JP3018717B2 - Short wavelength laser light source and method of manufacturing short wavelength laser light source - Google Patents

Short wavelength laser light source and method of manufacturing short wavelength laser light source

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JP3018717B2
JP3018717B2 JP4531892A JP4531892A JP3018717B2 JP 3018717 B2 JP3018717 B2 JP 3018717B2 JP 4531892 A JP4531892 A JP 4531892A JP 4531892 A JP4531892 A JP 4531892A JP 3018717 B2 JP3018717 B2 JP 3018717B2
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wavelength
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laser light
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光記録再生、光計測等
に用いられるレ−ザ光源に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser light source used for optical recording / reproduction, optical measurement, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の短波長レ−ザ光源としては、例え
ば、黒田、久保田:光学、19、136、1990に示
されている。
2. Description of the Related Art A conventional short wavelength laser light source is disclosed in, for example, Kuroda and Kubota: Optics, 19, 136 and 1990.

【0003】図4は、従来の短波長レ−ザ光源の構成を
示したもので、1は波長0.809μmのレ−ザ光を発
生させる半導体レ−ザチップ、2は半導体レ−ザマウン
ト、3は固体レ−ザ媒質として例えばNd:YVO4であ
り、4で示した面には波長0.809μmに対しては透
過率99.5%、波長1.064μmおよび波長0.53
2μmに対しては反射率99.9%のコーティングが施
されている。5は波長変換素子として例えばKTP、6
は反射鏡であり、7で示した凹面部分に波長0.532
μmに対しては透過率99.9%、波長1.064μmに
対しては反射率99.9%の、コーティングが施されて
いる。8は波長0.532μmを選択的に透過させるフ
ィルターである。これら半導体レーザマウント2、固体
レ−ザ媒質3、波長変換素子5および反射鏡6は最適位
置に光軸調整され、ネジもしくは接着剤を用いてモジュ
ール筐体26に固定されている。
FIG. 4 shows the configuration of a conventional short-wavelength laser light source, wherein 1 is a semiconductor laser chip for generating laser light having a wavelength of 0.809 μm, 2 is a semiconductor laser mount, and 3 is a semiconductor laser chip. solid Le is - the medium as for example Nd: YVO 4, and transmittance of 99.5% for a wavelength 0.809μm is the plane indicated by 4, the wavelength 1.064μm and the wavelength 0.53
A coating having a reflectivity of 99.9% is applied to 2 μm. 5 is a wavelength conversion element such as KTP, 6
Is a reflecting mirror, and the wavelength 0.532
A coating having a transmittance of 99.9% for .mu.m and a reflectance of 99.9% for a wavelength of 1.064 .mu.m is provided. Reference numeral 8 denotes a filter that selectively transmits a wavelength of 0.532 μm. The optical axis of the semiconductor laser mount 2, the solid-state laser medium 3, the wavelength conversion element 5, and the reflecting mirror 6 is adjusted to an optimal position, and the semiconductor laser mount 2 is fixed to the module housing 26 using screws or an adhesive.

【0004】図5は、図4に示した従来の短波長レ−ザ
光源の製造工程における光軸調整方法を示している。2
は半導体レーザマウント、26はモジュール筐体、27
はモジュール筐体26を支える支柱を示す。22は本短
波長レ−ザ光源の駆動電源、23は波長0.532μm
の出力レーザ光、24は光ディテクタ、25は光パワー
メータを示す。また、28はペルチェ素子を内蔵した温
度コントロールユニット、29は温度制御回路を示す。
FIG. 5 shows an optical axis adjusting method in the manufacturing process of the conventional short wavelength laser light source shown in FIG. 2
Is a semiconductor laser mount, 26 is a module housing, 27
Indicates a column supporting the module housing 26. Reference numeral 22 denotes a drive power source for the short wavelength laser light source, and reference numeral 23 denotes a wavelength of 0.532 μm.
, An optical detector 24, and an optical power meter 25. Reference numeral 28 denotes a temperature control unit incorporating a Peltier element, and 29 denotes a temperature control circuit.

【0005】以上のように構成された短波長レ−ザ光源
の光軸調整方法を説明する。図4に示したところの半導
体レーザ1は、同じく図4に示した固体レ−ザ媒質3を
励起するが、励起効率を最大にするため半導体レーザ1
の波長は固体レ−ザ媒質3の吸収ピーク(例えばNd:
YVO4の場合0.809μm)に合致させる必要があ
る。このため、半導体レーザマウント2は温度コントロ
ールユニット28および温度制御回路29により波長が
0.809μmに保たれるように温度を調整しておく。
次いで駆動電源22により前記半導体レーザに所定の電
流を流し、出力23が発生するように、また光パワーメ
ータ25のモニター値が最大となるように、モジュール
筐体26の内部に組み込んだ図4に示したところの固体
レ−ザ媒質3、波長変換素子5および反射鏡6の位置を
調整し、これらを固定する。
A method for adjusting the optical axis of the short-wavelength laser light source having the above-described configuration will be described. The semiconductor laser 1 shown in FIG. 4 excites the solid-state laser medium 3 also shown in FIG. 4, but in order to maximize the excitation efficiency, the semiconductor laser 1
Is the absorption peak of the solid laser medium 3 (eg, Nd:
It is necessary to match the case 0.809Myuemu) of YVO 4. For this reason, the temperature of the semiconductor laser mount 2 is adjusted by the temperature control unit 28 and the temperature control circuit 29 so that the wavelength is maintained at 0.809 μm.
Next, a predetermined current is applied to the semiconductor laser by the drive power supply 22 so that the output 23 is generated and the monitor value of the optical power meter 25 is maximized. The positions of the solid laser medium 3, the wavelength conversion element 5, and the reflecting mirror 6 as shown are adjusted and fixed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら本発明者
らの検討によれば、上記のような構成による短波長レー
ザ光源では、その駆動中において、上記した理由により
半導体レーザマウント2すなわち半導体レーザ1の温度
は常に所定の値にコントロールされていなければなら
ず、一方、波長変換素子5に用いたKTPはその波長変
換効率に温度依存性が存在し、最大の効率を得るために
は波長変換素子5の温度を最適値にチューニングする必
要があり、したがって、半導体レーザ1の温度とモジュ
ール筐体26の温度は異った値に設定しなければならな
いため、半導体レーザマウント2とモジュール筐体26
の接合が非常に困難になるという課題が判明していた。
また、固体レ−ザ媒質3、波長変換素子5および反射鏡
6の最適光軸調整並びにモジュール筐体26への固定に
おいて、個々の調整裕度に相当したクリアランスを確保
した上で、熱歪による光軸ズレを発生することなく固定
することは機構設計上非常に困難な課題となっていた。
本発明は、最大の発振効率が得られ、信頼性の優れる短
波長レ−ザ光源およびその製造方法を提供することを目
的とする。
However, according to the study of the present inventors, in the short-wavelength laser light source having the above-described structure, the semiconductor laser mount 2, that is, the semiconductor laser 1, is driven for the above-described reason during driving. The temperature must always be controlled to a predetermined value. On the other hand, the KTP used for the wavelength conversion element 5 has a temperature dependence in its wavelength conversion efficiency. Must be tuned to an optimum value, and therefore, the temperature of the semiconductor laser 1 and the temperature of the module housing 26 must be set to different values.
Has been found to be very difficult to join.
In the adjustment of the optical axis of the solid-state laser medium 3, the wavelength conversion element 5, and the reflecting mirror 6 and the fixing to the module housing 26, a clearance corresponding to each adjustment margin is secured, and then the thermal strain is applied. It has been a very difficult task in mechanical design to fix the optical axis without causing optical axis deviation.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a short wavelength laser light source capable of obtaining maximum oscillation efficiency and having excellent reliability, and a method of manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、固体レーザ媒
質と、前記固体レーザ媒質を励起するための半導体レー
ザと、前記固体レーザ媒質で励起された光を共振させる
ための対向した一対の鏡と、前記励起された光の波長を
半分にするための光波長変換素子と、これらを同一光軸
上に固定する筐体とを備えた短波長レーザ光源におい
て、前記固体レーザ媒質、光波長変換素子および対向し
た一対の鏡をそれぞれ周囲に突起を有するホルダーに収
納し、前記筐体には光軸に平行した外周のうち1面以上
の開口部を設け、また、光軸に面した内壁面においては
前記固体レーザ媒質、光波長変換素子および対向した一
対の鏡の取り付け位置に相当する箇所に光軸と垂直方向
に前記ホルダー突起部の断面積より大きな溝を設ける構
成となる。また、本発明は上記短波長レーザ光源におい
て、固体レーザ媒質、光波長変換素子および対向した一
対の鏡を収納するホルダーの突起部分を、筐体内壁の溝
に挿入し、前記固体レーザ媒質、光波長変換素子および
対向した一対の鏡を一定温度下において任意の位置に光
軸調整した後、前記溝内に固着剤を注入してホルダーの
突起部分を固定することにより、前記光軸調整位置を保
持するという製造方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a solid-state laser medium.
And a semiconductor laser for exciting the solid-state laser medium.
And resonate light excited by the solid-state laser medium.
A pair of mirrors facing each other and the wavelength of the excited light
An optical wavelength conversion element for halving and using the same optical axis
Short wavelength laser light source with a housing fixed on top
The solid-state laser medium, the optical wavelength conversion element,
A pair of mirrors in holders with projections around each
And the casing has at least one of the outer circumferences parallel to the optical axis.
Is provided on the inner wall surface facing the optical axis.
The solid-state laser medium, the light wavelength conversion element, and the opposing one
At a position corresponding to the mounting position of the pair of mirrors, perpendicular to the optical axis
A groove that is larger than the cross-sectional area of the holder protrusion.
Will be successful. The present invention also relates to the above-mentioned short wavelength laser light source.
The solid-state laser medium, the optical wavelength conversion element, and the
Insert the projecting part of the holder that stores the mirror pair into the groove on the inner wall of the housing.
Into the solid-state laser medium, light wavelength conversion element and
A pair of mirrors facing each other are illuminated
After adjusting the axis, a fixing agent is injected into the groove and the holder is
The optical axis adjustment position is maintained by fixing the projection.
It is a manufacturing method of holding.

【0008】[0008]

【作用】本発明は前記した手段により、半導体レ−ザと
筐体の接合信頼性が向上すると共に両者が一体構造とな
ることにより熱伝導性が向上し、前記半導体レ−ザと筐
体を同一の温度に制御するのに適した構造となる。一
方、本短波長レ−ザ光源を製造する際、筐体を乗せたヒ
ートシンクの温度を駆動時の温度設定値に制御しておく
ことにより、固体レーザ媒質、光波長変換素子および対
向した一対の鏡の温度も前記温度と同一となり、また前
記した固体レーザ媒質、光波長変換素子および対向した
一対の鏡を収納したホルダーの突起をそれぞれの位置調
整後筐体内に設けた溝に固定することにより、前記設定
温度下において最大の発振効率が得られるような組立が
可能となる。なぜなら、光波長変換素子の温度調整によ
る変換効率の最適化は、同光波長変換素子の位置調整
(特に角度調整)により代替できることが知られてい
る。以上のような、構成および製造工程を実施すること
により、駆動時において筐体全体の温度制御を行う際、
半導体レ−ザの波長および光波長変換素子の変換効率に
おいて両者同時に最適な設定条件での短波長レーザ発振
が可能となり、また極めて小型のレーザモジュールが実
現できる。
According to the present invention, the above means improves the bonding reliability between the semiconductor laser and the housing and improves the heat conductivity by forming the two into an integrated structure. A structure suitable for controlling at the same temperature is obtained. On the other hand, when manufacturing the present short wavelength laser light source, by controlling the temperature of the heat sink on which the housing is mounted to a temperature set value at the time of driving, the solid-state laser medium, the optical wavelength conversion element, and the The temperature of the mirror is also the same as the above temperature, and the solid laser medium, the optical wavelength conversion element and the protrusions of the holders containing the pair of mirrors facing each other are fixed to the grooves provided in the housing after the respective position adjustments. In addition, it is possible to assemble such that the maximum oscillation efficiency is obtained at the set temperature. It is known that the optimization of the conversion efficiency by adjusting the temperature of the optical wavelength conversion element can be replaced by the position adjustment (particularly, the angle adjustment) of the optical wavelength conversion element. By performing the configuration and the manufacturing process as described above, when controlling the temperature of the entire housing at the time of driving,
Short-wavelength laser oscillation can be achieved under the optimal setting conditions simultaneously in both the wavelength of the semiconductor laser and the conversion efficiency of the optical wavelength conversion element, and an extremely small laser module can be realized.

【0009】[0009]

【実施例】図1は、参考例における短波長レ−ザ光源の
構成を示したもので、1は波長0.809μmのレ−ザ
光を発生させる半導体レ−ザチップ、2は直径寸法Bを
有する半導体レ−ザマウント、3は固体レ−ザ媒質とし
て例えばNd:YVO4であり、4で示した面には波長
0.809μmに対しては透過率99.5%、波長1.0
64μmおよび波長0.532μmに対しては反射率9
9.9%のコーティングが施されている。5は波長変換
素子として例えばKTP、6は反射鏡であり、7で示し
た凹面部分に波長0.532μmに対しては透過率99.
9%、波長1.064μmに対しては反射率99.9%の
コーティングが施されている。8は波長0.532μm
のみを選択的に透過させるフィルターである。9は、半
導体レーザマウント2、固体レ−ザ媒質3、波長変換素
子5、反射鏡6およびフィルター8を光軸上に固定する
モジュール筐体であり、半導体レーザマウント2を取り
付ける側において、直径寸法A=B−0.03mmを有
する開口部を有し、また半導体レーザマウント2とほぼ
同一の熱膨張係数を有する金属で形成されている。
FIG. 1 shows the configuration of a short-wavelength laser light source according to a reference example , wherein 1 is a semiconductor laser chip for generating laser light having a wavelength of 0.809 .mu.m, and 2 is a diameter B. The semiconductor laser mount 3 is, for example, Nd: YVO 4 as a solid laser medium, and the surface indicated by 4 has a transmittance of 99.5% for a wavelength of 0.809 μm and a wavelength of 1.0.
A reflectivity of 9 for 64 μm and a wavelength of 0.532 μm.
It has a 9.9% coating. Reference numeral 5 denotes a wavelength conversion element, for example, KTP, and reference numeral 6 denotes a reflecting mirror. The transmittance of the concave portion shown by 7 is 99.99 for a wavelength of 0.532 μm.
9% and a coating having a reflectivity of 99.9% for a wavelength of 1.064 μm. 8 is 0.532 μm in wavelength
This is a filter that selectively allows only light to pass. Reference numeral 9 denotes a module housing for fixing the semiconductor laser mount 2, the solid-state laser medium 3, the wavelength conversion element 5, the reflecting mirror 6, and the filter 8 on the optical axis. It has an opening having A = B−0.03 mm, and is formed of a metal having substantially the same thermal expansion coefficient as the semiconductor laser mount 2.

【0010】以上のように構成された短波長レ−ザ光源
の組立方法を説明する。まず、半導体レーザマウント2
をモジュール筐体9の前記開口部にはめ込む。この際、
前記したごとく孔寸法Aが半導体レーザマウント2の外
形寸法Bよりも小さいため、はめ込みには一定の圧力を
必要とする。次いで、固体レ−ザ媒質4、波長変換素子
5および反射鏡6を最適位置に調整した後、接着剤を用
いるかもしくはネジ留め等の方法によりモジュール筐体
9に固定する。このような方法をとることにより、半導
体レーザマウント2とモジュール筐体9の接合におい
て、環境温度の変化並びに振動等の外的負荷に対して信
頼性が高く、しかも熱伝導性の優れる接合が可能とな
り、半導体レーザを含むモジュール全体の一括温度制御
を行う際に有利となる。
A method of assembling the short-wavelength laser light source having the above-described configuration will be described. First, the semiconductor laser mount 2
Into the opening of the module housing 9. On this occasion,
As described above, since the hole size A is smaller than the outer size B of the semiconductor laser mount 2, a certain pressure is required for fitting. Next, after adjusting the solid laser medium 4, the wavelength conversion element 5, and the reflecting mirror 6 to the optimum positions, the solid laser medium 4, the wavelength converting element 5, and the reflecting mirror 6 are fixed to the module housing 9 by using an adhesive or by a method such as screwing. By adopting such a method, the bonding between the semiconductor laser mount 2 and the module housing 9 can be performed with high reliability against an external load such as a change in environmental temperature and an external vibration such as vibration, and can be performed with excellent heat conductivity. This is advantageous when performing batch temperature control of the entire module including the semiconductor laser.

【0011】図2は、本発明請求項の一実施例におけ
る短波長レーザ光源の構成を示したもので、1は波長
0.809μmのレーザ光を発生させる半導体レーザチ
ップ、2は半導体レーザマウント、3は固体レーザ媒質
として例えばNd:YVO4であり、4で示した面には波
長0.809μmに対しては透過率99.5%、波長1.
064μmおよび波長0.532μmに対しては反射率
99.9%のコーティングが施されている。5は波長変
換素子として例えばKTP、6は反射鏡であり波長0.
532μmに対しては透過率99.9%、波長1.064
μmに対しては反射率99.9%のコーティングが施さ
れている。8は波長0.532μmのみを選択的に透過
させるフィルターである。10は、半導体レーザマウン
ト2、固体レーザ媒質3、波長変換素子5、反射鏡6お
よびフィルター8を光軸上に固定するモジュール筐体で
あり、これら個々の部品の取り付け位置には溝11が設
けられると共に、光軸と平行な面において少なくとも1
つの開口部を有している。また、このモジュール筐体1
0は、半導体レーザマウント2とほぼ同一の熱膨張係数
を有する金属で形成されている。12、13、14はそ
れぞれ固体レーザ媒質3、波長変換素子5、反射鏡6を
収めるホルダーであり、熱伝導性の優れる接着剤15で
個々の部品を固定している。16は、ホルダー12、1
3、14に設けられた突起16である。17はホルダー
12、13、14をモジュール筐体10に固定するため
の固着剤であり、例えばハンダ等の溶融金属もしくは熱
伝導性の優れるシリコン系の接着剤を用いる。
[0011] Figure 2 shows the structure of the short wavelength laser light source according to an embodiment of the present invention according to claim 1, 1 designates a semiconductor laser chip for generating laser light of wavelength 0.809Myuemu, 2 denotes a semiconductor laser mount , 3 for example, as a solid-state laser medium Nd: YVO 4, and transmittance of 99.5% for a wavelength 0.809μm is the plane indicated by 4, the wavelength 1.
A coating having a reflectivity of 99.9% is applied to 064 μm and a wavelength of 0.532 μm. Reference numeral 5 denotes a wavelength conversion element, for example, KTP, and reference numeral 6 denotes a reflecting mirror having a wavelength of 0.1.
For 532 μm, the transmittance is 99.9% and the wavelength is 1.064.
A coating having a reflectivity of 99.9% is applied to μm. Reference numeral 8 denotes a filter that selectively transmits only the wavelength of 0.532 μm. Reference numeral 10 denotes a module housing for fixing the semiconductor laser mount 2, the solid-state laser medium 3, the wavelength conversion element 5, the reflecting mirror 6, and the filter 8 on the optical axis, and a groove 11 is provided at a mounting position of each of these components. And at least one in a plane parallel to the optical axis.
It has two openings. Also, this module housing 1
Numeral 0 is formed of a metal having substantially the same thermal expansion coefficient as the semiconductor laser mount 2. Reference numerals 12, 13, and 14 denote holders for accommodating the solid-state laser medium 3, the wavelength conversion element 5, and the reflecting mirror 6, respectively. The individual parts are fixed with an adhesive 15 having excellent heat conductivity. 16 is the holder 12, 1
Projections 16 provided on 3 and 14. Reference numeral 17 denotes a fixing agent for fixing the holders 12, 13, and 14 to the module housing 10. For example, a molten metal such as solder or a silicon-based adhesive having excellent heat conductivity is used.

【0012】以上のように構成された短波長レーザ光源
において、本発明請求項に基づく組立方法を説明す
る。まず、半導体レーザマウント2をモジュール筐体1
0に固定する。この際の方法は、環境条件の変動等によ
り位置ズレが発生しない方法であればよく、本発明請求
項1のように圧入するか、接着剤もしくはネジ等により
固定してもよい。次いで、固体レーザ媒質3、波長変換
素子5、反射鏡6をそれぞれホルダー12、13、14
にはめ込み、接着剤15をそれらの隙間を埋めるように
塗布して固定する。この際、接着剤15の固着性を高め
るため、熱等を加えてもよい。前記したごとくホルダー
に固定された固体レーザ媒質3、波長変換素子5、反射
鏡6をモジュール筐体10に固定する方法を説明する。
まず、ホルダー12に固定された固体レーザ媒質3を、
モジュール筐体10における光軸と平行な開口面より、
前記光軸と垂直な方向より挿入し、固体レーザ媒質3が
光軸付近に位置するよう外部より治具等を用いて保持し
ておく。その際、ホルダー12の突起16部分が、モジ
ュール筐体10に設けた溝11内に収まるようにする。
同様の操作を波長変換素子5、反射鏡6についても行っ
た後、波長0.532μmのレーザ発振条件が最適にな
るようにホルダー12、13、14を一定温度下のもと
で位置調整し、これらを前記保持具で保持したまま溝1
1に固着剤17を流し込んで固定する。なお、固着剤1
7が硬化するのに時間を要する場合には、一時的に瞬間
接着剤等を用いて瞬時の固定を行っておき、次段階とし
て固着剤17を用いてもよい。最後に、フィルター8を
モジュール筐体10に取り付ける。このような方法をと
ることにより、固体レーザ媒質3、波長変換素子5およ
び反射鏡6の、モジュール筐体10への固定が、ホルダ
ー12、13、14における突起16を介して行われた
ことになり、接合部分における接触面積を従来に比較し
著しく減少させることができる。このため周囲温度の変
動等による熱歪の影響を受け難くなり、信頼性が向上す
る。また、位置調整裕度が大きく取れるため、最適調整
が容易に実施できると共に、前記したように調整機構
(治具)をモジュール筐体10の外部に存在させるため
に、モジュールの構造が極めて単純となり、小型化が可
能となる。
An assembling method according to the second aspect of the present invention will be described for the short-wavelength laser light source configured as described above. First, the semiconductor laser mount 2 is attached to the module housing 1.
Fix to 0. The method at this time may be any method that does not cause a positional shift due to a change in environmental conditions or the like, and may be press-fitted as in claim 1 of the present invention or fixed with an adhesive or a screw. Next, the solid-state laser medium 3, the wavelength conversion element 5, and the reflecting mirror 6 are placed in holders 12, 13, and 14, respectively.
Then, the adhesive 15 is applied and fixed so as to fill those gaps. At this time, heat or the like may be applied to enhance the adhesiveness of the adhesive 15. A method of fixing the solid-state laser medium 3, the wavelength conversion element 5, and the reflecting mirror 6 fixed to the holder as described above to the module housing 10 will be described.
First, the solid-state laser medium 3 fixed to the holder 12 is
From the opening plane parallel to the optical axis in the module housing 10,
It is inserted from a direction perpendicular to the optical axis, and is held from outside using a jig or the like so that the solid-state laser medium 3 is positioned near the optical axis. At this time, the projection 16 of the holder 12 is set in the groove 11 provided in the module housing 10.
After performing the same operation for the wavelength conversion element 5 and the reflecting mirror 6, the positions of the holders 12, 13, and 14 are adjusted under a constant temperature so that the laser oscillation condition of the wavelength of 0.532 μm is optimized. While holding these with the holder, the groove 1
A fixing agent 17 is poured into 1 and fixed. The fixing agent 1
If it takes time for the resin 7 to harden, it may be temporarily fixed using an instant adhesive or the like, and the fixing agent 17 may be used as the next step. Finally, the filter 8 is attached to the module housing 10. By adopting such a method, the solid-state laser medium 3, the wavelength conversion element 5, and the reflecting mirror 6 are fixed to the module housing 10 via the projections 16 on the holders 12, 13, and 14. That is, the contact area at the joint can be significantly reduced as compared with the related art. For this reason, it is hard to be affected by the thermal strain due to the fluctuation of the ambient temperature and the like, and the reliability is improved. In addition, since the position adjustment allowance is large, the optimum adjustment can be easily performed, and since the adjustment mechanism (jig) is provided outside the module housing 10 as described above, the structure of the module becomes extremely simple. , Miniaturization becomes possible.

【0013】図3は、参考例における短波長レ−ザ光源
の製造工程における光軸調整方法を示している。18は
モジュール筐体、19は銅もしくは真鍮のブロックでで
きたヒートシンクであり本短波長レ−ザ光源の組立中に
おいてモジュール筐体18を接触させる。20はペルチ
ェ素子を内蔵した温度コントロールユニット、21は温
度制御回路を示す。22は本短波長レ−ザ光源の駆動電
源、23は波長0.532μmの出力レーザ光、24は
光ディテクタ、25は光パワーメータを示す。
FIG. 3 shows an optical axis adjusting method in a manufacturing process of a short wavelength laser light source in a reference example . Reference numeral 18 denotes a module housing, and 19 denotes a heat sink made of a copper or brass block, which contacts the module housing 18 during assembly of the short-wavelength laser light source. Reference numeral 20 denotes a temperature control unit incorporating a Peltier element, and reference numeral 21 denotes a temperature control circuit. Reference numeral 22 denotes a drive power supply for the short wavelength laser light source, 23 denotes an output laser beam having a wavelength of 0.532 μm, 24 denotes an optical detector, and 25 denotes an optical power meter.

【0014】以上のように構成された短波長レ−ザ光源
の光軸調整方法を説明する。モジュール筐体18にあら
かじめ固定された図3に示したところの半導体レーザ1
の波長は、同じく本短波長レ−ザ光源の構成要素である
固体レ−ザ媒質3の吸収ピーク(例えばNd:YVO4
場合0.809μm)に合致させる必要がある。このた
めモジュール筐体18を乗せたヒートシンク19は温度
コントロールユニット20および温度制御回路21によ
り前記半導体レーザの波長が0.809μmとなるよう
に温度を調整しておく。次いで駆動電源22により前記
半導体レーザに所定の電流を流し、出力23が発生する
ように、また光パワーメータ25のモニター値が最大と
なるようにモジュール筐体18の内部に位置させた図3
に示したところの固体レ−ザ媒質3、波長変換素子5お
よび反射鏡6の位置を調整し、これらを固定する。この
時、モジュール筐体18の温度は前記設定温度に保たれ
ているため、従って固体レ−ザ媒質3、波長変換素子5
および反射鏡6の温度も同一の温度となった状態で、光
軸調整がなされる。
A method of adjusting the optical axis of the short-wavelength laser light source having the above-described configuration will be described. The semiconductor laser 1 shown in FIG. 3 previously fixed to the module housing 18.
Must be matched to the absorption peak (for example, 0.809 μm in the case of Nd: YVO 4 ) of the solid laser medium 3 which is also a component of the short wavelength laser light source. Therefore, the temperature of the heat sink 19 on which the module housing 18 is mounted is adjusted by the temperature control unit 20 and the temperature control circuit 21 so that the wavelength of the semiconductor laser becomes 0.809 μm. Next, a predetermined current is applied to the semiconductor laser by the driving power supply 22, and the semiconductor laser is positioned inside the module housing 18 so that the output 23 is generated and the monitor value of the optical power meter 25 is maximized.
The positions of the solid-state laser medium 3, the wavelength conversion element 5, and the reflecting mirror 6 are adjusted and fixed. At this time, since the temperature of the module case 18 is maintained at the set temperature, the solid-state laser medium 3, the wavelength conversion element 5
The optical axis is adjusted with the temperature of the reflecting mirror 6 also at the same temperature.

【0015】このような方法をとることにより、本短波
長レ−ザ光源の駆動時において、前記半導体レーザの波
長を0.809μmに保つ為にモジュール筐体18に対
して行う温度制御と同一の設定温度下で光軸調整が実施
されたことになり、従来発生していた光軸調整時と駆動
時での状態差が無くなり、極めて安定なレーザ発振が実
現できる。特に、前記波長変換素子の変換特性は著しい
温度依存性を有しているため、使用時において温度を一
定に維持することが有効であり、また、前記した組立方
法を採用することで、前記設定温度において最適な位置
調整が実施されているため、その動作中において常に最
適状態が再現されることになる。
By employing such a method, the same temperature control as that performed on the module housing 18 to keep the wavelength of the semiconductor laser at 0.809 μm when driving the short wavelength laser light source is performed. Since the optical axis adjustment is performed at the set temperature, the state difference between the optical axis adjustment and the driving time, which has conventionally occurred, is eliminated, and extremely stable laser oscillation can be realized. In particular, since the conversion characteristics of the wavelength conversion element have a remarkable temperature dependency, it is effective to keep the temperature constant during use, and the setting by adopting the assembling method described above. Since the optimum position adjustment is performed at the temperature, the optimum state is always reproduced during the operation.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように本発明の構成および
製造方法によれば、短波長レーザ光源はその動作時にお
いて最適状態となるように構成部品の位置調整が成さ
れ、最大の発振効率が得られると共に出力が極めて安定
となり、その実用的効果は大きく向上することになり、
短波長レーザ光源の実用化に大きく寄与するものであ
る。
As described above, according to the configuration and the manufacturing method of the present invention, the positions of the components are adjusted so that the short-wavelength laser light source is in an optimum state during operation, and the maximum oscillation efficiency is maximized. As well as being obtained, the output becomes extremely stable, and its practical effect will be greatly improved,
This greatly contributes to the practical use of short wavelength laser light sources.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】参考例の短波長レーザ光源の要部断面図FIG. 1 is a sectional view of a principal part of a short wavelength laser light source according to a reference example .

【図2】本発明請求項1の実施例の短波長レ−ザ光源の
要部断面図
FIG. 2 is a sectional view of a main part of a short wavelength laser light source according to an embodiment of the present invention;

【図3】参考例の短波長レ−ザ光源製造方法を示す構成
FIG. 3 is a configuration diagram showing a method of manufacturing a short wavelength laser light source according to a reference example .

【図4】従来の短波長レーザ光源の要部断面図FIG. 4 is a sectional view of a main part of a conventional short wavelength laser light source.

【図5】従来の短波長レーザ光源製造方法を示す構成図FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional method for manufacturing a short-wavelength laser light source.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザチップ 2 半導体レーザマウント 3 固体レーザ媒質 4 コーティング 5 波長変換素子 6 反射鏡 7 コーティング 8 フィルター 9 モジュール筐体 10 モジュール筐体 11 溝 12 ホルダー 13 ホルダー 14 ホルダー 15 接着剤 16 突起 17 固着剤 19 ヒートシンク 20 温度調整ユニット 21 温度コントローラ 22 駆動電源 24 光ディテクタ 25 光パワーメータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser chip 2 Semiconductor laser mount 3 Solid-state laser medium 4 Coating 5 Wavelength conversion element 6 Reflector 7 Coating 8 Filter 9 Module housing 10 Module housing 11 Groove 12 Holder 13 Holder 14 Holder 15 Adhesive 16 Projection 17 Fixing agent 19 Heat sink 20 Temperature adjustment unit 21 Temperature controller 22 Drive power supply 24 Optical detector 25 Optical power meter

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−173215(JP,A) 特開 平5−235441(JP,A) 特開 平5−198876(JP,A) 特開 平5−198870(JP,A) 特開 平2−122582(JP,A) 特開 平3−88380(JP,A) 特開 平3−145778(JP,A) 特開 平4−25083(JP,A) 実開 平4−94768(JP,U) 実開 平4−85315(JP,U) 実開 平4−97375(JP,U) 特表 平3−505948(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 3/108 - 3/109 G02F 1/37 H01S 3/094 Continuation of the front page (56) References JP-A-5-173215 (JP, A) JP-A-5-235441 (JP, A) JP-A-5-198876 (JP, A) JP-A-5-198870 (JP) JP-A-2-122258 (JP, A) JP-A-3-88380 (JP, A) JP-A-3-145778 (JP, A) JP-A-4-25083 (JP, A) 4-94768 (JP, U) JP-A 4-85315 (JP, U) JP-A 4-97375 (JP, U) Table 3-505948 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 3/108-3/109 G02F 1/37 H01S 3/094

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】固体レーザ媒質と、前記固体レーザ媒質を
励起するための半導体レーザと、前記固体レーザ媒質で
励起された光を共振させるための対向した一対の鏡と、
前記励起された光の波長を半分にするための光波長変換
素子と、これらを同一光軸上に固定する筐体とを備えた
短波長レーザ光源において、前記固体レーザ媒質、光波
長変換素子および対向した一対の鏡をそれぞれ周囲に突
起を有するホルダーに収納し、前記筐体には光軸に平行
した外周のうち1面以上の開口部を設け、また、光軸に
面した内壁面においては前記固体レーザ媒質、光波長変
換素子および対向した一対の鏡の取り付け位置に相当す
る箇所に光軸と垂直方向に前記ホルダー突起部の断面積
より大きな溝を設けたことを特徴とする短波長レーザ光
源。
A solid-state laser medium, a semiconductor laser for exciting the solid-state laser medium, and a pair of opposed mirrors for resonating light excited by the solid-state laser medium;
An optical wavelength conversion element for halving the wavelength of the excited light, and a short-wavelength laser light source including a housing for fixing them on the same optical axis, wherein the solid-state laser medium, the optical wavelength conversion element, A pair of mirrors facing each other are housed in holders each having a projection on the periphery, the housing is provided with one or more openings in the outer periphery parallel to the optical axis, and the inner wall surface facing the optical axis has A short-wavelength laser in which a groove larger than a cross-sectional area of the holder protrusion is provided in a position corresponding to a mounting position of the solid-state laser medium, the light wavelength conversion element, and a pair of mirrors facing each other in a direction perpendicular to an optical axis. light source.
【請求項2】請求項記載の短波長レーザ光源におい
て、固体レーザ媒質、光波長変換素子および対向した一
対の鏡を収納するホルダーの突起部分を、筐体内壁の溝
に挿入し、前記固体レーザ媒質、光波長変換素子および
対向した一対の鏡を一定温度下において任意の位置に光
軸調整した後、前記溝内に固着剤を注入してホルダーの
突起部分を固定することにより、前記光軸調整位置を保
持することを特徴とする短波長レーザ光源の製造方法。
2. A short-wavelength laser light source according to claim 1 , wherein said solid-state laser medium, an optical wavelength conversion element, and a projecting portion of a holder for accommodating a pair of mirrors facing each other are inserted into grooves on an inner wall of said housing. After adjusting the optical axis of the laser medium, the light wavelength conversion element, and the pair of mirrors facing each other to an arbitrary position at a constant temperature, a fixing agent is injected into the groove to fix the protrusion of the holder, thereby obtaining the light. A method for manufacturing a short-wavelength laser light source, wherein an axis adjustment position is maintained.
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