JP3234259B2 - レーザー装置の製造方法 - Google Patents
レーザー装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光情報処理に使用さ
れるレーザー装置を製造するレーザー装置の製造方法に
関するもので、特に、半導体レーザーにより固体レーザ
ー材料を励起し、発生した光を波長変換材料で例えば２
分の１の波長に変換するタイプの小型軽量のレーザー装
置の製造方法に係る。
れるレーザー装置を製造するレーザー装置の製造方法に
関するもので、特に、半導体レーザーにより固体レーザ
ー材料を励起し、発生した光を波長変換材料で例えば２
分の１の波長に変換するタイプの小型軽量のレーザー装
置の製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】従来から固体レーザーによるレーザー発
振と非線形光学効果による波長変換とを利用して青色か
ら緑色の光を発生させるレーザー光源が開発されてい
る。以下、従来のレーザー光源について説明する。図４
は従来の半導体レーザー励起によるレーザー光源の側面
図を示す。図４において、２１は一面に平面反射ミラー
２２が形成された例えばＮｄドープＹＡＧ（イットリウ
ム・アルミニウム・ガーネット）結晶からなる板状の固
体レーザー材料、２３は例えばＫＴＰ（ＫＴｉＯＰ
Ｏ4 ）結晶からなる板状の波長変換材料、２４は球面反
射ミラーであり、光学ガラス（例えばＢＫ７）等の透明
体２５で保持されている。２６は励起用の半導体レーザ
ー、２７はレーザー光である。
振と非線形光学効果による波長変換とを利用して青色か
ら緑色の光を発生させるレーザー光源が開発されてい
る。以下、従来のレーザー光源について説明する。図４
は従来の半導体レーザー励起によるレーザー光源の側面
図を示す。図４において、２１は一面に平面反射ミラー
２２が形成された例えばＮｄドープＹＡＧ（イットリウ
ム・アルミニウム・ガーネット）結晶からなる板状の固
体レーザー材料、２３は例えばＫＴＰ（ＫＴｉＯＰ
Ｏ4 ）結晶からなる板状の波長変換材料、２４は球面反
射ミラーであり、光学ガラス（例えばＢＫ７）等の透明
体２５で保持されている。２６は励起用の半導体レーザ
ー、２７はレーザー光である。
【０００３】以上のような構成のレーザー光源は、半導
体レーザー２６のレーザー光を固体レーザー材料２１に
照射して固体レーザー材料２１を励起することにより、
平面反射ミラー２２と球面反射ミラー２４の間でレーザ
ー発振させ、波長変換材料２３で波長を半分に変換し
て、緑色のレーザー光２７を発生させる。
体レーザー２６のレーザー光を固体レーザー材料２１に
照射して固体レーザー材料２１を励起することにより、
平面反射ミラー２２と球面反射ミラー２４の間でレーザ
ー発振させ、波長変換材料２３で波長を半分に変換し
て、緑色のレーザー光２７を発生させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例の構成では、平面反射ミラー２２を形成した固体
レーザー材料２１と波長変換材料２３と球面反射ミラー
２４を形成した透明体２５とが別部品として作成されて
おり、この３部品の光学精密調整が不可欠であるため
に、量産化が難しく低コスト化が困難であるという問題
があった。
従来例の構成では、平面反射ミラー２２を形成した固体
レーザー材料２１と波長変換材料２３と球面反射ミラー
２４を形成した透明体２５とが別部品として作成されて
おり、この３部品の光学精密調整が不可欠であるため
に、量産化が難しく低コスト化が困難であるという問題
があった。
【０００５】この発明の目的は、光学精密調整を不要に
することができ、量産化が容易で低コスト化を達成する
ことができるレーザー装置の製造方法を提供することで
ある。
することができ、量産化が容易で低コスト化を達成する
ことができるレーザー装置の製造方法を提供することで
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】 この発明のレーザー装置の製造方法は、一
面に第１の反射ミラーが形成される板状の固体レーザー
材料と一面に第２の反射ミラーが形成される板状の波長
変換材料との少なくとも一方の他面のレーザー発振領域
の外側位置に凹溝を形成し、この凹溝に硬化収縮性接着
剤を充填した後、前記固体レーザー材料および前記波長
変換材料の他面どうしを接触させ、前記硬化収縮性接着
剤を硬化させることを特徴とする。
面に第１の反射ミラーが形成される板状の固体レーザー
材料と一面に第２の反射ミラーが形成される板状の波長
変換材料との少なくとも一方の他面のレーザー発振領域
の外側位置に凹溝を形成し、この凹溝に硬化収縮性接着
剤を充填した後、前記固体レーザー材料および前記波長
変換材料の他面どうしを接触させ、前記硬化収縮性接着
剤を硬化させることを特徴とする。
【０００８】
【作用】この発明によれば、固体レーザー材料の他面お
よび波長変換材料の他面の少なくとも一方のレーザー発
振領域の外側位置に設けた凹溝に硬化収縮性接着剤を充
填しているので、固体レーザー材料と波長変換材料とが
硬化収縮性接着剤の硬化収縮により互いに引き合った状
態に強固に接着一体化され、温度，機械振動などに対し
て安定で信頼性の高いレーザー装置を実現することがで
きる。また、固体レーザー材料と波長変換材料と第１お
よび第２の反射ミラーとが一体化されるので、レーザー
発振させる際の光学精密調整が不要であり、レーザー装
置の量産化が容易で低コスト化を達成することができ
る。
よび波長変換材料の他面の少なくとも一方のレーザー発
振領域の外側位置に設けた凹溝に硬化収縮性接着剤を充
填しているので、固体レーザー材料と波長変換材料とが
硬化収縮性接着剤の硬化収縮により互いに引き合った状
態に強固に接着一体化され、温度，機械振動などに対し
て安定で信頼性の高いレーザー装置を実現することがで
きる。また、固体レーザー材料と波長変換材料と第１お
よび第２の反射ミラーとが一体化されるので、レーザー
発振させる際の光学精密調整が不要であり、レーザー装
置の量産化が容易で低コスト化を達成することができ
る。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は半導体レーザー励起による
レーザー光源の側面図を示す。このレーザー光源の構成
および動作を図１を参照しながら説明する。なお、レー
ザー装置とは、レーザー光源のうち、励起用半導体レー
ザーを除く構成をいう。図１において、１は例えばＮｄ
ドープＹＶＯ4 結晶からなる板状の固体レーザー材料、
２は固体レーザー材料の一面に形成した平面反射ミラ
ー、３は例えばＫＴＰ結晶からなる板状の波長変換材
料、４は波長変換材料の一面に形成した平面反射ミラー
であり、固体レーザー材料１および波長変換材料３の他
面どうしを相互に接触させている。
照しながら説明する。図１は半導体レーザー励起による
レーザー光源の側面図を示す。このレーザー光源の構成
および動作を図１を参照しながら説明する。なお、レー
ザー装置とは、レーザー光源のうち、励起用半導体レー
ザーを除く構成をいう。図１において、１は例えばＮｄ
ドープＹＶＯ4 結晶からなる板状の固体レーザー材料、
２は固体レーザー材料の一面に形成した平面反射ミラ
ー、３は例えばＫＴＰ結晶からなる板状の波長変換材
料、４は波長変換材料の一面に形成した平面反射ミラー
であり、固体レーザー材料１および波長変換材料３の他
面どうしを相互に接触させている。
【００１０】５は固体レーザー材料の他面のレーザー発
振領域の両外側位置に形成した凹溝６に充填した紫外線
硬化型の硬化収縮性接着剤（例えば、スリーボンド社製
の３０５６等）であり、固体レーザー材料１と波長変換
材料３とを接着し、このときに収縮による引張力によっ
て固体レーザー材料１と波長変換材料３とを互いに引き
合った状態に強固に一体化し、固体レーザー材料１と波
長変換材料３の他面どうしを圧接させ、温度，機械振動
などに対して安定化させる。
振領域の両外側位置に形成した凹溝６に充填した紫外線
硬化型の硬化収縮性接着剤（例えば、スリーボンド社製
の３０５６等）であり、固体レーザー材料１と波長変換
材料３とを接着し、このときに収縮による引張力によっ
て固体レーザー材料１と波長変換材料３とを互いに引き
合った状態に強固に一体化し、固体レーザー材料１と波
長変換材料３の他面どうしを圧接させ、温度，機械振動
などに対して安定化させる。
【００１１】７は励起用の半導体レーザー、８はレーザ
ー装置から出射するレーザー光である。以上のように構
成されたレーザー光源について、以下その動作を説明す
る。半導体レーザー７により励起された固体レーザー材
料１は、平面反射ミラー２，４の間でレーザー発振（波
長１０６４ｎｍ）し、その光は波長変換材料３で１／２
に波長変換され、波長５３２ｎｍの緑色のレーザー光８
が発生する。
ー装置から出射するレーザー光である。以上のように構
成されたレーザー光源について、以下その動作を説明す
る。半導体レーザー７により励起された固体レーザー材
料１は、平面反射ミラー２，４の間でレーザー発振（波
長１０６４ｎｍ）し、その光は波長変換材料３で１／２
に波長変換され、波長５３２ｎｍの緑色のレーザー光８
が発生する。
【００１２】固体レーザー材料１であるＮｄドープＹＶ
Ｏ4 および波長変換材料３であるＫＴＰの屈折率は、各
々1.９７，1.８７であって異なる値であるために、接合
面において0.５％程度の反射が生ずる。このために、固
体レーザー材料１および波長変換材料３の接合面９は平
面反射ミラー２，４の反射面に対し例えば３度傾斜を付
けることによりレーザー発振への不要反射の影響を除去
している。
Ｏ4 および波長変換材料３であるＫＴＰの屈折率は、各
々1.９７，1.８７であって異なる値であるために、接合
面において0.５％程度の反射が生ずる。このために、固
体レーザー材料１および波長変換材料３の接合面９は平
面反射ミラー２，４の反射面に対し例えば３度傾斜を付
けることによりレーザー発振への不要反射の影響を除去
している。
【００１３】
【００１４】 図２はこの発明のレーザー装置の製造方法
の一実施例を示す工程順断面図である。以下、図２を参
照しながらレーザー装置の製造方法を説明する。
の一実施例を示す工程順断面図である。以下、図２を参
照しながらレーザー装置の製造方法を説明する。
【００１５】まず図２（ａ）に示すように、凹溝６が形
成された固体レーザー材料１に紫外線硬化型の硬化収縮
性接着剤５を塗布する。この後図２（ｂ）に示すよう
に、波長変換材料３を圧着し、不要な硬化収縮性接着剤
５を除き、つぎに紫外線１０を照射することにより凹溝
６内の硬化収縮性接着剤５を硬化反応させると、図２
（ｃ）に示す状態となる。その後、接着した固体レーザ
ー材料１および波長変換材料３に平面反射ミラー２，４
がそれぞれ形成されてレーザー装置となる。この実施例
のレーザー装置の製造方法によれば、固体レーザー材料
１と波長変換材料３とが硬化収縮性接着剤５の紫外線照
射による硬化収縮により互いに引き合った状態に強固に
接着一体化され、温度，機械振動などに対して安定で信
頼性を高めることができる。 また、固体レーザー材料１
と波長変換材料３と反射ミラー２，４とが一体化される
ので、レーザー発振させる際の光学精密調整が不要であ
り、量産化が容易で低コスト化を達成することができ
る。 また、固体レーザー材料１と波長変換材料３と平面
反射ミラー２，４とが一体化されるので、固体レーザー
材料，波長変換材料および反射ミラーが別体である場合
に比べてレーザー装置の小型化を図ることができる。
成された固体レーザー材料１に紫外線硬化型の硬化収縮
性接着剤５を塗布する。この後図２（ｂ）に示すよう
に、波長変換材料３を圧着し、不要な硬化収縮性接着剤
５を除き、つぎに紫外線１０を照射することにより凹溝
６内の硬化収縮性接着剤５を硬化反応させると、図２
（ｃ）に示す状態となる。その後、接着した固体レーザ
ー材料１および波長変換材料３に平面反射ミラー２，４
がそれぞれ形成されてレーザー装置となる。この実施例
のレーザー装置の製造方法によれば、固体レーザー材料
１と波長変換材料３とが硬化収縮性接着剤５の紫外線照
射による硬化収縮により互いに引き合った状態に強固に
接着一体化され、温度，機械振動などに対して安定で信
頼性を高めることができる。 また、固体レーザー材料１
と波長変換材料３と反射ミラー２，４とが一体化される
ので、レーザー発振させる際の光学精密調整が不要であ
り、量産化が容易で低コスト化を達成することができ
る。 また、固体レーザー材料１と波長変換材料３と平面
反射ミラー２，４とが一体化されるので、固体レーザー
材料，波長変換材料および反射ミラーが別体である場合
に比べてレーザー装置の小型化を図ることができる。
【００１６】図３はこの発明のレーザー装置の製造方法
の他の実施例を示す工程順断面図である。この図３は、
複数のレーザー装置を同時に作成できることを示すもの
である。この製造方法では、図３（ａ）に示すように、
長尺の板状の固体レーザー材料１に対し、0.２ｍｍから
0.５ｍｍの間隔で長手方向に複数個の凹溝６を形成し、
この長尺の固体レーザー材料１と同じく長尺の波長変換
材料３とを硬化収縮型接着剤５によって接着一体化し、
接着一体化した固体レーザー材料１および波長変換材料
３を結晶切断器（図示せず）により破線１１の位置で切
断することにより、図３（ｂ）に示すように、複数個の
レーザー装置を同時に得る。
の他の実施例を示す工程順断面図である。この図３は、
複数のレーザー装置を同時に作成できることを示すもの
である。この製造方法では、図３（ａ）に示すように、
長尺の板状の固体レーザー材料１に対し、0.２ｍｍから
0.５ｍｍの間隔で長手方向に複数個の凹溝６を形成し、
この長尺の固体レーザー材料１と同じく長尺の波長変換
材料３とを硬化収縮型接着剤５によって接着一体化し、
接着一体化した固体レーザー材料１および波長変換材料
３を結晶切断器（図示せず）により破線１１の位置で切
断することにより、図３（ｂ）に示すように、複数個の
レーザー装置を同時に得る。
【００１７】この実施例の製造方法によれば、複数のレ
ーザー装置を同時に作製可能であり、従来方法では実現
が困難である量産プロセスによる低コスト化が可能であ
る。なお、上記実施例では、固体レーザー材料１とし
て、ＮｄドープＹＶＯ4 結晶を用いたが、これに代え
て、ＮｄドープＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガー
ネット）結晶，ＮｄドープＹＬＦ〔ＹＬｉＦ4 （イット
リウムリチウムフロライド）〕結晶、ＮＹＡＢ〔Ｎｄx
Ｙ1-x Ａｌ3 （ＢＯ3 ）4 ，ｘ＝0.01〜0.05（ネオジウ
ムイットリウムアルミボレイト）〕結晶を使用してもよ
い。また、上記実施例では、波長変換材料３として、Ｋ
ＴＰ結晶を用いたが、これに代えて、ＫＮｂＯ3 結晶、
ＮＹＡＢ結晶、ＢＢＯ〔β−ＢａＢ2 Ｏ4 （ベータ−バ
リウムボレイト）〕結晶、ＬＢＯ〔ＬｉＢ3 Ｏ5 （リチ
ウムボレイト）〕結晶を用いてもよい。
ーザー装置を同時に作製可能であり、従来方法では実現
が困難である量産プロセスによる低コスト化が可能であ
る。なお、上記実施例では、固体レーザー材料１とし
て、ＮｄドープＹＶＯ4 結晶を用いたが、これに代え
て、ＮｄドープＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガー
ネット）結晶，ＮｄドープＹＬＦ〔ＹＬｉＦ4 （イット
リウムリチウムフロライド）〕結晶、ＮＹＡＢ〔Ｎｄx
Ｙ1-x Ａｌ3 （ＢＯ3 ）4 ，ｘ＝0.01〜0.05（ネオジウ
ムイットリウムアルミボレイト）〕結晶を使用してもよ
い。また、上記実施例では、波長変換材料３として、Ｋ
ＴＰ結晶を用いたが、これに代えて、ＫＮｂＯ3 結晶、
ＮＹＡＢ結晶、ＢＢＯ〔β−ＢａＢ2 Ｏ4 （ベータ−バ
リウムボレイト）〕結晶、ＬＢＯ〔ＬｉＢ3 Ｏ5 （リチ
ウムボレイト）〕結晶を用いてもよい。
【００１８】また、上記実施例では、凹溝６を固体レー
ザー材料１の他面に形成したが、もちろん波長変換材料
３の他面に形成してもよく、さらにその両方に形成して
もよい。また、上記実施例では、レーザー発振への不要
反射の影響を除去するために、固体レーザー材料１と波
長変換材料３の接合面は、反射ミラー２，４の反射面に
対して３度傾斜させていたが、この角度には限らない。
この傾斜角度は１度ないし１０度程度の範囲に設定する
のが好ましい。これは、１度より小さいと不要反射の影
響を十分に除去できず、また１０度より大きいとレーザ
ー発振が困難になるからである。
ザー材料１の他面に形成したが、もちろん波長変換材料
３の他面に形成してもよく、さらにその両方に形成して
もよい。また、上記実施例では、レーザー発振への不要
反射の影響を除去するために、固体レーザー材料１と波
長変換材料３の接合面は、反射ミラー２，４の反射面に
対して３度傾斜させていたが、この角度には限らない。
この傾斜角度は１度ないし１０度程度の範囲に設定する
のが好ましい。これは、１度より小さいと不要反射の影
響を十分に除去できず、また１０度より大きいとレーザ
ー発振が困難になるからである。
【００１９】
【発明の効果】この発明のレーザー装置の製造方法によ
れば、固体レーザー材料と波長変換材料とが硬化収縮性
接着剤の硬化収縮により互いに引き合った状態に強固に
接着一体化され、温度，機械振動などに対して安定で信
頼性の高いレーザー装置を実現することができる。ま
た、固体レーザー材料と波長変換材料と第１および第２
の反射ミラーとが一体化されるので、レーザー発振させ
る際の光学精密調整が不要であり、レーザー装置の量産
化が容易で低コスト化を達成することができる。
れば、固体レーザー材料と波長変換材料とが硬化収縮性
接着剤の硬化収縮により互いに引き合った状態に強固に
接着一体化され、温度，機械振動などに対して安定で信
頼性の高いレーザー装置を実現することができる。ま
た、固体レーザー材料と波長変換材料と第１および第２
の反射ミラーとが一体化されるので、レーザー発振させ
る際の光学精密調整が不要であり、レーザー装置の量産
化が容易で低コスト化を達成することができる。
【００２０】また、固体レーザー材料と波長変換材料と
第１および第２の反射ミラーとが一体化されるので、固
体レーザー材料，波長変換材料および反射ミラーが別体
である場合に比べてレーザー装置の小型化を図ることが
できる。
第１および第２の反射ミラーとが一体化されるので、固
体レーザー材料，波長変換材料および反射ミラーが別体
である場合に比べてレーザー装置の小型化を図ることが
できる。
【図１】この発明の一実施例のレーザー装置の構成を示
す概略側面図である。
す概略側面図である。
【図２】図１のレーザー装置の製造方法を示す工程順側
面図である。
面図である。
【図３】図１のレーザー装置の製造方法を示す工程順側
面図である。
面図である。
【図４】従来例のレーザー装置の構成例を示す側面図で
ある。
ある。
１ 固体レーザー材料 ２ 平面反射ミラー ３ 波長変換材料 ４ 平面反射ミラー ５ 硬化収縮性接着剤 ６ 凹溝 ７ 半導体レーザー ９ 接合面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−311076（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−320078（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−256383（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−82683（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−43316（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−166301（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭43−6576（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/108 - 3/109 G02F 1/37 H01S 3/08
Claims (1)
- 【請求項１】 一面に第１の反射ミラーが形成される板
状の固体レーザー材料と一面に第２の反射ミラーが形成
される板状の波長変換材料との少なくとも一方の他面の
レーザー発振領域の外側位置に凹溝を形成し、この凹溝
に硬化収縮性接着剤を充填した後、前記固体レーザー材
料および前記波長変換材料の他面どうしを接触させ、前
記硬化収縮性接着剤を硬化させることを特徴とするレー
ザー装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28888791A JP3234259B2 (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | レーザー装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28888791A JP3234259B2 (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | レーザー装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129699A JPH05129699A (ja) | 1993-05-25 |
| JP3234259B2 true JP3234259B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=17736063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28888791A Expired - Fee Related JP3234259B2 (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | レーザー装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3234259B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4099573B2 (ja) * | 2002-06-26 | 2008-06-11 | ソニー株式会社 | 光学素子、光出射装置及び光学素子の製造方法 |
| JP2010032568A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Shimadzu Corp | 光学素子および光学素子の製造方法 |
| WO2011074215A1 (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | パナソニック株式会社 | 波長変換レーザ光源、光学素子及び画像表示装置 |
-
1991
- 1991-11-05 JP JP28888791A patent/JP3234259B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05129699A (ja) | 1993-05-25 |
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