JP2712232B2 - レーザ光源 - Google Patents
レーザ光源Info
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- JP2712232B2 JP2712232B2 JP63040400A JP4040088A JP2712232B2 JP 2712232 B2 JP2712232 B2 JP 2712232B2 JP 63040400 A JP63040400 A JP 63040400A JP 4040088 A JP4040088 A JP 4040088A JP 2712232 B2 JP2712232 B2 JP 2712232B2
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- 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】 Ａ 産業上の利用分野 本発明はレーザ光源に関し、特に大きいパワーの出力
レーザ光を得るようにしたものである。
レーザ光を得るようにしたものである。
Ｂ 発明の概要 本発明は、励起用レーザ光によつてレーザ媒質を励起
することにより出力レーザ光を得るようになされたレー
ザ光源において、レーザ媒質の両端面から励起用レーザ
光を供給するようにすることにより、単一横モードが良
好な光学特性をもちかつパワーが大きい出力レーザ光を
得ることができる。
することにより出力レーザ光を得るようになされたレー
ザ光源において、レーザ媒質の両端面から励起用レーザ
光を供給するようにすることにより、単一横モードが良
好な光学特性をもちかつパワーが大きい出力レーザ光を
得ることができる。
Ｃ 従来の技術 従来共振器を構成するレーザ媒質として固体レーザを
用い、その励起光源として半導体レーザを用いたいわゆ
る半導体レーザ励起型固体レーザでなる光源が提案され
ており、その励起方式としてエンドポンプ式のもの及び
サイドポンプ方式のものがある。
用い、その励起光源として半導体レーザを用いたいわゆ
る半導体レーザ励起型固体レーザでなる光源が提案され
ており、その励起方式としてエンドポンプ式のもの及び
サイドポンプ方式のものがある。
Ｄ 発明が解決しようとする問題点 第１に、エンドポンプ方式のレーザ光源１は第10図に
示すように、例えばYAGでなる固体レーザをレーザ媒質
２として使用し、その一方の端面を入射面2Aとして励起
用半導体レーザ３の励起用レーザ光LA1を集光レンズ系
４を通つて入射することによりレーザ媒質２において基
本波レーザ光LA2を発生させて他方の端面2Bから送出す
る。
示すように、例えばYAGでなる固体レーザをレーザ媒質
２として使用し、その一方の端面を入射面2Aとして励起
用半導体レーザ３の励起用レーザ光LA1を集光レンズ系
４を通つて入射することによりレーザ媒質２において基
本波レーザ光LA2を発生させて他方の端面2Bから送出す
る。
この基本波レーザ光LA2は出力ミラー５の入射面5Aに
入射され、所定の反射率（例えば95％）で反射される。
レーザ媒質２の入射面2Aは、基本波レーザ光LA2に対し
て100％の反射率を有し、かくして入射面2A及び5A間を
基本波レーザ光LA2が共振動作してなる共振器CAVが形成
される。
入射され、所定の反射率（例えば95％）で反射される。
レーザ媒質２の入射面2Aは、基本波レーザ光LA2に対し
て100％の反射率を有し、かくして入射面2A及び5A間を
基本波レーザ光LA2が共振動作してなる共振器CAVが形成
される。
出力ミラー５の入射面5Aを透過した（透過率５％）基
本波レーザ光LA2は出力ミラー５の射出面5Bから出力レ
ーザ光LA3として射出される。
本波レーザ光LA2は出力ミラー５の射出面5Bから出力レ
ーザ光LA3として射出される。
この構成のレーザ光源は、励起用レーザ光LA1を集光
レンズ系４によつて細いビームスポツトに絞つて入射で
きることにより、単一横モードの良好なビームが出力レ
ーザ光LA3として射出できる利点がある。
レンズ系４によつて細いビームスポツトに絞つて入射で
きることにより、単一横モードの良好なビームが出力レ
ーザ光LA3として射出できる利点がある。
ところが入射面2Aから入射された励起用レーザ光LA1
は所定の吸収領域を過ぎるとすぐに拡散するために、基
本波レーザ光LA2として大きなパワーが取れない問題が
ある。
は所定の吸収領域を過ぎるとすぐに拡散するために、基
本波レーザ光LA2として大きなパワーが取れない問題が
ある。
第２に、サイドポンプ方式のレーザ光源６は、第２図
に示すように、固体レーザでなるレーザ媒質７の側面7A
からその長手方向に沿つて配列された複数例えば３つの
励起用半導体レーザ8A、8B、8Cの励起用レーザ光LA4A、
LA4B、LA4Cを照射することにより、レーザ媒質７に基本
波レーザ光LA5を発生させる。
に示すように、固体レーザでなるレーザ媒質７の側面7A
からその長手方向に沿つて配列された複数例えば３つの
励起用半導体レーザ8A、8B、8Cの励起用レーザ光LA4A、
LA4B、LA4Cを照射することにより、レーザ媒質７に基本
波レーザ光LA5を発生させる。
この場合レーザ媒質７の一方の端面7Bは基本波レーザ
光LA5に対して100％の反射率をもつようにミラーが形成
されると共に、他方の端面7Cに95％の反射率を呈するよ
うな反射面が形成されており、かくして端面7B及び7C間
に基本波レーザ光LA5が共振動作をする共振器CAVが形成
され、端面7Cから５％の透過率で基本波レーザ光LA5が
透過することにより出力レーザ光LA6が射出される。
光LA5に対して100％の反射率をもつようにミラーが形成
されると共に、他方の端面7Cに95％の反射率を呈するよ
うな反射面が形成されており、かくして端面7B及び7C間
に基本波レーザ光LA5が共振動作をする共振器CAVが形成
され、端面7Cから５％の透過率で基本波レーザ光LA5が
透過することにより出力レーザ光LA6が射出される。
このサイドポンプ型のレーザ光源は、複数の励起用半
導体レーザ8A〜8Cの励起用レーザ光LA4A〜LA4Cから比較
的広い領域に亘つて励起用レーザ光を照射できることに
より、出力レーザ光LA6として大きいパワーの出力レー
ザ光LA6を射出できる。
導体レーザ8A〜8Cの励起用レーザ光LA4A〜LA4Cから比較
的広い領域に亘つて励起用レーザ光を照射できることに
より、出力レーザ光LA6として大きいパワーの出力レー
ザ光LA6を射出できる。
しかし第11図の構成によれば、励起用レーザ光LA4A〜
LA4Cを横方向から照射するようになつているため、出力
レーザ光LA6として良質な単一横モードのものを得るこ
とは困難である。
LA4Cを横方向から照射するようになつているため、出力
レーザ光LA6として良質な単一横モードのものを得るこ
とは困難である。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、エンド
ポンプ型レーザ光源の構成を用いて良質な単一横モード
を有しかつ一段と大きいパワーを有する出力レーザ光を
得ることができるようにしたレーザ光源を提案しようと
するものである。
ポンプ型レーザ光源の構成を用いて良質な単一横モード
を有しかつ一段と大きいパワーを有する出力レーザ光を
得ることができるようにしたレーザ光源を提案しようと
するものである。
Ｅ 問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため第１の発明においては、
相対向する第１及び第２の端面12A、12Bに第１及び第２
の励起用レーザ光LA11、LA13をそれぞれ受光することに
より励起されて第２の端面12Bから基本波レーザ光LA12
を射出するレーザ媒質12と、第１及び第２の励起用レー
ザ光LA11、LA13を発生してレーザ媒質12の第１及び第２
の端面12A、12Bに入射する第１及び第２の励起用レーザ
13、15と、レーザ媒質12の第１の端面12Aとの間に共振
光路PTHを形成する入射面18Aを有する出力ミラー８と、
第２の励起用レーザ15及びレーザ媒質12の第２の端面12
B間に配置され、第２の励起用レーザ15の第２の励起用
レーザ光LA13を受光してレーザ媒質12に向けて射出し、
基本波レーザ光LA12を受光してｐ波及びｓ波のうち一方
のレーザ光成分を出力ミラー18に向けて射出すると共
に、出力ミラー18の入射面18Aにおける基本波レーザ光L
A12の反射光を受光してレーザ媒質12に向けて射出する
ことによつて発振光路PTHを形成させ、出力ミラー18の
透過光を上記出力レーザ光LA14として射出させる偏光型
ビームスプリツタ17とを設けるようにする。
相対向する第１及び第２の端面12A、12Bに第１及び第２
の励起用レーザ光LA11、LA13をそれぞれ受光することに
より励起されて第２の端面12Bから基本波レーザ光LA12
を射出するレーザ媒質12と、第１及び第２の励起用レー
ザ光LA11、LA13を発生してレーザ媒質12の第１及び第２
の端面12A、12Bに入射する第１及び第２の励起用レーザ
13、15と、レーザ媒質12の第１の端面12Aとの間に共振
光路PTHを形成する入射面18Aを有する出力ミラー８と、
第２の励起用レーザ15及びレーザ媒質12の第２の端面12
B間に配置され、第２の励起用レーザ15の第２の励起用
レーザ光LA13を受光してレーザ媒質12に向けて射出し、
基本波レーザ光LA12を受光してｐ波及びｓ波のうち一方
のレーザ光成分を出力ミラー18に向けて射出すると共
に、出力ミラー18の入射面18Aにおける基本波レーザ光L
A12の反射光を受光してレーザ媒質12に向けて射出する
ことによつて発振光路PTHを形成させ、出力ミラー18の
透過光を上記出力レーザ光LA14として射出させる偏光型
ビームスプリツタ17とを設けるようにする。
また第２の発明においては、相対向する第１及び第２
の端面12A,12Bに第１及び第２の励起用レーザ光LA11、L
A13をそれぞれ受光することにより励起されて第２の端
面12Bから第２の励起用レーザ光LA13の第１の波長λ13
とは異なる第２の波長λ12の基本波レーザ光LA12を射出
するレーザ媒質12と、第１及び第２の励起用レーザ光LA
11、LA13を発生して上記レーザ媒質12の第１及び第２の
端面12A、12Bに入射する第１及び第２の励起用レーザ1
3、15と、レーザ媒質12の第１の端面12Aとの間に共振光
路PTHを形成する入射面18Aを有する出力ミラー８と、第
２の励起用レーザ15及びレーザ媒質12の第２の端面12B
間に配置され、第２の励起用レーザ15の第１の波長λ13
の第２の励起用レーザ光LA13を受光してレーザ媒質12に
向けて射出し、第２の波長λ12の基本波レーザ光LA12を
受光して出力ミラー18に向けて射出すると共に出力ミラ
ー18の入射面18Aにおける基本波レーザ光LA12の反射光
を受光してレーザ媒質12に向けて射出することによつて
発振光路PTHを形成し、出力ミラー18の透過光を出力レ
ーザ光LA21として射出させる波長選択型ビームスプリツ
タ21とを設けるようにする。
の端面12A,12Bに第１及び第２の励起用レーザ光LA11、L
A13をそれぞれ受光することにより励起されて第２の端
面12Bから第２の励起用レーザ光LA13の第１の波長λ13
とは異なる第２の波長λ12の基本波レーザ光LA12を射出
するレーザ媒質12と、第１及び第２の励起用レーザ光LA
11、LA13を発生して上記レーザ媒質12の第１及び第２の
端面12A、12Bに入射する第１及び第２の励起用レーザ1
3、15と、レーザ媒質12の第１の端面12Aとの間に共振光
路PTHを形成する入射面18Aを有する出力ミラー８と、第
２の励起用レーザ15及びレーザ媒質12の第２の端面12B
間に配置され、第２の励起用レーザ15の第１の波長λ13
の第２の励起用レーザ光LA13を受光してレーザ媒質12に
向けて射出し、第２の波長λ12の基本波レーザ光LA12を
受光して出力ミラー18に向けて射出すると共に出力ミラ
ー18の入射面18Aにおける基本波レーザ光LA12の反射光
を受光してレーザ媒質12に向けて射出することによつて
発振光路PTHを形成し、出力ミラー18の透過光を出力レ
ーザ光LA21として射出させる波長選択型ビームスプリツ
タ21とを設けるようにする。
Ｆ 作用 発振光路PTHがレーザ媒質12と交差する２つの端面12A
及び12Bから励起用レーザ光（LA11、LA13）、（LA11、L
A13、LA31）、（LA11、LA13、LA31、LA41）を供給する
ようにしたことにより、レーザ媒質12内に形成される実
効的吸収領域の長さを倍増させることができ、この分発
生する基本波レーザ光LA12、従つて出力レーザ光LA14の
パワーを増大させることができる。
及び12Bから励起用レーザ光（LA11、LA13）、（LA11、L
A13、LA31）、（LA11、LA13、LA31、LA41）を供給する
ようにしたことにより、レーザ媒質12内に形成される実
効的吸収領域の長さを倍増させることができ、この分発
生する基本波レーザ光LA12、従つて出力レーザ光LA14の
パワーを増大させることができる。
Ｇ 実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
（G1）第１の実施例 第１図において、11は全体としてレーザ光源を示し、
例えばYAGでなる固体レーザを使用したロツド状レーザ
媒質12を有し、その入射面12Aに対して励起用半導体レ
ーザ13の励起用レーザ光LA11を集光レンズ系14を通じて
細いビームに絞つて入射し、これによりレーザ媒質12内
に形成される吸収領域ER1（第２図）において基本波レ
ーザ光LA12が発生される。
例えばYAGでなる固体レーザを使用したロツド状レーザ
媒質12を有し、その入射面12Aに対して励起用半導体レ
ーザ13の励起用レーザ光LA11を集光レンズ系14を通じて
細いビームに絞つて入射し、これによりレーザ媒質12内
に形成される吸収領域ER1（第２図）において基本波レ
ーザ光LA12が発生される。
これに加えてレーザ媒質12の射出面12Bには、第２の
励起用半導体レーザ15の励起用レーザ光LA13が集光レン
ズ系16において細いビームに絞られた後、偏光型ビーム
スプリツタ17のｐ波透過方向を通つて入射され、かくし
てレーザ媒質12に形成される吸収領域ER2（第２図）に
おいて基本波レーザ光LA12が発生される。
励起用半導体レーザ15の励起用レーザ光LA13が集光レン
ズ系16において細いビームに絞られた後、偏光型ビーム
スプリツタ17のｐ波透過方向を通つて入射され、かくし
てレーザ媒質12に形成される吸収領域ER2（第２図）に
おいて基本波レーザ光LA12が発生される。
この実施例の場合偏光型ビームスプリツタ17は、基本
波レーザ光LA12の固有偏光のうち、ｓ偏光を反射しかつ
ｐ偏光を透過するような光学特性を有し、かくしてレー
ザ媒質12の射出面12Bから射出された基本波レーザ光LA1
2の固有偏光のうちｓ偏光が偏光型ビームスプリツタ17
において横方向に反射され、出力ミラー18に入射され
る。
波レーザ光LA12の固有偏光のうち、ｓ偏光を反射しかつ
ｐ偏光を透過するような光学特性を有し、かくしてレー
ザ媒質12の射出面12Bから射出された基本波レーザ光LA1
2の固有偏光のうちｓ偏光が偏光型ビームスプリツタ17
において横方向に反射され、出力ミラー18に入射され
る。
ここで出力ミラー18の入射面18Aは反射率95％の反射
面を形成すると共に、レーザ媒質12の入射面12Aか基本
波レーザ光LA12に対して100％の反射率を有する反射面
が形成されている。
面を形成すると共に、レーザ媒質12の入射面12Aか基本
波レーザ光LA12に対して100％の反射率を有する反射面
が形成されている。
かくしてレーザ媒質12の入射面12Aから偏光型ビーム
スプリツタ17を通つて出力ミラー18の入射面18Aまでの
間に、レーザ媒質12において発生される基本波レーザ光
LA12のうちｓ偏光でなるレーザ光LA12sが共振動作をす
ることにより、共振光路PTHを形成し、この共振光路PTH
を共振動作するｓ偏光でなるレーザ光LA12sが５％の透
過率を有する出力ミラー18の入射面を通つて射出面18B
から出力レーザ光LA14として射出される。
スプリツタ17を通つて出力ミラー18の入射面18Aまでの
間に、レーザ媒質12において発生される基本波レーザ光
LA12のうちｓ偏光でなるレーザ光LA12sが共振動作をす
ることにより、共振光路PTHを形成し、この共振光路PTH
を共振動作するｓ偏光でなるレーザ光LA12sが５％の透
過率を有する出力ミラー18の入射面を通つて射出面18B
から出力レーザ光LA14として射出される。
第１図の構成において、レーザ媒質12の入射面12Aか
ら集光レンズ系14を介して入射された励起用レーザ光LA
11は集光レンズ系14によつて細いビームに絞られている
ことにより、入射面12A側に第１の吸収領域ER1（第２
図）を形成し、当該吸収領域ER1において基本波レーザ
光LA12を発生させることができる。
ら集光レンズ系14を介して入射された励起用レーザ光LA
11は集光レンズ系14によつて細いビームに絞られている
ことにより、入射面12A側に第１の吸収領域ER1（第２
図）を形成し、当該吸収領域ER1において基本波レーザ
光LA12を発生させることができる。
これに加えてレーザ媒質12の射出面12B側から励起用
半導体レーザ15から集光レンズ系16を通つて励起用レー
ザ光LA13が当該集光レンズ系16によつて細いビームに絞
られながら入射されることにより、射出面12B側に第２
の吸収領域ER2（第２図）を形成し、当該第２の吸収領
域ER2においても基本波レーザ光LA12を発生させること
ができる。
半導体レーザ15から集光レンズ系16を通つて励起用レー
ザ光LA13が当該集光レンズ系16によつて細いビームに絞
られながら入射されることにより、射出面12B側に第２
の吸収領域ER2（第２図）を形成し、当該第２の吸収領
域ER2においても基本波レーザ光LA12を発生させること
ができる。
かくして第１図の構成によれば、レーザ媒質12の内部
に形成される有効な吸収領域の長さを、第10図について
上述した従来の場合と比較して２倍の長さにすることが
できることにより、出力レーザ光LA14のパワーを従来の
場合と比較して倍増させることができる。かくするにつ
きレーザ媒質12に対する励起方式は、第10図について上
述したと同様のエンドポンプ方式にし得るので、出力レ
ーザ光LA14として単一横モードが良好な光学特性を有す
るレーザ光を送出することができる。
に形成される有効な吸収領域の長さを、第10図について
上述した従来の場合と比較して２倍の長さにすることが
できることにより、出力レーザ光LA14のパワーを従来の
場合と比較して倍増させることができる。かくするにつ
きレーザ媒質12に対する励起方式は、第10図について上
述したと同様のエンドポンプ方式にし得るので、出力レ
ーザ光LA14として単一横モードが良好な光学特性を有す
るレーザ光を送出することができる。
（G2）第２の実施例 第３図は本発明の第２の実施例を示すもので、第１図
との対応部分に同一符号を付して示すように、第２の励
起用半導体レーザ15の励起用レーザ光LA13を偏光型ビー
ムスプリツタ17のｓ波反射方向から入射し、これにより
偏光型ビームスプリツタ17において反射させてレーザ媒
質12の射出面12Bに入射させるようにする。
との対応部分に同一符号を付して示すように、第２の励
起用半導体レーザ15の励起用レーザ光LA13を偏光型ビー
ムスプリツタ17のｓ波反射方向から入射し、これにより
偏光型ビームスプリツタ17において反射させてレーザ媒
質12の射出面12Bに入射させるようにする。
これと共にレーザ媒質12において発生された基本波レ
ーザ光LA12の固有偏光のうち、偏光型ビームスプリツタ
17を透過したｐ偏光でなる出力レーザ光LA12pを出力ミ
ラー18の入射面18Aに入射して出力レーザ光LA14を得
る。
ーザ光LA12の固有偏光のうち、偏光型ビームスプリツタ
17を透過したｐ偏光でなる出力レーザ光LA12pを出力ミ
ラー18の入射面18Aに入射して出力レーザ光LA14を得
る。
第３図のように構成すれば、基本波レーザ光LA12の固
有偏光のうちｐ偏光に基づいて出力レーザ光LA14を得る
ようにしたことにより、第１図について上述したと同様
の効果を得ることができる。
有偏光のうちｐ偏光に基づいて出力レーザ光LA14を得る
ようにしたことにより、第１図について上述したと同様
の効果を得ることができる。
（G3）第３の実施例 第４図は本発明の第３の実施例を示すもので、第１図
との対応部分に同一符号を付して示すように、第１図の
場合において、偏光型ビームスプリツタ17に代えて波長
選択型ビームスプリツタ21を用いたと同様の構成を有す
る。
との対応部分に同一符号を付して示すように、第１図の
場合において、偏光型ビームスプリツタ17に代えて波長
選択型ビームスプリツタ21を用いたと同様の構成を有す
る。
この場合波長選択型ビームスプリツタ21は、第２の励
起用半導体レーザ15の励起用レーザ光LA13（例えば波長
λ13＝0.810〔μｍ〕を有する）を透過させると同時
に、レーザ媒質12において発生された基本波レーザ光LA
12（例えば波長λ12＝1.060〔μｍ〕を有する）を反射
するような光学的特性をもつている。
起用半導体レーザ15の励起用レーザ光LA13（例えば波長
λ13＝0.810〔μｍ〕を有する）を透過させると同時
に、レーザ媒質12において発生された基本波レーザ光LA
12（例えば波長λ12＝1.060〔μｍ〕を有する）を反射
するような光学的特性をもつている。
第４図の構成において、第２の励起用半導体レーザ15
の励起用レーザ光LA13は波長選択型ビームスプリツタ21
を透過してレーザ媒質12の射出面12Bに入射される。
の励起用レーザ光LA13は波長選択型ビームスプリツタ21
を透過してレーザ媒質12の射出面12Bに入射される。
かくしてレーザ媒質12は第１の励起用半導体レーザ13
の励起用レーザ光LA11と共に、入射面12A及び射出面12B
側の吸収領域ER1及びER2において基本波レーザ光LA12を
発生する。
の励起用レーザ光LA11と共に、入射面12A及び射出面12B
側の吸収領域ER1及びER2において基本波レーザ光LA12を
発生する。
この基本波レーザ光LA12は波長選択型ビームスプリツ
タ21において反射されて出力ミラー18を通つて出力レー
ザ光LA21として射出される。
タ21において反射されて出力ミラー18を通つて出力レー
ザ光LA21として射出される。
このようにしても第１図について上述したと同様の効
果を得ることができる。
果を得ることができる。
（G4）第４の実施例 第５図は本発明の第４の実施例を示すもので、第４図
との対応部分に同一符号を付して示すように、第４図に
おいて波長選択型ビームスプリツタ21に代えて波長選択
特性が異なる波長選択型ビームスプリツタ22を用いたと
同様に構成されている。
との対応部分に同一符号を付して示すように、第４図に
おいて波長選択型ビームスプリツタ21に代えて波長選択
特性が異なる波長選択型ビームスプリツタ22を用いたと
同様に構成されている。
すなわち第５図の波長選択型ビームスプリツタ22は、
基本波レーザ光LA12の波長λ12（＝1.060〔μｍ〕の光
を透過すると同時に、第２の励起用半導体レーザ15の励
起用レーザ光LA13の波長λ13（＝0.810〔μｍ〕）の光
を反射するような光学特性をもつている。
基本波レーザ光LA12の波長λ12（＝1.060〔μｍ〕の光
を透過すると同時に、第２の励起用半導体レーザ15の励
起用レーザ光LA13の波長λ13（＝0.810〔μｍ〕）の光
を反射するような光学特性をもつている。
第５図の構成において、励起用レーザ光LA13はｓ波反
射方向から入射することにより波長選択型ビームスプリ
ツタ22において反射されてレーザ媒質12の射出面12Bに
供給される。
射方向から入射することにより波長選択型ビームスプリ
ツタ22において反射されてレーザ媒質12の射出面12Bに
供給される。
かくしてレーザ媒質12において発生された基本波レー
ザ光LA12はｐ波透過方向から入射することにより波長選
択型ビームスプリツタ22を透過して出力ミラー18に送出
され、かくしてこの基本波レーザ光LA12が出力レーザ光
LA21として射出される。
ザ光LA12はｐ波透過方向から入射することにより波長選
択型ビームスプリツタ22を透過して出力ミラー18に送出
され、かくしてこの基本波レーザ光LA12が出力レーザ光
LA21として射出される。
第５図のように構成しても、第４図の場合と同様の効
果を得ることができる。
果を得ることができる。
（G5）第５の実施例 第６図は本発明の第５の実施例を示すもので、第１図
との対応部分に同一符号を付して示すように、第１及び
第２の励起用半導体レーザ13及び15に加えて、第３の励
起用半導体レーザ31を有する。
との対応部分に同一符号を付して示すように、第１及び
第２の励起用半導体レーザ13及び15に加えて、第３の励
起用半導体レーザ31を有する。
第１の励起用半導体レーザ13の励起用レーザ光LA11が
集光レンズ系14によつて絞られながらレーザ媒質12の入
射面12Aに入射する光路にｐ波透過方向から当該励起用
レーザ光LA11を入射させる偏光型ビームスプリツタ32が
介挿されている。
集光レンズ系14によつて絞られながらレーザ媒質12の入
射面12Aに入射する光路にｐ波透過方向から当該励起用
レーザ光LA11を入射させる偏光型ビームスプリツタ32が
介挿されている。
この偏光型ビームスプリツタ32に対して、第３の励起
用半導体レーザ31の励起用レーザ光LA31が集光レンズ系
33を通つて細いビームに絞られながらｓ波反射方向から
偏光型ビームスプリツタ32に入射される。このとき偏光
型ビームスプリツタ32は励起用レーザ光LA31を反射して
レーザ媒質12の入射面12Aに入射する。
用半導体レーザ31の励起用レーザ光LA31が集光レンズ系
33を通つて細いビームに絞られながらｓ波反射方向から
偏光型ビームスプリツタ32に入射される。このとき偏光
型ビームスプリツタ32は励起用レーザ光LA31を反射して
レーザ媒質12の入射面12Aに入射する。
第６図の構成において、第１、第２、第３の励起用半
導体レーザ13、15、31は、一般に第８図において符号41
で示すように楕円偏光でなるレーザ光LA40を射出する。
導体レーザ13、15、31は、一般に第８図において符号41
で示すように楕円偏光でなるレーザ光LA40を射出する。
すなわち半導体レーザ41（13、15、31）は、正孔及び
電子を再結合発光させる活性層41Aをクラツド層41Bでサ
ンドイツチした構成を有し、相対向する前側へき開面41
CF及び後側へき開面41CRを反射面として活性層41A内に
ストライプ状のレーザ発振領域41Dを形成するようにな
されている。
電子を再結合発光させる活性層41Aをクラツド層41Bでサ
ンドイツチした構成を有し、相対向する前側へき開面41
CF及び後側へき開面41CRを反射面として活性層41A内に
ストライプ状のレーザ発振領域41Dを形成するようにな
されている。
かくして前側へき開面41CFに露出するレーザ発振領域
41Dは、PN接合と平行な方向に光強度分布をもつ近視野
像42を生じ、当該近視野像42は、実効的に光源を線状に
配列したと同様の水平横モードをもつ。かくしてレーザ
発振領域41Dから放出されたレーザ光LA40は、水平横モ
ードに対応する光強度分布を有する遠視野像43を形成す
る。
41Dは、PN接合と平行な方向に光強度分布をもつ近視野
像42を生じ、当該近視野像42は、実効的に光源を線状に
配列したと同様の水平横モードをもつ。かくしてレーザ
発振領域41Dから放出されたレーザ光LA40は、水平横モ
ードに対応する光強度分布を有する遠視野像43を形成す
る。
ここで遠視野像43は、近視野像42の横方向の幅dH1に
対応する短軸方向の幅dH2を有すると共に、近視野像42
の縦方向の幅dV1に対応する長軸方向の幅dV2を有する楕
円形状を呈する。
対応する短軸方向の幅dH2を有すると共に、近視野像42
の縦方向の幅dV1に対応する長軸方向の幅dV2を有する楕
円形状を呈する。
このように第６図の場合の励起用レーザ光LA11及びLA
31は、偏光型ビームスプリツタ32に対して互いに垂直な
方向に長軸を有するような方向から入射されることによ
り、偏光型ビームスプリツタ32から射出される励起用レ
ーザ光LA32は実用上ほぼ断面円形状に近い形状になり、
かくして第７図に示すようにレーザ媒質12において互い
に重ね合わさるように同じ吸収領域ER3をほぼ円形の断
面形状をもつように励起する。
31は、偏光型ビームスプリツタ32に対して互いに垂直な
方向に長軸を有するような方向から入射されることによ
り、偏光型ビームスプリツタ32から射出される励起用レ
ーザ光LA32は実用上ほぼ断面円形状に近い形状になり、
かくして第７図に示すようにレーザ媒質12において互い
に重ね合わさるように同じ吸収領域ER3をほぼ円形の断
面形状をもつように励起する。
従つてレーザ媒質12において発生される基本波レーザ
光LA12のスポツト形状は、ほぼ円形になり、かくして実
用上良好な光学特性をもつたレーザ光としてレーザ媒質
12から射出されることになる。
光LA12のスポツト形状は、ほぼ円形になり、かくして実
用上良好な光学特性をもつたレーザ光としてレーザ媒質
12から射出されることになる。
このようにしてレーザ媒質12において発生された基本
波レーザ光LA12は、射出面12B側に設けられた偏光型ビ
ームスプリツタ17にｓ波反射方向から入射されることに
よりこの偏光型ビームスプリツタ17において反射されて
非線形光学結晶素子34に入射される。
波レーザ光LA12は、射出面12B側に設けられた偏光型ビ
ームスプリツタ17にｓ波反射方向から入射されることに
よりこの偏光型ビームスプリツタ17において反射されて
非線形光学結晶素子34に入射される。
この非線形光学結晶素子34は、基本波レーザ光LA12に
対して1/2の波長を有する第２高調波レーザ光に位相整
合するような光学特性をもち、かくして基本波レーザ光
LA12が非線形光学結晶素子34を透過する間に第２高調波
レーザ光LA33を発生してこれを出力ミラー18を介して出
力レーザ光LA34として送出する。
対して1/2の波長を有する第２高調波レーザ光に位相整
合するような光学特性をもち、かくして基本波レーザ光
LA12が非線形光学結晶素子34を透過する間に第２高調波
レーザ光LA33を発生してこれを出力ミラー18を介して出
力レーザ光LA34として送出する。
第６図の構成によれば、３つの励起用半導体レーザ1
3、15、31の励起用レーザ光LA11、LA13、LA31を用いて
レーザ媒質12を励起することができることにより、この
分基本波レーザ光LA12のパワーを増大させることができ
る。
3、15、31の励起用レーザ光LA11、LA13、LA31を用いて
レーザ媒質12を励起することができることにより、この
分基本波レーザ光LA12のパワーを増大させることができ
る。
これに加えて第１及び第２の励起用半導体レーザ13及
び31を用いてほぼ断面円形状の励起用レーザ光LA32をレ
ーザ媒質12に供給できることにより、断面円形状に近
く、従つて実用上良好な出力レーザ光LA34を発生させる
ことができる。
び31を用いてほぼ断面円形状の励起用レーザ光LA32をレ
ーザ媒質12に供給できることにより、断面円形状に近
く、従つて実用上良好な出力レーザ光LA34を発生させる
ことができる。
（G6）第６の実施例 第９図は本発明の第６の実施例を示すもので、第６図
との対応部分に同一符号を付して示すように、第２の励
起用半導体レーザ15の励起用レーザ光LA13が集光レンズ
系16において集光されながらレーザ媒質12の射出面12B
に入射する光路に、偏光型ビームスプリツタ51及び波長
選択型ビームスプリツタ52が順次介挿されている。
との対応部分に同一符号を付して示すように、第２の励
起用半導体レーザ15の励起用レーザ光LA13が集光レンズ
系16において集光されながらレーザ媒質12の射出面12B
に入射する光路に、偏光型ビームスプリツタ51及び波長
選択型ビームスプリツタ52が順次介挿されている。
偏光型ビームスプリツタ51は、励起用レーザ光LA13を
ｐ波透過方向から透過させると共に、第４の励起用半導
体レーザ53の励起用レーザ光LA41を集光レンズ系54を通
じてｓ波反射方向から反射し、偏光用レーザ光LA13と合
成して波長選択型ビームスプリツタ52に入射する。
ｐ波透過方向から透過させると共に、第４の励起用半導
体レーザ53の励起用レーザ光LA41を集光レンズ系54を通
じてｓ波反射方向から反射し、偏光用レーザ光LA13と合
成して波長選択型ビームスプリツタ52に入射する。
この実施例の場合励起用半導体レーザ53の励起用レー
ザ光LA41の波長λ41は励起用レーザ光LA13の波長λ
13（＝0.810〔μｍ〕と等しい値）に選定され、波長選
択型ビームスプリツタ52は、この波長λ13＝λ41（＝0.
810〔μｍ〕）の光を透過すると同時にレーザ媒質12に
おいて発生される基本波レーザ光LA12の波長λ12（＝1.
060〔μｍ〕）を反射するような光学特性をもつように
選定されている。
ザ光LA41の波長λ41は励起用レーザ光LA13の波長λ
13（＝0.810〔μｍ〕と等しい値）に選定され、波長選
択型ビームスプリツタ52は、この波長λ13＝λ41（＝0.
810〔μｍ〕）の光を透過すると同時にレーザ媒質12に
おいて発生される基本波レーザ光LA12の波長λ12（＝1.
060〔μｍ〕）を反射するような光学特性をもつように
選定されている。
かくしてレーザ媒質12の射出面12Bには、第６図にお
いて偏光型ビームスプリツタ32について上述したと同様
にして、偏光型ビームスプリツタ51から断面形状がほぼ
円形状の励起用レーザ光LA42を射出することができ、こ
れをレーザ媒質12に入射することができる。
いて偏光型ビームスプリツタ32について上述したと同様
にして、偏光型ビームスプリツタ51から断面形状がほぼ
円形状の励起用レーザ光LA42を射出することができ、こ
れをレーザ媒質12に入射することができる。
また波長選択型ビームスプリツタ52は、励起用半導体
レーザ15及び53から発生される励起用レーザ光LA13及び
LA41と等しい波長の光を透過すると同時に、レーザ媒質
12において発生された基本波レーザ光LA12を反射するよ
うな光学特性を有し、かくしてレーザ媒質12から射出さ
れる基本波レーザ光LA12を非線形光学結晶素子34を通じ
て第２高調波レーザ光LA33と共に出力ミラー18に入射
し、これを透過した第２高調波レーザ光LA33が出力レー
ザ光LA34として送出される。
レーザ15及び53から発生される励起用レーザ光LA13及び
LA41と等しい波長の光を透過すると同時に、レーザ媒質
12において発生された基本波レーザ光LA12を反射するよ
うな光学特性を有し、かくしてレーザ媒質12から射出さ
れる基本波レーザ光LA12を非線形光学結晶素子34を通じ
て第２高調波レーザ光LA33と共に出力ミラー18に入射
し、これを透過した第２高調波レーザ光LA33が出力レー
ザ光LA34として送出される。
第９図の構成によれば、第６図について上述したと同
様にしてレーザ媒質12の入射面12Aに対して断面円形状
の光ビームでなる励起用レーザ光LA32を照射できると同
時に、同様にして偏光型ビームスプリツタ51の出力側に
得られる断面円形状の光ビームでなる励起用レーザ光LA
42を波長選択型ビームスプリツタ52を通じてレーザ媒質
12の射出面12Bに供給できる。
様にしてレーザ媒質12の入射面12Aに対して断面円形状
の光ビームでなる励起用レーザ光LA32を照射できると同
時に、同様にして偏光型ビームスプリツタ51の出力側に
得られる断面円形状の光ビームでなる励起用レーザ光LA
42を波長選択型ビームスプリツタ52を通じてレーザ媒質
12の射出面12Bに供給できる。
かくして４つの励起用半導体レーザ13、15、31、53に
よつてレーザ媒質12を励起することができることによ
り、この分出力レーザ光LA34のパワーを一段と増大させ
ることができる。
よつてレーザ媒質12を励起することができることによ
り、この分出力レーザ光LA34のパワーを一段と増大させ
ることができる。
（G7）他の実施例 （１）第１図及び第３図の実施例においては、偏光型ビ
ームスプリツタ17としてｓ波方向に偏光した光を反射す
ると共に、ｐ波方向の光を透過させるようにした場合に
ついて述べたが、これとは逆にｐ波方向の光を反射する
ような光学特性をもつたものを適用しても良い。このと
き励起用半導体レーザ15としてｐ波方向の偏光をもつ励
起用レーザ光LA13を射出するようにすれば良い。
ームスプリツタ17としてｓ波方向に偏光した光を反射す
ると共に、ｐ波方向の光を透過させるようにした場合に
ついて述べたが、これとは逆にｐ波方向の光を反射する
ような光学特性をもつたものを適用しても良い。このと
き励起用半導体レーザ15としてｐ波方向の偏光をもつ励
起用レーザ光LA13を射出するようにすれば良い。
（２）第１図、第３図、第４図、第５図の実施例におい
ては、レーザ媒質12において発生された基本波レーザ光
LA12を出力レーザ光LA14、LA21として射出するようにし
た場合について述べたが、この基本波レーザ光LA12に基
づいて例えば出力ミラー18に入射する直前に挿入された
非線形光学結晶素子において第２高調波レーザ光を発生
させ、当該第２高調波レーザ光を出力ミラー18から出力
レーザ光LA14、LA21として射出するようにしても上述の
場合と同様の効果を得ることができる。
ては、レーザ媒質12において発生された基本波レーザ光
LA12を出力レーザ光LA14、LA21として射出するようにし
た場合について述べたが、この基本波レーザ光LA12に基
づいて例えば出力ミラー18に入射する直前に挿入された
非線形光学結晶素子において第２高調波レーザ光を発生
させ、当該第２高調波レーザ光を出力ミラー18から出力
レーザ光LA14、LA21として射出するようにしても上述の
場合と同様の効果を得ることができる。
（３）第６図及び第９図の実施例においては、レーザ媒
質12において発生された基本波レーザ光LA12を非線形光
学結晶素子34に供給して第２高調波レーザ光LA33を出力
レーザ光LA34として射出するようにしたが、当該非線形
光学結晶素子34を省略して、基本波レーザ光LA12を直接
出力レーザ光LA34として射出するようにしてもよい。
質12において発生された基本波レーザ光LA12を非線形光
学結晶素子34に供給して第２高調波レーザ光LA33を出力
レーザ光LA34として射出するようにしたが、当該非線形
光学結晶素子34を省略して、基本波レーザ光LA12を直接
出力レーザ光LA34として射出するようにしてもよい。
Ｈ 発明の効果 上述のように本発明によれば、エンドポンプ方式のレ
ーザ媒質を用いて、一方の端面に第１の励起用レーザ光
を供給すると共に、他方の端面に偏光型ビームスプリツ
タ又は波長選択型ビームスプリツタを介して第２の励起
用レーザ光を供給するようにしたことにより、光学特性
として単一横モードが良好でかつ一段とパワーが大きな
出力レーザ光を発生するようなレーザ光源を得ることが
できる。
ーザ媒質を用いて、一方の端面に第１の励起用レーザ光
を供給すると共に、他方の端面に偏光型ビームスプリツ
タ又は波長選択型ビームスプリツタを介して第２の励起
用レーザ光を供給するようにしたことにより、光学特性
として単一横モードが良好でかつ一段とパワーが大きな
出力レーザ光を発生するようなレーザ光源を得ることが
できる。
第１図は本発明による一実施例を示す光路図、第２図は
そのレーザ媒質内の吸収領域の説明に供する略線図、第
３図、第４図、第５図、第６図は本発明による第２、第
３、第４、第５の実施例を示す光路図、第７図は第６図
のレーザ媒質の吸収領域の説明に供する略線図、第８図
は励起用半導体レーザから射出されるレーザ光を示す略
線的斜視図、第９図は本発明の第６の実施例を示す光路
図、第10図及び第11図は従来の構成を示す光路図であ
る。 11……レーザ光源、12……レーザ媒質、13、15、31、53
……励起用レーザ光源、17、51……偏光型ビームスプリ
ツタ、21、22、52……波長選択型ビームスプリツタ、18
……出力ミラー、34……非線形光学結晶素子。
そのレーザ媒質内の吸収領域の説明に供する略線図、第
３図、第４図、第５図、第６図は本発明による第２、第
３、第４、第５の実施例を示す光路図、第７図は第６図
のレーザ媒質の吸収領域の説明に供する略線図、第８図
は励起用半導体レーザから射出されるレーザ光を示す略
線的斜視図、第９図は本発明の第６の実施例を示す光路
図、第10図及び第11図は従来の構成を示す光路図であ
る。 11……レーザ光源、12……レーザ媒質、13、15、31、53
……励起用レーザ光源、17、51……偏光型ビームスプリ
ツタ、21、22、52……波長選択型ビームスプリツタ、18
……出力ミラー、34……非線形光学結晶素子。
Claims (2)
- 【請求項１】相対抗する第１及び第２の端面に第１及び
第２の励起用レーザ光をそれぞれ受光することにより励
起されて上記第２の端面から基本波レーザ光を射出する
レーザ媒質と、 上記第１及び第２の励起用レーザ光を発生して上記レー
ザ媒質の上記第１及び第２の端面に入射する第１及び第
２の励起用レーザと、 上記レーザ媒質の上記第１の端面との間に共振光路を形
成する入射面を有する出力ミラーと、 上記第２の励起用レーザ及び上記レーザ媒質の上記第２
の端面間に配置され、上記第２の励起用レーザの上記第
２の励起用レーザ光を受光してレーザ媒質に向けて射出
し、上記基本波レーザ光を受光してｐ波及びｓ波のうち
一方のレーザ光成分を上記出力ミラーに向けて射出する
と共に、上記出力ミラーの上記入射面における上記基本
波レーザ光の反射光を受光して上記レーザ媒質に向けて
射出することによつて上記発振光路を形成させ、上記出
力ミラーの透過光を上記出力レーザ光として射出させる
偏光型ビームスプリツタと を具えることを特徴とするレーザ光源。 - 【請求項２】相対向する第１及び第２の端面に第１及び
第２の励起用レーザ光をそれぞれ受光することにより励
起されて上記第２の端面から上記第２の励起用レーザ光
の第１の波長とは異なる第２の波長の基本波レーザ光を
射出するレーザ媒質と、 上記第１及び第２の励起用レーザ光を発生して上記レー
ザ媒質の上記第１及び第２の端面に入射する第１及び第
２の励起用レーザと、 上記レーザ媒質の上記第１の端面との間に共振光路を形
成する入射面を有する出力ミラーと、 上記第２の励起用レーザ及び上記レーザ媒質の上記第２
の端面間に配置され、上記第２の励起用レーザの上記第
１の波長の上記第２の励起用レーザ光を受光して上記レ
ーザ媒質に向けて射出し、上記第２の波長の上記基本波
レーザ光を受光して上記出力ミラーに向けて射出すると
共に、上記出力ミラーの上記入射面における上記基本波
レーザ光の反射光を受光して上記レーザ媒質に向けて射
出することによつて上記発振光路を形成し、上記出力ミ
ラーの透過光を上記出力レーザ光として射出させる波長
選択型ビームスプリツタと を具えることを特徴とするレーザ光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040400A JP2712232B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | レーザ光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040400A JP2712232B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | レーザ光源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01214079A JPH01214079A (ja) | 1989-08-28 |
| JP2712232B2 true JP2712232B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=12579610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63040400A Expired - Fee Related JP2712232B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | レーザ光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0458580A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-25 | Nippon Kagaku Eng Kk | レーザー装置 |
| JP2005175409A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-30 | Semiconductor Res Found | テラヘルツ電磁波照射方法及び装置 |
| CN103199431A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-07-10 | 哈尔滨工业大学 | 高性能的双末端泵浦单掺Ho:YAG固体激光器 |
| CN103296576B (zh) * | 2013-05-22 | 2015-06-10 | 哈尔滨工业大学 | 光纤耦合输出二极管端面泵浦的单掺Tm板条固体激光器 |
| CN104577686B (zh) * | 2015-01-04 | 2017-10-20 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光纤激光双端泵浦Ho3+激光晶体1.19μm波段激光器 |
| GB2557328A (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-20 | Csir | Laser apparatus and method having plural excitation sources with associated beam splitting arrangements for adaptive control |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852889A (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光送信装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50146488U (ja) * | 1974-05-21 | 1975-12-04 |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP63040400A patent/JP2712232B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852889A (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光送信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01214079A (ja) | 1989-08-28 |
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