JPH04229672A - 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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- JPH04229672A JPH04229672A JP25581790A JP25581790A JPH04229672A JP H04229672 A JPH04229672 A JP H04229672A JP 25581790 A JP25581790 A JP 25581790A JP 25581790 A JP25581790 A JP 25581790A JP H04229672 A JPH04229672 A JP H04229672A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
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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や、レーザプリンタ、
もしくはレーザ応用計画等に用いられる超小型の半導体
レーザ励起固体レーザ装置およびその製造方法に関する
ものである。
もしくはレーザ応用計画等に用いられる超小型の半導体
レーザ励起固体レーザ装置およびその製造方法に関する
ものである。
従来の技術
固体レーザ媒質の励起には、従来、アークランプやフラ
ッシュランプなどが用いられてきたが、励起効率がよく
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、放置は大型にならざるを得なかっ
た。ところが近年、半導体レーザの高出力化に伴い、半
導体レーザを固体レーザの励起光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、
固体レーザの吸収帯に波長を合わせることができ、励起
効率は非常に良くなる。しかも余分なスペクトルの吸収
による発熱がないために放熱も楽になり、小型で高効率
の固体レーザが実現できる。
ッシュランプなどが用いられてきたが、励起効率がよく
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、放置は大型にならざるを得なかっ
た。ところが近年、半導体レーザの高出力化に伴い、半
導体レーザを固体レーザの励起光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、
固体レーザの吸収帯に波長を合わせることができ、励起
効率は非常に良くなる。しかも余分なスペクトルの吸収
による発熱がないために放熱も楽になり、小型で高効率
の固体レーザが実現できる。
一方、ＫＴｉＯＰＯ４（ＫＴＰ）結晶などの非線形光学
結晶を用いて、固体レーザ光による赤外光を高調波に変
換して、緑色や青色の可視光レーザを得る方法も従来か
ら知られており、先述の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。
結晶を用いて、固体レーザ光による赤外光を高調波に変
換して、緑色や青色の可視光レーザを得る方法も従来か
ら知られており、先述の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。
第４図に従来の半導体レーザ励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザの
一部破断部図を示す。これは、同一パッケージ内にＹＡ
Ｇ結晶にＮｄを含ませた固体レーザ媒質のロッド（以下
、Ｎｄ：ＹＡＧロッドと称す）８、非線形光学結晶とし
てのＫＴＰ結晶９、共振器内の基板波を直線偏光にする
ブリュースタ板１０、励起光を集光するセルフォックレ
ンズ３、励起光源となる半導体レーザチップ４が収めら
れている構造である。Ｎｄ：ＹＡＧレーザの共振器は、
ＹＡＧロッド８の励起側端面８ＡとＫＴＰ結晶９の出射
側端面９Ｂの間で形成されており、この共振器内にＫＴ
Ｐ結晶９およびブリュースタ板１０が挿入された形にな
っている。ブリュースタ板１０により基本波が直線偏光
化し、出力の安定化をはかっている。半導体レーザ光は
、セルフォックレンズ３でＮｄ：ＹＡＧロッド８の端面
８Ａ上に集光され、Ｎｄ：ＹＡＧロッド８を軸方向から
励起している。そしてＫＴＰ結晶９で波長１．０６μｍ
の基本波を波長０．５３μｍの第２高調波に変換して緑
色光を出力している。
一部破断部図を示す。これは、同一パッケージ内にＹＡ
Ｇ結晶にＮｄを含ませた固体レーザ媒質のロッド（以下
、Ｎｄ：ＹＡＧロッドと称す）８、非線形光学結晶とし
てのＫＴＰ結晶９、共振器内の基板波を直線偏光にする
ブリュースタ板１０、励起光を集光するセルフォックレ
ンズ３、励起光源となる半導体レーザチップ４が収めら
れている構造である。Ｎｄ：ＹＡＧレーザの共振器は、
ＹＡＧロッド８の励起側端面８ＡとＫＴＰ結晶９の出射
側端面９Ｂの間で形成されており、この共振器内にＫＴ
Ｐ結晶９およびブリュースタ板１０が挿入された形にな
っている。ブリュースタ板１０により基本波が直線偏光
化し、出力の安定化をはかっている。半導体レーザ光は
、セルフォックレンズ３でＮｄ：ＹＡＧロッド８の端面
８Ａ上に集光され、Ｎｄ：ＹＡＧロッド８を軸方向から
励起している。そしてＫＴＰ結晶９で波長１．０６μｍ
の基本波を波長０．５３μｍの第２高調波に変換して緑
色光を出力している。
発明が解決しようとする課題
第４図に示すような基本波の共振器内にブリュースタ板
１０を挿入して直線偏光にする方式では、部品数がふえ
て共振器長が長くなるので、小型化には不都合であった
。また、組立の際も光軸の調整が複雑になるので問題で
あった。
１０を挿入して直線偏光にする方式では、部品数がふえ
て共振器長が長くなるので、小型化には不都合であった
。また、組立の際も光軸の調整が複雑になるので問題で
あった。
課題を解決するための手段
本発明の半導体レーザ励起固体レーザ装置は、共振器内
の端面にブリュースタカット面を持つＫＴＰ結晶、同じ
く共振器内の端面にブリュースタカット面を持つＮｄ：
ＹＡＧロッド、セルフォックレンズ、半導体レーザの順
に同一パッケージ内に収めた構造である。
の端面にブリュースタカット面を持つＫＴＰ結晶、同じ
く共振器内の端面にブリュースタカット面を持つＮｄ：
ＹＡＧロッド、セルフォックレンズ、半導体レーザの順
に同一パッケージ内に収めた構造である。
作用
本発明によれば、ブリュースタ板の挿入なしで基本波を
直線偏光にすることができるので、出力の安定な超小型
低ノイズ緑色レーザを実現することができる。
直線偏光にすることができるので、出力の安定な超小型
低ノイズ緑色レーザ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。第１図に、本発明の半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置の一部破断図を示す。この構造は、同一パッケ
ージ７内にブリュースタカット面を持つＫＴＰ結晶２、
Ｎｄ：ＹＡＧロッド１、セルフォックレンズ３、半導体
レーザチップ４が順に収められている。この構造を得る
製造法は、ベース６に固定されたステムに半導体チップ
４を取り付け、ＫＴＰ結晶２とＮｄ：ＹＡＧロッド１、
およびセルフォックレンズ３を収納した筒上のパッケー
ジ７をベース６に取り付けたものである。なお、５は出
力を調整するためのＰＩＮフォトダイオードである。Ｎ
ｄ：ＹＡＧロッド１は、ＹＡＧ中のＮｄ濃度が１．１％
で、直径３ｍｍ、中心軸の長さ５ｍｍ、ブリュースタカ
ット面６１．２度（Ｎｄ：ＹＡＧロッドの屈折率を１．
８２とする）の円柱状のものであり、ＫＴＰ結晶２は、
一辺が幅３ｍｍ、軸中心の長さ３ｍｍ、ブリュースタカ
ット面６０．４度（ＫＴＰの屈折率を１．７６とする）
の角柱状であり、ホルダーに収められている。第２−ａ
図に第１図のＮｄ：ＹＡＧロッド１とＫＴＰ結晶２の配
置関係を示す。本体すなわちベース６とパッケージ７を
含めた長さは、２５ｍｍである。従来のブリュースタ板
を挿入した構造（第４図）では３５ｍｍであったから、
１０ｍｍほど短くすることができた。
説明する。第１図に、本発明の半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置の一部破断図を示す。この構造は、同一パッケ
ージ７内にブリュースタカット面を持つＫＴＰ結晶２、
Ｎｄ：ＹＡＧロッド１、セルフォックレンズ３、半導体
レーザチップ４が順に収められている。この構造を得る
製造法は、ベース６に固定されたステムに半導体チップ
４を取り付け、ＫＴＰ結晶２とＮｄ：ＹＡＧロッド１、
およびセルフォックレンズ３を収納した筒上のパッケー
ジ７をベース６に取り付けたものである。なお、５は出
力を調整するためのＰＩＮフォトダイオードである。Ｎ
ｄ：ＹＡＧロッド１は、ＹＡＧ中のＮｄ濃度が１．１％
で、直径３ｍｍ、中心軸の長さ５ｍｍ、ブリュースタカ
ット面６１．２度（Ｎｄ：ＹＡＧロッドの屈折率を１．
８２とする）の円柱状のものであり、ＫＴＰ結晶２は、
一辺が幅３ｍｍ、軸中心の長さ３ｍｍ、ブリュースタカ
ット面６０．４度（ＫＴＰの屈折率を１．７６とする）
の角柱状であり、ホルダーに収められている。第２−ａ
図に第１図のＮｄ：ＹＡＧロッド１とＫＴＰ結晶２の配
置関係を示す。本体すなわちベース６とパッケージ７を
含めた長さは、２５ｍｍである。従来のブリュースタ板
を挿入した構造（第４図）では３５ｍｍであったから、
１０ｍｍほど短くすることができた。
励起用に発振波長０．８０９μｍの半導体レーザチップ
４を用い、セルフォックレンズ３でＹＡＧロッド面１Ａ
上に集光して軸励起している。共振器はＮｄ：ＹＡＧロ
ッド１の励起側端面１ＡとＫＴＰ結晶２の出射側端面２
Ｂの間で形成されており、励起側端面１Ａは曲率半径１
００ｍｍの凸面ミラー、出射側端面２Ｂは平面ミラーに
なっている。ＫＴＰ結晶２はＹＡＧレーザの共振器内に
挿入される構造になっている。Ｎｄ：ＹＡＧロッド１、
ＫＴＰ結晶２の各面は、ＹＡＧレーザの基本波１．０６
μｍ、第２高調波０．５３μｍ、および励起波０．８０
９μｍに対して、表１に示すように多層コーティングし
てある。表１からわかるように、ＫＴＰ結晶２の出射側
端面２Ｂからは第２高調波である０．５３μｍの緑色光
のみが出射される。
４を用い、セルフォックレンズ３でＹＡＧロッド面１Ａ
上に集光して軸励起している。共振器はＮｄ：ＹＡＧロ
ッド１の励起側端面１ＡとＫＴＰ結晶２の出射側端面２
Ｂの間で形成されており、励起側端面１Ａは曲率半径１
００ｍｍの凸面ミラー、出射側端面２Ｂは平面ミラーに
なっている。ＫＴＰ結晶２はＹＡＧレーザの共振器内に
挿入される構造になっている。Ｎｄ：ＹＡＧロッド１、
ＫＴＰ結晶２の各面は、ＹＡＧレーザの基本波１．０６
μｍ、第２高調波０．５３μｍ、および励起波０．８０
９μｍに対して、表１に示すように多層コーティングし
てある。表１からわかるように、ＫＴＰ結晶２の出射側
端面２Ｂからは第２高調波である０．５３μｍの緑色光
のみが出射される。
ＡＲ：無反射コーティング
ＨＲ：高反射コーティング
第３図に本発明の入出力特性を示す。半導体レーザの駆
動電流が５００ｍＡのとき、最大光出力１０ｍＷの第２
高調波光（０．５３μｍ）である緑色光を得た。このと
き、ＲＩＮ（ＲｅｌａｔｉｖｅＩｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｎ
ｏｉｓｅ）は−１４５ｄＢ／Ｈｚであった。
動電流が５００ｍＡのとき、最大光出力１０ｍＷの第２
高調波光（０．５３μｍ）である緑色光を得た。このと
き、ＲＩＮ（ＲｅｌａｔｉｖｅＩｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｎ
ｏｉｓｅ）は−１４５ｄＢ／Ｈｚであった。
なお、本実施例では、Ｎｄ：ＹＡＧロッド１とＫＴＰ結
晶２の端面にブリュースタカット面を設けたが、どちら
か一方のみにブリュースタカット面を設ければ、十分で
ある。Ｎｄ：ＹＡＧロッドのみにカット面を設けた場合
とＫＴＰ結晶のみにカット面を設けた場合の配置図を第
２−ｂ図および第２−ｃ図にそれぞれ示す。
晶２の端面にブリュースタカット面を設けたが、どちら
か一方のみにブリュースタカット面を設ければ、十分で
ある。Ｎｄ：ＹＡＧロッドのみにカット面を設けた場合
とＫＴＰ結晶のみにカット面を設けた場合の配置図を第
２−ｂ図および第２−ｃ図にそれぞれ示す。
発明の効果
本発明の半導体レーザ励起固体レーザ装置によれば、共
振器内のＮｄ：ＹＡＧロッド端面とＫＴＰ結晶端面の両
方あるいは一方にブリュースタカット面を設けることに
より、第２高調波の出力が安定化され、ノイズを低減す
ることができる。これにより低ノズル出力の超小型グリ
ーンレーザとして、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ることにより大きな効
果を発揮する。
振器内のＮｄ：ＹＡＧロッド端面とＫＴＰ結晶端面の両
方あるいは一方にブリュースタカット面を設けることに
より、第２高調波の出力が安定化され、ノイズを低減す
ることができる。これにより低ノズル出力の超小型グリ
ーンレーザとして、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ることにより大きな効
果を発揮する。
第１図は本発明の半導体レーザ励起固体レーザ装置の一
部破断面図、第２−ａ図は第１図に含まれるブリュース
タカット端面をもつＮｄ：ＹＡＧロッドとＫＴＰ結晶の
配置を説明する図、第２−ｂ図はＮｄ：ＹＡＧロッドの
みにブリュースタカット面を有する場合の配置を説明す
る図、第３−ｃ図はＫＴＰ結晶のみにブリュースタカッ
ト面を有する場合の配置を説明する図、第３図は本発明
のレーザ装置の駆動電流に対する高調波出力を示す図、
第４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……ブリュースタカット端面を有するＮｄ：ＹＡＧロ
ッド、２……ブリュースタカット端面を有するＫＴＰ結
晶、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……ベース、
７……パッケージ、８……Ｎｄ：ＹＡＧロッド、９……
ＫＴＰ結晶、１０……ブリュースタ板。
部破断面図、第２−ａ図は第１図に含まれるブリュース
タカット端面をもつＮｄ：ＹＡＧロッドとＫＴＰ結晶の
配置を説明する図、第２−ｂ図はＮｄ：ＹＡＧロッドの
みにブリュースタカット面を有する場合の配置を説明す
る図、第３−ｃ図はＫＴＰ結晶のみにブリュースタカッ
ト面を有する場合の配置を説明する図、第３図は本発明
のレーザ装置の駆動電流に対する高調波出力を示す図、
第４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……ブリュースタカット端面を有するＮｄ：ＹＡＧロ
ッド、２……ブリュースタカット端面を有するＫＴＰ結
晶、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……ベース、
７……パッケージ、８……Ｎｄ：ＹＡＧロッド、９……
ＫＴＰ結晶、１０……ブリュースタ板。
Claims (3)
- 【請求項１】非線形光学結晶と固体レーザ媒質で構成さ
れ る共振器において共振器内の前記非線形光学結晶と前記
固体レーザ媒質の端面の両方あるいは一方にブリュース
タカット面を有する半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項２】請求項１記載の半導体レーザ励起固体レー
ザ装置において、非線形光学結晶と固体レーザ媒質とレ
ンズおよび半導体レーザチップを同一パッケージに収め
た半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項３】半導体レーザチップが取り付けられたステ
ム に非線形光学結晶と固体レーザ媒質で構成され、両者の
端面の両方あるいは一方にブリュースタカット面を有す
る共振器とレンズを収納する筒状のキャップを取り付け
、前記半導体レーザチップを封入することを特徴とする
半導体レーザ励起固体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2255817A JP2666548B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2255817A JP2666548B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229672A true JPH04229672A (ja) | 1992-08-19 |
| JP2666548B2 JP2666548B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=17284040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2255817A Expired - Fee Related JP2666548B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2666548B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007026510A1 (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ファイバレーザおよび光学装置 |
| WO2013140432A1 (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63243926A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光パルス圧縮装置 |
| JPS6482582A (en) * | 1987-07-27 | 1989-03-28 | Amoco Corp | Method and apparatus for forming interfering light emission in cavity by light mixture |
-
1990
- 1990-09-25 JP JP2255817A patent/JP2666548B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63243926A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光パルス圧縮装置 |
| JPS6482582A (en) * | 1987-07-27 | 1989-03-28 | Amoco Corp | Method and apparatus for forming interfering light emission in cavity by light mixture |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007026510A1 (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ファイバレーザおよび光学装置 |
| JPWO2007026510A1 (ja) * | 2005-08-29 | 2009-03-26 | パナソニック株式会社 | ファイバレーザおよび光学装置 |
| US7826500B2 (en) | 2005-08-29 | 2010-11-02 | Panasonic Corporation | Fiber laser and optical device |
| WO2013140432A1 (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
| CN104205528A (zh) * | 2012-03-19 | 2014-12-10 | 三菱电机株式会社 | 激光器装置 |
| JPWO2013140432A1 (ja) * | 2012-03-19 | 2015-08-03 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
| US9214784B2 (en) | 2012-03-19 | 2015-12-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2666548B2 (ja) | 1997-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |