JPH0465177A - 半導体レーザ励起固体レーザ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体レーザと半導体レーザ励起固体レーザ
を光混合して波長の短いレーザ光を与える半導体レーザ
励起固体レーザに関するものである。

［従来の技術］ 半導体レーザを励起光源として用いた固体レーザは、ビ
ーム品質かよく、高効率、長寿命、小型化が図れること
から、注目を集めている。

半導体レーザ励起固体レーザは、通常、波長か近赤外域
で発振する。半導体レーザ励起固体レーザから更に波長
の短い光を取り出すには、高調波発生技術が知られてい
る。通常、高調波発生の効率は低いため、高調波変換を
行う非線形光学素子を共振器内に配置することにより効
率の向上を図ることが出来る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記のような第２高調波発生方法では発振
モート間のカップリングにより出力の大幅な変動を起こ
すのが難点である。

また、第２高調波光に出力変調をかける時、高速スイッ
チング素子である半導体レーザに変調をかけるのか最も
望ましい方法である。しかし、例えば、固体レーザ素子
であるＮｄ：ＹＡＧの蛍光寿命か２３０μ秒であるため
５　ＫＨｚ程度以上の変調をかけることは出来なかった
。

尚、固体レーザから短波長光を得る方法として、Ｎｄ：
ＹＡＧレーザの第３高調波を得るためにＮｄ：ＹＡＧレ
ーザの基本波と第２高調波の和周波を発生させることが
知られている（例えば、特開昭５１−２４１９２号公報
等参照）。

本発明は、かかる状況に鑑みてなされたもので、半導体
レーザ光と半導体レーザ励起固体レーザ光を光混合する
ことにより和周波光を発生して、安定出力て高速変調可
能な短波長光を発生せしめる半導体レーザ励起固体レー
ザ装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明の手段として、
半導体レーザ励起固体レーザと外部共振器型半導体レー
ザの各共振器の一部を共通にし、共通部分内に非線形光
学素子を配置して半導体レーザと固体レーザの和周波光
を発生させることである。

［作用］ 結晶に２本の光ビームを集光して得られる和周波発生に
於て、光子エネルギーか半導体レーザ励起固体レーザと
半導体レーザの各光子エネルギーの和て与えられる和周
波光の出力特性は半導体レーザ励起固体レーザのパワー
密度と光混合用半導体レーザのパワー密度の積に比例す
る。このため、効率よく出力光を取り出すには、半導体
レーザ励起固体レーザの基本波光と外部共振器型半導体
レーザの基本波光とを各々の共振器に閉じ込め、半導体
レーザ励起固体レーザ共振器と外部共振器型半導体レー
ザ共振器の一部を共通にし和周波変換を行う非線形光学
素子を両方の共振器の共通部分に配置し、非線形光学素
子内での両方の基本波光のパワー密度を高くすることで
ある。発生した和周波光は和周波光の波長の光のみを主
に通すアウトプットミラーから取り出すことである。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

第１図は、半導体レーザ励起固体レーザ素子（Ｎｄ　：
　ＹＡＧレーザ）と半導体レーザの和周波を発生させる
レーザ共振器である。第１図に示すごとく固体レーザ素
子としてＮｄ：ＹＡＧレーザ素子１を用いＮｄ：ＹＡＧ
レーザ発振波長１１０６４ｎ＋て高反射、半導体レーザ
波長８０８ｎ−て無反射コーティングされたＮｄ　：　
ＹＡＧレーザ素子素子端面ａを通して固体レーザ励起用
半導体レーザ８からの出射光を励起光集光用レンズ９て
集光しＮｄ：ＹＡＧレーザ素子１を端面励起して、Ｎｄ
　：　ＹＡＧレーザ素子素子端面ａ〜アウトプットミラ
ー５間てＮｄ　：ＹＡＧレーザ素子素子端本波を共振さ
せる。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ素子１の共振器内にダ
イクロイックミラー３（Ｎｄ：ＹＡＧレーザ発振波長１
０６４ｎ■で無反射、半導体レーザ光波長８０８ｎ■て
高反射）を挿入し、反射方向に外部共振器用半導体レー
ザ７のチップを配置して、半導体レーザ７、ダイクロイ
ックミラー３、アウトプットミラー５間て半導体レーザ
基本波を共振させる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザ素子１〜アウ
トプツトミラー５からなるＮｄ：ＹＡＧレーザ共振器と
半導体レーザ７〜ダイクロイツクミラー３〜アウトプツ
トミラー５からなる半導体レーザ共振器の共通部分であ
るダイクロイックミラー３、アウトプットミラー５間に
非線形光学素子４としてＫ　Ｔ　Ｐ　（Ｋ　Ｔ　１０　
Ｐ　Ｏ４）を配置し。

波長４５９０厘の和周波光を発生してアウトプットミラ
ー５（１０６４ｎｍおよび８０８ｎｍで高反射、４５９
ｎｍで無反射）から取り出した。

また、第２図は本発明の他の実施例を示す図てあり、第
１図と同一符号は同一または同一の機能を有するもので
ある。第２図に示すごとく、共振器ミラー１０〜Ｎｄ：
ＹＡＧレーザ素子１ａ−アウトプットミラー５からなる
共振器に於て、固体レーザ励起用半導体レーザ８からの
出射光を集光し、両端面がＹＡＧレーザ波長１１０６４
ｎて無反射コートされたＮｄ　：ＹＡＧレーザ素子１ａ
を側面励起して共振器ミラ−１０〜アウトプツトミラー
５間で共振させる。以下、第１図と同様にして和周波光
をアウトプットミラー５から取り出した。

［発明の効果コ 和周波発生用固体レーザとしてかかる構成をもつ固体レ
ーザは効率よく短波長光を得ることかてき、また外部共
振器型半導体レーザのパワーを変調することにより短波
長光を容易に高速変調することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である半導体レーザ端面励
起固体レーザと外部共振器型半導体レーザの各共振器の
一部を共通にし共振部分に非線形光学素子を配置して和
周波を発生させる固体レーザの模式図、第２図は、半導
体レーザ側面励起固体レーザと外部共振器型半導体レー
ザの各共振器の一部を共通にし共通部分に非線形光学素
子を配置して和周波を発生させる固体レーザの模式図で
ある。 図中。 １．１ａ：Ｎｄ：ＹＡＧレーザ素子 ２：固体レーザ共振器内レンズ ３：ダイクロイックミラ− ４：非線形光学素子 ５ニアウドプツトミラー ６：半導体レーザ外部共振器内レンズ ７：外部共振器用半導体レーザ ８：固体レーザ励起用半導体レーザ ９コ励起光集光用レンズ １０°：共振器ミラー ａ：Ｎｄ：ＹＡＧレーザ素子端面（共振器面） 第１図 代理人　弁理士　１）北　嵩　晴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザにより端面励起される固体レーザ素
   子とアウトプットミラーとで固体レーザ共振器を構成し
   、前記固体レーザ共振器内にダイクロイックミラーを配
   し、前記ダイクロイックミラーの反射方向に外部共振器
   用半導体レーザチップを配し、前記ダイクロイックミラ
   ーと前記アウトプットミラーとの間に非線形光学素子を
   配し、前記固体レーザ共振器で固体レーザを共振させる
   と共に、前記外部共振器用半導体レーザチップと前記ア
   ウトプットミラーとの間で前記ダイクロイックミラーを
   介して外部共振器用半導体レーザを共振させ、前記非線
   形光学素子で発生する和周波光を前記アウトプットミラ
   ーから取り出すようになしたことを特徴とする半導体レ
   ーザ励起固体レーザ装置。
2. （２）半導体レーザにより側面励起される固体レーザ素
   子と共振器ミラーとアウトプットミラーとで固体レーザ
   共振器を構成し、前記固体レーザ共振器内にダイクロイ
   ックミラーを配し、前記ダイクロイックミラーの反射方
   向に外部共振器用半導体レーザチップを配し、前記ダイ
   クロイックミラーと前記アウトプットミラーとの間に非
   線形光学素子を配し、前記固体レーザ共振器で固体レー
   ザを共振させると共に、前記外部共振器用半導体レーザ
   ャップと前記アウトプットミラーとの間で前記ダイクロ
   イックミラーを介して外部共振器用半導体レーザを共振
   させ、前記非線形光学素子で発生する和周波光を前記ア
   ウトプットミラーから取り出すようになしたことを特徴
   とする半導体レーザ励起固体レーザ装置。