JP2012528480A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーについて、異方性の結晶におけるポンプ光の吸収を改善するための措置は、提案されたものである。提案された措置は、吸収線からのポンプダイオードの離調をすることによるのみならずダイオードの電流及びダイオードの温度によるポンプ光の吸収の依存性を低減する。これらの措置は、結晶を通じて二回ポンプ放射を送ること、リターダーの最適な吸収及び使用を呈示するものではないところの配向にレーザーの結晶の置くことを含む。

Description

発明の分野
発明は、一般には、固体状態のレーザーの分野、及び、より多い具体的には、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーに、関する。
発明の背景
多数の固体−状態のレーザーは、希土類イオンにおける４ｆ−４ｆ−遷移に対応するところの狭いものの放出−線において実現されたものである。これらのシステムの最も多いものは、同様に希土類イオンにおける４ｆ−４ｆ−遷移に対応するところの狭いものの及び弱いものの吸収バンドによってまた特徴付けられたものである。これらの材料の効率的なダイオード−でポンピングするものであることは、適切に選択されたポンプダイオード並びにダイオードの温度の良好なチューニング及び安定化によって成し遂げられたものであることができるところの、イオンの吸収の線に対するポンプダイオードの放出の波長の良好な調和によって達成されたものである。
ダイオードでポンピングされた固体−状態のレーザー（ＤＰＳＳＬ）は、現今では、大部分において、赤外の波長で放出すると共に、例．医療の用途又は材料を加工するものである用途に使用されたものであるところのＮｄ：ＹＡＧ又はＮｄ：ＹＶＯ４−レーザーである。これらの用途は、低いものから中部のサイズにされた体積のレーザーの源を要求すると共にかなりの高いものの値段のレベルを許容する。これらのレーザーの手動のものから半−自動化された生産は、従って、かなりの共通なものである。これは、しかしながら、レーザープロジェクターの未来の世代のようなもののそのようなものの用途について要求されたもののようなものとしての大量生産について不適切なものに上述されたレーザーをする。
これは、可視の波長の範囲において放出するところの、最近に開発された青色のダイオードでポンピングされた固体−状態のレーザー（ｂＤＰＳＳＬ）が、投射の用途における光の源のようなものとして使用されたものであることができたものであるとすれば、変化するかもしれない。
典型的なｂＤＰＳＳＬは、これの後においてレーザーの媒体のようなものとしてＰｒ：ＹＬＦ、又はＰｒ：ＬｉＬｕＦ４のようなものとして称された、ＬｉＹＦ４：Ｐｒに基礎が置かれたものである。これらの結晶は、異方性の結晶の構造、狭いものの吸収の線、及び少数のｃｍ−１のオーダーにおける吸収の係数によって特徴付けられたものである。
結晶の異方性の構造に帰すべきもののおかげで、レーザーの偏光に対して平行なｃ−軸との結晶の配向の良好な整列は、最良のポンプ光の吸収について要求されたものである。ポンプダイオードの放出の波長は、＋／−１ｎｍの波長の範囲内に届くために選択されたものである必要がある。現行では、ポンプダイオードは、４４０ｎｍ及び４５５ｎｍの間における放出の波長と共に申し出られたものである。
典型的なｂＤＰＳＳＬのセットアップにおいて使用された結晶は、それに応じて長さにおいて少数のｍｍから約１ｃｍまでのみである。より短いものの結晶は、これが、一般にレーザーのモードとのポンプビームのモードのマッチングを容易にするので、好ましいものであると思われる。モードのマッチングは、ポンプパワーにおける増加が、それぞれ、ビームの品質又はＭ２−因子の悪化と一緒に進むので。高いもののパワーのポンプダイオードについてより多い複雑にされたものになる。
発明の目的及び概要
従って、光学的な整列におけるより大きいものの公差を許容するところのダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーを提供することは、それは発明の目的である。
これの発明において、吸収の線からのポンプダイオードの離調するものであることにおけるのみならずダイオードの電流、ダイオードの温度によるポンプ光の吸収の依存性を低減するところの、異方性の結晶におけるポンプ光の吸収を改善するための措置は、提案されたものである。
これらの措置は、結晶を通じて二回ポンプ放射を送るものであること、より長いものの結晶の使用、最適な吸収を呈示するものではないところの配向にレーザーの結晶の置くこと、及び、レーザーキャビティーの内側における四分の一波長板のようなもののそのような（また波長板と称された）リターダーの使用を含む。
これらの措置の各々は、特定のものにおいてこれらの措置のいくつかのもの又は全てのものの組み合わせは、ダイオードでポンピングされた固体−状態のレーザーのセットアップにおける公差を増加させる、及び、従って、特に大量生産における、生産のコストを低減する、ことになる。
それに応じて、
− ポンプレーザーダイオード、及び
− レーザーの結晶、
を具備するものである、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスは、提供されたものであるが、
− それにおいて、レーザーの結晶が、ポンプレーザーダイオードから放出されたレーザーの光の波長とは異なるものの波長でレーザーの光を放出するところの固体状態のレーザーの最も少ないときで一部分を形成するものであると共に、それにおいて、
− 固体状態のレーザーは、ポンプレーザーダイオードによって光学的にポンピングされたものである。ポンプレーザーダイオードは、レーザーの結晶への縦の方向においてそれのポンプレーザーの光を注入するために配置されたものである。
ダイオードでポンピングされた固体状態レーザーデバイスは、さらに、後に続くものである手段：
− 逆戻りを上記のレーザーの結晶を通じて縦に透過させられたに上記のポンプレーザーの光のフラクションを反射させるところの出力カップラー、
− 固体状態のレーザーの縦の方向に対して横に第一の方向及び上記の第一の方向に対して鉛直に第二の方向に沿って偏光させられたポンプ光について二つの異なるものの吸収の係数を有するものである異方性のレーザーの結晶、それにおいて上記の異方性のレーザーの結晶及び上記のポンプレーザーダイオードは、上記のポンプレーザーの光の偏光が、上記の第一の及び上記の第二の方向に沿ったものの両方の構成成分を有するそのようにところの、相互に配向させられたものであること、
− それぞれ、直線形に偏光させられた光から、楕円形に、又は、理想的には円形に、偏光させられた光へとポンプ光を転換するところの、リターダー又は波長板、の最も少ないときで一つのものを具備する。
適切に、リターダーは、固体状態のレーザーのキャビティー内に又はレーザーキャビティーの光の入場の側の前方に配置されたものであるが、そこではポンプ光は、注入されたものである。
適切な出力カップラーの手段によるキャビティーへと逆戻りのポンプ光の反射は、ポンプ光の吸収を増加させる。さらには、吸収されたポンプ光の強度の分布は、均質化されたものである。吸収は、増加させられたものであるもののような際に、より短いもののレーザーの結晶は、使用されたものであることがあるが、それによって好都合にモードのマッチングを容易にするものである。好ましくは、結晶の長さは、結晶へと初期に注入されたポンプレーザーの放射の、最も少ないときで５パーセント、好ましくは最も少ないときで１０パーセント、特定して好適なものの最も少ないときで２０パーセント、のフラクションが、結晶を通じて透過させられたものであると共に出力カップラーによって逆戻りに最も少ないときで部分的に反射させられたものであるそのようにところの、選ばれたものである。
固体状態のレーザーの縦の方向は、固体状態のレーザービームが放出されたものであるところのものに沿った方向のようなものとして定義されたものであると共に、従って固体状態のレーザーの光学的な軸と一致する。
発明は、好ましくは、ｂＤＰＳＳＬへ適用されたものである。それに応じて、これの事例において、ポンプレーザーダイオードは、青色のものを放出するものであるレーザーダイオードである。発明は、ｂＤＰＳＳＬのゆるめられた生産の公差を許容するが、それによって、発明のｂＤＰＳＳＬが、ビデオプロジェクターのもののようなそのような消費者の生産物における光の源のようなものとして使用されたものであることができるそのようにところの、生産のコストを低減するものである。
適切に、４３５から４５５ナノメートルまでの範囲内の波長で放出するものであるポンプレーザーダイオードは、用いられたものであることがある。
固体状態のレーザーのキャビティーへの縦の方向におけるポンプ光を注入するために、固体状態のレーザーは、好ましくは、出力カップラーの反対の末端においてそれのレーザーキャビティーの終端をなすものである波長の選択性のミラーを具備する。波長の選択性のミラーは、ポンプレーザーの光について透過性のもの及び固体状態のレーザーのレーザーの光について反射性のものである。
類似して、出力カップラーを通じて透過させられたポンプレーザーの光を回避するために、レーザーの結晶の出力の側における波長の選択性のミラーを用いることは、それはさらに好都合なものであるが、それによって波長の選択性のミラーは、ポンプレーザーの光について高度に反射性の、しかし、固体状態のレーザーのレーザーの光について最も少ないときで部分的に透過性の、ものである。特定のものにおいて、出力カップラーそれ自体は、固体状態のレーザーデバイスのレーザーの光について半−透明なもの、しかしポンプレーザーの光について高度に反射性のもの、であるところの波長の選択性のミラーのようなものとして設計されたものであることがある。例のためには、固体状態のレーザーの光についての透過は、１％から２０％までの範囲内にあるものであることがあると共に、ポンプレーザーの光についての透過は、０．５％と比べてより少ないものであることがある。
さらに、レーザーの結晶についての好適にされた材料は、Ｐｒ：ＹＬＦ、Ｐｒ：ＬｉＬｕＦ４、Ｐｒ：ＬｉＧｄＦ４、Ｐｒ：ＢａＹ２Ｆ８、及びＰｒ：ＫＹＦ４である。これらの結晶は、異方性のものであると共に、緑色の波長の範囲を含むものであるある多様性の異なるものの色でレーザーの光を放出することが可能なものであると共にこのようにカラーレーザープロジェクターの一つの又はより多い色の構成成分を提供するために非常に適切なものである。
通常では、偏光の第一の方向に対して平行な偏光の平面の配向を選ぶことは、それは好適にされたものであるが、そこではレーザーの結晶は、ポンプレーザーの光についてそれの最大の吸収を有する。しかしながら、発明の実施形態に従ったもので、システムは、ポンプレーザーの偏光が、最大の吸収の方向に沿って配向させられたものではないものであるが、しかし、より低いものの吸収を有するものである第二の方向に沿った構成成分を有するようなものの際に、最大の転換の効率を備えた配向からの調整の外にあるものである。にもかかわらず、これの措置は、より下により多い詳細において解明されたものであるようなもののように、固体状態のレーザーの強度を安定化させるために非常に好都合なもの、証明されてきたものである。特定のものにおいて、レーザーのｃ−軸は、固体状態のレーザーの縦の方向に対して横に配向させられたものであることがあるが、それにおいてレーザーの結晶は、ポンプレーザーの光の偏光の平面及び上記の結晶のｃ−軸がある角度を含むそのようにところの、ポンプレーザーダイオードの点で配向させられたものである。例のために、Ｐｒ：ＹＬＦ−結晶における最大の吸収は、ｃ−軸に対して平行なものである偏光の平面と共に起こる。好適にされた角度は、３０°及び６０°の間にある、特定して好ましくは３５°及び５５°の間にある、ものである。異なるものの吸収の係数を含むものである光学的な異方性に帰すべきもののおかげで、結晶を通じて透過させられた及びポンプレーザーダイオードへ逆戻りに反射させられたポンプの光は、これの光が、最も少ないときでダイオードから放出された光に対して垂直なものに偏光させられた構成成分を有するそのようにところの、それの偏光の状態を変化させる。このように、レーザーダイオードにおける自己で−混合するものであることの効果は、垂直に偏光させられたビームが、各々の他のものと干渉するものではないので、低減されたものである。
追加的な要素の手段によって光の偏光状態を変えることは、それはまた可能性のあるものである。これの点において、より上に述べられたようなもののように、リターダー又は波長板を使用することは、それは提案されたものである。好ましくは、四分の一波長板は、円形に偏光させられた光を生じさせるために用いられたものである。さらに、高いものの程度の円形の偏光を得るために、リターダーの光学的な軸及びポンプレーザーの光の偏光の平面は、好ましくは、３５及び５５°の間におけるものの角度を含む。
図１は、発明に従ったものの固体状態のレーザーデバイスの実施形態を示す。 図２は、Ｐｒ：ＹＬＦの結晶のｃ−軸の点で偏光の平面の二つの配向についての波長の関数のようなものとしてＰｒ：ＹＬＦの吸収の係数の線図を示す。 図３は、異なるもののレーザーダイオードの電流についてのレーザーの結晶を通じた経路の長さ並びに偏光ベクトル及びレーザーの結晶のｃ−軸の間における０°及び４５°の角度の関数のようなものとして透過のグラフを示す。 図４は、ポンプレーザーダイオードの異なるものの温度についてのレーザーの結晶を通じた経路の長さ並びに偏光ベクトル及びレーザーの結晶のｃ−軸の間における０°及び４５°の角度の関数のようなものとして透過のグラフを示す。 図５は、固体状態のレーザーのキャビティーに配置された四本の一波長板を備えた発明に従ったものの固体状態のレーザーデバイスのさらなる実施形態を示す。 図６は、ポンプレーザーダイオード及び固体状態のレーザーキャビティーの間に置かれた四分の一波長板を備えた図５の別形を示す。
図面の手短な記述
図１は、発明に従ったものの固体状態のレーザーデバイスの実施形態を示す。
図２は、Ｐｒ：ＹＬＦの結晶のｃ−軸の点で偏光の平面の二つの配向についての波長の関数のようなものとしてＰｒ：ＹＬＦの吸収の係数の線図を示す。
図３は、異なるもののレーザーダイオードの電流についてのレーザーの結晶を通じた経路の長さ並びに偏光ベクトル及びレーザーの結晶のｃ−軸の間における０°及び４５°の角度の関数のようなものとして透過のグラフを示す。
図４は、ポンプレーザーダイオードの異なるものの温度についてのレーザーの結晶を通じた経路の長さ並びに偏光ベクトル及びレーザーの結晶のｃ−軸の間における０°及び４５°の角度の関数のようなものとして透過のグラフを示す。
図５は、固体状態のレーザーのキャビティーに配置された四本の一波長板を備えた発明に従ったものの固体状態のレーザーデバイスのさらなる実施形態を示す。
図６は、ポンプレーザーダイオード及び固体状態のレーザーキャビティーの間に置かれた四分の一波長板を備えた図５の別形を示す。
実施形態の詳述された記述
図１は、ダイオードｄでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス１の第一の実施形態を示す。ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス１は、ポンプレーザーダイオード３及びレーザーの結晶１１を備えた固体状態のレーザー７を具備する。発明の好適にされた実施形態に従ったもので、青色のレーザーダイオードは、ポンプ光の源のようなものとして用いられたものである。固体状態のレーザー７は、ポンプレーザーダイオード３から放出されたレーザーの光の波長とは異なるものの波長でレーザーの光を放出するために設計されたものである。例のためには、Ｐｒ：ＹＬＦの結晶が、使用されたものであるとすれば、固体状態のレーザーは、緑色の波長の範囲において又は赤色の波長の範囲において放出するために設計されたものであることができる。
固体状態のレーザー７のキャビティー７１は、波長の選択性のミラー９、例．誘電体のミラー、及び出力カップラー１４によって終端をなされたものである。出力カップラー１４は、固体状態のレーザー７によって発生させられたレーザーの光７１について半−透明なものである。例のためには、出力カップラーは、レーザーの放射のいくつかのパーセントのフラクションを透過させるために及び残留するものである放射を反射させるために設計されたものであることができる。
図１において示されたようなもののように、固体状態のレーザー７は、ポンプレーザーダイオード３によって、レーザーの結晶１１へと縦の方向においてカップリング光学部品又はレンズ６を通じてポンプレーザー光３１を注入することによって、ポンピングされたものである。これの目的のために、レーザーの光は、波長の選択性のミラー９を通じてカップリングされたものである。それに応じて、ミラー９は、ポンプレーザーの光３１について透過性のもの、しかし、固体状態のレーザー７のレーザーの光７３について高度に反射性のもの、である。
より短いもののレーザーの結晶を許容するための措置のようなものとして、出力カップラー１４は、逆戻りに、レーザーの結晶を通じて縦に透過させられたものであるところのポンプレーザーの光３１のフラクションを反射させるものであることができる。このように、ポンプレーザーの光３１は、二回、レーザーの結晶１１を通じて透過させられたものである。好ましくは、ポンプレーザーの光のそれの吸収の点でのレーザーの結晶１１の長さは、初期に結晶１１を入るところのポンプレーザーの放射の、最も少ないときで５パーセント、好ましくは最も少ないときで２０パーセント、のフラクションが、結晶を通じて透過させられたものであるそのようにところの、選ばれたものである。
レーザーの結晶１１を通じて透過させられてきたものであるところのポンプレーザーの光３１が、固体状態のレーザーの外にカップリングされたレーザーの光と混合するところのものを回避するために、出力カップラーは、好ましくは、固体状態のレーザーの光７３について部分的に透過性の又は半−透明のものであるが、しかし、ポンプレーザーの光３１について高いものの反射率を有するところの誘電体の波長の選択性のミラーのようなもののように、設計されたものである。さらなる可能性は、ポンプレーザーの光３１を反射させるが、しかし、固体状態のレーザーの光７１について高いものの透過を有するところのさらなる誘電体のミラーを挿入することであると思われる。
発明に従ったもので提案された第二の措置は、ポンプダイオードにおける逆戻りに−反射させられたレーザーの放射と関連させられた問題を打ち消す：これの目的のために、レーザーの結晶１１の縦の方向に対して横に第一の方向及びこれの第一の方向に対して鉛直に第二の方向に沿って偏光させられたポンプ光について二つの異なるものの吸収の係数を有するものである異方性のレーザー結晶を使用することは、それは提案されたものである。これは、例のためには、Ｐｒ：ＹＬＦ及びＰｒ：ＬｉＬｕＦ４の結晶の両方を保持する。
異方性のレーザーの結晶及びポンプレーザーダイオードは、ポンプレーザーの光の偏光が、第一の及び第二の方向の両方に沿った構成成分を有するそのようにところの、相互に配向させられたものである。
特定のものにおいて、これらの結晶は、固体状態のレーザーの縦の方向に対して横にあるものであるそれらのａ及びｃ−軸と共に配向させられたものである。これの事例において、レーザーの結晶１１は、ポンプレーザーの光の偏光の平面及び結晶のｃ−軸がある角度を含むそのようにところの、ポンプレーザーダイオードの点で配向させられたものである。ポンプレーザーの偏光に対して平行なｃ−軸を備えたものではない、しかし、好ましくは３５°及び５５°の間における（例．４５°における）、角度で、レーザーの結晶を配向させることによって、最大の吸収の配向の点でのミスアライメントは、導入されたものである。
Ｐｒ：ＹＬＦのｃ−軸に対して平行な及び直交の偏光についての吸収の係数の差異は、図２から見てとられたものであることができる。図２は、ｃ−軸（あやめ引きにされた線）に平行な及びｃ−軸に対して垂直な（連続の線）ポンプレーザーの光３１の偏光についての波長の関数のようなものとしてＰｒ：ＹＬＦの吸収の係数を示す。これの結晶におけるドーピングのレベルは、ｃＰｒ＝０．２％であった。グラフから見てとられたものであることができるようなもののように、狭いものの吸収の線の強度は、ｃ−軸に沿ってポンプレーザーの光３１の偏光についてかなりより高いものである。４４０ｎｍ及び４５０ｎｍの間における吸収の線は、光学的なポンピングについて特定して適切なものである。
しかしながら、吸収の係数が、ｃ−軸に対して平行な及び直交の偏光について異なるもののものであるので、これの措置は、ポンプ光の偏光の状態を変化させると共に、ポンプ光の顕著な部分は、レーザーの結晶を通過するものである後に、元来のポンプ光の偏光に対して直交の偏光させられたものである。しかしながら、元来のポンプ光の偏光に対して直交の偏光させられた光は、ポンプレーザーダイオード３のキャビティーにおいて光と干渉するものではないと共に、従ってポンプレーザーダイオードの性能に影響を及ぼすものではない。
驚くべきことに、ポンプ光を逆戻りに反射させるものであることとの及び／又はより長いものの結晶との組み合わせにおいて、これの措置は、また、ダイオードの電流又はダイオードの温度の変動での吸収の変化を低減することを助ける。これの事実は、さらに、図３及び４のグラフによって図解されたものである。
図３は、レーザーの結晶を通じて経路の長さの関数のようなものとしてのポンプレーザーの光の透過のグラフを示す。凡例に指し示されたようなもののように、グラフは、ポンプレーザーの光３１の偏光の平面の間における０°及び４５°の角度について並びに５００、２５０、及び１２０ｍＡの異なるもののレーザーダイオードの電流ＩＬＤについて配向させられたものであることを有する。透過の値は、０．５％のＰｒ−濃度を備えたＰｒ：ＹＬＦの結晶を参照する。
吸収が、４５°−配向についてより低いものである（透過はより高いものである）ことさえあるのだけれども、ダイオードの電流での変動は、劇的に低減されたものである。ポンプ光の透過が、結晶の最適な配向についてＩＬＤ＝５００ｍＡについての２８％からＩＬＤ＝１２０ｍＡについての６６％まで変化する一方で、これの効果は、４５°−配向について４５％から６０％までの範囲まで低減されたものである。
１２０ｍＡ及び５００ｍＡの間における駆動するものである電流についての透過における差異が、偏光の平面及びｃ−軸の従来の平行な配向についてΔＴ＝０．３８までである一方で、これの差異は、発明に従ったものの４５°−構成について０．１３のみにまで低減する。４５°−配向についてのより高いものの透過は、より長いものの結晶によって又は結晶を二重に−通過することによって打ち消されたものであることができる。
図４は、０°及び４５°の角度についての透過並びにポンプレーザーダイオード３のキャビティーの異なるものの温度ＴＬＤを示す。駆動するものである電流は、各々のグラフについて５００ｍＡで一定なものに保持されたものであった。図４から見てとられたものであることができるようなもののように、ポンプ光の透過又は吸収による異なるもののダイオードの温度の効果は、４５°まで結晶を回転させるものであることによって、ΔＴ＝０．０５からΔＴ＝０．０１まで下に、即ち、５の因子だけ、低減されたものであることができる。ダイオードの電流及びダイオードの温度の両方は、主として、レーザーダイオードの放出の波長に影響を及ぼす。そのところの意味において、発明に従ったもので提案されたもののようなもののような結晶を回転させるものであることの措置は、また、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーについて有用なポンプの波長の範囲を増加させる。
ポンプダイオードのレーザー３の駆動するものである電流又はキャビティーの温度によるゆるめられた依存性についての理由は、図２のスペクトルにおいて可視の吸収の線の波長のシフトであることのようにみえる。ポンプレーザーの光３１の偏光の平面が、回転するとすれば、ポンプレーザーの光は、そこにあるものが、ｃ−軸に沿った偏光について結晶の吸収の波長及びポンプレーザーの光３１の現実の波長におけるわずかなミスマッチであるものでさえもあるとすれば有効な吸収が起こるそのようにところの、ひいては吸収の波長を調和させることになる。
具体的な実施形態への制限及び使用された異方性のレーザーの結晶のタイプ無しに、従って、第一の及び第二の方向に沿った（例．ｃ−軸に沿った及びそれに対して横に）偏光についての吸収の波長の間における波長で放出するところのポンプレーザーダイオード３を提供することは、それは好都合なものであることがある。
特に結晶１１へとポンプ光を逆戻りの−反射させるものであることの事例においてポンプ光の吸収を改善するための第三の措置は、固体状態のレーザー７のキャビティー７１における四分の一波長板１６の使用である。ポンプレーザーダイオード３の偏光の平面の配向に対する、３５及び５５°の間における角度の下で、特定のものにおいて４５°の角度で、四分の一波長板１６の光学的な軸と共に位置決めされたもので、これは、ポンプレーザーダイオード３における逆戻りに−反射させられた光の影響を抑制する。これの事例において、ポンプレーザーの光３１の偏光の平面及びレーザーの結晶１１のｃ−軸は、また平行なものであることがある。セットアップは、図５にスケッチされたものである。レーザーの結晶１１が、レーザーの偏光に対して平行なものに配向させられたものではないものであるところの状況について、四分の一波長板の数個の配向は、レーザーダイオードにおいて逆戻りに−反射させられた光の量を低減するために及び同じ時間にポンプ光の吸収を改善するために可能性のあるものである。
四分の一波長板１６は、レーザーの共振器の前方において、即ち、レーザーのキャビティー７１の光の入場の側の前方において、また置かれたものであることができるが、そこではポンプレーザーの光３１は、図６に示されたようなもののように、カップリングの光学部品及び波長の選択性のミラー９の間に注入されたものである。３５及び５５°の間の角度に、特定のものにおいてポンプ光の偏光の点で４５°の角度で、置かれたもので、四分の一波長板１６は、楕円形に又は円形に偏光させられた光へと直線形に偏光させられたポンプレーザーの光３１を転換する。これのセットアップでは、レーザーの結晶１１の配向は、もはやポンプレーザーの光３１の吸収に影響を及ぼすものではない。このように、精密なアライメントは、要求されたものであるものではない。逆戻りに反射させられたポンプ光は、そのとき、直線形に偏光させられた、しかし元来のポンプ光の偏光に対して直交の、光へ転換されたものである。
ここにおけるより前に記載された例示的な実施形態が、レーザーの媒体のようなものとしてＰｒ：ＹＬＦを備えたｂＤＰＳＳＬを参照させられたものであることを有することさえもあるとはいえ、発明は、これの事例に限定されたものであるのではないものであるべきである。本当に、提案された措置は、良好にそのようなものとして有用な及び赤外のレーザーに、例のためにはダイオードでポンピングされたＮｄ：ＹＶＯ４、Ｎｄ：ＧｄＶＯ４、又はＴｍ／Ｈｏ：ＹＬＦのレーザーに、適用可能なものである。
ここにおけるより前に記載された例示的な実施形態が、レーザーの媒体のようなものとしてＰｒ：ＹＬＦを備えたｂＤＰＳＳＬを参照させられたものであることを有することさえもあるとはいえ、発明は、これの事例に限定されたものであるのではないものであるべきである。本当に、提案された措置は、良好にそのようなものとして有用な及び赤外のレーザーに、例のためにはダイオードでポンピングされたＮｄ：ＹＶＯ４、Ｎｄ：ＧｄＶＯ４、又はＴｍ／Ｈｏ：ＹＬＦのレーザーに、適用可能なものである。
［付記］
付記［１］：
ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスであって、
− ポンプレーザーダイオード（３）、及び
− レーザーの結晶（１１）、
− 上記のレーザーの結晶（１１）が上記のポンプレーザーダイオードから放出されたレーザーの光の波長とは異なるものの波長におけるレーザーの光を放出するところの固体状態のレーザー（７）の最も少ないときで一部分を形成するものであること、及び、
− 上記の固体状態のレーザーが上記のポンプレーザーダイオードによってポンピングされたものであること、それにおいて、
− 上記のポンプレーザーダイオードは、上記のレーザーの結晶（１１）へと縦の方向においてそれのポンプレーザーの光（３１）を注入するために配置されたものであると共に、上記のダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス（１）が後に続くものである手段：
− 逆戻りに上記のレーザーの結晶を通じて縦に透過させられた上記のポンプレーザーの光のフラクションを反射させるところの出力カップラー（１４）、
− 前記固体状態のレーザーの縦の方向に対して横に第一の方向及び上記の第一の方向に対して鉛直に第二の方向に沿って偏光させられたポンプ光のための二つの異なるものの吸収係数を有するものである異方性の結晶、それにおいて上記の異方性のレーザーの結晶及び上記のポンプレーザーダイオードは、上記のポンプレーザーの光の偏光が上記の第一の及び上記の第二の歩行の両方に沿った構成成分を有するところのそのように、相互に配向させられたものであると共に、
− リターダー、上記のリターダーが直線形に偏光させられた光から楕円形に又は円形に偏光させられた光へと上記のポンプ光を転換するものであること
の最も少ないときで一つのものを具備するものであること
を具備するものである、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［２］：
付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記の固体状態のレーザーは、上記の出力カップラー（１４）の反対の末端で上記の固体状態のレーザーのレーザーキャビティーの終端をなすものである波長の選択性のミラーを具備すると共に、それにおいて、上記のポンプレーザーダイオード（３）の上記の光は、上記の波長の選択性のミラーを通じて上記の固体状態のレーザーデバイス（７）へと注入されたものであると共に、上記の波長の選択性のミラーが上記のポンプレーザーの光（３１）について透過性の及び上記の固体状態のレーザー（７）の上記のレーザーの光について反射性のものである、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［３］：
付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のレーザーの結晶（１１）は、上記のレーザーの結晶（１１）へと初期に注入された前記ポンプレーザーの放射（３１）の最も少ないときで５パーセントのフラクションを透過させると共に、最も少ないときで５パーセントの上記のフラクションが上記の出力カップラー（１４）によって逆戻りに最も少ないときで部分的に反射させられたものである、ポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［４］：
付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のポンプレーザーダイオード（３）は、青色のものを放出するものであるレーザーダイオードである、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［５］：
先行するものである付記に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のポンプレーザーダイオード（３）は、４３５ナノメートルから４５５ナノメートルまでの範囲内の波長を放出する、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［６］：
付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のレーザーの結晶（１１）は、Ｐｒ：ＹＬＦ結晶である、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［７］：
付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のレーザーの結晶（１１）は、Ｐｒ：ＬｉＬｕＦ ４ 、Ｐｒ：ＬｉＧｄＦ ４ 、Ｐｒ：ＢａＹ ２ Ｆ ８ 、又はＰｒ：ＫＹＦ ４ の結晶である、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［８］：
付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記の出力カップラー（１４）は、上記の固体状態のレーザー（７）の前記レーザーの光について半透明のもの、しかし上記のポンプレーザーの光（３１）について高度に反射性のもの、であるところの波長の選択性のミラーを具備する、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［９］：
付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のポンプレーザーの光（３１）の偏光の上記の第一の方向は、上記の結晶が、上記のポンプレーザーの光（３１）についてそれの最大の吸収係数を有するところの偏光の方向である、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［１０］：
付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のレーザーの結晶（１１）は、上記の固体状態のレーザー（７）の上記の縦の方向に対して横に配向させられたｃ−軸を有すると共に、それにおいて、上記のレーザーの結晶（１１）は、前記ポンプレーザーの光（３１）の偏光の平面及び上記のレーザーの結晶（１１）の上記のｃ−軸がある角度を含むところのそのように、前記ポンプレーザーダイオード（３）に対する点で配向させられたものである、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［１１］：
先行するものである付記に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記の角度は、３０°及び６０°の間におけるもの、好ましくは３５°及び５５°の間におけるもの、である、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［１２］：
付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のリターダーは、上記の固体状態のレーザー（７）の前記キャビティー（７１）内に又は前記レーザーキャビティー（７１）の光の入場の側の前方に配置されたものであると共に、そこでは前記ポンプレーザーの光（３１）は、注入されたものである、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［１３］：
付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のリターダーは、四分の一波長板（１６）である、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［１４］：
付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のリターダーの光学的な軸及び前記ポンプレーザーの光（３１）の偏光の平面は、３５及び５５°の間のものの角度を含む、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
付記［１５］：
最も少ないときで一つの付記［１］に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス（１）を具備するものである、レーザーイメージ又はビデオ投射デバイス。

Claims (15)

  1. ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスであって、
    − ポンプレーザーダイオード（３）、及び
    − レーザーの結晶（１１）、
    − 上記のレーザーの結晶（１１）が上記のポンプレーザーダイオードから放出されたレーザーの光の波長とは異なるものの波長におけるレーザーの光を放出するところの固体状態のレーザー（７）の最も少ないときで一部分を形成するものであること、及び、
    − 上記の固体状態のレーザーが上記のポンプレーザーダイオードによってポンピングされたものであること、それにおいて、
    − 上記のポンプレーザーダイオードは、上記のレーザーの結晶（１１）へと縦の方向においてそれのポンプレーザーの光（３１）を注入するために配置されたものであると共に、上記のダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス（１）が後に続くものである手段：
    − 逆戻りに上記のレーザーの結晶を通じて縦に透過させられた上記のポンプレーザーの光のフラクションを反射させるところの出力カップラー（１４）、
    − 前記固体状態のレーザーの縦の方向に対して横に第一の方向及び上記の第一の方向に対して鉛直に第二の方向に沿って偏光させられたポンプ光のための二つの異なるものの吸収係数を有するものである異方性の結晶、それにおいて上記の異方性のレーザーの結晶及び上記のポンプレーザーダイオードは、上記のポンプレーザーの光の偏光が上記の第一の及び上記の第二の歩行の両方に沿った構成成分を有するところのそのように、相互に配向させられたものであると共に、
    − リターダー、上記のリターダーが直線形に偏光させられた光から楕円形に又は円形に偏光させられた光へと上記のポンプ光を転換するものであること
    の最も少ないときで一つのものを具備するものであること
    を具備するものである、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  2. 請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記の固体状態のレーザーは、上記の出力カップラー（１４）の反対の末端で上記の固体状態のレーザーのレーザーキャビティーの終端をなすものである波長の選択性のミラーを具備すると共に、それにおいて、上記のポンプレーザーダイオード（３）の上記の光は、上記の波長の選択性のミラーを通じて上記の固体状態のレーザーデバイス（７）へと注入されたものであると共に、上記の波長の選択性のミラーが上記のポンプレーザーの光（３１）について透過性の及び上記の固体状態のレーザー（７）の上記のレーザーの光について反射性のものである、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  3. 請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のレーザーの結晶（１１）は、上記のレーザーの結晶（１１）へと初期に注入された前記ポンプレーザーの放射（３１）の最も少ないときで５パーセントのフラクションを透過させると共に、最も少ないときで５パーセントの上記のフラクションが上記の出力カップラー（１４）によって逆戻りに最も少ないときで部分的に反射させられたものである、ポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  4. 請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のポンプレーザーダイオード（３）は、青色のものを放出するものであるレーザーダイオードである、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  5. 先行するものである請求項に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のポンプレーザーダイオード（３）は、４３５ナノメートルから４５５ナノメートルまでの範囲内の波長を放出する、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  6. 請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のレーザーの結晶（１１）は、Ｐｒ：ＹＬＦ結晶である、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  7. 請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のレーザーの結晶（１１）は、Ｐｒ：ＬｉＬｕＦ４、Ｐｒ：ＬｉＧｄＦ４、Ｐｒ：ＢａＹ２Ｆ８、又はＰｒ：ＫＹＦ４の結晶である、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  8. 請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記の出力カップラー（１４）は、上記の固体状態のレーザー（７）の前記レーザーの光について半透明のもの、しかし上記のポンプレーザーの光（３１）について高度に反射性のもの、であるところの波長の選択性のミラーを具備する、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  9. 請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のポンプレーザーの光（３１）の偏光の上記の第一の方向は、上記の結晶が、上記のポンプレーザーの光（３１）についてそれの最大の吸収係数を有するところの偏光の方向である、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  10. 請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のレーザーの結晶（１１）は、上記の固体状態のレーザー（７）の上記の縦の方向に対して横に配向させられたｃ−軸を有すると共に、それにおいて、上記のレーザーの結晶（１１）は、前記ポンプレーザーの光（３１）の偏光の平面及び上記のレーザーの結晶（１１）の上記のｃ−軸がある角度を含むところのそのように、前記ポンプレーザーダイオード（３）に対する点で配向させられたものである、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  11. 先行するものである請求項に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記の角度は、３０°及び６０°の間におけるもの、好ましくは３５°及び５５°の間におけるもの、である、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  12. 請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のリターダーは、上記の固体状態のレーザー（７）の前記キャビティー（７１）内に又は前記レーザーキャビティー（７１）の光の入場の側の前方に配置されたものであると共に、そこでは前記ポンプレーザーの光（３１）は、注入されたものである、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  13. 請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のリターダーは、四分の一波長板（１６）である、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  14. 請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイスにおいて、それにおいて、上記のリターダーの光学的な軸及び前記ポンプレーザーの光（３１）の偏光の平面は、３５及び５５°の間のものの角度を含む、ダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス。
  15. 最も少ないときで一つの請求項１に請求されたようなダイオードでポンピングされた固体状態のレーザーデバイス（１）を具備するものである、レーザーイメージ又はビデオ投射デバイス。
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