JP2014093437A

JP2014093437A - レーザ励起レーザ装置、及びレーザ励起レーザ装置の製造方法

Info

Publication number: JP2014093437A
Application number: JP2012243370A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Shibata; 眞輔柴田; Yasuhiro Azuma; 康弘東
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2014-05-19

Abstract

【課題】装置の信頼性を向上できるレーザ励起レーザ装置を提供する。
【解決手段】レーザ励起レーザ装置１０００は、反射鏡と該反射鏡上に積層された活性層とを含む積層構造体と、該積層構造体を気体雰囲気から遮蔽する遮蔽部５０と、反射鏡とで活性層を挟む位置に配置された外部反射鏡７００と、を有するレーザ発振器と、活性層を励起するためのレーザ光を射出する励起用半導体レーザ素子１００と、を備えている。この場合、装置の信頼性を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ励起レーザ装置、及び該レーザ励起レーザ装置の製造方法に係り、更に詳しくは、活性層を有するレーザ発振器及び前記活性層を励起するためのレーザ光を射出する光源を備えるレーザ励起レーザ装置、及び該レーザ励起レーザ装置の製造方法に関する。

従来、反射鏡と該反射鏡上に積層された活性層とを含む積層構造体と、活性層に対して反射鏡と反対側に配置された外部反射鏡とを有するレーザ発振器と、活性層を励起するためのレーザ光を射出する光源と、を備える垂直共振器型のレーザ装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

しかしながら、特許文献１〜３に開示されているレーザ装置では、気体雰囲気中における積層構造体の劣化によって、装置の信頼性が低下していた。

本発明は、第１反射鏡と該第１反射鏡上に積層された活性層とを含む積層構造体と、該積層構造体を気体雰囲気から遮蔽する遮蔽部と、前記活性層に対して前記第１反射鏡と反対側に配置された第２反射鏡と、を有するレーザ発振器と、前記活性層を励起するためのレーザ光を射出する光源と、を備えるレーザ励起レーザ装置である。

これによれば、装置の信頼性を向上できる。

本発明の第１実施形態に係るレーザ励起レーザ装置の概略構成を示す図である。図１における積層チップのＸＺ断面図である。図３（Ａ）〜図３（Ｅ）は、それぞれ積層チップの製造手順を説明するための図（その１〜その５）である。第１実施形態の変形例の積層チップのＸＺ断面図である。第２実施形態の積層チップのＸＺ断面図である。図６（Ａ）〜図６（Ｆ）は、それぞれ第２実施形態の積層チップの製造手順を説明するための図（その１〜その６）である。第２実施形態の変形例の積層チップのＸＺ断面図である。

以下、本発明の第１実施形態を図１〜図３（Ｅ）に基づいて説明する。図１には、第１実施形態に係るレーザ励起レーザ装置１０００の概略構成が示されている。

レーザ励起レーザ装置１０００は、例えば、レーザプリンタ、レーザスキャンディスプレイ、レーザプロジェクタ、レーザ加工用途などに用いられる。

レーザ励起レーザ装置１０００は、一例として、励起用半導体レーザ素子１００、集光レンズ２００、積層チップ３００、波長変換素子５００、複屈折フィルタ６００、外部反射鏡７００などを備えている。以下では、図１に示されるようなＸＹＺ３次元直交座標系を用いて説明する。なお、ここでは、Ｚ軸方向を鉛直方向とする。

励起用半導体レーザ素子１００としては、一例として、波長８０８ｎｍのレーザ光（励起光）を射出する、出力３０Ｗの半導体レーザ（端面発光レーザ）が用いられている。励起用半導体レーザ素子１００は、レーザ光（励起光）を−Ｚ側かつ＋Ｘ側の斜め下方に射出する。

集光レンズ２００は、励起用半導体レーザ素子１００からのレーザ光（励起光）の光路上（励起用半導体レーザ素子１００の−Ｚ側かつ＋Ｘ側の斜め下方）に配置されており、該レーザ光を集光する。

積層チップ３００は、一例として、図２に示されるように、基板１０、反射鏡１２、活性層１４、遮蔽部５０及びヒートシンク７０を有している。

詳述すると、積層チップ３００は、ＸＹ平面に平行に配置された基板１０の＋Ｚ側に反射鏡１２と活性層１４とがこの順に積層されて成る積層構造体３００ａと、積層構造体３００ａを気体雰囲気から遮蔽する遮蔽部５０と、該遮蔽部５０を介して積層構造体３００ａに接合されたヒートシンク７０とを有している。積層構造体３００ａは、一例として、ＸＹ断面形状が一辺５ｍｍ程度の正方形の直方体形状の外形を有している。

積層チップ３００は、一例として、その＋Ｚ側の面が、集光レンズ２００を介したレーザ光（励起光）の光路上（集光レンズ２００の−Ｚ側かつ＋Ｘ側の斜め下方）に位置するように配置されている（図１参照）。

基板１０は、例えば厚さ５００μｍのＧａＡｓ単結晶基板である。

反射鏡１２は、Ｚ軸方向に交互に積層された低屈折率層及び高屈折率層を含む分布ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）である。詳述すると、反射鏡１２は、低屈折率層としてのＡｌＡｓ層と、高屈折率層としてのＡｌ_０．１Ｇａ_０．９Ａｓ層のペアを２５ペア有しており、高反射率を実現できる。各屈折率層の光学的厚さは、一例として、後述するレーザ発振器の発振波長（以下では、単に、発振波長と称する）をλとして、λ／４とされている。

活性層１４は、量子井戸構造を有している。詳述すると、活性層１４は、圧縮歪みを有するように交互に積層された量子井戸層（例えばＧａＡｓ層）及び障壁層（例えばＩｎＧａＡｓ層）を含み、内部の正味歪みが相殺された多層構造（例えば１５層〜２０層）を有している。

量子井戸層に、ＧａＡｓ系の化合物半導体を使用する場合、組成及び膜厚の設計により、発振波長を９００ｎｍ〜１２００ｎｍに設定することができる。

また、化合物半導体の場合には、活性層１４における障壁層での光子吸収によりキャリアを発生させることで量子井戸層を励起することができる。すなわち、障壁層のバンドギャップエネルギよりも高いエネルギの光子が障壁層で吸収されれば、量子井戸層が励起される。そこで、励起用半導体レーザ素子１００からの励起光の波長が、発振波長以下であれば、量子井戸層を励起することができる。

ここでは、活性層１４は、発振波長が１０６０ｎｍとなるように設計され、反射鏡１２は、１０６０ｎｍで高反射率となるように設計されている。また、活性層１４の＋Ｚ側の面は、ＧａＡｓからなるキャッピング層となっている。

なお、活性層の材料としては、例えばＡｌＧａＡｓ系、ＡｌＧａＩｎＰ系、ＧａＩｎＰＡｓ系、ＧａＩｎＡｓ系などを用いることもできる。

遮蔽部５０は、一例として、一対の放熱板１６ａ、１６ｂ、及び接合材１８を有している。

一対の放熱板１６ａ、１６ｂは、例えばダイヤモンド、ＳｉＣ、ＳｉＮ等からなる平滑性に優れた板状部材であり、積層構造体３００ａをＺ軸方向（積層方向）に挟持するようにＸＹ平面に平行に配置されている。ここでは、放熱板１６ａが＋Ｚ側に配置され、放熱板１６ｂが−Ｚ側に配置されている。

一対の放熱板１６ａ、１６ｂは、それぞれの中央部が積層構造体３００ａに接合されており、それぞれの周辺部が互いに対向している。

＋Ｚ側の放熱板１６ａは、励起光の波長（例えば８０８ｎｍ）及び発振波長（例えば１０６０ｎｍ）に対して透明となっている。

接合材１８は、一対の放熱板１６ａ、１６ｂの周辺部間で、積層構造体３００ａを囲んだ状態で一対の放熱板１６ａ、１６ｂを接合している。接合材１８としては、例えばＡｕＳｎ、ＩｎＡｇ、Ｉｎ、はんだ等の金属又は合金が用いられる。

このようにして、積層構造体３００ａは、一対の放熱板１６ａ、１６ｂ及び接合材１８によって気体雰囲気から遮蔽されている。

ヒートシンク７０は、一例として、Ｃｕ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ダイヤモンド又はこれらを組み合わせた材料からなる熱伝導性が高い部材であり、−Ｚ側の放熱板１６ｂの−Ｚ側の面に接合されている。なお、ヒートシンク７０としては、中空構造を有する部材であって、内部に水冷又は空冷の冷却機能を有する部材であることが好ましい。

そこで、集光レンズ２００からのレーザ光（励起光）の一部は、＋Ｚ側の放熱板１６ａを透過して、活性層１４に達し、該活性層１４が励起されて発光する。活性層１４で発生した光は、直接又は反射鏡１２で反射されて＋Ｚ側の放熱板１６ａを透過する。すなわち、積層チップ３００から＋Ｚ側に射出される。

図１に戻り、波長変換素子５００は、一例として、ＸＹ断面が一辺３ｍｍの正方形であり、かつＺ軸方向の長さが１０ｍｍの直方体形状のＬＢＯ（ＬｉＢ_３Ｏ_５）結晶から成り、積層チップ３００からの光の光路上（積層チップ３００の＋Ｚ側）に配置されている。波長変換素子５００の光を透過させる面には、１０６０ｎｍ及び５３０ｎｍの波長の光を全透過させる、誘電体によるコーティングが施されている。

複屈折フィルタ６００は、波長変換素子５００を介した光の光路上（波長変換素子５００の＋Ｚ側）に、ＸＹ平面に対して傾斜して配置されている。複屈折フィルタ６００は、特定の波長（例えば１０６０ｎｍ及び５３０ｎｍの波長）の光のみを透過させ、かつ透過させる光の偏向方向を調整する機能を有している。このため、波長変換素子５００と複屈折フィルタ６００を組み合わせることで、波長変換効率を向上させることができる。

外部反射鏡７００は、反射鏡１２及び活性層１４と共に、レーザ発振器を構成している。外部反射鏡７００は、複屈折フィルタ６００を介した光の光路上（複屈折フィルタ６００の＋Ｚ側）に配置されており、−Ｚ側の面（入射面）が＋Ｚ側に凸となるように湾曲している。この場合、複屈折フィルタ６００からの光は、その一部が、外部反射鏡７００によって、−Ｚ側に収束されつつ反射される。外部反射鏡７００は、１０６０ｎｍに対しては、高反射であり、５３０ｎｍに対しては、約５％の透過率を有している。

外部反射鏡７００で−Ｚ側に反射された光は、複屈折フィルタ６００及び波長変換素子５００を介して、積層チップ３００に入射される。積層チップ３００に入射された光は、反射鏡１２で＋Ｚ側に反射され、波長変換素子５００及び複屈折フィルタ６００を介して、外部反射鏡７００に入射し、その一部が、−Ｚ側に反射される。

以上のように構成されるレーザ励起レーザ装置１０００では、励起用半導体レーザ素子１００からのレーザ光によって活性層１４が励起されて発光し、活性層１４で発生した光は、共振器を構成する反射鏡１２及び外部反射鏡７００間で反復的に反射されて増幅されることでレーザ発振が起こる。そして、波長変換素子５００及び複屈折フィルタ６００によって、波長変換された波長５３０ｎｍの第二高調波が外部反射鏡７００を透過する。すなわち、外部反射鏡７００を透過した波長５３０ｎｍの第二高調波が、レーザ励起レーザ装置１０００から射出されたレーザ光（射出光）である。

レーザ励起レーザ装置１０００、及び積層構造体を気体雰囲気から遮蔽する遮蔽部を有しない比較例１のレーザ励起レーザ装置（不図示）を、温度が８５℃、湿度が８５％の高温高湿環境下に２００時間放置後、それぞれに対してレーザ発振テストを行った。その際、レーザ励起レーザ装置１０００では、レーザ発振が起こったが、比較例１のレーザ励起レーザ装置では、レーザ発振が起こらなかった。なお、比較例１のレーザ励起レーザ装置は、遮蔽部の有無を除いて、レーザ励起レーザ装置１０００と実質的に同一の構成を有している。

比較例１では、気体雰囲気に曝された積層構造体に水分吸収による変質が生じ、積層構造体の端部からの亀裂の発生、積層構造体の表面形状の異常が確認できた。これらが、レーザ発振に影響したものと考えられる。

一方、第１実施形態では、遮蔽部５０によって気体雰囲気から遮蔽された積層構造体３００ａが変質することはなかった。このため、レーザ発振に影響がなかったものと考えられる。また、最大３０Ｗの出力が確認された。

ここで、発明者らが行った実験・調査によって、例えば反射鏡に用いられるＡｌを含有する半導体層は、特に、周辺環境（気体雰囲気）の湿度（水分）の影響を受け易いことが確認された。具体的には、水分によるＡｌの酸化（Ａｌ_２Ｏ_３化）が進み、組成変化による屈折率の変化、体積変化による積層構造の破壊等の劣化が生じていた。また、Ａｌを含有する半導体層は、レーザ発振器の構成要素を含む積層構造体に用いられる場合のように、加熱及び冷却を繰り返すような状況においては、その劣化が顕著になることが分かった。

そこで、発明者らは、積層構造体の長期に亘る信頼性を確保するために、上述の如く、積層構造体を気体雰囲気から遮蔽することとした。

以下に、積層チップ３００の製造方法について、図３（Ａ）〜図３（Ｅ）を参照して説明する。なお、基板１０上に複数の半導体層が積層されたものを、以下では、便宜上「積層体」と称する

（１）有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）による結晶成長によって積層体を作成する。

ここでは、有機金属気相成長法を用いて、厚さ５００μｍの基板１０上に、第１反射鏡１２及び活性層１４を、この順に積層して積層体を作成する（図３（Ａ）参照）。

（２）積層体の基板１０をラップ仕上げ及び研磨することで、約１５０μｍの厚さにした後、積層体を、スクライブ工程、ヘキ開工程によって、複数の積層構造体３００ａに分割する（図３（Ｂ）参照）。なお、図３（Ｂ）では、１つの積層構造体３００ａのみが示されている。

（３）積層構造体３００ａの基板１０と、ヒートシンク７０とを、放熱板１６ｂを介して接合する（図３（Ｃ）参照）。この際、基板１０と放熱板１６ｂとの接合、及び放熱板１６ｂとヒートシンク７０との接合は、例えばＡｕＳｎ、はんだ、Ｉｎ、ＩｎＡｇ等を接合剤に用いて行われる。

（４）放熱板１６ｂの周辺部上に接合材１８を、積層構造体３００ａを囲むように配置する（図３（Ｄ）参照）。

（５）放熱板１６ａを積層構造体３００ａ上及び接合材１８上に載せて、Ｎ_２雰囲気化で加圧しながら加熱して、活性層１４と放熱板１６ａとをオプティカルコンタクトによって接合するとともに、接合材１８と一対の放熱板１６ａ、１６ｂとを接合する（図５（Ｅ）参照）。この結果、積層チップ３００が得られる。

以上説明した第１実施形態のレーザ励起レーザ装置１０００は、基板１０と該基板１０上に積層された反射鏡１２と該反射鏡１２上に積層された活性層１４とを含む積層構造体３００ａと、該積層構造体３００ａを気体雰囲気から遮蔽する遮蔽部５０と、活性層１４に対して反射鏡１２と反対側に配置された外部反射鏡７００と、を有するレーザ発振器と、活性層１４を励起するためのレーザ光を射出する励起用半導体レーザ素子１００と、を備えている。

この場合、遮蔽部５０によって積層構造体３００ａが気体雰囲気から遮蔽されているため、積層構造体３００ａが例えば酸化等により劣化することを防止でき、ひいては装置性能の低下を防止できる。すなわち、装置の信頼性を向上できる。

また、遮蔽部５０は、積層構造体３００ａをＺ軸方向（積層方向）に挟持する、平滑性に優れた一対の放熱板１６ａ、１６ｂと、一対の放熱板１６ａ、１６ｂを接合する接合材１８と、を有している。この場合、パッシベーション機能を向上させることができる。

また、各放熱板は、例えばダイヤモンド、ＳｉＣ等からなる。この場合、遮蔽部５０の強度及び耐衝撃性を向上することができる。また、積層構造体３００ａで発生した熱（活性層１４で発生した熱）を、気体雰囲気に効率良く放出することができる。この結果、積層構造体３００ａの冷却効率を向上させ、ひいてはレーザ発振器の高出力を図ることができる。

また、接合材１８は、例えばＡｕＳｎ、Ｉｎ、ＩｎＡｇ等の金属又は合金からなる。この場合、一対の放熱板１６ａ、１６ｂ間での熱の伝達効率を向上させることができ、積層構造体３００ａの冷却効率を向上させることができる。

また、活性層１４が放熱板１６ａに接触しているため、積層構造体３００ａの冷却効率を向上させることができる。

また、基板１０が放熱板１６ｂを介してヒートシンク７０に接合されているため、活性層１４で発生した熱を、反射鏡１２、基板１０及び放熱板１６ｂを介してヒートシンク７０に伝達することができ、積層構造体３００ａの冷却効率を向上させることができる。

また、活性層１４と放熱板１６ａとがオプティカルコンタクトによって接合されている。この場合、仮に活性層と放熱板とを接合剤を介して接合する場合に比べて、界面状況良く接合することができる。

また、放熱板１６ａは、励起光の波長及び発振波長に対して透明である。この場合、励起光及び活性層で発生した光の放熱板１６ａでの反射を防止することができ、ひいてはレーザ発振効率の低下を防止できる。

なお、上記第１実施形態では、遮蔽部５０は、積層構造体３００ａを積層方向に挟持する一対の放熱板１６ａ、１６ｂを有しているが、これに限らず、例えば、図４に示されるように、放熱板１６ｂを有していなくても良い。この場合、積層構造体３００ａの基板１０、及び接合材１８をヒートシンク７０に直接的に接合することとしても良い。すなわち、放熱板１６ａとヒートシンク７０とで積層構造体３００ａを積層方向に挟持するとともに、放熱板１６ａとヒートシンク７０とを接合材１８を介して接合することとすれば良い。この場合、放熱板１６ａとヒートシンク７０と接合材１８とを含んで、積層構造体３００ａを気体雰囲気から遮蔽する遮蔽部１５０が構成される。

以下に、本発明の第２実施形態を、図５〜図６（Ｆ）を参照して説明するが、第２実施形態では、主に上記第１実施形態と異なる点を説明し、上記第１実施形態と同様の構成を有する部材には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

《第２実施形態》
第２実施形態は、図５に示されるように、積層チップの構成が、上記第１実施形態と異なる。

第２実施形態の積層チップ３１０は、反射鏡１２と該反射鏡１２上に積層された活性層１４とを含む積層構造体３１０ａと、該積層構造体３１０ａを気体雰囲気から遮蔽する遮蔽部１５０とを有している。すなわち、積層チップ３１０は、基板１０及び放熱板１６ｂを有していない。

遮蔽部１５０は、放熱板１６ａとヒートシンク７０と接合材１８とを含んで構成されている。

第２実施形態のレーザ励起レーザ装置、及び積層構造体を気体雰囲気から遮蔽する遮蔽部を有しない比較例２のレーザ励起レーザ装置（不図示）を、温度８５度、湿度８５％の高温高湿環境下に２００時間放置後、レーザ発振テストを行った。その際、第２実施形態のレーザ励起レーザ装置では、レーザ発振が起こったが、比較例２のレーザ励起レーザ装置では、レーザ発振が起こらなかった。なお、比較例２のレーザ励起レーザ装置は、遮蔽部の有無を除いて、第２実施形態のレーザ励起レーザ装置と実質的に同一の構成を有する。

比較例２では、気体雰囲気に曝されている積層構造体に水分吸収による変質が生じ、積層構造体の端部から発生した亀裂、及び積層構造体のヒートシンクからの剥離が確認できた。これらが、レーザ発振に影響を及ぼしたものと考えられる。

一方、第２実施形態では、遮蔽部１５０によって気体雰囲気から遮蔽されている積層構造体３１０ａに変質がなく、このため、レーザ発振に影響がなったものと考えられる。また、最大３０Ｗの出力が確認された。

以下に、積層チップ３１０の製造方法について、図６（Ａ）〜図６（Ｆ）を参照して説明する。

ここでは、有機金属気相成長法を用いて、厚さ５００μｍの基板１０上に、活性層１４及び反射鏡１２を、この順に積層して積層体を作成する（図６（Ａ）参照）。

（２）基板１０をラップ仕上げ及び研磨することで、約１５０μｍの厚さにした後、積層体を、スクライブ工程、ヘキ開工程によって、複数のチップ状体（第１積層構造体）に分割する（図６（Ｂ）参照）。なお、図６（Ｂ）では、１つのチップ状体のみが図示されている。

（３）図６（Ｂ）のチップ状体の反射鏡１２と、ヒートシンク７０とを例えばＡｕＳｎ、はんだ、Ｉｎ、ＩｎＡｇ等を接合剤に用いて接合する（図６（Ｃ）参照）。

（４）基板１０をウエットエッチングによって除去する（図６（Ｄ）参照）。この結果、ヒートシンク７０上に積層構造体３１０ａ（第２積層構造体）が形成される。

（５）ヒートシンク７０の＋Ｚ側の面の周辺部上に、接合材１８を、積層構造体３１０ａを囲むように配置する（図６（Ｅ）参照）。

（６）積層構造体３００ａ上及び接合材１８上に放熱板１６ａを載せて、Ｎ_２雰囲気化で加圧しながら加熱して、活性層１４と放熱板１６ａとをオプティカルコンタクトによって接合するとともに、接合材１８と、放熱板１６ａ及びヒートシンク７０とを接合する（図６（Ｆ）参照）。この結果、積層チップ３１０が得られる。

以上説明した第２実施形態の積層チップ３１０では、上記第１実施形態の積層チップ３００に比べて、活性層１４とヒートシンク７０との距離を短くでき、活性層１４で発生する熱の放熱性を向上でき、ひいては高出力化を図ることができる。

また、積層チップ３１０は、上記第１実施形態の積層チップ３００に比べて、基板１０及び放熱板１６ｂを有していないため、部品点数の削減及び薄型化を図ることができる。

なお、上記第２実施形態では、積層構造体３１０ａ及び接合材１８と、ヒートシンク７０とを、直接的に接合しているが、図７に示されるように、放熱板１６ｂを介して接合しても良い。すなわち、放熱板１６ａと、ヒートシンク７０に接合された放熱板１６ｂとで積層構造体３１０ａを挟持させるとともに、一対の放熱板１６ａ、１６ｂを、接合材１８を介して接合しても良い。この場合、一対の放熱板１６ａ、１６ｂと接合材１８とを含んで、積層構造体３１０ａを気体雰囲気から遮蔽する遮蔽部５０が構成される。

また、上記第１及び第２実施形態では、放熱板１６ａと活性層１４との接合を、オプティカルコンタクトによって行っているが、例えば接合剤を用いて行っても良い。

また、上記第１及び第２実施形態では、積層構造体を積層方向に狭持する一対の狭持部材として、いずれも放熱性を有する部材（一対の放熱板１６ａ、１６ｂ、又は放熱板１６ａ及びヒートシンク７０）を用いているが、一対の狭持部材の少なくとも一方は、放熱性を有していなくても良い。

また、上記第１及び第２実施形態の積層構造体は、ＸＹ断面形状が正方形とされているが、これに限らず、例えば、正方形以外の多角形状、円形状、楕円形状等の他の形状であっても良い。

また、上記第１及び第２実施形態では、活性層を励起するためのレーザ光を射出する光源として、端面発光型の励起用半導体レーザ素子１００が用いられているが、これに限らず、他のレーザであっても良い。

また、上記第１及び第２実施形態のレーザ励起レーザ装置は、集光レンズ、波長変換素子及び複屈折フィルタを備えているが、これらの少なくとも１つを備えていなくても良い。

１０…基板（積層構造体の一部）、１２…反射鏡（第１反射鏡）１４…活性層、１６ａ、１６ｂ…放熱板（挟持部材）、１８…接合材、５０…遮蔽部、７０…ヒートシンク（狭持部材）、１００…励起用半導体レーザ素子（光源）、３００ａ、３１０ａ…積層構造体、７００…外部反射鏡（第２反射鏡）、１０００…レーザ励起レーザ装置。

特表２００２−５２３８８９号公報特開２００７−１５８３０８号公報特開２００７−１４２３９４号公報

Claims

第１反射鏡と該第１反射鏡上に積層された活性層とを含む積層構造体と、該積層構造体を気体雰囲気から遮蔽する遮蔽部と、前記活性層に対して前記第１反射鏡と反対側に配置された第２反射鏡と、を有するレーザ発振器と、
前記活性層を励起するためのレーザ光を射出する光源と、を備えるレーザ励起レーザ装置。
前記遮蔽部は、前記積層構造体を積層方向に挟持する一対の挟持部材と、前記積層構造体を囲んだ状態で前記一対の挟持部材を接合する接合材と、を有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ励起レーザ装置。
前記一対の挟持部材の少なくとも一方は、放熱性を有することを特徴とする請求項２に記載のレーザ励起レーザ装置。
前記一対の挟持部材の少なくとも一方は、Ｃｕ、ＳｉＣ、ＳｉＮ及びダイヤモンドのいずれかを含んで構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のレーザ励起レーザ装置。
前記接合材は、金属を含んで構成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のレーザ励起レーザ装置。
前記接合材は、ＡｕＳｎ、ＩｎＡｇ、Ｉｎ及びＳｎのいずれかを含んで構成されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のレーザ励起レーザ装置。
前記一対の挟持部材のうちの前記活性層側に配置された挟持部材と、前記活性層とは、オプティカルコンタクトによって接合されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載のレーザ励起レーザ装置。
前記一対の挟持部材のうちの前記活性層側に配置された挟持部材は、前記レーザ光の波長及び前記レーザ発振器の発振波長に対して透明であること特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載のレーザ励起レーザ装置。
レーザ光によって励起される活性層と、該活性層を挟むように配置された第１及び第２反射鏡とを備えるレーザ励起レーザ装置の製造方法であって、
基板上に第１反射鏡及び活性層をこの順に積層し、積層構造体を作成する工程と、
前記積層構造体を一対の挟持部材で積層方向に挟持させるとともに、前記積層構造体を囲むように配置された接合材を介して前記一対の挟持部材を接合することで、前記積層構造体を気体雰囲気から遮蔽する工程と、を含むレーザ励起レーザ装置の製造方法。
レーザ光によって励起される活性層と、該活性層を挟むように配置された第１及び第２反射鏡とを備えるレーザ励起レーザ装置の製造方法であって、
基板上に活性層及び第１反射鏡をこの順に積層し、第１積層構造体を作成する工程と、
前記第１積層構造体から前記基板を除去して第２積層構造体を形成する工程と、
前記第２積層構造体を一対の挟持部材で積層方向に挟持させるとともに、前記第２積層構造体を囲むように配置された接合材を介して前記一対の挟持部材を接合することで、前記第２積層構造体を気体雰囲気から遮蔽する工程と、を含むレーザ励起レーザ装置の製造方法。