JPH05211369A - 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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- JPH05211369A JPH05211369A JP34580191A JP34580191A JPH05211369A JP H05211369 A JPH05211369 A JP H05211369A JP 34580191 A JP34580191 A JP 34580191A JP 34580191 A JP34580191 A JP 34580191A JP H05211369 A JPH05211369 A JP H05211369A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体レーザー媒質を半導体レーザーでポンピ
ングして得られたレーザービームを、固体レーザー共振
器内に配された非線形光学材料の結晶に入射させて波長
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
おいて、２重ビーム化しないでビーム断面形状が円形と
なっている波長変換波を得、そして高い波長変換効率を
実現する。 【構成】 固体レーザー媒質であるＮｄ：ＹＶＯ4 ロッ
ド13の外側端面13ａに固体レーザー共振器の１つのミラ
ー面となるコーティング30を施すとともに、上記外側端
面13ａと平行に形成された内側端面13ｂに、第２高調波
22を反射させるコーティング31を施す。
ングして得られたレーザービームを、固体レーザー共振
器内に配された非線形光学材料の結晶に入射させて波長
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
おいて、２重ビーム化しないでビーム断面形状が円形と
なっている波長変換波を得、そして高い波長変換効率を
実現する。 【構成】 固体レーザー媒質であるＮｄ：ＹＶＯ4 ロッ
ド13の外側端面13ａに固体レーザー共振器の１つのミラ
ー面となるコーティング30を施すとともに、上記外側端
面13ａと平行に形成された内側端面13ｂに、第２高調波
22を反射させるコーティング31を施す。
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、固体レーザー発振ビームを非線形光
学材料の結晶に入射させて短波長化するようにしたレー
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、固体レーザー発振ビームを非線形光
学材料の結晶に入射させて短波長化するようにしたレー
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】例えば特開昭62-189783 号公報に示され
るように、ネオジウム等の希土類がドーピングされた固
体レーザーロッドを半導体レーザー（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
ング固体レーザーが公知となっている。この種のレーザ
ーダイオードポンピング固体レーザーにおいては、より
短波長のレーザー光を得るために、その共振器内に非線
形光学材料のバルク単結晶を配設して、固体レーザー発
振ビームを第２高調波等に波長変換することも行なわれ
ている。
るように、ネオジウム等の希土類がドーピングされた固
体レーザーロッドを半導体レーザー（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
ング固体レーザーが公知となっている。この種のレーザ
ーダイオードポンピング固体レーザーにおいては、より
短波長のレーザー光を得るために、その共振器内に非線
形光学材料のバルク単結晶を配設して、固体レーザー発
振ビームを第２高調波等に波長変換することも行なわれ
ている。
【０００３】ところでこのような波長変換機能を備えた
レーザーダイオードポンピング固体レーザーにおいて
は、非線形光学材料の結晶から双方向に出射する波長変
換波を同方向に取り出すために、一方向に出射した波長
変換波を反対方向に反射させるミラー面を形成する必要
がある。そこで従来より、図２に示すように、非線形光
学材料の結晶１の一方の端面１ａに上記のようなミラー
面となるコーティング２を施すことが提案されている
（例えば電子情報通信学会論文誌のＯＱＥ90−26の80頁
参照）。なおこの図２において、11がポンピング光とし
てのレーザービーム10を発する半導体レーザー、12がレ
ーザービーム10を集束させるレンズ、３が固体レーザー
媒質、４が固体レーザー発振ビーム、５が波長変換波、
６が固体レーザーの共振器ミラー、７がその内端面に形
成されたミラーコーティング、８が固体レーザー媒質３
の外側端面３ａに形成された、固体レーザー共振器を構
成するミラーコーティングである（図３においても同
様）。
レーザーダイオードポンピング固体レーザーにおいて
は、非線形光学材料の結晶から双方向に出射する波長変
換波を同方向に取り出すために、一方向に出射した波長
変換波を反対方向に反射させるミラー面を形成する必要
がある。そこで従来より、図２に示すように、非線形光
学材料の結晶１の一方の端面１ａに上記のようなミラー
面となるコーティング２を施すことが提案されている
（例えば電子情報通信学会論文誌のＯＱＥ90−26の80頁
参照）。なおこの図２において、11がポンピング光とし
てのレーザービーム10を発する半導体レーザー、12がレ
ーザービーム10を集束させるレンズ、３が固体レーザー
媒質、４が固体レーザー発振ビーム、５が波長変換波、
６が固体レーザーの共振器ミラー、７がその内端面に形
成されたミラーコーティング、８が固体レーザー媒質３
の外側端面３ａに形成された、固体レーザー共振器を構
成するミラーコーティングである（図３においても同
様）。
【０００４】また、固体レーザー媒質３の外側端面３ａ
に上記のミラーコーティング８が形成される場合には、
図３に示すようにこのコーティング８を波長変換波５に
対しても高反射率を有するものに形成して、そこで波長
変換波５を反射させることも考えられている。
に上記のミラーコーティング８が形成される場合には、
図３に示すようにこのコーティング８を波長変換波５に
対しても高反射率を有するものに形成して、そこで波長
変換波５を反射させることも考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが図２に示した
構成においては、結晶端面１ａで反射した波長変換波５
が、そうではない波長変換波５（つまり反射させるべき
波長変換波とは反対方向に出射したもの）に対して僅か
に角度が異なった光路を辿り、そのために、共振器ミラ
ー６から取り出された波長変換波５が２重ビームになっ
てしまうという問題が認められている。このような２重
ビームは、ビーム断面形状が円形ではないので、その利
用価値は非常に低いものとなってしまう。さらには波長
変換波の多重反射効果により、ビームにサテライト等が
生じてしまう。
構成においては、結晶端面１ａで反射した波長変換波５
が、そうではない波長変換波５（つまり反射させるべき
波長変換波とは反対方向に出射したもの）に対して僅か
に角度が異なった光路を辿り、そのために、共振器ミラ
ー６から取り出された波長変換波５が２重ビームになっ
てしまうという問題が認められている。このような２重
ビームは、ビーム断面形状が円形ではないので、その利
用価値は非常に低いものとなってしまう。さらには波長
変換波の多重反射効果により、ビームにサテライト等が
生じてしまう。
【０００６】上記のように、反射した波長変換波５とそ
うでない波長変換波５との光路がずれてしまうのは、非
線形光学材料の結晶１の端面１ａと側面部分１ｂとの直
角度を精度良く出すのが困難であることに起因する。つ
まりこの非線形光学材料の結晶１は、半導体レーザー11
や固体レーザー媒質３等とともに共通のマウントに取り
付けられるが、その際の取付角度位置調整は一般に結晶
側面部分１ｂを基準にしてなされるので、上記の直角度
が低いと、固体レーザーの発振軸に対して結晶端面１ａ
が垂直とならずに傾いてしまう。そうなっていると、上
記発振軸と一致している反射しない波長変換波５および
反射前の波長変換波５の光路に対して、結晶端面１ａで
反射した波長変換波５の光路がずれてしまうのである。
うでない波長変換波５との光路がずれてしまうのは、非
線形光学材料の結晶１の端面１ａと側面部分１ｂとの直
角度を精度良く出すのが困難であることに起因する。つ
まりこの非線形光学材料の結晶１は、半導体レーザー11
や固体レーザー媒質３等とともに共通のマウントに取り
付けられるが、その際の取付角度位置調整は一般に結晶
側面部分１ｂを基準にしてなされるので、上記の直角度
が低いと、固体レーザーの発振軸に対して結晶端面１ａ
が垂直とならずに傾いてしまう。そうなっていると、上
記発振軸と一致している反射しない波長変換波５および
反射前の波長変換波５の光路に対して、結晶端面１ａで
反射した波長変換波５の光路がずれてしまうのである。
【０００７】一方、図３に示した構成においては、固体
レーザー媒質３を短波長の波長変換波５が通過するため
に、この固体レーザー媒質３が波長変換波５を吸収して
温度上昇し、そのために固体レーザーの出力が低下して
しまうという問題が認められている。さらに固体レーザ
ー媒質３が複屈折性を有する結晶である場合は、その複
屈折性によって波長変換波５の偏光比が悪化し、高い偏
光比を有する直線偏光にならないという問題があった。
レーザー媒質３を短波長の波長変換波５が通過するため
に、この固体レーザー媒質３が波長変換波５を吸収して
温度上昇し、そのために固体レーザーの出力が低下して
しまうという問題が認められている。さらに固体レーザ
ー媒質３が複屈折性を有する結晶である場合は、その複
屈折性によって波長変換波５の偏光比が悪化し、高い偏
光比を有する直線偏光にならないという問題があった。
【０００８】なお従来、上述のように波長変換波５を反
射させるミラーコーティング８を固体レーザー媒質３の
内側端面３ｂではなく、外側端面３ａに形成しているの
は、この外側端面３ａを固体レーザーの共振器ミラー面
とすると、内側端面３ｂには固体レーザービーム４を良
好に透過させる無反射コーティングを施す必要があり、
上記ミラーコーティングのためにこの無反射コーティン
グの特性に影響が及ぶことを極力避けたい、という考え
によるものである。
射させるミラーコーティング８を固体レーザー媒質３の
内側端面３ｂではなく、外側端面３ａに形成しているの
は、この外側端面３ａを固体レーザーの共振器ミラー面
とすると、内側端面３ｂには固体レーザービーム４を良
好に透過させる無反射コーティングを施す必要があり、
上記ミラーコーティングのためにこの無反射コーティン
グの特性に影響が及ぶことを極力避けたい、という考え
によるものである。
【０００９】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、２重ビーム化しないでビーム断面形状が
円形となっている短波長のレーザービームを得ることが
でき、また高い偏光比を有する直線偏光が得られ、そし
て高い波長変換効率を実現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、２重ビーム化しないでビーム断面形状が
円形となっている短波長のレーザービームを得ることが
でき、また高い偏光比を有する直線偏光が得られ、そし
て高い波長変換効率を実現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。
【００１０】
【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、前述したように固
体レーザー媒質を半導体レーザーでポンピングして得ら
れたレーザービームを、固体レーザー共振器内に配され
た非線形光学材料の結晶に入射させて波長変換するレー
ザーダイオードポンピング固体レーザーにおいて、固体
レーザー媒質の外側端面に固体レーザー共振器の１つの
ミラー面となるコーティングが施されるとともに、固体
レーザー媒質の外側端面と平行に形成された内側端面
に、波長変換波を反射させるコーティングが施されたこ
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、前述したように固
体レーザー媒質を半導体レーザーでポンピングして得ら
れたレーザービームを、固体レーザー共振器内に配され
た非線形光学材料の結晶に入射させて波長変換するレー
ザーダイオードポンピング固体レーザーにおいて、固体
レーザー媒質の外側端面に固体レーザー共振器の１つの
ミラー面となるコーティングが施されるとともに、固体
レーザー媒質の外側端面と平行に形成された内側端面
に、波長変換波を反射させるコーティングが施されたこ
とを特徴とするものである。
【００１１】なお上記構成の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において、特に好ましく
は、固体レーザー媒質の内側端面に施されるコーティン
グが、固体レーザービームに対する反射防止機能を備え
ないものに形成される。
オードポンピング固体レーザーにおいて、特に好ましく
は、固体レーザー媒質の内側端面に施されるコーティン
グが、固体レーザービームに対する反射防止機能を備え
ないものに形成される。
【００１２】
【作用および発明の効果】一般にかなり薄く形成される
固体レーザー媒質は、その両端面の平行度を正確に出し
て研磨することも容易である。共振している固体レーザ
ービームはこの固体レーザー媒質の外側端面に垂直入射
しているはずであるから、この外側端面と内側端面との
平行度が正確に出ていれば、波長変換波も内側端面に垂
直入射する。そこで、内側端面で反射した波長変換波も
該端面に対して垂直に進行し、その光路は固体レーザー
ビームの光路、すなわち反射しない波長変換波の光路と
必ず一致するようになる。そうであれば、波長変換波が
２重ビーム化することがなく、そのビーム断面形状は円
形となる。
固体レーザー媒質は、その両端面の平行度を正確に出し
て研磨することも容易である。共振している固体レーザ
ービームはこの固体レーザー媒質の外側端面に垂直入射
しているはずであるから、この外側端面と内側端面との
平行度が正確に出ていれば、波長変換波も内側端面に垂
直入射する。そこで、内側端面で反射した波長変換波も
該端面に対して垂直に進行し、その光路は固体レーザー
ビームの光路、すなわち反射しない波長変換波の光路と
必ず一致するようになる。そうであれば、波長変換波が
２重ビーム化することがなく、そのビーム断面形状は円
形となる。
【００１３】また、固体レーザービームが固体レーザー
媒質の内側端面に高精度で垂直入射すれば、たとえこの
内側端面で固体レーザービームが反射したとしても、そ
れが損失となってしまう訳ではないから、この内側端面
に施されたコーティングの固体レーザービームに対する
無反射性がある程度損なわれても、何ら問題を招くこと
がない。
媒質の内側端面に高精度で垂直入射すれば、たとえこの
内側端面で固体レーザービームが反射したとしても、そ
れが損失となってしまう訳ではないから、この内側端面
に施されたコーティングの固体レーザービームに対する
無反射性がある程度損なわれても、何ら問題を招くこと
がない。
【００１４】さらに、固体レーザー媒質の内側端面で波
長変換波が反射されるので、複屈折性を有する結晶に波
長変換波が入射することがない。そこで、得られた波長
変換波の偏光が回転してしまうことがなく、高い偏光比
を有する直線偏光した波長変換波を得ることができる。
長変換波が反射されるので、複屈折性を有する結晶に波
長変換波が入射することがない。そこで、得られた波長
変換波の偏光が回転してしまうことがなく、高い偏光比
を有する直線偏光した波長変換波を得ることができる。
【００１５】また、固体レーザー媒質の内側端面で波長
変換波を反射させれば、固体レーザー媒質が短波長の波
長変換波を吸収して温度上昇することがないから、固体
レーザーの出力が高く保たれて高い波長変換効率が実現
される。
変換波を反射させれば、固体レーザー媒質が短波長の波
長変換波を吸収して温度上昇することがないから、固体
レーザーの出力が高く保たれて高い波長変換効率が実現
される。
【００１６】なお上述の通り、固体レーザー媒質の外側
端面が固体レーザー共振器の１つのミラー面とされるか
ら、固体レーザービームはこの固体レーザー媒質の内側
端面を透過する。従来、種々のレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーを構成するに当たって、このように
固体レーザービームが透過する素子端面には、そのレー
ザービームに対する反射防止コーティングを施すのが望
ましいと考えられてきた。そこで本発明においても、上
記内側端面に施すコーティングを、固体レーザービーム
に対する反射防止機能を兼ね備えるように形成すること
が考えられ、実施例をそのように形成することも可能で
ある。
端面が固体レーザー共振器の１つのミラー面とされるか
ら、固体レーザービームはこの固体レーザー媒質の内側
端面を透過する。従来、種々のレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーを構成するに当たって、このように
固体レーザービームが透過する素子端面には、そのレー
ザービームに対する反射防止コーティングを施すのが望
ましいと考えられてきた。そこで本発明においても、上
記内側端面に施すコーティングを、固体レーザービーム
に対する反射防止機能を兼ね備えるように形成すること
が考えられ、実施例をそのように形成することも可能で
ある。
【００１７】しかし、より高強度の波長変換波を得る上
では、従来の常識を覆して、上記コーティングにそのよ
うな機能を付与しない方が良いことが分かった。すなわ
ち、前述したように固体レーザー媒質は両端面の平行度
を例えば誤差30″以下程度と正確に出して研磨可能であ
るため、固体レーザービームはこの固体レーザー媒質の
内側端面に高精度で垂直入射する。そうであれば、この
内側端面において固体レーザービームが反射しても、フ
レネル損失は生じない。その一方、上記コーティングに
固体レーザービームの反射防止機能を付与すると、その
コーティングの層数が増えてそれによる固体レーザービ
ームの吸収および散乱が増大し、固体レーザーの共振器
内部パワーが低下する。そこで、固体レーザー媒質の内
側端面に施す波長変換波反射用コーティングには、固体
レーザービームの反射防止機能を付与しない方が、より
高強度の波長変換波が得られることになる。
では、従来の常識を覆して、上記コーティングにそのよ
うな機能を付与しない方が良いことが分かった。すなわ
ち、前述したように固体レーザー媒質は両端面の平行度
を例えば誤差30″以下程度と正確に出して研磨可能であ
るため、固体レーザービームはこの固体レーザー媒質の
内側端面に高精度で垂直入射する。そうであれば、この
内側端面において固体レーザービームが反射しても、フ
レネル損失は生じない。その一方、上記コーティングに
固体レーザービームの反射防止機能を付与すると、その
コーティングの層数が増えてそれによる固体レーザービ
ームの吸収および散乱が増大し、固体レーザーの共振器
内部パワーが低下する。そこで、固体レーザー媒質の内
側端面に施す波長変換波反射用コーティングには、固体
レーザービームの反射防止機能を付与しない方が、より
高強度の波長変換波が得られることになる。
【００１８】
【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。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10を発する半
導体レーザー（フェーズドアレイレーザー）11と、発散
光である上記のレーザービーム10を集束させる例えばロ
ッドレンズからなる集光レンズ12と、ネオジウム（Ｎ
ｄ）がドーピングされた固体レーザーロッドであるＹＶ
Ｏ4 ロッド（以下、Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッドと称する）13
と、このＮｄ：ＹＶＯ4 ロッド13の前方側（図中右方
側）に配された共振器ミラー14とからなる。そして上記
Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド13と共振器ミラー14との間には、
非線形光学材料であるＫＴＰ結晶15が配されている。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。なおフェーズドアレイレーザ
ー11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。
詳細に説明する。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10を発する半
導体レーザー（フェーズドアレイレーザー）11と、発散
光である上記のレーザービーム10を集束させる例えばロ
ッドレンズからなる集光レンズ12と、ネオジウム（Ｎ
ｄ）がドーピングされた固体レーザーロッドであるＹＶ
Ｏ4 ロッド（以下、Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッドと称する）13
と、このＮｄ：ＹＶＯ4 ロッド13の前方側（図中右方
側）に配された共振器ミラー14とからなる。そして上記
Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド13と共振器ミラー14との間には、
非線形光学材料であるＫＴＰ結晶15が配されている。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。なおフェーズドアレイレーザ
ー11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。
【００１９】フェーズドアレイレーザー11としては、波
長λ1 ＝809 ｎｍのレーザービーム10を発するものが用
いられている。一方Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド13は、上記レ
ーザービーム10によってネオジウム原子が励起されるこ
とにより、波長λ2 ＝1064ｎｍのレーザービーム21を発
する。このレーザービーム21はＫＴＰ結晶15に入射し
て、波長λ3 ＝λ2 ／２＝532 ｎｍの第２高調波22に変
換される。
長λ1 ＝809 ｎｍのレーザービーム10を発するものが用
いられている。一方Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド13は、上記レ
ーザービーム10によってネオジウム原子が励起されるこ
とにより、波長λ2 ＝1064ｎｍのレーザービーム21を発
する。このレーザービーム21はＫＴＰ結晶15に入射し
て、波長λ3 ＝λ2 ／２＝532 ｎｍの第２高調波22に変
換される。
【００２０】ここで、Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド13の後側
（外側）端面13ａおよび前側（内側）端面13ｂにはそれ
ぞれコーティング30、31が、ＫＴＰ結晶15の後側端面15
ａおよび前側端面15ｂにはそれぞれコーティング32、33
が、そして共振器ミラー14の凹面とされたミラー面14ａ
にはコーティング34が施されている。これらのコーティ
ング30〜34の波長λ1 ＝809 ｎｍ、λ2 ＝1064ｎｍおよ
びλ3 ＝532 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。
（外側）端面13ａおよび前側（内側）端面13ｂにはそれ
ぞれコーティング30、31が、ＫＴＰ結晶15の後側端面15
ａおよび前側端面15ｂにはそれぞれコーティング32、33
が、そして共振器ミラー14の凹面とされたミラー面14ａ
にはコーティング34が施されている。これらのコーティ
ング30〜34の波長λ1 ＝809 ｎｍ、λ2 ＝1064ｎｍおよ
びλ3 ＝532 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。
【００２１】 λ1 λ2 λ3 コーティング30 ＡＲ ＨＲ − 〃 31 − ＡＲ ＨＲ 〃 32 − ＡＲ ＡＲ 〃 33 − ＡＲ ＡＲ 〃 34 − ＨＲ ＡＲ 上記のようなコーティング30および34が施されているた
めに、レーザービーム21はＮｄ：ＹＶＯ4 ロッド13の端
面13ａとミラー面14ａとの間で共振する。このようにレ
ーザービーム21は共振している状態でＫＴＰ結晶15に入
射するので、そこに十分良好に吸収され、それにより効
率良く第２高調波22が発生する。またこの第２高調波22
は直接的に、あるいはコーティング31が施されたＮｄ：
ＹＶＯ4ロッド13の内側端面13ｂで反対方向に反射し
て、共振器ミラー14を透過する。
めに、レーザービーム21はＮｄ：ＹＶＯ4 ロッド13の端
面13ａとミラー面14ａとの間で共振する。このようにレ
ーザービーム21は共振している状態でＫＴＰ結晶15に入
射するので、そこに十分良好に吸収され、それにより効
率良く第２高調波22が発生する。またこの第２高調波22
は直接的に、あるいはコーティング31が施されたＮｄ：
ＹＶＯ4ロッド13の内側端面13ｂで反対方向に反射し
て、共振器ミラー14を透過する。
【００２２】ここで、一般にかなり薄く形成されるＮ
ｄ：ＹＶＯ4 ロッド13は、その後側端面13ａおよび前側
端面13ｂの平行度を正確に出して研磨することも容易で
ある。共振しているレーザービーム21はこのＮｄ：ＹＶ
Ｏ4 ロッド13の後側端面13ａに垂直入射しているはずで
あるから、この外側端面13ａと内側端面13ｂとの平行度
が正確に出ていれば、第２高調波22も内側端面13ｂに垂
直入射する。そこで、内側端面13ｂで反射した第２高調
波22も該端面13ｂに対して垂直に進行し、その光路はレ
ーザービーム21の光路、すなわち反射しない第２高調波
22の光路と必ず一致するようになる。そうであれば、第
２高調波22が２重ビーム化したりサテライトを生じるこ
とがなく、そのビーム断面形状は円形となる。
ｄ：ＹＶＯ4 ロッド13は、その後側端面13ａおよび前側
端面13ｂの平行度を正確に出して研磨することも容易で
ある。共振しているレーザービーム21はこのＮｄ：ＹＶ
Ｏ4 ロッド13の後側端面13ａに垂直入射しているはずで
あるから、この外側端面13ａと内側端面13ｂとの平行度
が正確に出ていれば、第２高調波22も内側端面13ｂに垂
直入射する。そこで、内側端面13ｂで反射した第２高調
波22も該端面13ｂに対して垂直に進行し、その光路はレ
ーザービーム21の光路、すなわち反射しない第２高調波
22の光路と必ず一致するようになる。そうであれば、第
２高調波22が２重ビーム化したりサテライトを生じるこ
とがなく、そのビーム断面形状は円形となる。
【００２３】また、複屈折性を有する結晶に第２高調波
22が入射することがないので、１：1000の偏光比を有す
る第２高調波22を得ることができる。ちなみに図３の従
来装置においては、１：10の偏光比しか得ることができ
ない。
22が入射することがないので、１：1000の偏光比を有す
る第２高調波22を得ることができる。ちなみに図３の従
来装置においては、１：10の偏光比しか得ることができ
ない。
【００２４】また、レーザービーム21がＮｄ：ＹＶＯ4
ロッド13の内側端面13ｂに垂直入射していれば、たとえ
この内側端面13ｂでレーザービーム21が反射したとして
も、それが損失となってしまう訳ではないから、この内
側端面13ｂに施されたコーティング31のレーザービーム
21に対する無反射性がある程度損なわれても、何ら問題
を招くことがない。
ロッド13の内側端面13ｂに垂直入射していれば、たとえ
この内側端面13ｂでレーザービーム21が反射したとして
も、それが損失となってしまう訳ではないから、この内
側端面13ｂに施されたコーティング31のレーザービーム
21に対する無反射性がある程度損なわれても、何ら問題
を招くことがない。
【００２５】また、Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド13の内側端面
13ｂで第２高調波22を反射させれば、このＮｄ：ＹＶＯ
4 ロッド13が短波長の第２高調波22を吸収して温度上昇
することがないから、固体レーザーの出力が高く保たれ
て高い波長変換効率が実現される。
13ｂで第２高調波22を反射させれば、このＮｄ：ＹＶＯ
4 ロッド13が短波長の第２高調波22を吸収して温度上昇
することがないから、固体レーザーの出力が高く保たれ
て高い波長変換効率が実現される。
【００２６】次に、第２図を参照して本発明の第３実施
例について説明する。なおこの第２図において、前記第
１図中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらに
ついての重複した説明は省略する。この第２実施例のレ
ーザーダイオードポンピング固体レーザーは第１実施例
装置と比べると基本的に、Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド13の内
側端面13ｂに施されるコーティングが異なり、そして該
ロッド13の両端面13ａ、13ｂが特に精度良く平行となる
ように研磨されている点で異なる。すなわち上記両端面
13ａ、13ｂは平行度誤差が30″以内となるように研磨さ
れており、また内側端面13ｂに施されたコーティング40
は、波長λ3 ＝532 ｎｍに対してＨＲであるだけで、波
長λ2 ＝1064ｎｍに対して特にＡＲコーティングとして
機能するものではない。なお、このコーティング40およ
びその他のコーティングの波長λ1 ＝809 ｎｍ、λ2 ＝
1064ｎｍおよびλ3 ＝532 ｎｍに対する特性を、下にま
とめて示す。
例について説明する。なおこの第２図において、前記第
１図中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらに
ついての重複した説明は省略する。この第２実施例のレ
ーザーダイオードポンピング固体レーザーは第１実施例
装置と比べると基本的に、Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド13の内
側端面13ｂに施されるコーティングが異なり、そして該
ロッド13の両端面13ａ、13ｂが特に精度良く平行となる
ように研磨されている点で異なる。すなわち上記両端面
13ａ、13ｂは平行度誤差が30″以内となるように研磨さ
れており、また内側端面13ｂに施されたコーティング40
は、波長λ3 ＝532 ｎｍに対してＨＲであるだけで、波
長λ2 ＝1064ｎｍに対して特にＡＲコーティングとして
機能するものではない。なお、このコーティング40およ
びその他のコーティングの波長λ1 ＝809 ｎｍ、λ2 ＝
1064ｎｍおよびλ3 ＝532 ｎｍに対する特性を、下にま
とめて示す。
【００２７】 λ1 λ2 λ3 コーティング30 ＡＲ ＨＲ − 〃 40 − − ＨＲ 〃 32 − ＡＲ ＡＲ 〃 33 − ＡＲ ＡＲ 〃 34 − ＨＲ ＡＲ 上記構成の第２実施例においても、第１実施例における
のと同様の理由により、第２高調波22が２重ビーム化し
たりサテライトを生じることがなく、そのビーム断面形
状は円形となる。またこの第２高調波22は、１：1000の
偏光比を確保できるものとなる。そして、Ｎｄ：ＹＶＯ
4 ロッド13の内側端面13ｂで第２高調波22を反射させて
いることにより、このＮｄ：ＹＶＯ4 ロッド13が短波長
の第２高調波22を吸収して温度上昇することがないか
ら、固体レーザーの出力が高く保たれて高い波長変換効
率が実現される。
のと同様の理由により、第２高調波22が２重ビーム化し
たりサテライトを生じることがなく、そのビーム断面形
状は円形となる。またこの第２高調波22は、１：1000の
偏光比を確保できるものとなる。そして、Ｎｄ：ＹＶＯ
4 ロッド13の内側端面13ｂで第２高調波22を反射させて
いることにより、このＮｄ：ＹＶＯ4 ロッド13が短波長
の第２高調波22を吸収して温度上昇することがないか
ら、固体レーザーの出力が高く保たれて高い波長変換効
率が実現される。
【００２８】その上本実施例においては、Ｎｄ：ＹＶＯ
4 ロッド13の内側端面13ｂに施されたコーティング40
が、前述のように波長λ2 ＝1064ｎｍの固体レーザービ
ーム21に対して反射防止機能を有するものとはなってい
ないので、より高強度のレーザービーム21が得られ、ひ
いてはより高強度の第２高調波22が得られるようにな
る。その理由は、先に詳しく説明した通りである。本実
施例においては、半導体レーザー11の出力が500 ｍＷの
とき、最大で出力100 ｍＷの第２高調波22を得ることが
できる。それに対して第１実施例のレーザーダイオード
ポンピング固体レーザーでは、上記と同様に半導体レー
ザー11の出力が500 ｍＷのとき、得られる第２高調波22
の最高出力は10ｍＷである。
4 ロッド13の内側端面13ｂに施されたコーティング40
が、前述のように波長λ2 ＝1064ｎｍの固体レーザービ
ーム21に対して反射防止機能を有するものとはなってい
ないので、より高強度のレーザービーム21が得られ、ひ
いてはより高強度の第２高調波22が得られるようにな
る。その理由は、先に詳しく説明した通りである。本実
施例においては、半導体レーザー11の出力が500 ｍＷの
とき、最大で出力100 ｍＷの第２高調波22を得ることが
できる。それに対して第１実施例のレーザーダイオード
ポンピング固体レーザーでは、上記と同様に半導体レー
ザー11の出力が500 ｍＷのとき、得られる第２高調波22
の最高出力は10ｍＷである。
【００２９】以上、第２高調波を発生させるレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーに適用された実施例に
ついて説明したが、本発明はその他、和周波や差周波等
を発生させるレーザーダイオードポンピング固体レーザ
ーに対しても同様に適用可能である。また勿論ながら、
固体レーザー媒質、そのポンピング源、および非線形光
学材料等も、上記実施例におけるもの以外が適宜使用可
能である。
イオードポンピング固体レーザーに適用された実施例に
ついて説明したが、本発明はその他、和周波や差周波等
を発生させるレーザーダイオードポンピング固体レーザ
ーに対しても同様に適用可能である。また勿論ながら、
固体レーザー媒質、そのポンピング源、および非線形光
学材料等も、上記実施例におけるもの以外が適宜使用可
能である。
【図１】本発明の第１実施例を示す概略側面図
【図２】従来装置の一例を示す概略側面図
【図３】従来装置の別の例を示す概略側面図
【図４】本発明の第２実施例を示す概略側面図
10 レーザービーム（ポンピング光） 11 半導体レーザー 13 Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド 13ａ Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッドの外側端面 13ｂ Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッドの内側端面 14 共振器ミラー 15 ＫＴＰ結晶 21 レーザービーム（固体レーザー発振ビーム） 22 第２高調波 30、31、32、33、34、40 コーティング
Claims (2)
- 【請求項１】 固体レーザー媒質を半導体レーザーでポ
ンピングして得られたレーザービームを、固体レーザー
共振器内に配された非線形光学材料の結晶に入射させて
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
ーにおいて、 前記固体レーザー媒質の外側端面に固体レーザー共振器
の１つのミラー面となるコーティングが施されるととも
に、 前記固体レーザー媒質の外側端面と平行に形成された内
側端面に、波長変換波を反射させるコーティングが施さ
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。 - 【請求項２】前記固体レーザー媒質の内側端面に施され
たコーティングが、前記レーザービームに対する反射防
止機能を備えないものであることを特徴とする請求項１
記載のレーザーダイオードポンピング固体レーザー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-317884 | 1991-12-02 | ||
| JP31788491 | 1991-12-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05211369A true JPH05211369A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=18093131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34580191A Withdrawn JPH05211369A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-27 | 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) | JPH05211369A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012088786A1 (zh) * | 2010-12-30 | 2012-07-05 | 北京中视中科光电技术有限公司 | 蓝光激光器 |
| WO2012088787A1 (zh) * | 2010-12-30 | 2012-07-05 | 北京中视中科光电技术有限公司 | 绿光激光器 |
| JP2020188250A (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | ライトメッド コーポレーションＬｉｇｈｔｍｅｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 高仕事率多波長可視光のラマンレーザー |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP34580191A patent/JPH05211369A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012088786A1 (zh) * | 2010-12-30 | 2012-07-05 | 北京中视中科光电技术有限公司 | 蓝光激光器 |
| WO2012088787A1 (zh) * | 2010-12-30 | 2012-07-05 | 北京中视中科光电技术有限公司 | 绿光激光器 |
| JP2020188250A (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | ライトメッド コーポレーションＬｉｇｈｔｍｅｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 高仕事率多波長可視光のラマンレーザー |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |