JPH05235455A - レーザ光発生装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型ＳＨＧ（第２高調波発生）レーザ光発生
装置において、光軸合わせを容易化する。 【構成】 筐体（パッケージ）３１内に配列された半導
体レーザ素子１１、レーザ媒質１７、非線形光学結晶素
子１８等により発生されるＳＨＧレーザ光の光軸を、４
５°立ち上げミラー２２により垂直上方向に偏向し、蓋
体３３の出射孔３４を介して外部に取り出す。 【効果】 筐体３１の取り付け面３２上で２方向に微動
調整することにより、光軸合わせが容易に行える。
装置において、光軸合わせを容易化する。 【構成】 筐体（パッケージ）３１内に配列された半導
体レーザ素子１１、レーザ媒質１７、非線形光学結晶素
子１８等により発生されるＳＨＧレーザ光の光軸を、４
５°立ち上げミラー２２により垂直上方向に偏向し、蓋
体３３の出射孔３４を介して外部に取り出す。 【効果】 筐体３１の取り付け面３２上で２方向に微動
調整することにより、光軸合わせが容易に行える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光発生装置に関
し、特に、非線形光学結晶素子により波長変換されたレ
ーザ光を発生させるようなレーザ光発生装置に関する。
し、特に、非線形光学結晶素子により波長変換されたレ
ーザ光を発生させるようなレーザ光発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ共振器内に発生するパワー密度の
高い基本波レーザ光を利用して、非線形光学結晶素子の
非線形光学効果によるＳＨＧ（第２高調波発生）等の波
長変換を効率良く行うことにより、短波長レーザ光を得
るようにしたレーザ光発生装置が、例えば実開昭４８−
９３７８４５号公報等において提案されている。
高い基本波レーザ光を利用して、非線形光学結晶素子の
非線形光学効果によるＳＨＧ（第２高調波発生）等の波
長変換を効率良く行うことにより、短波長レーザ光を得
るようにしたレーザ光発生装置が、例えば実開昭４８−
９３７８４５号公報等において提案されている。
【０００３】このようなＳＨＧレーザ光発生装置を例え
ば光ディスク再生装置等の各種機器に組み込んで使用す
るためには、ＳＨＧレーザ光発生に必要な光学素子等を
小型の筐体（パッケージ）内に収納して、部品として取
扱い易いようにすることが望まれる。
ば光ディスク再生装置等の各種機器に組み込んで使用す
るためには、ＳＨＧレーザ光発生に必要な光学素子等を
小型の筐体（パッケージ）内に収納して、部品として取
扱い易いようにすることが望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＳＨＧレー
ザ光発生光学系等が小型筐体内に収納されて成るＳＨＧ
レーザ光発生装置を、光ディスク再生装置等の各種機器
に組み込む際には、いわゆる光軸合わせが必要とされ、
この光軸合わせの作業を容易化することが望まれる。こ
の光軸合わせは、光軸に対して直交する面上で２つの直
交する方向に微動させることで行われる。
ザ光発生光学系等が小型筐体内に収納されて成るＳＨＧ
レーザ光発生装置を、光ディスク再生装置等の各種機器
に組み込む際には、いわゆる光軸合わせが必要とされ、
この光軸合わせの作業を容易化することが望まれる。こ
の光軸合わせは、光軸に対して直交する面上で２つの直
交する方向に微動させることで行われる。
【０００５】しかしながら、ＳＨＧレーザ光発生光学系
の各素子は、通常の場合、筐体の底面（水平面）に対し
て平行な方向に配列され、光軸の方向は筐体底面（水平
面）に平行とされる。この筐体の底面（水平面）は、レ
ーザ光発生装置の取り付け面とされることが一般的であ
ることから、上記光軸合わせのための互いに直交する２
つの方向の一方が、上記取り付け面に対して垂直の方向
となってしまう。このような取り付け面に対する垂直方
向の移動は、筐体底面を浮き沈みさせる動きであるた
め、光軸合わせの微動調整のための構造が複雑化し、調
整作業が面倒であり、また精度を高めることが困難であ
るという欠点がある。
の各素子は、通常の場合、筐体の底面（水平面）に対し
て平行な方向に配列され、光軸の方向は筐体底面（水平
面）に平行とされる。この筐体の底面（水平面）は、レ
ーザ光発生装置の取り付け面とされることが一般的であ
ることから、上記光軸合わせのための互いに直交する２
つの方向の一方が、上記取り付け面に対して垂直の方向
となってしまう。このような取り付け面に対する垂直方
向の移動は、筐体底面を浮き沈みさせる動きであるた
め、光軸合わせの微動調整のための構造が複雑化し、調
整作業が面倒であり、また精度を高めることが困難であ
るという欠点がある。
【０００６】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、レーザ光発生のための各素子が筐体（パ
ッケージ）内に収納されて構成されるレーザ光発生装置
において、光軸合わせのための微動調整が容易に行え、
精度も高め得るようなレーザ光発生装置の提供を目的と
するものである。
たものであり、レーザ光発生のための各素子が筐体（パ
ッケージ）内に収納されて構成されるレーザ光発生装置
において、光軸合わせのための微動調整が容易に行え、
精度も高め得るようなレーザ光発生装置の提供を目的と
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ光発
生装置は、励起光源素子と、この励起光源素子からの光
ビームによって励起されるレーザ媒質と、上記励起光源
素子からの光ビームの出射光路中に配される非線形光学
結晶素子と、上記レーザ媒質及び上記非線形光学結晶素
子と共にレーザ共振器を構成する反射手段と、上記レー
ザ共振器から出射される光ビームの光路を偏向する偏向
手段と、上記励起光源素子、上記レーザ媒質、上記非線
形光学結晶素子、及び上記偏向手段を収納する筐体とを
有して成ることにより、上述の課題を解決する。
生装置は、励起光源素子と、この励起光源素子からの光
ビームによって励起されるレーザ媒質と、上記励起光源
素子からの光ビームの出射光路中に配される非線形光学
結晶素子と、上記レーザ媒質及び上記非線形光学結晶素
子と共にレーザ共振器を構成する反射手段と、上記レー
ザ共振器から出射される光ビームの光路を偏向する偏向
手段と、上記励起光源素子、上記レーザ媒質、上記非線
形光学結晶素子、及び上記偏向手段を収納する筐体とを
有して成ることにより、上述の課題を解決する。
【０００８】ここで、上記励起光源素子としては、レー
ザダイオード等の半導体レーザ素子が多く用いられる。
上記レーザ媒質としては、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ
4 、Ｎｄ：ＢＥＬ、ＬＮＰ等が用いられ、上記非線形光
学結晶素子としては、例えばＫＴＰ、ＢＢＯ、ＬＮ、Ｌ
ＢＯ等が用いられる。上記励起光源素子や上記レーザ共
振器は、光軸が例えば上記筐体の取り付け面（底面）に
平行となるように配設され、上記偏向手段としては、こ
の共振器等の光軸を上記筐体の取り付け面に対して垂直
方向に偏向するようないわゆる立ち上げミラーを用いる
ことができる。上記共振器から出射されるＳＨＧ（第２
高調波発生）レーザ光等の高次高調波の偏光方向は上記
非線形光学結晶素子の配置方向によって決定され、この
偏光方向が立ち上げミラー等の偏向手段のＳ偏光軸方向
となるように非線形光学結晶素子を配置することによっ
て、偏向手段の反射率を高くすることができる。
ザダイオード等の半導体レーザ素子が多く用いられる。
上記レーザ媒質としては、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ
4 、Ｎｄ：ＢＥＬ、ＬＮＰ等が用いられ、上記非線形光
学結晶素子としては、例えばＫＴＰ、ＢＢＯ、ＬＮ、Ｌ
ＢＯ等が用いられる。上記励起光源素子や上記レーザ共
振器は、光軸が例えば上記筐体の取り付け面（底面）に
平行となるように配設され、上記偏向手段としては、こ
の共振器等の光軸を上記筐体の取り付け面に対して垂直
方向に偏向するようないわゆる立ち上げミラーを用いる
ことができる。上記共振器から出射されるＳＨＧ（第２
高調波発生）レーザ光等の高次高調波の偏光方向は上記
非線形光学結晶素子の配置方向によって決定され、この
偏光方向が立ち上げミラー等の偏向手段のＳ偏光軸方向
となるように非線形光学結晶素子を配置することによっ
て、偏向手段の反射率を高くすることができる。
【０００９】
【作用】筐体内部に配置される励起光源素子と共振器の
光軸を偏向手段によって偏向して筐体外部にレーザ光を
取り出すようにしているため、例えば筐体の取り付け面
と垂直方向にレーザ光を出射することができ、取り付け
面内での取り付け位置の微調整が容易に行え、光軸合わ
せ等が容易化できる。
光軸を偏向手段によって偏向して筐体外部にレーザ光を
取り出すようにしているため、例えば筐体の取り付け面
と垂直方向にレーザ光を出射することができ、取り付け
面内での取り付け位置の微調整が容易に行え、光軸合わ
せ等が容易化できる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明に係るレーザ光発生装置の一
実施例の概略構成を示す概略断面図、図２は該実施例の
（蓋を取った状態の）概略平面図である。これらの図
１、図２に示すレーザ光発生装置において、励起光源素
子としてのレーザダイオード等の半導体レーザ素子１１
が載置台１２上に取り付けられ、この半導体レーザ素子
１１から出射された光を集光するためのレンズ１２がレ
ンズ固定ブロック１４に取り付けられている。レンズ１
２で集光された励起用レーザ光は、例えば１／４波長板
１５の入射面を介してＮｄ：ＹＡＧを用いたレーザ媒質
（レーザロッド）１７に入射される。１／４波長板１５
の入射面には、上記励起用レーザ光（例えば波長８１０
ｎｍ）を透過し、レーザ媒質１７にて発生した波長１０
６４ｎｍの基本波レーザ光を反射するような波長選択性
を持った反射面（ダイクロイックミラー）１６が形成さ
れ（例えばコーティングされ）ており、この実施例で
は、この反射面１６はレーザ媒質１７側から見て凹面鏡
となっている。レーザ媒質１７で発生した基本波レーザ
光は、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）より成る非線形光学結
晶素子１８に入射されることにより、第２高調波発生
（ＳＨＧ）が行われる。この非線形光学結晶素子１８の
出射面には、上記基本波レーザ光を反射し、非線形光学
結晶素子１８にて発生された第２高調波レーザ光（波長
５３２ｎｍ）を透過するような波長選択性を持った反射
面（ダイクロイックミラー）１９が形成されている。従
って、上記１／４波長板１５の反射面１６と非線形光学
結晶素子１８の反射面１９との間に、レーザ共振器２０
が構成される。
実施例の概略構成を示す概略断面図、図２は該実施例の
（蓋を取った状態の）概略平面図である。これらの図
１、図２に示すレーザ光発生装置において、励起光源素
子としてのレーザダイオード等の半導体レーザ素子１１
が載置台１２上に取り付けられ、この半導体レーザ素子
１１から出射された光を集光するためのレンズ１２がレ
ンズ固定ブロック１４に取り付けられている。レンズ１
２で集光された励起用レーザ光は、例えば１／４波長板
１５の入射面を介してＮｄ：ＹＡＧを用いたレーザ媒質
（レーザロッド）１７に入射される。１／４波長板１５
の入射面には、上記励起用レーザ光（例えば波長８１０
ｎｍ）を透過し、レーザ媒質１７にて発生した波長１０
６４ｎｍの基本波レーザ光を反射するような波長選択性
を持った反射面（ダイクロイックミラー）１６が形成さ
れ（例えばコーティングされ）ており、この実施例で
は、この反射面１６はレーザ媒質１７側から見て凹面鏡
となっている。レーザ媒質１７で発生した基本波レーザ
光は、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）より成る非線形光学結
晶素子１８に入射されることにより、第２高調波発生
（ＳＨＧ）が行われる。この非線形光学結晶素子１８の
出射面には、上記基本波レーザ光を反射し、非線形光学
結晶素子１８にて発生された第２高調波レーザ光（波長
５３２ｎｍ）を透過するような波長選択性を持った反射
面（ダイクロイックミラー）１９が形成されている。従
って、上記１／４波長板１５の反射面１６と非線形光学
結晶素子１８の反射面１９との間に、レーザ共振器２０
が構成される。
【００１１】ここで、上記１／４波長板１５は、本件出
願人が先に特開平１−２２０８７０号公報において提案
したレーザ光源に用いられている複屈折性素子であり、
出力レーザ光として射出する第２高調波レーザ光を安定
化させるためのものである。すなわち、レーザ媒質１５
にて発生した基本波レーザ光を共振器２０内に設けた非
線形光学結晶素子１８を通過するように共振動作させる
ことにより、タイプIIの第２高調波レーザ光を発生させ
る際に、共振器２０内に１／４波長板１５等の複屈折性
素子を挿入して基本波レーザ光の偏光面を回転させなが
ら共振器２０内を往復させることで、互いに直交する２
つの固有偏光を基本波モードとなし、さらに１／４波長
板１５の方位角θ及び位相量Δを基本波レーザ光の２つ
の固有偏光間に第２高調波発生を通じてエネルギの授受
を生じさせないような値に選定することにより、基本波
レーザ光を安定化させ、従って第２高調波レーザ光を安
定化させることができる。また、１／４波長板１５、レ
ーザ媒質１７、及びタイプII位相整合型非線形光学結晶
素子１８を密接させるように一体に構成することによ
り、レーザ光発生装置を全体として小型化し得ると共
に、変換効率を高めることができるわけである。
願人が先に特開平１−２２０８７０号公報において提案
したレーザ光源に用いられている複屈折性素子であり、
出力レーザ光として射出する第２高調波レーザ光を安定
化させるためのものである。すなわち、レーザ媒質１５
にて発生した基本波レーザ光を共振器２０内に設けた非
線形光学結晶素子１８を通過するように共振動作させる
ことにより、タイプIIの第２高調波レーザ光を発生させ
る際に、共振器２０内に１／４波長板１５等の複屈折性
素子を挿入して基本波レーザ光の偏光面を回転させなが
ら共振器２０内を往復させることで、互いに直交する２
つの固有偏光を基本波モードとなし、さらに１／４波長
板１５の方位角θ及び位相量Δを基本波レーザ光の２つ
の固有偏光間に第２高調波発生を通じてエネルギの授受
を生じさせないような値に選定することにより、基本波
レーザ光を安定化させ、従って第２高調波レーザ光を安
定化させることができる。また、１／４波長板１５、レ
ーザ媒質１７、及びタイプII位相整合型非線形光学結晶
素子１８を密接させるように一体に構成することによ
り、レーザ光発生装置を全体として小型化し得ると共
に、変換効率を高めることができるわけである。
【００１２】共振器２０を構成する１／４波長板１５、
レーザ媒質１７、及び非線形光学結晶素子１８の各素子
の対向面は、例えば無反射コーティングが施されると共
に密接して接着固定され、共振器固定ブロック２１上に
取り付けられている。この共振器固定ブロック２１は、
例えば図３に示すように、表面に断面Ｖ字状の案内溝２
１Ｖが形成されており、このＶ字状案内溝２１Ｖにレー
ザ媒質１７や非線形光学結晶素子１８が案内されて取り
付けられている。このとき、図中の矢印Ｚ方向が光軸方
向であり、出射される第２高調波の偏光方向が図中の矢
印Ｓ方向（矢印Ｘ方向）となるように非線形光学結晶素
子１８が配設されている。これは、非線形光学結晶素子
１８として上記ＫＴＰを用いる場合に、ＸＺ平面が結晶
のａ軸、ｂ軸を含む面となり、これに垂直なＹ軸が結晶
のｃ軸となるように切り出したものを用いればよい。こ
の偏光方向は、偏向手段である立ち上げミラー２２のＳ
偏光方向となっている。
レーザ媒質１７、及び非線形光学結晶素子１８の各素子
の対向面は、例えば無反射コーティングが施されると共
に密接して接着固定され、共振器固定ブロック２１上に
取り付けられている。この共振器固定ブロック２１は、
例えば図３に示すように、表面に断面Ｖ字状の案内溝２
１Ｖが形成されており、このＶ字状案内溝２１Ｖにレー
ザ媒質１７や非線形光学結晶素子１８が案内されて取り
付けられている。このとき、図中の矢印Ｚ方向が光軸方
向であり、出射される第２高調波の偏光方向が図中の矢
印Ｓ方向（矢印Ｘ方向）となるように非線形光学結晶素
子１８が配設されている。これは、非線形光学結晶素子
１８として上記ＫＴＰを用いる場合に、ＸＺ平面が結晶
のａ軸、ｂ軸を含む面となり、これに垂直なＹ軸が結晶
のｃ軸となるように切り出したものを用いればよい。こ
の偏光方向は、偏向手段である立ち上げミラー２２のＳ
偏光方向となっている。
【００１３】すなわち、共振器２０から出射された第２
高調波レーザ光は、偏向手段である４５°の立ち上げミ
ラー２２にて垂直上方向に偏向される。この立ち上げミ
ラー２２、共振器２０が取り付けられた共振器固定ブロ
ック２１、レンズ１３が取り付けられたレンズ固定ブロ
ック１４、及び半導体レーザ素子１１が取り付けられた
載置台１２を、同一の基台（ベース）２３上にマウント
し、これらを単一の温度制御手段であるいわゆるＴＥ
（サーモ・エレクトリック）クーラ等の温度制御素子２
４で温度制御している。また、基台（ベース）２３上の
温度を検出するための温度検出手段としてのサーミスタ
２５が例えば載置台１２に取り付けられている。
高調波レーザ光は、偏向手段である４５°の立ち上げミ
ラー２２にて垂直上方向に偏向される。この立ち上げミ
ラー２２、共振器２０が取り付けられた共振器固定ブロ
ック２１、レンズ１３が取り付けられたレンズ固定ブロ
ック１４、及び半導体レーザ素子１１が取り付けられた
載置台１２を、同一の基台（ベース）２３上にマウント
し、これらを単一の温度制御手段であるいわゆるＴＥ
（サーモ・エレクトリック）クーラ等の温度制御素子２
４で温度制御している。また、基台（ベース）２３上の
温度を検出するための温度検出手段としてのサーミスタ
２５が例えば載置台１２に取り付けられている。
【００１４】以上のようなレーザ光発生のための各素子
は、パッケージあるいは筐体３１内に収納されている。
この筐体３１の底面３２が取り付け面となっており、図
２に示すように取り付け用のフランジ片３６のネジ挿入
孔３７に取り付けネジ等を挿入してネジ止め固定できる
ようになっている。上記光学系の各素子１１、１３、１
５、１７、１８等は、この取り付け面である底面３２
（水平面）に平行な方向に配列されて、光軸が該底面３
２に平行となっている。この筐体底面３２に平行な状態
のまま筐体外部にレーザ光を取り出す場合には、光軸合
わせのため水平、垂直の方向に移動させる必要が生じ、
特に取り付け面に対して垂直方向の移動のための構成が
複雑化する。そこで、４５°立ち上げミラー２２を用い
て、共振器２０からの出射レーザ光を底面３２に対して
垂直な方向に偏向し、筐体３１の蓋体３３に穿設された
出射孔３４を介して取り出すようにしている。この出射
孔３４は、透明板３５で閉塞されている。
は、パッケージあるいは筐体３１内に収納されている。
この筐体３１の底面３２が取り付け面となっており、図
２に示すように取り付け用のフランジ片３６のネジ挿入
孔３７に取り付けネジ等を挿入してネジ止め固定できる
ようになっている。上記光学系の各素子１１、１３、１
５、１７、１８等は、この取り付け面である底面３２
（水平面）に平行な方向に配列されて、光軸が該底面３
２に平行となっている。この筐体底面３２に平行な状態
のまま筐体外部にレーザ光を取り出す場合には、光軸合
わせのため水平、垂直の方向に移動させる必要が生じ、
特に取り付け面に対して垂直方向の移動のための構成が
複雑化する。そこで、４５°立ち上げミラー２２を用い
て、共振器２０からの出射レーザ光を底面３２に対して
垂直な方向に偏向し、筐体３１の蓋体３３に穿設された
出射孔３４を介して取り出すようにしている。この出射
孔３４は、透明板３５で閉塞されている。
【００１５】ここで、傾斜角度が４５°の立ち上げミラ
ー２２の反射率は、Ｓ偏光に対しては容易に高くできる
がＰ偏光に対しては高くすることが難しく、特に入射光
がＳ偏光成分とＰ偏光成分とを含む混合状態になった場
合、これらの偏光成分の反射率の差等から、反射光が楕
円偏光になり、取扱いが面倒となる。そこで、本実施例
においては、ＫＴＰ等の非線形光学結晶素子１８から出
射されるＳＨＧレーザ光の偏光方向が立ち上げミラー２
２のＳ偏光方向になるように、非線形光学結晶素子１８
の方位を外形に対して決めておく（結晶の切り出し形状
を設定する）ことにより、立ち上げミラー２２にコート
を施すこと等により、Ｓ偏光の反射率を例えば９９．９
％程度にまで高めることができ、パワー損失を極力抑え
て、筐体３１の上部蓋体３３の出射孔３４を介して垂直
上方向にＳＨＧレーザ光を取り出すことができる。
ー２２の反射率は、Ｓ偏光に対しては容易に高くできる
がＰ偏光に対しては高くすることが難しく、特に入射光
がＳ偏光成分とＰ偏光成分とを含む混合状態になった場
合、これらの偏光成分の反射率の差等から、反射光が楕
円偏光になり、取扱いが面倒となる。そこで、本実施例
においては、ＫＴＰ等の非線形光学結晶素子１８から出
射されるＳＨＧレーザ光の偏光方向が立ち上げミラー２
２のＳ偏光方向になるように、非線形光学結晶素子１８
の方位を外形に対して決めておく（結晶の切り出し形状
を設定する）ことにより、立ち上げミラー２２にコート
を施すこと等により、Ｓ偏光の反射率を例えば９９．９
％程度にまで高めることができ、パワー損失を極力抑え
て、筐体３１の上部蓋体３３の出射孔３４を介して垂直
上方向にＳＨＧレーザ光を取り出すことができる。
【００１６】すなわち、この図１、図２に示すような小
型コンパクトなＳＨＧレーザ光発生装置は、筐体（パッ
ケージ）３１の底面の縦横（上記フランジ片３６を含
む）の寸法が約３８mm×２８mm、高さが約１６mmとなっ
ており、このパッケージ内に、特に相互間の調整機構を
設けることなく、励起光源用のレーザダイオード１１、
ＳＨＧレーザ共振器２０（レーザ媒質１７、非線形光学
結晶素子１８等）、レンズ１３、温度制御素子２４等を
所定位置に配設固定して成るものであり、外部からの電
力の供給を行うだけでＳＨＧレーザ光を出射できるよう
になっている。このＳＨＧレーザ光発生装置は、現在存
在する半導体レーザの室温発振波長より短いため、半導
体レーザと同様に電流供給することで、安定な短波長レ
ーザが得られるため、利用価値は高い。
型コンパクトなＳＨＧレーザ光発生装置は、筐体（パッ
ケージ）３１の底面の縦横（上記フランジ片３６を含
む）の寸法が約３８mm×２８mm、高さが約１６mmとなっ
ており、このパッケージ内に、特に相互間の調整機構を
設けることなく、励起光源用のレーザダイオード１１、
ＳＨＧレーザ共振器２０（レーザ媒質１７、非線形光学
結晶素子１８等）、レンズ１３、温度制御素子２４等を
所定位置に配設固定して成るものであり、外部からの電
力の供給を行うだけでＳＨＧレーザ光を出射できるよう
になっている。このＳＨＧレーザ光発生装置は、現在存
在する半導体レーザの室温発振波長より短いため、半導
体レーザと同様に電流供給することで、安定な短波長レ
ーザが得られるため、利用価値は高い。
【００１７】この実施例のＳＨＧレーザ光発生装置によ
れば、非線形光学結晶素子１８の偏光方向が偏向手段で
ある立ち上げミラー２２のＳ偏光方向となっているた
め、立ち上げミラー２２のＳ偏光に対する反射率を高め
ることができ、また反射されて出射孔３４から取り出さ
れるＳＨＧレーザ光が楕円偏光にならず、偏光方向が一
定に決められている。このようにパッケージに対して出
射光の偏光方向が決まっていると、部品としても取扱い
や光ディスク再生装置等への組み込みが容易化される。
また、出射光が垂直上方向（図中のＹ方向）に取り出さ
れるため、いわゆる光軸合わせ等の調整作業は、パッケ
ージの取り付け面上で２方向（図中のＸ方向、Ｚ方向）
に微動調整するだけの簡単な作業で済み、精度も上げ易
い。
れば、非線形光学結晶素子１８の偏光方向が偏向手段で
ある立ち上げミラー２２のＳ偏光方向となっているた
め、立ち上げミラー２２のＳ偏光に対する反射率を高め
ることができ、また反射されて出射孔３４から取り出さ
れるＳＨＧレーザ光が楕円偏光にならず、偏光方向が一
定に決められている。このようにパッケージに対して出
射光の偏光方向が決まっていると、部品としても取扱い
や光ディスク再生装置等への組み込みが容易化される。
また、出射光が垂直上方向（図中のＹ方向）に取り出さ
れるため、いわゆる光軸合わせ等の調整作業は、パッケ
ージの取り付け面上で２方向（図中のＸ方向、Ｚ方向）
に微動調整するだけの簡単な作業で済み、精度も上げ易
い。
【００１８】次に、ＴＥクーラ等の温度制御素子２４に
ついて説明する。この実施例においては、励起光源素子
であるレーザダイオード等の半導体レーザ素子１１の波
長制御と、ＳＨＧレーザ共振器２０の安定化の両方の温
度制御を、唯一の温度制御素子（ＴＥクーラ）２４を用
いて行っている。これは、共振器２０の安定温度範囲
と、励起用レーザ光がレーザ媒質１７に効率良く吸収さ
れる温度範囲が別個に存在しかつ狭い場合には、共振器
２０の安定領域の温度範囲内でＮｄ：ＹＡＧ等のレーザ
媒質１７の実行吸収係数が一定値以上となるような波長
が得られる半導体レーザ素子１１を選別しておくことが
必要とされる。逆に共振器を選別することも可能であ
る。また、共振器の安定温度範囲を拡げるために、例え
ば位相遅延量が温度依存性を持つ複屈折性結晶の長さを
短くしたり、温度依存性の小さい結晶を用いること等が
有効である。
ついて説明する。この実施例においては、励起光源素子
であるレーザダイオード等の半導体レーザ素子１１の波
長制御と、ＳＨＧレーザ共振器２０の安定化の両方の温
度制御を、唯一の温度制御素子（ＴＥクーラ）２４を用
いて行っている。これは、共振器２０の安定温度範囲
と、励起用レーザ光がレーザ媒質１７に効率良く吸収さ
れる温度範囲が別個に存在しかつ狭い場合には、共振器
２０の安定領域の温度範囲内でＮｄ：ＹＡＧ等のレーザ
媒質１７の実行吸収係数が一定値以上となるような波長
が得られる半導体レーザ素子１１を選別しておくことが
必要とされる。逆に共振器を選別することも可能であ
る。また、共振器の安定温度範囲を拡げるために、例え
ば位相遅延量が温度依存性を持つ複屈折性結晶の長さを
短くしたり、温度依存性の小さい結晶を用いること等が
有効である。
【００１９】具体例を説明すると、ＫＴＰ等の非線形光
学結晶素子１８の位相遅延量の温度依存性により、安定
動作温度範囲が３０°Ｃから３５°ＣのＳＨＧレーザ共
振器２０を用いる場合、この温度範囲でレーザ媒質（Ｎ
ｄ：ＹＡＧ）の吸収効率の高い波長（吸収線）約８０９
ｎｍとなるような半導体レーザ素子１１を選択すればよ
い。中心波長が温度変化に伴って例えば約０．３ｎｍ／
Ｋで変化するようなマルチモード発振のレーザダイオー
ドを用いる場合には、上記３０°Ｃ〜３５°Ｃで約８０
９ｎｍの中心波長となるためには、２５°Ｃでの中心波
長が上記８０９ｎｍより約２．３±０．７ｎｍ短い値を
持つものを選別すればよい。一方、上記吸収線付近での
Ｎｄ：ＹＡＧロッドの実行吸収係数に対するレーザダイ
オードの温度許容量を±１．３°Ｃ程度とすると、レー
ザダイオードの中心波長は２５°Ｃで約８０６．７±
１．１ｎｍとすればよい。
学結晶素子１８の位相遅延量の温度依存性により、安定
動作温度範囲が３０°Ｃから３５°ＣのＳＨＧレーザ共
振器２０を用いる場合、この温度範囲でレーザ媒質（Ｎ
ｄ：ＹＡＧ）の吸収効率の高い波長（吸収線）約８０９
ｎｍとなるような半導体レーザ素子１１を選択すればよ
い。中心波長が温度変化に伴って例えば約０．３ｎｍ／
Ｋで変化するようなマルチモード発振のレーザダイオー
ドを用いる場合には、上記３０°Ｃ〜３５°Ｃで約８０
９ｎｍの中心波長となるためには、２５°Ｃでの中心波
長が上記８０９ｎｍより約２．３±０．７ｎｍ短い値を
持つものを選別すればよい。一方、上記吸収線付近での
Ｎｄ：ＹＡＧロッドの実行吸収係数に対するレーザダイ
オードの温度許容量を±１．３°Ｃ程度とすると、レー
ザダイオードの中心波長は２５°Ｃで約８０６．７±
１．１ｎｍとすればよい。
【００２０】非線形光学結晶の位相遅延量変化の温度依
存性は結晶長に比例するから、結晶長を短くしたほうが
位相変化量の温度変化率は小さくなり、これにより安定
温度領域が広くなり、レーザダイオードの波長マージン
は広くなる。
存性は結晶長に比例するから、結晶長を短くしたほうが
位相変化量の温度変化率は小さくなり、これにより安定
温度領域が広くなり、レーザダイオードの波長マージン
は広くなる。
【００２１】このように単一の温度制御素子（ＴＥクー
ラ）２４で半導体レーザ素子１１の波長を吸収波長に合
わせ、レーザ共振器２０を安定化する温度制御を行わせ
ているため、温度制御素子を各部に個別に設ける必要が
なくなり、２つ以上の温度制御素子を設けることによる
構造の複雑化や位置合わせの困難性等の不具合点が全て
解消できる。従って、部品点数やコストの低減、回路等
を含む制御部の簡略化、小型化が図れ、消費電力も低減
される。
ラ）２４で半導体レーザ素子１１の波長を吸収波長に合
わせ、レーザ共振器２０を安定化する温度制御を行わせ
ているため、温度制御素子を各部に個別に設ける必要が
なくなり、２つ以上の温度制御素子を設けることによる
構造の複雑化や位置合わせの困難性等の不具合点が全て
解消できる。従って、部品点数やコストの低減、回路等
を含む制御部の簡略化、小型化が図れ、消費電力も低減
される。
【００２２】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、例えば、図４に示すような構成のレー
ザ共振器を用いることもできる。この図４の例におい
て、励起光源素子であるレーザダイオード４１から出射
されたレーザ光は、レンズ４２で集光されて、Ｎｄ：Ｙ
ＡＧロッド等のレーザ媒質４３に入射される。このレー
ザ媒質４３の入射面は、上述した１／４波長板１５の反
射面１６と同様に、上記励起用レーザ光（例えば波長８
１０ｎｍ）を透過し、レーザ媒質４３にて発生した波長
１０６４ｎｍの基本波レーザ光を反射するような波長選
択性を持った反射面（ダイクロイックミラー）４４がコ
ーティング形成されている。レーザ媒質４３にて発生し
た基本波レーザ光は、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）より成
る非線形光学結晶素子４５に入射されて、第２高調波発
生（ＳＨＧ）が行われる。凹面鏡４６は、上記基本波レ
ーザ光を反射し、非線形光学結晶素子４５にて発生され
た第２高調波レーザ光（波長５３２ｎｍ）を透過するよ
うな波長選択性を持った反射面（ダイクロイックミラ
ー）４６Ｒが形成されている。この場合の非線形光学結
晶素子４５も、出射ＳＨＧレーザ光の偏光方向が立ち上
げミラー（図示せず）のＳ偏光となるように配置されて
いる。また、単一の温度制御素子４７によりレーザダイ
オード４１及びレーザ共振器（レーザ媒質４３、非線形
光学結晶素子４５等）の温度制御が行われ、この温度制
御素子４７は放熱板４８上に設けられている。作用及び
効果は上述した実施例と同様であるため、説明を省略す
る。
るものではなく、例えば、図４に示すような構成のレー
ザ共振器を用いることもできる。この図４の例におい
て、励起光源素子であるレーザダイオード４１から出射
されたレーザ光は、レンズ４２で集光されて、Ｎｄ：Ｙ
ＡＧロッド等のレーザ媒質４３に入射される。このレー
ザ媒質４３の入射面は、上述した１／４波長板１５の反
射面１６と同様に、上記励起用レーザ光（例えば波長８
１０ｎｍ）を透過し、レーザ媒質４３にて発生した波長
１０６４ｎｍの基本波レーザ光を反射するような波長選
択性を持った反射面（ダイクロイックミラー）４４がコ
ーティング形成されている。レーザ媒質４３にて発生し
た基本波レーザ光は、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）より成
る非線形光学結晶素子４５に入射されて、第２高調波発
生（ＳＨＧ）が行われる。凹面鏡４６は、上記基本波レ
ーザ光を反射し、非線形光学結晶素子４５にて発生され
た第２高調波レーザ光（波長５３２ｎｍ）を透過するよ
うな波長選択性を持った反射面（ダイクロイックミラ
ー）４６Ｒが形成されている。この場合の非線形光学結
晶素子４５も、出射ＳＨＧレーザ光の偏光方向が立ち上
げミラー（図示せず）のＳ偏光となるように配置されて
いる。また、単一の温度制御素子４７によりレーザダイ
オード４１及びレーザ共振器（レーザ媒質４３、非線形
光学結晶素子４５等）の温度制御が行われ、この温度制
御素子４７は放熱板４８上に設けられている。作用及び
効果は上述した実施例と同様であるため、説明を省略す
る。
【００２３】この他、入射面側に凹面鏡を設けたもの等
の種々の構成の共振器を用いることができる。また、偏
向手段は、４５°立ち上げミラーに限定されず、偏光ビ
ームスプリッタやプリズム等を使用してもよく、レーザ
媒質や非線形光学結晶素子は、Ｎｄ：ＹＡＧやＫＴＰに
限定されないことは勿論である。
の種々の構成の共振器を用いることができる。また、偏
向手段は、４５°立ち上げミラーに限定されず、偏光ビ
ームスプリッタやプリズム等を使用してもよく、レーザ
媒質や非線形光学結晶素子は、Ｎｄ：ＹＡＧやＫＴＰに
限定されないことは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係るレーザ光発生装置によれば、筐体（パッケー
ジ）内部に配置される励起光源素子とレーザ共振器の光
軸を、ミラー等の偏向手段によって偏向して筐体外部に
レーザ光を取り出すようにしているため、例えば筐体の
取り付け面と垂直方向にレーザ光を出射することがで
き、取り付け面内での取り付け位置の微調整が容易に行
え、光軸合わせ等が容易化できる。
明に係るレーザ光発生装置によれば、筐体（パッケー
ジ）内部に配置される励起光源素子とレーザ共振器の光
軸を、ミラー等の偏向手段によって偏向して筐体外部に
レーザ光を取り出すようにしているため、例えば筐体の
取り付け面と垂直方向にレーザ光を出射することがで
き、取り付け面内での取り付け位置の微調整が容易に行
え、光軸合わせ等が容易化できる。
【図１】本発明に係るレーザ光発生装置の一実施例の概
略構成を示す側面断面図である。
略構成を示す側面断面図である。
【図２】該実施例の蓋を取った状態の概略平面図であ
る。
る。
【図３】該実施例に用いられる共振器固定ブロックの具
体例を示す斜視図である。
体例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るレーザ光発生装置の他の実施例の
概略構成を示す図である。
概略構成を示す図である。
１１・・・・・半導体レーザ素子 １３・・・・・レンズ １５・・・・・１／４波長板 １６、１９・・・・・反射面 １７・・・・・レーザ媒質 １８・・・・・非線形光学結晶素子 ２０・・・・・レーザ共振器 ２１・・・・・共振器固定ブロック ２２・・・・・立ち上げミラー ２３・・・・・基台（ベース） ２４・・・・・温度制御素子（ＴＥクーラ） ２５・・・・・サーミスタ（温度検出手段） ３１・・・・・筐体（パッケージ） ３２・・・・・筐体の取り付け面 ３４・・・・・出射孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/094 3/101 8934−4Ｍ
Claims (1)
- 【請求項１】 励起光源素子と、 この励起光源素子からの光ビームによって励起されるレ
ーザ媒質と、 上記励起光源素子からの光ビームの出射光路中に配され
る非線形光学結晶素子と、 上記レーザ媒質及び上記非線形光学結晶素子と共にレー
ザ共振器を構成する反射手段と、 上記レーザ共振器から出射される光ビームの光路を偏向
する偏向手段と、 上記励起光源素子、上記レーザ媒質、上記非線形光学結
晶素子、及び上記偏向手段を収納する筐体とを有して成
ることを特徴とするレーザ光発生装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03375492A JP3480946B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | レーザ光発生装置 |
| AU32875/93A AU659270B2 (en) | 1992-02-20 | 1993-02-08 | Laser light beam generating apparatus |
| US08/015,361 US5341388A (en) | 1992-02-20 | 1993-02-09 | Laser light beam generating apparatus |
| KR1019930002051A KR100274416B1 (ko) | 1992-02-20 | 1993-02-15 | 레이저광빔 발생장치 |
| CA002089615A CA2089615C (en) | 1992-02-20 | 1993-02-16 | Laser light beam generating apparatus |
| EP93400384A EP0557182A1 (en) | 1992-02-20 | 1993-02-16 | Laser light beam generating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03375492A JP3480946B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | レーザ光発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05235455A true JPH05235455A (ja) | 1993-09-10 |
| JP3480946B2 JP3480946B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=12395218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03375492A Expired - Lifetime JP3480946B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | レーザ光発生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3480946B2 (ja) |
| KR (1) | KR100274416B1 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07209680A (ja) * | 1994-01-20 | 1995-08-11 | Sharp Corp | 光波長変換素子及びその製造方法並びにレーザユニット |
| US5832015A (en) * | 1994-09-20 | 1998-11-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Laser-diode-pumped solid-state laser |
| JP2001524761A (ja) * | 1997-11-24 | 2001-12-04 | フェムトレーザース プロドゥクシオンズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学クリスタル、または、レーザクリスタル、それぞれ、のための冷却装置 |
| KR100898129B1 (ko) * | 2007-06-22 | 2009-05-19 | 삼성전기주식회사 | 녹색 레이저 모듈 패키지 |
| JP2013543137A (ja) * | 2010-08-11 | 2013-11-28 | 株式会社ディスコ | 非線形光学結晶の安定した取り付け |
| CN111570416A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-25 | 济南大学 | 抽油杆清洗装置 |
| US11881676B2 (en) * | 2019-01-31 | 2024-01-23 | L3Harris Technologies, Inc. | End-pumped Q-switched laser |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749842A (en) * | 1987-05-06 | 1988-06-07 | Lightwave Electronics Co. | Ring laser and method of making same |
| US4847851A (en) * | 1988-05-19 | 1989-07-11 | University Of South Florida | Butt-coupled single transverse mode diode pumped laser |
-
1992
- 1992-02-20 JP JP03375492A patent/JP3480946B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-02-15 KR KR1019930002051A patent/KR100274416B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
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