JP2596462B2 - 半導体レーザ励起固体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ励起固体レーザ装置Info
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- JP2596462B2 JP2596462B2 JP14303189A JP14303189A JP2596462B2 JP 2596462 B2 JP2596462 B2 JP 2596462B2 JP 14303189 A JP14303189 A JP 14303189A JP 14303189 A JP14303189 A JP 14303189A JP 2596462 B2 JP2596462 B2 JP 2596462B2
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- semiconductor laser
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ディスクの記録再生装置やレーザ応用計
測装置等に用いられる超小形の半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置に関するものである。
測装置等に用いられる超小形の半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置に関するものである。
（従来の技術） 従来、固体レーザ装置の励起には、アークランプやフ
ラッシュランプ等が用いられてきたが、励起効率が低い
ためレーザ全体の効率が悪く、また、ランプや固体レー
ザ媒質の放熱のため、装置が大形とならざるを得なかっ
た。近年、高出力の半導体レーザが開発されるに及びこ
れを固体レーザの励起源として用いられるようになって
きた。半導体レーザは、固体レーザの吸収帯に波長を合
わせることができるので、励起効率が大幅に良くなり、
しかも、余分なスペクトルの吸収による発熱がないため
放熱も楽になり、小形で高効率の固体レーザが実現でき
る。
ラッシュランプ等が用いられてきたが、励起効率が低い
ためレーザ全体の効率が悪く、また、ランプや固体レー
ザ媒質の放熱のため、装置が大形とならざるを得なかっ
た。近年、高出力の半導体レーザが開発されるに及びこ
れを固体レーザの励起源として用いられるようになって
きた。半導体レーザは、固体レーザの吸収帯に波長を合
わせることができるので、励起効率が大幅に良くなり、
しかも、余分なスペクトルの吸収による発熱がないため
放熱も楽になり、小形で高効率の固体レーザが実現でき
る。
一方、KTP結晶などの非線形光学結晶を用いて固体レ
ーザの高調波を発振させ、緑色や青色の可視光を得る方
法も従来から知られており、半導体レーザ励起固体レー
ザ光の高調波を利用するようになってきた。
ーザの高調波を発振させ、緑色や青色の可視光を得る方
法も従来から知られており、半導体レーザ励起固体レー
ザ光の高調波を利用するようになってきた。
この種の従来の半導体レーザ励起固体レーザ装置につ
いて、第３図により説明する。同図において、従来の半
導体レーザ励起固体レーザ装置は、Nd:YAGロッド１と非
線形光学結晶のKTP結晶２を、上記のNd:YAGロッド１の
集光レンズ４側の端面に形成した平面状の内部反射鏡1a
およびKTP結晶２の前方に配置した外部反射鏡３で形成
した共振器の間に挿入した固体レーザと、上記のNd:YAG
ロッド１の端面にレーザ光を集束する集光レンズ４およ
び半導体レーザ５とから構成されている。
いて、第３図により説明する。同図において、従来の半
導体レーザ励起固体レーザ装置は、Nd:YAGロッド１と非
線形光学結晶のKTP結晶２を、上記のNd:YAGロッド１の
集光レンズ４側の端面に形成した平面状の内部反射鏡1a
およびKTP結晶２の前方に配置した外部反射鏡３で形成
した共振器の間に挿入した固体レーザと、上記のNd:YAG
ロッド１の端面にレーザ光を集束する集光レンズ４およ
び半導体レーザ５とから構成されている。
このように構成された半導体レーザ励起固体レーザ装
置の動作について説明する。ネオジム（Nd）を注入した
YAG結晶の発振波長は0.809μｍ付近にあるため、半導体
レーザ５の発振波長を0.809μｍに合わせると、励起光
はほとんどNd:YAGロッド１に吸収され、効率よく励起さ
れる。さらに、KTP結晶２によって高調波発振された、
緑色又は青色の可視光が得られる。
置の動作について説明する。ネオジム（Nd）を注入した
YAG結晶の発振波長は0.809μｍ付近にあるため、半導体
レーザ５の発振波長を0.809μｍに合わせると、励起光
はほとんどNd:YAGロッド１に吸収され、効率よく励起さ
れる。さらに、KTP結晶２によって高調波発振された、
緑色又は青色の可視光が得られる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の構成では、固体レーザを構成す
るNd:YAGロッド１は、長さが数mmないし10mm程度、ま
た、KTP結晶２は5mm角であるにも拘らず、外部反射鏡３
があるため、小形化が難しいという問題があった。
るNd:YAGロッド１は、長さが数mmないし10mm程度、ま
た、KTP結晶２は5mm角であるにも拘らず、外部反射鏡３
があるため、小形化が難しいという問題があった。
本発明は上記の問題を解決するもので、外部反射鏡を
必要としない超小形の半導体レーザ励起固体レーザ装置
を提供するものである。
必要としない超小形の半導体レーザ励起固体レーザ装置
を提供するものである。
（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、本発明は、Nd:YAGロッド
とKTP結晶の配置を逆にし、Nd:YAGロッドのレーザ光の
出射端面に凸面鏡が、また、KTP結晶のレーザ光の入射
端面に平面鏡が形成されるとともに、半導体レーザ素子
の出射光を集光するレンズにセルフォックレンズを用い
るものである。さらに、１個のパッケージ内に半導体レ
ーザ素子、セルフォックレンズ、KTP結晶およびYAGロッ
ドを取り付け、一体化を図るものである。
とKTP結晶の配置を逆にし、Nd:YAGロッドのレーザ光の
出射端面に凸面鏡が、また、KTP結晶のレーザ光の入射
端面に平面鏡が形成されるとともに、半導体レーザ素子
の出射光を集光するレンズにセルフォックレンズを用い
るものである。さらに、１個のパッケージ内に半導体レ
ーザ素子、セルフォックレンズ、KTP結晶およびYAGロッ
ドを取り付け、一体化を図るものである。
（作用） 上記の構成により、一体化された超小形の半導体レー
ザ励起固体レーザ装置が得られる。
ザ励起固体レーザ装置が得られる。
（実施例） 本発明の一実施例について、第１図および第２図によ
り説明する。第１図は、本発明の半導体レーザ励起固体
レーザ装置の斜視断面図である。同図において、本発明
による半導体レーザ励起固体レーザ装置は、入力端子６
を備えた基台７に固定した金属製パッケージ８の中に、
励起用の半導体レーザチップ９および集光用のセルフォ
ックレンズ10と、リング状のマイラ（デュポン社製の有
機高分子ポリエチレンテレフタレートのフィルム）製の
スペーサ11を挿入したKTP結晶２およびNd:YAGロッド１
からなる固体レーザとを、紫外線硬化エポキシ樹脂12を
用い光軸を正確に合わせて装着したものである。なお、
上記のNd:YAGロッド１は、Nd濃度1.1％で長さが5mm、直
径が1mmであり、出射端面1bは、曲率半径10mmの凸面鏡
になっている。また上記のKTP結晶２は3mm角で励起側端
面2aに平面鏡が形成され、Nd:YAGロッド１の出射端面1b
とともに共振器を形成している。上記のKTP結晶２の励
起側端面2aは、反射率が波長1.06μｍで99.5％以上、波
長0.81μｍで３％以下になるように、また、KTP結晶２
およびNd:YAGロッド１の相対向する端面は、共に反射率
が波長1.06μｍおよび0.81μｍで３％以下になるよう
に、さらに、Nd:YAGロッド１の出射端面1bは、反射率が
波長1.06μｍおよび0.81μｍで97％以上、波長0.53μｍ
以上では10％以下になるように、それぞれ多層膜コーテ
ィングが施してある。
り説明する。第１図は、本発明の半導体レーザ励起固体
レーザ装置の斜視断面図である。同図において、本発明
による半導体レーザ励起固体レーザ装置は、入力端子６
を備えた基台７に固定した金属製パッケージ８の中に、
励起用の半導体レーザチップ９および集光用のセルフォ
ックレンズ10と、リング状のマイラ（デュポン社製の有
機高分子ポリエチレンテレフタレートのフィルム）製の
スペーサ11を挿入したKTP結晶２およびNd:YAGロッド１
からなる固体レーザとを、紫外線硬化エポキシ樹脂12を
用い光軸を正確に合わせて装着したものである。なお、
上記のNd:YAGロッド１は、Nd濃度1.1％で長さが5mm、直
径が1mmであり、出射端面1bは、曲率半径10mmの凸面鏡
になっている。また上記のKTP結晶２は3mm角で励起側端
面2aに平面鏡が形成され、Nd:YAGロッド１の出射端面1b
とともに共振器を形成している。上記のKTP結晶２の励
起側端面2aは、反射率が波長1.06μｍで99.5％以上、波
長0.81μｍで３％以下になるように、また、KTP結晶２
およびNd:YAGロッド１の相対向する端面は、共に反射率
が波長1.06μｍおよび0.81μｍで３％以下になるよう
に、さらに、Nd:YAGロッド１の出射端面1bは、反射率が
波長1.06μｍおよび0.81μｍで97％以上、波長0.53μｍ
以上では10％以下になるように、それぞれ多層膜コーテ
ィングが施してある。
このように構成された半導体レーザ励起固体レーザ装
置は、半導体レーザチップ９のレーザ光の集束にセルフ
ォックレンズ10を用い、且つ、共振器をKTP結晶２およ
びNd:YAGロッド１の端面に形成した反射鏡で構成するこ
とにより、超小形となった。
置は、半導体レーザチップ９のレーザ光の集束にセルフ
ォックレンズ10を用い、且つ、共振器をKTP結晶２およ
びNd:YAGロッド１の端面に形成した反射鏡で構成するこ
とにより、超小形となった。
第２図は、本発明による半導体レーザ励起固体レーザ
装置の駆動電流とYAG高調波光出力の関係を示すもの
で、駆動電流400mAで9.5mWの出力を得た。なお、YAG高
調波の波長は0.53μｍで、緑色の可視光である。
装置の駆動電流とYAG高調波光出力の関係を示すもの
で、駆動電流400mAで9.5mWの出力を得た。なお、YAG高
調波の波長は0.53μｍで、緑色の可視光である。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、超小形の固体
レーザ高調波発振が可能な半導体レーザ励起固体レーザ
装置が得られ、光ディスクの記録再生装置や、レーザ応
用計測装置等の小形化に大きな効果を発揮する。
レーザ高調波発振が可能な半導体レーザ励起固体レーザ
装置が得られ、光ディスクの記録再生装置や、レーザ応
用計測装置等の小形化に大きな効果を発揮する。
第１図は本発明による半導体レーザ励起固体レーザ装置
の構成を示す斜視断面図、第２図は駆動電流とYAG高調
波光出力の関係図、第３図は従来の半導体レーザ励起固
体レーザの構成を示す斜視図である。 １…Nd:YAGロッド、1a…内部反射鏡、1b…出射端面、２
…KTP結晶、2a…励起側端面、３…外部反射鏡、４…集
光レンズ、５…半導体レーザ、６…入力端子、７…基
台、８…パッケージ、９…半導体レーザチップ、10…セ
ルフォックレンズ、11…スペーサ、12…紫外線硬化エポ
キシ樹脂。
の構成を示す斜視断面図、第２図は駆動電流とYAG高調
波光出力の関係図、第３図は従来の半導体レーザ励起固
体レーザの構成を示す斜視図である。 １…Nd:YAGロッド、1a…内部反射鏡、1b…出射端面、２
…KTP結晶、2a…励起側端面、３…外部反射鏡、４…集
光レンズ、５…半導体レーザ、６…入力端子、７…基
台、８…パッケージ、９…半導体レーザチップ、10…セ
ルフォックレンズ、11…スペーサ、12…紫外線硬化エポ
キシ樹脂。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−220879（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−28980（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−161786（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−229481（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】光共振器を構成する２個の反射鏡の間に、
固体レーザ媒質および非線形光学結晶を挿入した固体レ
ーザと、上記の固体レーザ媒質を励起する半導体レーザ
素子と、上記の半導体レーザ素子の出射光を固体レーザ
媒質の励起側端面に集光する光学系とからなる半導体レ
ーザ励起固体レーザ装置において、上記の２個の反射鏡
が、上記の固体レーザ媒質の端面および非線形光学結晶
の端面にそれぞれ形成され、また、上記の光学系にセル
フォックレンズを用い、さらに、上記の半導体レーザ素
子、上記のセルフォックレンズ、上記の非線形光学結晶
および上記の固体レーザ媒質が１個のパッケージ内に収
納されていることを特徴とする半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14303189A JP2596462B2 (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14303189A JP2596462B2 (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH039584A JPH039584A (ja) | 1991-01-17 |
| JP2596462B2 true JP2596462B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=15329300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14303189A Expired - Fee Related JP2596462B2 (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2596462B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002346907A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-12-04 | Marunaka Tekkosho:Kk | 払拭装置 |
| KR100756040B1 (ko) * | 2006-11-29 | 2007-09-07 | (주) 대동인터내셔날 | 모바일 데크 리프터 |
-
1989
- 1989-06-07 JP JP14303189A patent/JP2596462B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH039584A (ja) | 1991-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |