JP2737180B2 - レーザダイオード励起固体レーザ - Google Patents
レーザダイオード励起固体レーザInfo
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- JP2737180B2 JP2737180B2 JP63299401A JP29940188A JP2737180B2 JP 2737180 B2 JP2737180 B2 JP 2737180B2 JP 63299401 A JP63299401 A JP 63299401A JP 29940188 A JP29940188 A JP 29940188A JP 2737180 B2 JP2737180 B2 JP 2737180B2
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- Japan
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- laser
- pumped solid
- state laser
- solid
- diode
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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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- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08072—Thermal lensing or thermally induced birefringence; Compensation thereof
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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、レーザダイオード励起固体レーザに係り、
特に固体レーザのレーザ媒質を適度な温度に保持するこ
とにより、該レーザ媒質の熱レンズ効果を利用して収束
されたレーザ発振光を得るレーザダイオード励起固体レ
ーザに関するものである。
特に固体レーザのレーザ媒質を適度な温度に保持するこ
とにより、該レーザ媒質の熱レンズ効果を利用して収束
されたレーザ発振光を得るレーザダイオード励起固体レ
ーザに関するものである。
［従来の技術］ 近年、レーザダイオード（LD）励起固体レーザ装置の
研究、開発が盛んに行われている。
研究、開発が盛んに行われている。
LD励起固体レーザは従来のランプ励起に比べ、励起光
源の寿命が長いことや、レーザ媒質での熱的影響がほと
んどないため、水冷の必要がないことから、小型・長寿
命の全固体素子レーザとして注目されている。又、全固
体素子レーザとしては、現在上述のLDが良く知られてい
るが、LDは空間出力形状が楕円であることや、瞬間端面
破壊などの問題があるが、LD励起固体レーザではそれら
の問題は解消された上、励起準位での寿命が長いため、
エネルギーを蓄えることができ、Ｑスイッチ動作で高い
ピーク出力が得られる等の特徴がある。このためLD励起
固体レーザは種々の方面での応用に期待されている。
又、共振器内部に非線形光学結晶を設けることにより、
２次高調波を発生させるものも知られている。
源の寿命が長いことや、レーザ媒質での熱的影響がほと
んどないため、水冷の必要がないことから、小型・長寿
命の全固体素子レーザとして注目されている。又、全固
体素子レーザとしては、現在上述のLDが良く知られてい
るが、LDは空間出力形状が楕円であることや、瞬間端面
破壊などの問題があるが、LD励起固体レーザではそれら
の問題は解消された上、励起準位での寿命が長いため、
エネルギーを蓄えることができ、Ｑスイッチ動作で高い
ピーク出力が得られる等の特徴がある。このためLD励起
固体レーザは種々の方面での応用に期待されている。
又、共振器内部に非線形光学結晶を設けることにより、
２次高調波を発生させるものも知られている。
［発明が解決しようとする課題］ ところでこのような２次高調波を非線形光学結晶を用
いて発生させる場合には、基本波光に対する２次高調波
光の比、すなわち、変換効率が重要となる。一般的には
変換効率は基本波のパワー密度の２乗に比例して高くな
る。そこで、変換効率を上げるため、基本波のパワーを
上げるほかに、いかにビームを絞って非線形光学結晶に
入射させるかの工夫がいろいろとなされている。
いて発生させる場合には、基本波光に対する２次高調波
光の比、すなわち、変換効率が重要となる。一般的には
変換効率は基本波のパワー密度の２乗に比例して高くな
る。そこで、変換効率を上げるため、基本波のパワーを
上げるほかに、いかにビームを絞って非線形光学結晶に
入射させるかの工夫がいろいろとなされている。
このビームを絞る手法として、従来凸レンズを共振器
内に挿入するやり方が一般的になされていたが、レーザ
ヘッド部の光学部品数が増えることにより、アライメン
トが難しくなり、又、形状が大きくなるという問題点が
あった。
内に挿入するやり方が一般的になされていたが、レーザ
ヘッド部の光学部品数が増えることにより、アライメン
トが難しくなり、又、形状が大きくなるという問題点が
あった。
そこで本発明は従来技術が有していた前述の欠点を解
消し高効率の２次高調波への変換効率を有するレーザダ
イオード励起固体レーザを新規に提供することを目的と
するものである。
消し高効率の２次高調波への変換効率を有するレーザダ
イオード励起固体レーザを新規に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］ 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたもので
あり、固体レーザの共振器内部に非線形光学結晶を配置
して２次高調波を発生させるようにしたレーザダイオー
ド励起固体レーザ装置において、固体レーザのレーザロ
ッドのレーザ発振光出射側端部に温度調節手段を設けた
ことを特徴とするレーザダイオード励起固体レーザ、及
び、固体レーザの共振器内部に非線形光学結晶を配置し
て２次高調波を発生させるようにしたレーザダイオード
励起固体レーザにおいて、固体レーザのレーザロッドの
レーザ発振光出射側端部を加熱することによりレーザロ
ッド内に屈折率変化を生起させて、レーザ発振光を収束
させることを特徴とするレーザダイオード励起固体レー
ザを提供するものである。
あり、固体レーザの共振器内部に非線形光学結晶を配置
して２次高調波を発生させるようにしたレーザダイオー
ド励起固体レーザ装置において、固体レーザのレーザロ
ッドのレーザ発振光出射側端部に温度調節手段を設けた
ことを特徴とするレーザダイオード励起固体レーザ、及
び、固体レーザの共振器内部に非線形光学結晶を配置し
て２次高調波を発生させるようにしたレーザダイオード
励起固体レーザにおいて、固体レーザのレーザロッドの
レーザ発振光出射側端部を加熱することによりレーザロ
ッド内に屈折率変化を生起させて、レーザ発振光を収束
させることを特徴とするレーザダイオード励起固体レー
ザを提供するものである。
［作用］ 第１図においてレーザロッド３は温調素子12により温
められ熱レンズ効果を生じ、あたかもレーザロッド端面
９が凸レンズとして働くよう機能する。その結果、共振
器内での共振器モードが非線形光学結晶４内にビームウ
エストを作り、そこでのパワー密度を上昇させることに
より高い変換効率を得ることが可能となる。
められ熱レンズ効果を生じ、あたかもレーザロッド端面
９が凸レンズとして働くよう機能する。その結果、共振
器内での共振器モードが非線形光学結晶４内にビームウ
エストを作り、そこでのパワー密度を上昇させることに
より高い変換効率を得ることが可能となる。
第２図は従来例で、非線形光学結晶４内にビームウエ
ストがくるよう凸レンズ13を挿入したものである。この
場合、レーザヘッド10の光学部品の数が増えることによ
り、アライメントが難しく全体の形状も大きくなってし
まう。
ストがくるよう凸レンズ13を挿入したものである。この
場合、レーザヘッド10の光学部品の数が増えることによ
り、アライメントが難しく全体の形状も大きくなってし
まう。
［実施例］ 以下、本発明の実施例に従って説明する。第１図は本
発明の基本的構成の１例である。１はレーザダイオード
（LD）、２は結合光学系、３はレーザロッド、４は非線
形光学結晶、５は出力ミラー、６は励起LD光線、７は出
射レーザ光、8,9はレーザロッド端面、10はレーザヘッ
ド、11は共振器モード、12は温調素子である。
発明の基本的構成の１例である。１はレーザダイオード
（LD）、２は結合光学系、３はレーザロッド、４は非線
形光学結晶、５は出力ミラー、６は励起LD光線、７は出
射レーザ光、8,9はレーザロッド端面、10はレーザヘッ
ド、11は共振器モード、12は温調素子である。
結合光学系２は第１図では凸レンズ１部品しか示して
いないが複数のレンズを組み合せたものでも良い。共振
器はレーザロッド端面８と出力ミラー５によって構成さ
れているが、別のミラーを結合光学系２とレーザロッド
端面８の間に設け該出力ミラーとミラー５によって構成
しても良い。レーザロッド３としてはYAG（Y3Al5O12）,
YLF（LiYF4）,YAP（YAlO3）,GGG（Gd3Ga5O12）等多数の
レーザ結晶及びレーザガラスが使用できる。非線形光学
結晶４としては、KTP（KTiOPO4）,BBO（Ｂ−BaB2O4）,K
DP（KH2PO4）,KD＊,P（KD2PO4、Ｄは重水素）,KNbO3,Li
NbO3等が用いられる。又第１図はレーザヘッド10内にLD
1を含んだ直接結合型LD励起固体レーザであるが、LD光
を光ファイバーにより導光するファイバー結合型LD励起
固体レーザであっても良い。温調素子12はペルチェ素子
や電熱線によるヒーター等が用いられる。レーザロッド
がYAG結晶の場合、加熱できる上限の温度は約300℃であ
り、本実施例ではφ3mm、長さ10mmの結晶を用いてレー
ザ発振光出射側端部3mmを約70℃に加熱保持し、他端は
室温程度として充分な熱レンズ効果が認められた。その
他のレーザ媒質を使用する場合も、熱レンズ効果を考慮
して適宜レーザロッドの温度を調節する。
いないが複数のレンズを組み合せたものでも良い。共振
器はレーザロッド端面８と出力ミラー５によって構成さ
れているが、別のミラーを結合光学系２とレーザロッド
端面８の間に設け該出力ミラーとミラー５によって構成
しても良い。レーザロッド３としてはYAG（Y3Al5O12）,
YLF（LiYF4）,YAP（YAlO3）,GGG（Gd3Ga5O12）等多数の
レーザ結晶及びレーザガラスが使用できる。非線形光学
結晶４としては、KTP（KTiOPO4）,BBO（Ｂ−BaB2O4）,K
DP（KH2PO4）,KD＊,P（KD2PO4、Ｄは重水素）,KNbO3,Li
NbO3等が用いられる。又第１図はレーザヘッド10内にLD
1を含んだ直接結合型LD励起固体レーザであるが、LD光
を光ファイバーにより導光するファイバー結合型LD励起
固体レーザであっても良い。温調素子12はペルチェ素子
や電熱線によるヒーター等が用いられる。レーザロッド
がYAG結晶の場合、加熱できる上限の温度は約300℃であ
り、本実施例ではφ3mm、長さ10mmの結晶を用いてレー
ザ発振光出射側端部3mmを約70℃に加熱保持し、他端は
室温程度として充分な熱レンズ効果が認められた。その
他のレーザ媒質を使用する場合も、熱レンズ効果を考慮
して適宜レーザロッドの温度を調節する。
［発明の効果］ 本発明は、本来コンパクトなLD励起固体レーザをさら
にコンパクト化することが可能となり、また内蔵する各
部品のアライメントもほとんど従来と同様であり、２次
高調波への高い変換効率が得られるという効果を有す
る。
にコンパクト化することが可能となり、また内蔵する各
部品のアライメントもほとんど従来と同様であり、２次
高調波への高い変換効率が得られるという効果を有す
る。
第１図は本発明の１実施例を示し、レーザダイオード励
起固体レーザの基本構成図であり、第２図は従来例の基
本構成図である。 1:レーザダイオード 3:レーザロッド 4:非線形光学結晶 12:温調素子
起固体レーザの基本構成図であり、第２図は従来例の基
本構成図である。 1:レーザダイオード 3:レーザロッド 4:非線形光学結晶 12:温調素子
Claims (2)
- 【請求項１】固体レーザの共振器内部に非線形光学結晶
を配置して２次高調波を発生させるようにしたレーザダ
イオード励起固体レーザにおいて、固体レーザのレーザ
ロッドのレーザ発振光出射側端部に温度調節手段を設け
たことを特徴とするレーザダイオード励起固体レーザ。 - 【請求項２】固体レーザの共振器内部に非線形光学結晶
を配置して２次高調波を発生させるようにしたレーザダ
イオード励起固体レーザにおいて、固体レーザのレーザ
ロッドのレーザ発振光出射側端部を加熱することにより
レーザロッド内に屈折率変化を生起させて、レーザ発振
光を収束させることを特徴とするレーザダイオード励起
固体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299401A JP2737180B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | レーザダイオード励起固体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63299401A JP2737180B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | レーザダイオード励起固体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02146784A JPH02146784A (ja) | 1990-06-05 |
| JP2737180B2 true JP2737180B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=17872082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63299401A Expired - Lifetime JP2737180B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | レーザダイオード励起固体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737180B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101247019B (zh) * | 2008-03-19 | 2011-12-28 | 福州高意通讯有限公司 | 一种半导体泵浦激光器 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5651020A (en) * | 1994-02-04 | 1997-07-22 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Confocal-to-concentric diode pumped laser |
| US5638397A (en) * | 1994-02-04 | 1997-06-10 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Confocal-to-concentric diode pumped laser |
| JP4665374B2 (ja) * | 2002-08-22 | 2011-04-06 | 三菱電機株式会社 | 光導波路およびレーザ増幅器 |
| WO2010089866A1 (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | 三菱電機株式会社 | 平面導波路型レーザおよびディスプレイ装置 |
| CN102414943B (zh) | 2010-03-02 | 2014-05-07 | 松下电器产业株式会社 | 波长转换装置及利用该波长转换装置的图像显示装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5040093A (ja) * | 1973-08-15 | 1975-04-12 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58189553U (ja) * | 1982-06-14 | 1983-12-16 | 株式会社東芝 | 固体レ−ザ発振装置 |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP63299401A patent/JP2737180B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5040093A (ja) * | 1973-08-15 | 1975-04-12 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101247019B (zh) * | 2008-03-19 | 2011-12-28 | 福州高意通讯有限公司 | 一种半导体泵浦激光器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02146784A (ja) | 1990-06-05 |
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