JPH04335586A - 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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- JPH04335586A JPH04335586A JP10574491A JP10574491A JPH04335586A JP H04335586 A JPH04335586 A JP H04335586A JP 10574491 A JP10574491 A JP 10574491A JP 10574491 A JP10574491 A JP 10574491A JP H04335586 A JPH04335586 A JP H04335586A
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Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体レーザー媒質を半
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、固体レーザー媒質自身が光波長変換
機能を有し、固体レーザー発振ビームをその第２高調波
等に波長変換する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。
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、固体レーザー媒質自身が光波長変換
機能を有し、固体レーザー発振ビームをその第２高調波
等に波長変換する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。
【０００２】
【従来の技術】例えばＳＰＩＥ Ｖｏｌ．１１０４ ｐ
１００ 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クされ、
かつ光波長変換機能を有する固体レーザー媒質として、
Ｎｄ：ＣＯＡＮＰ，Ｎｄ：ＰＮＰ等が公知となっている
。またそのような固体レーザー媒質として、同誌 ｐ１
３２ に記載されているように、Ｎｄ：ＬｉＮｂＯ３
，ＮＹＡＢ（ＮｄＸ Ｙ１−Ｘ Ａｌ３ （ＢＯ３ ）
４ ｘ＝０．０４〜０．０８）等も公知であり、こ
れらは、Ｓｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉ
ｎｇ Ｃｒｙｓｔａｌ と呼ばれている。
１００ 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クされ、
かつ光波長変換機能を有する固体レーザー媒質として、
Ｎｄ：ＣＯＡＮＰ，Ｎｄ：ＰＮＰ等が公知となっている
。またそのような固体レーザー媒質として、同誌 ｐ１
３２ に記載されているように、Ｎｄ：ＬｉＮｂＯ３
，ＮＹＡＢ（ＮｄＸ Ｙ１−Ｘ Ａｌ３ （ＢＯ３ ）
４ ｘ＝０．０４〜０．０８）等も公知であり、こ
れらは、Ｓｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉ
ｎｇ Ｃｒｙｓｔａｌ と呼ばれている。
【０００３】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、ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．１１
０４ ｐ１３２ Ｍａｒｃｈ １９８９や、レーザー研
究Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．１２ ｐ４８（１９８９）に示
されるように、ＮＹＡＢ結晶を用い、レーザーダイオー
ドポ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（１９８６）には、Ｎｄ
：ＭｇＯ：Ｌｉ ＮｂＯ３ 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。
ング固体レーザーとしては、ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．１１
０４ ｐ１３２ Ｍａｒｃｈ １９８９や、レーザー研
究Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．１２ ｐ４８（１９８９）に示
されるように、ＮＹＡＢ結晶を用い、レーザーダイオー
ドポ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（１９８６）には、Ｎｄ
：ＭｇＯ：Ｌｉ ＮｂＯ３ 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。
【０００４】
【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、
波長変換効率が低いという問題点があった。そこで、本
出願人による特願平２−１６５８９０号明細書に示され
るように、固体レーザービームを共振させるとともに、
その波長変換波（つまり第２高調波や、該ビームとポン
ピング光との和周波等）も共振させる共振器を設けるこ
とが考えられる。
波長変換機能を備えた従来の固体レーザーにおいては、
波長変換効率が低いという問題点があった。そこで、本
出願人による特願平２−１６５８９０号明細書に示され
るように、固体レーザービームを共振させるとともに、
その波長変換波（つまり第２高調波や、該ビームとポン
ピング光との和周波等）も共振させる共振器を設けるこ
とが考えられる。
【０００５】このような構成は確かに効果的であるが、
固体レーザー媒質に波長変換波が若干吸収されるという
問題が生じ得る。この吸収を少なくするためには、固体
レーザー媒質がより薄いほど好ましいが、そのようにす
るとポンピング光の固体レーザー媒質への吸収量も減少
するので、結局、波長変換効率が低下してしまう。
固体レーザー媒質に波長変換波が若干吸収されるという
問題が生じ得る。この吸収を少なくするためには、固体
レーザー媒質がより薄いほど好ましいが、そのようにす
るとポンピング光の固体レーザー媒質への吸収量も減少
するので、結局、波長変換効率が低下してしまう。
【０００６】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、波長変換波の固体レーザー媒質への吸収
を低く抑えられる一方、ポンピング光を固体レーザー媒
質に十分に吸収させて、効率良く波長変換波を得ること
ができ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。
たものであり、波長変換波の固体レーザー媒質への吸収
を低く抑えられる一方、ポンピング光を固体レーザー媒
質に十分に吸収させて、効率良く波長変換波を得ること
ができ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。
【０００７】
【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Ｎ
ｄ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媒質を、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、固体レーザー媒質から発せられたレーザー
ビームおよびその波長変換波を共振させる共振器を設け
た上で、さらに、半導体レーザーから発せられたポンピ
ング光を共振させて固体レーザー媒質に入射させる外部
共振器を設けたことを特徴とするものである。
イオードポンピング固体レーザーは、前述したようにＮ
ｄ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媒質を、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、固体レーザー媒質から発せられたレーザー
ビームおよびその波長変換波を共振させる共振器を設け
た上で、さらに、半導体レーザーから発せられたポンピ
ング光を共振させて固体レーザー媒質に入射させる外部
共振器を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用および発明の効果】半導体レーザーから発せられ
たポンピング光を上記の外部共振器において共振させれ
ば、その強度が十分に高められるので、固体レーザー媒
質が比較的薄く形成されても、ポンピング光は固体レー
ザー媒質に十分に吸収されるようになる。そして固体レ
ーザー媒質を比較的薄く形成すれば、この固体レーザー
媒質に波長変換波が吸収され難くなるので、高い波長変
換効率が実現される。
たポンピング光を上記の外部共振器において共振させれ
ば、その強度が十分に高められるので、固体レーザー媒
質が比較的薄く形成されても、ポンピング光は固体レー
ザー媒質に十分に吸収されるようになる。そして固体レ
ーザー媒質を比較的薄く形成すれば、この固体レーザー
媒質に波長変換波が吸収され難くなるので、高い波長変
換効率が実現される。
【０００９】なお本発明において、固体レーザー媒質と
しては、通常のＳｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕ
ｂｌｉｎｇ Ｃｒｙｓｔａｌ と呼ばれる材料、すなわ
ち前述のＮＹＡＢ，ＮＡＢ，Ｎｄ：ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ
３ ，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，ＬｉＢ２
Ｏ３ ，ＫＮｂＯ３ ，カルコパ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。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。
しては、通常のＳｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕ
ｂｌｉｎｇ Ｃｒｙｓｔａｌ と呼ばれる材料、すなわ
ち前述のＮＹＡＢ，ＮＡＢ，Ｎｄ：ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ
３ ，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，ＬｉＢ２
Ｏ３ ，ＫＮｂＯ３ ，カルコパ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。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。
【００１０】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），ＮＰＡＮ（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−ニトロフェニル）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を用いることもできる
。特にＰＲＡ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。
ＮＰＰ（Ｎ−（４−ニトロフェニル）−Ｌ−プロリノー
ル），ＮＰＡＮ（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−ニトロフェニル）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を用いることもできる
。特にＰＲＡ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。
【００１１】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１２】＜第１実施例＞図１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１
３を発する半導体レーザー１４と、発散光である上記レ
ーザービーム１３を平行光化するコリメーターレンズ１
５ａと、平行光とされたレーザービーム１３を集束させ
る集光レンズ１５ｂと、コリメーターレンズ１５ａおよ
び集光レンズ１５ｂとの間でレーザービーム１３の光路
を直角に変えるミラー３０と、このミラー３０を図中の
矢印Ａ方向に移動させるＰＺＴ素子３１と、Ｓｅｌｆ−
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎｇ Ｃｒｙｓｔａ
ｌ の一つであるＮＹＡＢ結晶１０とを有する。本実施
例のＮＹＡＢ結晶１０は、厚さ０．３ ｍｍに形成され
ている。
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１
３を発する半導体レーザー１４と、発散光である上記レ
ーザービーム１３を平行光化するコリメーターレンズ１
５ａと、平行光とされたレーザービーム１３を集束させ
る集光レンズ１５ｂと、コリメーターレンズ１５ａおよ
び集光レンズ１５ｂとの間でレーザービーム１３の光路
を直角に変えるミラー３０と、このミラー３０を図中の
矢印Ａ方向に移動させるＰＺＴ素子３１と、Ｓｅｌｆ−
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎｇ Ｃｒｙｓｔａ
ｌ の一つであるＮＹＡＢ結晶１０とを有する。本実施
例のＮＹＡＢ結晶１０は、厚さ０．３ ｍｍに形成され
ている。
【００１３】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。なお半導体レ
ーザー１４は、図示しないペルチェ素子と温調回路によ
り、所定温度に温調される。
ず）にマウントされて一体化されている。なお半導体レ
ーザー１４は、図示しないペルチェ素子と温調回路によ
り、所定温度に温調される。
【００１４】半導体レーザー１４としては、波長λ１
＝８０４ｎｍのレーザービーム１３を発するものが用い
られている。このレーザービーム１３はコリメーターレ
ンズ１５ａで平行光化され、ミラー３０で反射して集光
レンズ１５ｂに入射する。レーザービーム１３は該集光
レンズ１５ｂにより集光されて、ＮＹＡＢ結晶１０に入
射する。ＮＹＡＢ結晶１０はこのレーザービーム１３に
よってポンピングされて、波長λ２ ＝１０６２ｎｍの
レーザービーム１１を発するとともに、このレーザービ
ーム１１を波長λ３ ＝λ２ ／２＝５３１ ｎｍの第
２高調波１２に波長変換する。
＝８０４ｎｍのレーザービーム１３を発するものが用い
られている。このレーザービーム１３はコリメーターレ
ンズ１５ａで平行光化され、ミラー３０で反射して集光
レンズ１５ｂに入射する。レーザービーム１３は該集光
レンズ１５ｂにより集光されて、ＮＹＡＢ結晶１０に入
射する。ＮＹＡＢ結晶１０はこのレーザービーム１３に
よってポンピングされて、波長λ２ ＝１０６２ｎｍの
レーザービーム１１を発するとともに、このレーザービ
ーム１１を波長λ３ ＝λ２ ／２＝５３１ ｎｍの第
２高調波１２に波長変換する。
【００１５】ＮＹＡＢ結晶１０の端面１０ａ、１０ｂに
は、それぞれコーティング１８、１９が施されている。 そして、ＮＹＡＢ結晶１０の後方側に配された共振器ミ
ラー３６と、ＮＹＡＢ結晶１０の前方側に配された共振
器ミラー３７と、この共振器ミラー３７で反射した光を
共振器ミラー３６に向けて反射させる共振器ミラー３８
とによって、半導体レーザー１４用の外部共振器が形成
されている。これらのコーティング１８、１９および共
振器ミラー３６、３７、３８の、波長λ１ ＝８０４
ｎｍ、λ２ ＝１０６２ｎｍ、λ３ ＝５３１ ｎｍに
対する特性は、下記の通りである。なおＡＲは無反射（
透過率９９％以上）、ＨＲは高反射（反射率９９．９％
以上）を示す。 λ１ ＝８
０４ ｎｍ λ２ ＝１０６２ｎｍ λ３
＝５３１ ｎｍ コーティング１８
ＡＲ ＨＲ
ＨＲ コーティン
グ１９ ＡＲ
ＨＲ ９５％反射
共振器ミラー３６ ８５％反射
−
− 共振器ミラー３７
ＨＲ −
ＡＲ
共振器ミラー３８ ＨＲ
−
− 以上のようなコーティング１８
、１９が施されているために、ポンピング光であるレー
ザービーム１３は良好にＮＹＡＢ結晶１０に入射し、ま
たそこから前方（図中右方）に出射する。そしてレーザ
ービーム１１は、端面１０ａと１０ｂとの間で共振して
レーザー発振を引き起こす。また第２高調波１２も端面
１０ａと１０ｂとの間で共振して強度が十分に高められ
、その一部がＮＹＡＢ結晶端面１０ｂから前方側に出射
する。そして、レーザービーム１３は上記構成の外部共
振器において共振した上でＮＹＡＢ結晶１０に入射する
ので、このＮＹＡＢ結晶１０が厚さ０．３ ｍｍと薄く
形成されていても、そこに十分に吸収され得る。
は、それぞれコーティング１８、１９が施されている。 そして、ＮＹＡＢ結晶１０の後方側に配された共振器ミ
ラー３６と、ＮＹＡＢ結晶１０の前方側に配された共振
器ミラー３７と、この共振器ミラー３７で反射した光を
共振器ミラー３６に向けて反射させる共振器ミラー３８
とによって、半導体レーザー１４用の外部共振器が形成
されている。これらのコーティング１８、１９および共
振器ミラー３６、３７、３８の、波長λ１ ＝８０４
ｎｍ、λ２ ＝１０６２ｎｍ、λ３ ＝５３１ ｎｍに
対する特性は、下記の通りである。なおＡＲは無反射（
透過率９９％以上）、ＨＲは高反射（反射率９９．９％
以上）を示す。 λ１ ＝８
０４ ｎｍ λ２ ＝１０６２ｎｍ λ３
＝５３１ ｎｍ コーティング１８
ＡＲ ＨＲ
ＨＲ コーティン
グ１９ ＡＲ
ＨＲ ９５％反射
共振器ミラー３６ ８５％反射
−
− 共振器ミラー３７
ＨＲ −
ＡＲ
共振器ミラー３８ ＨＲ
−
− 以上のようなコーティング１８
、１９が施されているために、ポンピング光であるレー
ザービーム１３は良好にＮＹＡＢ結晶１０に入射し、ま
たそこから前方（図中右方）に出射する。そしてレーザ
ービーム１１は、端面１０ａと１０ｂとの間で共振して
レーザー発振を引き起こす。また第２高調波１２も端面
１０ａと１０ｂとの間で共振して強度が十分に高められ
、その一部がＮＹＡＢ結晶端面１０ｂから前方側に出射
する。そして、レーザービーム１３は上記構成の外部共
振器において共振した上でＮＹＡＢ結晶１０に入射する
ので、このＮＹＡＢ結晶１０が厚さ０．３ ｍｍと薄く
形成されていても、そこに十分に吸収され得る。
【００１６】また共振したレーザービーム１３の一部は
、低反射率ではあるが、ＮＹＡＢ結晶１０の端面１０ａ
で反射して、半導体レーザー１４に光フィードバックさ
れる。それにより半導体レーザー１４が周波数ロックさ
れ、その縦モードが単一化される。そしてＮＹＡＢ結晶
１０が厚さ０．３ ｍｍと薄く形成されているので、レ
ーザービーム１１も単一縦モード発振し、結局単一縦モ
ードの第２高調波１２が得られる。
、低反射率ではあるが、ＮＹＡＢ結晶１０の端面１０ａ
で反射して、半導体レーザー１４に光フィードバックさ
れる。それにより半導体レーザー１４が周波数ロックさ
れ、その縦モードが単一化される。そしてＮＹＡＢ結晶
１０が厚さ０．３ ｍｍと薄く形成されているので、レ
ーザービーム１１も単一縦モード発振し、結局単一縦モ
ードの第２高調波１２が得られる。
【００１７】以上の構成により、例えば出力５０ｍＷの
半導体レーザー１４を用いた場合には、出力１０ｍＷの
単一縦モードの第２高調波１２を得ることができる。
半導体レーザー１４を用いた場合には、出力１０ｍＷの
単一縦モードの第２高調波１２を得ることができる。
【００１８】なお半導体レーザー１４や、ＮＹＡＢ結晶
１０を保持しているマウントが温度変化によって熱膨張
あるいは収縮すると、半導体レーザー１４の２つのへき
開面と、ＮＹＡＢ結晶１０の端面１０ａ間の光路長が変
動し得る。それに対処するために、共振器ミラー３７の
前方側には、レーザービーム１３のみを反射させるダイ
クロイックミラー２９が配され、ここで反射したレーザ
ービーム１３の光量がフォトダイオード等の光検出器３
９によって検出される。この光検出器３９が出力する光
量信号Ｓ１は、フィードバック回路４０に入力される。 フィードバック回路４０は、光量信号Ｓ１に応じた駆動
信号Ｓ２を前記ＰＺＴ素子３１に入力し、ミラー３０を
矢印Ａ方向に移動させる。それにより上記の光路長は、
常に最大出力のレーザービーム１３が得られる長さに維
持される。
１０を保持しているマウントが温度変化によって熱膨張
あるいは収縮すると、半導体レーザー１４の２つのへき
開面と、ＮＹＡＢ結晶１０の端面１０ａ間の光路長が変
動し得る。それに対処するために、共振器ミラー３７の
前方側には、レーザービーム１３のみを反射させるダイ
クロイックミラー２９が配され、ここで反射したレーザ
ービーム１３の光量がフォトダイオード等の光検出器３
９によって検出される。この光検出器３９が出力する光
量信号Ｓ１は、フィードバック回路４０に入力される。 フィードバック回路４０は、光量信号Ｓ１に応じた駆動
信号Ｓ２を前記ＰＺＴ素子３１に入力し、ミラー３０を
矢印Ａ方向に移動させる。それにより上記の光路長は、
常に最大出力のレーザービーム１３が得られる長さに維
持される。
【００１９】＜第２実施例＞図２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
している。なおこの図２において、図１中のものと同等
の要素については同番号を付してあり、それらについて
の重複した説明は省略する（以下、同様）。この第２実
施例においては、半導体レーザー１４用の外部共振器が
ＮＹＡＢ結晶１０の端面１０ａ、１０ｂによって構成さ
れている。すなわちこれらの端面１０ａ、１０ｂにそれ
ぞれ施されたコーティング２６、２７の、波長λ１ ＝
８０４ ｎｍ、λ２ ＝１０６２ｎｍ、λ３ ＝５３１
ｎｍに対する特性は、下記の通りとなっている。 λ１
＝８０４ ｎｍ λ２ ＝１０６２ｎｍ
λ３ ＝５３１ ｎｍ コーティング２６
８５％反射 ＨＲ
ＨＲ コー
ティング２７ ＨＲ
ＨＲ ９５％反
射 以上のようなコーティング２６、２７が施されて
いるために、ポンピング光であるレーザービーム１３、
レーザービーム１１および第２高調波１２が、端面１０
ａと１０ｂとの間で共振する。また本実施例においても
、ＮＹＡＢ結晶１０は、厚さ０．３ ｍｍと比較的薄く
形成されている。以上の構成により、例えば出力１５０
ｍＷの半導体レーザー１４を用いた場合に、出力１０
ｍＷの単一縦モードの第２高調波１２を得ることができ
る。
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
している。なおこの図２において、図１中のものと同等
の要素については同番号を付してあり、それらについて
の重複した説明は省略する（以下、同様）。この第２実
施例においては、半導体レーザー１４用の外部共振器が
ＮＹＡＢ結晶１０の端面１０ａ、１０ｂによって構成さ
れている。すなわちこれらの端面１０ａ、１０ｂにそれ
ぞれ施されたコーティング２６、２７の、波長λ１ ＝
８０４ ｎｍ、λ２ ＝１０６２ｎｍ、λ３ ＝５３１
ｎｍに対する特性は、下記の通りとなっている。 λ１
＝８０４ ｎｍ λ２ ＝１０６２ｎｍ
λ３ ＝５３１ ｎｍ コーティング２６
８５％反射 ＨＲ
ＨＲ コー
ティング２７ ＨＲ
ＨＲ ９５％反
射 以上のようなコーティング２６、２７が施されて
いるために、ポンピング光であるレーザービーム１３、
レーザービーム１１および第２高調波１２が、端面１０
ａと１０ｂとの間で共振する。また本実施例においても
、ＮＹＡＢ結晶１０は、厚さ０．３ ｍｍと比較的薄く
形成されている。以上の構成により、例えば出力１５０
ｍＷの半導体レーザー１４を用いた場合に、出力１０
ｍＷの単一縦モードの第２高調波１２を得ることができ
る。
【００２０】なお、コリメーターレンズ１５ａと集光レ
ンズ１５ｂとの間にはアイソレータ２８が設けられ、Ｎ
ＹＡＢ結晶１０の端面１０ａ、１０ｂ間で共振したレー
ザービーム１３が、半導体レーザー１４に戻らないよう
にされている。
ンズ１５ｂとの間にはアイソレータ２８が設けられ、Ｎ
ＹＡＢ結晶１０の端面１０ａ、１０ｂ間で共振したレー
ザービーム１３が、半導体レーザー１４に戻らないよう
にされている。
【００２１】＜第３実施例＞図３は本発明の第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
している。この第３実施例装置においては、半導体レー
ザー１４がＮＹＡＢ結晶１０の端面１０ａに直接結合さ
れ、また、これらの半導体レーザー１４とＮＹＡＢ結晶
１０とが共通の銅ブロック５０上に固定されて、ペルチ
ェ素子５１により所定温度に温調されるようになってい
る。
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
している。この第３実施例装置においては、半導体レー
ザー１４がＮＹＡＢ結晶１０の端面１０ａに直接結合さ
れ、また、これらの半導体レーザー１４とＮＹＡＢ結晶
１０とが共通の銅ブロック５０上に固定されて、ペルチ
ェ素子５１により所定温度に温調されるようになってい
る。
【００２２】そしてこの第３実施例においても、半導体
レーザー１４用の外部共振器がＮＹＡＢ結晶１０の端面
１０ａ、１０ｂによって構成されている。すなわちこれ
らの端面１０ａ、１０ｂにそれぞれ施されたコーティン
グ５２、５３の、波長λ１ ＝８０４ ｎｍ、λ２ ＝
１０６２ｎｍ、λ３ ＝５３１ ｎｍに対する特性は、
下記の通りとなっている。 λ１
＝８０４ ｎｍ λ２ ＝１０６２ｎｍ
λ３ ＝５３１ ｎｍ コーティング５２
９２％反射 ＨＲ
ＨＲ コー
ティング５３ ＨＲ
ＨＲ ９２％反
射 以上のようなコーティング５２、５３が施されて
いるために、ポンピング光であるレーザービーム１３、
レーザービーム１１および第２高調波１２が、端面１０
ａと１０ｂとの間で共振する。また本実施例においても
、ＮＹＡＢ結晶１０は、厚さ０．３ ｍｍと比較的薄く
形成されている。以上の構成により、例えば出力５０ｍ
Ｗの半導体レーザー１４を用いた場合に、出力１０ｍＷ
の単一縦モードの第２高調波１２を得ることができる。
レーザー１４用の外部共振器がＮＹＡＢ結晶１０の端面
１０ａ、１０ｂによって構成されている。すなわちこれ
らの端面１０ａ、１０ｂにそれぞれ施されたコーティン
グ５２、５３の、波長λ１ ＝８０４ ｎｍ、λ２ ＝
１０６２ｎｍ、λ３ ＝５３１ ｎｍに対する特性は、
下記の通りとなっている。 λ１
＝８０４ ｎｍ λ２ ＝１０６２ｎｍ
λ３ ＝５３１ ｎｍ コーティング５２
９２％反射 ＨＲ
ＨＲ コー
ティング５３ ＨＲ
ＨＲ ９２％反
射 以上のようなコーティング５２、５３が施されて
いるために、ポンピング光であるレーザービーム１３、
レーザービーム１１および第２高調波１２が、端面１０
ａと１０ｂとの間で共振する。また本実施例においても
、ＮＹＡＢ結晶１０は、厚さ０．３ ｍｍと比較的薄く
形成されている。以上の構成により、例えば出力５０ｍ
Ｗの半導体レーザー１４を用いた場合に、出力１０ｍＷ
の単一縦モードの第２高調波１２を得ることができる。
【００２３】＜第４実施例＞図４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
している。この第４実施例装置においては、ＮＹＡＢ結
晶１０がブロック６０に保持され、このブロック６０に
は曲率半径１０ｍｍの球面状ミラー面６１ａを有する共
振器ミラー６１が固定されている。この装置においては
、半導体レーザー１４用の外部共振器が、ＮＹＡＢ結晶
１０の端面１０ａと上記共振器ミラー６１とによって構
成されている。すなわちＮＹＡＢ結晶端面１０ａ、１０
ｂにそれぞれ施されたコーティング６２、６３および共
振器ミラー６１の、波長λ１ ＝８０４ ｎｍ、λ２
＝１０６２ｎｍ、λ３ ＝５３１ ｎｍに対する特性は
、下記の通りとなっている。 λ１ ＝８
０４ ｎｍ λ２ ＝１０６２ｎｍ λ３
＝５３１ ｎｍ コーティング６２
８５％反射 ＨＲ
ＨＲ コーティング
６３ ＡＲ
ＡＲ ＡＲ
共振器ミラー６１ ＨＲ
ＨＲ
９５％反射以上の構成により、ポンピング光である
レーザービーム１３、レーザービーム１１および第２高
調波１２が、端面１０ａとミラー面６１ａとの間でＶ字
型の光路を取って共振する。また本実施例においては、
上記外部共振器で共振したレーザービーム１３の一部が
、半導体レーザー１４に光フィードバックされる。それ
により半導体レーザー１４が周波数ロックされ、その縦
モードが単一化される。
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
している。この第４実施例装置においては、ＮＹＡＢ結
晶１０がブロック６０に保持され、このブロック６０に
は曲率半径１０ｍｍの球面状ミラー面６１ａを有する共
振器ミラー６１が固定されている。この装置においては
、半導体レーザー１４用の外部共振器が、ＮＹＡＢ結晶
１０の端面１０ａと上記共振器ミラー６１とによって構
成されている。すなわちＮＹＡＢ結晶端面１０ａ、１０
ｂにそれぞれ施されたコーティング６２、６３および共
振器ミラー６１の、波長λ１ ＝８０４ ｎｍ、λ２
＝１０６２ｎｍ、λ３ ＝５３１ ｎｍに対する特性は
、下記の通りとなっている。 λ１ ＝８
０４ ｎｍ λ２ ＝１０６２ｎｍ λ３
＝５３１ ｎｍ コーティング６２
８５％反射 ＨＲ
ＨＲ コーティング
６３ ＡＲ
ＡＲ ＡＲ
共振器ミラー６１ ＨＲ
ＨＲ
９５％反射以上の構成により、ポンピング光である
レーザービーム１３、レーザービーム１１および第２高
調波１２が、端面１０ａとミラー面６１ａとの間でＶ字
型の光路を取って共振する。また本実施例においては、
上記外部共振器で共振したレーザービーム１３の一部が
、半導体レーザー１４に光フィードバックされる。それ
により半導体レーザー１４が周波数ロックされ、その縦
モードが単一化される。
【００２４】＜第５実施例＞図５は本発明の第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
している。この第５実施例装置は、ポンピング光と固体
レーザー発振ビームとを和周波に波長変換するものであ
る。
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
している。この第５実施例装置は、ポンピング光と固体
レーザー発振ビームとを和周波に波長変換するものであ
る。
【００２５】本実施例においても、半導体レーザー１４
としては、波長λ１ ＝８０４ ｎｍのレーザービーム
１３を発するものが用いられている。ＮＹＡＢ結晶１０
は、このレーザービーム１３によってポンピングされて
、波長λ２ ＝１０６２ｎｍのレーザービーム１１を発
するとともに、このレーザービーム１１と上記レーザー
ビーム１３との和周波４２、すなわち波長λ３ （１／
λ１ ＋１／λ２ ＝１／λ３ ）＝４５８ ｎｍのレ
ーザービームを発する。
としては、波長λ１ ＝８０４ ｎｍのレーザービーム
１３を発するものが用いられている。ＮＹＡＢ結晶１０
は、このレーザービーム１３によってポンピングされて
、波長λ２ ＝１０６２ｎｍのレーザービーム１１を発
するとともに、このレーザービーム１１と上記レーザー
ビーム１３との和周波４２、すなわち波長λ３ （１／
λ１ ＋１／λ２ ＝１／λ３ ）＝４５８ ｎｍのレ
ーザービームを発する。
【００２６】ＮＹＡＢ結晶１０の両端面１０ａ、１０ｂ
には、それぞれコーティング４３、４４が施されている
。また、半導体レーザー１４用の外部共振器は、共振器
ミラー３６、３７、３８とによってリング共振器として
構成されている。 これらのコーティング４３、４４および共振器ミラー３
６、３７、３８の、波長λ１ ＝８０４ ｎｍ、λ２
＝１０６２ｎｍ、λ３ ＝４５８ ｎｍに対する特性は
以下の通りである。 λ１ ＝８
０４ ｎｍ λ２ ＝１０６２ｎｍ λ３
＝４５８ ｎｍ コーティング４３
ＡＲ ＨＲ
ＨＲ コーティン
グ４４ ＡＲ
ＨＲ ９５％反射
共振器ミラー３６ ８５％反射
−
− 共振器ミラー３７
ＨＲ −
−
共振器ミラー３８ ＨＲ
−
− 以上のようなコーティング４
３、４４が施されているために、ポンピング光であるレ
ーザービーム１３は良好にＮＹＡＢ結晶１０に入射し、
またそこから前方（図中右方）に出射する。そして基本
波の一つであるレーザービーム１１と和周波４２が端面
１０ａと１０ｂとの間で共振し、和周波４２はＮＹＡＢ
結晶１０から前方側に出射する。そして、レーザービー
ム１３は上記構成の外部共振器において共振するので、
ＮＹＡＢ結晶１０に十分に吸収され得る。本実施例にお
いても、ＮＹＡＢ結晶１０は、厚さ０．３ ｍｍと薄く
形成されている。
には、それぞれコーティング４３、４４が施されている
。また、半導体レーザー１４用の外部共振器は、共振器
ミラー３６、３７、３８とによってリング共振器として
構成されている。 これらのコーティング４３、４４および共振器ミラー３
６、３７、３８の、波長λ１ ＝８０４ ｎｍ、λ２
＝１０６２ｎｍ、λ３ ＝４５８ ｎｍに対する特性は
以下の通りである。 λ１ ＝８
０４ ｎｍ λ２ ＝１０６２ｎｍ λ３
＝４５８ ｎｍ コーティング４３
ＡＲ ＨＲ
ＨＲ コーティン
グ４４ ＡＲ
ＨＲ ９５％反射
共振器ミラー３６ ８５％反射
−
− 共振器ミラー３７
ＨＲ −
−
共振器ミラー３８ ＨＲ
−
− 以上のようなコーティング４
３、４４が施されているために、ポンピング光であるレ
ーザービーム１３は良好にＮＹＡＢ結晶１０に入射し、
またそこから前方（図中右方）に出射する。そして基本
波の一つであるレーザービーム１１と和周波４２が端面
１０ａと１０ｂとの間で共振し、和周波４２はＮＹＡＢ
結晶１０から前方側に出射する。そして、レーザービー
ム１３は上記構成の外部共振器において共振するので、
ＮＹＡＢ結晶１０に十分に吸収され得る。本実施例にお
いても、ＮＹＡＢ結晶１０は、厚さ０．３ ｍｍと薄く
形成されている。
【００２７】また共振したレーザービーム１３の一部は
、ＮＹＡＢ結晶１０の端面１０ａで反射して、半導体レ
ーザー１４に光フィードバックされる。それによりこの
場合も半導体レーザー１４が周波数ロックされ、その縦
モードが単一化される。そしてＮＹＡＢ結晶１０が厚さ
０．３ ｍｍと薄く形成されているので、単一縦モード
の和周波４２が得られる。
、ＮＹＡＢ結晶１０の端面１０ａで反射して、半導体レ
ーザー１４に光フィードバックされる。それによりこの
場合も半導体レーザー１４が周波数ロックされ、その縦
モードが単一化される。そしてＮＹＡＢ結晶１０が厚さ
０．３ ｍｍと薄く形成されているので、単一縦モード
の和周波４２が得られる。
【００２８】以上の構成により、例えば出力５０ｍＷの
半導体レーザー１４を用いた場合に、出力５ｍＷの青色
光の和周波４２を得ることができる。
半導体レーザー１４を用いた場合に、出力５ｍＷの青色
光の和周波４２を得ることができる。
【００２９】なお、ポンピング光と固体レーザー発振ビ
ームとを和周波に波長変換する場合でも、図２、３ある
いは４に示される外部共振器構造を適用可能であること
は勿論である。さらに本発明においては、図６に示すよ
うなリング共振器構造を採用することも可能である。こ
の図６の第６実施例装置においては、一例としてＮＹＡ
Ｂ結晶１０と、それと屈折率が等しい光学ガラス７０と
が一体化され、光学ガラス７０の後端面７０ａ、前端面
７０ｂおよび上端面７０ｃによって半導体レーザー１４
用の外部共振器が構成されている。
ームとを和周波に波長変換する場合でも、図２、３ある
いは４に示される外部共振器構造を適用可能であること
は勿論である。さらに本発明においては、図６に示すよ
うなリング共振器構造を採用することも可能である。こ
の図６の第６実施例装置においては、一例としてＮＹＡ
Ｂ結晶１０と、それと屈折率が等しい光学ガラス７０と
が一体化され、光学ガラス７０の後端面７０ａ、前端面
７０ｂおよび上端面７０ｃによって半導体レーザー１４
用の外部共振器が構成されている。
【００３０】そして、上記外部共振器において共振した
レーザービーム１３の一部は、半導体レーザー１４に光
フィードバックされる。それによりこの場合も半導体レ
ーザー１４が周波数ロックされ、その縦モードが単一化
される。
レーザービーム１３の一部は、半導体レーザー１４に光
フィードバックされる。それによりこの場合も半導体レ
ーザー１４が周波数ロックされ、その縦モードが単一化
される。
【図１】本発明の第１実施例装置の側面図
【図２】本発
明の第２実施例装置の側面図
明の第２実施例装置の側面図
【図３】本発明の第３実施
例装置の側面図
例装置の側面図
【図４】本発明の第４実施例装置の側面
図
図
【図５】本発明の第５実施例装置の側面図
【図６】本
発明の第６実施例装置の側面図
発明の第６実施例装置の側面図
１０ ＮＹＡＢ結晶
１１ レーザービーム（基本波）１２ 第
２高調波 １３ レーザービーム（ポンピング光）１４
半導体レーザー １８、１９、２６、２７、４３、４４、５２、５３、６
２、６３ コーティング ３６、３７、３８、６１ 共振器ミラー４２
和周波 ７０ 光学ガラス
２高調波 １３ レーザービーム（ポンピング光）１４
半導体レーザー １８、１９、２６、２７、４３、４４、５２、５３、６
２、６３ コーティング ３６、３７、３８、６１ 共振器ミラー４２
和周波 ７０ 光学ガラス
Claims (1)
- 【請求項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媒質を、
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、固体レーザー媒
質から発せられたレーザービームおよびその波長変換波
を共振させる共振器と、前記半導体レーザーから発せら
れたポンピング光を共振させて前記固体レーザー媒質に
入射させる外部共振器とが設け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 |
|---|---|---|---|
| JP3105744A JP2761678B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP3105744A JP2761678B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04335586A true JPH04335586A (ja) | 1992-11-24 |
| JP2761678B2 JP2761678B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=14415773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3105744A Expired - Fee Related JP2761678B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 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) | JP2761678B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5436920A (en) * | 1993-05-18 | 1995-07-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Laser device |
| JP2008034459A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Fujifilm Corp | 固体レーザ発振装置 |
| JP2008034457A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Fujifilm Corp | 固体レーザ発振装置および固体レーザ増幅装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01143376A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-05 | Sony Corp | レーザ光源 |
| JPH0324781A (ja) * | 1989-06-22 | 1991-02-01 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ発生装置における位相整合方法 |
| JPH0388380A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-12 | Hoya Corp | 固体レーザ装置 |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP3105744A patent/JP2761678B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01143376A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-05 | Sony Corp | レーザ光源 |
| JPH0324781A (ja) * | 1989-06-22 | 1991-02-01 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ発生装置における位相整合方法 |
| JPH0388380A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-12 | Hoya Corp | 固体レーザ装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5436920A (en) * | 1993-05-18 | 1995-07-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Laser device |
| JP2008034459A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Fujifilm Corp | 固体レーザ発振装置 |
| JP2008034457A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Fujifilm Corp | 固体レーザ発振装置および固体レーザ増幅装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2761678B2 (ja) | 1998-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980210 |
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