JPH0479279A - Laser light generator - Google Patents

Laser light generator

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Publication number
JPH0479279A
JPH0479279A JP19294590A JP19294590A JPH0479279A JP H0479279 A JPH0479279 A JP H0479279A JP 19294590 A JP19294590 A JP 19294590A JP 19294590 A JP19294590 A JP 19294590A JP H0479279 A JPH0479279 A JP H0479279A
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JP
Japan
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semiconductor laser
light
laser
wavelength
phase
Prior art date
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Pending
Application number
JP19294590A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Nakatsuka
慎一 中塚
Masahiro Oshima
尾島 正啓
Kimio Tateno
立野 公男
Takashi Kajimura
梶村 俊
Makurokurin Maikeru
マイケル・マクロクリン
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0479279A publication Critical patent/JPH0479279A/en
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Abstract

PURPOSE:To have a small change in wave length by building an optical resonator of semiconductor laser as if only light of a first wave length were resonated within the scope of the optical gain distribution of the semiconductor laser. CONSTITUTION:On an n-type GaAs substrate 1, an Al-5Ga-5As clad layer 2, a quantum well-structured active layer 3 and a p-type Al-5Ga--5As clad layer 4 are deposited in this order. Next the periodic unevenness 10 is formed on the p-type Al-3Ga-7As clad layer 4. After that, a p-type Al-5Ga-5As layer 5 and an n-type GaAs layer 6 are deposited. Then, an SiO2 film is formed and three pieces of stripe patterns are so formed that they may cross the unevenness 10 at right angles. After Zn is diffused in the n-type GaAs layer 6 using the SiO2 film as a mask, a Cr/Au electrode 8 is formed on the front surface while an AuGaNi/Cr/Au electrode 9 is formed on the rear surface of the lamination. Then, end faces that cross a plurality of the stripe patterns at right angles are removed to turn the lamination into an optical resonator. After that, SiO2 coating films 11, 12 are formed alternately on the end face of each stripe pattern to convert light of 180-degree phase to light of zero-degree phase. By this method, a reduced-size and high-output device is manufactured without any necessity of temperature control, etc.

Description

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

r産業上の利用分野】 本発明は、レーザ光発生装置、更に詳しくいえば、半導
体レーザを励起光源として固体レーザを励起し、出力光
の波長が安定したスペクトル幅の狭いレーザ光を発生す
る装置、特に半導体レーザ部の構成に関する。
rIndustrial Application Fields The present invention relates to a laser light generation device, more specifically, a device that excites a solid-state laser using a semiconductor laser as an excitation light source to generate laser light with a stable output light wavelength and a narrow spectral width. , particularly regarding the configuration of a semiconductor laser section.

【従来の技術] 従来、単一モードのレーザ光を発生する装置としては、
第6図のような、YAG結晶15、選択反射膜16とミ
ラー17とからなる光共振器とから構成される固体レー
ザに、高出力のブロードエリア型半導体レーザ23を励
起光源として用いた半導体レーザ励起固体レーザが知ら
れている(例えば、「山ロ他:第50回応用物理学会関
係講演予稿集854頁」)。具体的いえば、YAG結晶
15に半導体レーザ23からの波長807nmの光をレ
ンズ25から供給し、YAGレーザをポンピングする。  YAG結晶15の端面には波長807nmの光のみを
透過し、YAGレーザの発振波長である11060nの
光を反射するように選択反射膜16が設けられており、
半導体レーザの光はYAG結晶15に導入され、YAG
 結晶15を光励起する。この結果、YAG結晶の負温
度状態と、光共振器というレーザ発振の要件が満たされ
、波長11060nのレーザ光が得られる。 半導体レーザ励起固体レーザは、小型の装置により大出
力で狭スペクトル線幅の単一モードレーザ光が得られる
特長がある。 【発明が解決しようとする課題) 上記従来技術の半導体レーザ励起固体レーザは、YAG
結晶15の吸収スペクトルの線幅は半導体レーザの温度
変動による波長変動幅に比べ狭く、半導体レーザをペル
チェ素子24等を用いて温度制御することにより、波長
を一定の範囲にコントロールする必要があった。しかし
、光非線形材料等にこの半導体レーザ励起固体レーザに
よるレーザ光を照射して2次高調波を得る場合等、より
高出力のレーザが要求される場合、ペルチェ素子の消費
電力の増加が冷却効率の低下を招き、高出力化の限界に
きている。さらに、ペルチェ素子24搭載による装置の
複雑化、高価格化も大きな問題であった。 従って、本
発明の目的は、半導体レーザの温度制御を行なうことな
く、波長変動の少ないかつ高出力の、半導体レーザ励起
光源とするレーザ光発生装置を実現することである。 【課題を解決するための手段】 本発明は上記目的を達成するため、半導体レーザの光共
振器を半導体レーザの光利得スペクトル内で特定の波長
でのみ共振するように構成した。 上記光共振器を実現する手段として、 (1)上記半導体レーザを、分布帰還型半導体レーザ、
すなわち活性層近傍に周期的屈折率の変動によるブラッ
グ反射を起す回折格子を設けた半導体レーザの活性層上
部に、複数のストライプが光結合するに十分な距離をお
いて設けられた位相同期アレイ構造とし、上記周期的屈
折率の変動によるブラッグ反射により、特定の波長の光
のみが選択的に共振するようにするもの。 (2)半導体レーザの光出射端面から一定の距離に、上
記半導体レーザに光を反射する反射面を設け、上記反射
面と半導体レーザの距離により、上記第1の波長の光の
みが共振する如く半導体レーザの共振器を形成するもの
、を使用する6上記(1)半導体レーザの場合は、上記
複数個のストライプパターンに対応するそれぞれの光出
射部にそれぞれの出射光の位相差を0位相とする厚さの
透明薄膜を設けて位相補正をおこなう。
[Conventional technology] Conventionally, as a device that generates a single mode laser beam,
A semiconductor laser as shown in FIG. 6, which uses a high-output broad-area semiconductor laser 23 as an excitation light source in a solid-state laser composed of an optical resonator consisting of a YAG crystal 15, a selective reflection film 16, and a mirror 17. Pumped solid-state lasers are known (for example, "Yamaro et al.: Proceedings of the 50th Japan Society of Applied Physics Conference, p. 854"). Specifically, light with a wavelength of 807 nm from the semiconductor laser 23 is supplied to the YAG crystal 15 through the lens 25 to pump the YAG laser. A selective reflection film 16 is provided on the end face of the YAG crystal 15 so as to transmit only light with a wavelength of 807 nm and reflect light with a wavelength of 11060 nm, which is the oscillation wavelength of the YAG laser.
The light from the semiconductor laser is introduced into the YAG crystal 15, and the YAG
The crystal 15 is excited with light. As a result, the laser oscillation requirements of the negative temperature state of the YAG crystal and the optical resonator are satisfied, and laser light with a wavelength of 11060n is obtained. Semiconductor laser-pumped solid-state lasers have the advantage of producing high-output, single-mode laser light with a narrow spectral linewidth using a small device. [Problems to be Solved by the Invention] The semiconductor laser-excited solid-state laser of the above-mentioned prior art uses YAG
The linewidth of the absorption spectrum of the crystal 15 is narrower than the wavelength variation width due to temperature fluctuations of the semiconductor laser, and it was necessary to control the wavelength within a certain range by controlling the temperature of the semiconductor laser using a Peltier device 24 or the like. . However, when a higher output laser is required, such as when obtaining second harmonics by irradiating optical nonlinear materials with laser light from this semiconductor laser-excited solid-state laser, the increased power consumption of the Peltier element reduces the cooling efficiency. This leads to a decrease in the output power, and we are reaching the limit of high output. Furthermore, the installation of the Peltier element 24 makes the device complicated and expensive, which is a major problem. Therefore, an object of the present invention is to realize a laser light generation device that uses a semiconductor laser as an excitation light source, which has little wavelength fluctuation and has high output, without performing temperature control of the semiconductor laser. Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention configures an optical resonator of a semiconductor laser to resonate only at a specific wavelength within the optical gain spectrum of the semiconductor laser. As a means for realizing the above optical resonator, (1) the above semiconductor laser is a distributed feedback semiconductor laser,
In other words, it is a phase-locked array structure in which a plurality of stripes are provided at a distance sufficient for optical coupling on the upper part of the active layer of a semiconductor laser, which has a diffraction grating that causes Bragg reflection due to periodic fluctuations in the refractive index near the active layer. By using Bragg reflection caused by the above-mentioned periodic fluctuation of the refractive index, only light of a specific wavelength is selectively resonated. (2) A reflective surface that reflects light is provided on the semiconductor laser at a certain distance from the light emitting end facet of the semiconductor laser, and the distance between the reflective surface and the semiconductor laser is such that only the light of the first wavelength resonates. In the case of (1) semiconductor laser described above, the phase difference of each emitted light is set to 0 phase in each light emitting part corresponding to the plurality of stripe patterns described above. Phase correction is performed by providing a transparent thin film with a thickness of

【作用】[Effect]

本発明によれば、半導体レーザのレーザの波長制御が、
共振器自体の構造のみにより、自動的に行われる。具体
的波長制御の手段として、第1に半導体レーザ共振器内
部に特定の波長に対応した周期的屈折率変動をストライ
プ機構を設けることにより、レーザ共振器が特定の波長
の光のみ共振するようにした。この場合、半導体レーザ
のストライプ構造は、単一縦モードで発振する必要が有
るため位相同期アレイ構造とした。周期的屈折率変動に
よるブラッグ反射より特定の波長の光のみに強い光フィ
ードバックが起こり、素子の温度にかかわらずこの波長
の光のみがレーザ発振する。 しかも、半導体レーザの光出射面に、位相補正用の透明
薄膜を設けた場合は、通常O変位相発振することが難し
かった位相同期アレイレーザから良好なO変位相の光を
得ることができる。本実施例は、周期的屈折率変動によ
るブラッグ反射により共振器を形成するため、従来のへ
き開による半導体レーザのような高品質のレーザ端面を
必要としないので、レーザ端面及び端面上に形成した位
相補正用の透明薄膜をS i O2で容易に加工するこ
とができ、このSiO2の厚さをレーザストライプごと
に波長λ分の厚さだけ変えることにより、180度位相
差の光成分を0度位相差に変換し、高出力の光信号とす
ることができる。 また、上記(2)の上記半導体レーザの端面から一定の
距離に、上記半導体レーザに光を反射する反射面を設け
、上記反射面と半導体レーザの距離により、上記第1の
波長の光のみが共振する如く半導体レーザの共振器を形
成するものは、反射面からの反射光がレーザ端面に戻っ
た時に、反射面からの戻り光の位相は反射面とレーザ端
面の距離及びレーザの波長で決定される。すなわち、反
射面からレーザ端面に戻った光の位相がレーザ端面で反
射する光と同一位相となり強めあう波長の光のみに対し
共振器が形成され、これらの光が逆位相となり弱めあう
波長の光にたいしては共振器が形成されない。反射面の
実効的屈折率は第5図のように波長に依存して変化し1
反射面と半導体レーザの光出射端面の距離を適当に設定
すれば、半導体レーザの利得スペクトルの範囲内では唯
1つの波長のみがこのような条件を満たすようになり、
温度制御なしで特定の波長の光のみを発振させることが
できる。 [実施例] 以下本発明の実施例について詳細に説明する。 第1は本発明によるレーザ光発生装置の一実施例に使用
される半導体レーザの構造を示す斜視図である。 本半導体レーザの構造を製造方法とともに説明する。 n型GaAs基板1上に、MOCVD法によりA l 
、、、5G a−HA sクラッド層2、量子井戸構造
活性層3、p  A 1−、G a−5A sクラッド
層4を順次成長する。次に、p−A l−、G a−7
A sクラッド層4上に、干渉露光法により(110>
方向に周期的な凹凸(回折格子)10を形成する。次に
再びMOCVD法によりp−Al−、Ga−、As層5
及びn −G a A s層6を形成する。次に、Si
n、膜(図示されていない)を通常の熱CVD法により
形成し、ホトリソグラフ技術を用いてSiO2膜に3本
のストライプパターン(位相同期アレイ構造)を上記周
期的な凹凸10と直交するように形成する。このSin
、をマスクとしてn−GaAs層6にZn拡散を行った
後、真空蒸着法によりウェハの表面にCr / A u
電極8を、裏面にAuG a N i / Cr / 
A u電極9を形成した。 次に、このウェハを反応性イオンビームエツチング法に
より、第2図の斜視図に示すように、上記Zn拡散した
複数のストライプパターンと直交する端面部を削除し、
X方向の長さ約400μmの光共振器を形成した。次に
、位相同期アレイ構造のレーザから放射される180度
位変位相をO変位相に変換するために、厚さ450nm
ll及び150nm12のS i O,:I−ティング
膜を各ストライプの端面に交互に形成した。即ち、複数
のストライプパターンのそれぞれの光出射部の光の位相
は相互に180°の位相差をもつから、この位相差をな
くするため、中央のストライプパターン部に対しては1
/4波長の厚さ、両側のストライプパターン部に対して
は3/4波長の厚さとし、1波長の厚さの差をもたせて
いる。 上記厚さ150nm及び750nmのSiO2コーテイ
ング膜はいずれもレーザ光に対し反射防止膜として働く
ため、本半導体レーザは周期的な凹凸10のブラッグ反
射による分布光帰還のみにより共振器を形成し、凹凸の
周期10によって決定される特定の波長のみで発振する
。 第3図は第1及び第2図に示した半導体レーザを励起光
源とした本発明によるレーザ光発生装置の1実施例の構
成を示す。 半導体レーザ13から出射したレーザ光をレンズ14に
よりYAG結晶15に集光する。YGA結晶15のレン
ズ側には、YGA結晶15の発光光である11060n
の光を反射するように、選択反射膜16を設ける。選択
反射膜16とミラー17によって、11060nの光に
対する光共振器を形成して、YAG結晶15によるレー
ザ発振を得る。 YAGレーザ共振器内には光非線形媒質であるKTP結
晶26が設置されており、このKTP結晶26から、Y
AGレーザの波長11060nの光の第1高調波である
波長530nmのレーザ光が得られる。 第4図は本発明によるレザー光発生装置の他の実施例の
構成を示す図である。 本実施例はブロードエリア半導体レーザ18への石英フ
ァイバー19からの反射光を利用して半導体レーザ18
の発振波長の安定を得る構造とした。半導体レーザ18
から8射したレーザ光は、半導体レーザ18端面から約
30μmの位置に端面をもつコア径100μmの石英フ
ァイバに導入される。 この時、半導体レーザ18及び石英ファイバ19の対抗
するそれぞれの端面には反射率が7%となるように、そ
れぞれ5in220及び5i3N421のコーテイング
膜が設けである。この結果、半導体レーザ18の光共振
器の実効的光帰還量は第5図のように変動する。石英フ
ァイバ19と半導体レーザ18の距離が30μm程度の
場合、半導体レーザの利得スペクトルの範囲には、光帰
還率のピークが一点のみしか存在しない。石英ファイバ
19とレーザ18の距離は1石英ファイバを圧電素子2
2を介して固定し、圧電素子22に電圧を印加すること
により、このピークの位置の精密制御をおこなう。石英
ファイバ19に入射した光はファイバ中を約30cm伝
搬してYAG結晶15に入射する。YAG結晶15、選
択反射膜16及びミラー17の構成、動作は第3図に示
した実施例と同じである。 なお、以上の実施例では半導体レーザ励起によるYAG
レーザについて述べたが、励起波長の制御を必要とする
他の固体レーザを励起するレーザ光発生装置の場合も、
材料や半導体レーザの波長が異なるだけで、同一の技術
思想が適応できることはいうまでもない。
According to the present invention, laser wavelength control of a semiconductor laser is performed by
This is done automatically, solely due to the structure of the resonator itself. As a specific means of wavelength control, firstly, by providing a stripe mechanism with periodic refractive index fluctuations corresponding to a specific wavelength inside the semiconductor laser resonator, the laser resonator resonates only with light of a specific wavelength. did. In this case, the stripe structure of the semiconductor laser is required to oscillate in a single longitudinal mode, so a phase-locked array structure is used. Due to Bragg reflection caused by periodic refractive index fluctuations, strong optical feedback occurs only for light of a specific wavelength, and only light of this wavelength oscillates as a laser regardless of the temperature of the element. Furthermore, when a transparent thin film for phase correction is provided on the light emitting surface of the semiconductor laser, it is possible to obtain light with a good O-shifted phase from a phase-locked array laser, which normally has difficulty in O-shifted phase oscillation. In this example, a resonator is formed by Bragg reflection due to periodic refractive index fluctuations, so a high-quality laser end face like a conventional cleaved semiconductor laser is not required. A transparent thin film for correction can be easily processed using SiO2, and by changing the thickness of this SiO2 for each laser stripe by the thickness corresponding to the wavelength λ, a light component with a 180 degree phase difference can be reduced to around 0 degree. It can be converted into a phase difference and made into a high-output optical signal. Further, a reflective surface that reflects light to the semiconductor laser is provided at a certain distance from the end face of the semiconductor laser in (2) above, and depending on the distance between the reflective surface and the semiconductor laser, only the light of the first wavelength is reflected. In a semiconductor laser that forms a resonator that resonates, when the reflected light from the reflective surface returns to the laser end face, the phase of the return light from the reflective surface is determined by the distance between the reflective surface and the laser end face and the wavelength of the laser. be done. In other words, a resonator is formed only for light with wavelengths in which the phase of the light returning from the reflecting surface to the laser facet is the same as that of the light reflected on the laser facet and strengthens each other, and a resonator is formed only for light with wavelengths where these lights have opposite phases and weaken each other. No resonator is formed for this. The effective refractive index of the reflective surface changes depending on the wavelength as shown in Figure 5.
If the distance between the reflecting surface and the light emitting end facet of the semiconductor laser is set appropriately, only one wavelength within the gain spectrum of the semiconductor laser will satisfy this condition.
It is possible to oscillate only light of a specific wavelength without temperature control. [Examples] Examples of the present invention will be described in detail below. The first is a perspective view showing the structure of a semiconductor laser used in an embodiment of the laser light generating device according to the present invention. The structure of this semiconductor laser will be explained along with the manufacturing method. Al is deposited on the n-type GaAs substrate 1 by the MOCVD method.
, , 5G a-HA s cladding layer 2, quantum well structure active layer 3, p A 1-, Ga-5A s cladding layer 4 are sequentially grown. Next, p-A l-, G a-7
On the As cladding layer 4, (110>
Periodic unevenness (diffraction grating) 10 is formed in the direction. Next, the p-Al-, Ga-, As layer 5 is formed again by the MOCVD method.
and an n-GaAs layer 6. Next, Si
n. A film (not shown) is formed by a normal thermal CVD method, and a three-stripe pattern (phase-locked array structure) is formed on the SiO2 film using photolithography so that it is perpendicular to the periodic unevenness 10. to form. This Sin
After Zn is diffused into the n-GaAs layer 6 using , as a mask, Cr/Au is deposited on the surface of the wafer by vacuum evaporation.
The electrode 8 is made of AuGaNi/Cr/on the back side.
An Au electrode 9 was formed. Next, as shown in the perspective view of FIG. 2, this wafer was subjected to reactive ion beam etching to remove the edge portion perpendicular to the plurality of Zn-diffused stripe patterns.
An optical resonator having a length of about 400 μm in the X direction was formed. Next, in order to convert the 180-degree shifted phase emitted from the laser of the phase-locked array structure into an O-shifted phase, a 450 nm thick
11 and 150 nm 12 SiO,:I-ting films were alternately formed on the end faces of each stripe. That is, since the phases of the lights of the light emitting parts of each of the plurality of stripe patterns have a phase difference of 180 degrees from each other, in order to eliminate this phase difference, the central stripe pattern part has a phase difference of 180 degrees.
The thickness is 1/4 wavelength, and the stripe pattern portions on both sides have a thickness of 3/4 wavelength, giving a thickness difference of 1 wavelength. Both of the SiO2 coating films with a thickness of 150 nm and 750 nm act as anti-reflection films for laser light, so this semiconductor laser forms a resonator only by distributed optical feedback due to Bragg reflection from the periodic asperities 10, and It oscillates only at a specific wavelength determined by the period 10. FIG. 3 shows the configuration of an embodiment of a laser light generating device according to the present invention using the semiconductor laser shown in FIGS. 1 and 2 as an excitation light source. Laser light emitted from the semiconductor laser 13 is focused onto a YAG crystal 15 by a lens 14. On the lens side of the YGA crystal 15, 11060n of light emitted from the YGA crystal 15 is emitted.
A selective reflection film 16 is provided to reflect the light. The selective reflection film 16 and the mirror 17 form an optical resonator for 11060n light, and laser oscillation by the YAG crystal 15 is obtained. A KTP crystal 26, which is an optical nonlinear medium, is installed inside the YAG laser resonator, and from this KTP crystal 26, Y
Laser light with a wavelength of 530 nm, which is the first harmonic of the light with a wavelength of 11060 nm of the AG laser, is obtained. FIG. 4 is a diagram showing the structure of another embodiment of the laser light generating device according to the present invention. This embodiment utilizes reflected light from a quartz fiber 19 to a broad area semiconductor laser 18 to
The structure is designed to stabilize the oscillation wavelength. Semiconductor laser 18
The laser light emitted from the semiconductor laser 18 is introduced into a quartz fiber having a core diameter of 100 μm and having an end face located approximately 30 μm from the end face of the semiconductor laser 18 . At this time, coating films of 5 in 220 and 5 i 3 N 421 were provided on opposing end faces of the semiconductor laser 18 and the quartz fiber 19, respectively, so that the reflectance was 7%. As a result, the effective amount of optical feedback of the optical resonator of the semiconductor laser 18 varies as shown in FIG. When the distance between the quartz fiber 19 and the semiconductor laser 18 is about 30 μm, there is only one peak of the optical feedback rate in the gain spectrum range of the semiconductor laser. The distance between quartz fiber 19 and laser 18 is 1 quartz fiber and piezoelectric element 2
By applying a voltage to the piezoelectric element 22, the position of this peak can be precisely controlled. The light incident on the quartz fiber 19 propagates through the fiber for about 30 cm and then enters the YAG crystal 15. The configuration and operation of the YAG crystal 15, selective reflection film 16, and mirror 17 are the same as in the embodiment shown in FIG. In addition, in the above embodiment, YAG by semiconductor laser excitation
Although we have talked about lasers, this also applies to laser light generators that excite other solid-state lasers that require control of the excitation wavelength.
It goes without saying that the same technical idea can be applied, just by using different materials and wavelengths of semiconductor lasers.

【発明の効果】【Effect of the invention】

分布帰還型の半導体レーザを用いた本発明の第1の実施
例によれば、安定した単一の波長でO変位相の光が得ら
れるため、温度制御等を必要とせずに小型で高出力の半
導体レーザ励起YAGレーザが得られる。 ブロードエリア半導体レーザを用いた本発明の第2の実
施例によれば、より単純な装置構成で上記第1の実施例
と遜色のない特性のYAGレーザが得られる。
According to the first embodiment of the present invention, which uses a distributed feedback semiconductor laser, it is possible to obtain light with a stable single wavelength and an O-shifted phase. A semiconductor laser pumped YAG laser is obtained. According to the second embodiment of the present invention using a broad-area semiconductor laser, a YAG laser with characteristics comparable to those of the first embodiment can be obtained with a simpler device configuration.

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

第1図及び第2図はいずれも本発明によるレーザ光発生
装置筒1の実施例で使用する半導体レーザの構造を示す
斜視図、第3図及び第4図はいずれも本発明によるレー
ザ光発生装置の実施例の構成図、第5図は第4図に示し
た実施例の半導体レーザの波長選択機構の説明図。第6
図は従来の半導体レーザ励起YAGレーザの装置の構成
図を示す。 符号の説明 1:n  GaAs基板、 2 : n−A 1.、G a、A sクラッド層、3
:量子井戸構造活性層、 4 : p  A l 63 G a 1)7 A s
クラッド層、5 : p−A 1.、G a、、A s
層、13: 15: 17: 19: 21: 23: 25: p−GaAs層、 7:Zn拡散層。 A u G e N i / Cr / A u電極。 CrAu電極、 lO二同周期的凹凸 5in2コーテイング膜、12:SiO2コーテイング
膜。 位相同期アレイレー、 14:レンズ、YAG結晶、 
16:選択反射膜。 ミラー、 18ニブロードエリアレーザ、石英ファイバ
、 20:SiO2コーティング、Si、N4コーテイ
ング、22:圧電素子、半導体レーザ、 24:ペルチ
ェ素子。 レンズ 26:KTP結晶。 代理人弁理士   薄 1)利 幸 第3図 3−一−−v−埠イ本し−サ゛ +4−−−−レンズ゛ +5−−−−YAG紡晶 6−−−−見訳反射11X 7−−−−ミラー 8−一−フ゛ロードエリアし−サ゛ 19−−・−石英ファイバ′ 第4 図 量子井た構造う占性層 第2 図 う次長  (nrn) 第5図 15−−一・YAG祁晶 +6−−−−選択反射膜 17−−−・ミラー 第6 図 23−−−−・半桿体し−サ゛ 24・−・−ペルチェ素子 25−−−−一レンス゛
1 and 2 are both perspective views showing the structure of a semiconductor laser used in an embodiment of the laser beam generator tube 1 according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 are both perspective views showing the structure of a laser beam generator according to the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram of the wavelength selection mechanism of the semiconductor laser of the embodiment shown in FIG. 4; 6th
The figure shows a configuration diagram of a conventional semiconductor laser pumped YAG laser device. Explanation of symbols 1: n GaAs substrate, 2: n-A 1. , Ga, As cladding layer, 3
: Quantum well structure active layer, 4 : p A l 63 Ga 1) 7 A s
Cladding layer, 5: p-A 1. ,G a,,A s
Layer, 13: 15: 17: 19: 21: 23: 25: p-GaAs layer, 7: Zn diffusion layer. A u G e Ni/Cr/A u electrode. CrAu electrode, lO2 periodic unevenness 5in2 coating film, 12:SiO2 coating film. Phase-locked array, 14: Lens, YAG crystal,
16: Selective reflection film. Mirror, 18 nib broad area laser, quartz fiber, 20: SiO2 coating, Si, N4 coating, 22: Piezoelectric element, semiconductor laser, 24: Peltier element. Lens 26: KTP crystal. Representative Patent Attorney Susuki 1) Yuki Tori Figure 3 3-1--v-Buihonshi-Sai +4--Lens +5--YAG spin crystal 6-----Reflection 11X 7 ----Mirror 8-1-Fold area-Syber 19--Quartz fiber' Fig. 4 Quantum well structure occupied layer 2 Fig. Vice length (nrn) Fig. 5 15--YAG Crystal+6----Selective reflection film 17---・Mirror No. 6 FIG.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.第1の波長の光を吸収することにより第2の波長の
光をレーザ発振させる固体レーザと、上記固体レーザに
上記第1の波長の光を供給する半導体レーザを有するレ
ーザ光発生装置において、上記半導体レーザの光共振器
は上記半導体レーザの光利得分布の範囲内において上記
第1の波長の光のみが共振される如く構成形成されたこ
とを特徴とするレーザ光発生装置。
1. In the laser light generation device, the laser light generating device includes a solid-state laser that lases light of a second wavelength by absorbing light of the first wavelength, and a semiconductor laser that supplies the light of the first wavelength to the solid-state laser. 1. A laser light generating device, wherein an optical resonator of a semiconductor laser is configured so that only light of the first wavelength is resonated within a range of an optical gain distribution of the semiconductor laser.
2.請求項第1記載において、上記半導体レーザは活性
層近傍に回折格子構造をもつ分布帰還型半導体レーザで
構成されたことを特徴とするレーザ光発生装置。
2. 2. The laser light generating device according to claim 1, wherein the semiconductor laser is a distributed feedback semiconductor laser having a diffraction grating structure near the active layer.
3.請求項第2記載において、上記半導体レーザは上記
活性層の上部に上記回折格子に直交し、光結合するに十
分な距離をおいて設けられた複数個のストライプパター
ンからなる位相同期アレイ構造を有して構成されたこと
を特徴とするレーザ光発生装置。
3. In a second aspect of the present invention, the semiconductor laser has a phase-locked array structure formed of a plurality of stripe patterns provided above the active layer and perpendicular to the diffraction grating and separated from each other by a sufficient distance for optical coupling. A laser beam generator characterized in that it is configured as follows.
4.請求項第3記載において、上記半導体レーザの光出
射面近傍に上記位相同期アレイ構造によって生じる出射
光の位相差を0度位相とする厚さの透明な媒質を配して
構成されたことを特徴とするレーザ光発生装置。
4. A third aspect of the present invention is characterized in that a transparent medium having a thickness such that a phase difference of the emitted light generated by the phase-locked array structure is 0 degree phase is disposed near the light emitting surface of the semiconductor laser. Laser light generator.
5.請求項第1記載において、半導体レーザの共振器が
上記半導体レーザの光出射端面から一定の距離に、上記
半導体レーザに光を反射する反射面を設け、上記反射面
と半導体レーザの距離により、上記第1の波長の光のみ
が共振する如く構成されたことを特徴とするレーザ光発
生装置。
5. In claim 1, the resonator of the semiconductor laser is provided with a reflective surface that reflects light on the semiconductor laser at a certain distance from the light emitting end face of the semiconductor laser, and the distance between the reflective surface and the semiconductor laser is such that the resonator of the semiconductor laser A laser beam generating device characterized in that it is configured so that only light of a first wavelength resonates.
6.請求項第5記載において、上記反射面が上記半導体
レーザの出射光を上記固体レーザに導く光ファイバーの
端面により形成されたことを特徴とするレーザ光発生装
置。
6. 6. The laser light generating device according to claim 5, wherein the reflective surface is formed by an end face of an optical fiber that guides the emitted light of the semiconductor laser to the solid-state laser.
7.活性層の上部に出射光方向と並行に伸び、かつ光結
合するに十分な距離をおいて設けられた複数個のストラ
イプパターンからなる位相同期アレイ構造と、上記複数
個のストライプパターンに対応するそれぞれの光出射部
にそれぞれの出射光の位相差を0位相とする厚さの透明
薄膜を設けて構成されたことを特徴とする半導体レーザ
7. A phase-locked array structure consisting of a plurality of stripe patterns extending parallel to the direction of the emitted light and provided at a distance sufficient for optical coupling on the top of the active layer, and each corresponding to the plurality of stripe patterns. 1. A semiconductor laser comprising a transparent thin film having a thickness such that the phase difference between the respective emitted lights is 0 phase in the light emitting part.
8.請求項第7記載において、上記活性層の近傍に上記
ストライプパターンと直交する回折格子をもつことを特
徴とする分布帰還型半導体レーザ。
8. 8. The distributed feedback semiconductor laser according to claim 7, further comprising a diffraction grating near the active layer that is orthogonal to the stripe pattern.
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