JP3398980B2 - Laser light generator - Google Patents

Laser light generator

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JP3398980B2
JP3398980B2 JP22167792A JP22167792A JP3398980B2 JP 3398980 B2 JP3398980 B2 JP 3398980B2 JP 22167792 A JP22167792 A JP 22167792A JP 22167792 A JP22167792 A JP 22167792A JP 3398980 B2 JP3398980 B2 JP 3398980B2
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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、レーザ光発生装置、特
に半導体レーザを励起光源として固体レーザ共振器内に
入射してレーザ光を発生させるレーザ光発生装置に係わ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser light generator, and more particularly to a laser light generator for generating a laser light by making a semiconductor laser enter a solid-state laser resonator as an excitation light source.

【0002】[0002]

【従来の技術】共振器内部の高いパワー密度を利用して
効率良く波長変換を行うことが提案されている。例え
ば、外部共振型のSHG(第2高調波発生)や、レーザ
共振器内部の非線形光学結晶素子によるSHG等が試み
られている。
2. Description of the Related Art It has been proposed to efficiently perform wavelength conversion by utilizing a high power density inside a resonator. For example, an external resonance type SHG (second harmonic generation), an SHG using a nonlinear optical crystal element inside a laser resonator, and the like have been tried.

【0003】レーザ共振器内第2高調波発生タイプの例
としては、共振器を構成する少なくとも1対の反射鏡の
間にレーザ媒質及び非線形光学結晶素子を配置したもの
が知られている。このタイプのレーザ光発生装置の場合
には、共振器内部の非線形光学結晶素子において、基本
波レーザ光に対して第2高調波レーザ光を位相整合させ
ることにより、効率良く第2高調波レーザ光を取り出す
ことができる。
As an example of the second harmonic generation type in the laser resonator, there is known one in which a laser medium and a nonlinear optical crystal element are arranged between at least one pair of reflecting mirrors constituting the resonator. In the case of this type of laser light generator, the nonlinear optical crystal element in the resonator is arranged so that the second harmonic laser light is phase-matched with the fundamental laser light, so that the second harmonic laser light is efficiently generated. Can be taken out.

【0004】上記位相整合を実現する方法としては、基
本波レーザ光及び第2高調波レーザ光間にタイプI又は
タイプIIの位相整合条件を成り立たせるようにする。す
なわち、タイプIの位相整合は、基本波レーザ光の常光
線を利用して、同一方向に偏光した2つの光子から周波
数が2倍の1つの光子を作るような現象を生じさせるこ
とを原理とするものである。これに対して、タイプIIの
位相整合は、互いに直交する2つの基本波固有偏光を非
線形光学結晶素子に入射することにより、2つの固有偏
光についてそれぞれ位相整合条件を成り立たせるように
するもので、基本波レーザ光は非線形光学結晶素子の内
部において常光線及び異常光線に分かれて第2高調波レ
ーザ光の異常光線に対して位相整合を生じる。
As a method of realizing the above phase matching, a type I or type II phase matching condition is established between the fundamental laser light and the second harmonic laser light. In other words, the principle of type I phase matching is to use the ordinary ray of the fundamental laser light to generate a phenomenon in which two photons polarized in the same direction produce one photon having a frequency doubled. To do. On the other hand, type II phase matching is to make two fundamental polarizations that are orthogonal to each other enter a nonlinear optical crystal element so that the phase matching conditions can be established for each of the two polarizations. The fundamental wave laser light is divided into an ordinary ray and an extraordinary ray inside the nonlinear optical crystal element to cause phase matching with the extraordinary ray of the second harmonic laser light.

【0005】ところが、タイプIIの位相整合条件を用い
て第2高調波レーザ光を発生させようとする場合、基本
波レーザ光が非線形光学結晶素子を繰り返し通る毎に基
本波レーザ光の固有偏光の位相が変化するため、第2高
調波レーザ光の発生を安定に継続し得なくなる虞れがあ
る。
However, when the second harmonic laser light is to be generated using the type II phase matching condition, the intrinsic polarization of the fundamental laser light is changed every time the fundamental laser light repeatedly passes through the nonlinear optical crystal element. Since the phase changes, the generation of the second harmonic laser light may not be stably continued.

【0006】すなわち、レーザ媒質において発生された
基本波レーザ光が共振動作によって非線形光学結晶素子
を繰り返し通過する毎に、直交する固有振動(すなわち
p波成分及びs波成分)の位相がそれぞれずれてゆく
と、共振器の各部において基本波レーザ光が効率良く互
いに強め合うような定常状態が得られなくなることによ
り、強い共振状態(強い定在波)を形成できなくなり、
結果として基本波レーザ光の第2高調波レーザ光への変
換効率が劣化すると共に、第2高調波レーザ光にノイズ
を生じさせる虞れがある。
That is, every time the fundamental laser light generated in the laser medium repeatedly passes through the nonlinear optical crystal element due to the resonance operation, the phases of orthogonal natural vibrations (that is, p-wave component and s-wave component) are shifted. Then, in each part of the resonator, it becomes impossible to obtain a steady state in which the fundamental wave laser lights efficiently reinforce each other, so that a strong resonance state (strong standing wave) cannot be formed.
As a result, the conversion efficiency of the fundamental wave laser light into the second harmonic laser light may be deteriorated, and noise may be generated in the second harmonic laser light.

【0007】そこで、本件出願人は、特開平1−220
879号公報において、非線形光学結晶素子によって第
2高調波レーザ光を発生するようになされたレーザ光源
において、基本波レーザ光の共振光路中に、1/4波長
板等の複屈折性素子を挿入することにより、出力レーザ
光として出射する第2高調波レーザ光を安定させるよう
にしたレーザ光源を提案している。
Therefore, the applicant of the present application filed Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-220.
In Japanese Patent Publication No. 879, in a laser light source configured to generate a second harmonic laser beam by a non-linear optical crystal element, a birefringent element such as a quarter-wave plate is inserted in the resonance optical path of a fundamental wave laser beam. By doing so, a laser light source is proposed which stabilizes the second harmonic laser light emitted as the output laser light.

【0008】この複屈折性素子の1/4波長板を用いた
レーザ光発生装置の一例をその概略構成図を示す図5を
参照して説明する。この場合、励起光源の半導体レーザ
1と、この半導体レーザ1からのレーザ光による励起に
よって発光する固体レーザ媒質2例えばYAGと、この
固体レーザ媒質2からの発光を基本波光として例えば光
第2高調波を発生するKTP(KTiOPO4)等の非線
形光学結晶素子3とを設け、これら固体レーザ媒質2と
非線形光学結晶素子3の前後に位置して反射手段4及び
5が設けられてこれら間にレーザ共振器6が構成され
る。
An example of a laser beam generator using the quarter-wave plate of the birefringent element will be described with reference to FIG. 5, which is a schematic block diagram thereof. In this case, a semiconductor laser 1 as an excitation light source, a solid-state laser medium 2 such as YAG that emits light when excited by laser light from the semiconductor laser 1, and the emission from the solid-state laser medium 2 as a fundamental wave light such as an optical second harmonic wave. A non-linear optical crystal element 3 such as KTP (KTiOPO 4 ) for generating a laser beam is provided, and reflecting means 4 and 5 are provided before and after the solid-state laser medium 2 and the non-linear optical crystal element 3, respectively, and a laser resonance is provided therebetween. The container 6 is configured.

【0009】そして、レーザ共振器6内に例えば水晶板
より成る1/4波長板(QWP)7すなわち複屈折性素
子が配置される。
A quarter-wave plate (QWP) 7 made of, for example, a quartz plate, that is, a birefringent element is arranged in the laser resonator 6.

【0010】8は半導体レーザ1のレーザ光を共振器6
内の固体レーザ媒質2に集光入射させる集光レンズ系で
ある。
Reference numeral 8 designates a laser beam of the semiconductor laser 1 as a resonator 6
It is a condenser lens system for converging and entering the solid-state laser medium 2 inside.

【0011】図示の例では、QWP7の、励起光源の半
導体レーザ1からのレーザ光すなわち励起光の入射側の
面に、このレーザ光の波長、例えば810nmに対して
は無反射を示し、固体レーザ媒質2からの発光レーザ
光、すなわち非線形光学結晶素子3に対する基本波の例
えば1064nmに対しては高い反射を示すコーティン
グによる反射手段4を構成し、非線形光学結晶素子3の
基本波入射側とは反対側の面に基本波に対して高い反射
率を示し、非線形光学結晶素子3から発生する例えば第
2高調波に対しては高い透過率を示すコーティングによ
る反射手段5を構成した場合である。
In the illustrated example, the surface of the QWP 7 on the incident side of the laser light from the semiconductor laser 1 of the excitation light source, that is, the excitation light, shows no reflection at the wavelength of the laser light, for example, 810 nm, and is a solid-state laser. The light emitting laser light from the medium 2, that is, the reflection means 4 made of a coating that exhibits high reflection of the fundamental wave to the nonlinear optical crystal element 3, for example, 1064 nm, is formed, and is opposite to the fundamental wave incident side of the nonlinear optical crystal element 3. This is a case where the reflecting means 5 is formed on the surface on the side thereof, which has a high reflectance with respect to the fundamental wave and a high transmittance with respect to, for example, the second harmonic generated from the nonlinear optical crystal element 3.

【0012】このような構成によれば、半導体レーザ1
からのレーザ光が固体レーザ媒質2に入射されることに
よって例えば上述の1064nmの、非線形光学結晶素
子3の基本波となるレーザ光が発光し、これが非線形光
学結晶素子3に入射するが、この基本波となるレーザ光
は、両反射手段4及び5によって反射されることからこ
れら間を往復して共振動作することになる。
According to such a configuration, the semiconductor laser 1
When the laser light from is incident on the solid-state laser medium 2, the laser light of 1064 nm, which is the fundamental wave of the nonlinear optical crystal element 3, is emitted, and is incident on the nonlinear optical crystal element 3. Since the laser light that becomes a wave is reflected by both reflecting means 4 and 5, it reciprocates between them and resonates.

【0013】1/4波長板は、光の伝播方向に垂直な内
面において、図6に示すように、異常光方向屈折率n
e(3)の方向が、非線形光学結晶素子3の異常光方向屈折
率ne( 3)の方向に対して所定の方位角θ、例えばθ=4
5°だけ傾くような光軸位置に設定される。
As shown in FIG. 6, the quarter wave plate has an index of refraction n in the extraordinary light direction on the inner surface perpendicular to the light propagation direction.
Direction of e (3) is a predetermined azimuthal angle relative to the direction of the nonlinear optical crystal element 3 of the extraordinary light direction refractive index n e (3) theta, e.g. theta = 4
The optical axis position is set so as to be inclined by 5 °.

【0014】以上の構成において、基本波レーザ光は共
振光路を通って非線形光学結晶素子3を通過する際に第
2高調レーザ光を発生させ、この第2高調波レーザ光が
手段5を通過して、出力レーザ光Lとして送出される。
In the above structure, when the fundamental wave laser light passes through the resonance optical path and passes through the nonlinear optical crystal element 3, second harmonic laser light is generated, and the second harmonic laser light passes through the means 5. Then, the output laser light L is transmitted.

【0015】この状態において、基本波レーザ光を形成
する各光線は、非線形光学結晶素子3に対して方位角θ
=45°だけ傾いた方位に設定された複屈折性素子(す
なわち基本波の1/4波長)QWP7を通ることによ
り、共振器6の各部におけるレーザ光のパワーは所定の
レベルに安定化される。これは、レーザ媒質2で発生し
た基本波レーザ光を非線形光学結晶素子3を通過するよ
うに共振動作させてタイプIIの第2高調波レーザ光を発
生させる際に、基本波レーザ光の互いに直交する2つの
固有偏光モード間の和周波発生によるカップリングをQ
WP7により抑制することにより、発振を安定化させる
ものである。
In this state, each light beam forming the fundamental wave laser light has an azimuth angle θ with respect to the nonlinear optical crystal element 3.
By passing through the birefringent element (that is, the quarter wavelength of the fundamental wave) QWP7 set in the direction inclined by = 45 °, the power of the laser light in each part of the resonator 6 is stabilized to a predetermined level. . This is because, when the fundamental wave laser light generated in the laser medium 2 is resonated so as to pass through the nonlinear optical crystal element 3 to generate the type II second harmonic laser light, the fundamental wave laser light is orthogonal to each other. The coupling due to the sum frequency generation between the two intrinsic polarization modes
The oscillation is stabilized by suppressing it by WP7.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような構
成によるレーザ光発生装置においては、励起光源として
の半導体レーザへの戻り光が問題となる。
However, in the laser light generator having such a structure, the return light to the semiconductor laser as the excitation light source becomes a problem.

【0017】すなわち、図5に示したレーザ光発生装置
においては、QWP7に入射する励起光源としての半導
体レーザ1からのレーザ光は、その半導体レーザ1側の
面においては、このレーザ光の波長に対して無反射コー
トがなされていることから、ここにおいては、ほとんど
反射れることがないが、QWP7のこの面とは反対側の
面7sで反射されて半導体レーザ1への戻り光ノイズと
なる。
That is, in the laser light generator shown in FIG. 5, the laser light from the semiconductor laser 1 as the excitation light source that is incident on the QWP 7 has the wavelength of this laser light on the surface on the semiconductor laser 1 side. On the other hand, since the anti-reflection coating is applied, the light is hardly reflected here, but it is reflected by the surface 7s of the QWP 7 opposite to this surface and becomes a return light noise to the semiconductor laser 1.

【0018】このノイズは、半導体レーザの出射光と戻
り光との位相関係が要因であり、これら2光の偏光が直
交する場合抑制できることが知られている。
It is known that this noise is caused by the phase relationship between the emitted light of the semiconductor laser and the returned light, and can be suppressed when the polarizations of these two lights are orthogonal to each other.

【0019】上述の構成では、半導体レーザ1からのレ
ーザ光がQWP7の面7sで反射して半導体レーザ1に
戻る過程でQWP7内を往復することになるが、これに
よって戻り光ノイズを回避することはできない。
In the above configuration, the laser light from the semiconductor laser 1 is reciprocated in the QWP 7 in the process of being reflected by the surface 7s of the QWP 7 and returning to the semiconductor laser 1. By this, the returning light noise can be avoided. I can't.

【0020】すなわち、励起光源としての半導体レーザ
1は、例えば水平直線偏光で発振しているが、QWP7
は例えば上述したように、固体レーザ媒質2の発光波長
の1064nmに対する1/4波長板であり、しかもこ
のQWP7を構成する水晶の固有偏光と励起半導体レー
ザ光の偏光方向が異なっているため、反射光の位相の遅
れは、π/2とはならず、半導体レーザ1には楕円偏光
となって戻ることから半導体レーザ1からの出射光と反
射光の2波が干渉し半導体レーザのノイズが増大する。
That is, the semiconductor laser 1 as the excitation light source oscillates with, for example, horizontal linearly polarized light.
Is a quarter wavelength plate for the emission wavelength of the solid-state laser medium 2 of 1064 nm as described above, and since the intrinsic polarization of the crystal forming the QWP 7 and the polarization direction of the pumping semiconductor laser light are different, The phase delay of the light does not become π / 2 and returns to the semiconductor laser 1 as elliptically polarized light. Therefore, the two waves of the emitted light from the semiconductor laser 1 and the reflected light interfere with each other and the noise of the semiconductor laser increases. To do.

【0021】本発明は、このような励起光源としての半
導体レーザにおける戻り光ノイズの問題の解決をはか
る。
The present invention solves the problem of return light noise in a semiconductor laser as such a pumping light source.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、励起光源の半
導体レーザと、この半導体レーザからのレーザ光による
励起によって発光する固体レーザ媒質と、固定レーザ媒
質の前後に位置してレーザ共振器を構成する反射手段と
を有し、レーザ共振器内に複屈折性素子が配されて成る
レーザ光発生装置にあって、レーザ共振器と半導体レー
ザとの間に、この半導体レーザ内へ戻る戻り光の偏光方
向が、半導体レーザから発射されるレーザ光の偏光方向
と直交するように、戻り光の位相遅延量を調整する戻り
光用波長板を設ける構成とする。
According to the present invention, a semiconductor laser as an excitation light source, a solid-state laser medium that emits light when excited by laser light from the semiconductor laser, and a laser resonator positioned before and after a fixed laser medium are provided. In a laser light generator having a reflecting means constituting the laser resonator and a birefringent element arranged in the laser resonator, return light returning to the inside of the semiconductor laser between the laser resonator and the semiconductor laser. The return light wave plate for adjusting the amount of phase delay of the return light is provided so that the polarization direction of is orthogonal to the polarization direction of the laser light emitted from the semiconductor laser.

【0023】また本発明は、この構成において、レーザ
共振器内に非線形光学結晶素子が配置された構成とす
る。
According to the present invention, in this structure, the nonlinear optical crystal element is arranged in the laser resonator.

【0024】更に、本発明は、上述の各構成において、
戻り光用波長板の両面に、半導体レーザからのレーザ光
に対する無反射コートが施されて成る構成とする。
Furthermore, the present invention provides each of the above-mentioned configurations,
The wavelength plate for return light has both surfaces coated with a non-reflective coating for the laser light from the semiconductor laser.

【0025】更にまた、本発明は、上述の各構成におい
て、戻り光用波長板の主軸を、レーザ共振器内の複屈折
性素子の結晶の主軸と一致させる構成とする。
Furthermore, in the present invention, the principal axis of the return light wave plate is made to coincide with the principal axis of the crystal of the birefringent element in the laser resonator.

【0026】また本発明は、上述の各構成において、戻
り光用波長板の、半導体レーザ側の面を、光軸に対して
直交する面から傾けられた構成とする。
Further, in the present invention, in each of the above-mentioned configurations, the surface of the return light wavelength plate on the semiconductor laser side is inclined from the surface orthogonal to the optical axis.

【0027】[0027]

【0028】[0028]

【作用】本発明では、半導体レーザとレーザ共振器との
間に所要の位相遅延量を有する戻り光用波長板を設けた
ことによって、半導体レーザの出射光と戻り光の各偏光
を直交させることができて、両光の干渉を回避でき半導
体レーザ光の戻り光ノイズを回避ないしは改善できる。
According to the present invention, by providing the return light wave plate having a required phase delay amount between the semiconductor laser and the laser resonator, the emitted light of the semiconductor laser and the polarized light of the return light are made orthogonal to each other. Therefore, the interference of both lights can be avoided, and the return light noise of the semiconductor laser light can be avoided or improved.

【0029】[0029]

【実施例】図1を参照して、半導体レーザを励起光源と
する固体レーザからのレーザ光を基本波とし非線形光学
結晶素子によるSHG(光第2高調波発生素子)から第
2高調波レーザ光を発生させるレーザ光発生装置(以下
SHGレーザという)の一実施例を説明する。
EXAMPLE Referring to FIG. 1, a laser beam from a solid-state laser having a semiconductor laser as an excitation light source is used as a fundamental wave and an SHG (optical second harmonic generation device) by a non-linear optical crystal element to a second harmonic laser beam. An embodiment of a laser light generator (hereinafter referred to as SHG laser) for generating a laser beam will be described.

【0030】この場合、図5で説明したように、励起光
源の半導体レーザ1と、この半導体レーザ1からのレー
ザ光による励起によって発光する固体レーザ媒質2例え
ばYAGと、この固体レーザ媒質2からの発光を基本波
光として例えば光第2高調波を発生するKTP(KTi
OPO4)等の非線形光学結晶素子3とを設け、これら固
体レーザ媒質2と非線形光学結晶素子3の前後に位置し
て反射手段4及び5を設けてこれら間にレーザ共振器6
を構成する。
In this case, as described with reference to FIG. 5, the semiconductor laser 1 as the pumping light source, the solid laser medium 2 such as YAG which emits light by the pumping by the laser light from the semiconductor laser 1, and the solid laser medium 2 For example, KTP (KTi) that generates the second harmonic of light using the emitted light as the fundamental wave light
A non-linear optical crystal element 3 such as OPO 4 ) is provided, and reflecting means 4 and 5 are provided before and after the solid-state laser medium 2 and the non-linear optical crystal element 3, and a laser resonator 6 is provided between them.
Make up.

【0031】レーザ共振器6内には例えば水晶板より成
る1/4波長板(QWP)7すなわち複屈折性素子が配
置される。
In the laser resonator 6, a quarter wave plate (QWP) 7 made of, for example, a quartz plate, that is, a birefringent element is arranged.

【0032】8は半導体レーザ1のレーザ光を共振器6
内の固体レーザ媒質2に集光入射させる集光レンズ系で
ある。
Reference numeral 8 is a resonator 6 for the laser light of the semiconductor laser 1.
It is a condenser lens system for converging and entering the solid-state laser medium 2 inside.

【0033】反射手段4は、QWP7の、励起光源の半
導体レーザ1からのレーザ光すなわち励起光の入射側の
面に、このレーザ光の波長、例えば810nmに対して
は無反射を示し、固体レーザ媒質2からの発光レーザ
光、すなわち非線形光学結晶素子3に対する基本波の例
えば1064nmに対しては高い反射を示すコーティン
グを行って構成する。
The reflecting means 4 is non-reflective with respect to the wavelength of this laser light, for example, 810 nm, on the surface of the QWP 7 on the incident side of the laser light from the semiconductor laser 1 of the excitation light source, that is, the excitation light, and is a solid-state laser. The emission laser light from the medium 2, that is, the fundamental wave to the nonlinear optical crystal element 3, for example, is coated with a coating showing high reflection with respect to 1064 nm.

【0034】また、他方の反射手段5は、非線形光学結
晶素子3の基本波入射側とは反対側の面に基本波に対し
て高い反射率を示し、非線形光学結晶素子3から発生す
る例えば第2高調波に対しては高い透過率を示すコーテ
ィングを行って構成する。
The other reflecting means 5 has a high reflectance for the fundamental wave on the surface of the nonlinear optical crystal element 3 opposite to the fundamental wave incident side, and is generated from the nonlinear optical crystal element 3, for example. It is constructed by coating with a high transmittance for the second harmonic.

【0035】更に、特に本発明においては、励起光源と
しての半導体レーザ1と共振器6との間に、所要の位相
遅延量を有する戻り光用波長板11を配置する。
Further, particularly in the present invention, a return light wave plate 11 having a required phase delay amount is arranged between the semiconductor laser 1 as a pumping light source and the resonator 6.

【0036】図示の例では、戻り光用波長板11を半導
体レーザ1と集光レンズ系8との間に配置した場合であ
るが、この配置位置に限られるものではない。
In the illustrated example, the return light wavelength plate 11 is arranged between the semiconductor laser 1 and the condenser lens system 8, but the arrangement is not limited to this arrangement position.

【0037】またこの戻り光用波長板11の両面11a
及び11bは半導体レーザ1のレーザ光に対して無反射
コートを施してこれより半導体レーザ1への戻り光の発
生を回避する。
Both sides 11a of the return light wave plate 11 are also provided.
And 11b apply a non-reflective coating to the laser light of the semiconductor laser 1 to avoid generation of return light to the semiconductor laser 1.

【0038】更に、この戻り光用波長板11からの半導
体レーザ1への戻り光の発生をより完全に回避するため
に、戻り光用波長板11の、半導体レーザ1側の面11
aを0.5度程度傾ける。
Furthermore, in order to more completely avoid the generation of return light from the return light wave plate 11 to the semiconductor laser 1, the surface 11 of the return light wave plate 11 on the semiconductor laser 1 side.
Tilt a about 0.5 degrees.

【0039】また、この戻り光用波長板11の位相遅延
量は、QWP7の励起光源の半導体レーザ1からのレー
ザ光の入射側とは反対側の面7sからの反射戻り光の偏
光方向が半導体レーザ1からの発振レーザ光に対して直
交させる位相遅延量とする。
The phase delay amount of the return light wave plate 11 is such that the polarization direction of the reflected return light from the surface 7s opposite to the incident side of the laser light from the semiconductor laser 1 of the pumping light source of the QWP 7 is semiconductor. The phase delay amount is orthogonal to the oscillation laser beam from the laser 1.

【0040】具体的には、戻り光用波長板11として例
えば中心での厚さが0.5mm程度の水晶の単板によっ
て構成する。この場合、セルマイヤー(Sellmei
r)の方程式によりその厚さと切り出し角を決定し、戻
り光用波長板11の位相遅延量を決定する。
Specifically, the return light wave plate 11 is formed of, for example, a single crystal plate having a thickness of about 0.5 mm at the center. In this case, Sellmei
The thickness and the cutting angle are determined by the equation of r), and the phase delay amount of the return light wave plate 11 is determined.

【0041】図2は、水晶の厚さと位相遅延量の関係を
示したもので、この場合、そのc軸に対する切り出し角
を16.2°とした場合である。
FIG. 2 shows the relationship between the thickness of the crystal and the amount of phase delay. In this case, the cutting angle with respect to the c-axis is 16.2 °.

【0042】また、図3は、水晶のc軸に対する切り出
し角と位相遅延量との関係を示したもので、この場合そ
の厚さを0.5°とした場合である。
Further, FIG. 3 shows the relationship between the cut-out angle of the crystal with respect to the c-axis and the phase delay amount, and in this case, the thickness is 0.5 °.

【0043】これらの関係をみて明らかなように、その
厚さや、切り出し角の選定によって位相遅延量を選定す
ることができる。
As is clear from these relationships, the amount of phase delay can be selected by selecting the thickness and the cutout angle.

【0044】今、QWP7が、回転角45°であり、固
体レーザ媒質2がYAGであるとすると、波長1064
nmに対して位相遅延量が、π/2であるから、半導体
レーザ1の波長810nmに対しては片道で0.668
πとなる。従って、戻り光用波長板11の位相遅延量を
0.832πとすれば、戻り光用波長板11とQWP7
の双方の往復での位相遅延量は3πとなり、QWP7の
面7sからの半導体レーザ1への戻り光と半導体レーザ
1の発振光の各偏光は直交する。
Now, assuming that the QWP 7 has a rotation angle of 45 ° and the solid-state laser medium 2 is YAG, the wavelength is 1064.
Since the amount of phase delay is π / 2 with respect to nm, 0.668 is one way for the wavelength of 810 nm of the semiconductor laser 1.
becomes π. Therefore, if the phase delay amount of the return light wave plate 11 is 0.832π, the return light wave plate 11 and the QWP 7 are
The amount of phase delay in both round trips is 3π, and the respective polarizations of the returning light from the surface 7s of the QWP 7 to the semiconductor laser 1 and the oscillation light of the semiconductor laser 1 are orthogonal to each other.

【0045】図4は、戻り光用波長板が設けられていな
い場合の、図5の構成によるSHGレーザによる比較例
と、本発明による図1の戻り光用波長板11を設けた場
合のSHGレーザのノイズ特性をそれぞれ破線及び実線
で示したもので、これら曲線を比較して明らかなよう
に、本発明によるSHGレーザはノイズの改善がはから
れている。
FIG. 4 shows a comparative example using the SHG laser having the configuration shown in FIG. 5 when the return light wave plate is not provided, and an SHG when the return light wave plate 11 shown in FIG. 1 according to the present invention is provided. The noise characteristics of the laser are shown by a broken line and a solid line, respectively. As is clear by comparing these curves, the SHG laser according to the present invention is improved in noise.

【0046】尚、図1の例では、SHGレーザに本発明
を適用した場合であるが、SHGレーザによらない、す
なわち図1において、共振器6内に非線形光学結晶素子
が設けられない、半導体レーザを励起光源とする固体レ
ーザに本発明を適用することもできる。
In the example of FIG. 1, the present invention is applied to an SHG laser, but it does not depend on the SHG laser, that is, in FIG. The present invention can also be applied to a solid-state laser using a laser as an excitation light source.

【0047】[0047]

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、励起
光源としての半導体レーザと、レーザ共振器との間に戻
り光用波長板を設けることによって、半導体レーザの特
に複屈折性素子の例えば1/4波長板からの戻り光によ
るノイズを効果的に低減化することができるので、例え
ば各種光ないしは光磁気記録再生等の光源として用いて
その利益は極めて大である。
As described above, according to the present invention, the wavelength plate for returning light is provided between the semiconductor laser as the pumping light source and the laser resonator, so that the semiconductor laser, in particular, the birefringent element is provided. For example, it is possible to effectively reduce the noise due to the returning light from the quarter-wave plate, so that the benefit is extremely large when it is used as a light source for various lights or magneto-optical recording / reproducing.

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

【図1】本発明によるレーザ光発生装置の一例の構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an example of a laser light generator according to the present invention.

【図2】水晶の厚さに対する位相遅延量の関係を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship of a phase delay amount with respect to a crystal thickness.

【図3】水晶の切り出し角に対する位相遅延量の関係を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relation of a phase delay amount with respect to a crystal cutting angle.

【図4】ノイズの測定曲線図である。FIG. 4 is a noise measurement curve diagram.

【図5】従来のレーザ光発生装置の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional laser light generator.

【図6】複屈折性素子の方位角の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of an azimuth angle of a birefringent element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ 2 固体レーザ媒質 3 非線形光学結晶素子 4 反射手段 5 反射手段 6 共振器 7 戻り光用波長板 11 1/4波長板(QWP) 1 Semiconductor laser 2 Solid-state laser medium 3 Non-linear optical crystal element 4 reflection means 5 Reflection means 6 resonator 7 Wave plate for return light 11 1/4 wave plate (QWP)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−241879(JP,A) 特開 平1−220879(JP,A) 特開 平3−185403(JP,A) 特開 平5−243650(JP,A) 特開 平3−49278(JP,A) 特開 平3−150888(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 3/00 - 3/30 H01S 5/00 - 5/50 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-1-241879 (JP, A) JP-A 1-220879 (JP, A) JP-A-3-185403 (JP, A) JP-A 5- 243650 (JP, A) JP-A-3-49278 (JP, A) JP-A-3-150888 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 3/00-3 / 30 H01S 5/00-5/50

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 励起光源の半導体レーザと、該半導体レ
ーザからのレーザ光による励起によって発光する固体レ
ーザ媒質と、該固定レーザ媒質の前後に位置してレーザ
共振器を構成する反射手段とを有し、該レーザ共振器内
に複屈折性素子が配されて成るレーザ光発生装置にあっ
て、 上記レーザ共振器と上記半導体レーザとの間に、上記半
導体レーザ内へ戻る戻り光の偏光方向が、上記半導体レ
ーザから発射されるレーザ光の偏光方向と直交するよう
に、上記戻り光の位相遅延量を調整する戻り光用波長板
が設けられて成ることを特徴とするレーザ光発生装置。
1. A semiconductor laser as an excitation light source, a solid-state laser medium that emits light when excited by a laser beam from the semiconductor laser, and a reflection unit that is located before and after the fixed laser medium to form a laser resonator. In the laser light generator in which the birefringent element is arranged in the laser resonator, the polarization direction of the return light returning to the semiconductor laser is between the laser resonator and the semiconductor laser. A return light wavelength plate for adjusting the phase delay amount of the return light is provided so as to be orthogonal to the polarization direction of the laser light emitted from the semiconductor laser.
【請求項2】 上記レーザ共振器内に非線形光学結晶素
子が配置された上記請求項1に記載のレーザ光発生装
置。
2. The laser light generator according to claim 1, wherein a nonlinear optical crystal element is arranged in the laser resonator.
【請求項3】 上記戻り光用波長板の両面に、上記半導
体レーザからのレーザ光に対する無反射コートが施され
て成ることを特徴とする上記請求項1または2に記載の
レーザ光発生装置。
3. The laser light generator according to claim 1, wherein both surfaces of the return light wave plate are provided with a non-reflective coating for the laser light from the semiconductor laser.
【請求項4】 上記戻り光用波長板の主軸は、上記レー
ザ共振器内の複屈折性素子の結晶の主軸と一致させるこ
とを特徴とする上記請求項1、2または3に記載のレー
ザ光発生装置。
4. The laser beam according to claim 1, 2 or 3, wherein the principal axis of the return light wave plate is aligned with the principal axis of the crystal of the birefringent element in the laser resonator. Generator.
【請求項5】 上記戻り光用波長板の、上記半導体レー
ザ側の面が、光軸に対して直交する面から傾けられて成
ることを特徴とする上記請求項1、2、3または4に記
載のレーザ光発生装置。
5. The return light wave plate according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein a surface of the return light wave plate on the semiconductor laser side is tilted from a surface orthogonal to an optical axis. The laser light generator described.
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