JPH01214082A - レーザ光源 - Google Patents

レーザ光源

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JPH01214082A
JPH01214082A JP4040188A JP4040188A JPH01214082A JP H01214082 A JPH01214082 A JP H01214082A JP 4040188 A JP4040188 A JP 4040188A JP 4040188 A JP4040188 A JP 4040188A JP H01214082 A JPH01214082 A JP H01214082A
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/108Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 A産業上の利用分野 本発明はレーザ光源に対し、特に電気的変調信号によっ
て光強度を変調された出力レーザ光を発生し得るように
したものである。
B発明の概要 本発明はレーザ光源において、レーザ媒質から得られる
基本波レーザ光及び変調用レーザ光の和周波を有する出
力レーザ光を得るようにしたことにより、実用上歪なく
光強度を変調してなる出力レーザ光を得ることができる
C従来の技術 光情報伝送装置、例えば光記録再生装置においては、光
記録媒体に光情報を記録する際に、光記録媒体を照射す
るレーザ光として、記録すべき情報によって変調された
レーザ光を用いるようになされている。
ところでかかるレーザ光源としてできるだけ単波長のレ
ーザ光を使用すれば、その分伝送し得る情報量を増大で
きると考えられることに基づいて、例えば緑色ないし青
色程度の単波長の出カレーザ光を非線形光学結晶素子の
第2高調波発生機能を利用して得るようにしたレーザ光
源が考えられている。
因に半導体レーザによって励起される固体レーザ(例え
ばYAG)から例えば900 (nm)程度の波長の基
本波レーザ光を得、この基本波レーザ光を、第2高調波
レーザ光と位相整合するように非線形光学結晶素子に供
給すれば、450 (nm)程度の波長を有する緑色な
いし青色領域の出力レーザ光を得ることができる。
ここで半導体レーザのレーザ光を直接非線形光学結晶素
子に供給する手法も提案されているが、実際上、光学的
特性が良好でかつ効率良くレーザ光を発生できるような
半導体レーザを得ることができないために、実用化には
困難性がある。これに対してレーザ媒質として固体レー
ザを用いれば、半導体レーザとしてそれ程光学的特性が
良好なものを使用しなくても、実用上十分な光学的特性
及び効率の出力レーザ光を固体レーザがら発生させるこ
とができる。
このように、半導体レーザによって励起される固体レー
ザのレーザ光を供給することにより、非線形光学結晶素
子から第2高調波でなる単波長の出力レーザ光を得る構
成において、半導体レーザの駆動電流を電気的変調信号
によって変調すれば、非線形光学結晶素子の出力レーザ
光の光強度を変調信号に応じて変化させることができ、
か(して実用上光情報として伝送し得る出力レーザ光を
得ることができると考えられる。
D発明が解決しようとする問題点 ところがこのようにした場合、固体レーザの蛍光寿命が
長いために、実用上変調信号として使用し得る周波数範
囲が制限される問題がある。
例えば固体レーザとしてNd:YAGを用いた場合、そ
の蛍光寿命(すなわち固体レーザをパルス状励起光によ
って励起した後発生したレーザ光が消滅するまでの時間
)は約200 (、us)程度の時定数をもち、従って
変調信号がこの時定数以上の周波数成分をもっている場
合には固体レーザのレーザ光が変調信号に応答し得な(
なる。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、非線形光
学結晶素子に対する励起源として、蛍光寿命に基づいて
決まる応答時定数が大きなレーザ媒体を用いても、これ
により変調信号の周波数が制限されないようにしたレー
ザ光源を提案しようとするものである。
E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、共振器
CAV内にレーザ媒質16と共に設けた非線形光学結晶
素子11に対してレーザ媒質16から得られる基本波レ
ーザ光LA2と、この基本波レーザ光LA2とは異なる
波長をもつ変調用レーザ光LA3とを供給することによ
り、非線形光学結晶素子11において、基本波レーザ光
LA2及び変調用レーザ光LA3の和周波の波長を有し
、かつ変調用レーザ光LA3の光強度の変化に応じて光
強度が変化する出力レーザ光LA5を発生するようにす
る。
F作用 非線形光学結晶素子11において基本波レーザ光LA2
と変調用レーザ光LA3の和周波の波長を有する出力レ
ーザ光LA5を形成するようにしたことにより、変調用
レーザ光LA3として、光学的特性が良好ではあるがパ
ワーが小さい発光素子(例えば半導体レーザ)、を使用
し得、これにより全体として実用上光学的変調特性が良
好でかつ効率良(出力レーザ光LA5を送出し得るよう
なレーザ光源を容易に得ることができる。
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
(G1)第1の実施例 第1図において、lは全体としてレーザ光源を示し、波
長変換手段として非線形光学結晶素子11を有し、その
基本波レーザ光供給源12として励起回路13の励起信
号Slによって励起される励起光源用半導体レーザ14
から構成される装置ザ光LAIを集光レンズ系15を通
って例えばNd:YAGでなる固体レーザで構成された
レーザ媒質16の入射面16Aを照射することによって
レーザ媒質16を励起するようになされている。
かくしてレーザ媒質16においてコヒーレンジが良く、
しかもパワーが比較的大きい基本波レーザ光LA2が発
生され、これが非線形光学結晶素子11を通って出力ミ
ラー17の入射面17Aに射出する。
ここで出力ミラー17の入射面17A及びレーザ媒1t
16の入射面16Aは、基本波レーザ光LA2を反射す
るような反射特性を有し、かくして基本波レーザ光LA
2は、入射面16A及び17A間を繰り返し共振動作し
、これにより、入射面16A及び17A間に共振器CA
Vが形成される。
出力ミラー17の射出面17Bの外側における共振器C
AMの光軸上には、ハーフミラ−18が設けられ、変調
信号形成回路21の変調信号S2によって駆動される変
調用半導体レーザ22において発生される変調用レーザ
光LA3がハーフミラ−18において反射されて出力ミ
ラー17の射出面17B、入射面17Aを通って共振器
CAVの光軸上を非線形光学結晶素子11に供給される
このようにして非線形光学結晶素子11には、基本波レ
ーザ光LA2と、変調用レーザ光LA3とでなる互いに
異なる周波数を有する2つのレーザ光が通るが、非線形
光学結晶素子11はこれら2つのレーザ光LA2及びL
A3に対して位相整合条件を満足する光学特性を有し、
かくして非線形光学結晶素子llにおいて基本波レーザ
光LA2の周波数W1と変調用レーザ光LA3の周波数
Wgとの和の周波数として W3−w、+w、         ・・・・・−(1
)で表される周波数W、の和周波レーザ光LA4を発生
する。
この和周波レーザ光LA4は出力ミラー17を通り、さ
らにハーフミラ−18を通って出力レーザ光LA5とし
て送出される。
以上の構成において、出力レーザ光LA5のパワーP、
は次式 %式%(2) のように、 基本波レーザ光LA2の電場の強さEtw
t+と、 変調用レーザ光LA3の電場の強さE(1)
との積に比例する。ここでd、7.は変換定数である。
かくして(2)式に基づいて出力レーザ光LA5は、変
調用レーザ光LA3の光強度、従って変調信号S2に応
じてパワーが変化し、その結果変調信号S2の情報をも
つ光情報を送出することができる。
か(するにつき、変調用半導体レーザ22は、直流から
数(GHz)程度に亘る広帯域な応答特性をもっており
、これに応じて出力レーザ光LA5として変調信号S2
の情報を実用上高い忠実度で伝送し得る光情報を得るこ
とができる。
以上の構成によれば、レーザ媒1ir16に対する励起
用レーザ光LAIの光強度を変化させる必要はないので
、レーザ媒質16として例えばNd :YAGのように
200  (#S)程度に大きい時定数を呈するような
蛍光寿命をもつものを用いたとしても、出力レーザ光L
A5として当該時定数による悪影響を受けないようにし
得る。
これに加えて上述の構成によれば、変調用半導体レーザ
22として、主として光学的特性を重視して光学的特性
ができるだけ良好なものを選定するようにしさえすれば
、パワーとしてそれ程大きなものを選定する必要をなく
し得る(例えば数10〔−一〕程度のものを選定すれば
良い)。
これに対して基本波レーザ光LA2を発生する基本波レ
ーザ光供給源12として、主としてパワーを重視して光
学的特性としては実用上コヒーレンジを満足し得る程度
のものを選定すれば良い。
その結果出力レーザ光LA5として光学的特性がほぼ変
調用半導体レーザ22によって決まる良好な光学的特性
を有し、かつパワーが主として基本波レーザ光供給源1
2のレーザ媒質16によって決まる十分大きなパワーを
もつことになり、その結果変調信号に対する応答性が良
好でかつパワーが大きな出力レーザ光を容易に発生する
ことができる。
(G2)第2の実施例 第2図は本発明の第2の実施例を示すもので、第1図と
の対応部分に同一符号を付して示すように、ハーフミラ
−18を共振器CAV内に設けたことを除いて第1図の
場合と同様の構成を有する。
すなわち第2図の実施例の場合、ハーフミラ−18は非
線形光学結晶素子11及び出力ミラー17間に介挿され
、これにより変調用レーザ光LA3を出力ミラー17を
介さずに直接非線形光学結晶素子11に供給し得るよう
になされている。
第2図のように構成しても、第1図にについて上述した
と同様の効果を得ることができる。
(G3)他の実施例 (1)  第2図の実施例においては、ハーフミラ−1
8を非線形光学結晶素子11及び出力ミラー17間に介
挿したが、これに代え、レーザ媒質16及び非線形光学
結晶素子11間に介挿しても良い。
(2)  上述の実施例においては、基本波レーザ光供
給源12のレーザ媒質16として、Nd:YAGでなる
固体レーザを用いた場合について述べたが、これに代え
、その他の固体レーザを用いたり、例えば気体レーザ等
の他のレーザを用いるようにしても良く、要はコヒーレ
ントな光源でかつパワーが比較的大きなレーザ媒質を用
いるようにすれば良い、この場合レーザ媒f16の励起
光源は、半導体レーザ14に限らず例えばフラッシュラ
ンプ等の他の手段を用いるようにしても良い。
(3)  上述の実施例においては、出力レーザ光LA
5として変調信号形成回路21から得られる変調信号S
2を用いた場合について述べたが、変調信号S2として
別途出力レーザ光LA5のパワーを検出する出力レーザ
光パワー検出手段を設け、その検出信号を変調信号S2
として変調用半導体レーザ22にフィードバックするこ
とにより、出力レーザ光LA5のパワーを一定値に制御
する(すなわち自動パワー制?11(APC)をする)
場合にも本発明を適用し得る。
H発明の効果 上述のように本発明によれば、非線形光学結晶素子の和
周波レーザ光発生作用を利用して変調用レーザ光によっ
て出力レーザ光に伝送情報を変調できるようにしたこと
により、忠実度が大きくかつパワーが大きな出力レーザ
光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるレーザ光源の一実施例を示す路線
的系統図、第2図はその他の実施例を示す路線的系統図
である。 l・・・・・・レーザ光源、11・・・・・・非線形光
源結晶素子、12・・・・・・基本波レーザ光供給源、
13・・・・・・励起回路、14・・・・・・励起光源
用半導体レーザ、16・・・・・・レーザ媒ff、18
・旧・・ハーフミラ−121・・・・・・変調信号形成
回路、22・・・・・・変調用半導体レーザ。 J レーデ光淋 第2のフじ施イダリ 第 2  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 共振器内にレーザ媒質と共に設けた非線形光学結晶素子
    に対して上記レーザ媒質から得られる基本波レーザ光と
    、この基本波レーザ光とは異なる波長をもつ変調用レー
    ザ光とを供給することにより、上記非線形光学結晶素子
    において、上記基本波レーザ光及び上記変調用レーザ光
    の和周波の波長を有し、かつ上記変調用レーザ光の光強
    度の変化に応じて光強度が変化する出力レーザ光を発生
    する ことを特徴とするレーザ光源。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6462621A (en) * 1987-08-31 1989-03-09 Ibm Laser beam generation method and apparatus
JPS6482582A (en) * 1987-07-27 1989-03-28 Amoco Corp Method and apparatus for forming interfering light emission in cavity by light mixture

Patent Citations (2)

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