JP2670637B2 - レーザーダイオードポンピング固体レーザー - Google Patents
レーザーダイオードポンピング固体レーザーInfo
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- JP2670637B2 JP2670637B2 JP2165890A JP16589090A JP2670637B2 JP 2670637 B2 JP2670637 B2 JP 2670637B2 JP 2165890 A JP2165890 A JP 2165890A JP 16589090 A JP16589090 A JP 16589090A JP 2670637 B2 JP2670637 B2 JP 2670637B2
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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、固体レーザーロッドを半導体レーザー（レ
ーザーダイオード）によってポンピングするレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーに関し、特に詳細に
は、その固体レーザーロッド自身が光波長変換機能を有
し、固体レーザー発振ビームをその第２高調波、もしく
は固体レーザー発振ビームと別のレーザービームをそれ
らの和周波等の光波長変換波に波長変換するようにした
レーザーダイオードポンピング固体レーザーに関するも
のである。
ーザーダイオード）によってポンピングするレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーに関し、特に詳細に
は、その固体レーザーロッド自身が光波長変換機能を有
し、固体レーザー発振ビームをその第２高調波、もしく
は固体レーザー発振ビームと別のレーザービームをそれ
らの和周波等の光波長変換波に波長変換するようにした
レーザーダイオードポンピング固体レーザーに関するも
のである。
（従来の技術） 例えばSPIE Vol,1104 p100 March 1989に記載されて
いるように、Nd（ネオジウム）等の希土類がドーピング
され、かつ光波長変換機能を有する固体レーザーロッド
として、Nd:COANP,Nd:PNP等が公知となっている。また
そのような固体レーザーロッドとして、同誌p132に記載
されているように、Nd:LiNbO3,NYAB（NdxY1-xAl3（B
O3）４ ｘ＝004〜0.08）等も公知であり、これらは、S
elf−Frequency−Doubling Crystalと呼ばれている。
いるように、Nd（ネオジウム）等の希土類がドーピング
され、かつ光波長変換機能を有する固体レーザーロッド
として、Nd:COANP,Nd:PNP等が公知となっている。また
そのような固体レーザーロッドとして、同誌p132に記載
されているように、Nd:LiNbO3,NYAB（NdxY1-xAl3（B
O3）４ ｘ＝004〜0.08）等も公知であり、これらは、S
elf−Frequency−Doubling Crystalと呼ばれている。
これを用いたレーザーダイオードポンピング固体レー
ザーとしては、SPIE Vol,1104 p132 March 1989や、レ
ーザー研究Vol.17 No.12 p48（1989）に示されるよう
に、NYAB結晶を用い、レーザーダイオードポンピングに
よるその発振レーザービームの第２高調波を得るものが
知られている。またJ.Opt.Soc.Am Vol.3 p140（1986）
には、Nd:MgO:LiNbO3を波長0.60μｍの色素レーザーに
より励起し、その発振レーザービームの第２高調波を得
ることが示されている。
ザーとしては、SPIE Vol,1104 p132 March 1989や、レ
ーザー研究Vol.17 No.12 p48（1989）に示されるよう
に、NYAB結晶を用い、レーザーダイオードポンピングに
よるその発振レーザービームの第２高調波を得るものが
知られている。またJ.Opt.Soc.Am Vol.3 p140（1986）
には、Nd:MgO:LiNbO3を波長0.60μｍの色素レーザーに
より励起し、その発振レーザービームの第２高調波を得
ることが示されている。
さらに、例えばSPIE Vol.1104 p13 March（1989）に
は、NdドープYAGレーザー固体ロッドとその共振器内
に、固体レーザー発振ビームを波長変換するKTP単結晶
を配し、それにより、固体レーザー発振ビームとポンピ
ング光との和周波を得ることが示されている。
は、NdドープYAGレーザー固体ロッドとその共振器内
に、固体レーザー発振ビームを波長変換するKTP単結晶
を配し、それにより、固体レーザー発振ビームとポンピ
ング光との和周波を得ることが示されている。
（発明が解決しようとする課題） ところが、このような波長変換機能を備えた従来の固
体レーザーにおいては、非線形光学結晶，固体レーザー
ロッド，出力ミラー，発振レーザービームを縦モードシ
ングル化して波長変換波のパワーを安定させる機能を有
するエタロン板や、波長板等の光学素子が固別に配置さ
れ、かつ固別にレーザー用部品として加工、研磨、コー
トされていた。そのために、加工表面には発振レーザー
ビームの散乱および各コート膜による吸収，散乱，反射
等が生じてしまい、さらには各部品内部の吸収により共
振器内の内部ロスが数％以上と非常に大きなものとなっ
てしまっていた。これらの内部ロスは、部品点数が多け
れば多いほど増大する。そのため、共振器内の共振レー
ザーパワーが小さくなり、その結果、波長変換効率が低
下してしまうという問題点があった。
体レーザーにおいては、非線形光学結晶，固体レーザー
ロッド，出力ミラー，発振レーザービームを縦モードシ
ングル化して波長変換波のパワーを安定させる機能を有
するエタロン板や、波長板等の光学素子が固別に配置さ
れ、かつ固別にレーザー用部品として加工、研磨、コー
トされていた。そのために、加工表面には発振レーザー
ビームの散乱および各コート膜による吸収，散乱，反射
等が生じてしまい、さらには各部品内部の吸収により共
振器内の内部ロスが数％以上と非常に大きなものとなっ
てしまっていた。これらの内部ロスは、部品点数が多け
れば多いほど増大する。そのため、共振器内の共振レー
ザーパワーが小さくなり、その結果、波長変換効率が低
下してしまうという問題点があった。
また、上記の内部ロスが従来は数％と高かったため
に、固体レーザーのポンプ光源としては、高出力のアレ
イ・レーザーが一般に用いられている。すなわち、それ
により共振器内のロスをカバーして高出力の共振器内内
部パワーを得、波長変換効率を向上させるようにしてい
た。しかし従来のアレイ・レーザーでは、そのスペクト
ル線幅が数nmもあるために、固体レーザーの発振効率が
低く、このことは、エネルギーの利用効率の低下につな
がっていた。
に、固体レーザーのポンプ光源としては、高出力のアレ
イ・レーザーが一般に用いられている。すなわち、それ
により共振器内のロスをカバーして高出力の共振器内内
部パワーを得、波長変換効率を向上させるようにしてい
た。しかし従来のアレイ・レーザーでは、そのスペクト
ル線幅が数nmもあるために、固体レーザーの発振効率が
低く、このことは、エネルギーの利用効率の低下につな
がっていた。
特に、波長変換波のパワーを安定化するために共振器
内に挿入するエタロン板や波長板は、非常に内部ロスを
増大させるために、高出力なアレイ・レーザーもしくは
ブロードエリアレーザーを用いざるを得なかった。ま
た、これらの波長板やエタロン板の挿入ロスをなくすた
めに、それらを取り除いてしまうと、発振レーザービー
ムの第２高調波を得る場合は、非線形光学素子による発
振レーザービームの縦モード間のモード競合によりパワ
ーが不安定になるという問題点があった。
内に挿入するエタロン板や波長板は、非常に内部ロスを
増大させるために、高出力なアレイ・レーザーもしくは
ブロードエリアレーザーを用いざるを得なかった。ま
た、これらの波長板やエタロン板の挿入ロスをなくすた
めに、それらを取り除いてしまうと、発振レーザービー
ムの第２高調波を得る場合は、非線形光学素子による発
振レーザービームの縦モード間のモード競合によりパワ
ーが不安定になるという問題点があった。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであ
り、波長変換効率が高く、そしてエネルギー利用効率が
良く、かつ波長交換波のパワーが安定するレーザーダイ
オードポンピング固体レーザーを提供することを目的と
するものである。
り、波長変換効率が高く、そしてエネルギー利用効率が
良く、かつ波長交換波のパワーが安定するレーザーダイ
オードポンピング固体レーザーを提供することを目的と
するものである。
（課題を解決するための手段および作用） 本発明の第１のレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーは、前述したようにNd等の希土類がドーピングさ
れ、かつ光波長変換機能を有する固体レーザーロッド
を、半導体レーザーによってポンピングするレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーにおいて、 固体レーザーロッドの両端面を、該ロッドによる発振
レーザービームおよび、その第２高調波もしくは、半導
体レーザービームと発振レーザービームの和周波等の波
長変換波に対する共振器ミラーとして共振器を構成し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするもの
である。
ーザーは、前述したようにNd等の希土類がドーピングさ
れ、かつ光波長変換機能を有する固体レーザーロッド
を、半導体レーザーによってポンピングするレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーにおいて、 固体レーザーロッドの両端面を、該ロッドによる発振
レーザービームおよび、その第２高調波もしくは、半導
体レーザービームと発振レーザービームの和周波等の波
長変換波に対する共振器ミラーとして共振器を構成し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするもの
である。
また、本発明の第２のレーザーダイオードポンピング
固体レーザーは、 上記と同様にNd等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する固体レーザーロッドを、半導体レ
ーザーによってポンピングするレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーにおいて、 固体レーザーロッドの一端面に、波長変換波のパワー
を安定化する機能を有するエタロンや波長板等の光学素
子を貼着して一体化し、 該光学素子の片面と固体レーザーロッドの他端面を、
該ロッドによる発振レーザービームおよび、その第２高
調波もしくは、半導体レーザービームと発振レーザービ
ームの和周波等の波長変換波に対する共振器ミラーとし
て共振器を構成し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするもの
である。
固体レーザーは、 上記と同様にNd等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する固体レーザーロッドを、半導体レ
ーザーによってポンピングするレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーにおいて、 固体レーザーロッドの一端面に、波長変換波のパワー
を安定化する機能を有するエタロンや波長板等の光学素
子を貼着して一体化し、 該光学素子の片面と固体レーザーロッドの他端面を、
該ロッドによる発振レーザービームおよび、その第２高
調波もしくは、半導体レーザービームと発振レーザービ
ームの和周波等の波長変換波に対する共振器ミラーとし
て共振器を構成し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするもの
である。
また、本発明の第３のレーザーダイオードポンピング
固体レーザーは、 上記と同様にNd等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する固体レーザーロッドを、半導体レ
ーザーによってポンピングするレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーにおいて、 波長変換波のパワーを安定化する機能を有するエタロ
ンや波長板等の光学素子を２つの固体レーザーロッドの
間に貼着して一体化し、 これら固体レーザーロッドの各外端面を、該ロッドに
よる発振レーザービームおよび、その第２高調波もしく
は、半導体レーザービームと発振レーザービームの和周
波等の波長変換波に対する共振器ミラーとして共振器を
構成し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするもの
である。
固体レーザーは、 上記と同様にNd等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する固体レーザーロッドを、半導体レ
ーザーによってポンピングするレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーにおいて、 波長変換波のパワーを安定化する機能を有するエタロ
ンや波長板等の光学素子を２つの固体レーザーロッドの
間に貼着して一体化し、 これら固体レーザーロッドの各外端面を、該ロッドに
よる発振レーザービームおよび、その第２高調波もしく
は、半導体レーザービームと発振レーザービームの和周
波等の波長変換波に対する共振器ミラーとして共振器を
構成し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするもの
である。
また、本発明の第４のレーザーダイオードポンピング
固体レーザーは、 上記と同様にNd等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する固体レーザーロッドを、半導体レ
ーザーによってポンピングするレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーにおいて、 波長変換波のパワーを安定化する機能を有するエタロ
ンや波長板等の複数の光学素子を、１つもしくは複数の
固体レーザーロッドに貼着して一体化し、 これら光学部品のいずれかの端面を、上記ロッドによ
る発振レーザービームおよび、その第２高調波もしく
は、半導体レーザービームと発振レーザービームの和周
波等の波長変換波に対する共振器ミラーとして共振器を
構成し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするもの
である。
固体レーザーは、 上記と同様にNd等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する固体レーザーロッドを、半導体レ
ーザーによってポンピングするレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーにおいて、 波長変換波のパワーを安定化する機能を有するエタロ
ンや波長板等の複数の光学素子を、１つもしくは複数の
固体レーザーロッドに貼着して一体化し、 これら光学部品のいずれかの端面を、上記ロッドによ
る発振レーザービームおよび、その第２高調波もしく
は、半導体レーザービームと発振レーザービームの和周
波等の波長変換波に対する共振器ミラーとして共振器を
構成し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするもの
である。
上記固体レーザーロッドとしては、通常のSelf−Freq
uency−Doubling Crystalと呼ばれる材料、すなわち前
述のNYAB,NAB,Nd:MgO:LiNbO3,Nd:PNP等を用いることが
できる。またその他に、無機材料であるKTP,β−BBO,Li
B2O3,KNbO3,カルコパイライト系の半導体にNd等の希土
類をドープした波長変換用の非線形光学材料を用いるこ
とも可能である。特にKTPは非線形光学定数が大きく、
温度許容範囲，角度許容範囲も大きいので、高い波長変
換効率を実現できる。
uency−Doubling Crystalと呼ばれる材料、すなわち前
述のNYAB,NAB,Nd:MgO:LiNbO3,Nd:PNP等を用いることが
できる。またその他に、無機材料であるKTP,β−BBO,Li
B2O3,KNbO3,カルコパイライト系の半導体にNd等の希土
類をドープした波長変換用の非線形光学材料を用いるこ
とも可能である。特にKTPは非線形光学定数が大きく、
温度許容範囲，角度許容範囲も大きいので、高い波長変
換効率を実現できる。
さらにNd:PNPに代表されるように、NPP（Ｎ−（４−
ニトロフェニル）−Ｌ−プロリノール）,NPAN（Ｎ−
（４−ニトロフェニル）Ｎ−メチルアミノアセトニトリ
ル），特開昭62−210432号公報に開示されたPRA（3,5−
ジメチル−１−（４−ニトロフェニル）ピラゾール）等
の有機非線形光学材料に希土類をドープしたものも用い
ることができる。特にPRAは非線形光学定数が先のKTPよ
りも大きく、温度許容範囲が大きいので高い波長変換効
率を実現できる。
ニトロフェニル）−Ｌ−プロリノール）,NPAN（Ｎ−
（４−ニトロフェニル）Ｎ−メチルアミノアセトニトリ
ル），特開昭62−210432号公報に開示されたPRA（3,5−
ジメチル−１−（４−ニトロフェニル）ピラゾール）等
の有機非線形光学材料に希土類をドープしたものも用い
ることができる。特にPRAは非線形光学定数が先のKTPよ
りも大きく、温度許容範囲が大きいので高い波長変換効
率を実現できる。
これらの固体レーザーロッドを用いてその両端面を共
振器とすることにより、部品点数が減り、加工研磨面お
よびコート面が２面のみとなり、かつレーザー発振ビー
ムの吸収媒体も１つとなり、大幅に内部ロスを低減させ
ることができる。その結果、発振レーザービームの内部
パワーが増大し、波長変換効率が大幅に向上する。また
共振器長が数mmとなるために縦モード数が減少し、ひい
てはシングルモード化でき、非線形光学結晶を介した縦
モード競合がなくなり、波長変換波のパワーを安定化す
ることができる。
振器とすることにより、部品点数が減り、加工研磨面お
よびコート面が２面のみとなり、かつレーザー発振ビー
ムの吸収媒体も１つとなり、大幅に内部ロスを低減させ
ることができる。その結果、発振レーザービームの内部
パワーが増大し、波長変換効率が大幅に向上する。また
共振器長が数mmとなるために縦モード数が減少し、ひい
てはシングルモード化でき、非線形光学結晶を介した縦
モード競合がなくなり、波長変換波のパワーを安定化す
ることができる。
また光学素子を固体レーザーロッドに一体化させるこ
とにより、強制的に波長変換波のパワーを安定化する場
合においても、入力ミラーおよび出力ミラーがなくなる
ために、その分の吸収，散乱，反射による発振レーザー
ビームの内部ロスが低減される。その結果、発振レーザ
ービームの内部パワーが増大し、波長変換効率が大幅に
向上する。そして、パワーの安定化も図ることも勿論可
能となる。
とにより、強制的に波長変換波のパワーを安定化する場
合においても、入力ミラーおよび出力ミラーがなくなる
ために、その分の吸収，散乱，反射による発振レーザー
ビームの内部ロスが低減される。その結果、発振レーザ
ービームの内部パワーが増大し、波長変換効率が大幅に
向上する。そして、パワーの安定化も図ることも勿論可
能となる。
また、半導体レーザービームと固体レーザー発振ビー
ムの和周波を発生させる場合の効率は、その半導体レー
ザービームのパワーレベルが低いために第２高調波の効
率より低く、実用的ではなかった。しかし本発明におい
ては、発振レーザービームの内部ロスが低減することで
その内部パワーが増大する結果、和周波発生の場合も高
効率化することが可能となる。
ムの和周波を発生させる場合の効率は、その半導体レー
ザービームのパワーレベルが低いために第２高調波の効
率より低く、実用的ではなかった。しかし本発明におい
ては、発振レーザービームの内部ロスが低減することで
その内部パワーが増大する結果、和周波発生の場合も高
効率化することが可能となる。
さらに本発明のレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーにおいては、波長変換波も共振器で共鳴させて取
り出す構成となっているので、極めて高出力の波長変換
波が得られるようになる。
ーザーにおいては、波長変換波も共振器で共鳴させて取
り出す構成となっているので、極めて高出力の波長変換
波が得られるようになる。
なお、基本波と波長変換波のそれぞれを共振器で共鳴
させる思想は、例えば文献IEEE,J.Q.E. vol.QE−2,No.
6,（1966）に記載がなされている。しかしこの従来の思
想は、非線形光学材料に対して外部から基本波を入射さ
せ、この非線形光学材料の両端面や、あるいは別の共振
器により波長変換波を共鳴させるものであり、その場合
は、基本波と波長変換波との間で位相のミスマッチがあ
り、そのために従来は、共鳴した高強度の波長変換波を
実際に取り出すことは不可能となっていた。
させる思想は、例えば文献IEEE,J.Q.E. vol.QE−2,No.
6,（1966）に記載がなされている。しかしこの従来の思
想は、非線形光学材料に対して外部から基本波を入射さ
せ、この非線形光学材料の両端面や、あるいは別の共振
器により波長変換波を共鳴させるものであり、その場合
は、基本波と波長変換波との間で位相のミスマッチがあ
り、そのために従来は、共鳴した高強度の波長変換波を
実際に取り出すことは不可能となっていた。
それに対して本発明においては、Self−Frequency−D
oubling Crystalにおいて基本波を発生させるととも
に、波長変換させるようにしている。したがって、基本
波である固体レーザー発振ビームの１つの縦モードのdo
ubling lossが上昇し、その結果、その基本波のゲイン
が急激に上昇して、容易にその縦モードが発振する。そ
のため、基本波と波長変換波との位相整合条件が常に満
足され、さらに縦モードも常に１つのみとなるので、基
本波と波長変換波の位相は常に揃うことになる。それに
より、基本波および波長変換波の双方の共鳴が可能とな
っている。
oubling Crystalにおいて基本波を発生させるととも
に、波長変換させるようにしている。したがって、基本
波である固体レーザー発振ビームの１つの縦モードのdo
ubling lossが上昇し、その結果、その基本波のゲイン
が急激に上昇して、容易にその縦モードが発振する。そ
のため、基本波と波長変換波との位相整合条件が常に満
足され、さらに縦モードも常に１つのみとなるので、基
本波と波長変換波の位相は常に揃うことになる。それに
より、基本波および波長変換波の双方の共鳴が可能とな
っている。
本発明のレーザーダイオードポンピング固体レーザー
において、好ましくは、ポンピング用半導体レーザーと
して単一横モード，単一縦モード半導体レーザーが用い
られる。本発明においては、前述のように内部ロスを極
端に小さくできるので、これらの半導体レーザーにより
少パワーでポンピングしても十分な波長変換効率が得ら
れる。さらに、これらの単一横モード，単一縦モード半
導体レーザー光は、スペクトル線幅が0.1nm以下と、前
述のブロードエリアレーザーやアレイ・レーザーよりも
狭いので、十分に固体レーザーに吸収され、固体レーザ
ーの発振効率を高めることができ、よってエネルギー利
用効率を向上させることができる。さらに、アレイ・レ
ーザーいを用いる場合と異なり、回析限界まで集光でき
るので、ポンピング光と発振レーザー光とのモードマッ
チングが向上し、その点からも発振効率を向上させるこ
とができる。さらに和周波発生の場合、アレイ・レーザ
ー光と発振レーザービームの和周波は、アレイ・レーザ
ー光のビームが回析限界ビームでないため良好に集光で
きないという問題点があるが、上記単一縦モード，単一
横モードレーザーでは回析限界ビームを得ることが可能
となり、十分良好に集光することができる。
において、好ましくは、ポンピング用半導体レーザーと
して単一横モード，単一縦モード半導体レーザーが用い
られる。本発明においては、前述のように内部ロスを極
端に小さくできるので、これらの半導体レーザーにより
少パワーでポンピングしても十分な波長変換効率が得ら
れる。さらに、これらの単一横モード，単一縦モード半
導体レーザー光は、スペクトル線幅が0.1nm以下と、前
述のブロードエリアレーザーやアレイ・レーザーよりも
狭いので、十分に固体レーザーに吸収され、固体レーザ
ーの発振効率を高めることができ、よってエネルギー利
用効率を向上させることができる。さらに、アレイ・レ
ーザーいを用いる場合と異なり、回析限界まで集光でき
るので、ポンピング光と発振レーザー光とのモードマッ
チングが向上し、その点からも発振効率を向上させるこ
とができる。さらに和周波発生の場合、アレイ・レーザ
ー光と発振レーザービームの和周波は、アレイ・レーザ
ー光のビームが回析限界ビームでないため良好に集光で
きないという問題点があるが、上記単一縦モード，単一
横モードレーザーでは回析限界ビームを得ることが可能
となり、十分良好に集光することができる。
以上のようにして本発明により、コンパクトかつ高効
率のレーザーダイオードポンピング固体レーザーが提供
されることになる。
率のレーザーダイオードポンピング固体レーザーが提供
されることになる。
（実 施 例） 以下、図面に示す実施例に基づいて、本発明を詳細に
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の第１実施例によるレーザーダイオ
ードポンピング固体レーザーを示すものである。このレ
ーザーダイオードポンピング固体レーザーはポンピング
光としてのレーザービーム10を発する半導体レーザー11
（単一縦モード，単一横モードレーザー：以下、LDと称
する）と、発散光である上記レーザービーム10を平行光
化しかつ集光するセルフォックロッドレンズ12と、Self
−Frequency−Doubling CrystalであるNYABロッド13と
からなる。以上述べた各要素は、共通の筐体（図示せ
ず）にマウントされて一体化されている。なおLD11は、
ペルチェ素子14と図示しない温調回路により、所定温度
に温調される。
ードポンピング固体レーザーを示すものである。このレ
ーザーダイオードポンピング固体レーザーはポンピング
光としてのレーザービーム10を発する半導体レーザー11
（単一縦モード，単一横モードレーザー：以下、LDと称
する）と、発散光である上記レーザービーム10を平行光
化しかつ集光するセルフォックロッドレンズ12と、Self
−Frequency−Doubling CrystalであるNYABロッド13と
からなる。以上述べた各要素は、共通の筐体（図示せ
ず）にマウントされて一体化されている。なおLD11は、
ペルチェ素子14と図示しない温調回路により、所定温度
に温調される。
このLD11は、波長λ１＝804nmのレーザービーム10を
発するものが用いられる。一方NYABロッド13は、ドーピ
ングされているネオジウム原子が、上記レーザービーム
10によって励起されることにより、λ２＝1062nmのレー
ザービーム15を発する。
発するものが用いられる。一方NYABロッド13は、ドーピ
ングされているネオジウム原子が、上記レーザービーム
10によって励起されることにより、λ２＝1062nmのレー
ザービーム15を発する。
共振器は、結晶長Ｌ＝１〜5mm程度（本実施例では2m
m）のNYABロッド13のみによって形成される。すなわ
ち、入力側共振器ミラーとして、LD11側のロッド端面13
aが曲率半径Ｒ＝2mmの球面に形成され、その表面には、
波長1062nmのレーザービームー15および後述する波長53
1nmの第２高調波15′は良好に反射させ（反射率99.9％
以上）、波長804nmのポンピング用レーザービーム10は
良好に透過させる（透過率99％以上）コーティングが施
されている。
m）のNYABロッド13のみによって形成される。すなわ
ち、入力側共振器ミラーとして、LD11側のロッド端面13
aが曲率半径Ｒ＝2mmの球面に形成され、その表面には、
波長1062nmのレーザービームー15および後述する波長53
1nmの第２高調波15′は良好に反射させ（反射率99.9％
以上）、波長804nmのポンピング用レーザービーム10は
良好に透過させる（透過率99％以上）コーティングが施
されている。
出力側共振器ミラーはもう一方のロッド端面13bがフ
ラットに鏡面研磨されてなり、その表面には、波長1062
nmのレーザービームを良好に反射（反射率99.9％以上）
させ、そして波長531nmの第２高調波15′は部分的（例
えば透過率１％）に透過させるコーティングが施されて
いる。したがって波長1062nmのレーザービーム15は、上
記共振器の各面13a、13b間に閉じ込められ、レーザー発
振を起こす。
ラットに鏡面研磨されてなり、その表面には、波長1062
nmのレーザービームを良好に反射（反射率99.9％以上）
させ、そして波長531nmの第２高調波15′は部分的（例
えば透過率１％）に透過させるコーティングが施されて
いる。したがって波長1062nmのレーザービーム15は、上
記共振器の各面13a、13b間に閉じ込められ、レーザー発
振を起こす。
このレーザービーム15は、発振媒体でかつ波長変換機
能を有するNYABロッド13内で、波長が1/2すなわち531nm
の第２高調波15′に波長変換される。なおNYABロッド13
は、波長1062nmと531nmとの間でTYPEIの角度位相整合が
取れるように結晶がカットされてなる。共振器の入力側
ミラー13aと出力側ミラー13bには、それぞれ前述した通
りのコーティングが施されているので、この共振器にお
いて第２高調波15′が共鳴し、極めて高強度の第２高調
波15′が出力側ミラー13bから取り出される。
能を有するNYABロッド13内で、波長が1/2すなわち531nm
の第２高調波15′に波長変換される。なおNYABロッド13
は、波長1062nmと531nmとの間でTYPEIの角度位相整合が
取れるように結晶がカットされてなる。共振器の入力側
ミラー13aと出力側ミラー13bには、それぞれ前述した通
りのコーティングが施されているので、この共振器にお
いて第２高調波15′が共鳴し、極めて高強度の第２高調
波15′が出力側ミラー13bから取り出される。
ここで、本実施例の場合の波長変換効率は、ポンピン
グ光である半導体レーザービーム10の出力を100mWとし
たときに、第２高調波15′の出力は約1.0mWとなった。
Ｌ＝2mmと非常に短い結晶長であるにもかかわらず、本
実施例の場合は内部ロスが１％以下に低減し、高効率の
波長変換が可能となった。
グ光である半導体レーザービーム10の出力を100mWとし
たときに、第２高調波15′の出力は約1.0mWとなった。
Ｌ＝2mmと非常に短い結晶長であるにもかかわらず、本
実施例の場合は内部ロスが１％以下に低減し、高効率の
波長変換が可能となった。
また、結晶長が2mmと短共振器なので、発振レーザー
ビームは容易に単一縦モードに発振し、その結果、パワ
ーが安定した波長変換波を得ることができる。
ビームは容易に単一縦モードに発振し、その結果、パワ
ーが安定した波長変換波を得ることができる。
次に第２図を参照して、本発明の第２実施例について
説明する。なおこの第２図において、前記第１図中の要
素と同等の要素には同番号を付し、それらについての重
複した説明は省略する（以下、同様）。本実施例では、
第１実施例と同様の形状でかつ同様のコーティングを施
したNYABロッド13が、ペルチェ素子20上の銅ブロック21
に貼り付けられ、該銅ブロック21上のLD11と密着させて
配置されている。このような構成にすることで、LDパッ
ケージ内に、全てのレーザー部品を封入することが可能
になる。さらにNYABロッド13を、LD温調用のペルチェ素
子20で同時に冷却しているので、部品点数も少なく、か
つ温調によりNYABロッド13の縦モードホップを抑制する
ことができ、周囲温度の変化に対する第２高調波15′の
出力変動を、ほぼ完全に抑えることが可能となった。
説明する。なおこの第２図において、前記第１図中の要
素と同等の要素には同番号を付し、それらについての重
複した説明は省略する（以下、同様）。本実施例では、
第１実施例と同様の形状でかつ同様のコーティングを施
したNYABロッド13が、ペルチェ素子20上の銅ブロック21
に貼り付けられ、該銅ブロック21上のLD11と密着させて
配置されている。このような構成にすることで、LDパッ
ケージ内に、全てのレーザー部品を封入することが可能
になる。さらにNYABロッド13を、LD温調用のペルチェ素
子20で同時に冷却しているので、部品点数も少なく、か
つ温調によりNYABロッド13の縦モードホップを抑制する
ことができ、周囲温度の変化に対する第２高調波15′の
出力変動を、ほぼ完全に抑えることが可能となった。
この実施例においても、入力側ミラー13aと出力側ミ
ラー13bには、それぞれ前述した通りのコーティングが
施されているので、共鳴して極めて高強度となった第２
高調波15′が出力側ミラー13bから取り出される。
ラー13bには、それぞれ前述した通りのコーティングが
施されているので、共鳴して極めて高強度となった第２
高調波15′が出力側ミラー13bから取り出される。
次に第３図を参照して、本発明の第３実施例について
説明する。本実施例ではさらに高出力の第２高調波15′
を得るために、NYABロッド13を結晶長Ｌ＝7mmと長く
し、かつ入力側のロッド端面13aの曲率半径をＲ＝7mmと
した。その結果、共振器長が明確に長くなったので、発
振レーザービーム15は縦モードマルチ発振となる。それ
を抑制するために、図示のように出力端面13bにエタロ
ン板22を貼着し、その端面22aに、第１実施例のロッド
端面13bと同様のコーティングを施した。
説明する。本実施例ではさらに高出力の第２高調波15′
を得るために、NYABロッド13を結晶長Ｌ＝7mmと長く
し、かつ入力側のロッド端面13aの曲率半径をＲ＝7mmと
した。その結果、共振器長が明確に長くなったので、発
振レーザービーム15は縦モードマルチ発振となる。それ
を抑制するために、図示のように出力端面13bにエタロ
ン板22を貼着し、その端面22aに、第１実施例のロッド
端面13bと同様のコーティングを施した。
ポンピング光として、第１実施例と同様に単一縦モー
ド，単一横モードLD11を使用し、発散光であるレーザー
ビーム10を平行光化するコリメータレンズ23と、平行光
化されたレーザービーム10を集束させる集光レンズ24に
よってNYABロッド13に入力される。
ド，単一横モードLD11を使用し、発散光であるレーザー
ビーム10を平行光化するコリメータレンズ23と、平行光
化されたレーザービーム10を集束させる集光レンズ24に
よってNYABロッド13に入力される。
発振レーザービーム15は、NYABロッド13の入力側端面
13aとエタロン板22の片端面22aとの間で共振し、レーザ
ー発振する。このようにして得られる第２高調波15′の
出力は、半導体レーザービーム10の出力を100mWとした
ときに約50mWとなった。
13aとエタロン板22の片端面22aとの間で共振し、レーザ
ー発振する。このようにして得られる第２高調波15′の
出力は、半導体レーザービーム10の出力を100mWとした
ときに約50mWとなった。
この実施例においても、入力側ミラー13aと出力側ミ
ラーとなるエタロン板端面22aには、それぞれ上述した
通りのコーティングが施されているので、共鳴して極め
て高強度となった第２高調波15′が出力側ミラー22aか
ら取り出される。
ラーとなるエタロン板端面22aには、それぞれ上述した
通りのコーティングが施されているので、共鳴して極め
て高強度となった第２高調波15′が出力側ミラー22aか
ら取り出される。
また後で述べる比較例と同様の形状にするために、結
晶長Ｌ＝5mmでかつ曲率半径Ｒ＝5mmに加工し、その他は
本実施例と同様の構成とした場合、ブロードエリアの半
導体レーザービーム10を用いて第２高調波15′を発生さ
せたところ、400mW入力にて、出力20mWが得られた。
晶長Ｌ＝5mmでかつ曲率半径Ｒ＝5mmに加工し、その他は
本実施例と同様の構成とした場合、ブロードエリアの半
導体レーザービーム10を用いて第２高調波15′を発生さ
せたところ、400mW入力にて、出力20mWが得られた。
また波長変換波のパワーを安定化させるためには、上
述のエタロン板22を用いる他、第４図に示すようにNYAB
ロッド端面13bにλ/4板等の波長板25を波着したり、第
５図に示すようにNYABロッド端面13bにエタロン板22を
貼着し、さらにその上に波長板25を貼着する、等の構成
を取ることができる。さらには第６図に示すように、２
つのNYABロッド13、13の間にエタロン板22を貼着してそ
れら３要素を一体化したり、第７図に示すように、２つ
のNYABロッド13、13の間にエタロン板22を貼着するとと
もに、両NYABロッド13、13の外端面に各々波長板25を貼
着してそれら５要素を一体化する、といった構成を取る
こともできる。
述のエタロン板22を用いる他、第４図に示すようにNYAB
ロッド端面13bにλ/4板等の波長板25を波着したり、第
５図に示すようにNYABロッド端面13bにエタロン板22を
貼着し、さらにその上に波長板25を貼着する、等の構成
を取ることができる。さらには第６図に示すように、２
つのNYABロッド13、13の間にエタロン板22を貼着してそ
れら３要素を一体化したり、第７図に示すように、２つ
のNYABロッド13、13の間にエタロン板22を貼着するとと
もに、両NYABロッド13、13の外端面に各々波長板25を貼
着してそれら５要素を一体化する、といった構成を取る
こともできる。
上記と各場合の共振器は、素子の両端面に第１実施例
と同様のコーティングを施すことによって、構成可能で
ある。そのようにすることにより、この場合も、共鳴し
て極めて高強度となった第２高調波15′を取り出すこと
が可能となる。
と同様のコーティングを施すことによって、構成可能で
ある。そのようにすることにより、この場合も、共鳴し
て極めて高強度となった第２高調波15′を取り出すこと
が可能となる。
次に比較列として、従来から知られている第８図の構
成を取った際の結果について説明する。NYABロッド13は
結晶長Ｌ＝5mmにカットされ、LD11側の端面13aに波長10
62nmに対する反射コート，波長804nmに対するARロート
が施され、共振器ミラーの一方を構成している。反対側
のロッド端面13bは、波長1062nmに対するARコート，波
長531nmに対するARコートが施されている。共振器を構
成するもう一方の出力ミラー30は、内側の端面30aがＲ
＝100mmの曲率半径を有し、そこに波長1062nmに対する
反射コート，波長531nmに対するARコートが施されてい
る。そしてこの共振器の間に、エタロン板22が挿入され
ている。
成を取った際の結果について説明する。NYABロッド13は
結晶長Ｌ＝5mmにカットされ、LD11側の端面13aに波長10
62nmに対する反射コート，波長804nmに対するARロート
が施され、共振器ミラーの一方を構成している。反対側
のロッド端面13bは、波長1062nmに対するARコート，波
長531nmに対するARコートが施されている。共振器を構
成するもう一方の出力ミラー30は、内側の端面30aがＲ
＝100mmの曲率半径を有し、そこに波長1062nmに対する
反射コート，波長531nmに対するARコートが施されてい
る。そしてこの共振器の間に、エタロン板22が挿入され
ている。
この比較例の場合は、共振器長が非常に長いので、縦
モードが何十本と発振しているために、エタロン板22を
入れることで、単一縦モード化を実現している。さら
に、共振器長が長いために、周囲の温度変化に対しても
縦モードポップが生じやすく、パワーの不安定性をより
増長する構成になっている。この場合、400mWのレーザ
ービーム10（ブロードエリアレーザー）を入力させたと
きの第２高長波15′の出力は6mWであった。先の実施例
より波長変換効率が落ちるのは、構成部品が多いため
に、その分、発振レーザービーム15の散乱，吸収，反射
ロスが増大してしまうことに起因する。このように本発
明によれば、高い波長変換効率が得られることが裏付け
られた。
モードが何十本と発振しているために、エタロン板22を
入れることで、単一縦モード化を実現している。さら
に、共振器長が長いために、周囲の温度変化に対しても
縦モードポップが生じやすく、パワーの不安定性をより
増長する構成になっている。この場合、400mWのレーザ
ービーム10（ブロードエリアレーザー）を入力させたと
きの第２高長波15′の出力は6mWであった。先の実施例
より波長変換効率が落ちるのは、構成部品が多いため
に、その分、発振レーザービーム15の散乱，吸収，反射
ロスが増大してしまうことに起因する。このように本発
明によれば、高い波長変換効率が得られることが裏付け
られた。
次に和周波発生の場合の実施例について説明する。第
９図は、本発明の第４実施例によるレーザーダイオード
ポンピング固体レーザーを示すものである。このレーザ
ーダイオードポンピング固体レーザーにおいては、ポン
ピング光としてのレーザービーム40を発するLD（フェー
ズドアレイレーザー）41が用いられている。このLD41
は、波長804nmのレーザービーム40を発する。またコリ
メーターレンズ23と集光レンズ24との間にはビームスプ
リッタ42が配され、このビームスプリッタ42には、もう
１つのLD（単一縦モードレーザー）43から発せられコリ
メーターレンズ44によって平行光とされた、波長830nm
のレーザービーム45が入射せしめられる。このレーザー
ビーム45はビームスプリッタ42により、ポンピング光で
あるレーザービーム40と合波され、NYABロッド13に入射
される。なお、上記LD41、43は各々、ペルチェ素子14と
図示しない温調回路により、所定温度に温調される。
９図は、本発明の第４実施例によるレーザーダイオード
ポンピング固体レーザーを示すものである。このレーザ
ーダイオードポンピング固体レーザーにおいては、ポン
ピング光としてのレーザービーム40を発するLD（フェー
ズドアレイレーザー）41が用いられている。このLD41
は、波長804nmのレーザービーム40を発する。またコリ
メーターレンズ23と集光レンズ24との間にはビームスプ
リッタ42が配され、このビームスプリッタ42には、もう
１つのLD（単一縦モードレーザー）43から発せられコリ
メーターレンズ44によって平行光とされた、波長830nm
のレーザービーム45が入射せしめられる。このレーザー
ビーム45はビームスプリッタ42により、ポンピング光で
あるレーザービーム40と合波され、NYABロッド13に入射
される。なお、上記LD41、43は各々、ペルチェ素子14と
図示しない温調回路により、所定温度に温調される。
NYABロッド13に入射した波長λ１＝830nmのレーザー
ビーム45と、波長λ２＝1062nmのNYABロッド13の発振ビ
ーム46は、このNYABロッド13自身によって、波長λ３＝
466nmの和周波47に波長変換される。なおNYABロッド13
は、TYPEIの角度位相整合が成立するようにカットされ
ている。
ビーム45と、波長λ２＝1062nmのNYABロッド13の発振ビ
ーム46は、このNYABロッド13自身によって、波長λ３＝
466nmの和周波47に波長変換される。なおNYABロッド13
は、TYPEIの角度位相整合が成立するようにカットされ
ている。
また、NYABロッド13の入射端面13aには、波長1062nm
および和周波波長466nmに対してHR（高反射）、波長804
nmと830nmに対してAR（無反射）のコートが施され、一
方出力端面13bには、波長1062nm、804nmおよび830nmに
対に対してHR、波長466nmに対して一部反射のコートが
施されている。それにより、波長1062nmのレーザービー
ム46が閉じ込められてレーザー発振し、また、共鳴して
高強度となった波長λ３＝466nmの和周波47が出力端面1
3bから取り出される。
および和周波波長466nmに対してHR（高反射）、波長804
nmと830nmに対してAR（無反射）のコートが施され、一
方出力端面13bには、波長1062nm、804nmおよび830nmに
対に対してHR、波長466nmに対して一部反射のコートが
施されている。それにより、波長1062nmのレーザービー
ム46が閉じ込められてレーザー発振し、また、共鳴して
高強度となった波長λ３＝466nmの和周波47が出力端面1
3bから取り出される。
このようにして、1Wの半導体レーザービーム40と、10
0mWの半導体レーザービーム45から、10mWの和周波47が
得られた。
0mWの半導体レーザービーム45から、10mWの和周波47が
得られた。
また、第10図に示す第５実施例のように、波長λ１＝
804nmの半導体レーザービーム40によってポンピング
し、その半導体レーザービーム40と、NYABロッド13の波
長λ２＝1062nmの発振レーザービーム46との和周波48
（波長λ３＝459nm）を得ることもできる。
804nmの半導体レーザービーム40によってポンピング
し、その半導体レーザービーム40と、NYABロッド13の波
長λ２＝1062nmの発振レーザービーム46との和周波48
（波長λ３＝459nm）を得ることもできる。
この場合も、NYABロッド13の入射端面13aには、波長1
062nmおよび和周波波長459nmに対してHR（高反射）、波
長804nmに対してAR（無反射）のコートが施され、一方
出力端面13bには、波長1062nmおよび804nmに対してHR、
波長459nmに対して一部反射のコートが施されている。
それにより、波長1062nmのレーザービーム46が閉じ込め
られてレーザー発振し、また、共鳴して高強度となった
波長λ３＝459nmの和周和48が出力端面13bから取り出さ
れる。
062nmおよび和周波波長459nmに対してHR（高反射）、波
長804nmに対してAR（無反射）のコートが施され、一方
出力端面13bには、波長1062nmおよび804nmに対してHR、
波長459nmに対して一部反射のコートが施されている。
それにより、波長1062nmのレーザービーム46が閉じ込め
られてレーザー発振し、また、共鳴して高強度となった
波長λ３＝459nmの和周和48が出力端面13bから取り出さ
れる。
以上、Self−Frequency−Doubling CrystalとしてNYA
B結晶を例にとって説明したが、本発明においては、そ
の他の結晶としてNd:MgO:LiNbO3やNd:KTP、Nd:PNP等も
同様にして用いることが可能である。これらの材料はNY
AB結晶より大きな非線形光学定数を有することがあり、
したがってそれらを用いれば、さらに効率良く波長変換
波を得ることが可能となる。
B結晶を例にとって説明したが、本発明においては、そ
の他の結晶としてNd:MgO:LiNbO3やNd:KTP、Nd:PNP等も
同様にして用いることが可能である。これらの材料はNY
AB結晶より大きな非線形光学定数を有することがあり、
したがってそれらを用いれば、さらに効率良く波長変換
波を得ることが可能となる。
また以上の実施例では、Ndの発振ラインの１μｍ帯の
みで説明してきたが、本発明のレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーにおいてはその内部ロスを低減可能
であるので、Ndの発振ラインの0.9μｍ帯,1.32μｍ帯の
発振も可能となり、その発振ビームの第２高周波、およ
びその発振ビームと半導体レーザービームとの和周波等
の波長変換波を、効率良く得ることができる。
みで説明してきたが、本発明のレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーにおいてはその内部ロスを低減可能
であるので、Ndの発振ラインの0.9μｍ帯,1.32μｍ帯の
発振も可能となり、その発振ビームの第２高周波、およ
びその発振ビームと半導体レーザービームとの和周波等
の波長変換波を、効率良く得ることができる。
また、ポンピング源あるいは基本波光源とされる半導
体レーザーとしては、先に挙げたものの他、フェーズド
ロックアレイレーザーやブロードエリアレーザー等を利
用することもできる。
体レーザーとしては、先に挙げたものの他、フェーズド
ロックアレイレーザーやブロードエリアレーザー等を利
用することもできる。
そして共振器も、以上の実施例において用いられたフ
ァブリーペロー型のものに限らず、その他例えばリング
共振器を用いることもできる。
ァブリーペロー型のものに限らず、その他例えばリング
共振器を用いることもできる。
さらに、各実施例で説明した通り、パワーの安定化を
図るために、レーザー媒質の結晶を温調して縦モードホ
ップを抑制できるが、本発明の場合は、キャビティ長を
非常に短くできるので、温調も容易になり、周囲温度変
化によるパワーの不安定性を大幅に改善することが可能
となる。
図るために、レーザー媒質の結晶を温調して縦モードホ
ップを抑制できるが、本発明の場合は、キャビティ長を
非常に短くできるので、温調も容易になり、周囲温度変
化によるパワーの不安定性を大幅に改善することが可能
となる。
（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明のレーザーダイオード
ポンピング固体レーザーは、波長変換機能を有する固体
レーザーロッドを共振器とし、もしくは光学素子と上記
固体レーザーロッドを一体化させて共振器としたので、
内ロスを減少させて内部パワーを増大させ、それにより
波長変換効率を向上させて極めて高強度，高効率な短波
長レーザー光を得ることが可能となる。特に従来低効率
であった和周和発生を、高効率で実現可能となる。
ポンピング固体レーザーは、波長変換機能を有する固体
レーザーロッドを共振器とし、もしくは光学素子と上記
固体レーザーロッドを一体化させて共振器としたので、
内ロスを減少させて内部パワーを増大させ、それにより
波長変換効率を向上させて極めて高強度，高効率な短波
長レーザー光を得ることが可能となる。特に従来低効率
であった和周和発生を、高効率で実現可能となる。
そして本発明のレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーにおいては、上述のように波長変換効率が高くな
るので、現在のところ比較的出力が低い単一横モード，
単一縦モード半導体レーザーをポンピング源として用い
ても、十分高強度の短波長レーザーを得ることが可能と
なる。こうして、単一横モード，単一縦モード半導体レ
ーザーをポンピンク源として用いれば、固体レーザーの
発振効率が高くなるので、この場合はエネルギー利用効
率が特に高くなる。
ーザーにおいては、上述のように波長変換効率が高くな
るので、現在のところ比較的出力が低い単一横モード，
単一縦モード半導体レーザーをポンピング源として用い
ても、十分高強度の短波長レーザーを得ることが可能と
なる。こうして、単一横モード，単一縦モード半導体レ
ーザーをポンピンク源として用いれば、固体レーザーの
発振効率が高くなるので、この場合はエネルギー利用効
率が特に高くなる。
また、上記のように比較的低出力の半導体レーザーを
ポンピング源として用いても、十分高強度の短波長レー
ザーを得ることができるから、本発明のレーザーダイオ
ードポンピング固体レーザーは従来装置と比べて、同一
光強度の波長変換波を得る場合は、より低出力で安価な
半導体レーザーを使用可能となり、前述の固体レーザー
ロッドを共振器とすることによりコンパクト化および部
品点数の減少が可能であることとあいまって、低コスト
かつ超コンパクトな固体レーザーが実現できる。
ポンピング源として用いても、十分高強度の短波長レー
ザーを得ることができるから、本発明のレーザーダイオ
ードポンピング固体レーザーは従来装置と比べて、同一
光強度の波長変換波を得る場合は、より低出力で安価な
半導体レーザーを使用可能となり、前述の固体レーザー
ロッドを共振器とすることによりコンパクト化および部
品点数の減少が可能であることとあいまって、低コスト
かつ超コンパクトな固体レーザーが実現できる。
さらに、本発明のレーザーダイオードポンピング固体
レーザーにより和周波を発生させる場合は、従来困難と
なっていた回折限界までの集光も可能となる。
レーザーにより和周波を発生させる場合は、従来困難と
なっていた回折限界までの集光も可能となる。
さらに本発明のレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーにおいては、波長変換法も共振器で共鳴させて取
り出す構成となっているので、極めて高出力の波長変換
波が得られるようになる。
ーザーにおいては、波長変換法も共振器で共鳴させて取
り出す構成となっているので、極めて高出力の波長変換
波が得られるようになる。
第１、２および３図はそれぞれ、本発明の第１、２およ
び３実施例によるレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーを示す概略側面図、 第４、５、６および７図は、本発明における固体レーザ
ーロッドと光学素子との組合せ状態の例を示す概略側面
図、 第８図は、従来のレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーの例を示す概略側面図、 第９および10図はそれぞれ、本発明の第４および５実施
例によるレーザーダイオードポンピング固体レーザーを
示す概略側面図である。 10、40、45……レーザービーム 11、41、43……半導体レーザー 12……セルフォックロッドレンズ 13……NYABロッド、13a、13b……ロッド端面 14、20……ペルチェ素子 15、46……固体レーザー発振ビーム 15′……第２高調波、22……エタロン板 22a……エタロン板の端面 23、44……コリメーターレンズ、24……集光レンズ 25……波長板、30……出力ミラー 42……ビームスプリッタ、47、48……和周波
び３実施例によるレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーを示す概略側面図、 第４、５、６および７図は、本発明における固体レーザ
ーロッドと光学素子との組合せ状態の例を示す概略側面
図、 第８図は、従来のレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーの例を示す概略側面図、 第９および10図はそれぞれ、本発明の第４および５実施
例によるレーザーダイオードポンピング固体レーザーを
示す概略側面図である。 10、40、45……レーザービーム 11、41、43……半導体レーザー 12……セルフォックロッドレンズ 13……NYABロッド、13a、13b……ロッド端面 14、20……ペルチェ素子 15、46……固体レーザー発振ビーム 15′……第２高調波、22……エタロン板 22a……エタロン板の端面 23、44……コリメーターレンズ、24……集光レンズ 25……波長板、30……出力ミラー 42……ビームスプリッタ、47、48……和周波
Claims (5)
- 【請求項１】ネオジウム等の希土類がドーピングされ、
かつ光波長変換機能を有する固体レーザーロッドを、半
導体レーザーによってポンピングするレーザーダイオー
ドポンピング固体レーザーにおいて、 固体レーザーロッドの両端面を、該ロッドによる発振レ
ーザービームおよび、その第２高調波もしくは、半導体
レーザービームと発振レーザービームの和周波等の波長
変換波に対する共振器ミラーとして共振器を構成し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするレーザ
ーダイオードポンピング固体レーザー。 - 【請求項２】ネオジウム等の希土類がドーピングされ、
かつ光波長変換機能を有する固体レーザーロッドを、半
導体レーザーによってポンピングするレーザーダイオー
ドポンピング固体レーザーにおいて、 固体レーザーロッドの一端面に、波長変換波のパワーを
安定化する機能を有するエタロンや波長板等の光学素子
を貼着して一体化し、 該光学素子の片面と前記固体レーザーロッドの他端面
を、該ロッドによる発振レーザービームおよび、その第
２高調波もしくは、半導体レーザービームと発振レーザ
ービームの和周波等の波長変換波に対する共振器ミラー
として共振器を構成し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするレーザ
ーダイオードポンピング固体レーザー。 - 【請求項３】ネオジウム等の希土類がドーピングされ、
かつ光波長変換機能を有する固体レーザーロッドを、半
導体レーザーによってポンピングするレーザーダイオー
ドポンピング固体レーザーにおいて、 波長変換波のパワーを安定化する機能を有するエタロン
や波長板等の光学素子を２つの固体レーザーロッドの間
に貼着して一体化し、 これら固体レーザーロッドの各外端面を、該ロッドによ
る発振レーザービームおよび、その第２高調波もしく
は、半導体レーザービームと発振レーザービームの和周
波等の波長変換波に対する共振器ミラーとして共振器を
構成し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするレーザ
ーダイオードポンピング固体レーザー。 - 【請求項４】ネオジウム等の希土類がドーピングされ、
かつ光波長変換機能を有する固体レーザーロッドを、半
導体レーザーによってポンピングするレーザーダイオー
ドポンピング固体レーザーにおいて、 波長変換波のパワーを安定化する機能を有するエタロン
や波長板等の複数の光学素子を、１つもしくは複数の固
体レーザーロッドに貼着して一体化し、 これら光学部品のいずれかの端面を、前記ロッドによる
発振レーザービームおよび、その第２高調波もしくは、
半導体レーザービームと発振レーザービームの和周波等
の波長変換波に対する共振器ミラーとして共振器を構成
し、 共鳴した波長変換波を取り出すことを特徴とするレーザ
ーダイオードポンピング固体レーザー。 - 【請求項５】前記和周波を得るための半導体レーザーと
して、固体レーザーの共振器内にレーザービームを入射
させる半導体レーザーとは別のものを用いることを特徴
とする請求項１〜４いずれか１項記載のレーザーダイオ
ードポンピング固体レーザー。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165890A JP2670637B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
| US08/029,378 US5341393A (en) | 1990-05-10 | 1993-03-10 | Laser-diode-pumped solid-state laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165890A JP2670637B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462880A JPH0462880A (ja) | 1992-02-27 |
| JP2670637B2 true JP2670637B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=15820920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2165890A Expired - Fee Related JP2670637B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-06-25 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2670637B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9217052B2 (en) | 2010-06-30 | 2015-12-22 | Nippon Soda Co., Ltd. | Copolymer |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5392690A (en) * | 1977-01-24 | 1978-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | Solid state laser equipment |
| JPH01220879A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | Sony Corp | レーザ光源 |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP2165890A patent/JP2670637B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5392690A (en) * | 1977-01-24 | 1978-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | Solid state laser equipment |
| JPH01220879A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | Sony Corp | レーザ光源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0462880A (ja) | 1992-02-27 |
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