JPH02185082A - レーザダイオート励起固体レーザ - Google Patents
レーザダイオート励起固体レーザInfo
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- JPH02185082A JPH02185082A JP366789A JP366789A JPH02185082A JP H02185082 A JPH02185082 A JP H02185082A JP 366789 A JP366789 A JP 366789A JP 366789 A JP366789 A JP 366789A JP H02185082 A JPH02185082 A JP H02185082A
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- laser
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 30
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094084—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light with pump light recycling, i.e. with reinjection of the unused pump light, e.g. by reflectors or circulators
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- Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明はレーザダイオード励起固体レーザに係り、特に
励起光源のレーザダイオードを複数とし、複数の励起光
をレーザロッド端面へ収束入射せしめることにより励起
光パワーを高めて高出力化としたことを特徴とするレー
ザダイオード励起固体レーザに関するものである。 ［従来の技術］ 近年、レーザダイオード（ＬＤ）励起固体レーザ装置の
研究、開発が盛んに行われている。ＬＤ励起固体レーザ
は従来のランプ励起に比べ、励起光源の寿命が長いこと
やレーザ媒質での熱的影響がほとんどないため、水冷の
必要がないことから小型・長寿命の全固体素子レーザと
して注目されている。又、全固体素子レーザとしては現
在上述のＬＤが良く知られているが、ＬＤは空間出力形
状が楕円であることや、瞬間端面破壊などの問題がある
が、ＬＤ励起固体レーザではそれらの問題は解消された
上、励起準位での寿命が長いため、エネルギーを蓄える
ことができ、Ｑスイッチ動作で高いピーク出力が得られ
る等の特徴がある。このためＬＤ励起固体レーザは種々
の方面での応用に期待されている。又、共振器内部に非
線形光学結晶を設けることにより２次高調波の可視光を
発生させることも可能である。 従来例を第３図に示す。ｌは励起光源であるレーザダイ
オード、２は励起ＬＤ光線６をレーザロッド端面８へ収
束し入射させる凸レンズ等の結合光学系、３はＹＡＧ結
晶等のレーザロッド、４は２次高調波発生用の非線形光
学結晶、５は出射レーザ光７出力用の出力ミラーである
。この場合、レーザ共振器はレーザロッド端面８と出力
ミラー５で構成されている。１１は、レーザダイオード
の発熱による励起ＬＤ光線６の波長変動等を防ぐための
冷却治具であり、ベルチェ素子等が用いられる。 ［発明の解決しようとする課題］ レーザダイオードからの励起方式には太き（分けてレー
ザ発振光の光軸方向からレーザ媒質を励起する端面励起
（縦励起）方式と、レーザ発振光の光軸に直交する方向
からレーザ媒質を励起する側面励起（横励起）方式とが
ある。後者は、励起光の照射部分を広くとれるため、レ
ーザダイオードアレイ等を並べて高いエネルギーで励起
できるので高出力が得られるが、ビームモードが悪いた
めあまり用いられない。 前者の端面励起方式は容易にＴＥＭｏｏモードが得られ
るため応用への期待が大きい。 しかしながら従来の端面励起方式では高出力を得ようと
した場合励起部分が端面に限られることから、ｌコで高
出力のレーザダイオードを使用したり、２コのレーザダ
イオードの励起光をビームスプリッタ−等で重ね合わせ
て入射させなければならなかった。 そこで本発明は従来技術が有していた前述の欠点を解消
し複数のレーザダイオードからの励起光な端面励起する
ことができる光学系を有するレーザダイオード励起固体
レーザを新規に提供することを目的とするものである。
励起光源のレーザダイオードを複数とし、複数の励起光
をレーザロッド端面へ収束入射せしめることにより励起
光パワーを高めて高出力化としたことを特徴とするレー
ザダイオード励起固体レーザに関するものである。 ［従来の技術］ 近年、レーザダイオード（ＬＤ）励起固体レーザ装置の
研究、開発が盛んに行われている。ＬＤ励起固体レーザ
は従来のランプ励起に比べ、励起光源の寿命が長いこと
やレーザ媒質での熱的影響がほとんどないため、水冷の
必要がないことから小型・長寿命の全固体素子レーザと
して注目されている。又、全固体素子レーザとしては現
在上述のＬＤが良く知られているが、ＬＤは空間出力形
状が楕円であることや、瞬間端面破壊などの問題がある
が、ＬＤ励起固体レーザではそれらの問題は解消された
上、励起準位での寿命が長いため、エネルギーを蓄える
ことができ、Ｑスイッチ動作で高いピーク出力が得られ
る等の特徴がある。このためＬＤ励起固体レーザは種々
の方面での応用に期待されている。又、共振器内部に非
線形光学結晶を設けることにより２次高調波の可視光を
発生させることも可能である。 従来例を第３図に示す。ｌは励起光源であるレーザダイ
オード、２は励起ＬＤ光線６をレーザロッド端面８へ収
束し入射させる凸レンズ等の結合光学系、３はＹＡＧ結
晶等のレーザロッド、４は２次高調波発生用の非線形光
学結晶、５は出射レーザ光７出力用の出力ミラーである
。この場合、レーザ共振器はレーザロッド端面８と出力
ミラー５で構成されている。１１は、レーザダイオード
の発熱による励起ＬＤ光線６の波長変動等を防ぐための
冷却治具であり、ベルチェ素子等が用いられる。 ［発明の解決しようとする課題］ レーザダイオードからの励起方式には太き（分けてレー
ザ発振光の光軸方向からレーザ媒質を励起する端面励起
（縦励起）方式と、レーザ発振光の光軸に直交する方向
からレーザ媒質を励起する側面励起（横励起）方式とが
ある。後者は、励起光の照射部分を広くとれるため、レ
ーザダイオードアレイ等を並べて高いエネルギーで励起
できるので高出力が得られるが、ビームモードが悪いた
めあまり用いられない。 前者の端面励起方式は容易にＴＥＭｏｏモードが得られ
るため応用への期待が大きい。 しかしながら従来の端面励起方式では高出力を得ようと
した場合励起部分が端面に限られることから、ｌコで高
出力のレーザダイオードを使用したり、２コのレーザダ
イオードの励起光をビームスプリッタ−等で重ね合わせ
て入射させなければならなかった。 そこで本発明は従来技術が有していた前述の欠点を解消
し複数のレーザダイオードからの励起光な端面励起する
ことができる光学系を有するレーザダイオード励起固体
レーザを新規に提供することを目的とするものである。
本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、励起光源である複数のレーザダイオードと、固体レ
ーザのレーザロッドと、該複数のレーザダイオードから
出射した複数の励起光を収束させレーザロッド端面へ入
射せしめる結合光学系と、固体レーザの発振光出力用の
出力ミラーとからなることを特徴とするレーザダイオー
ド励起固体レーザ、および励起光源である複数のレーザ
ダイオードと、固体レーザのレーザロッドと、該複数の
レーザダイオードから出射した複数の励起光を導光、す
る光ファイバーと、該光ファイバーより出射した励起光
を収束させレーザロッド端面へ入射せしめる結合光学系
と、固体レーザの発振光出力用の出力ミラーとからなる
ことを特徴とするレーザダイオード励起固体レーザな提
供するものである。 ［作 用］ 本発明によれば複数のレーザダイオード１からの励起Ｌ
Ｄ光線６をコリメータレンズｌＯを用いて各々収束して
平行光とし、それらを凸レンズや凹面鏡等の結合光学系
を用いてレーザロッド端面へ収束させることにより複数
のレーザダイオードによる端面励起を可能ならしめるこ
とができ、高出力のＴＥＭｏｏモードを容易に作り出す
ことができる。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例に従って説明する。第１図は本発
明の基本的構成の１例である。冷却治具１１に取り付け
られた６コのレーザダイオード１からの励起ＬＤ光線６
は各々ボールレンズ等のコリメートレンズ１０により各
々同一方向にコリメートされ結合光学系２の凸レンズに
よりレーザロッド３の端面８に集光される。 結合光学系−は第１図では１部品しか示していないが複
数のレンズを組み合せたものでも良い。共振器はレーザ
ロッド端面８と出力ミラー５によって構成されているが
、別のミラーを結合光学系２とレーザロッド端面８の間
に設は該ミラーと出力ミラー５によって構成しても良い
。レーザロッド３としてはＹＡＧ 、 ＹＬＦ、 ＹＡ
Ｐ。 ＧＧＧ等多数のレーザ結晶及びレーザガラスが使用でき
る。２次高調波発生用の非線形光学４結晶４を用いる場
合、ＫＴＰ 、 ＢＢＯ、ＫＤＰ 、 ＫＤ”Ｐ。 ＫＮｂＯｓ 、ＬｉＮｂＯ５等の結晶が用いられる。 第２図は別の実施例である。第２図は４コのレーザダイ
オード１の励起ＬＤ光線６をセルフォックレンズ１３を
通じて光ファイバー１２に結合し、光ファイバー１２に
より導光したファイバー結合型のものである。ファイバ
ー１２の出射端から出射した励起ＬＤ光線６は第１図と
同様まずボールレンズ等のコリメートレンズｌＯにより
平行光にされ、それら複数の平行光はあたかも一本の平
行光の如（、結合光学系２の凹面鏡によりレーザロッド
３の端面８に集光される。第２図において、結合光学系
２は、第１図のような透過型の凸レンズでも良い。 本発明の結合光学系２としては、凸レンズ、凹面鏡の他
に個々の励起ＬＤ光線６を反射せしめるような複数のミ
ラーを用いても良い。 【発明の効果］ 本発明は、励起光源であるレーザダイオードが複数段け
られ、複数の励起光が凸レンズや凹面鏡等の簡単な結合
光学系を用いてレーザロッド端面へ集光されるので、励
起光の入力パワーが高められ高出力のレーザ発振が可能
となるという効果を有する。
り、励起光源である複数のレーザダイオードと、固体レ
ーザのレーザロッドと、該複数のレーザダイオードから
出射した複数の励起光を収束させレーザロッド端面へ入
射せしめる結合光学系と、固体レーザの発振光出力用の
出力ミラーとからなることを特徴とするレーザダイオー
ド励起固体レーザ、および励起光源である複数のレーザ
ダイオードと、固体レーザのレーザロッドと、該複数の
レーザダイオードから出射した複数の励起光を導光、す
る光ファイバーと、該光ファイバーより出射した励起光
を収束させレーザロッド端面へ入射せしめる結合光学系
と、固体レーザの発振光出力用の出力ミラーとからなる
ことを特徴とするレーザダイオード励起固体レーザな提
供するものである。 ［作 用］ 本発明によれば複数のレーザダイオード１からの励起Ｌ
Ｄ光線６をコリメータレンズｌＯを用いて各々収束して
平行光とし、それらを凸レンズや凹面鏡等の結合光学系
を用いてレーザロッド端面へ収束させることにより複数
のレーザダイオードによる端面励起を可能ならしめるこ
とができ、高出力のＴＥＭｏｏモードを容易に作り出す
ことができる。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例に従って説明する。第１図は本発
明の基本的構成の１例である。冷却治具１１に取り付け
られた６コのレーザダイオード１からの励起ＬＤ光線６
は各々ボールレンズ等のコリメートレンズ１０により各
々同一方向にコリメートされ結合光学系２の凸レンズに
よりレーザロッド３の端面８に集光される。 結合光学系−は第１図では１部品しか示していないが複
数のレンズを組み合せたものでも良い。共振器はレーザ
ロッド端面８と出力ミラー５によって構成されているが
、別のミラーを結合光学系２とレーザロッド端面８の間
に設は該ミラーと出力ミラー５によって構成しても良い
。レーザロッド３としてはＹＡＧ 、 ＹＬＦ、 ＹＡ
Ｐ。 ＧＧＧ等多数のレーザ結晶及びレーザガラスが使用でき
る。２次高調波発生用の非線形光学４結晶４を用いる場
合、ＫＴＰ 、 ＢＢＯ、ＫＤＰ 、 ＫＤ”Ｐ。 ＫＮｂＯｓ 、ＬｉＮｂＯ５等の結晶が用いられる。 第２図は別の実施例である。第２図は４コのレーザダイ
オード１の励起ＬＤ光線６をセルフォックレンズ１３を
通じて光ファイバー１２に結合し、光ファイバー１２に
より導光したファイバー結合型のものである。ファイバ
ー１２の出射端から出射した励起ＬＤ光線６は第１図と
同様まずボールレンズ等のコリメートレンズｌＯにより
平行光にされ、それら複数の平行光はあたかも一本の平
行光の如（、結合光学系２の凹面鏡によりレーザロッド
３の端面８に集光される。第２図において、結合光学系
２は、第１図のような透過型の凸レンズでも良い。 本発明の結合光学系２としては、凸レンズ、凹面鏡の他
に個々の励起ＬＤ光線６を反射せしめるような複数のミ
ラーを用いても良い。 【発明の効果］ 本発明は、励起光源であるレーザダイオードが複数段け
られ、複数の励起光が凸レンズや凹面鏡等の簡単な結合
光学系を用いてレーザロッド端面へ集光されるので、励
起光の入力パワーが高められ高出力のレーザ発振が可能
となるという効果を有する。
第１図と第２図は本発明の２つの実施例を示し、レーザ
ダイオード励起固体レーザの基本構成図であり、第３図
は従来例の基本構成図である。 １・・・レーザダイオード ２・・・結合光学系 第１図 レシス！ 第 ２ 図
ダイオード励起固体レーザの基本構成図であり、第３図
は従来例の基本構成図である。 １・・・レーザダイオード ２・・・結合光学系 第１図 レシス！ 第 ２ 図
Claims (2)
- （１）励起光源である複数のレーザダイオードと、固体
レーザのレーザロッドと、該複数のレーザダイオードか
ら出射した複数の励起光を収束させレーザロッド端面へ
入射せしめる結合光学系と、固体レーザの発振光出力用
の出力ミラーとからなることを特徴とするレーザダイオ
ード励起固体レーザ。 - （２）励起光源である複数のレーザダイオードと、固体
レーザのレーザロッドと、該複数のレーザダイオードか
ら出射した複数の励起光を導光する光ファイバーと、該
光ファイバーより出射した励起光を収束させレーザロッ
ド端面へ入射せしめる結合光学系と、固体レーザの発振
光出力用の出力ミラーとからなることを特徴とするレー
ザダイオード励起固体 レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP366789A JPH02185082A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | レーザダイオート励起固体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP366789A JPH02185082A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | レーザダイオート励起固体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02185082A true JPH02185082A (ja) | 1990-07-19 |
Family
ID=11563789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP366789A Pending JPH02185082A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | レーザダイオート励起固体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02185082A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0478180A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-12 | Nippon Steel Corp | アレイ半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
| JPH0478179A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-12 | Nippon Steel Corp | アレイ半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
| JPH0983048A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Nec Corp | 固体レーザ装置 |
| JPH09199774A (ja) * | 1996-01-22 | 1997-07-31 | Nec Corp | レーザダイオード励起固体レーザ装置 |
| JP2005347643A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Ushio Inc | 光源装置 |
| FR2896921A1 (fr) * | 2006-01-31 | 2007-08-03 | Centre Nat Rech Scient | Dispositif de pompage longitudinal d'un milieu laser |
| WO2013160738A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | Koninklijke Philips N.V. | Optically pumped solid state laser device with self-aligning pump optics |
| WO2013160789A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | Koninklijke Philips N.V. | Optically pumped vertical external-cavity surface-emitting laser device |
-
1989
- 1989-01-12 JP JP366789A patent/JPH02185082A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0478180A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-12 | Nippon Steel Corp | アレイ半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
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| US5859868A (en) * | 1996-01-22 | 1999-01-12 | Nec Corporation | Solid-state laser device which is pumped by light output from laser diode |
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| WO2007088263A1 (fr) * | 2006-01-31 | 2007-08-09 | Centre National De La Recherche Scienctifique - Cnrs | Dispositif de pompage longitudinal d'un milieu laser |
| JP2009525592A (ja) * | 2006-01-31 | 2009-07-09 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | レーザ媒質の縦ポンピングのための装置 |
| WO2013160738A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | Koninklijke Philips N.V. | Optically pumped solid state laser device with self-aligning pump optics |
| WO2013160789A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | Koninklijke Philips N.V. | Optically pumped vertical external-cavity surface-emitting laser device |
| CN104247174A (zh) * | 2012-04-26 | 2014-12-24 | 皇家飞利浦有限公司 | 光学泵浦垂直外腔表面发射激光设备 |
| JP2015515150A (ja) * | 2012-04-26 | 2015-05-21 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 自己整列ポンプ光学部品を備えた光学的にポンピングされたソリッドステートレーザーデバイス |
| US9099834B2 (en) | 2012-04-26 | 2015-08-04 | Koninklijke Philips N.V. | Optically pumped vertical external-cavity surface-emitting laser device |
| US9478941B2 (en) | 2012-04-26 | 2016-10-25 | Koninklijke Philips N.V. | Optically pumped solid state laser device with self-aligning pump optics |
| CN104247174B (zh) * | 2012-04-26 | 2018-02-16 | 皇家飞利浦有限公司 | 光学泵浦垂直外腔表面发射激光设备 |
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