JPH05183220A - 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

Publication number
JPH05183220A
JPH05183220A JP60992A JP60992A JPH05183220A JP H05183220 A JPH05183220 A JP H05183220A JP 60992 A JP60992 A JP 60992A JP 60992 A JP60992 A JP 60992A JP H05183220 A JPH05183220 A JP H05183220A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
chip
solid
laser
state laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60992A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Nagai
秀男 永井
Masahiro Kume
雅博 粂
Kazunari Ota
一成 太田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP60992A priority Critical patent/JPH05183220A/ja
Publication of JPH05183220A publication Critical patent/JPH05183220A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低雑音で安定なグリーン光の出力が一定で、
小型、低ノイズの半導体レーザ励起固体レーザ装置を提
供する。 【構成】 励起光源に発振波長の安定なシングルモード
半導体レーザチップ11を用いる。さらに半導体レーザ
チップ11の温度を制御するペルチエ素子12を内蔵さ
せる。また、半導体レーザチップ11とNd:YVO4
マイクロチップ2の間に光アイソレータを入れて、戻り
光により半導体レーザが不安定な発振状態になるのを防
ぐ。この構成により、小型の低ノイズグリーンレーザ、
特に光ディスク用光源としてその効果を発する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクの記録再生
や、レーザプリント,レーザ応用計測などに用いられ
る、超小型の半導体レーザ励起固体レーザ装置に関す
る。
【0002】
【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、装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
ともない、半導体レーザを固体レーザ装置の励起光源と
して用いる試みがなされるようになってきた。半導体レ
ーザを光源に用いると、固体レーザ装置の吸収帯に励起
波長を合わせることができるので、励起効率は非常によ
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、放熱も容易になり、小型で高効率の固体レー
ザ装置が実現できる。
【0003】一方、KTiOPO4(KTP)結晶など
の非線形光学結晶を用いて、固体レーザ装置による赤外
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、前述の半導体レーザ励
起による固体レーザ装置の光の高調波を利用する試みも
なされている。
【0004】図4に半導体レーザ励起固体レーザ装置の
構造図を示す。同一パッケージ1内に固体レーザ媒質で
あるNd:YVO4マイクロチップ2、非線形光学結晶
であるKTP結晶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。そして、これらはベース5をも
つパッケージ1内に収納されている。Nd:YVO4
ーザの共振器は、Nd:YVO4マイクロチップ2の励
起側端面とKTP結晶3の出射側端面の間で形成されて
いる。半導体レーザチップ4は、Nd:YVO 4マイク
ロチップ2の端面に密着させてあり、半導体レーザチッ
プ4からの出射光が広がる前に十分Nd:YVO4マイ
クロチップ2を励起できるようになっている。励起され
たNd:YVO4マイクロチップ2からは、波長1.0
64μmのレーザ光が生じるが、そのレーザ光をKTP
結晶3により第2高調波である波長0.532μmのグ
リーン光に変換している。また図において6はフォトダ
イオード、7はガラス窓である。
【0005】固体レーザ媒質であるNd:YVO4の吸
収スペクトルは、一般的に図5の実線で示すような分布
を持っている。一般に高い励起効率を保つためには、吸
収スペクトルのピーク(〜0.809μm)に半導体レ
ーザの発振波長を合わせている。半導体レーザチップ4
からの出射光の波長が変化すると励起効率も変化するた
め、グリーン光の出力が変動し、出力不安定の原因とな
っている。グリーン光の出力を一定に保つためには、半
導体レーザの出射出力と発振波長を一定に保つ必要があ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、励起用の半導体レーザチップ4はブロードエリア
レーザを用いていたために半導体レーザはマルチモード
発振をしていた。一般にブロードエリアレーザは楕円率
が大きいため、TEMooモードで発振する固体レーザ
光との結合効率が良くないために、動作電流が大きくな
り発熱も大きくなっていた。半導体レーザの発振波長に
は温度依存性(〜0.3nm/℃)があり、発熱の影響
で波長が変化しやすかった。
【0007】Nd:YVO4マイクロチップ2の励起側
端面から反射した半導体レーザ光が再び半導体レーザチ
ップ4の出射点に戻った場合、半導体レーザはマルチモ
ード発振し、しかもその波長が時事刻々変化する。その
結果、グリーン光の出力も不安定になっていた。このグ
リーン出力のノイズは応用上大きな課題である。 本発
明は上記課題を解決するもので、グリーン光の出力を一
定にし、光ディスク用光源として有効な小型,低ノイズ
の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。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、固体レーザ光との結合効率がよく、かつ発
振波長の安定なシングル縦横モードで発振する半導体レ
ーザを励起光源に用い、半導体レーザ光の一部が固体レ
ーザ結晶の端面で反射され、その戻り光の影響により波
長が変化することを避けるため、半導体レーザチップと
固体レーザ結晶の間に光アイソレータを入れ、さらに、
温度を一定に保つためにペルチエ素子をパッケージ内に
組込んだ構成による。
【0009】
【作用】上記構成により、励起用半導体レーザの波長が
一定に保って、グリーン光の出力が一定になり、小型の
低ノイズグリーンレーザを現出し得る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0011】図1および図2は本発明の半導体レーザ励
起固体レーザ装置の破断図である。固体レーザ部分の共
振器構造は、図4の従来例と同じで、同一部分には同一
番号を付し、説明を省略する。
【0012】本発明の第1の特徴は、150mWまで安
定にシングルモード発振する半導体レーザチップ11を
励起光源としていることである。Nd:YVO4マイク
ロチップ(固体レーザ結晶)2のNd濃度は1%で厚さ
は1mmである。KTP結晶(非線形光学結晶)3はTY
PE2の位相整合で厚さは5mmである。
【0013】半導体レーザチップ11とNd:YVO4
マイクロチップ2の間隔は約50μmである。図1の実
施例では半導体レーザ光の集光にレンズを使用していな
いのでNd:YVO4マイクロチップ2端面からの励起
光源の戻り光による影響は少ないが、半導体レーザチッ
プ11とNd:YVO4マイクロチップ2を完全に密着
すると戻り光の影響で発振波長が変化するので好ましく
ない。
【0014】一般に半導体レーザは自身のレーザ光が反
射等により戻ってくると、発振状態が不安定な状態にな
る。励起光源の波長および出力が不安定になると、固体
レーザ光の励起状態が変化するので、固体レーザの安定
な発振に悪影響を及ぼす。なお図2において、12はペ
ルチエ素子で、半導体レーザチップ11の温度を制御し
ている。13は温度センサである。
【0015】図2の実施例では半導体レーザ光を集束性
ファイバーレンズ14を用いて集光している。戻り光の
影響を抑えるために集束性ファイバーレンズ14とN
d:YVO4マイクロチップ2の間に光アイソレータ1
5を挿入してある。例えばこの光アイソレータ15のア
イソレーション比は1000分の1以下のものを用い
た。
【0016】ペルチエ素子12は半導体レーザチップ1
1の下にあり、サーミスタ16でモニタした温度をもと
に、半導体レーザチップ11の温度が一定に保たれるよ
うにしている。本発明ではシングルモード発振する半導
体レーザチップ11を使用しており、固体レーザ光との
結合効率がよいために励起効率がよく、動作電流を低く
することができるため、発熱が小さくなり容易に温度制
御ができる。ちなみに半導体レーザチップ11の出力が
100mWのときの動作電流は100mAである。
【0017】図3に図1のシングルモード半導体レーザ
チップ11を用いた場合(i)実線、図4のマルチモー
ド半導体レーザチップ4を用いた場合(ii)破線の相
対強度雑音(RIN)を示す。この時のグリーン光出力
はともに3mWである。周波数1MHzで比較すると、
マルチモードレーザの場合、−90dB/Hzであるの
に対し、シングルモードレーザを用いた場合、−135
dB/Hzである。
【0018】一般に光ディスク用のレーザ光源には−1
30dB/Hz以下の雑音レベルが要求されるが、本実
施例はその要求を満たしている。図3において一点破線
はバックグランドのノイズレベルを示す。
【0019】また、図2の光アイソレータ15を用いる
タイプにおいても周波数1MHzでRIN−130dB
/Hz以下の雑音レベルを達成している。
【0020】シングルモード半導体レーザチップ11に
は前面反射率15%のものを用いている。前面反射率が
10%以下になると、戻り光の影響を非常に大きく受け
るために、発振状態が不安定になり、上記の雑音低減効
果が十分現れない。
【0021】なお、本実施例で示した固体レーザ結晶と
非線形光学結晶の代わりに、自己高調波固体レーザ結晶
を用いても同様の効果を期待することができる。
【0022】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
は、シングルモード半導体レーザチップを励起用レーザ
に用い、その半導体レーザチップの温度を制御するため
のペルチエ素子,半導体レーザからの光を集束する集束
性ファイバーレンズ,戻り光の影響を抑えるための光ア
イソレータ等を有する構成によるので、励起用半導体レ
ーザの波長が一定に保て、グリーン光の出力も一定とな
り、光ディスク用光源として有効な小型,低ノイズ半導
体レーザ励起固体レーザ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における直接励起の半導
体レーザ励起固体レーザ装置の破断図
【図2】本発明の第2の実施例における光アイソレータ
をもつ半導体レーザ励起固体レーザ装置の破断図
【図3】相対強度雑音(RIN)の測定結果を示す図
【図4】従来の半導体レーザ励起固体レーザ装置の一部
破断図
【図5】固体レーザ媒質であるNd:YVO4マイクロ
チップの吸収スペクトル図
【符号の説明】
1 パッケージ 2 Nd:YVO4マイクロチップ(固体レーザ結
晶) 3 KTP結晶(非線形光学結晶) 5 ベース 6 フォトダイオード 7 ガラス窓 11 半導体レーザチップ 12 ペルチエ素子 13 温度センサ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体レーザ光との結合効率がよく、発振
    波長の安定なシングルモードで発振する励起用シングル
    モード半導体レーザチップを励起用レーザに用いたこと
    を特徴とする半導体レーザ励起固体レーザ装置。
  2. 【請求項2】 同一パッケージ内に固体レーザ結晶と、
    非線形光学結晶と、励起用シングルモード半導体レーザ
    チップとを少なくとも内蔵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。
  3. 【請求項3】 同一パッケージ内に励起用シングルモー
    ド半導体レーザチップと、その半導体レーザチップから
    の光を集光する集束性ファイバーレンズと、戻り光の影
    響を抑えるための光アイソレータと、固体レーザ結晶
    と、非線形光学結晶とを順次少なくとも内蔵したことを
    特徴とする半導体レーザ励起固体レーザ装置。
  4. 【請求項4】 励起用のシングルモード半導体レーザチ
    ップが前面反射率が10%以上の励起用シングルモード
    半導体レーザチップであることを特徴とする請求項1,
    2または3記載の半導体レーザ励起固体レーザ装置。
  5. 【請求項5】 励起用シングルモード半導体レーザチッ
    プの温度を制御するためのペルチエ素子を内蔵したこと
    を特徴とする請求項1,2,3または4記載の半導体レ
    ーザ励起固体レーザ装置。
  6. 【請求項6】 固体レーザ結晶と非線形光学結晶に代え
    て、自己高調波固体レーザ結晶を用いたことを特徴とす
    る請求項2または3記載の半導体レーザ励起固体レーザ
    装置。
JP60992A 1992-01-07 1992-01-07 半導体レーザ励起固体レーザ装置 Pending JPH05183220A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60992A JPH05183220A (ja) 1992-01-07 1992-01-07 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
JP60992A JPH05183220A (ja) 1992-01-07 1992-01-07 半導体レーザ励起固体レーザ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05183220A true JPH05183220A (ja) 1993-07-23

Family

ID=11478479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60992A Pending JPH05183220A (ja) 1992-01-07 1992-01-07 半導体レーザ励起固体レーザ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05183220A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0743724A2 (de) * 1995-05-16 1996-11-20 ADLAS GMBH & CO. KG Longitudinal gepumpter Laser
JP2006032768A (ja) * 2004-07-20 2006-02-02 Ricoh Co Ltd Ld励起固体レーザ装置
JP2007242974A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Shimadzu Corp 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JP2008145896A (ja) * 2006-12-13 2008-06-26 Shimadzu Corp 半導体レーザ励起固体レーザを用いたレーザポインタ
KR100898129B1 (ko) * 2007-06-22 2009-05-19 삼성전기주식회사 녹색 레이저 모듈 패키지
JP2009188315A (ja) * 2008-02-08 2009-08-20 Shimadzu Corp 固体レーザ装置
JP2012234933A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Shimadzu Corp 半導体レーザ励起固体レーザ装置及びレーザ光の出力方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0743724A2 (de) * 1995-05-16 1996-11-20 ADLAS GMBH & CO. KG Longitudinal gepumpter Laser
EP0743724A3 (de) * 1995-05-16 1997-02-26 Adlas Gmbh & Co Kg Longitudinal gepumpter Laser
US5883915A (en) * 1995-05-16 1999-03-16 Adlas Gmbh & Co. Kg Longitudinally pumped laser
JP2006032768A (ja) * 2004-07-20 2006-02-02 Ricoh Co Ltd Ld励起固体レーザ装置
JP4496029B2 (ja) * 2004-07-20 2010-07-07 株式会社リコー Ld励起固体レーザ装置
JP2007242974A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Shimadzu Corp 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JP2008145896A (ja) * 2006-12-13 2008-06-26 Shimadzu Corp 半導体レーザ励起固体レーザを用いたレーザポインタ
KR100898129B1 (ko) * 2007-06-22 2009-05-19 삼성전기주식회사 녹색 레이저 모듈 패키지
JP2009188315A (ja) * 2008-02-08 2009-08-20 Shimadzu Corp 固体レーザ装置
JP2012234933A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Shimadzu Corp 半導体レーザ励起固体レーザ装置及びレーザ光の出力方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05218556A (ja) 固体レーザー
JP3573475B2 (ja) レーザーダイオードポンピング固体レーザー
JPH05183220A (ja) 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JPH0575190A (ja) レーザーダイオードポンピング固体レーザー
JP4505462B2 (ja) レーザ・ダイオードによってポンピングされるモノリシック固体レーザ装置、およびこの装置の使用方法
JPH10200177A (ja) レーザーダイオード励起固体レーザー
JPH0652814B2 (ja) 光ファイバ−通信装置
JP2007242974A (ja) 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JP2761678B2 (ja) レーザーダイオードポンピング固体レーザー
JP2666548B2 (ja) 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JPH04291976A (ja) Shg素子
JPH06283786A (ja) レーザーダイオードポンピング固体レーザー
JP2754101B2 (ja) レーザーダイオードポンピング固体レーザー
JP3094436B2 (ja) 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JP2870918B2 (ja) 励起光共振型レーザ
JP2003163400A (ja) レーザ装置
JP2981671B2 (ja) レーザーダイオードポンピング固体レーザー
JPH04158588A (ja) 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JP2000133864A (ja) Ld励起固体レーザ装置
JP2000349371A (ja) 半導体レーザ励起固体レーザ
JPH0555671A (ja) 半導体レーザ励起固体レーザ
JP2865057B2 (ja) レーザダイオード励起固体レーザ発振器
JPH08102564A (ja) 波長変換レーザ装置
JPH03155687A (ja) 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JP2002076487A (ja) 半導体レーザー励起固体レーザー