JPH0417379A - Solid-state laser by laser diode pumping - Google Patents

Solid-state laser by laser diode pumping

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JPH0417379A
JPH0417379A JP12035090A JP12035090A JPH0417379A JP H0417379 A JPH0417379 A JP H0417379A JP 12035090 A JP12035090 A JP 12035090A JP 12035090 A JP12035090 A JP 12035090A JP H0417379 A JPH0417379 A JP H0417379A
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state laser
laser beam
wavelength
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Yoji Okazaki
洋二 岡崎
Hiroaki Hiuga
浩彰 日向
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Abstract

PURPOSE:To provide a solid-state laser having a high wavelength conversion efficiency, energy efficiency, and stabilized output by using a laser rod with resonator mirrors at both ends, and drawing either the second harmonic or a wavelength-converted beam of produced laser light. CONSTITUTION:A laser diode 11 has a coated spherical rod end 13a, as an input resonator mirror, which reflects a laser beam 17 and transmits a pumping laser beam 10. The other rod end has a mirror finish and coating to reflect a laser beam and transmit the second harmonic 15'. A laser beam 15 is confined between both ends 13a and 13b of the resonator for laser oscillation. The wavelength of the laser beam is converted in the NYAB rod 13, which is a laser medium having a waveconverting function.

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)によってボ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、
その固体レーザーロッド自身が光波長変換機能を有し、
固体レーザー発振ビームをその第2高調波、もしくは固
体レーザー発振ビームと別のレーザービームをそれらの
和周波等の光波長変換波に波長変換するようにしたレー
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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a laser diode-pumped solid-state laser that pumps a solid-state laser rod with a semiconductor laser (laser diode).
The solid-state laser rod itself has an optical wavelength conversion function,
The present invention relates to a laser diode-pumped solid-state laser that converts the wavelength of a solid-state laser oscillation beam into its second harmonic, or the solid-state laser oscillation beam and another laser beam into an optical wavelength-converted wave such as a sum frequency thereof.

(従来の技術) 例えばS P I E Vol、1104 ploo 
March 1989に記載されているように、Nd(
ネオジウム)等の希土類がドーピングされ、かつ光波長
変換機能を有する固体レーザーロッドとして、Nd:C
0ANP、Nd : PNP等が公知とならでいる。ま
たそのような固体レーザーロッドとして、同誌p132
に記載されているように、Nd:LiNbO2゜NYA
B  (Nd  −Y+−−AI!3 (BO3)4 
  X−0,04〜0.08)等も公知であり、これら
は、Self−Frequency−Doubling
 Crystal と呼ばれている。
(Prior art) For example, S P I E Vol, 1104 ploo
As described in March 1989, Nd(
Nd:C is used as a solid-state laser rod doped with rare earth elements such as neodymium (neodymium) and has an optical wavelength conversion function.
0ANP, Nd: PNP etc. are well known. Also, as such a solid-state laser rod, see p132 of the same magazine.
As described in Nd:LiNbO2゜NYA
B (Nd -Y+--AI!3 (BO3)4
X-0,04~0.08) etc. are also known, and these are Self-Frequency-Doubling
It's called Crystal.

これらを用いたレーザーダイオードポンピング固体レー
ザーとしては、S P I E  Vol、1104 
p132 March 1989や、レーザー研究Vo
1.17  NO,12p4g(1989)に示される
ように、NYAB結晶を用い、レーザーダイオードボン
ピングによるその発振レーザビームの第2高調波を得る
ものが知られている。またJ、  Opt、 Soc、
  Am Vol、3 p140(19g[i)には、
Nd:Mg0二Li Nb O3を波長0.60μmの
色素レーザーにより励起し、その発振レーザービームの
第2高調波を得ることが示されている。
As a laser diode pumping solid-state laser using these, SPI E Vol. 1104
p132 March 1989 and Laser Research Vo
1.17 NO, 12p4g (1989), it is known that a NYAB crystal is used and the second harmonic of the oscillated laser beam is obtained by laser diode bombing. Also J, Opt, Soc,
Am Vol, 3 p140 (19g[i),
It has been shown that Nd:Mg02LiNbO3 is excited by a dye laser with a wavelength of 0.60 μm to obtain the second harmonic of the oscillated laser beam.

さらに、例えばS P I E  Vol、1104 
p13 March(1989)には、Nd  ドープ
YAGレーザ一固体ロッドとその共振器内に、固体レー
ザー発振ビームを波長変換するKTP単結晶を配し、そ
れにより、固体レーザー発振ビームとポンピング光との
和周波を得ることが示されている。
Furthermore, for example, S P I E Vol, 1104
p13 March (1989), a Nd-doped YAG laser is equipped with a solid-state rod and a KTP single crystal that converts the wavelength of the solid-state laser oscillation beam in its resonator, thereby converting the sum of the solid-state laser oscillation beam and the pumping light. It has been shown that the frequency can be obtained.

(発明が解決しようとする課題) ところが、このような波長変換機能を備えた従来の固体
レーザーにおいては、非線形光学結晶固体レーザーロッ
ド、出力ミラー1発振レーザービームを縦モードシング
ル化して波長変換波のパワーを安定させる機能を有する
エタロン板や、波長板等の光学素子が固別に配置され、
かつ固別にレーザー用部品として加工、研磨、コートさ
れていた。そのために、加工表面には発振レーザービー
ムの散乱および各コート膜による吸収、散乱。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in conventional solid-state lasers equipped with such a wavelength conversion function, a nonlinear optical crystal solid-state laser rod and an output mirror oscillate the oscillated laser beam into a single longitudinal mode to convert the wavelength-converted wave. Optical elements such as etalon plates and wave plates, which have the function of stabilizing power, are arranged separately.
In addition, it was processed, polished, and coated as a separate laser component. For this purpose, the processed surface has scattering of the oscillated laser beam and absorption and scattering by each coating film.

反射等が生じてしまい、さらには各部品内部の吸収によ
り共振器内の内部ロスが数%以上と非常に大きなものと
なってしまっていた。これらの内部ロスは、部品点数か
多ければ多いほど増大する。
Reflection, etc. occur, and furthermore, internal loss within the resonator becomes extremely large, at several percent or more, due to absorption inside each component. These internal losses increase as the number of parts increases.

そのため、共振器内の発振レーザーパワーが小さくなり
、その結果、波長変換効率が低下してしまうという問題
点かあった。
Therefore, there was a problem in that the oscillation laser power within the resonator was reduced, and as a result, the wavelength conversion efficiency was reduced.

また、上記の内部ロスが従来は数%と高かったために、
固体レーザーのポンプ光源としては、高出力のアレイ・
レーザーが一般に用いられている。
In addition, because the internal loss mentioned above was previously as high as several percent,
As a pump light source for solid-state lasers, high-power arrays and
Lasers are commonly used.

すなわち、それにより共振器内のロスをカバーして高出
力の共振器内内部パワーを得、波長変換効率を向上させ
るようにしていた。しかし従来のアレイ・レーザーでは
、そのスペクトル線幅が数nmもあるために、固体レー
ザーの発振効率が低く、このことは、エネルギーの利用
効率の低下につながっていた。
That is, by doing so, the loss within the resonator is covered to obtain high-output internal power within the resonator, thereby improving the wavelength conversion efficiency. However, in conventional array lasers, the spectral linewidth is several nanometers, so the oscillation efficiency of solid-state lasers is low, which leads to a decrease in energy utilization efficiency.

特に、波長変換波のパワーを安定化するために共振器内
に挿入するエタロン板や波長板は、非常に内部ロスを増
大させるために、高出力なアレイ・レーザーもしくはブ
ロードエリアレーザーを用いざるを得なかった。また、
これらの波長板やエタロン板の挿入ロスをなくすために
、それらを取り除いてしまうと、発振レーザービームの
第2高調波を得る場合は、非線形光学素子による発振レ
ーザービームの縦モード間のモード競合によりパワーが
不安定になるという問題点があった。
In particular, etalon plates and wavelength plates inserted into the resonator to stabilize the power of wavelength-converted waves greatly increase internal loss, so a high-power array laser or broad-area laser must be used. I didn't get it. Also,
If these wavelength plates and etalon plates are removed in order to eliminate insertion loss, when obtaining the second harmonic of the oscillated laser beam, due to mode competition between the longitudinal modes of the oscillated laser beam due to nonlinear optical elements. There was a problem that the power became unstable.

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
、波長変換効率が高く、そしてエネルギー利用効率が良
く、かつ波長交換波のパワーが安定するレーザーダイオ
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。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to provide a laser diode pumped solid-state laser that has high wavelength conversion efficiency, good energy utilization efficiency, and stable power of wavelength exchanged waves. That is.

(課題を解決するための手段および作用)本発明の第1
の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Nd等の希土類がドーピングされ、かつ光波
長変換機能を有する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、 固体レーザーロッドの両端面を共振器ミラーとし、 それによる発振レーザービームの第2高調波もしくは、
半導体レーザービームと発振レーザービームの和周波等
の波長変換波を取り出すことを特徴とするものである。
(Means and effects for solving the problem) First aspect of the present invention
As mentioned above, the laser diode pumped solid-state laser uses a semiconductor laser to pump a solid-state laser rod that is doped with rare earth elements such as Nd and has an optical wavelength conversion function. is the resonator mirror, and the second harmonic of the oscillated laser beam or
It is characterized by extracting wavelength-converted waves such as the sum frequency of a semiconductor laser beam and an oscillation laser beam.

また、本発明の第2のレーザーダイオードポンピング固
体レーザーは、 上記と同様にNd等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する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、固体レーザーロッドの一
端面に、波長変換波のパワーを安定化する機能を有する
エタロンや波長板等の光学素子を貼着して一体化し、 該光学素子の片面を固体レーザーの共振器ミラーとする
一方、前記固体レーザーロッドの他端面をもう1つの共
振器ミラーとして共振器を構成し、それによる発振レー
ザービームの第2高調波もしくは、半導体レーザービー
ムと発振レーザービームの和周波等の波長変換波を取り
出すことを特徴とするものである。
Further, the second laser diode pumping solid-state laser of the present invention is a laser diode-pumping solid-state laser in which a solid-state laser rod doped with rare earth elements such as Nd and having an optical wavelength conversion function is pumped by a semiconductor laser in the same manner as described above. , an optical element such as an etalon or a wavelength plate, which has a function of stabilizing the power of the wavelength-converted wave, is pasted and integrated on one end surface of the solid-state laser rod, and one side of the optical element is used as the resonator mirror of the solid-state laser. On the other hand, the other end surface of the solid-state laser rod is used as another resonator mirror to form a resonator, thereby converting the wavelength of the second harmonic of the oscillated laser beam or the sum frequency of the semiconductor laser beam and the oscillated laser beam. It is characterized by extracting waves.

また、本発明の第3のレーザーダイオードポンピング固
体レーザーは、 上記と同様にNd等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する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、波長変換波のパワーを安
定化する機能を有するエタロンや波長板等の光学素子を
2つの固体レーザーロッドの間に貼着して一体化し、 これら固体レーザーロッドの各外端面を共振器ミラーと
し、 それによる発振レーザービームの第2高調波もしくは、
半導体レーザービームと発振レーザービームの和周波等
の波長変換波を取り出すことを特徴とするものである。
Further, the third laser diode pumped solid-state laser of the present invention is a laser diode-pumped solid-state laser in which a solid-state laser rod doped with a rare earth such as Nd and having an optical wavelength conversion function is pumped by a semiconductor laser in the same manner as described above. , optical elements such as etalons and wavelength plates that have the function of stabilizing the power of wavelength-converted waves are pasted and integrated between two solid-state laser rods, and the outer end surfaces of these solid-state laser rods are used as resonator mirrors. , the second harmonic of the oscillated laser beam, or
It is characterized by extracting wavelength-converted waves such as the sum frequency of a semiconductor laser beam and an oscillation laser beam.

また、本発明の第4のレーザーダイオードポンピング固
体レーザーは、 上記と同様にNd等の希土類かドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する固体レーザーロ・ンドを、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、波長変換波のパワーを
安定化する機能を有するエタロンや波長板等の複数の光
学素子を、1つもしくは複数の固体レーザーロッドに貼
着して一体化し、 これら光学部品のいずれかの端面を共振器ミラーとして
共振器を構成し、 それによる発振レーザービームの第2高調波もしくは、
半導体レーザービームと発振レーザービームの和周波等
の波長変換波を取り出すことを特徴とするものである。
Further, the fourth laser diode pumped solid-state laser of the present invention is a laser diode-pumped solid-state laser in which a solid-state laser doped with a rare earth such as Nd and having an optical wavelength conversion function is pumped by a semiconductor laser in the same manner as described above. In this method, multiple optical elements such as etalons and wavelength plates, which have the function of stabilizing the power of wavelength-converted waves, are attached to one or more solid laser rods and integrated, and the end face of any of these optical components is attached to one or more solid laser rods. A resonator is constructed using the resonator mirror, and the second harmonic of the oscillated laser beam or
It is characterized by extracting wavelength-converted waves such as the sum frequency of a semiconductor laser beam and an oscillation laser beam.

上記固体レーザーロッドしては、通常のSelf−Fr
equency−Doubljng Crystal呼
ばれる材料、すなわち前述のNYAB、Nd : Mg
 O: Li NbO3、Nd  : PNP等を用い
ることができる。またその他に、無機材料であるKTP
、  β−BBO。
The above solid-state laser rod is a normal Self-Fr
A material called equivalence-Doublejng Crystal, namely the aforementioned NYAB, Nd:Mg
O: Li NbO3, Nd: PNP, etc. can be used. In addition, KTP, which is an inorganic material,
, β-BBO.

Li B203 、KNb 03 、カルコバイライト
系の半導体にNd等の希土類をドープした波長変換用の
非線形光学材料を用いることも可能である。
It is also possible to use nonlinear optical materials for wavelength conversion, such as Li B203 , KNb 03 , and chalcobyrite-based semiconductors doped with rare earth elements such as Nd.

特にKTPは非線形光学定数が大きく、温度許容範囲、
角度許容範囲も大きいので、高い波長変換効率を実現で
きる。
In particular, KTP has a large nonlinear optical constant, and the temperature tolerance range is
Since the angle tolerance is large, high wavelength conversion efficiency can be achieved.

さらにNd:PNPに代表されるように、NPP (N
−(4−ニトロフェニル)−L−プロリノール)、NP
AN (N−(4−ニトロフェニル)N−メチルアミノ
アセトニトリル)、特開昭62−210432号公報に
開示されたPRA (3,5−ジメチル−1−(4−二
トロフェニル)ピラゾール)等の有機非線形光学材料に
希土類をドープしたものも用いることができる。特にP
RAは非線形光学定数が先のKTPよりも大きく、温度
許容範囲が大きいので高い波長変換効率を実現できる。
Furthermore, as represented by Nd:PNP, NPP (N
-(4-nitrophenyl)-L-prolinol), NP
AN (N-(4-nitrophenyl)N-methylaminoacetonitrile), PRA (3,5-dimethyl-1-(4-nitrophenyl)pyrazole) disclosed in JP-A-62-210432, etc. Organic nonlinear optical materials doped with rare earth elements can also be used. Especially P
RA has a larger nonlinear optical constant than KTP, and has a larger temperature tolerance range, so it can achieve high wavelength conversion efficiency.

これらの固体レーザーロッドを用いてその両端面を共振
器とすることにより、部品点数が減り、加工研磨面およ
びコート面か2面のみとなり、かつレーザー発振ビーム
の吸収媒体も1つとなり、大幅に内部ロスを低減させる
ことができる。その結果、発振レーザービームの内部パ
ワーが増大し、波長変換効率が大幅に向上する。また共
振器長が数mmとなるために縦モード数が減少し、ひい
てはシングルモード化でき、非線形光学結晶を介した縦
モード競合がなくなり、波長変換波のパワーを安定化す
ることができる。
By using these solid-state laser rods and using both end faces as resonators, the number of parts is reduced, there are only two surfaces (processed and polished surfaces and coated surfaces), and there is only one absorption medium for the laser oscillation beam. Internal loss can be reduced. As a result, the internal power of the oscillated laser beam increases, and the wavelength conversion efficiency is significantly improved. In addition, since the resonator length is several mm, the number of longitudinal modes is reduced, and a single mode can be achieved.Longitudinal mode competition via the nonlinear optical crystal is eliminated, and the power of the wavelength-converted wave can be stabilized.

また光学素子を固体レーザーロッドに一体化させること
により、強制的に波長変換波のパワーを安定化する場合
においても、入力ミラーおよび出力ミラーがなくなるた
めに、その分の吸収、散乱。
Furthermore, even when the power of the wavelength-converted wave is forcibly stabilized by integrating an optical element into a solid-state laser rod, absorption and scattering occur due to the elimination of input and output mirrors.

反射による発振レーザービームの内部ロスが低減される
。その結果、発振レーザービームの内部パワーが増大し
、波長変換効率が大幅に向上する。
Internal loss of the oscillated laser beam due to reflection is reduced. As a result, the internal power of the oscillated laser beam increases, and the wavelength conversion efficiency is significantly improved.

そして、パワーの安定化も図ることも勿論可能となる。Of course, it is also possible to stabilize the power.

また、半導体レーザービームと固体レーザー発振ビーム
の和周波を発生させる場合の効率は、その半導体レーザ
ービームのパワーレベルが低いために第2高調波の効率
より低(、実用的ではなかった。しかし本発明において
は、発振レーザービームの内部ロスが低減することでそ
の内部パワーが増大する結果、和周波発生の場合も高効
率化することが可能となる。
In addition, the efficiency when generating the sum frequency of a semiconductor laser beam and a solid-state laser oscillation beam is lower than the efficiency of the second harmonic due to the low power level of the semiconductor laser beam (this was not practical. In the invention, as the internal loss of the oscillating laser beam is reduced and its internal power is increased, it is possible to achieve high efficiency even in the case of sum frequency generation.

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、好ましくは、ポンピング用半導体レーザーとし
て単一横モード、単一縦モード半導体レーザーが用いら
れる。本発明においては、前述のように内部ロスを極端
に小さくできるので、これらの半導体レーザーにより少
パワーでポンピングしても十分な波長変換効率が得らる
。さらに、これらの単一横モード、単一縦モード半導体
レーザー光は、スペクトル線幅がO,lnm以下と、前
述のブロードエリアレーザーやアレイ・レーザーよりも
狭いので、十分に固体レーザーに吸収され、固体レーザ
ーの発振効率を高めることができ、よってエネルギー利
用効率を向上させることができる。さらに、アレイ・レ
ーザーを用いる場合と異なり、回折限界まで集光できる
ので、ポンピング光と発振レーザー光とのモードマツチ
ングが向上し、その点からも発振効率を向上させること
ができる。さらに和周波発生の場合、アレイ・レーザー
光と発振レーザービームの和周波は、アレイ・レーザー
光のビームが回折限界ビームでないため良好に集光でき
ないという問題点があるが、上記単一縦モード、単一横
モードレーザーでは回折限界ビームを得ることが可能と
なり、十分良好に集光することができる。
In the laser diode pumping solid-state laser of the present invention, preferably a single transverse mode or single longitudinal mode semiconductor laser is used as the pumping semiconductor laser. In the present invention, as described above, the internal loss can be extremely reduced, so that sufficient wavelength conversion efficiency can be obtained even when pumping with low power by these semiconductor lasers. Furthermore, these single transverse mode and single longitudinal mode semiconductor laser beams have a spectral linewidth of 0,1 nm or less, which is narrower than the aforementioned broad area laser or array laser, so they are sufficiently absorbed by the solid-state laser. The oscillation efficiency of the solid-state laser can be increased, and therefore the energy usage efficiency can be improved. Furthermore, unlike the case of using an array laser, light can be focused up to the diffraction limit, so mode matching between the pumping light and the oscillating laser light is improved, and oscillation efficiency can also be improved from this point of view. Furthermore, in the case of sum frequency generation, there is a problem that the sum frequency of the array laser beam and the oscillation laser beam cannot be focused well because the array laser beam is not a diffraction-limited beam. With a single transverse mode laser, it is possible to obtain a diffraction-limited beam, which can be focused well.

以上のようにして本発明により、コンノくクトかつ高効
率のレーザーダイオードポンピング固体レーザーが提供
されることになる。
As described above, the present invention provides a compact and highly efficient laser diode pumped solid-state laser.

(実 施 例) 以下、図面に示す実施例に基づいて、本発明の詳細な説
明する。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.

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ザーを示すものである。このレー
ザーダイオードポンピング固体レーザーはポンピング光
としてのレーザービームlOを発する半導体レーザー1
1(単一縦モード、単一横モードレーザー二以下、LD
と称する)と、発散光である上記レーザービーム10を
平行光化しかつ集光するセルフォックロッドレンズ12
と、SC1f−Frequency−Doubling
 CrystalであるNYA B 。
FIG. 1 shows a laser diode pumped solid state laser according to a first embodiment of the invention. This laser diode pumping solid-state laser is a semiconductor laser 1 that emits a laser beam lO as pumping light.
1 (single longitudinal mode, single transverse mode laser 2 or less, LD
) and a selfoc rod lens 12 that collimates and focuses the diverging laser beam 10.
and SC1f-Frequency-Doubling
NYA B which is Crystal.

ラド13とからなる。以上述べた各要素は、共通の筐体
(図示せず)にマウントされて一体化されている。なお
LDIIは、ペルチェ素子14と図示しない温調回路に
より、所定温度に温調される。
It consists of RAD 13. Each of the elements described above is mounted and integrated in a common housing (not shown). Note that the temperature of the LDII is controlled to a predetermined temperature by the Peltier element 14 and a temperature control circuit (not shown).

このLDIIは、波長λ1−804 nmのレーザービ
ームlOを発するものが用いられる。一方NYABロッ
ド13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10によって励起されることにより、
λ2−10(i2nmのレーザービーム15を発する。
This LDII is one that emits a laser beam lO with a wavelength of λ1 to 804 nm. On the other hand, the NYAB rod 13 has doped neodymium atoms excited by the laser beam 10.
Emits a laser beam 15 of λ2-10 (i2 nm).

共振器は、結晶長Lm2mmのNYABロッド13のみ
によって形成される。すなわち、入力端共振器ミラーと
して、LDII側のロッド端面13aが曲率半径R=2
mmの球面に形成され、その表面には、波長11062
nのレーザービーム15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ザー
ビーム10は良好に透過させる(透過率99%以上)コ
ーティングが施されている。出力側共振器ミラーはもう
一方のロッド端面13bがフラットに鏡面研磨されてな
り、その表面には、波長11062nのレーザービーム
が良好に反射(反射率99.9%以上)され、そして後
述する波長531nmの第2高調波15’ は良好に透
過させるコーティングが施されている。したがって波長
11062nのレーザービーム15は、上記共振器の各
面L3a、 13b間に閉じ込められ、レーザー発振を
起こす。
The resonator is formed only by the NYAB rod 13 with a crystal length Lm of 2 mm. That is, as an input end resonator mirror, the rod end surface 13a on the LDII side has a radius of curvature R=2.
It is formed into a spherical surface with a wavelength of 11062 mm.
n laser beam 15 is well reflected (reflectance 99
.. 9% or more), and the pumping laser beam 10 having a wavelength of 804 nm is well transmitted (transmittance of 99% or more). The other rod end surface 13b of the output side resonator mirror is mirror-polished to a flat surface, and the laser beam with a wavelength of 11062n is well reflected (reflectance of 99.9% or more) on that surface, and the wavelength A coating is applied that allows good transmission of the second harmonic 15' of 531 nm. Therefore, the laser beam 15 with a wavelength of 11062n is confined between the surfaces L3a and 13b of the resonator, causing laser oscillation.

このレーザービーム15は、発振媒体でかつ波長変換機
能を有するNYABロッド13内で、波長が1/2すな
わち531nmの第2高調波15゛ に波長変換される
。なおNYABロッド13は、波長11062nと53
1nm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。共振器の出力側ミラー13
bには、前述した通りのコーティングが施されているの
で、この共振器からは、第2高調波15’が効率良く取
り出される。
This laser beam 15 is wavelength-converted into a second harmonic 15' whose wavelength is 1/2, that is, 531 nm, in the NYAB rod 13, which is an oscillation medium and has a wavelength conversion function. The NYAB rod 13 has wavelengths of 11062n and 53n.
The crystal is cut so that angular phase matching of TYPEI can be achieved between 1 nm and 1 nm. Resonator output side mirror 13
b is coated as described above, so the second harmonic 15' is efficiently extracted from this resonator.

ここで、本実施例の場合の波長変換効率は、ポンピング
光である半導体レーザービーム10の出力を100 m
Wとしたときに、第2高調波15°の出力は約1.0 
mWとなった。L−2mniと非常に短い結晶長である
にもかかわらず、本実施例の場合は内部ロスが1%以下
に低減し、高効率の波長変換が可能となった。
Here, the wavelength conversion efficiency in the case of the present example is that the output of the semiconductor laser beam 10 which is the pumping light is
When W, the output of the second harmonic 15° is approximately 1.0
It became mW. Despite the very short crystal length of L-2 mni, in this example, the internal loss was reduced to 1% or less, making highly efficient wavelength conversion possible.

また、結晶長が2mWと短共振器なので、発振レーザー
ビームは容易に単一縦モード発振し、その結果、パワー
が安定した波長変換波を得ることができる。
Furthermore, since the crystal length is 2 mW, which is a short resonator, the oscillating laser beam easily oscillates in a single longitudinal mode, and as a result, a wavelength-converted wave with stable power can be obtained.

次に第2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2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、それらについての重複
した説明は省略する(以下、同様)。本実施例では、第
1実施例と同様の形状でかつ同様のコートを施したNY
ABロッド13が、ペルチェ素子20上の銅ブロック2
1に貼り付けられ、該銅ブロツク21上のしDllと密
着させて配置されている。このような構成にすることで
、LDパッケージ内に、全てのレーサ一部品を封入する
ことか可能になる。さらにNYABロッド13を、LD
温調用のベルチェ素子20で同時に冷却しているので、
部品点数も少なく、かつ温調によりNYA Bロッド1
3の縦モードホップを抑制することができ、周囲温度の
変化に対する第2高調波15′の出力変動を、はぼ完全
に抑えることが可能となった。
Next, referring to FIG. 2, a second embodiment of the present invention will be described. Note that in FIG. 2, elements that are equivalent to those in FIG. In this example, NY
The AB rod 13 is attached to the copper block 2 on the Peltier element 20
1, and is placed in close contact with the Dll on the copper block 21. With such a configuration, it is possible to encapsulate all the laser components in the LD package. Furthermore, NYAB rod 13, LD
Since it is cooled at the same time by the Veltier element 20 for temperature control,
NYA B rod 1 with fewer parts and temperature control
3 longitudinal mode hops can be suppressed, and it has become possible to almost completely suppress output fluctuations of the second harmonic 15' due to changes in ambient temperature.

次に第3図を参照して、本発明の第3実施例について説
明する。本実施例ではさらに高出力の第2高調波15°
を得るために、NYABロッド13を結晶長L−7mm
と長くし、かつ入力側のロッド端面13aの曲率半径を
R−7mmとした。その結果、共振器長が明確に長くな
ったので、発振レーザービーム15は縦モードマルチ発
振となる。それを抑制するために、図示のように出力端
面13bにエタロン板22を貼着し、この出力端面13
bに第1実施例と同様のARコートを施した。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this example, the second harmonic of higher output is 15°.
In order to obtain
and the radius of curvature of the rod end surface 13a on the input side was set to R-7 mm. As a result, the resonator length has become clearly longer, so that the oscillation laser beam 15 exhibits longitudinal mode multi-oscillation. In order to suppress this, an etalon plate 22 is attached to the output end face 13b as shown in the figure, and this output end face 13
b was coated with the same AR coating as in the first example.

ポンピング光として、第1実施例と同様に単一縦モード
、単一横モードLDIIを使用し、発散光であるレーザ
ービーム10を平行光化するコリメーターレンズ23と
、平行光化されたレーザービームlOを集束させる集光
レンズ24によってNYABロッド13に入力される。
As the pumping light, single longitudinal mode and single transverse mode LDII are used as in the first embodiment, and the collimator lens 23 converts the diverging laser beam 10 into parallel light, and the collimated laser beam It is input to the NYAB rod 13 by a condensing lens 24 that focuses lO.

発振レーザービーム15は、NYABロッド13の入力
側端面13aとエタロン板22の片端面22aとの間で
共振し、レーザー発振する。このようにして得られる第
2高調波15’ の出力は、半導体レーザービーム10
の出力をtoo mWとしたときに約5mWとなった。
The oscillating laser beam 15 resonates between the input side end surface 13a of the NYAB rod 13 and one end surface 22a of the etalon plate 22, and oscillates. The output of the second harmonic 15' obtained in this way is the output of the semiconductor laser beam 10
The output was about 5 mW when the output was taken as too mW.

また後で述べる比較例と同様の形状にするために、結晶
長L−5mmでかつ曲率半径R−5mmに加工し、その
他は本実施例と同様の構成とした場合、ブロードエリア
の半導体レーザービーム1゜を用いて第2高調波15’
 を発生させたところ、4゜OmW入力にて、出力20
m Wが得られた。
Furthermore, in order to obtain the same shape as the comparative example described later, when the crystal length is L-5 mm and the radius of curvature is R-5 mm, and the other configurations are the same as in this example, a broad area semiconductor laser beam The second harmonic 15' using 1°
When generated, the output was 20 at an input of 4゜OmW.
mW was obtained.

また波長変換波のパワーを安定化させるためには、上述
のエタロン板22を用いる他、第4図に示すようにNY
ABロッド端面13bにλ/4板等の波長板25を貼着
したり、第5図に示すようにNYABロッド端面13b
にエタロン板22を貼着し、さらにその上に波長板25
を貼着する、等の構成を取ることができる。さらには第
6図に示すように、2つのNYABロッド13.13の
間にエタロン板22を貼着してそれら3要素を一体化し
たり、第7図に示すように、2つのNYABロッド13
.13の間にエタロン板22を貼着するとともに、両N
YABロッド13.13の外端面に各々波長板25を貼
着してそれら5要素を一体化する、といった構成を取る
こともできる。
In addition, in order to stabilize the power of the wavelength-converted wave, in addition to using the etalon plate 22 described above, as shown in FIG.
A wavelength plate 25 such as a λ/4 plate may be attached to the AB rod end surface 13b, or the NYAB rod end surface 13b may be attached to the AB rod end surface 13b as shown in FIG.
The etalon plate 22 is attached to the
It is possible to take a configuration such as pasting a . Furthermore, as shown in FIG. 6, an etalon plate 22 is pasted between two NYAB rods 13, 13 to integrate these three elements, or as shown in FIG.
.. At the same time, attach the etalon plate 22 between the
It is also possible to adopt a configuration in which the wavelength plates 25 are attached to the outer end surfaces of the YAB rods 13 and 13, respectively, to integrate these five elements.

上記の各場合の共振器は、素子の両端面に第1実施例と
同様のコーティングを施すことによって、構成可能であ
る。
The resonator in each of the above cases can be constructed by coating both end faces of the element in the same manner as in the first embodiment.

次に比較例として、従来から知られている第8図の構成
を取った際の結果について説明する。NYABロッド1
3は結晶長L−5mmにカットされ、LDII側の端面
13aに波長10G2nmに対する反射コート、波長8
04nmに対するARロートが施され、共振器ミラーの
一方を構成している。反対側のロッド端面13bは、波
長1[lG2nmに対するARコート、波長531nm
に対するARコートが施されている。共振器を構成する
もう一方の出力ミラー30は、内側の端面30aがR=
100mmの曲率半径を有し、そこに波長10G4nm
に対する反射コート、波長531nmに対するARコー
トが施されている。そしてこの共振器の間に、エタロン
板22が挿入されている。
Next, as a comparative example, the results obtained when using the conventionally known configuration shown in FIG. 8 will be described. NYAB rod 1
3 is cut to a crystal length L-5 mm, and the end face 13a on the LDII side is coated with a reflective coating for a wavelength of 10G2 nm, and a wavelength of 8.
It is provided with an AR rotor for 0.04 nm and constitutes one of the resonator mirrors. The rod end surface 13b on the opposite side is coated with an AR coating for a wavelength of 1[lG2nm, and a wavelength of 531nm.
Anti-reflection coating is applied. The other output mirror 30 constituting the resonator has an inner end surface 30a with R=
It has a radius of curvature of 100mm and a wavelength of 10G4nm.
A reflective coating for the wavelength of 531 nm and an AR coating for the wavelength of 531 nm are applied. An etalon plate 22 is inserted between the resonators.

この比較例の場合は、共振器長が非常に長いので、縦モ
ードが何十本と発振しているために、エタロン板22を
入れることで、単一縦モード化を実現している。さらに
、共振器長が長いために、周囲の温度変化に対しても縦
モードポツプが生じゃすく、パワーの不安定性をより増
長する構成になっている。この場合、400 mWのレ
ーザービーム10(ブロードエリアレーザー)を入力さ
せたときの第2高調波15°の出力は6mWであった。
In the case of this comparative example, since the resonator length is very long, dozens of longitudinal modes oscillate, so a single longitudinal mode is realized by inserting the etalon plate 22. Furthermore, since the resonator length is long, longitudinal mode pops are likely to occur due to changes in ambient temperature, which further increases power instability. In this case, when a 400 mW laser beam 10 (broad area laser) was input, the output of the second harmonic 15° was 6 mW.

先の実施例より波長変換効率が落ちるのは、構成部品が
多いために、その分、発振レーザービーム15の散乱、
吸収2反射ロスが増大してしまうことに起因する。この
ように本発明によれば、高い波長変換効率が得られるこ
とが裏付けられた。
The reason why the wavelength conversion efficiency is lower than in the previous embodiment is because there are more components, and the scattering of the oscillated laser beam 15,
This is due to an increase in absorption and reflection loss. As described above, it was confirmed that high wavelength conversion efficiency can be obtained according to the present invention.

次に和周波発生の場合の実施例について説明する。第9
図は、本発明の第4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ものである。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、ポンピ
ング光としてのレーザービーム40を発するLD(フェ
ーズドアレイレーザー) 41が用いられている。この
LD41は、波長804nmのレーザービーム40を発
する。またコリメーターレンズ23と集光レンズ24と
の間にはビームスプリッタ42が配され、このビームス
プリッタ42には、もう1つのLD(単一縦モードレー
ザー)43から発せられコリメーターレンズ44によっ
て平行光とされた、波長830nmのレーザービーム4
5が入射せしめられる。このレーザービーム45はビー
ムスプリッタ42により、ポンピング光であるレーザー
ビーム40と合波され、NYABロッド13に入射され
る。なお、上記LD41.43は各々、ベルチェ索子1
4と図示しない温調回路により、所定温度に温調される
Next, an embodiment in the case of sum frequency generation will be described. 9th
The figure shows a laser diode pumped solid state laser according to a fourth embodiment of the invention. This laser diode pumping solid-state laser uses an LD (phased array laser) 41 that emits a laser beam 40 as pumping light. This LD 41 emits a laser beam 40 with a wavelength of 804 nm. Also, a beam splitter 42 is disposed between the collimator lens 23 and the condensing lens 24 , and the beam splitter 42 is provided with a laser beam emitted from another LD (single longitudinal mode laser) 43 and collimated by the collimator lens 44 . Laser beam 4 with a wavelength of 830 nm turned into light
5 is made incident. This laser beam 45 is combined with a laser beam 40 which is pumping light by a beam splitter 42 and is incident on the NYAB rod 13. In addition, each of the above LD41.43 is
The temperature is adjusted to a predetermined temperature by a temperature control circuit 4 and not shown.

N Y A B o ラド13に入射した波長λ1−1
130 nmのレーザービーム45と、波長λ2 =1
082nmのNYABロッド13の発振ビーム46は、
このNYABロッド13自身によって、波長λ3 =4
68 nmの和周波47に波長変換される。なおNYA
Bロッド13は、TYPEIの角度位相整合が成立する
ようにカットされている。
N Y A B o Wavelength λ1-1 incident on Rad 13
Laser beam 45 of 130 nm and wavelength λ2 = 1
The oscillation beam 46 of the NYAB rod 13 with a wavelength of 082 nm is
By this NYAB rod 13 itself, the wavelength λ3 = 4
The wavelength is converted to a sum frequency 47 of 68 nm. Furthermore, NYA
The B rod 13 is cut to achieve TYPEI angle phase matching.

また、NYABロッド13の両端面13B、13bには
、波長10G2n mに対する反射コートが施され、そ
れにより、波長10(f2n mの発振レーザービーム
46が閉じ込められ、レーザー発振するようになってい
る。また入射端面13aには、波長804nmと830
nmに対するARコートが施され、出力端面13bには
、波長4[i8nmに対するARコートが施されている
Further, both end surfaces 13B, 13b of the NYAB rod 13 are coated with a reflective coating for a wavelength of 10G2 nm, thereby confining the oscillated laser beam 46 of a wavelength of 10 (f2 nm) to cause laser oscillation. Furthermore, wavelengths of 804 nm and 830 nm are provided on the incident end surface 13a.
An AR coating for a wavelength of 4 [i8 nm] is applied to the output end face 13b.

このようにして、IWの半導体レーザービーム40と、
100 mWの半導体レーザービーム45から、1mW
の和周波47が得られた。
In this way, the IW semiconductor laser beam 40 and
From 100 mW semiconductor laser beam 45, 1 mW
A sum frequency of 47 was obtained.

また、第1θ図に示す第5実施例のように、波長λ1−
804 nmの半導体レーザービーム40によってポン
ピングし、その半導体レーザービーム40と、NYAB
ロッド13の波長λ2 =10B2nmの発振レーザー
ビーム46との和周波48(波長λ3−459 nm)
を得ることもできる。
Further, as in the fifth embodiment shown in Fig. 1θ, the wavelength λ1−
Pumped by a 804 nm semiconductor laser beam 40, and NYAB
Sum frequency 48 (wavelength λ3 - 459 nm) of rod 13's wavelength λ2 = 10B2 nm oscillation laser beam 46
You can also get

以上、5elf’−Frequency−Doubli
ng CrystalとしてNYAB結晶を例にとって
説明したが、本発明においては、その他の結晶としてN
d:MgO:LiNbO2やNd : KTP、Nd 
: PNP等も同様にして用いることが可能である。こ
れらの材料はNYAB結晶より大きな非線形光学定数を
有することがあり、したがってそれらを用いれば、さら
に効率良く波長変換波を得ることが可能となる。
Above, 5elf'-Frequency-Double
Although the description has been given using NYAB crystal as an example of ng Crystal, in the present invention, as other crystals, N.
d: MgO: LiNbO2 or Nd: KTP, Nd
: PNP etc. can be used in the same way. These materials may have larger nonlinear optical constants than NYAB crystals, and therefore, by using them, it becomes possible to obtain wavelength-converted waves more efficiently.

また以上の実施例では、Ndの発振ラインの1μm帯の
みで説明してきたが、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その内部ロスを低減可能
であるので、Ndの発振ラインの0,9μm帯、1.3
μm帯の発振も可能となり、その発振ビームの第2高調
波、およびその発振ビームと半導体レーザービームとの
和周波等の波長変換波を、効率良く得ることができる。
Furthermore, in the above embodiments, only the 1 μm band of the Nd oscillation line has been explained, but since the internal loss can be reduced in the laser diode pumped solid-state laser of the present invention, the 0.9 μm band of the Nd oscillation line can be used. , 1.3
Oscillation in the μm band is also possible, and wavelength-converted waves such as the second harmonic of the oscillation beam and the sum frequency of the oscillation beam and the semiconductor laser beam can be efficiently obtained.

さらに、各実施例で説明した通り、パワーの安定化を図
るために、レーザー媒質の結晶を温調して縦モードホッ
プを抑制できるが、本発明の場合は、キャビティ長を非
常に短くできるので、温調も容易になり、周囲温度変化
によるパワーの不安定性を大幅に改善することが可能と
なる。
Furthermore, as explained in each embodiment, longitudinal mode hops can be suppressed by controlling the temperature of the crystal of the laser medium in order to stabilize the power, but in the case of the present invention, the cavity length can be made very short. , temperature control becomes easier, and power instability due to changes in ambient temperature can be significantly improved.

(発明の効果) 以上詳細に説明した通り本発明のレーザーダイオードポ
ンピング固体レーザーは、波長変換機能を有する固体レ
ーザーロッドを共振器とし、もしくは光学素子と上記固
体レーザーロッドを一体化させて共振器としたので、内
部ロスを減少させて内部パワーを増大させ、それにより
波長変換効率を向上させて極めて高強度、高効率な短波
長レーザー光を得ることが可能となる。特に従来低効率
であった和周波発生を、高効率で実現可能となる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, the laser diode pumping solid-state laser of the present invention uses a solid-state laser rod having a wavelength conversion function as a resonator, or integrates an optical element and the solid-state laser rod to form a resonator. Therefore, it is possible to reduce the internal loss and increase the internal power, thereby improving the wavelength conversion efficiency and obtaining short wavelength laser light with extremely high intensity and high efficiency. In particular, sum frequency generation, which conventionally had low efficiency, can now be achieved with high efficiency.

そして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、上述のように波長変換効率が高くなる
ので、現在のところ比較的出力が低い単一横モード、単
一縦モード半導体レーザーをボンピンク源として用いて
も、十分高強度の短波長レーザーを得ることが可能とな
る。こうして、単一横モード、単一縦モード半導体レー
ザーをボンピンク源として用いれば、固体レーザーの発
振効率が高くなるので、この場合はエネルギー利用効率
が特に高くなる。
In the laser diode-pumped solid-state laser of the present invention, the wavelength conversion efficiency is high as described above, so even if a single transverse mode or single longitudinal mode semiconductor laser, which currently has a relatively low output, is used as a pumping source. , it becomes possible to obtain a sufficiently high-intensity short-wavelength laser. In this way, if a single transverse mode, single longitudinal mode semiconductor laser is used as a bombing source, the oscillation efficiency of the solid-state laser increases, so in this case, the energy utilization efficiency becomes particularly high.

また、上記のように比較的低出力の半導体レーザーをポ
ンピング源として用いても、十分高強度の短波長レーザ
ーを得ることができるから、本発明のレーザーダイオー
ドポンピング固体レーザーは従来装置と比べて、同一光
強度の波長変換波を得る場合は、より低出力で安価な半
導体レーザーを使用可能となり、前述の固体レーザーロ
ッドを共振器とすることによりコンパクト化および部品
点数の減少が可能であることとあいまって、低コストか
つ超コンパクトな固体レーザーが実現できる。
Furthermore, even if a relatively low-output semiconductor laser is used as a pumping source as described above, a sufficiently high-intensity short-wavelength laser can be obtained, so the laser diode pumped solid-state laser of the present invention has In order to obtain a wavelength-converted wave with the same light intensity, it is possible to use a lower-power and cheaper semiconductor laser, and by using the solid-state laser rod mentioned above as a resonator, it is possible to make it more compact and reduce the number of parts. Together, this makes it possible to create a low-cost, ultra-compact solid-state laser.

さらに、本発明のレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーにより和周波を発生させる場合は、従来困難とな
っていた回折限界までの集光も可能となる。
Furthermore, when a sum frequency is generated by the laser diode pumped solid-state laser of the present invention, it becomes possible to focus light up to the diffraction limit, which has been difficult in the past.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1.2および3図はそれぞれ、本発明の第1.2およ
び3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、第4.5.6および7図は、
本発明における固体レーザーロッドと光学素子との組合
せ状態の例を示す概略側面図、 第8図は、従来のレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーの例を示す概略側面図、第9およびLQ図はそれ
ぞれ、本発明の第4および5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
。 10.40.45・・・レーザービーム11.41.4
3・・・半導体レーザー12・・・セルフォックロッド
レンズ 13=・NYA B o ラド  13a、、13b山
ロッド端面14.20・・・ベルチェ素子 15.46・・・固体レーザー発振ビーム15′ ・・
・第2高調波      22・・・エタロン板22a
・・・エタロン板の端面 23.44・・・コリメーターレンズ 24・・・集光
レンズ25・・・波長板         3o・・・
出力ミラー42・・・ビームスプリッタ    47.
48・・・和周波第1図 第2図 第3 菌 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
1.2 and 3 are schematic side views showing laser diode pumped solid state lasers according to embodiments 1.2 and 3 of the present invention, respectively; FIGS. 4.5.6 and 7 are
FIG. 8 is a schematic side view showing an example of a combination state of a solid-state laser rod and an optical element in the present invention. FIG. 8 is a schematic side view showing an example of a conventional laser diode pumping solid-state laser. FIG. 6 is a schematic side view of a laser diode pumped solid state laser according to fourth and fifth embodiments of the invention; 10.40.45...Laser beam 11.41.4
3... Semiconductor laser 12... Selfoc rod lens 13 = NYA Bo Rad 13a, 13b mountain rod end surface 14.20... Vertier element 15.46... Solid state laser oscillation beam 15'...
・Second harmonic 22... etalon plate 22a
...Etalon plate end face 23.44...Collimator lens 24...Condensing lens 25...Wave plate 3o...
Output mirror 42...beam splitter 47.
48... Sum frequency Figure 1 Figure 2 Figure 3 Bacteria diagram Figure Figure Figure Figure Figure Figure

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ネオジウム等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する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、固体レーザーロッドの両
端面を共振器ミラーとし、 それによる発振レーザービームの第2高調波もしくは、
半導体レーザービームと発振レーザービームの和周波等
の波長変換波を取り出す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。
(1) In a laser diode-pumped solid-state laser in which a solid-state laser rod doped with rare earth elements such as neodymium and has an optical wavelength conversion function is pumped by a semiconductor laser, both end surfaces of the solid-state laser rod are used as resonator mirrors, and oscillation is caused by this. The second harmonic of the laser beam or
A laser diode-pumped solid-state laser characterized by extracting wavelength-converted waves such as the sum frequency of a semiconductor laser beam and an oscillating laser beam.
(2)ネオジウム等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する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、固体レーザーロッドの一
端面に、波長変換波のパワーを安定化する機能を有する
エタロンや波長板等の光学素子を貼着して一体化し、 該光学素子の片面を固体レーザーの共振器ミラーとする
一方、前記固体レーザーロッドの他端面をもう1つの共
振器ミラーとして共振器を構成し、それによる発振レー
ザービームの第2高調波もしくは、半導体レーザービー
ムと発振レーザービームの和周波等の波長変換波を取り
出す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。
(2) In a laser diode-pumped solid-state laser, in which a solid-state laser rod doped with rare earth elements such as neodymium and has an optical wavelength conversion function is pumped by a semiconductor laser, the power of the wavelength-converted wave is stabilized on one end surface of the solid-state laser rod. An optical element such as an etalon or a wavelength plate having the function of converting the solid state laser rod is attached and integrated, and one side of the optical element is used as a resonator mirror of the solid-state laser, while the other end surface of the solid-state laser rod is used as another resonator. A laser diode pumped solid-state laser comprising a resonator as a mirror and extracting a wavelength-converted wave such as a second harmonic of an oscillated laser beam or a sum frequency of a semiconductor laser beam and an oscillated laser beam.
(3)ネオジウム等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する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、波長変換波のパワーを安
定化する機能を有するエタロンや波長板等の光学素子を
2つの固体レーザーロッドの間に貼着して一体化し、 これら固体レーザーロッドの各外端面を共振器ミラーと
し、 それによる発振レーザービームの第2高調波もしくは、
半導体レーザービームと発振レーザービームの和周波等
の波長変換波を取り出す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。
(3) A laser diode pumping solid-state laser uses a semiconductor laser to pump a solid-state laser rod that is doped with rare earth elements such as neodymium and has an optical wavelength conversion function. An optical element such as a plate is pasted and integrated between two solid-state laser rods, and each outer end surface of these solid-state laser rods is used as a resonator mirror to generate the second harmonic of the oscillated laser beam or
A laser diode-pumped solid-state laser characterized by extracting wavelength-converted waves such as the sum frequency of a semiconductor laser beam and an oscillating laser beam.
(4)ネオジウム等の希土類がドーピングされ、かつ光
波長変換機能を有する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、波長変換波のパワーを安
定化する機能を有するエタロンや波長板等の複数の光学
素子を、1つもしくは複数の固体レーザーロッドに貼着
して一体化し、 これら光学部品のいずれかの端面を共振器ミラーとして
共振器を構成し、 それによる発振レーザービームの第2高調波もしくは、
半導体レーザービームと発振レーザービームの和周波等
の波長変換波を取り出す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。
(4) A laser diode pumping solid-state laser uses a semiconductor laser to pump a solid-state laser rod that is doped with rare earth elements such as neodymium and has an optical wavelength conversion function. A plurality of optical elements such as plates are attached and integrated to one or more solid-state laser rods, and one of the end faces of these optical elements is used as a resonator mirror to form a resonator, and the resulting oscillation laser beam is Second harmonic or
A laser diode-pumped solid-state laser characterized by extracting wavelength-converted waves such as the sum frequency of a semiconductor laser beam and an oscillating laser beam.
(5)前記和周波を得るための半導体レーザーとして、
固体レーザーの共振器内にレーザービームを入射させる
半導体レーザーとは別のものを用いることを特徴とする
請求項1〜4いずれか1項記載のレーザーダイオードポ
ンピング固体レーザー。
(5) As a semiconductor laser for obtaining the sum frequency,
5. The laser diode-pumped solid-state laser according to claim 1, wherein a laser diode-pumped solid-state laser according to any one of claims 1 to 4 is used, which is different from a semiconductor laser for causing a laser beam to enter a resonator of the solid-state laser.
JP2120350A 1990-05-10 1990-05-10 Laser diode pumped solid state laser Expired - Lifetime JP2981671B2 (en)

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