JP3053273B2 - 半導体励起固体レーザ - Google Patents
半導体励起固体レーザInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複数個のレーザ光を
発生させる半導体励起固体レーザに関するものである。
発生させる半導体励起固体レーザに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、例えば「レーザー研究第１８
巻第８号（１９９０）Ｐ６２２−６２７」に示された小
さな断面のレーザ媒質に半導体レーザを近接配置した半
導体励起固体レーザの概略構成図を示すものである。図
において、１は励起光を発生する半導体レーザ、２は励
起光、３は固体レーザ媒質で、たとえば長さ５ｍｍ、幅
２ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩形断面のＮｄ：ＹＡＧ（Ｙ
3-xＮｄxＡｌ5Ｏ12 ）結晶、４は固体レーザ媒質３から
出力されるレーザ光、３ａは固体レーザ媒質３の励起光
入射端面で励起光２に対しては無反射、レーザ光４に対
しては全反射のコーティングが形成されている。３ｂは
固体レーザ媒質３の端面でレーザ光４に対して無反射の
コーティングが形成されている。５は固体レーザ媒質３
の端面３ｂに対向して配設された部分反射ミラーであ
る。
巻第８号（１９９０）Ｐ６２２−６２７」に示された小
さな断面のレーザ媒質に半導体レーザを近接配置した半
導体励起固体レーザの概略構成図を示すものである。図
において、１は励起光を発生する半導体レーザ、２は励
起光、３は固体レーザ媒質で、たとえば長さ５ｍｍ、幅
２ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩形断面のＮｄ：ＹＡＧ（Ｙ
3-xＮｄxＡｌ5Ｏ12 ）結晶、４は固体レーザ媒質３から
出力されるレーザ光、３ａは固体レーザ媒質３の励起光
入射端面で励起光２に対しては無反射、レーザ光４に対
しては全反射のコーティングが形成されている。３ｂは
固体レーザ媒質３の端面でレーザ光４に対して無反射の
コーティングが形成されている。５は固体レーザ媒質３
の端面３ｂに対向して配設された部分反射ミラーであ
る。
【０００３】次に、動作について説明する。励起光２は
固体レーザ媒質３の励起光入射端面３ａから入射する。
この励起光２は固体レーザ媒質３の上下面３ｃで内部反
射を繰り返し、固体レーザ媒質３内に閉じこめられたま
ま吸収され、有効に固体レーザ媒質３を励起する。半導
体レーザ活性層に対して垂直方向に広がる光を上下面３
ｃで反射させることにより、固体レーザ媒質３内の光励
起領域は、半導体レーザ活性層に対して垂直方向、平行
方向ともに０．５ｍｍ程度となる。励起光入射端面３ａ
と部分反射ミラー５とにより安定形レーザ共振器が構成
され、例えば励起光入射端面３ａが平面、部分反射ミラ
ー５の曲率半径が２５００ｍｍ、共振器長が１０ｍｍの
場合、基本モード（ガウスモード）の直径が約０．３５
ｍｍのレーザ光４が発振する。
固体レーザ媒質３の励起光入射端面３ａから入射する。
この励起光２は固体レーザ媒質３の上下面３ｃで内部反
射を繰り返し、固体レーザ媒質３内に閉じこめられたま
ま吸収され、有効に固体レーザ媒質３を励起する。半導
体レーザ活性層に対して垂直方向に広がる光を上下面３
ｃで反射させることにより、固体レーザ媒質３内の光励
起領域は、半導体レーザ活性層に対して垂直方向、平行
方向ともに０．５ｍｍ程度となる。励起光入射端面３ａ
と部分反射ミラー５とにより安定形レーザ共振器が構成
され、例えば励起光入射端面３ａが平面、部分反射ミラ
ー５の曲率半径が２５００ｍｍ、共振器長が１０ｍｍの
場合、基本モード（ガウスモード）の直径が約０．３５
ｍｍのレーザ光４が発振する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体励起固体
レーザにおいては、単一の装置からは単一のレーザ光し
か得ることができず、複数の独立のレーザ光を得るに
は、複数の装置を用意しなければならないといった課題
があった。
レーザにおいては、単一の装置からは単一のレーザ光し
か得ることができず、複数の独立のレーザ光を得るに
は、複数の装置を用意しなければならないといった課題
があった。
【０００５】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、単一の装置で複数のレーザ光を
独立に発生することができる半導体励起固体レーザを得
ることを目的とする。
ためになされたもので、単一の装置で複数のレーザ光を
独立に発生することができる半導体励起固体レーザを得
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る半導体励起固体レーザでは、半導体レーザは、直線上
に配設され励起光を発生する複数個の発光点が固体レー
ザ媒質に接近して配設され、またそれぞれの発光点に対
応してレーザ共振器が配設され、前記発光点からの前記
励起光が前記固体レーザ媒質に直接入射されるようにな
っている。
る半導体励起固体レーザでは、半導体レーザは、直線上
に配設され励起光を発生する複数個の発光点が固体レー
ザ媒質に接近して配設され、またそれぞれの発光点に対
応してレーザ共振器が配設され、前記発光点からの前記
励起光が前記固体レーザ媒質に直接入射されるようにな
っている。
【０００７】この発明の請求項２に係る半導体励起固体
レーザは、複数個の発光点を直線上に配設し、またそれ
ぞれの発光点に対応してレーザ共振器を配設し、さらに
前記レーザ共振器内にレーザ光の形状を一定にするマイ
クロレンズを配設したものである。
レーザは、複数個の発光点を直線上に配設し、またそれ
ぞれの発光点に対応してレーザ共振器を配設し、さらに
前記レーザ共振器内にレーザ光の形状を一定にするマイ
クロレンズを配設したものである。
【０００８】この発明の請求項３に係る半導体励起固体
レーザは、複数個の発光点を直線上に配設し、またそれ
ぞれの発光点に対応してレーザ共振器を配設し、さらに
前記レーザ共振器内に波長変換を行なう非線形光学素子
を配設したものである。
レーザは、複数個の発光点を直線上に配設し、またそれ
ぞれの発光点に対応してレーザ共振器を配設し、さらに
前記レーザ共振器内に波長変換を行なう非線形光学素子
を配設したものである。
【０００９】この発明の請求項４に係る半導体励起固体
レーザは、二次元的に複数個の発光点を配設し、またそ
れぞれの発光点に対応してレーザ共振器が配設され、そ
れぞれの発光点からの励起光が二次元的に配置されたマ
イクロレンズに直接入射した後に固体レーザ媒質に直接
照射され二次元アレイ状のレーザ光を得るようになって
いるものである。
レーザは、二次元的に複数個の発光点を配設し、またそ
れぞれの発光点に対応してレーザ共振器が配設され、そ
れぞれの発光点からの励起光が二次元的に配置されたマ
イクロレンズに直接入射した後に固体レーザ媒質に直接
照射され二次元アレイ状のレーザ光を得るようになって
いるものである。
【００１０】
【作用】この発明においては、複数個の発光点を持つ半
導体レーザからの励起光は固体レーザ媒質に入射され、
固体レーザ媒質内では複数の光励起領域が生成される。
そして、それぞれの励起光の励起領域に合わせて設定さ
れたレーザ共振器によって発光点の数と同数のレーザ光
が出射される。
導体レーザからの励起光は固体レーザ媒質に入射され、
固体レーザ媒質内では複数の光励起領域が生成される。
そして、それぞれの励起光の励起領域に合わせて設定さ
れたレーザ共振器によって発光点の数と同数のレーザ光
が出射される。
【００１１】
【実施例】実施例 １ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
において、１１は複数の励起光を発生する半導体レーザ
で、例えば０．５ｍｍのピッチで４つの発光点１１ａ〜
１１ｄが直線上に配置されている。１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄは発光点１１ａ〜１１ｄでそれぞれ発生し
た励起光、１３は固体レーザ媒質で、たとえば長さ５ｍ
ｍ、幅２ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩形断面のＮｄ：ＹＡ
Ｇ（Ｙ3- xＮｄxＡｌ5Ｏ12 ）結晶、１４ａ，１４ｂ，１
４ｃ，１４ｄは固体レーザ媒質１３から出力されるレー
ザ光、１３ｅは固体レーザ媒質１３の励起光入射端面で
励起光１２ａ〜１２ｄに対しては無反射、レーザ光１４
ａ〜１４ｄに対しては全反射のコーティングが形成され
ている。１３ｆは固体レーザ媒質１３の端面でレーザ光
１４ａ〜１４ｄに対して無反射のコーティングが形成さ
れている。１５はレーザ媒質１３の端面１３ｆに対向し
て配設された部分反射ミラーである。
において、１１は複数の励起光を発生する半導体レーザ
で、例えば０．５ｍｍのピッチで４つの発光点１１ａ〜
１１ｄが直線上に配置されている。１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄは発光点１１ａ〜１１ｄでそれぞれ発生し
た励起光、１３は固体レーザ媒質で、たとえば長さ５ｍ
ｍ、幅２ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩形断面のＮｄ：ＹＡ
Ｇ（Ｙ3- xＮｄxＡｌ5Ｏ12 ）結晶、１４ａ，１４ｂ，１
４ｃ，１４ｄは固体レーザ媒質１３から出力されるレー
ザ光、１３ｅは固体レーザ媒質１３の励起光入射端面で
励起光１２ａ〜１２ｄに対しては無反射、レーザ光１４
ａ〜１４ｄに対しては全反射のコーティングが形成され
ている。１３ｆは固体レーザ媒質１３の端面でレーザ光
１４ａ〜１４ｄに対して無反射のコーティングが形成さ
れている。１５はレーザ媒質１３の端面１３ｆに対向し
て配設された部分反射ミラーである。
【００１２】次に、動作について説明する。半導体レー
ザ１１から発生した励起光１２ａ〜１２ｄはそれぞれ固
体レーザ媒質１３の励起光入射端面１３ｅから入射し、
固体レーザ媒質１３の上下面１３ｇで内部反射を繰り返
し、固体レーザ媒質１３内に閉じこめられたまま吸収さ
れ、有効に固体レーザ媒質１３を励起する。半導体レー
ザ活性層に対して垂直方向に広がる光を上下面１３ｇで
反射させることにより、固体レーザ媒質１３内に半導体
レーザ活性層に対して垂直方向、平行方向ともに０．５
ｍｍ程度の４つの光励起領域が生成される。コヒナー
（Ｗ．Ｋｏｅｃｈｎｅｒ）著「固体レーザ工学（Ｓｏｌ
ｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎ
ｇ，ｐ３５７」に記載される手法でそれぞれの励起領域
内に発生する熱レンズ効果を評価すると、半導体レーザ
出力２００ｍＷのときに焦点距離が２．５ｍとなり、例
えば励起光入射端面１３ｅ、部分反射ミラー１５ともに
平面とし、共振器長１０ｍｍの場合、ビーム直径約０．
３５ｍｍの４つの基本モード（ガウスモード）のレーザ
光１４ａ〜１４ｄが発振する。
ザ１１から発生した励起光１２ａ〜１２ｄはそれぞれ固
体レーザ媒質１３の励起光入射端面１３ｅから入射し、
固体レーザ媒質１３の上下面１３ｇで内部反射を繰り返
し、固体レーザ媒質１３内に閉じこめられたまま吸収さ
れ、有効に固体レーザ媒質１３を励起する。半導体レー
ザ活性層に対して垂直方向に広がる光を上下面１３ｇで
反射させることにより、固体レーザ媒質１３内に半導体
レーザ活性層に対して垂直方向、平行方向ともに０．５
ｍｍ程度の４つの光励起領域が生成される。コヒナー
（Ｗ．Ｋｏｅｃｈｎｅｒ）著「固体レーザ工学（Ｓｏｌ
ｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎ
ｇ，ｐ３５７」に記載される手法でそれぞれの励起領域
内に発生する熱レンズ効果を評価すると、半導体レーザ
出力２００ｍＷのときに焦点距離が２．５ｍとなり、例
えば励起光入射端面１３ｅ、部分反射ミラー１５ともに
平面とし、共振器長１０ｍｍの場合、ビーム直径約０．
３５ｍｍの４つの基本モード（ガウスモード）のレーザ
光１４ａ〜１４ｄが発振する。
【００１３】なお、上記実施例では半導体レーザ１１に
複数個の発光点１１ａ〜１１ｄがあるとしたが、これは
発光点が一列に直列された半導体レーザアレイでも、単
独の半導体レーザを複数個直線上に並べて配置したもの
でもよい。
複数個の発光点１１ａ〜１１ｄがあるとしたが、これは
発光点が一列に直列された半導体レーザアレイでも、単
独の半導体レーザを複数個直線上に並べて配置したもの
でもよい。
【００１４】実施例２．図２は、部分反射ミラー１５を
４つのレーザ光１４ａ〜１４ｄにあわせて４つの部分に
分け、それぞれの部分に曲率をつけて実質的に４つの凹
面ミラーの１次元アレイとした例である。実施例１では
半導体レーザ１１の出力により固体レーザ媒質１３の熱
レンズ条件が変わるためレーザ光１４ａ〜１４ｄの形状
が変化したり、４つのレーザ光１４ａ〜１４ｄの分離が
不完全になる危険性があるが、本実施例では熱レンズを
無視できる程度の曲率（例えば３００ｍｍ）を持たせる
ことにより４つのレーザ光１４ａ〜１４ｄが確実に分離
し、安定な基本モードのレーザ光１４ａ〜１４ｄが発生
できる効果がある。
４つのレーザ光１４ａ〜１４ｄにあわせて４つの部分に
分け、それぞれの部分に曲率をつけて実質的に４つの凹
面ミラーの１次元アレイとした例である。実施例１では
半導体レーザ１１の出力により固体レーザ媒質１３の熱
レンズ条件が変わるためレーザ光１４ａ〜１４ｄの形状
が変化したり、４つのレーザ光１４ａ〜１４ｄの分離が
不完全になる危険性があるが、本実施例では熱レンズを
無視できる程度の曲率（例えば３００ｍｍ）を持たせる
ことにより４つのレーザ光１４ａ〜１４ｄが確実に分離
し、安定な基本モードのレーザ光１４ａ〜１４ｄが発生
できる効果がある。
【００１５】実施例３．図３では部分反射ミラー１５を
平面ミラーとし、４つのレーザ光１４ａ〜１４ｄにあわ
せてレーザ光１４ａ〜１４ｄの形状を一定にするロッド
形のマイクロレンズ１６ａ〜１６ｄを配置した例であ
る。実施例２の部分反射ミラー１５の細かく煩雑な加工
が不要となり、容易に４つの安定な基本モードのレーザ
光１４ａ〜１４ｄが発生できる効果がある。
平面ミラーとし、４つのレーザ光１４ａ〜１４ｄにあわ
せてレーザ光１４ａ〜１４ｄの形状を一定にするロッド
形のマイクロレンズ１６ａ〜１６ｄを配置した例であ
る。実施例２の部分反射ミラー１５の細かく煩雑な加工
が不要となり、容易に４つの安定な基本モードのレーザ
光１４ａ〜１４ｄが発生できる効果がある。
【００１６】実施例４．図４は４つのレーザ光１４ａ〜
１４ｄのピッチにあわせて作成した一次元の平板マイク
ロレンズ１６を共振器内に配置した例である。あらかじ
め平板マイクロレンズ１６を精度良く作成しておくこと
により、きわめて容易な光軸調整で４つの安定な基本モ
ードのレーザ光１４ａ〜１４ｄが発生できる効果があ
る。
１４ｄのピッチにあわせて作成した一次元の平板マイク
ロレンズ１６を共振器内に配置した例である。あらかじ
め平板マイクロレンズ１６を精度良く作成しておくこと
により、きわめて容易な光軸調整で４つの安定な基本モ
ードのレーザ光１４ａ〜１４ｄが発生できる効果があ
る。
【００１７】実施例５．図５は実施例４に加えて４つの
角柱状の固体レーザ媒質１３ａ〜１３ｄを一体に接着し
たものを用いた実施例である。本構成により、隣接する
レーザ共振器間の分離がより完全となり、それぞれの共
振器間での干渉がなくなる効果がある。このような固体
レーザ媒質は図６に示すような手順で容易に作成するこ
とができる。すなわち、図６（ａ）に示すような薄い平
板状の固体レーザ媒質１１３ａ〜１１３ｄを図６（ｂ）
のように光学接着剤により接着し、図６（ｃ）のように
接着面に垂直な面で切断した後、端面１７及び上下面１
８を研磨し、端面１７に反射膜、無反射膜等を蒸着す
る。
角柱状の固体レーザ媒質１３ａ〜１３ｄを一体に接着し
たものを用いた実施例である。本構成により、隣接する
レーザ共振器間の分離がより完全となり、それぞれの共
振器間での干渉がなくなる効果がある。このような固体
レーザ媒質は図６に示すような手順で容易に作成するこ
とができる。すなわち、図６（ａ）に示すような薄い平
板状の固体レーザ媒質１１３ａ〜１１３ｄを図６（ｂ）
のように光学接着剤により接着し、図６（ｃ）のように
接着面に垂直な面で切断した後、端面１７及び上下面１
８を研磨し、端面１７に反射膜、無反射膜等を蒸着す
る。
【００１８】実施例６．図７は共振器内に平板マイクロ
レンズ１６と波長変換を行なう非線形光学素子１９、例
えばＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）を導入して複数個の周波
数を２倍にする第２高調波レーザ光（この場合グリーン
光：５３２ｎｍ）を得る例である。１つの固体レーザ媒
質１３と１つの非線形光学素子とから複数のレーザ光１
４ａ〜１４ｄを得ることができることにより、容易にか
つ安価に複数のグリーンレーザ光１４ａ〜１４ｄを得る
ことができる。
レンズ１６と波長変換を行なう非線形光学素子１９、例
えばＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）を導入して複数個の周波
数を２倍にする第２高調波レーザ光（この場合グリーン
光：５３２ｎｍ）を得る例である。１つの固体レーザ媒
質１３と１つの非線形光学素子とから複数のレーザ光１
４ａ〜１４ｄを得ることができることにより、容易にか
つ安価に複数のグリーンレーザ光１４ａ〜１４ｄを得る
ことができる。
【００１９】なお、上記実施例６ではレーザ共振器内に
ＫＴＰのみを導入する方式について示したが、偏光制御
あるいは出力安定化のためにレーザ共振器内に波長板、
ブリュースター窓等を挿入してもよい。
ＫＴＰのみを導入する方式について示したが、偏光制御
あるいは出力安定化のためにレーザ共振器内に波長板、
ブリュースター窓等を挿入してもよい。
【００２０】また、上記の一連の実施例では４つの発光
点１１ａ〜１１ｄを持つ半導体レーザ１１を用いる例を
示したが、複数個であれば何個でも良く、発光点１１ａ
〜１１ｄの間隔も０．５ｍｍに限らず発光点とマイクロ
レンズの対応がとれていれば任意の数値でよい。
点１１ａ〜１１ｄを持つ半導体レーザ１１を用いる例を
示したが、複数個であれば何個でも良く、発光点１１ａ
〜１１ｄの間隔も０．５ｍｍに限らず発光点とマイクロ
レンズの対応がとれていれば任意の数値でよい。
【００２１】実施例７．これまでの実施例では同一の波
長の複数のレーザ光１４ａ〜１４ｄを得る例を示した
が、それぞれのレーザ共振器で異なる波長のレーザ光を
得ることも可能である。図８では３つの発光点１１ａ〜
１１ｃを持つ半導体レーザ１１とＮｄ：ＹＡＧ結晶の固
体レーザ媒質１３を用いて９４６ｎｍ、１．０６４μ
ｍ、１．３１９μｍの３種の波長の基本波発振を行い、
レーザ共振器内に設置した３つの非線形光学素子１９
ａ，１９ｂ，１９ｃにより第２高調波を発生して青（４
７３ｎｍ）、緑（５３２ｎｍ）、赤（６６０ｎｍ）の３
色のレーザ光１４ａ，１４ｂ，１４ｃを得る実施例であ
る。非線形光学素子１９ａの両端面は９４６ｎｍに対す
る無反射コーティング、１９ｂの両端面は１．０６４μ
ｍに対する無反射コーティング、１９ｃの両端面は１．
３１９μｍに対する無反射コーティングが施されてい
る。それぞれの共振器においてそれぞれの波長の基本波
が選択的に発振し、それぞれの波長に対し位相整合がと
られた非線形光学素子１９ａ，１９ｂ，１９ｃにより４
７３ｎｍ、５３２ｎｍ、６６０ｎｍのレーザ光１４ａ，
１４ｂ，１４ｃに波長変換され、それらは部分反射ミラ
ー１５に施された選択透過性のコーティングにより効率
よくレーザ共振器外部に取り出される。
長の複数のレーザ光１４ａ〜１４ｄを得る例を示した
が、それぞれのレーザ共振器で異なる波長のレーザ光を
得ることも可能である。図８では３つの発光点１１ａ〜
１１ｃを持つ半導体レーザ１１とＮｄ：ＹＡＧ結晶の固
体レーザ媒質１３を用いて９４６ｎｍ、１．０６４μ
ｍ、１．３１９μｍの３種の波長の基本波発振を行い、
レーザ共振器内に設置した３つの非線形光学素子１９
ａ，１９ｂ，１９ｃにより第２高調波を発生して青（４
７３ｎｍ）、緑（５３２ｎｍ）、赤（６６０ｎｍ）の３
色のレーザ光１４ａ，１４ｂ，１４ｃを得る実施例であ
る。非線形光学素子１９ａの両端面は９４６ｎｍに対す
る無反射コーティング、１９ｂの両端面は１．０６４μ
ｍに対する無反射コーティング、１９ｃの両端面は１．
３１９μｍに対する無反射コーティングが施されてい
る。それぞれの共振器においてそれぞれの波長の基本波
が選択的に発振し、それぞれの波長に対し位相整合がと
られた非線形光学素子１９ａ，１９ｂ，１９ｃにより４
７３ｎｍ、５３２ｎｍ、６６０ｎｍのレーザ光１４ａ，
１４ｂ，１４ｃに波長変換され、それらは部分反射ミラ
ー１５に施された選択透過性のコーティングにより効率
よくレーザ共振器外部に取り出される。
【００２２】実施例８．これまでの実施例では直線上に
複数個の発光点１１ａ〜１１ｄを持つ半導体レーザを用
いる例を示したが、２次元の半導体レーザアレイと平板
マイクロレンズ等のマイクロレンズアレイとを組み合わ
せると２次元配列の半導体励起固体レーザを得ることが
できる。図９に示す実施例について、１１は４×４の発
光点１１ａ，１１ｂ，・・・・を持つ半導体レーザ、１
２ａ，１２ｂ，・・・・は半導体レーザ１１から発生さ
れる１６個の励起光、１３は固体レーザ媒質、１３ｅは
固体レーザ媒質１３の励起光射端面で、励起光１２ａ，
１２ｂ，・・・・に対し無反射、レーザ光１４ａ，１４
ｂ，・・・・に対し全反射のコーティングが施されてい
る。１４ａ，１４ｂ，・・・・は本レーザで発生される
１６個のレーザ光、１５は部分反射ミラー、１６はレー
ザ光１４ａ，１４ｂ，・・・・に対応して１６個のレン
ズ成分を持つ平板マイクロレンズ等のマイクロレンズア
レイで、固体レーザ媒質１３の励起光入射端面１３ｅと
部分反射ミラー１５とにより１６個のレーザ共振器を構
成する。２０は励起光１２ａ，１２ｂ，・・・・を固体
レーザ媒質１３内に集光照射するための平板マイクロレ
ンズ等のマイクロレンズアレイで、１６個の半導体レー
ザ発光点１１ａ，１１ｂ，・・・・からの励起光１２
ａ，１２ｂ，・・・・をレーザ光１４ａ，１４ｂ，・・
・・の光軸上に集光する。
複数個の発光点１１ａ〜１１ｄを持つ半導体レーザを用
いる例を示したが、２次元の半導体レーザアレイと平板
マイクロレンズ等のマイクロレンズアレイとを組み合わ
せると２次元配列の半導体励起固体レーザを得ることが
できる。図９に示す実施例について、１１は４×４の発
光点１１ａ，１１ｂ，・・・・を持つ半導体レーザ、１
２ａ，１２ｂ，・・・・は半導体レーザ１１から発生さ
れる１６個の励起光、１３は固体レーザ媒質、１３ｅは
固体レーザ媒質１３の励起光射端面で、励起光１２ａ，
１２ｂ，・・・・に対し無反射、レーザ光１４ａ，１４
ｂ，・・・・に対し全反射のコーティングが施されてい
る。１４ａ，１４ｂ，・・・・は本レーザで発生される
１６個のレーザ光、１５は部分反射ミラー、１６はレー
ザ光１４ａ，１４ｂ，・・・・に対応して１６個のレン
ズ成分を持つ平板マイクロレンズ等のマイクロレンズア
レイで、固体レーザ媒質１３の励起光入射端面１３ｅと
部分反射ミラー１５とにより１６個のレーザ共振器を構
成する。２０は励起光１２ａ，１２ｂ，・・・・を固体
レーザ媒質１３内に集光照射するための平板マイクロレ
ンズ等のマイクロレンズアレイで、１６個の半導体レー
ザ発光点１１ａ，１１ｂ，・・・・からの励起光１２
ａ，１２ｂ，・・・・をレーザ光１４ａ，１４ｂ，・・
・・の光軸上に集光する。
【００２３】本構成により、あらかじめ半導体レーザ１
１の発光点１１ａ，１１ｂ，・・・の間隔と平板マイク
ロレンズアレイ２０のレンズ間隔を精度良くあわせてお
けば、容易に２次元アレイ状の半導体端面励起固体レー
ザを得ることができる。また、非線形光学素子を用いて
共振器内波長変換を行なうことにより、例えば２次元ア
レイ状のグリーンレーザを得ることができる。
１の発光点１１ａ，１１ｂ，・・・の間隔と平板マイク
ロレンズアレイ２０のレンズ間隔を精度良くあわせてお
けば、容易に２次元アレイ状の半導体端面励起固体レー
ザを得ることができる。また、非線形光学素子を用いて
共振器内波長変換を行なうことにより、例えば２次元ア
レイ状のグリーンレーザを得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、この発明の半導体励起固
体レーザによれば、半導体レーザは、直線上に配設され
励起光を発生する複数個の発光点が固体レーザ媒質に接
近して配設され、またそれぞれの発光点に対応してレー
ザ共振器が配設され、前記発光点からの前記励起光が前
記固体レーザ媒質に直接入射されるようになっているの
で、簡単な構成で複数のレーザ光を独立に発生すること
ができる。
体レーザによれば、半導体レーザは、直線上に配設され
励起光を発生する複数個の発光点が固体レーザ媒質に接
近して配設され、またそれぞれの発光点に対応してレー
ザ共振器が配設され、前記発光点からの前記励起光が前
記固体レーザ媒質に直接入射されるようになっているの
で、簡単な構成で複数のレーザ光を独立に発生すること
ができる。
【００２５】
【発明の効果】また、二次元的に配設された複数個の発
光点からの励起光が二次元的に配置されたマイクロレン
ズに直接入射した後に固体レーザ媒質に直接照射され二
次元アレイ状のレーザ光を得るようになっているので、
単一の固体レーザ媒質で２次元アレイ状のレーザ光を容
易に得ることができる。
光点からの励起光が二次元的に配置されたマイクロレン
ズに直接入射した後に固体レーザ媒質に直接照射され二
次元アレイ状のレーザ光を得るようになっているので、
単一の固体レーザ媒質で２次元アレイ状のレーザ光を容
易に得ることができる。
【図１】（ａ）はこの発明の一実施例による半導体励起
固体レーザを示す平面構成図、（ｂ）はその側面断面図
である。
固体レーザを示す平面構成図、（ｂ）はその側面断面図
である。
【図２】この発明の他の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図３】この発明の第３の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図４】この発明の第４の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図５】この発明の第５の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図６】この発明の第５の実施例に用いる固体レーザ媒
質の作成方法を説明する図である。
質の作成方法を説明する図である。
【図７】この発明の第６の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図８】この発明の第７の実施例を示す斜視図である。
【図９】この発明の第８の実施例を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）は従来の半導体励起固体レーザを示す
平面図、（ｂ）はその側面断面図である。
平面図、（ｂ）はその側面断面図である。
１１ 半導体レーザ １１ａ〜１１ｄ 発光点 １２ａ〜１２ｄ 励起光 １３ 固体レーザ媒質 １４ａ〜１４ｄ レーザ光 １５ 部分反射ミラー １６ マイクロレンズ １９ 非線形光学素子 ２０ マイクロレンズアレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−247674（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−13847（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−83386（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−241484（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/094
Claims (4)
- 【請求項１】 励起光を発生する半導体レーザと、前記
励起光により励起される固体レーザ媒質と、この固体レ
ーザ媒質を介在して対向する一対の反射鏡を有しレーザ
光を出射させるレーザ共振器とを備えた半導体励起固体
レーザにおいて、前記半導体レーザは、直線上に配設さ
れ前記励起光を発生する複数個の発光点が前記固体レー
ザ媒質に接近して配設され、またそれぞれの発光点に対
応して前記レーザ共振器が配設され、前記発光点からの
前記励起光が前記固体レーザ媒質に直接入射されるよう
になっていることを特徴とする半導体励起固体レーザ。 - 【請求項２】 励起光を発生する半導体レーザと、前記
励起光により励起される固体レーザ媒質と、この固体レ
ーザ媒質を介在して対向する一対の反射鏡を有しレーザ
光を出射させるレーザ共振器とを備えた半導体励起固体
レーザにおいて、前記半導体レーザは、直線上に配設さ
れ前記励起光を発生する複数個の発光点を有し、またそ
れぞれの発光点に対応して前記レーザ共振器が配設さ
れ、さらに前記レーザ共振器内に前記レーザ光の形状を
一定にするマイクロレンズが配設されたことを特徴とす
る半導体励起固体レーザ。 - 【請求項３】 励起光を発生する半導体レーザと、前記
励起光により励起される固体レーザ媒質と、この固体レ
ーザ媒質を介在して対向する一対の反射鏡を有しレーザ
光を出射させるレーザ共振器とを備えた半導体励起固体
レーザにおいて、前記半導体レーザは、直線上に配設さ
れ前記励起光を発生する複数個の発光点を有し、またそ
れぞれの発光点に対応して前記レーザ共振器が配設さ
れ、さらに前記レーザ共振器内に波長変換を行なう非線
形光学素子が配設されたことを特徴とする半導体励起固
体レーザ。 - 【請求項４】 励起光を発生する半導体レーザと、前記
励起光により励起される固体レーザ媒質と、この固体レ
ーザ媒質を介在して対向する一対の反射鏡を有しレーザ
光を出射させるレーザ共振器とを備えた半導体励起固体
レーザにおいて、前記半導体レーザは、二次元的に配設
され前記励起光を発生する複数個の発光点を有し、それ
ぞれの発光点に対応して前記レーザ共振器が配設され、
それぞれの前記発光点からの前記励起光が二次元に配置
されたマイクロレンズアレイに直接入射した後、前記固
体レーザ媒質に直接照射され二次元アレイ状のレーザ光
を得るようになっていることを特徴とする半導体励起固
体レーザ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3283188A JP3053273B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 半導体励起固体レーザ |
| US07/965,716 US5351259A (en) | 1991-10-24 | 1992-10-23 | Semiconductor laser-pumped solid-state laser with plural beam output |
| DE4235891A DE4235891A1 (de) | 1991-10-24 | 1992-10-23 | Festkoerper-laser mit halbleiterlaseranregung |
| GB9222447A GB2261318B (en) | 1991-10-24 | 1992-10-26 | Semiconductor laser pumped solid state laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3283188A JP3053273B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 半導体励起固体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121803A JPH05121803A (ja) | 1993-05-18 |
| JP3053273B2 true JP3053273B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=17662277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3283188A Expired - Lifetime JP3053273B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-29 | 半導体励起固体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053273B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3514981B2 (ja) * | 1998-09-25 | 2004-04-05 | 日本原子力研究所 | 固体レーザーの半導体レーザー（ｌｄ）励起法 |
| WO2002082163A1 (fr) * | 2001-03-30 | 2002-10-17 | Nippon Steel Corporation | Dispositif laser a semi-conducteur et dispositif laser solide utilisant le premier |
| JP2005354007A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Ricoh Co Ltd | 固体レーザー装置 |
| CN100463310C (zh) | 2005-03-30 | 2009-02-18 | 三菱电机株式会社 | 模式控制波导型激光装置 |
| DE102005015148A1 (de) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Laservorrichtung |
| JPWO2007013608A1 (ja) * | 2005-07-28 | 2009-02-12 | パナソニック株式会社 | レーザ光源およびディスプレイ装置 |
| JP2007073552A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-22 | Sony Corp | レーザ光発生装置及び画像生成装置 |
| JP4518018B2 (ja) * | 2005-12-20 | 2010-08-04 | 株式会社デンソー | 多波長レーザ装置 |
| KR100852503B1 (ko) * | 2007-05-04 | 2008-08-18 | 삼성전기주식회사 | 라인 빔 발생기 및 이를 이용한 디스플레이 장치 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP3283188A patent/JP3053273B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05121803A (ja) | 1993-05-18 |
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|---|---|---|---|
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