JPH04291779A - Solid laser unit - Google Patents

Solid laser unit

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Publication number
JPH04291779A
JPH04291779A JP5679991A JP5679991A JPH04291779A JP H04291779 A JPH04291779 A JP H04291779A JP 5679991 A JP5679991 A JP 5679991A JP 5679991 A JP5679991 A JP 5679991A JP H04291779 A JPH04291779 A JP H04291779A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
sum frequency
wavelength
state laser
nonlinear optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP5679991A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuyoshi Watanabe
渡▲なべ▼ 光由
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
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Priority to US07/853,620 priority patent/US5249193A/en
Publication of JPH04291779A publication Critical patent/JPH04291779A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a compact solid laser unit requiring small number of components in which second higher harmonic and sum frequency wave can be outputted simultaneously on a same axis and alignment thereof can be carried out easily. CONSTITUTION:Both nonlinear optical elements 15, 13 generating second higher harmonic and sum frequency, respectively, are arranged in the laser resonator of a solid laser unit so that second higher harmonic and sum frequency are generated simultaneously on a same axis from a single laser resonator.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ媒質によって発
生する基本波レーザ光を、非線形光学素子によって波長
変換し、高調波を発生する固体レーザ装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state laser device that converts the wavelength of fundamental laser light generated by a laser medium using a nonlinear optical element to generate harmonics.

【0002】0002

【従来の技術】従来の第2高調波発生用固体レーザ装置
の1例を図4に示す。
2. Description of the Related Art An example of a conventional solid-state laser device for generating second harmonics is shown in FIG.

【0003】第2高調波発生用固体レーザは、光軸50
上に配置された半導体レーザ(以下、LDと呼ぶ)51
、集光レンズ52、固体レーザロッド53、第2高調波
発生用非線形光学素子(以下、SHG素子と呼ぶ。)5
4および出力ミラー55から構成されている。また、固
体レーザロッド53のLD51側端面には、固体レーザ
基本波を高反射するコーティングが施されており、出力
ミラー55とで光共振器56を構成している。LD51
からの出力光501により固体レーザロッド53は励起
され、基本波502を発生する。発生した基本波502
は、SHG素子54を通過するように共振動作し、第2
高調波503に変換される。第2高調波503は出力ミ
ラー55を通過し、外部に出力される。この従来例に於
いて、例えば、固体レーザロッド53にNd:YAGを
、SHG素子にKTiO4PO4(以下、KTPと呼ぶ
。)を用いれば、第2高調波として、波長532nmの
緑色のレーザ光を得ることができる。
[0003] The solid-state laser for second harmonic generation has an optical axis 50
A semiconductor laser (hereinafter referred to as LD) 51 arranged above
, condensing lens 52, solid-state laser rod 53, second harmonic generation nonlinear optical element (hereinafter referred to as SHG element) 5
4 and an output mirror 55. Further, the end face of the solid-state laser rod 53 on the LD 51 side is coated with a coating that highly reflects the solid-state laser fundamental wave, and forms an optical resonator 56 together with the output mirror 55 . LD51
The solid-state laser rod 53 is excited by the output light 501 and generates a fundamental wave 502. Generated fundamental wave 502
operates in resonance so as to pass through the SHG element 54, and the second
It is converted into harmonics 503. The second harmonic 503 passes through the output mirror 55 and is output to the outside. In this conventional example, if Nd:YAG is used for the solid-state laser rod 53 and KTiO4PO4 (hereinafter referred to as KTP) is used for the SHG element, green laser light with a wavelength of 532 nm can be obtained as the second harmonic. be able to.

【0004】次に、従来の和周波発生用固体レーザ装置
の1例を図5に示す。
Next, an example of a conventional solid-state laser device for generating a sum frequency is shown in FIG.

【0005】和周波発生用固体レーザ装置は、光軸60
上に配置されたLD61、集光レンズ62、和周波発生
用非線形光学素子(以下、SFG素子と呼ぶ。)63、
固体レーザロッド64および出力ミラー65から構成さ
れている。また、SFG素子63のLD61側端面には
、固体レーザ基本波を高反射するコーティングが施され
ており、出力ミラー65とで光共振器66を構成してい
る。LD61からの出力光601は、SFG素子63を
透過して固体レーザロッド64を励起する。固体レーザ
ロッド64から発生した基本波602は、SFG素子6
3を通過するように共振動作し、LD61の出力光とS
FG素子素子63内で和周波混合される。SFG素子6
3内で発生した和周波603は、固体レーザロッド64
及び出力ミラー65を透過し、外部に出力される。この
従来例に於いて、例えば、固体レーザロッド64にNd
:YAG、SFG素子63にKTPを用いれば、和周波
として、波長459nmの青色レーザ光を得る。なお、
和周波発生用固体レーザ装置で用いたKTPは、第2高
調波発生用のKTPとは、基本波を入射する結晶方向が
異なっている。
The solid-state laser device for generating a sum frequency has an optical axis 60
LD 61, condensing lens 62, nonlinear optical element for sum frequency generation (hereinafter referred to as SFG element) 63, arranged above.
It is composed of a solid-state laser rod 64 and an output mirror 65. Further, the end face of the SFG element 63 on the LD 61 side is coated with a coating that highly reflects the solid-state laser fundamental wave, and forms an optical resonator 66 with the output mirror 65. Output light 601 from the LD 61 passes through the SFG element 63 and excites the solid-state laser rod 64. The fundamental wave 602 generated from the solid-state laser rod 64 is transmitted to the SFG element 6
3, the output light of LD61 and S
Sum frequency mixing is performed within the FG element element 63. SFG element 6
The sum frequency 603 generated within the solid-state laser rod 64
The light passes through the output mirror 65 and is output to the outside. In this conventional example, for example, the solid-state laser rod 64 is made of Nd.
: If KTP is used for the YAG or SFG element 63, blue laser light with a wavelength of 459 nm is obtained as a sum frequency. In addition,
The KTP used in the solid-state laser device for generating a sum frequency wave is different from the KTP for generating a second harmonic wave in the crystal direction in which the fundamental wave is incident.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第2高
調波及び、和周波の両方を必要とする場合、第2高調波
発生用固体レーザ装置と、和周波発生用固体レーザ装置
を用意しなければならなかった。このため、部品点数が
多くなり、装置の大型化、コストアップにつながった。 また、第2高調波発生用固体レーザ装置及び和周波発生
用固体レーザ装置を、それぞれアライメント調整する必
要があった。
[Problem to be Solved by the Invention] However, when both the second harmonic and the sum frequency are required, a solid-state laser device for generating the second harmonic and a solid-state laser device for generating the sum frequency must be prepared. did not become. As a result, the number of parts increases, leading to an increase in the size and cost of the device. Furthermore, it was necessary to adjust the alignment of the solid-state laser device for generating the second harmonic and the solid-state laser device for generating the sum frequency.

【0007】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、部品点数を減少し、アライメン
トが容易で信頼性の高い固体レーザ装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a solid-state laser device with a reduced number of parts, easy alignment, and high reliability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の固体レーザ装置は、レーザ媒質によって発生
する基本波レーザ光を、非線形光学素子によって波長変
換し、高調波を発生する固体レーザ装置に於いて、レー
ザ共振器内に、第2高調波発生用非線形光学素子と、和
周波発生用非線形光学素子とを配置した。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve this object, the solid-state laser device of the present invention converts the wavelength of fundamental laser light generated by a laser medium using a nonlinear optical element, and generates harmonics. In the apparatus, a second harmonic generation nonlinear optical element and a sum frequency generation nonlinear optical element were arranged in a laser resonator.

【0009】また、レーザ媒質によって発生する基本波
レーザ光を、非線形光学素子によって波長変換し、高調
波を発生する固体レーザ装置に於いて、レーザ共振器内
に、非線形光学素子とレーザ媒質の機能を合わせ持つ素
子と、第2高調波発生用非線形光学素子または和周波発
生用非線形光学素子とを配置した。
Furthermore, in a solid-state laser device that converts the wavelength of fundamental laser light generated by a laser medium using a nonlinear optical element to generate harmonics, the functions of the nonlinear optical element and the laser medium are combined in the laser resonator. A nonlinear optical element for second harmonic generation or a nonlinear optical element for sum frequency generation is arranged.

【0010】尚、半導体レーザによって、レーザ媒質を
励起してもよい。また、第2高調波発生用非線形光学素
子及び前記和周波発生用非線形光学素子に、KTiO4
PO4を使用してもよい。
Note that the laser medium may be excited by a semiconductor laser. In addition, KTiO4 is added to the second harmonic generation nonlinear optical element and the sum frequency generation nonlinear optical element.
PO4 may also be used.

【0011】[0011]

【作用】上記の構成を有する本発明の固体レーザ装置は
、1つのレーザ共振器によって、第2高調波と、和周波
とが同時に同軸上で発生する。
[Operation] In the solid-state laser device of the present invention having the above structure, the second harmonic and the sum frequency are simultaneously generated on the same axis by one laser resonator.

【0012】0012

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】まず最初に図1を参照して第1の実施例の
固体レーザ装置の構成を説明する。第1の実施例の固体
レーザ装置は、光軸10上にLD11、そして、LD1
1から発生したレーザ光の進行方向に向かって順に、集
光レンズ系12、和周波発生用KTP13、Nd:YA
G結晶14、第2高調波発生用KTP15、出力ミラー
16が配置されている。また、和周波発生用KTP13
、Nd:YAG結晶14、第2高調波発生用KTP15
の両端面には、光共振器内での、損失を少なくするため
にコーティングが施されている。
First, the structure of the solid-state laser device of the first embodiment will be explained with reference to FIG. The solid-state laser device of the first embodiment includes an LD 11 on the optical axis 10 and an LD 1 on the optical axis 10.
1, the condenser lens system 12, the KTP 13 for sum frequency generation, and the Nd:YA
A G crystal 14, a KTP 15 for second harmonic generation, and an output mirror 16 are arranged. In addition, KTP13 for sum frequency generation
, Nd:YAG crystal 14, KTP15 for second harmonic generation
Both end faces of the optical resonator are coated to reduce loss within the optical resonator.

【0014】各素子のLD11側端面をA、出力ミラー
16側端面をBとして、コーティングの仕様をつぎにま
とめる。和周波発生用KTP13端面Aは、808nm
について高透過、1064nm、459nm、532n
mについて高反射であり、和周波発生用KTP13端面
B、Nd:YAG結晶14端面Aは、808nm、10
64nm、459nm、532nmについて高透過であ
り、Nd:YAG結晶14端面B、第2高調波発生用K
TP15端面A、及び第2高調波発生用KTP15端面
Bは、1064nm、459nm、532nmについて
高透過であり、出力ミラー16は、1064nmについ
て高反射、459nm、532nmについて高透過であ
る。このように、和周波発生用KTP13端面Aと出力
ミラー16は、共に波長1064nmに対して高反射で
あるため、光共振器17を形成している。なお、第2高
調波発生用KTP13と、和周波発生用KTP15は、
組成は同じであるが光学軸に対する、結晶軸の方向が異
なっている。
The coating specifications of each element are summarized below, with the end face on the LD 11 side as A and the end face on the output mirror 16 side as B. KTP13 end face A for sum frequency generation is 808 nm
High transmission for 1064nm, 459nm, 532n
The end face B of KTP13 for sum frequency generation and the end face A of Nd:YAG crystal 14 are 808 nm, 10
Highly transparent for 64 nm, 459 nm, and 532 nm, Nd:YAG crystal 14 end face B, second harmonic generation K
The TP15 end face A and the KTP15 end face B for second harmonic generation have high transmission at 1064 nm, 459 nm, and 532 nm, and the output mirror 16 has high reflection at 1064 nm and high transmission at 459 nm and 532 nm. In this way, the end face A of the sum frequency generating KTP 13 and the output mirror 16 form an optical resonator 17 since both have high reflection for the wavelength of 1064 nm. The KTP13 for second harmonic generation and the KTP15 for sum frequency generation are as follows:
Although the composition is the same, the direction of the crystal axis with respect to the optical axis is different.

【0015】次に、本構成の固体レーザ装置の動作に付
いて、図1を参照しながら、順をおって説明する。
Next, the operation of the solid-state laser device having this configuration will be explained step by step with reference to FIG.

【0016】LD11から発生した第1基本波(波長8
08nm)101は、集光レンズ系12により集光され
、和周波発生用KTP13を透過して、Nd:YAG結
晶14に吸収される。Nd:YAG結晶14は、第1基
本波(波長808nm)101を吸収することにより励
起され、第2基本波(波長1064nm)102を発生
する。発生した第2基本波(波長1064nm)102
は、和周波発生用KTP13、第2高調波発生用KTP
15、Nd:YAG結晶14を透過するように、光共振
器17内で共振動作する。この際、第2高調波発生用K
TP15内で、第2基本波(波長1064nm)102
の一部が波長変換されて、第2高調波(波長532nm
)103が発生する。発生した第2高調波(波長532
nm)103は、出力ミラー16を透過して外部に出力
される。
The first fundamental wave (wavelength 8
08 nm) 101 is condensed by the condenser lens system 12, transmitted through the KTP 13 for sum frequency generation, and absorbed by the Nd:YAG crystal 14. The Nd:YAG crystal 14 is excited by absorbing a first fundamental wave (wavelength: 808 nm) 101, and generates a second fundamental wave (wavelength: 1064 nm) 102. The generated second fundamental wave (wavelength 1064 nm) 102
KTP13 for sum frequency generation, KTP for second harmonic generation
15. Resonant operation occurs within the optical resonator 17 so as to transmit through the Nd:YAG crystal 14. At this time, K for second harmonic generation
Within TP15, the second fundamental wave (wavelength 1064 nm) 102
A part of the wavelength is converted into the second harmonic (wavelength 532 nm).
)103 occurs. The generated second harmonic (wavelength 532
nm) 103 is transmitted through the output mirror 16 and output to the outside.

【0017】また、同時に和周波発生用KTP13内で
、第1基本波(波長808nm)101と第2基本波(
1064nm)102が和周波混合されて、和周波(波
長459nm)104が発生する。発生した和周波(波
長459nm)104は、固体レーザロッド14、第2
高調波発生用KTP15、出力ミラー16を透過して外
部に出力される。すなわち、出力ミラーから、光軸10
に沿って、波長532nmのグリーンレーザ光と、波長
459nmのブルーレーザ光が同時に出力される。
At the same time, in the sum frequency generation KTP 13, the first fundamental wave (wavelength 808 nm) 101 and the second fundamental wave (
1064 nm) 102 is subjected to sum frequency mixing to generate a sum frequency (wavelength 459 nm) 104. The generated sum frequency (wavelength 459 nm) 104 is transmitted to the solid-state laser rod 14, the second
It passes through the harmonic generation KTP 15 and the output mirror 16 and is output to the outside. That is, from the output mirror, the optical axis 10
Along the line, green laser light with a wavelength of 532 nm and blue laser light with a wavelength of 459 nm are simultaneously output.

【0018】次に、第2の実施例について図2を参照し
ながら説明する。尚、その説明中、前述の実施例と同じ
ものには、同一符号を付けて説明する。
Next, a second embodiment will be explained with reference to FIG. In the description, the same parts as in the previous embodiment are given the same reference numerals.

【0019】第2の実施例においては、前述の実施例で
使用されたNd:YAG結晶14と、第2高調波発生用
KTP15に代えて、NYAB結晶21を用いて、同様
に構成されている。NYAB結晶は、組成が、NdXY
1−XAl3(BO3)4;x=0.04〜0.08で
あり、レーザ材料と非線形光学素子の両方の機能を持つ
In the second embodiment, a NYAB crystal 21 is used in place of the Nd:YAG crystal 14 used in the previous embodiment and the second harmonic generation KTP 15, but the structure is similar. . NYAB crystal has a composition of NdXY
1-XAl3(BO3)4; x=0.04 to 0.08, and functions as both a laser material and a nonlinear optical element.

【0020】ここで、NYAB結晶21及び他の光学素
子に施されたコーティングの仕様について、前述の実施
例と同様にLD側端面をA、出力ミラー側端面をBとし
て次にまとめる。和周波発生用KTP13端面Aは、8
04nmについて高透過、1062nm、458nm、
531nmについて高反射であり、和周波発生用KTP
13端面B、NYAB結晶21端面Aは、804nm、
1062nm、458nm、531nmについて高透過
であり、NYAB結晶21端面Bは、1062nm、4
58nm、531nmについて高透過であり、出力ミラ
ー16は、1062nmについて高反射、458nm、
531nmについて高透過である。このように、和周波
発生用KTP13端面Aと出力ミラー16は、共に波長
1062nmに対して高反射であるため、光共振器17
を形成している。各光学部品のコーティングの仕様につ
いては、NYAB結晶21が発生する第2基本波の波長
は1062nm、吸収のピーク波長は804nmであり
、Nd:YAGとは多少異なるため、変更後の値を示し
た。その他、和周波発生用KTP13の位相整合方向も
多少の変更が必要である。
Here, the specifications of the coating applied to the NYAB crystal 21 and other optical elements are summarized below, with the LD side end face being A and the output mirror side end face being B, as in the previous embodiment. KTP13 end face A for sum frequency generation is 8
High transmission for 04nm, 1062nm, 458nm,
Highly reflective at 531 nm, KTP for sum frequency generation
13 end face B, NYAB crystal 21 end face A is 804 nm,
It has high transmittance at 1062 nm, 458 nm, and 531 nm, and the end surface B of NYAB crystal 21 is 1062 nm, 458 nm, and 531 nm.
58 nm, 531 nm, the output mirror 16 has high reflection at 1062 nm, 458 nm,
High transmission at 531 nm. In this way, both the end face A of the KTP 13 for sum frequency generation and the output mirror 16 are highly reflective for the wavelength of 1062 nm, so the optical resonator 17
is formed. Regarding the coating specifications for each optical component, the wavelength of the second fundamental wave generated by NYAB crystal 21 is 1062 nm, and the peak wavelength of absorption is 804 nm, which is slightly different from Nd:YAG, so the changed values are shown. . In addition, the phase matching direction of the KTP 13 for sum frequency generation also requires some changes.

【0021】次に、本構成の固体レーザ装置の動作につ
いて説明する。
Next, the operation of the solid-state laser device having this configuration will be explained.

【0022】LD11から出力された第1基本波(波長
804nm)201は、集光レンズ系12により集光さ
れ、和周波発生用KTP13を透過して、NYAB結晶
21に吸収される。NYAB結晶21は、基本波(波長
804nm)201を吸収することにより励起され、第
2基本波(波長1062nm)202を発生する。発生
した第2基本波(波長1064nm)202は、和周波
発生用KTP13、NYAB結晶21を透過するように
、光共振器17内で共振動作する。この際、NYAB結
晶21内で、第2基本波(波長1062nm)202の
一部が波長変換されて、第2高調波(波長531nm)
203が発生する。発生した第2高調波(波長531n
m)203は、出力ミラー16を透過して外部に出力さ
れる。
The first fundamental wave (wavelength: 804 nm) 201 outputted from the LD 11 is focused by the condensing lens system 12, transmitted through the KTP 13 for sum frequency generation, and absorbed by the NYAB crystal 21. The NYAB crystal 21 is excited by absorbing a fundamental wave (wavelength: 804 nm) 201, and generates a second fundamental wave (wavelength: 1062 nm) 202. The generated second fundamental wave (wavelength: 1064 nm) 202 resonates within the optical resonator 17 so as to pass through the KTP 13 and NYAB crystal 21 for sum frequency generation. At this time, within the NYAB crystal 21, a part of the second fundamental wave (wavelength 1062 nm) 202 is converted into a second harmonic wave (wavelength 531 nm).
203 occurs. The generated second harmonic (wavelength 531n
m) 203 is transmitted through the output mirror 16 and output to the outside.

【0023】また、同時に和周波発生用KTP13内で
、第1基本波(波長804nm)201と第2基本波(
1062nm)202が和周波混合されて、和周波(波
長458nm)204が発生し、NYAB結晶21、出
力ミラー16を透過して外部に出力される。すなわち、
第1の実施例と同様に出力ミラー16から、光軸10に
沿って、波長531nmのグリーンレーザ光と、波長4
58nmのブルーレーザ光が同時に出力される。
At the same time, the first fundamental wave (wavelength 804 nm) 201 and the second fundamental wave (wavelength 804 nm) are generated in the KTP 13 for sum frequency generation.
1062 nm) 202 is subjected to sum frequency mixing to generate a sum frequency wave (wavelength 458 nm) 204, which is transmitted through the NYAB crystal 21 and the output mirror 16 and output to the outside. That is,
As in the first embodiment, a green laser beam with a wavelength of 531 nm and a green laser beam with a wavelength of 4 nm are emitted from the output mirror 16 along the optical axis 10.
A 58 nm blue laser beam is output at the same time.

【0024】次に第3の実施例に付いて、図3を参照し
ながら説明する。尚、その説明中、第1の実施例と同じ
ものには、同一記号を付して説明する。
Next, a third embodiment will be explained with reference to FIG. In the description, the same parts as in the first embodiment will be given the same symbols.

【0025】第1の実施例においては、Nd:YAG結
晶14の励起用と、和周波発生用KTP13への第1基
本波(波長808nm)供給用を1つのLDで兼ねてい
るが、本実施例では、図3に示すように、LD11を第
1基本波(波長808nm)供給専用とし、別に固体レ
ーザ材料の励起用として、LD31を使用する。ここで
LD11からの第1基本波(波長808nm)101と
、LD31からの励起光105(波長808nm)とは
、偏光方向が互いに垂直である。これら2つのLDの出
力光は、偏光ビームスプリッタ32によって合成され、
集光レンズ系12によって集光された後、和周波発生用
KTP13及び、Nd:YAGレーザロッド14に入射
する。Nd:YAG結晶14は励起光(波長808nm
)105を吸収することにより励起され、第2基本波(
波長1064nm)102を発生する。
In the first embodiment, one LD serves both for excitation of the Nd:YAG crystal 14 and for supplying the first fundamental wave (wavelength 808 nm) to the KTP 13 for sum frequency generation. In the example, as shown in FIG. 3, the LD 11 is used exclusively for supplying the first fundamental wave (wavelength: 808 nm), and the LD 31 is used separately for exciting the solid-state laser material. Here, the polarization directions of the first fundamental wave (wavelength 808 nm) 101 from the LD 11 and the excitation light 105 (wavelength 808 nm) from the LD 31 are perpendicular to each other. The output lights of these two LDs are combined by a polarizing beam splitter 32,
After being focused by the focusing lens system 12, the light enters the KTP 13 for sum frequency generation and the Nd:YAG laser rod 14. The Nd:YAG crystal 14 receives excitation light (wavelength: 808 nm).
) 105, the second fundamental wave (
A wavelength of 1064 nm) 102 is generated.

【0026】発生した第2基本波(波長1064nm)
102は、和周波発生用KTP13、第2高調波発生用
KTP15、Nd:YAG結晶14を透過するように、
光共振器17内で共振動作する。この際、第2高調波発
生用KTP15内で、第2基本波(波長1064nm)
102の一部が波長変換されて、第2高調波(波長53
2nm)103が発生する。発生した第2高調波(波長
532nm)103は、出力ミラー16を透過して外部
に出力される。また、同時に和周波発生用KTP13内
で、第1基本波(波長808nm)101と第2基本波
(1064nm)102が和周波混合されて、和周波(
波長459nm)104が発生する。発生した和周波(
波長459nm)104は、固体レーザロッド14、第
2高調波発生用KTP15、出力ミラー16を透過して
外部に出力される。すなわち、出力ミラーから、光軸1
0に沿って、波長532nmのグリーンレーザ光と、波
長459nmのブルーレーザ光が同時に出力される。
[0026] Second fundamental wave generated (wavelength 1064 nm)
102 is so as to pass through the KTP 13 for sum frequency generation, the KTP 15 for second harmonic generation, and the Nd:YAG crystal 14.
It operates resonantly within the optical resonator 17. At this time, the second fundamental wave (wavelength 1064 nm) is generated within the second harmonic generation KTP15.
102 is converted into a second harmonic (wavelength 53
2nm) 103 is generated. The generated second harmonic (wavelength: 532 nm) 103 is transmitted through the output mirror 16 and output to the outside. At the same time, the first fundamental wave (wavelength 808 nm) 101 and the second fundamental wave (1064 nm) 102 are sum-frequency mixed in the KTP 13 for sum frequency generation, and the sum frequency (
Wavelength: 459 nm) 104 is generated. The generated sum frequency (
The wavelength 459 nm) 104 is transmitted through the solid-state laser rod 14, the second harmonic generation KTP 15, and the output mirror 16, and is output to the outside. That is, from the output mirror to the optical axis 1
0, a green laser beam with a wavelength of 532 nm and a blue laser beam with a wavelength of 459 nm are simultaneously output.

【0027】尚、このようにLDを2つ使用する構成は
、第2の実施例においても同様に応用できる。
The configuration using two LDs as described above can be similarly applied to the second embodiment.

【0028】その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲に
おいて、種々の変更を加えることができる。例えば、第
1の実施例においては、固体レーザ材料にNd:YAG
結晶を使用したが、その他の固体レーザ材料、例えばN
d:YVO4結晶を使用してもよい。また、本実施例に
おいては、第2高調波発生用非線形光学素子及び和周波
発生用非線形光学素子にKTPを使用したが、他の適当
な非線形光学材料、例えばKNbO3や有機非線形光学
材料を用いてもよいし、第2高調波発生用非線形光学素
子と和周波発生用非線形光学素子で、異なる材料を用い
てもかまわない。
Various other changes can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the first embodiment, Nd:YAG is used as the solid-state laser material.
Although we used crystals, other solid-state laser materials such as N
d: YVO4 crystal may be used. Furthermore, in this example, KTP was used for the second harmonic generation nonlinear optical element and the sum frequency generation nonlinear optical element, but other suitable nonlinear optical materials such as KNbO3 or organic nonlinear optical materials could be used. Alternatively, different materials may be used for the second harmonic generation nonlinear optical element and the sum frequency generation nonlinear optical element.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の固体レーザ装置によれば、1つの固体レーザ装置
により、第2高調波と和周波を同軸上で、同時に発生す
ることができる。このため、2波長のレーザ光が必要な
場合でも、従来のように、第2高調波発生用固体レーザ
装置と、和周波発生用固体レーザ装置の両方を用意する
必要がなく、大幅に部品点数を減らすことができ、信頼
性の高いコンパクトな固体レーザ装置を提供できる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, according to the solid-state laser device of the present invention, the second harmonic and the sum frequency can be generated simultaneously on the same axis by one solid-state laser device. . Therefore, even if two wavelengths of laser light are required, there is no need to prepare both a solid-state laser device for second harmonic generation and a solid-state laser device for sum frequency generation, as in the past, and the number of parts is significantly reduced. This makes it possible to provide a highly reliable and compact solid-state laser device.

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

【図1】本発明の第1の実施例の固体レーザ装置の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a solid-state laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例の固体レーザ装置の構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a solid-state laser device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例の固体レーザ装置の構成
図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a solid-state laser device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来の第2高調波発生用固体レーザ装置の構成
図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional solid-state laser device for second harmonic generation.

【図5】従来の和周波発生用固体レーザ装置の構成図で
ある。
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional solid-state laser device for generating a sum frequency.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11  半導体レーザ 13  和周波発生用KTP 14  Nd:YAG結晶 15  第2高調波発生用KTP 17  光共振器 21  NYAB結晶 11 Semiconductor laser 13 KTP for sum frequency generation 14 Nd:YAG crystal 15 KTP for second harmonic generation 17 Optical resonator 21 NYAB crystal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  レーザ媒質によって発生する基本波レ
ーザ光を、非線形光学素子によって波長変換する固体レ
ーザ装置に於いて、レーザ共振器内に、第2高調波発生
用非線形光学素子と、和周波発生用非線形光学素子とを
配置したことを特徴とする固体レーザ装置。
Claim 1: In a solid-state laser device that wavelength-converts a fundamental laser beam generated by a laser medium using a nonlinear optical element, the laser resonator includes a nonlinear optical element for second harmonic generation and a sum frequency generator. A solid-state laser device characterized by having a nonlinear optical element arranged therein.
【請求項2】  レーザ媒質によって発生する基本波レ
ーザ光を、非線形光学素子によって波長変換する固体レ
ーザ装置に於いて、レーザ共振器内に、非線形光学素子
とレーザ媒質の両方の機能を合わせ持つ素子と、第2高
調波発生用非線形光学素子または和周波発生用非線形光
学素子とを配置したことを特徴とする固体レーザ装置。
[Claim 2] In a solid-state laser device in which a fundamental laser beam generated by a laser medium is wavelength-converted by a nonlinear optical element, an element having the functions of both the nonlinear optical element and the laser medium is provided in the laser resonator. and a nonlinear optical element for generating a second harmonic or a nonlinear optical element for generating a sum frequency.
【請求項3】  請求項1または請求項2に記載の固体
レーザ装置に於いて、前記レーザ媒質を半導体レーザで
励起することを特徴とする固体レーザ装置。
3. The solid-state laser device according to claim 1, wherein the laser medium is excited by a semiconductor laser.
【請求項4】  請求項1、請求項2たまは請求項3に
記載の固体レーザ装置に於いて、前記第2高調波発生用
非線形光学素子及び和周波発生用非線形光学素子に、K
TiO4PO4を使用し、固体レーザの第2高調波であ
る緑色レーザ光、及び半導体レーザと固体レーザとの和
周波である青色レーザ光を同時に発生するようにしたこ
とを特徴とする固体レーザ装置。
4. The solid-state laser device according to claim 1, claim 2, or claim 3, wherein the second harmonic generation nonlinear optical element and the sum frequency generation nonlinear optical element include K.
A solid-state laser device using TiO4PO4 and simultaneously generating green laser light that is the second harmonic of the solid-state laser and blue laser light that is the sum frequency of the semiconductor laser and the solid-state laser.
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