JPH04107894A

JPH04107894A - 固体レーザ装置

Info

Publication number: JPH04107894A
Application number: JP22563390A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Yagi; 重典八木; Mayumi Fujimura; 藤村　まゆみ; Akira Ishimori; 彰石森
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-08-27
Filing date: 1990-08-27
Publication date: 1992-04-09
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JP2674288B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は固体レーザ装置、とくに高調波レーザ光を発生
させる非線形光学素子を有する固体レーザ装置に間する
ものである。

［従来の技術］第６図は、例えば、藤村他「ダイオード励起グリーンレ
ーザ」平成２年レーザー学会学術講演会第１０回年次大
会、２５ａＶ８　（１９９０）などに示された、従来の
固体レーザ装置の構成を示す概略構成図図であり、図に
おいて、　（１）は半導体レーザ、　（２）は半導体レ
ーザ（１）から出射されるレーザビームであり、以後励
起光と呼ぶ。

（３）はレンズ、　（４）は固体レーザ媒質で、たとえ
ばＶＡＧ　（Ｖ３−、ｒＮｄｘＡＩｓＯ＋２）よりなる
ロット状の結晶、　（５）は固体レーザ媒質（４）の発
振によって生じる基本波レーザ光、　（６）は固体レー
ザ媒質（４）の端面に設けられた選択性反射膜で、励起
光（２）に対しては無反射、基本波レーザ光（５）に対
しては全反射性を持つ。　（４２）は固体レーザ媒質（
４）の端面に設けられた無反射膜、（７）は高調波レー
ザ光を発生させる非線形光学素子、　（８）は非線形光
学素子（７）から発生される高調波レーザ光であり、非
線形光学素子内で互いに対向して進行する成分（８１）
と（８２）よりなる。また、　（７１）は非線形光学素
子の端面に設けられた無反射膜、　（７２）は非線形光
学素子の端面に設けられた選択性反射膜で、基本波レー
ザ光（５）に対しては無反射性、高調波レーザ光（８）
に対しては全反射性を持つ。　（９）は部分反射ミラー
で、基本波レーザ光（５）に対しては全反射性、高調波
レーザ光（８）に対しては無反射性を持つ。

次に動作について説明する。

半導体レーザ（１）から出射される励起光（２）は、レ
ンズ（３）によって選択性反射膜（６）を通って固体レ
ーザ媒質（４）に照射され、これを励起する。選択性反
射膜（６）と部分反射ミラー（９）とて共振器が構成さ
れており、基本波レーザ光（５）が共振器内部に発振す
る。共振器の光軸上に配置された非線形光学素子（７）
内では高調波レーザ光（８１）、　（８２）が発生しく
例えば第２高調波）、高調波レーザ光の成分（８１）は
直接、部分反射ミラー（９）から外部に出力され、高調
波レーザ光の成分（８２）は選択性反射膜（７２）によ
って逆方向に反射され、外部に出力される。

［発明が解決しようとする課題］従来の固体レーザ装置は以上のように構成されているた
め、高調波レーザ光（８）の出力が安定しない。その大
きな原因は以下のように考えられる。

一般の製造方法では、非線形光学素子（７）の厚さを高
調波レーザ光の波長（倍調波の場合０゜５３μｍ）の精
度以下で製作することはきわめて困難である。したがっ
て高調波レーザ光（８）の２つの成分（８１）（８２）
は、片方が非線形光学素子（７）を往復して他方と合成
されるため、両者の間には位相のずれが不可避的に存在
する。

この位相のずれは出力レベルの変化などによって非線形
光学素子における熱的条件が変化すると変動じ易いため
、出力される高調波レーザ光（８）の出力が安定しない
。また高調波レーザ光（８）の２つの成分（８１）（８
２）に角度ずれが起こり、伝搬距離によってビームのモ
ートが変わる欠点もあった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、高調波レーザビームを安定に発生させることの
てきる固体レーザ装置を得ることを目的とする。

さらに本発明の別の発明では、高調波レーザ光のパルス
変調が可能となる固体レーザ装置を得ることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］本発明に係わる固体レーザ装置は、非線形光学素子内で
生成される互いに対向して進行する高調波レーザ光の位
相を調整して、これら２つのレーザ光を合成する位相調
整機構を備えたものである。

また、本発明の別の発明に係わる固体レーザ装置は非線
形光学素子内で生成される互いに対向して進行する高調
波し〜ザ光の位相を制御して、発生する上記高調波レー
ザ光の出力を変調する位相制御機構を備えたものである
。

［作用］本発明における位相調整機構により位相を合わせること
により、安定な高調波レーザ光が得られ、また位相制御
機構により位相を変調することによって、高調波レーザ
光のパルス変調が可能になる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図について説明する。第
１図において、　（１０）は中間ミラー、（１０１）は
無反射膜、　（１０２）は選択性反射膜で、基本波レー
ザ光（５）に対しては無反射、高調波レーザ光（８）に
対しては全反射性を持つ。

（７）は非線形光学素子、　（７３）は選択性反射膜で
、基本波レーザ光（５）に対しては全反射、高調波レー
ザ光（８）に対しては無反射性を持つ。

（１１０）は距離調整器、　（１２０）は角度調整器、
　（１３０）はホルダー、　（１４０）は支持材、（１
５０）は基台である。

次に動作について説明する。

レーザ媒質（４）と選択性反射膜（６）（７３）より構
成される共振器により発生される基本波レーザ光（５）
の発振は角度調整器（１２０）のアライメントによって
調整される。共振器内で非線形光学素子（７）から発生
された高調波レーザ光の成分（８１）はそのまま外部に
出る。逆方向に発生した高調波レーザ光の成分（８２）
は選択性反射膜（１０２）によって反射される。位相は
距離調整器（１１０）によって共振器外部で高調波レー
ザ光（８１）（８２）の位相が合致するよう調整される
。角度は角度調整器（１２０）によって、共振器外部に
おいて高調波レーザ光（８１）（８２）の出射方向が合
致するように調整される。

その結果、安定な出力とビームモードの高調波レーザ出
力が得られる。

なお、距離調整の機能を例えばピエゾ素子にもたせ、ピ
エゾ素子に印加する電圧を変調することによって、高調
波レーザ光（８）のパルス変調も可能になる。実施例を
第２図に示す。第２図において、　（１１１）は距離変
調器で、例えばとニジ索子、　（１１２）は駆動電源で
ある。この駆動電源（１１２）により上記距離変調器（
１１１）を駆動し、高調波レーザ光（８）の波長を超え
る距離で中間ミラー（１０）と非線形光学素子（７）と
の距離を変調し、高調波レーザ光の位相を変調すること
により、容易に高調波レーザ光（８）のパルス化が可能
になる。

さらに、第３図は本発明の第３の実施例を示す断面構成
図であり。図において、　（７０）は端面に複数の距離
変調器（１］　］）がとりつけられた非線形光学素子で
あり、高調波レーザ光（８２）は選択性反射膜（７２）
により、高調波レーザ光（８１）と同方向に出射される
。非線形光学素子（７０）の角度、及び内部の光路長を
複数の距離変調器（１１１）で変化させることによって
高調波レーザ光（８１）、　（８２）の角度を合致させ
、かつ両者の位相差を変調することによフて高調波レー
ザ光（８）のパルス化を可能にしている。

さらに、第４図は本発明の第４の実施例を示す断面構成
図であり。図において、　（９）は部分反射ミラー、　
（９１）は基本波レーザ光（５）に対しては全反射性、
高調波レーザ光（８）に対しては無反射性を持つ選択性
反射膜、　（９２）は高調波レーザ光（８）に対して無
反射性を持つ無反射膜である。このような構成の固体レ
ーザ装置においても、距離調整器（１１０）により高調
波レーザ光の成分（８１）と、逆方向の高調波レーザ光
の成分（８２）との位相が選択性反射膜（９１）のとこ
ろで合致するよう調整され、第１図と同様の効果を奏す
る。

また、第４図のものに対応して、第５図の構成により第
２図と同様の効果を奏する。

なお、上記実施例では半導体レーザ光を固体レーザ媒質
の端面に集光して励起するレーザについて示したが、−
個のあるいは複数個の半導体レーザ光を固体レーザ媒質
の側面に照射して励起する固体レーザであってもよい。

また、ランプ等で励起する固体レーザや、さらにはガス
レーザ、色素レーザ等地の原理によるレーザの共振器内
部の非線形光学素子によって高調波を発生させるレーザ
てもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

さらに、上記各実施例においては、角度調整器（１２０
）が設置されているが、予めアライメントの調整を行な
っているものでは不要である。

［発明の効果］以上のように、本発明によれは非線形光学素子内で生成
される互いに対向して進行する高調波レーザ光の位相を
調整して、これら２つのレーザ光を合成する位相調整機
構を設けたので、安定な高調波レーザ光が得られる効果
がある。

また、本発明の別の発明によれば非線形光学素子内で生
成される互いに対向して進行する高調波レーザ光の位相
を制御して、発生する上記高調波レーザ光の出力を変調
する位相制御機構を設けたので・　高調波レーザ光のパ
ルス変調が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による固体レーザ装置を示す
断面構成図、第２図ないし第５図は各々本発明の他の実
施例による固体レーザ装置を示す断面構成図、及び第６
図は従来の固体レーザ装置を示す概略構成図である。図において、　（４）は固体レーザ媒質、　（５）は基
本波レーザ光、　（６）、　（７２）、　（７３）、（
９１）、　（１０２）は選択性反射膜、　（７）、（７
０）は非線形光学素子、　（８）は高調波レーザ光、　
（９）は部分反射ミラー、　（１１０）は距離調整器、
　（１１１）は距離変調器、　（１１２）は駆動電源、
　（１２０）は角度調整器である。なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固体レーザ媒質と複数のミラーによりなる基本波
レーザ光発生用の共振器、上記共振器の光軸上に配置さ
れ、高調波レーザ光を発生させる非線形光学素子、及び
上記非線形光学素子内で生成される互いに対向して進行
する高調波レーザ光の位相を調整して、これら２つのレ
ーザ光を合成する位相調整機構を備えた固体レーザ装置
。
（２）固体レーザ媒質と複数のミラーによりなる基本波
レーザ光発生用の共振器、上記共振器の光軸上に配置さ
れ、高調波レーザ光を発生させる非線形光学素子、及び
上記非線形光学素子内で生成される互いに対向して進行
する高調波レーザ光の位相を制御して、発生する上記高
調波レーザ光の出力を変調する位相制御機構を備えた固
体レーザ装置。