JP2674288B2 - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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- JP2674288B2 JP2674288B2 JP22563390A JP22563390A JP2674288B2 JP 2674288 B2 JP2674288 B2 JP 2674288B2 JP 22563390 A JP22563390 A JP 22563390A JP 22563390 A JP22563390 A JP 22563390A JP 2674288 B2 JP2674288 B2 JP 2674288B2
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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装置、とくに高調波レーザ光を発
生させる非線形光学素子を有する固体レーザ装置に関す
るものである。
生させる非線形光学素子を有する固体レーザ装置に関す
るものである。
［従来の技術］ 第６図は、例えば、藤村他「ダイオード励起グリーン
レーザ」平成２年レーザー学会学術講演会第10回年次大
会、25aV8（1990）などに示された、従来の固体レーザ
装置の構成を示す概略構成図であり、図において、
（１）は半導体レーザ、（２）は半導体レーザ（１）か
ら出射されるレーザビームであり、以後励起光と呼ぶ。
（３）はレンズ、（４）は固体レーザ媒質で、たとえば
YAG（Y3-XNdXAl5O12）よりなるロッド状の結晶、（５）
は固体レーザ媒質（４）の発振によって生じる基本波レ
ーザ光、（６）は固体レーザ媒質（４）の端面に設けら
れた選択性反射膜で、励起光（２）に対しては無反射、
基本波レーザ光（５）に対しては全反射性を持つ。（4
2）は固体レーザ媒質（４）の端面に設けられた無反射
膜、（７）は高調波レーザ光を発生させる非線形光学素
子、（８）は非線形光学素子（７）から発生される高調
波レーザ光であり、非線形光学素子内で互いに対向して
進行する成分（81）と（82）よりなる。また、（71）は
非線形光学素子の端面に設けられた無反射膜、（72）は
非線形光学素子の端面に設けられた選択性反射膜で、基
本波レーザ光（５）に対しては無反射性、高調波レーザ
光（８）に対しては全反射性を持つ。（９）は部分反射
ミラーで、基本波レーザ光（５）に対しては全反射性、
高調波レーザ光（８）に対しては無反射性を持つ。
レーザ」平成２年レーザー学会学術講演会第10回年次大
会、25aV8（1990）などに示された、従来の固体レーザ
装置の構成を示す概略構成図であり、図において、
（１）は半導体レーザ、（２）は半導体レーザ（１）か
ら出射されるレーザビームであり、以後励起光と呼ぶ。
（３）はレンズ、（４）は固体レーザ媒質で、たとえば
YAG（Y3-XNdXAl5O12）よりなるロッド状の結晶、（５）
は固体レーザ媒質（４）の発振によって生じる基本波レ
ーザ光、（６）は固体レーザ媒質（４）の端面に設けら
れた選択性反射膜で、励起光（２）に対しては無反射、
基本波レーザ光（５）に対しては全反射性を持つ。（4
2）は固体レーザ媒質（４）の端面に設けられた無反射
膜、（７）は高調波レーザ光を発生させる非線形光学素
子、（８）は非線形光学素子（７）から発生される高調
波レーザ光であり、非線形光学素子内で互いに対向して
進行する成分（81）と（82）よりなる。また、（71）は
非線形光学素子の端面に設けられた無反射膜、（72）は
非線形光学素子の端面に設けられた選択性反射膜で、基
本波レーザ光（５）に対しては無反射性、高調波レーザ
光（８）に対しては全反射性を持つ。（９）は部分反射
ミラーで、基本波レーザ光（５）に対しては全反射性、
高調波レーザ光（８）に対しては無反射性を持つ。
次に動作について説明する。
半導体レーザ（１）から出射される励起光（２）は、
レンズ（３）によって選択性反射膜（６）を通って固体
レーザ媒質（４）に照射され、これを励起する。選択性
反射膜（６）と部分反射ミラー（９）とで共振器が構成
されており、基本波レーザ光（５）が共振器内部に発振
する。共振器の光軸上に配置された非線形光学素子
（７）内では高調波レーザ光（81）、（82）が発生し
（例えば第２高調波）、高調波レーザ光の成分（81）は
直接、部分反射ミラー（９）から外部に出力され、高調
波レーザ光の成分（82）は選択性反射膜（72）によって
逆方向に反射され、外部に出力される。
レンズ（３）によって選択性反射膜（６）を通って固体
レーザ媒質（４）に照射され、これを励起する。選択性
反射膜（６）と部分反射ミラー（９）とで共振器が構成
されており、基本波レーザ光（５）が共振器内部に発振
する。共振器の光軸上に配置された非線形光学素子
（７）内では高調波レーザ光（81）、（82）が発生し
（例えば第２高調波）、高調波レーザ光の成分（81）は
直接、部分反射ミラー（９）から外部に出力され、高調
波レーザ光の成分（82）は選択性反射膜（72）によって
逆方向に反射され、外部に出力される。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の固体レーザ装置は以上のように構成されている
ため、高調波レーザ光（８）の出力が安定しない。その
大きな原因は以下のように考えられる。
ため、高調波レーザ光（８）の出力が安定しない。その
大きな原因は以下のように考えられる。
一般の製造方法では、非線形光学素子（７）の厚さを
高調波レーザ光の波長（倍調波の場合0.53μｍ）の精度
以下で製作することはきわめて困難である。したがって
高調波レーザ光（８）の２つの成分（81）（82）は、片
方が非線形光学素子（７）を往復して他方と合成される
ため、両者の間には位相のずれが不可避的に存在する。
この位相のずれは出力レベルの変化などによって非線形
光学素子における熱的条件が変化すると変動し易いた
め、出力される高調波レーザ光（８）の出力が安定しな
い。また高調波レーザ光（８）の２つの成分（81）（8
2）に角度ずれが起こり、伝搬距離によってビームのモ
ードが変わる欠点もあった。
高調波レーザ光の波長（倍調波の場合0.53μｍ）の精度
以下で製作することはきわめて困難である。したがって
高調波レーザ光（８）の２つの成分（81）（82）は、片
方が非線形光学素子（７）を往復して他方と合成される
ため、両者の間には位相のずれが不可避的に存在する。
この位相のずれは出力レベルの変化などによって非線形
光学素子における熱的条件が変化すると変動し易いた
め、出力される高調波レーザ光（８）の出力が安定しな
い。また高調波レーザ光（８）の２つの成分（81）（8
2）に角度ずれが起こり、伝搬距離によってビームのモ
ードが変わる欠点もあった。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、高調波レーザビームを安定に発生させること
のできる固体レーザ装置を得ることを目的とする。
たもので、高調波レーザビームを安定に発生させること
のできる固体レーザ装置を得ることを目的とする。
さらに本発明の別の発明では、高調波レーザ光のパル
ス変調が可能となる固体レーザ装置を得ることを目的と
する。
ス変調が可能となる固体レーザ装置を得ることを目的と
する。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係わる固体レーザ装置は、非線形光学素子内
で生成される互いに対向して進行する高調波レーザ光の
位相を調整して、これら２つのレーザ光を合成する位相
調整機構を備えたものである。
で生成される互いに対向して進行する高調波レーザ光の
位相を調整して、これら２つのレーザ光を合成する位相
調整機構を備えたものである。
また、本発明の別の発明に係わる固体レーザ装置は非
線形光学素子内で生成される互いに対向して進行する高
調波レーザ光の位相を制御して、発生する上記高調波レ
ーザ光の出力を変調する位相制御機構を備えたものであ
る。
線形光学素子内で生成される互いに対向して進行する高
調波レーザ光の位相を制御して、発生する上記高調波レ
ーザ光の出力を変調する位相制御機構を備えたものであ
る。
［作用］ 本発明における位相調整機構により位相を合わせるこ
とにより、安定な高調波レーザ光が得られ、また位相制
御機構により位相を変調することによって、高調波レー
ザ光のパルス変調が可能になる。
とにより、安定な高調波レーザ光が得られ、また位相制
御機構により位相を変調することによって、高調波レー
ザ光のパルス変調が可能になる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図について説明する。
第１図において、（10）は中間ミラー、（101）は無反
射膜、（102）は選択性反射膜で、基本波レーザ光
（５）に対しては無反射、高調波レーザ光（８）に対し
ては全反射性を持つ。（７）は非線形光学素子、（73）
は選択性反射膜で、基本波レーザ光（５）に対しては全
反射、高調波レーザ光（８）に対しては無反射性を持
つ。（110）は距離調整器、（120）は角度調整器、（13
0）はホルダー、（140）は支持材、（150）は基台であ
る。
第１図において、（10）は中間ミラー、（101）は無反
射膜、（102）は選択性反射膜で、基本波レーザ光
（５）に対しては無反射、高調波レーザ光（８）に対し
ては全反射性を持つ。（７）は非線形光学素子、（73）
は選択性反射膜で、基本波レーザ光（５）に対しては全
反射、高調波レーザ光（８）に対しては無反射性を持
つ。（110）は距離調整器、（120）は角度調整器、（13
0）はホルダー、（140）は支持材、（150）は基台であ
る。
次に動作について説明する。
レーザ媒質（４）と選択性反射膜（６）（73）より構
成される共振器により発生される基本波レーザ光（５）
の発振は角度調整器（120）のアライメントによって調
整される。共振器内で非線形光学素子（７）から発生さ
れた高調波レーザ光の成分（81）はそのまま外部に出
る。逆方向に発生した高調波レーザ光の成分（82）は選
択性反射膜（102）によって反射される。位相は距離調
整器（110）によって共振器外部で高調波レーザ光（8
1）（82）の位相が合致するよう調整される。角度は角
度調整器（120）によって、共振器外部において高調波
レーザ光（81）（82）の出射方向が合致するように調整
される。その結果、安定な出力とビームモードの高調波
レーザ出力が得られる。
成される共振器により発生される基本波レーザ光（５）
の発振は角度調整器（120）のアライメントによって調
整される。共振器内で非線形光学素子（７）から発生さ
れた高調波レーザ光の成分（81）はそのまま外部に出
る。逆方向に発生した高調波レーザ光の成分（82）は選
択性反射膜（102）によって反射される。位相は距離調
整器（110）によって共振器外部で高調波レーザ光（8
1）（82）の位相が合致するよう調整される。角度は角
度調整器（120）によって、共振器外部において高調波
レーザ光（81）（82）の出射方向が合致するように調整
される。その結果、安定な出力とビームモードの高調波
レーザ出力が得られる。
なお、距離調整の機能を例えばピエゾ素子にもたせ、
ピエゾ素子に印加する電圧を変調することによって、高
調波レーザ光（８）のパルス変調も可能になる。実施例
を第２図に示す。第２図において、（111）は距離変調
器で、例えばピエゾ素子、（112）は駆動電源である。
この駆動電源（112）により上記距離変調器（111）を駆
動し、高調波レーザ光（８）の波長と同程度の距離で中
間ミラー（10）と非線形光学素子（７）との距離を変調
し、高調波レーザ光の位相を変調することにより、容易
に高調波レーザ光（８）のパルス化が可能になる。
ピエゾ素子に印加する電圧を変調することによって、高
調波レーザ光（８）のパルス変調も可能になる。実施例
を第２図に示す。第２図において、（111）は距離変調
器で、例えばピエゾ素子、（112）は駆動電源である。
この駆動電源（112）により上記距離変調器（111）を駆
動し、高調波レーザ光（８）の波長と同程度の距離で中
間ミラー（10）と非線形光学素子（７）との距離を変調
し、高調波レーザ光の位相を変調することにより、容易
に高調波レーザ光（８）のパルス化が可能になる。
さらに、第３図は本発明の第３の実施例を示す断面構
成図であり。図において、（70）は端面に複数の距離変
調器（111）がとりつけられた非線形光学素子であり、
高調波レーザ光（82）は選択性反射膜（72）により、高
調波レーザ光（81）と同方向に出射される。非線形光学
素子（70）の角度、及び内部の光路長を複数の距離変調
器（111）で変化させることによって高調波レーザ光（8
1）、（82）の角度を合致させ、かつ両者の位相差を変
調することによって高調波レーザ光（８）のパルス化を
可能にしている。
成図であり。図において、（70）は端面に複数の距離変
調器（111）がとりつけられた非線形光学素子であり、
高調波レーザ光（82）は選択性反射膜（72）により、高
調波レーザ光（81）と同方向に出射される。非線形光学
素子（70）の角度、及び内部の光路長を複数の距離変調
器（111）で変化させることによって高調波レーザ光（8
1）、（82）の角度を合致させ、かつ両者の位相差を変
調することによって高調波レーザ光（８）のパルス化を
可能にしている。
さらに、第４図は本発明の第４の実施例を示す断面構
成図であり。図において、（９）は部分反射ミラー、
（91）は基本波レーザ光（５）に対しては全反射性、高
調波レーザ光（８）に対しては無反射性を持つ選択性反
射膜、（92）は高調波レーザ光（８）に対して無反射性
を持つ無反射膜である。このような構成の固体レーザ装
置においても、距離調整器（110）により高調波レーザ
光の成分（81）と、逆方向の高調波レーザ光の成分（8
2）との位相が選択性反射膜（91）のところで合致する
よう調整され、第１図と同様の効果を奏する。
成図であり。図において、（９）は部分反射ミラー、
（91）は基本波レーザ光（５）に対しては全反射性、高
調波レーザ光（８）に対しては無反射性を持つ選択性反
射膜、（92）は高調波レーザ光（８）に対して無反射性
を持つ無反射膜である。このような構成の固体レーザ装
置においても、距離調整器（110）により高調波レーザ
光の成分（81）と、逆方向の高調波レーザ光の成分（8
2）との位相が選択性反射膜（91）のところで合致する
よう調整され、第１図と同様の効果を奏する。
また、第４図のものに対応して、第５図の構成により
第２図と同様の効果を奏する。
第２図と同様の効果を奏する。
なお、上記実施例では半導体レーザ光を固体レーザ媒
質の端面に集光して励起するレーザについて示したが、
一個のあるいは複数個の半導体レーザ光を固体レーザ媒
質の側面に照射して励起する固体レーザであってもよ
い。
質の端面に集光して励起するレーザについて示したが、
一個のあるいは複数個の半導体レーザ光を固体レーザ媒
質の側面に照射して励起する固体レーザであってもよ
い。
また、ランプ等で励起する固体レーザや、さらにはガ
スレーザ、色素レーザ等他の原理によるレーザの共振器
内部の非線形光学素子によって高調波を発生させるレー
ザでもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
スレーザ、色素レーザ等他の原理によるレーザの共振器
内部の非線形光学素子によって高調波を発生させるレー
ザでもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
さらに、上記各実施例においては、角度調整器（12
0）が設置されているが、予めアライメントの調整を行
なっているものでは不要である。
0）が設置されているが、予めアライメントの調整を行
なっているものでは不要である。
［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば非線形光学素子内で生
成される互いに対向して進行する高調波レーザ光の位相
を調整して、これら２つのレーザ光を合成する位相調整
機構を設けたので、安定な高調波レーザ光が得られる効
果がある。
成される互いに対向して進行する高調波レーザ光の位相
を調整して、これら２つのレーザ光を合成する位相調整
機構を設けたので、安定な高調波レーザ光が得られる効
果がある。
また、本発明の別の発明によれば非線形光学素子内で
生成される互いに対向して進行する高調波レーザ光の位
相を制御して、発生する上記高調波レーザ光の出力を変
調する位相制御機構を設けたので、高調波レーザ光のパ
ルス変調が可能になる。
生成される互いに対向して進行する高調波レーザ光の位
相を制御して、発生する上記高調波レーザ光の出力を変
調する位相制御機構を設けたので、高調波レーザ光のパ
ルス変調が可能になる。
第１図は本発明の一実施例による固体レーザ装置を示す
断面構成図、第２図ないし第５図は各々本発明の他の実
施例による固体レーザ装置を示す断面構成図、及び第６
図は従来の固体レーザ装置を示す概略構成図である。 図において、（４）は固体レーザ媒質、（５）は基本波
レーザ光、（６）、（72）、（73）、（91）、（102）
は選択性反射膜、（７）、（70）は非線形光学素子、
（８）は高調波レーザ光、（９）は部分反射ミラー、
（110）は距離調整器、（111）は距離変調器、（112）
は駆動電源、（120）は角度調整器である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
断面構成図、第２図ないし第５図は各々本発明の他の実
施例による固体レーザ装置を示す断面構成図、及び第６
図は従来の固体レーザ装置を示す概略構成図である。 図において、（４）は固体レーザ媒質、（５）は基本波
レーザ光、（６）、（72）、（73）、（91）、（102）
は選択性反射膜、（７）、（70）は非線形光学素子、
（８）は高調波レーザ光、（９）は部分反射ミラー、
（110）は距離調整器、（111）は距離変調器、（112）
は駆動電源、（120）は角度調整器である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】固体レーザ媒質と複数のミラーによりなる
基本波レーザ光発生用の共振器、上記共振器の光軸上に
配置され、高調波レーザ光を発生させる非線形光学素
子、及び上記非線形光学素子内で生成される互いに対向
して進行する高調波レーザ光の位相を調整して、これら
２つのレーザ光を合成する位相調整機構を備えた固体レ
ーザ装置。 - 【請求項２】固体レーザ媒質と複数のミラーによりなる
基本波レーザ光発生用の共振器、上記共振器の光軸上に
配置され、高調波レーザ光を発生させる非線形光学素
子、及び上記非線形光学素子内で生成される互いに対向
して進行する高調波レーザ光の位相を制御して、発生す
る上記高調波レーザ光の出力を変調する位相制御機構を
備えた固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22563390A JP2674288B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22563390A JP2674288B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 固体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04107894A JPH04107894A (ja) | 1992-04-09 |
| JP2674288B2 true JP2674288B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=16832366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22563390A Expired - Fee Related JP2674288B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2674288B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7023579B2 (ja) | 2018-04-20 | 2022-02-22 | アルパイン株式会社 | 応答力発生装置および応答力発生装置を備えた車載用表示装置 |
-
1990
- 1990-08-27 JP JP22563390A patent/JP2674288B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04107894A (ja) | 1992-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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