既にこの説明の導入部で概説されているように、GaNベースのレーザーダイオードは、ダイオードの温度と供給されているダイオード電流との両方に依存するこれらの放出波長のシフトを呈する。GaNベースのレーザーダイオードからのレーザー放出が、結晶内の希土類イオンのレーザー放出を刺激するのに使用されている場合、励起レーザーの波長シフトは、前記希土類イオンにより吸収される電力に強く影響を与え、従って前記固体レーザーの出力に影響を与え得る。Pr3+:LiYF4の上述された状況とは異なって、KY3F10、LaAlO3、SrF2又はCaF2のような立方結晶内に配されるPr3+イオンは、GaNベースのレーザーダイオード放出とスペクトル的に非常によく重複している幅広くかつ強度の吸収線を示している。これらの母材において、GaNベースのレーザーダイオードの放出とPr3+の吸収との間の重複は、更に最適化され、前記吸収は、前記レーザーダイオードの温度による軽微な変化しか示さない。Pr3+:KY3F10の場合、これらの吸収線は、結晶の方向とは独立に、446nm程度に最大値がある435nmから450nmまで広がっている幅広いバンドを形成する。このことは、図4に図示されおり、図4は、種々の値の温度及びダイオード電流に関して、Pr3+:KY3F10及びGaNベースのレーザーダイオードの放出の吸収断面積を示している。
プラセオジウム(Pr)からの可視光のレーザー作用を取り扱う場合の前記母材に対する他の要件は、3P0の上方のレーザレベルの減少(depopulation)を回避するために必要とされる小さいフォノンエネルギである。KY3F10の結晶の最大フォノンエネルギは、495cm―1である。一般に、本発明による固体レーザー装置において使用されている立方結晶の最大フォノンのエネルギは、600cm−1以下でなければならないことが分かっている。既知のYAGの結晶は、700cm−1の最大フォノンエネルギを有しており、従って、提案されている固体レーザー装置に適切なものではない。
図5は、本発明の1つの例示的な実施例による固体レーザー装置の模式的な構成を示している。GaNベースの複合レーザーダイオード1のレーザー放出は、光学装置2(例えば、レンズ)によって、Pr3+ドープ結晶4内に集束される。2つのミラー3、5は、レーザー共振器を構築するのに必要とされている。これらの2つのミラーは、Pr3+ドープ結晶4の端面への適当なコーティングによって形成される。励起放射の結合導入のための導入結合ミラー3は、446nmの励起波長において高い透過率(80%以上)を有すると共にPr3+ドープ結晶4(例えば、645nmの赤色の波長)のレーザー波長に対しては高い反射率を有するように、被覆されている。導出結合側に位置されている、第2のミラー5は、導出結合側において、446nmの励起波長において高い反射率を有すると共に、レーザー波長における(例えば、645nmの赤色の波長に対して10%の透過率)偏った透過性(partial transmittance)を有するように被覆されている。Pr3+ドープKY3F10の結晶4は、例えば、2mmの長さを有しており、励起電力の60−90%を吸収する。可視光のレーザー放出は、この例においては645nmの中心波長を有して、図5における符号6によって示されている。
図6は、提案された固体レーザー装置が集積RGBレーザーの一部である、他の例示的な実施例を示している。この例におけるPr3+ドープ結晶材料は、導波路レーザー7を形成するように導波路の形態にされている。このような機構において、この能動媒体(即ち導波路)の幾何学的配置は、GaNベースのレーザーダイオード1の楕円ビーム形状と適合しており、光学機構を単純化している。導波路レーザー7は、この場合には、GaNベースのレーザーダイオードに直接的に接続されているものであっても良い。
図6における、提案されている固体レーザー装置の2つは、並んで形成されている。これらのレーザー装置のうちの一方は、赤色の波長領域において発光するように設計されており、他方は、緑色の波長領域において発光するように設計されている。この目的のために、導出結合ミラー5の被覆は、一方のレーザー装置においては緑色の波長領域における高い透過率を有すると共に赤色の波長領域における高い反射率を有するように設計されており、他方の装置においては赤色の波長領域における高い透過率を有すると共に緑色の波長領域における高い反射率を有するように設計されている。更なるGaNベースのレーザーダイオード1が、これらの2つの固体レーザー装置に隣接して配されている。この更なるGaNベースのレーザーダイオードは、導波路レーザー7の同じ寸法の導波路を有するドープされていない導波路8に結合導入される446nmにおける青色のレーザー放射を発する。冷却構造を当該レーザーに提供している共通基板9上のこの配置を、RGBレーザー源が備えている。
2つのことが、ここで強調されなければならない。一方では、青色スペクトル領域におけるPr3+:KY3F10の吸収の最大は、大きい電流において、動作するGaNベースの複合レーザーダイオードの放出の最大と一致する。他方では、これらの母材内に位置されるPr3+の幅広い吸収は、幅広いスペクトルの放出、即ちこのようなGaNベースのレーザーダイオードの特性の活用を可能にし、Pr3+イオンによる前記レーザー放射の効率的な吸収を生じる。この組合せが、提案されている固体レーザー装置を、劇的に低減された温度感度を有する490、522、545、607及び645nmにおけるPr3+イオンからの効率的なレーザー放出を得るのに理想的なものにしている。全てのこれらの波長におけるPr3+:KY3F10結晶からのレーザー放出が、適当なレーザーミラーを備える共振器を設計することによって可能である。例えば、緑色の波長のレーザー放出が必要とされる場合、ミラー3は、これらのレーザーの動作を抑制するために、520乃至550nmの範囲の波長における高い反射率を有していなければならないと共に、446nmの励起波長に対して、好ましくは、Pr3+イオンにより発される他の波長に対しても、高い透過率を有していなければならない。光学ミラー5は、レーザー波長(例えば、522nm)に対して偏った透過率と、Pr3+イオンにより発される波長の残りのものに対する高い透過率とを有していなければならない。典型的には、これらの要件は、ダイクロイックミラー又はダイクロックコーティングによって得られる。
本発明は、添付図面及び上述において詳細に説明され記載されたが、このような図及び記載は、説明的なもの及び例示的なものとみなされるべきであり、本発明は、開示されているこれらの実施例に限定されるものではない。上述された種々の実施例と請求項に記載されているものとが、組み合わせられてもいい。開示されている実施例に対する他の変形は、添付図面、本願明細書及び添付請求項の検討から、添付請求項に記載されている本発明を実施する当業者により理解され、遂行されることができる。例えば、提案されている固体レーザー装置は、図5及び6に記載のレーザー機構に限定されるものではない。このような機構の幾つかの変形が、従来技術において知られているように可能である。提案されている母材の使用は、本発明を何らかの特別なレーザー装置に限定するものではない。このような固体レーザー装置に関する従来技術において知られている如何なるレーザー装置も、使用されることができる。
添付請求項において、「有する」なる語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではない。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において、引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されることができないと示すものではない。添付請求項における如何なる符号も、これらの請求項の範囲を限定するものとみなされるべきではない。
1 GaNベースのレーザーダイオード
2 光学機構
3 導入結合ミラー
4 Pr3+ドープ結晶
5 導出結合ミラー
6 レーザー放出
7 導波路レーザー
8 ドープされていない導波路層
9 基板
2 光学機構
3 導入結合ミラー
4 Pr3+ドープ結晶
5 導出結合ミラー
6 レーザー放出
7 導波路レーザー
8 ドープされていない導波路層
9 基板
Claims (12)
- レーザキャビティの2つの共振器エンドミラー間に配されている固体ゲイン媒体であって、Pr3+ドープ母材により形成されている固体ゲイン媒体と、前記固体ゲイン媒体を光励起させるGaNベースの固体励起レーザーとを有する固体レーザー装置において、前記固体ゲイン媒体の母材は、立方結晶構造を有する結晶又は多結晶材料であると共に、600cm−1以下の最大フォノンエネルギと5.5eV以上のバンドギャップとを有するように選択されている、固体レーザー装置。
- 立方結晶構造を有する前記結晶又は多結晶材料は、KY3F10、SrF2、CaF2、及びLaAlO3の立方の変形のうちの1つである、請求項1に記載の固体レーザー装置。
- 前記固体ゲイン媒体の前記母材が単結晶である、請求項1又は2に記載の固体レーザー装置。
- 前記固体ゲイン媒体の前記母材が透明なセラミックである、請求項1又は2に記載の固体レーザー装置。
- 前記固体ゲイン媒体が導波路として設計されている、請求項1又は2に記載の固体レーザー装置。
- 前記GaNベースの固体励起レーザーが、前記固体ゲイン媒体を備える共通基板上に配されている、請求項1又は2に記載の固体レーザー装置。
- 前記固体ゲイン媒体は、前記GaNベースの固体励起レーザーにより発される励起放射の楕円ビーム形状と一致する導波路として設計されている、請求項6に記載の固体レーザー装置。
- 前記2つの共振器エンドミラーは、前記固体ゲイン媒体の端面における反射層構造により形成されている、請求項1又は2に記載の固体レーザー装置。
- 共通基板上で少なくとも1つの付加的なGaNベースの固体レーザーと一緒に並んでいる請求項1又は2に記載の固体レーザー装置を少なくとも2つ備えているRGBレーザー源であって、前記付加的なGaNベースの固体レーザーは前記青色の波長領域における光を発する、RGBレーザー源において、前記少なくとも2つのレーザー装置のうちの1つは、赤色の波長領域におけるレーザー放射を発するように設計されており、前記少なくとも2台のレーザー装置の他のものは、緑色の波長領域におけるレーザー放射を発するように設計されている、RGBレーザー源。
- 共通基板上で少なくとも1つの付加的なGaNベースの固体レーザーと一緒に並んでいる請求項1又は2に記載の固体レーザー装置を少なくとも2つ備えているRGBレーザー源であって、前記付加的なGaNベースの固体レーザーは前記青色の波長領域における光を発する、RGBレーザー源において、前記少なくとも2つの固体レーザー装置の前記固体ゲイン媒体は、導波管として設計されていると共に、前記付加的なGaNベースの固体レーザーにより発されるレーザー放射を導く更なるドープされていない導波路と並んで配されており、前記少なくとも2つの固体レーザー装置のうちの1つは、赤色の波長領域においてレーザー放射を発するように設計されており、前記少なくとも2つの固体レーザー装置の他のものは、緑色の波長領域においてレーザー放射を発するように設計されている、RGBレーザー源。
- 請求項1又は2に記載の固体レーザー装置を光源として使用している投影装置。
- 請求項9又は10に記載のRGBレーザー源を光源として使用している投影装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP07300829 | 2007-02-27 | ||
PCT/IB2008/050647 WO2008104910A2 (en) | 2007-02-27 | 2008-02-22 | Blue ld pumped praseodymium doped solid state laser device with reduced temperature dependence |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010519756A true JP2010519756A (ja) | 2010-06-03 |
Family
ID=39709233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009550360A Pending JP2010519756A (ja) | 2007-02-27 | 2008-02-22 | 低減された温度依存性を有する固体レーザー装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8000363B2 (ja) |
EP (1) | EP2115831A2 (ja) |
JP (1) | JP2010519756A (ja) |
CN (1) | CN103444019A (ja) |
TW (1) | TW200908491A (ja) |
WO (1) | WO2008104910A2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013080781A (ja) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Mitsubishi Electric Corp | 多波長半導体レーザ装置 |
US11042329B2 (en) | 2019-05-21 | 2021-06-22 | International Business Machines Corporation | Reordering a sequence of files based on compression rates in data transfer |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103444019A (zh) * | 2007-02-27 | 2013-12-11 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 温度相关性降低的蓝色ld泵浦的掺杂镨的固态激光装置 |
JP2012528480A (ja) * | 2009-05-28 | 2012-11-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 改善されたポンプ光の吸収を備えたダイオードでポンピングされた固体−状態のレーザー |
WO2012113856A1 (en) | 2011-02-25 | 2012-08-30 | Trilite Technologies Gmbh | Display device with movement elements for obtaining a high resolution and/or a 3d effect |
JP7457953B2 (ja) * | 2020-06-12 | 2024-03-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 発光装置及び発光システム |
WO2023061911A1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-20 | Signify Holding B.V. | White light source |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4054852A (en) * | 1976-07-28 | 1977-10-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Solid state blue-green laser with high efficiency laser pump |
US20010022566A1 (en) * | 2000-03-16 | 2001-09-20 | Yoji Okazaki | Color laser display employing excitation solid laser unit, fiber laser unit, or semi conductor laser unit |
WO2005117216A2 (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Melles Griot, Inc. | Short wavelength diode-pumped solid-state laser |
WO2006109730A1 (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | レーザ光源及び光学装置 |
JP2006282447A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 透光性材料およびその製造方法 |
WO2006129211A2 (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Broadband laser lamp with reduced speckle |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4949348A (en) * | 1989-08-25 | 1990-08-14 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Blue-green upconversion laser |
US6490309B1 (en) | 1999-07-21 | 2002-12-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Laser-diode-pumped laser apparatus in which Pr3+-doped laser medium is pumped with GaN-based compound laser diode |
US7197059B2 (en) | 2002-05-08 | 2007-03-27 | Melles Griot, Inc. | Short wavelength diode-pumped solid-state laser |
US20060153261A1 (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-13 | Krupke William F | Optically-pumped -620 nm europium doped solid state laser |
US20080159339A1 (en) * | 2005-02-17 | 2008-07-03 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | All-Solid State Uv Laser System |
CN103444019A (zh) * | 2007-02-27 | 2013-12-11 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 温度相关性降低的蓝色ld泵浦的掺杂镨的固态激光装置 |
-
2008
- 2008-02-22 CN CN2008800064487A patent/CN103444019A/zh active Pending
- 2008-02-22 EP EP08710128A patent/EP2115831A2/en not_active Ceased
- 2008-02-22 JP JP2009550360A patent/JP2010519756A/ja active Pending
- 2008-02-22 US US12/527,920 patent/US8000363B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-02-22 WO PCT/IB2008/050647 patent/WO2008104910A2/en active Application Filing
- 2008-02-25 TW TW097106486A patent/TW200908491A/zh unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4054852A (en) * | 1976-07-28 | 1977-10-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Solid state blue-green laser with high efficiency laser pump |
US20010022566A1 (en) * | 2000-03-16 | 2001-09-20 | Yoji Okazaki | Color laser display employing excitation solid laser unit, fiber laser unit, or semi conductor laser unit |
WO2005117216A2 (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Melles Griot, Inc. | Short wavelength diode-pumped solid-state laser |
JP2006282447A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 透光性材料およびその製造方法 |
WO2006109730A1 (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | レーザ光源及び光学装置 |
WO2006129211A2 (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Broadband laser lamp with reduced speckle |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
JPN6013001365; Deren P. J.: 'Spectroscopic charactarization of LaAl3 crystal doped with Pr3+ ions' Journal of Luminescence Vol.122-123, 200612, pp.40-43 * |
JPN6013001367; Loong K. Y. et al.: 'Fluorescence lifetimes of Pr3+ centers in mixed CaF2:SrF2 crystals' Journal of Luminescence Vol.53, 1992, pp.503-506 * |
JPN6013001370; Laroche M. et al.: 'Spectroscopic investigation of the 4f5d energy levels of Pr3+ in fluoride crystals by excited-state' Journal of Optical Society of America B Vol.16, No.12, 1999, pp.2269-2277 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013080781A (ja) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Mitsubishi Electric Corp | 多波長半導体レーザ装置 |
US11042329B2 (en) | 2019-05-21 | 2021-06-22 | International Business Machines Corporation | Reordering a sequence of files based on compression rates in data transfer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2115831A2 (en) | 2009-11-11 |
CN103444019A (zh) | 2013-12-11 |
WO2008104910A3 (en) | 2009-06-18 |
US20100118903A1 (en) | 2010-05-13 |
TW200908491A (en) | 2009-02-16 |
US8000363B2 (en) | 2011-08-16 |
WO2008104910A2 (en) | 2008-09-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1245787C (zh) | 具有更宽波长覆盖范围的窄带高功率光纤激光器 | |
JP2010519756A (ja) | 低減された温度依存性を有する固体レーザー装置 | |
US8213473B2 (en) | Laser based on quantum dot activated media | |
US7835416B2 (en) | Laser device and optical amplifier | |
TWI446012B (zh) | 具降低斑點之寬頻雷射燈 | |
GB2313951A (en) | Single longitudinal mode frequency-converted laser | |
US20060263020A1 (en) | Up-conversion optical fiber laser apparatus | |
US5295146A (en) | Solid state gain mediums for optically pumped monolithic laser | |
WO2004100330A1 (en) | Eye-safe solid state laser system | |
JP5324453B2 (ja) | 可視の波長領域についてのキャビティー内の周波数変換された固体レーザー | |
US7551653B2 (en) | Multiple wavelength laser arrangement | |
Liu et al. | Widely tunable, narrow linewidth Tm: YAG ceramic laser with a volume Bragg grating | |
JP2010507920A (ja) | 共添加された利得媒質を備えた光励起ソリッド・ステート・レーザ | |
US20060165145A1 (en) | Diode-pumped ~812 nm thulium-doped solid state laser | |
JP3394932B2 (ja) | アップコンバージョンレーザ装置 | |
US20070091949A1 (en) | Solid-state laser apparatus having sintered polycrystalline inorganic gain medium | |
CN109672076A (zh) | 一种多波长大模体积激光器 | |
Jacquemet et al. | Single-frequency operation of diode-pumped Yb: KYW at 1003.4 nm and 501.7 nm by intracavity second harmonic generation | |
KR20050086042A (ko) | 광 펌핑 반도체 칩 및 그를 이용한 수직 외부 공동 표면방출 레이저 시스템 | |
JP2001223423A (ja) | レーザー装置 | |
JP2004281595A (ja) | 固体レーザ装置 | |
Fredrich-Thornton et al. | Highly doped Yb: YAG thin-disk lasers: A comparison between single crystal and ceramic active media | |
Mhibik et al. | New concept of broadly tunable (440–670 nm) solid-state organic laser | |
Fibrich et al. | Influence of Ce3+-ions in Pr, Ce: YAlO3 crystal on spectroscopic and laser characteristics | |
Guina et al. | Dilute nitrides tailor the wavelength of semiconductor disk lasers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130117 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130423 |