JPH04157777A - レーザーダイオードポンピング固体レーザー - Google Patents
レーザーダイオードポンピング固体レーザーInfo
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- JPH04157777A JPH04157777A JP28234090A JP28234090A JPH04157777A JP H04157777 A JPH04157777 A JP H04157777A JP 28234090 A JP28234090 A JP 28234090A JP 28234090 A JP28234090 A JP 28234090A JP H04157777 A JPH04157777 A JP H04157777A
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Landscapes
- Lasers (AREA)
- Semiconductor 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、固体レーザーロッドを半導体レーザー（レー
ザーダイオード）によってポンピングするレーザーダイ
オードポンピング固体レーザーに関し、特に詳細には、
ポンピング源の半導体レーザーが改良されたレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーに関するものである。
ザーダイオード）によってポンピングするレーザーダイ
オードポンピング固体レーザーに関し、特に詳細には、
ポンピング源の半導体レーザーが改良されたレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーに関するものである。
（従来の技術）
例えば特開昭６２−１８９７８３号公報に示されるよう
に、ネオジウム等の希土類がドーピングされた固体レー
ザーロッドを半導体レーザーによってポンピングするレ
ーザーダイオードポンピング固体レーザーが公知となっ
ている。この種のレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーにおいては、より短波長のレーザー光を得るため
に、その共振器内に非線形光学材料のバルク単結晶を配
設して、固体レーザー発振ビームを第２高調波等に波長
変換することも行なわれている。
に、ネオジウム等の希土類がドーピングされた固体レー
ザーロッドを半導体レーザーによってポンピングするレ
ーザーダイオードポンピング固体レーザーが公知となっ
ている。この種のレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーにおいては、より短波長のレーザー光を得るため
に、その共振器内に非線形光学材料のバルク単結晶を配
設して、固体レーザー発振ビームを第２高調波等に波長
変換することも行なわれている。
さらには、例えばＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ Ｌ
ｅｔｔｅｒＶｏｌ、 ５２． ＮＱ、２’、 １１
Ｊａｎｕａｒｙ １９８ｇに記載されているように、
上述の位置に配した非線形光学材料のバルク単結晶によ
り、固体レーサー発振ビームとポンピング光とを和周波
に波長変換することも提案されている。
ｅｔｔｅｒＶｏｌ、 ５２． ＮＱ、２’、 １１
Ｊａｎｕａｒｙ １９８ｇに記載されているように、
上述の位置に配した非線形光学材料のバルク単結晶によ
り、固体レーサー発振ビームとポンピング光とを和周波
に波長変換することも提案されている。
ところで、これら各種のレーザーダイオードポンピング
固体レーザーにおいては、固体レーサーの励起効率を上
げるために、また固体レーサー発振ビームを波長変換す
る場合は波長変換効率をも高めるために、ポンピング光
である半導体レーザービームをより小さく絞ることが重
要である。以下、この点を詳しく説明する。
固体レーザーにおいては、固体レーサーの励起効率を上
げるために、また固体レーサー発振ビームを波長変換す
る場合は波長変換効率をも高めるために、ポンピング光
である半導体レーザービームをより小さく絞ることが重
要である。以下、この点を詳しく説明する。
Ｊｏｕｒｎｅｌ Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｖｏ
ｌ、５０ Ｐ［１５３（１９７９）には、レーサーダイ
オードポンピング固体レーサーのスロープ効率の理論式
か導かれている。本論文によると、固体レーサー光およ
び半導体レーサー光をガウスビームと仮定した場合にお
いて、 ω、：固体レーし−先のビーム半径 ω、二半導体し−サー光のビーム半径 としたときに、ω、≦ω、で、かつω、か０（ゼロ）に
近付くと効率か高くなるとの解析がある。
ｌ、５０ Ｐ［１５３（１９７９）には、レーサーダイ
オードポンピング固体レーサーのスロープ効率の理論式
か導かれている。本論文によると、固体レーサー光およ
び半導体レーサー光をガウスビームと仮定した場合にお
いて、 ω、：固体レーし−先のビーム半径 ω、二半導体し−サー光のビーム半径 としたときに、ω、≦ω、で、かつω、か０（ゼロ）に
近付くと効率か高くなるとの解析がある。
したがってω□、ωＰを共に小さくする二とが、効率を
上げる上で極めて有効である。すなわち、ポンピング光
である半導体レーサー光を絞れば絞るほどよいことにな
る。
上げる上で極めて有効である。すなわち、ポンピング光
である半導体レーサー光を絞れば絞るほどよいことにな
る。
また光波長変換素子を用いて、固体レーザー光を短波長
化する場合において波長変換効率を向上させるためには
、固体レーサー光を絞り、パワー密度を上げることか望
ましい。そのためには、やはりωＰ≦ω免の条件のとき
に固体レーサー光のスロープ効率が高くなるので、ポン
ピング光である半導体レーサー光を絞れば絞るほどよい
ことになる。
化する場合において波長変換効率を向上させるためには
、固体レーサー光を絞り、パワー密度を上げることか望
ましい。そのためには、やはりωＰ≦ω免の条件のとき
に固体レーサー光のスロープ効率が高くなるので、ポン
ピング光である半導体レーサー光を絞れば絞るほどよい
ことになる。
（発明か解決しようとする課題）
ところが従来は、高出力の半導体レーサーを用いて固体
レーザーを励起する場合、ポンピング光を効率良く絞る
ことかできなかった。
レーザーを励起する場合、ポンピング光を効率良く絞る
ことかできなかった。
なすわち、ポンピング源の半導体レーサーとしては従来
、ブロードエリアレーザーやフェーズドアレイレーザー
が多く用いられ、それらは従来第３図に示すように、１
つの活性層５Ｃを有するものとされていた（なお図中５
１．５２は電極、５３．５４はクラッド層である）。そ
して、半導体レーザーを高出力化する場合は、活性層５
０のストライプ幅Ｗをより大きく形成していた。これは
、高出力時のＣＯＤ （カタストロフィツク・オプティ
カル・ダメージ）により活性層端面か破壊されることを
防止するために、パワー密度を下げざるを得ないからで
ある。このストライプ幅Ｗの具体例を挙げると、２００
ｍＷ比出力約５０μｍ程度、５００ ｍＷ、 ＩＷ、
３Ｗではそれぞれ＋００ ｕｍ、 ２００ μｍ、 ５
００μｍ程度である。
、ブロードエリアレーザーやフェーズドアレイレーザー
が多く用いられ、それらは従来第３図に示すように、１
つの活性層５Ｃを有するものとされていた（なお図中５
１．５２は電極、５３．５４はクラッド層である）。そ
して、半導体レーザーを高出力化する場合は、活性層５
０のストライプ幅Ｗをより大きく形成していた。これは
、高出力時のＣＯＤ （カタストロフィツク・オプティ
カル・ダメージ）により活性層端面か破壊されることを
防止するために、パワー密度を下げざるを得ないからで
ある。このストライプ幅Ｗの具体例を挙げると、２００
ｍＷ比出力約５０μｍ程度、５００ ｍＷ、 ＩＷ、
３Ｗではそれぞれ＋００ ｕｍ、 ２００ μｍ、 ５
００μｍ程度である。
１つの活性層５０を有する半導体レーサーをポンピング
源として用いる場合、固体レーサー光５５のビーム半径
は第４図の（１）にω、で示すように、活性層５０のス
トライプ幅Ｗのほぼ１／２となる。したかって、より高
出力の半導体レーザーを用いるほど、固体レーザー光の
ビーム半径ωＬは大きくなり、また当然半導体レーサー
先の集光スポット半径ωＰも大きくなってしまう。そう
なると、前述したスロープ効率の低下や、波長変換効率
の低下を招くことになる。
源として用いる場合、固体レーサー光５５のビーム半径
は第４図の（１）にω、で示すように、活性層５０のス
トライプ幅Ｗのほぼ１／２となる。したかって、より高
出力の半導体レーザーを用いるほど、固体レーザー光の
ビーム半径ωＬは大きくなり、また当然半導体レーサー
先の集光スポット半径ωＰも大きくなってしまう。そう
なると、前述したスロープ効率の低下や、波長変換効率
の低下を招くことになる。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり
、高効率の下に固体レーサー発振ビームを得ることがで
き、また特に光波長変換素子により波長変換を行なう場
合は、波長変換効率も高くなるレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーを提供することを目的とするもので
ある。
、高効率の下に固体レーサー発振ビームを得ることがで
き、また特に光波長変換素子により波長変換を行なう場
合は、波長変換効率も高くなるレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーを提供することを目的とするもので
ある。
（課題を解決するための手段）
本発明によるレーザーダイオードポンピング固体レーザ
ーは、前述したようにネオジウム等の希土類がドーピン
グされた固体レーサーロッドを半導体レーザーによって
ポンピングするレーサーダイオードポンピング固体レー
サーにおいて、ポンピング源の半導体レーサーとして、
２つの活性層を、そのストライプ幅（２つの活性層のス
トライプ幅か互いに異なる場合は、その内の大きな方の
ストライプ幅）よりも短い間隔で積層してなるものを用
いたことを特徴とするものである。
ーは、前述したようにネオジウム等の希土類がドーピン
グされた固体レーサーロッドを半導体レーザーによって
ポンピングするレーサーダイオードポンピング固体レー
サーにおいて、ポンピング源の半導体レーサーとして、
２つの活性層を、そのストライプ幅（２つの活性層のス
トライプ幅か互いに異なる場合は、その内の大きな方の
ストライプ幅）よりも短い間隔で積層してなるものを用
いたことを特徴とするものである。
（作用および発明の効果）
上述の構成においては、第４図の（２）に示すように活
性層をｌｌａ、ｌｌｂとすると、固体レーサー光のビー
ム半径はω免のようになる。この第４図（２）において
は、活性層１１ａＳｌｌｂのストライプ幅Ｗを、同図（
１）の活性層５０のそれの１／２で示し、（１）の場合
と（２）の場合とて半導体レーザー出力は等しいとする
。このように半導体レーザー出力か等しくても、固体レ
ーザービーム半径ω史は、（２）の場合の方か明らかに
小さくなる。
性層をｌｌａ、ｌｌｂとすると、固体レーサー光のビー
ム半径はω免のようになる。この第４図（２）において
は、活性層１１ａＳｌｌｂのストライプ幅Ｗを、同図（
１）の活性層５０のそれの１／２で示し、（１）の場合
と（２）の場合とて半導体レーザー出力は等しいとする
。このように半導体レーザー出力か等しくても、固体レ
ーザービーム半径ω史は、（２）の場合の方か明らかに
小さくなる。
さらに第４図（２）の構造は、発光点の面積も（より正
確には、２つの発光部分に接する面積でπω、２と同じ
）、同図（１）の構造に比べて小さくなり、よってその
場合は半導体レーサー光を集光した際のビーム半径ωＰ
もより小さくなる。
確には、２つの発光部分に接する面積でπω、２と同じ
）、同図（１）の構造に比べて小さくなり、よってその
場合は半導体レーサー光を集光した際のビーム半径ωＰ
もより小さくなる。
以上のようにして、本発明によればスロープ効率を高め
、また固体レーサー光を波長変換する場合には、波長変
換効率も向上させることかできる。
、また固体レーサー光を波長変換する場合には、波長変
換効率も向上させることかできる。
（実 施 例）
以下、図面に示す実施例に基ついて本発明の詳細な説明
する。
する。
第１図は、本発明の第１実施例によるレーサーダイオー
ドポンピング固体レーザーを示すものである。このレー
サーダイオードポンピング固体レーサーは、ポンピング
光としてのレーサービーム１０を発する半導体レーサー
（フェーズドアレイレーサー）１１と、ネオジウム（Ｎ
ｄ）か１．１ａｔ％ドーピングされた固体レーザーロッ
ドであるＮｄ：ｙｖｏ、ロッド１２と、このＮｃｌ：Ｙ
ＶＯ，ロッド１２の前方側（図中右方側）に近接して配
された非線形光学材料のバルク結晶１３とからなる。二
のバルク結晶１３としては、−例としてＫＴＰ結晶か用
いられている。
ドポンピング固体レーザーを示すものである。このレー
サーダイオードポンピング固体レーサーは、ポンピング
光としてのレーサービーム１０を発する半導体レーサー
（フェーズドアレイレーサー）１１と、ネオジウム（Ｎ
ｄ）か１．１ａｔ％ドーピングされた固体レーザーロッ
ドであるＮｄ：ｙｖｏ、ロッド１２と、このＮｃｌ：Ｙ
ＶＯ，ロッド１２の前方側（図中右方側）に近接して配
された非線形光学材料のバルク結晶１３とからなる。二
のバルク結晶１３としては、−例としてＫＴＰ結晶か用
いられている。
半導体レーサー１１は第２図に示すように、２つの活性
層１１ａ、１．１ｂと、クラッド層１１ｃ、ｌｉｄ。
層１１ａ、１．１ｂと、クラッド層１１ｃ、ｌｉｄ。
ｌｉｅ、ｌｌｆと、電極１１ｇ、ｌｌｈ、ｌｌｋとを有
する。
する。
本例の場合、活性層１１ａ、 ｌｌｂはＧａＡＪ！Ａｓ
からなり、クラッド層１１ｃ、ｌｉｄ ；ｌｉｅ、ｌｌ
ｆはそれぞれｎ型−ＧａＡ、１ｉＡｓ ： ｐ型−Ｇ
ａ Ａ Ｊ Ａ ｓからなり、電極ｆｉｇ、ｌｌｈ、１
．１には金電極からなる。
からなり、クラッド層１１ｃ、ｌｉｄ ；ｌｉｅ、ｌｌ
ｆはそれぞれｎ型−ＧａＡ、１ｉＡｓ ： ｐ型−Ｇ
ａ Ａ Ｊ Ａ ｓからなり、電極ｆｉｇ、ｌｌｈ、１
．１には金電極からなる。
そして上記２つの活性層１１ａ、ｌｌｂのストライプ幅
Ｗは１００μｍとされ、それらの間隔ｄはストライプ幅
Ｗよりも小さい５０μｍとされている。
Ｗは１００μｍとされ、それらの間隔ｄはストライプ幅
Ｗよりも小さい５０μｍとされている。
なおＮｄ ： ＹＶＯ４０ツド１２は両端面１２ａ、１
２ｂか平坦に研磨されて、−例として厚さ１ｍｍに形成
されている。半導体レーサー１１は、このＮｄ：Ｙ■０
□ロッド１２の平坦な一端面１２ａ上に密着して配され
ている。またＫＴＰ結晶１３も、 Ｍ面】３ａ１他端面
１３ｂが平坦に研磨され、−例として厚さ５ｍｍに形成
されている。これらのＮｄ：ＹＶＯ４０ツト１２とＫＴ
Ｐ結晶１３は、各々他端面１２ｂ１１３ｂか密着する状
態に配されている。
２ｂか平坦に研磨されて、−例として厚さ１ｍｍに形成
されている。半導体レーサー１１は、このＮｄ：Ｙ■０
□ロッド１２の平坦な一端面１２ａ上に密着して配され
ている。またＫＴＰ結晶１３も、 Ｍ面】３ａ１他端面
１３ｂが平坦に研磨され、−例として厚さ５ｍｍに形成
されている。これらのＮｄ：ＹＶＯ４０ツト１２とＫＴ
Ｐ結晶１３は、各々他端面１２ｂ１１３ｂか密着する状
態に配されている。
そして、Ｎｄ：ＹＶＯ４０ツド１２とＫＴＰ結晶１３は
ヒートシンク１４上に固定され、このヒートシンク１４
は、ペルチェ素子等からなるＴＥクーラー１５上に固定
されている。そして該ＴＥクーラー１５か図示しない駆
動回路によって駆動されて、Ｎｄ。
ヒートシンク１４上に固定され、このヒートシンク１４
は、ペルチェ素子等からなるＴＥクーラー１５上に固定
されている。そして該ＴＥクーラー１５か図示しない駆
動回路によって駆動されて、Ｎｄ。
ＹＶＯ４０ツド１２とＫＴＰ結晶１３か常時所定温度に
保たれるようになっている。以上の各要素は、ＬＤパッ
ケージ１８内に収納されている。
保たれるようになっている。以上の各要素は、ＬＤパッ
ケージ１８内に収納されている。
上記フェーズドアレイレーザー１１は、波長λ１＝８０
８ｎｍのレーザービーム１０を発するものか用いられて
いる。Ｎｄ：ＹＶＯ４０ツド１２は、上記レーザービー
ム１０によってネオジウム原子か励起されることにより
、波長λｚ ””１１０６４ｎのレーサービーム１６を
発する。
８ｎｍのレーザービーム１０を発するものか用いられて
いる。Ｎｄ：ＹＶＯ４０ツド１２は、上記レーザービー
ム１０によってネオジウム原子か励起されることにより
、波長λｚ ””１１０６４ｎのレーサービーム１６を
発する。
Ｎｄ：ＹＶＯ４０ツド１２の一端面１２ａには、波長１
０Ｅｉ４ｎｍのレーサービーム１６は良好に反射させ（
反射率９９．９％以上）、波長８０８ｎｍのポンピング
用レーザービーム１０は良好に透過させる（透過率９９
％以上）コーチインク２１か施されている。−方ＫＴＰ
結晶１３の一端面１３ａには、波長１０６４ｎ ｍのレ
ーサービーム１６は良好に反射させ、そして後述する波
長５３２ｎｍの第２高調波１７は良好に透過させるコー
ティング２２か施されている。
０Ｅｉ４ｎｍのレーサービーム１６は良好に反射させ（
反射率９９．９％以上）、波長８０８ｎｍのポンピング
用レーザービーム１０は良好に透過させる（透過率９９
％以上）コーチインク２１か施されている。−方ＫＴＰ
結晶１３の一端面１３ａには、波長１０６４ｎ ｍのレ
ーサービーム１６は良好に反射させ、そして後述する波
長５３２ｎｍの第２高調波１７は良好に透過させるコー
ティング２２か施されている。
またＮ ｄ ： Ｙ Ｖ Ｏｎロッド１２の他端面Ｉ２
ｂには、レーザービーム１６を良好に透過させ、ポンピ
ング用レーサービーム１０および第２高調波１７は良好
に反射させるコーティング２３か施されている。
ｂには、レーザービーム１６を良好に透過させ、ポンピ
ング用レーサービーム１０および第２高調波１７は良好
に反射させるコーティング２３か施されている。
したかって波長１１０６４ｎのレーザービーム１Ｂは、
上記の各面１２ａ、 １３ａ間に閉じ込められて、レー
ザー発振を引き起こす。このレーザービーム１６はＫＴ
Ｐ結晶１３に入射して、波長λ３−５３２ ｎｍの第２
高調波１７に波長変換される。
上記の各面１２ａ、 １３ａ間に閉じ込められて、レー
ザー発振を引き起こす。このレーザービーム１６はＫＴ
Ｐ結晶１３に入射して、波長λ３−５３２ ｎｍの第２
高調波１７に波長変換される。
ＫＴＰ結晶１３の一端面１３ａには、前述した通りのコ
ーティング２２が施されているから、この第２高調波１
７は効率良（：ＫＴＰ結晶１３から出射する。
ーティング２２が施されているから、この第２高調波１
７は効率良（：ＫＴＰ結晶１３から出射する。
なおＬＤパッケージ１８の出力窓部分には、フィルター
１９が固定されている。第２高調波１７以外の光はこの
フィルター１９でカットされ、第２高調波１７のみがＬ
Ｄパッケージ１８から取り出される。
１９が固定されている。第２高調波１７以外の光はこの
フィルター１９でカットされ、第２高調波１７のみがＬ
Ｄパッケージ１８から取り出される。
このレーザーダイオードポンピング固体レーザーにおい
ては、半導体レーザー１工の出力がＩＷのとき、１００
ｍＷの緑色（波長λ３ ＝５３２ ｎｍ）の第２高調
波１７を得ることができた。
ては、半導体レーザー１工の出力がＩＷのとき、１００
ｍＷの緑色（波長λ３ ＝５３２ ｎｍ）の第２高調
波１７を得ることができた。
比較例として、半導体レーサー１１の代わりに、第３図
に示した活性層５０が１つの半導体レーザーを用い、そ
の他は第１図と同様の構成としたレーザーダイオードポ
ンピング固体レーザーを作製した。この場合活性層５０
のストライプ幅Ｗは上記実施例の２倍の２００μｍで、
半導体レーザー出力は上記実施例と同じ＜ＩＷである。
に示した活性層５０が１つの半導体レーザーを用い、そ
の他は第１図と同様の構成としたレーザーダイオードポ
ンピング固体レーザーを作製した。この場合活性層５０
のストライプ幅Ｗは上記実施例の２倍の２００μｍで、
半導体レーザー出力は上記実施例と同じ＜ＩＷである。
この場合には、第２高調波の出力は１０ｍ Ｗであった
。
。
次に、第５図を参照して本発明の第２実施例について説
明する。なおこの第５図において、前記第１図中の要素
と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明
は省略する。
明する。なおこの第５図において、前記第１図中の要素
と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明
は省略する。
この第２実施例においては、Ｓｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎ
ｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎｇ ＣｒｙｓｔａｌであるＮＹＡ
Ｂ （Ｎｄｘ Ｙ＋−ｘＡｆ ３ （８０３） ４
Ｘ−０，０４〜０．０８）のロッド４０が用いられて
いる。また半導体レーザー４１は、ＮＹＡＢロッド４０
の端面４０ａに密着して固定されている。そしてＮＹＡ
Ｂロッド４０と半導体レーザー４１は一体的にヒートシ
ンク１４上に固定され、このヒートシンク１４はＴＥク
ーラー１５上に固定されている。
ｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎｇ ＣｒｙｓｔａｌであるＮＹＡ
Ｂ （Ｎｄｘ Ｙ＋−ｘＡｆ ３ （８０３） ４
Ｘ−０，０４〜０．０８）のロッド４０が用いられて
いる。また半導体レーザー４１は、ＮＹＡＢロッド４０
の端面４０ａに密着して固定されている。そしてＮＹＡ
Ｂロッド４０と半導体レーザー４１は一体的にヒートシ
ンク１４上に固定され、このヒートシンク１４はＴＥク
ーラー１５上に固定されている。
半導体レーザー４１は、第１実施例の半導体レーサー１
１と同様の活性層形状を有するフェーズドアレイレーザ
ーであり、波長λ１−８０４ ｎｍのり、 −ザービー
ム４２を発するものか用いられている。ＮＹＡＢロッド
４０は、ドーピングされているネオジウム原子が、上記
レーザービーム４２によって励起されることにより、λ
２−１０Ｂ２ｎｍのレーザービーム４３を発する。
１と同様の活性層形状を有するフェーズドアレイレーザ
ーであり、波長λ１−８０４ ｎｍのり、 −ザービー
ム４２を発するものか用いられている。ＮＹＡＢロッド
４０は、ドーピングされているネオジウム原子が、上記
レーザービーム４２によって励起されることにより、λ
２−１０Ｂ２ｎｍのレーザービーム４３を発する。
共振器は、結晶長Ｌ＝２ｍｍのＮＹＡＢロッド４０のみ
によって形成される。すなわち、入力側共振器ミラー面
となるロッド端面４０ａには、波長１０Ｂ２ｎｍのレー
ザービーム４３は良好に反射させ（反射率９９．９％以
上）、波長８０４ｎｍのポンピング用レーサービーム４
２は良好に透過させる（透過率９９％以上）コーティン
グ４５が施されている。出力側共振器ミラー面となるロ
ッド端面４０ｂには、波長１０Ｅｉ２ｎｍのレーザービ
ーム４３を良好に反射（反射率９９．９％以上）させ、
そして後述する波長５３１０ｍの第２高調波４４は良好
に透過させるコーティング４６か施されている。したが
って波長１１０６２ｎのレーザービーム４３は、上記共
振器ミラー面４０ａ１４０ｂ間に閉じ込められ、レーザ
ー発振を起こす。
によって形成される。すなわち、入力側共振器ミラー面
となるロッド端面４０ａには、波長１０Ｂ２ｎｍのレー
ザービーム４３は良好に反射させ（反射率９９．９％以
上）、波長８０４ｎｍのポンピング用レーサービーム４
２は良好に透過させる（透過率９９％以上）コーティン
グ４５が施されている。出力側共振器ミラー面となるロ
ッド端面４０ｂには、波長１０Ｅｉ２ｎｍのレーザービ
ーム４３を良好に反射（反射率９９．９％以上）させ、
そして後述する波長５３１０ｍの第２高調波４４は良好
に透過させるコーティング４６か施されている。したが
って波長１１０６２ｎのレーザービーム４３は、上記共
振器ミラー面４０ａ１４０ｂ間に閉じ込められ、レーザ
ー発振を起こす。
このレーザービーム４３は、発振媒体でかつ波長変換機
能を有するＮＹＡＢロッド４０内で、波長が１／２すな
わちλ３−５３１ ｎｍの第２高調波４４に波長変換さ
れる。なおＮＹＡＢロッド４０は、波長１０Ｅｉ２ｎｍ
と５３１ｎｍとの間でＴＹＰＥＩの角度位相整合が取れ
るように結晶がカットされてなる。
能を有するＮＹＡＢロッド４０内で、波長が１／２すな
わちλ３−５３１ ｎｍの第２高調波４４に波長変換さ
れる。なおＮＹＡＢロッド４０は、波長１０Ｅｉ２ｎｍ
と５３１ｎｍとの間でＴＹＰＥＩの角度位相整合が取れ
るように結晶がカットされてなる。
ロッド端面４０ｂには、前述した通りのコーティングが
施されているので、ＮＹＡＢロッド４０からは、第２高
調波４４が効率良く取り出される。
施されているので、ＮＹＡＢロッド４０からは、第２高
調波４４が効率良く取り出される。
以上の構成においては、半導体レーザー４，１の出力が
ＩＷのとき、１００ ｍＷの第２高調波４４を得ること
ができた。
ＩＷのとき、１００ ｍＷの第２高調波４４を得ること
ができた。
なお固体レーザー媒質としては、以上説明したＮｄ ：
ＹＶＯ，、ＮＹＡＢの他に、ＬＮＰ、ＮｄＰ、Ｏ，、
、ＬｉＮｄＰａ０＋２、ＮａＮｄＰ４０．２、ＫＮｄＰ
、Ｏ，□、ＮｄＡ１３ （ＢＯ３）ａ 、ＹＡＧ等を
使用することもできる。
ＹＶＯ，、ＮＹＡＢの他に、ＬＮＰ、ＮｄＰ、Ｏ，、
、ＬｉＮｄＰａ０＋２、ＮａＮｄＰ４０．２、ＫＮｄＰ
、Ｏ，□、ＮｄＡ１３ （ＢＯ３）ａ 、ＹＡＧ等を
使用することもできる。
また非線形光学材料としては、ＫＴＰに限らす、その他
ＫＮｂＯ３、ＢＮＮＢや、特開昭６２−２１０４３２号
公報に開示された有機非線形光学材料のＤＭＮＰ （３
，５−ジメチル−１−（４−ニトロフエニル）ピラゾー
ル）同じ＜ＤＭＮＴ （３，５−ジメチル−１−（４−
ニトロフェニル） −１，２゜４−トリアゾール）、さ
らには日本油脂株式会社製のチエニルカルコン等を用い
ることもできる。
ＫＮｂＯ３、ＢＮＮＢや、特開昭６２−２１０４３２号
公報に開示された有機非線形光学材料のＤＭＮＰ （３
，５−ジメチル−１−（４−ニトロフエニル）ピラゾー
ル）同じ＜ＤＭＮＴ （３，５−ジメチル−１−（４−
ニトロフェニル） −１，２゜４−トリアゾール）、さ
らには日本油脂株式会社製のチエニルカルコン等を用い
ることもできる。
一方ポンピング源の半導体レーザーとしては、フェーズ
ドアレイレーザーの他、ブロードエリアレーザー、シン
グル縦・横モードレーザー等も好適に用いることができ
る。
ドアレイレーザーの他、ブロードエリアレーザー、シン
グル縦・横モードレーザー等も好適に用いることができ
る。
また固体レーザー発振ビームを短波長化する場合は、第
２高調波に限らず、和周波や第３高調波等を発生させる
ようにしてもよい。本発明のレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーにおいては、活性層が２つ設けられる
から、和周波発生の場合は、一方の活性層からの基本波
発生を制御することにより、和周波を変調することが可
能となる。
２高調波に限らず、和周波や第３高調波等を発生させる
ようにしてもよい。本発明のレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーにおいては、活性層が２つ設けられる
から、和周波発生の場合は、一方の活性層からの基本波
発生を制御することにより、和周波を変調することが可
能となる。
さらに本発明は、固体レーザー発振ビームを短波長化す
る場合に限らず、あらゆるレーサーダイオードポンピン
グ固体レーザーに適用され得るものである。
る場合に限らず、あらゆるレーサーダイオードポンピン
グ固体レーザーに適用され得るものである。
第１図は、本発明の第１実施例によるレーザーダイオー
ドポンピング固体レーサーを示す概略側面図、 第２図は、上記レーザーダイオードポンピング固体レー
ザーに用いられた半導体レーザーを示す斜視図、 第３図は、従来のレーサーダイオードポンピング固体レ
ーザーに用いられる半導体レーザーを示す斜視図、 第４図は、従来装置と本発明装置における半導体レーザ
ーの活性層形状を示す説明図、第５図は、本発明の第２
実施例によるレーザーダイオードポンピング固体レーザ
ーを示す概略側面図である。 １０．４２・・・レーザービーム（ポンピング光）１１
．４１・・・半導体レーサー １１ａ、 Ｉｌｂ・・活
性層１：’＝Ｎ ｄ ： ＹＶＯＡ ａ ット１３・・
・ＫＴＰ結晶 １４・・・ヒートシンク１５・
・・ＴＥクーラー １６．４３・・・レーザービーム（固体レーザー発振ビ
ーム） １７．４４・・・第２高調波 ４ｏ・・・ＮＹＡＢ
ロッド第１図 第２図 第４ 第３図 ど「グ 図
ドポンピング固体レーサーを示す概略側面図、 第２図は、上記レーザーダイオードポンピング固体レー
ザーに用いられた半導体レーザーを示す斜視図、 第３図は、従来のレーサーダイオードポンピング固体レ
ーザーに用いられる半導体レーザーを示す斜視図、 第４図は、従来装置と本発明装置における半導体レーザ
ーの活性層形状を示す説明図、第５図は、本発明の第２
実施例によるレーザーダイオードポンピング固体レーザ
ーを示す概略側面図である。 １０．４２・・・レーザービーム（ポンピング光）１１
．４１・・・半導体レーサー １１ａ、 Ｉｌｂ・・活
性層１：’＝Ｎ ｄ ： ＹＶＯＡ ａ ット１３・・
・ＫＴＰ結晶 １４・・・ヒートシンク１５・
・・ＴＥクーラー １６．４３・・・レーザービーム（固体レーザー発振ビ
ーム） １７．４４・・・第２高調波 ４ｏ・・・ＮＹＡＢ
ロッド第１図 第２図 第４ 第３図 ど「グ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ネオジウム等の希土類がドーピングされた固体レーザ
ーロッドを半導体レーザーによってポンピングするレー
ザーダイオードポンピング固体レーザーにおいて、 前記半導体レーザーとして、２つの活性層が、そのスト
ライプ幅よりも短い間隔で積層されてなるものが用いら
れたことを特徴とするレーザーダイオードポンピング固
体レーザー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28234090A JPH04157777A (ja) | 1990-10-20 | 1990-10-20 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28234090A JPH04157777A (ja) | 1990-10-20 | 1990-10-20 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04157777A true JPH04157777A (ja) | 1992-05-29 |
Family
ID=17651144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28234090A Pending JPH04157777A (ja) | 1990-10-20 | 1990-10-20 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04157777A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06169127A (ja) * | 1991-08-30 | 1994-06-14 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 固体レーザ素子とこれを用いた第二高調波レーザ発振装置 |
| JP2006310743A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-11-09 | Topcon Corp | レーザ発振装置 |
| WO2010122899A1 (ja) * | 2009-04-22 | 2010-10-28 | 株式会社Ｑｄレーザ | レーザシステム |
-
1990
- 1990-10-20 JP JP28234090A patent/JPH04157777A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06169127A (ja) * | 1991-08-30 | 1994-06-14 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 固体レーザ素子とこれを用いた第二高調波レーザ発振装置 |
| JP2006310743A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-11-09 | Topcon Corp | レーザ発振装置 |
| WO2010122899A1 (ja) * | 2009-04-22 | 2010-10-28 | 株式会社Ｑｄレーザ | レーザシステム |
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