JPH03292784A - 半導体レーザ励起固体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ励起固体レーザ装置Info
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- JPH03292784A JPH03292784A JP9479090A JP9479090A JPH03292784A JP H03292784 A JPH03292784 A JP H03292784A JP 9479090 A JP9479090 A JP 9479090A JP 9479090 A JP9479090 A JP 9479090A JP H03292784 A JPH03292784 A JP H03292784A
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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
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、光ディスクの記録再生、レーザプリンタ、レ
ーザ応用計測などに用いられる小型の半導体レーザ励起
固体レーザ装置に関する。
ーザ応用計測などに用いられる小型の半導体レーザ励起
固体レーザ装置に関する。
Ｕ従来の技術］
レーザ励起固体レーザ装置は、たとえば光ディスクに対
してレーザ光を使用して記録または再生を行うことに使
用されたり、レーザプリンタにおける画像処理に使用さ
れたり、そのほかレーザ応用計測等多くの分野に使用さ
れている。
してレーザ光を使用して記録または再生を行うことに使
用されたり、レーザプリンタにおける画像処理に使用さ
れたり、そのほかレーザ応用計測等多くの分野に使用さ
れている。
従来、固体レーザ装置の励起には、アーランプやフラッ
シュランプ等か用いられてきたが、励起効率か良くない
ために、レーザ全体の効率は悪く、ランプやレーザ媒質
の放熱の点から、装置は大型とならざるを得なかった。
シュランプ等か用いられてきたが、励起効率か良くない
ために、レーザ全体の効率は悪く、ランプやレーザ媒質
の放熱の点から、装置は大型とならざるを得なかった。
ところか近年、半導体レーザの高出力化に伴い、これを
固体レーザの励起源として用いる試みがなされるように
なってきた。半導体レーザを用いると、固体レーザの吸
収体に波長を合せることができ、励起効率は非常に良く
なる。しかも余分なスペクトル吸収による発熱がないた
め、放熱も少なく、小型で高効率の固体レーザ装置が実
現できる。
固体レーザの励起源として用いる試みがなされるように
なってきた。半導体レーザを用いると、固体レーザの吸
収体に波長を合せることができ、励起効率は非常に良く
なる。しかも余分なスペクトル吸収による発熱がないた
め、放熱も少なく、小型で高効率の固体レーザ装置が実
現できる。
一方、Ｋ Ｔ ｉ ＯＰ Ｏａ （以下ＫＴＰ）結晶
などの非線形光学素子を用いて、固体レーザ光による赤
外レーザ光を高調波に変換して、緑色や青色の可視レー
ザ光を得る方法も提案されており、前記した半導体レー
ザ励起による固体レーザ光の高調波を利用する試みもな
されている。
などの非線形光学素子を用いて、固体レーザ光による赤
外レーザ光を高調波に変換して、緑色や青色の可視レー
ザ光を得る方法も提案されており、前記した半導体レー
ザ励起による固体レーザ光の高調波を利用する試みもな
されている。
また、固体レーザ媒質と非線形光学素子の機能を兼ね備
えた自己高調波固体レーザ媒質を半導体レーザにより励
起することにより、緑色レーザ光を得る方法も知られて
いる。
えた自己高調波固体レーザ媒質を半導体レーザにより励
起することにより、緑色レーザ光を得る方法も知られて
いる。
その−例として、第３図に自己高調波固体レーザ媒質を
用いた固体レーザ装置を示す。同一パッケージ内には、
ＮｄＹＡＡ’３ （ＢＯ）ａ （以下ＮＹＡＢ）ロッ
ド２、セルフォックレンズ３、半導体レーザチップ４が
順に収められており、半導体レーザ光をセルフォックレ
ンズ３でＮＹＡＢロッド２の端面１ａ上に集光して励起
している。前記において、セルフォックレンズ３を使用
する理由は、半導体レーザ光は拡散しやすいので、これ
を集光するためである。そして、ＮＹＡＢロッド２の両
端面は、非線形光学機能を発揮させるため、共振器を形
成するように加工されている。
用いた固体レーザ装置を示す。同一パッケージ内には、
ＮｄＹＡＡ’３ （ＢＯ）ａ （以下ＮＹＡＢ）ロッ
ド２、セルフォックレンズ３、半導体レーザチップ４が
順に収められており、半導体レーザ光をセルフォックレ
ンズ３でＮＹＡＢロッド２の端面１ａ上に集光して励起
している。前記において、セルフォックレンズ３を使用
する理由は、半導体レーザ光は拡散しやすいので、これ
を集光するためである。そして、ＮＹＡＢロッド２の両
端面は、非線形光学機能を発揮させるため、共振器を形
成するように加工されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、第３図に示す従来の固体レーザ装置では
、半導体レーザ光を集光するためのレンズ３が必要なた
め、小型化することが困難であるという課題があった。
、半導体レーザ光を集光するためのレンズ３が必要なた
め、小型化することが困難であるという課題があった。
さらに同一のパッケージ内で光軸を正確に出すための微
調整手段が必要で、その操作も面倒であるという課題が
あった。
調整手段が必要で、その操作も面倒であるという課題が
あった。
本発明は、前記従来技術の課題を解決するため、レーザ
光を集光するためのレンズを不要とし、装置の小型化を
図るとともに、光軸を微調整するための手段を必要とし
ない半導体レーザ励起固体レーザ装置を提供することを
目的とする。
光を集光するためのレンズを不要とし、装置の小型化を
図るとともに、光軸を微調整するための手段を必要とし
ない半導体レーザ励起固体レーザ装置を提供することを
目的とする。
［課題を解決するための手段］
前記目的を達成するため、本発明の半導体レーザ励起固
体レーザ装置は、自己高調波変換機能を有する固体レー
ザ媒質と半導体チップが収められた半導体レーザ励起固
体レーザ装置であって、前記固体レーザ媒質のレーザ光
が通過する面の両端面を反射加工面とし、かつ前記半導
体レーザを前記固体レーザ媒質に密着または近傍に配置
させて、軸方向に端面励起させることを特徴とする。
体レーザ装置は、自己高調波変換機能を有する固体レー
ザ媒質と半導体チップが収められた半導体レーザ励起固
体レーザ装置であって、前記固体レーザ媒質のレーザ光
が通過する面の両端面を反射加工面とし、かつ前記半導
体レーザを前記固体レーザ媒質に密着または近傍に配置
させて、軸方向に端面励起させることを特徴とする。
また、前記本発明の構成においては、自己高調波変換機
能を有する固体レーザ媒質をマイクロチップ化すること
か好ましい。
能を有する固体レーザ媒質をマイクロチップ化すること
か好ましい。
［作用］
前記本発明の構成によれば、固体レーザ媒質のレーザ光
か通過する面の両端面を反射加工面とし、かつ前記半導
体レーザを前記固体レーザ媒質に密着または近傍に配置
させて、軸方向に端面励起させるので、集光レンズを用
いなくても、半導体レーザ光の広がり（拡散）を防ぐこ
とができる。また、励起用の半導体レーザチップと自己
高調波固体レーザ媒質を一体化した、超小型の固体レー
ザ装置を実現することができる。さらに、レンズを必要
としないため、部品点数も少なく、レンズの光軸を合わ
せるための微調整機構も不要で、組み立ても容易化でき
る。その他、レンズを微調整する面倒な操作も不要とす
ることができる。
か通過する面の両端面を反射加工面とし、かつ前記半導
体レーザを前記固体レーザ媒質に密着または近傍に配置
させて、軸方向に端面励起させるので、集光レンズを用
いなくても、半導体レーザ光の広がり（拡散）を防ぐこ
とができる。また、励起用の半導体レーザチップと自己
高調波固体レーザ媒質を一体化した、超小型の固体レー
ザ装置を実現することができる。さらに、レンズを必要
としないため、部品点数も少なく、レンズの光軸を合わ
せるための微調整機構も不要で、組み立ても容易化でき
る。その他、レンズを微調整する面倒な操作も不要とす
ることができる。
また、前記本発明の好ましい構成によれば、自己高調波
変換機能を有する固体レーザ媒質をマイクロチップ化す
るので、固体レーザ媒質を単体で取り扱うことかでき、
超小型の固体レーザ装置を実現することができる。
変換機能を有する固体レーザ媒質をマイクロチップ化す
るので、固体レーザ媒質を単体で取り扱うことかでき、
超小型の固体レーザ装置を実現することができる。
［実施例］
以下、本発明の一実施例について、図面を引用しながら
説明する。
説明する。
第１図に本発明の半導体レーザ励起固体レーザ装置の構
造図を示す。同一パッケージ内にＮＹＡＢマイクロチ・
ツブ１と、半導体レーザチップ４が順番に収められてい
る。ＮＹＡＢマイクロチップ１は長さ］、ｍｍ、直径２
ｍｍである。
造図を示す。同一パッケージ内にＮＹＡＢマイクロチ・
ツブ１と、半導体レーザチップ４が順番に収められてい
る。ＮＹＡＢマイクロチップ１は長さ］、ｍｍ、直径２
ｍｍである。
また、共振器を形成するために、ＮＹＡＢマイクロチッ
プ１の励起側端面１ａは平面に、出射側端面１ｂは曲率
半径５ｍｍの局面に加工しである。
プ１の励起側端面１ａは平面に、出射側端面１ｂは曲率
半径５ｍｍの局面に加工しである。
さらに効率良く励起し、高調波に変換するために、励起
側端面１ａは波長０．８１μｍに対して無反射または反
射防出となる多層コーテイング膜（以下ＡＲココ−ィン
グという。）を設け、波長１．０６μｍ及び０１５３μ
ｍに対して高反射膜または全反射となる多層コーテイン
グ膜（以下ＨＲコーティングという。）を設けた。また
、出射側端面１ｂは、波長０− ８１μｍ及び１．０６
μｍに対してＨＲココ−ィングを、波長０．５３μｍに
対してＡＲコーイングをそれぞれ設けた。
側端面１ａは波長０．８１μｍに対して無反射または反
射防出となる多層コーテイング膜（以下ＡＲココ−ィン
グという。）を設け、波長１．０６μｍ及び０１５３μ
ｍに対して高反射膜または全反射となる多層コーテイン
グ膜（以下ＨＲコーティングという。）を設けた。また
、出射側端面１ｂは、波長０− ８１μｍ及び１．０６
μｍに対してＨＲココ−ィングを、波長０．５３μｍに
対してＡＲコーイングをそれぞれ設けた。
前記において、ＨＲココ−ィングおよびＡＲコーイング
は、多層コーテイング膜により得ることができる。すな
わち、低屈折率膜（たとえばＳｉＯ２、ＭｇＯなど）、
高屈折率膜（たとえばＡ／２０３ 、Ｔ ｉ０２ 、Ｓ
ｂ２０３など）を多層にコーティングして得ることがで
きる。前記ＡＲココ−ィング及びＨＲココ−ィングは、
波長によって相対的に関係が変わるものであるので、同
一多層コーテイング膜であってもある波長ではＡＲにな
り、別の波長ではＨＲになる。
は、多層コーテイング膜により得ることができる。すな
わち、低屈折率膜（たとえばＳｉＯ２、ＭｇＯなど）、
高屈折率膜（たとえばＡ／２０３ 、Ｔ ｉ０２ 、Ｓ
ｂ２０３など）を多層にコーティングして得ることがで
きる。前記ＡＲココ−ィング及びＨＲココ−ィングは、
波長によって相対的に関係が変わるものであるので、同
一多層コーテイング膜であってもある波長ではＡＲにな
り、別の波長ではＨＲになる。
半導体レーザ光の波長は、ＮＹＡＢの吸収帯にあわせて
中心波長０．８０４μｍ（半値巾０．００３μｍ）にあ
わせた。
中心波長０．８０４μｍ（半値巾０．００３μｍ）にあ
わせた。
また、ＮＹＡＢマイクロチップ１と半導体チップ４の距
離は０．１ｍｍで、ＮＹＡＢマイクロチップ１の端面１
ａの中心を励起するようにした。
離は０．１ｍｍで、ＮＹＡＢマイクロチップ１の端面１
ａの中心を励起するようにした。
第２図は、半導体レーザ駆動電流に対するＮＹＡＢレー
ザ高調波出力の関係を示したものである。
ザ高調波出力の関係を示したものである。
駆動電流５００ｍＡで３ｍＷの出力を得た。
なお本実施例においては、自己高調波固体レーザ媒質に
ＮＹＡＢを用いた例を示したが、他の材料、たとえばＮ
ｄ ：ＭｇＯ： ＬｉＮｂＯ３等の無機物の結晶からな
る非線形光学素子のほか、有機物からなる非線形光学素
子を使用することもできる。また、自己高調波固体レー
ザ媒質を選択することにより、波長（λ）は数百ｎｍ−
数μｍの範囲を選択できる。
ＮＹＡＢを用いた例を示したが、他の材料、たとえばＮ
ｄ ：ＭｇＯ： ＬｉＮｂＯ３等の無機物の結晶からな
る非線形光学素子のほか、有機物からなる非線形光学素
子を使用することもできる。また、自己高調波固体レー
ザ媒質を選択することにより、波長（λ）は数百ｎｍ−
数μｍの範囲を選択できる。
以上説明した通り本実施例によれば、自己高調波固体レ
ーザ媒質をマイクロチップにして、集光用のレンズを使
用せずに、直接半導体レーザで端面軸励起することによ
り、構造を簡略化し部品数を削減した超小型の固体レー
ザ装置とすることができる。そして、光ディスクの記録
再生やレーザプリンタ、レーザ応用計測などに広く応用
することが可能となる。なお、自己高調波固体レーザ媒
質をマイクロチップ化せずにロッドタイプでも使用する
ことは可能である。
ーザ媒質をマイクロチップにして、集光用のレンズを使
用せずに、直接半導体レーザで端面軸励起することによ
り、構造を簡略化し部品数を削減した超小型の固体レー
ザ装置とすることができる。そして、光ディスクの記録
再生やレーザプリンタ、レーザ応用計測などに広く応用
することが可能となる。なお、自己高調波固体レーザ媒
質をマイクロチップ化せずにロッドタイプでも使用する
ことは可能である。
［発明の効果］
以上説明した通り、本発明によれば、固体レーザ媒質の
レーザ光か通過する面の両端面を反射加工面とし、かつ
前記半導体レーザを前記固体レーザ媒質に密着または近
傍に配置させて、軸方向に端面励起させるので、集光レ
ンズを用いなくても、半導体レーザ光の広がり（拡散）
を防ぐことができる。また、励起用の半導体レーザチッ
プと自己高調波固体レーザ媒質を一体化した、超小型の
固体レーザ装置を実現することができる。さらに、レン
ズを必要としないため、部品点数も少なく、レンズの光
軸を合わせるための微調整機構も不要で、組み立ても容
易化でき、レンズを微調整する面倒な操作も不要とする
ことができるという優れた効果を達成できる。
レーザ光か通過する面の両端面を反射加工面とし、かつ
前記半導体レーザを前記固体レーザ媒質に密着または近
傍に配置させて、軸方向に端面励起させるので、集光レ
ンズを用いなくても、半導体レーザ光の広がり（拡散）
を防ぐことができる。また、励起用の半導体レーザチッ
プと自己高調波固体レーザ媒質を一体化した、超小型の
固体レーザ装置を実現することができる。さらに、レン
ズを必要としないため、部品点数も少なく、レンズの光
軸を合わせるための微調整機構も不要で、組み立ても容
易化でき、レンズを微調整する面倒な操作も不要とする
ことができるという優れた効果を達成できる。
また、前記本発明の好ましい構成によれば、自己高調波
変換機能を有する固体レーザ媒質をマイクロチップ化す
るので、固体レーザ媒質を単体で取り扱うことができ、
超小型の固体レーザ装置を実現することかできるいう優
れた効果を達成できる。
変換機能を有する固体レーザ媒質をマイクロチップ化す
るので、固体レーザ媒質を単体で取り扱うことができ、
超小型の固体レーザ装置を実現することかできるいう優
れた効果を達成できる。
第１図は本発明の一実施例の半導体レーザ励起固体レー
ザ装置の構造図、第２図は本発明の一実施例の駆動電流
に対するＮＹＡＢレーザ高調波出力変化を示した図、第
３図は従来の半導体レーザ励起固体レーザ装置の構造図
である。 １・・・固体レーザ媒質（ＮＹＡＢ）マイクロチップ、
２・・・ＮＹＡＢロッド、 ３・・・セルフォックレン
ズ、４・・・半導体レーザチップ、 ５・・・ＰＩＮフ
ォトダイオード、 ６・・・ヘース。
ザ装置の構造図、第２図は本発明の一実施例の駆動電流
に対するＮＹＡＢレーザ高調波出力変化を示した図、第
３図は従来の半導体レーザ励起固体レーザ装置の構造図
である。 １・・・固体レーザ媒質（ＮＹＡＢ）マイクロチップ、
２・・・ＮＹＡＢロッド、 ３・・・セルフォックレン
ズ、４・・・半導体レーザチップ、 ５・・・ＰＩＮフ
ォトダイオード、 ６・・・ヘース。
Claims (2)
- （１）自己高調波変換機能を有する固体レーザ媒質と半
導体チップが収められた半導体レーザ励起固体レーザ装
置であって、前記固体レーザ媒質のレーザ光が通過する
面の両端面を反射加工面とし、かつ前記半導体レーザを
前記固体レーザ媒質に密着または近傍に配置させて、軸
方向に端面励起させることを特徴とする半導体レーザ励
起固体レーザ装置。 - （２）自己高調波変換機能を有する固体レーザ媒質がマ
イクロチップ化されてなる請求項１記載の半導体レーザ
励起固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9479090A JPH03292784A (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9479090A JPH03292784A (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03292784A true JPH03292784A (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=14119877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9479090A Pending JPH03292784A (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03292784A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5608577A (en) * | 1991-08-30 | 1997-03-04 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Optical mirror and optical device using the same |
-
1990
- 1990-04-10 JP JP9479090A patent/JPH03292784A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5608577A (en) * | 1991-08-30 | 1997-03-04 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Optical mirror and optical device using the same |
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