JPH05343770A - 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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- JPH05343770A JPH05343770A JP4149773A JP14977392A JPH05343770A JP H05343770 A JPH05343770 A JP H05343770A JP 4149773 A JP4149773 A JP 4149773A JP 14977392 A JP14977392 A JP 14977392A JP H05343770 A JPH05343770 A JP H05343770A
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
- H01S3/09415—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode the pumping beam being parallel to the lasing mode of the pumped medium, e.g. end-pumping
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
- H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
- H01S3/109—Frequency multiplication, e.g. harmonic generation
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
- H01S3/1611—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth neodymium
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体レーザー媒質をレーザーダイオードによ
りポンピングするレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーにおいて、レーザーダイオードへの戻り光を低減
する。 【構成】 半導体レーザー10から発せられたポンピング
用レーザービーム14を固体レーザー媒質であるＮｄ：Ｙ
ＡＧ結晶12内で収束させる集光レンズ11を、その光軸Ｏ
が半導体レーザー10の発光中心Ｑに対して半導体レーザ
ー活性層10ａの幅方向にずれるように配置する。
りポンピングするレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーにおいて、レーザーダイオードへの戻り光を低減
する。 【構成】 半導体レーザー10から発せられたポンピング
用レーザービーム14を固体レーザー媒質であるＮｄ：Ｙ
ＡＧ結晶12内で収束させる集光レンズ11を、その光軸Ｏ
が半導体レーザー10の発光中心Ｑに対して半導体レーザ
ー活性層10ａの幅方向にずれるように配置する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は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、レーザーダ
イオード（半導体レーザー）への戻り光を低減できるよ
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。
ピング固体レーザーに関し、特に詳細には、レーザーダ
イオード（半導体レーザー）への戻り光を低減できるよ
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添加された固体レー
ザー媒質を半導体レーザー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、多くの場合、半導体レーザーから発せ
られたポンピング光としてのレーザービームを集光レン
ズにより集光して、固体レーザー媒質中において収束さ
せるようにしている。
るように、ネオジウム等の希土類が添加された固体レー
ザー媒質を半導体レーザー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、多くの場合、半導体レーザーから発せ
られたポンピング光としてのレーザービームを集光レン
ズにより集光して、固体レーザー媒質中において収束さ
せるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のレーザー
ダイオードポンピング固体レーザーにおいては、従来、
固体レーザー媒質からの戻り光のために半導体レーザー
の発振が不安定になり、その発振ビームの強度や発振波
長が揺らいで、ノイズや出力変動が生じるという問題が
多く認められていた。このように固体レーザー媒質から
多くの戻り光が生じることの主な原因は、半導体レーザ
ーのビーム出射端と固体レーザー媒質表面とが、それら
の間に配された集光レンズについて共焦点関係になるこ
とにある。
ダイオードポンピング固体レーザーにおいては、従来、
固体レーザー媒質からの戻り光のために半導体レーザー
の発振が不安定になり、その発振ビームの強度や発振波
長が揺らいで、ノイズや出力変動が生じるという問題が
多く認められていた。このように固体レーザー媒質から
多くの戻り光が生じることの主な原因は、半導体レーザ
ーのビーム出射端と固体レーザー媒質表面とが、それら
の間に配された集光レンズについて共焦点関係になるこ
とにある。
【０００４】そこで従来より、集光レンズによる結像位
置に固体レーザー媒質表面が位置しないようにして戻り
光を低減する試みもなされているが、それでもまだ高い
出力安定性を実現するには至っていない。
置に固体レーザー媒質表面が位置しないようにして戻り
光を低減する試みもなされているが、それでもまだ高い
出力安定性を実現するには至っていない。
【０００５】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、半導体レーザーへの戻り光を著しく低減
して、出力が十分に安定した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、半導体レーザーへの戻り光を著しく低減
して、出力が十分に安定した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。
【０００６】
【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、前述したように半
導体レーザーから発せられたポンピング光としてのレー
ザービームを集光レンズで集光し、固体レーザー媒質中
で収束させるようにしたレーザーダイオードポンピング
固体レーザーにおいて、集光レンズが、その光軸を半導
体レーザーの発光中心に対して半導体レーザー活性層の
幅方向にずらして配置されている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、前述したように半
導体レーザーから発せられたポンピング光としてのレー
ザービームを集光レンズで集光し、固体レーザー媒質中
で収束させるようにしたレーザーダイオードポンピング
固体レーザーにおいて、集光レンズが、その光軸を半導
体レーザーの発光中心に対して半導体レーザー活性層の
幅方向にずらして配置されていることを特徴とするもの
である。
【０００７】
【作用および発明の効果】上述のように集光レンズを配
置すると、そこを通過した半導体レーザービームは固体
レーザー媒質表面に斜め入射するので、この表面で反射
した半導体レーザービームが入射光路とは異なる光路を
辿るようになって、半導体レーザーへの戻り光が低減す
ると考えられる。
置すると、そこを通過した半導体レーザービームは固体
レーザー媒質表面に斜め入射するので、この表面で反射
した半導体レーザービームが入射光路とは異なる光路を
辿るようになって、半導体レーザーへの戻り光が低減す
ると考えられる。
【０００８】そして本発明においては、集光レンズを半
導体レーザーの発光中心に対してずらす方向を半導体レ
ーザー活性層の幅方向としているため、僅かのずらし量
で戻り光低減の効果が顕著に得られるものとなってい
る。以下、この点について詳しく説明する。
導体レーザーの発光中心に対してずらす方向を半導体レ
ーザー活性層の幅方向としているため、僅かのずらし量
で戻り光低減の効果が顕著に得られるものとなってい
る。以下、この点について詳しく説明する。
【０００９】図３に示すように、半導体レーザー10と、
屈折率分布型の集光レンズ11と、固体レーザー媒質12
と、共振器ミラー13とから構成され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、集光レンズ11の光
軸を半導体レーザー10の発光中心からずらした場合の半
導体レーザー10のノイズ発生状況を調べた。ここで半導
体レーザー10の発光中心からレーザービーム14の進行方
向に延びる軸Ｚを考え、そしてこの軸Ｚから半導体レー
ザー活性層10ａの幅方向、厚さ方向へのずれ量をそれぞ
れＸ座標、Ｙ座標で規定する。
屈折率分布型の集光レンズ11と、固体レーザー媒質12
と、共振器ミラー13とから構成され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、集光レンズ11の光
軸を半導体レーザー10の発光中心からずらした場合の半
導体レーザー10のノイズ発生状況を調べた。ここで半導
体レーザー10の発光中心からレーザービーム14の進行方
向に延びる軸Ｚを考え、そしてこの軸Ｚから半導体レー
ザー活性層10ａの幅方向、厚さ方向へのずれ量をそれぞ
れＸ座標、Ｙ座標で規定する。
【００１０】図４と図５は各々、集光レンズ11の光軸を
Ｚ軸からＹ方向、Ｘ方向にずらした場合のノイズ発生状
況を示している。これら両図における横軸は集光レンズ
11の光軸と半導体レーザー10の発光中心とのずれ量（ｍ
ｍ）であり、縦軸は半導体レーザー10の出力に対するノ
イズの比率（ピーク・トゥー・ピーク値での比率）であ
る。図４に示される通り、集光レンズ11の光軸をＺ軸か
らＹ方向（活性層厚さ方向）にずらした場合は、ずらし
量を0.2 あるいは0.3 ｍｍ以上としないと、ずらさない
場合つまりＹ＝０のときと比べて顕著なノイズ低減効果
が得られない。それに対して集光レンズ11の光軸をＺ軸
からＸ方向（活性層幅方向）にずらす場合は、図５に示
される通り、ずらし量を0.1 ｍｍ以上にすれば顕著なノ
イズ低減効果が得られるようになる。
Ｚ軸からＹ方向、Ｘ方向にずらした場合のノイズ発生状
況を示している。これら両図における横軸は集光レンズ
11の光軸と半導体レーザー10の発光中心とのずれ量（ｍ
ｍ）であり、縦軸は半導体レーザー10の出力に対するノ
イズの比率（ピーク・トゥー・ピーク値での比率）であ
る。図４に示される通り、集光レンズ11の光軸をＺ軸か
らＹ方向（活性層厚さ方向）にずらした場合は、ずらし
量を0.2 あるいは0.3 ｍｍ以上としないと、ずらさない
場合つまりＹ＝０のときと比べて顕著なノイズ低減効果
が得られない。それに対して集光レンズ11の光軸をＺ軸
からＸ方向（活性層幅方向）にずらす場合は、図５に示
される通り、ずらし量を0.1 ｍｍ以上にすれば顕著なノ
イズ低減効果が得られるようになる。
【００１１】上記のように集光レンズのずらし量を少な
くすることができれば、固体レーザー媒質に入射するポ
ンピング光としての半導体レーザービームの光量を高く
保ち、高強度の固体レーザービームが得られるようにな
る。
くすることができれば、固体レーザー媒質に入射するポ
ンピング光としての半導体レーザービームの光量を高く
保ち、高強度の固体レーザービームが得られるようにな
る。
【００１２】
【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。
詳細に説明する。
【００１３】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の平面形状を示す
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14を発
する半導体レーザー10と、ネオジウム（Ｎｄ）がドーピ
ングされた固体レーザー媒質であるＹＡＧ結晶（以下、
Ｎｄ：ＹＡＧ結晶と称する）12と、半導体レーザー10か
ら発散光状態で出射したレーザービーム14を集光してＮ
ｄ：ＹＡＧ結晶12中で収束させる集光レンズ11と、Ｎ
ｄ：ＹＡＧ結晶12の前方側（図中右方側）に配された共
振器ミラー13とからなる。なお半導体レーザー10は、図
示しないペルチェ素子と温調回路とにより所定温度に温
調される。
ーダイオードポンピング固体レーザーの平面形状を示す
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14を発
する半導体レーザー10と、ネオジウム（Ｎｄ）がドーピ
ングされた固体レーザー媒質であるＹＡＧ結晶（以下、
Ｎｄ：ＹＡＧ結晶と称する）12と、半導体レーザー10か
ら発散光状態で出射したレーザービーム14を集光してＮ
ｄ：ＹＡＧ結晶12中で収束させる集光レンズ11と、Ｎ
ｄ：ＹＡＧ結晶12の前方側（図中右方側）に配された共
振器ミラー13とからなる。なお半導体レーザー10は、図
示しないペルチェ素子と温調回路とにより所定温度に温
調される。
【００１４】半導体レーザー10としては、一例としてソ
ニー株式会社製の出力500 ｍＷのＸＴ−303 が用いられ
ている。この半導体レーザー10は、波長λ1 ＝808 ｎｍ
のレーザービーム14を発する。集光レンズ11としては、
ピッチが0.25の屈折率分布型レンズ（商品名：セルフォ
ックレンズ）が用いられている。この集光レンズ11のレ
ーザービーム14に対する端面反射率は0.1 ％である。一
方、共振器ミラー13のミラー面13ａの曲率半径Ｒ＝20ｍ
ｍである。またＮｄ：ＹＡＧ結晶12は、Ｎｄが例えば１
ａｔ％ドーピングされて、厚さ１ｍｍに形成されたもの
である。
ニー株式会社製の出力500 ｍＷのＸＴ−303 が用いられ
ている。この半導体レーザー10は、波長λ1 ＝808 ｎｍ
のレーザービーム14を発する。集光レンズ11としては、
ピッチが0.25の屈折率分布型レンズ（商品名：セルフォ
ックレンズ）が用いられている。この集光レンズ11のレ
ーザービーム14に対する端面反射率は0.1 ％である。一
方、共振器ミラー13のミラー面13ａの曲率半径Ｒ＝20ｍ
ｍである。またＮｄ：ＹＡＧ結晶12は、Ｎｄが例えば１
ａｔ％ドーピングされて、厚さ１ｍｍに形成されたもの
である。
【００１５】このＮｄ：ＹＡＧ結晶12は、その中で収束
する上記レーザービーム14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 ＝946 ｎｍのレーザービ
ーム16を発する。なおこのＮｄ：ＹＡＧ結晶12からは、
波長λ3 ＝1064ｎｍのレーザービームも発せられる。Ｎ
ｄ：ＹＡＧ結晶12の両端面12ａ、12ｂおよび共振器ミラ
ー13のミラー面13ａには所定のコーティングが施され、
それら各面の波長λ1＝808 ｎｍ、λ2 ＝946 ｎｍおよ
びλ3 ＝1064ｎｍに対する反射率は以下の通りとなって
いる。
する上記レーザービーム14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 ＝946 ｎｍのレーザービ
ーム16を発する。なおこのＮｄ：ＹＡＧ結晶12からは、
波長λ3 ＝1064ｎｍのレーザービームも発せられる。Ｎ
ｄ：ＹＡＧ結晶12の両端面12ａ、12ｂおよび共振器ミラ
ー13のミラー面13ａには所定のコーティングが施され、
それら各面の波長λ1＝808 ｎｍ、λ2 ＝946 ｎｍおよ
びλ3 ＝1064ｎｍに対する反射率は以下の通りとなって
いる。
【００１６】 λ1 ＝808 ｎｍ λ2 ＝946 ｎｍ λ3 ＝1064ｎｍ 端面12ａ 約２％ 99.8％以上 60％以下 端面12ｂ 約５％ １％以下 10％以下 ミラー面13ａ − 99.8％以上 したがって、レーザービーム16は端面12ａ、13ａ間でレ
ーザー発振し、その一部が共振器ミラー13を透過して取
り出される。また波長λ3 ＝1064ｎｍのレーザービーム
のゲインは低く抑えられる。
ーザー発振し、その一部が共振器ミラー13を透過して取
り出される。また波長λ3 ＝1064ｎｍのレーザービーム
のゲインは低く抑えられる。
【００１７】本装置においては集光レンズ11が、その光
軸Ｏが半導体レーザー10の発光中心Ｑに対して半導体レ
ーザー活性層10ａの幅方向（図１中で上下方向）に0.1
ｍｍずれた状態に配置されている。それにより、Ｎｄ：
ＹＡＧ結晶12の入射端面12ａで反射して半導体レーザー
10に戻る戻り光が低減する。
軸Ｏが半導体レーザー10の発光中心Ｑに対して半導体レ
ーザー活性層10ａの幅方向（図１中で上下方向）に0.1
ｍｍずれた状態に配置されている。それにより、Ｎｄ：
ＹＡＧ結晶12の入射端面12ａで反射して半導体レーザー
10に戻る戻り光が低減する。
【００１８】先に説明した図５のグラフは、この第１実
施例の装置において、集光レンズ11の光軸Ｏと半導体レ
ーザー10の発光中心Ｑのずれ量を種々に変化させたとき
の半導体レーザーノイズを測定した結果を示している。
この図５から明らかなように、上記のずれ量を0.1 ｍｍ
とした本実施例装置においては、十分なノイズ低減効果
が得られる。また、半導体レーザー10への戻り光が低減
するから、その発振波長の変動も抑えられ、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ結晶12へのレーザービーム14の吸収率の変動も減少す
る。そこで、固体レーザービーム16の出力が極めて安定
することになる。
施例の装置において、集光レンズ11の光軸Ｏと半導体レ
ーザー10の発光中心Ｑのずれ量を種々に変化させたとき
の半導体レーザーノイズを測定した結果を示している。
この図５から明らかなように、上記のずれ量を0.1 ｍｍ
とした本実施例装置においては、十分なノイズ低減効果
が得られる。また、半導体レーザー10への戻り光が低減
するから、その発振波長の変動も抑えられ、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ結晶12へのレーザービーム14の吸収率の変動も減少す
る。そこで、固体レーザービーム16の出力が極めて安定
することになる。
【００１９】そして、上記のように集光レンズ11のずら
し量を少なくすることができれば、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶12
に入射するレーザービーム14の光量を高く保ち、高強度
の固体レーザービーム16が得られるようになる。
し量を少なくすることができれば、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶12
に入射するレーザービーム14の光量を高く保ち、高強度
の固体レーザービーム16が得られるようになる。
【００２０】次に図２を参照して、本発明の第２実施例
について説明する。この第２実施例装置は図１に示した
第１実施例装置と比べると、固体レーザー媒質としてＮ
ｄ：ＹＡＧ結晶12に代えてＮｄ：ＹＶＯ4 結晶20が用い
られている点が基本的に異なる。また半導体レーザー10
は第１実施例と同じもので温調も第１実施例と同様にな
されるが、その出力は200 ｍＷである。そして共振器ミ
ラー13の曲率半径Ｒ＝20ｍｍである。この構成において
は、波長λ1 ＝808 ｎｍのレーザービーム14によってＮ
ｄ：ＹＶＯ4 結晶20が励起されてそこから波長λ2 ＝10
64ｎｍのレーザービーム21が発せられる。
について説明する。この第２実施例装置は図１に示した
第１実施例装置と比べると、固体レーザー媒質としてＮ
ｄ：ＹＡＧ結晶12に代えてＮｄ：ＹＶＯ4 結晶20が用い
られている点が基本的に異なる。また半導体レーザー10
は第１実施例と同じもので温調も第１実施例と同様にな
されるが、その出力は200 ｍＷである。そして共振器ミ
ラー13の曲率半径Ｒ＝20ｍｍである。この構成において
は、波長λ1 ＝808 ｎｍのレーザービーム14によってＮ
ｄ：ＹＶＯ4 結晶20が励起されてそこから波長λ2 ＝10
64ｎｍのレーザービーム21が発せられる。
【００２１】Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶20の両端面20ａ、20ｂ
および共振器ミラー13のミラー面13ａの波長λ1 ＝808
ｎｍおよびλ2 ＝1064ｎｍに対する反射率は以下の通り
である。 λ1 ＝808 ｎｍ λ2 ＝1064ｎｍ 端面20ａ 約２％ 99.8％以上 端面20ｂ 約５％ ２％以下 ミラー面13ａ − 99.8％以上 したがって、レーザービーム21は端面20ａ、13ａ間でレ
ーザー発振し、その一部が共振器ミラー13を透過して取
り出される。
および共振器ミラー13のミラー面13ａの波長λ1 ＝808
ｎｍおよびλ2 ＝1064ｎｍに対する反射率は以下の通り
である。 λ1 ＝808 ｎｍ λ2 ＝1064ｎｍ 端面20ａ 約２％ 99.8％以上 端面20ｂ 約５％ ２％以下 ミラー面13ａ − 99.8％以上 したがって、レーザービーム21は端面20ａ、13ａ間でレ
ーザー発振し、その一部が共振器ミラー13を透過して取
り出される。
【００２２】本装置においても集光レンズ11は、その光
軸Ｏが半導体レーザー10の発光中心Ｑに対して半導体レ
ーザー活性層10ａの幅方向（図２中で上下方向）に0.1
ｍｍずれた状態に配置されている。それにより、Ｎｄ：
ＹＶＯ4 結晶20の入射端面20ａで反射して半導体レーザ
ー10に戻る戻り光が低減し、固体レーザービーム21の出
力が極めて安定することになる。
軸Ｏが半導体レーザー10の発光中心Ｑに対して半導体レ
ーザー活性層10ａの幅方向（図２中で上下方向）に0.1
ｍｍずれた状態に配置されている。それにより、Ｎｄ：
ＹＶＯ4 結晶20の入射端面20ａで反射して半導体レーザ
ー10に戻る戻り光が低減し、固体レーザービーム21の出
力が極めて安定することになる。
【００２３】なお以上説明した２つの実施例において
は、集光レンズ11の光軸と半導体レーザー10の発光中心
とのずれ量を0.1 ｍｍに設定しているが、本発明におけ
るこのずれ量は0.1 ｍｍに限られるものではなく、適宜
その他の値に設定されても構わない。
は、集光レンズ11の光軸と半導体レーザー10の発光中心
とのずれ量を0.1 ｍｍに設定しているが、本発明におけ
るこのずれ量は0.1 ｍｍに限られるものではなく、適宜
その他の値に設定されても構わない。
【００２４】また、本発明において用いられる固体レー
ザー媒質は、以上説明した実施例におけるＮｄ：ＹＶＯ
4 やＮｄ：ＹＡＧに限られるものではなく、その他の公
知のもの、例えばＮＹＡＢ、ＬＮＰ、Ｎｄ：ＹＬＦを適
宜用いることができる。
ザー媒質は、以上説明した実施例におけるＮｄ：ＹＶＯ
4 やＮｄ：ＹＡＧに限られるものではなく、その他の公
知のもの、例えばＮＹＡＢ、ＬＮＰ、Ｎｄ：ＹＬＦを適
宜用いることができる。
【００２５】また本発明は、例えば共振器内部に非線形
光学材料の結晶を配置して固体レーザービームを第２高
調波等に波長変換するレーザーダイオードポンピング固
体レーザーに対しても適用可能である。以下、そのよう
に形成された本発明の第３実施例について、図６を参照
して説明する。この第３実施例装置は図２に示した第２
実施例装置と比べると、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶20と共振器
ミラー13との間に、非線形光学材料であるＫＴＰ結晶23
が配設されている点が基本的に異なる。そして半導体レ
ーザー10は第１および第２実施例と同様に温調され、ま
たＫＴＰ結晶23を含む固体レーザー共振器全体も、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。
光学材料の結晶を配置して固体レーザービームを第２高
調波等に波長変換するレーザーダイオードポンピング固
体レーザーに対しても適用可能である。以下、そのよう
に形成された本発明の第３実施例について、図６を参照
して説明する。この第３実施例装置は図２に示した第２
実施例装置と比べると、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶20と共振器
ミラー13との間に、非線形光学材料であるＫＴＰ結晶23
が配設されている点が基本的に異なる。そして半導体レ
ーザー10は第１および第２実施例と同様に温調され、ま
たＫＴＰ結晶23を含む固体レーザー共振器全体も、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。
【００２６】この構成においては、波長λ2 ＝1064ｎｍ
のレーザービーム21がＫＴＰ結晶23により、波長λ3 ＝
λ2 ／２＝532 ｎｍの第２高調波22に波長変換される。
ここで、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶20の両端面20ａ、20ｂ、Ｋ
ＴＰ結晶23の両端面23ａ、23ｂおよび共振器ミラー13の
ミラー面13ａの波長λ1 ＝808 ｎｍ、λ2 ＝1064ｎｍお
よびλ3 ＝532 ｎｍに対する反射率は以下の通りであ
る。
のレーザービーム21がＫＴＰ結晶23により、波長λ3 ＝
λ2 ／２＝532 ｎｍの第２高調波22に波長変換される。
ここで、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶20の両端面20ａ、20ｂ、Ｋ
ＴＰ結晶23の両端面23ａ、23ｂおよび共振器ミラー13の
ミラー面13ａの波長λ1 ＝808 ｎｍ、λ2 ＝1064ｎｍお
よびλ3 ＝532 ｎｍに対する反射率は以下の通りであ
る。
【００２７】 λ1 ＝808 ｎｍ λ2 ＝1064ｎｍ λ3 ＝532 ｎｍ 端面20ａ 約２％ 99.8％以上 − 端面20ｂ 約５％ ２％以下 90％以上 端面23ａ − 0.2％以下 １％以下 端面23ｂ − 0.2％以下 １％以下 ミラー面13ａ − 99.8％以上 10％以下 したがってレーザービーム21は端面20ａ、13ａ間でレー
ザー発振する。また第２高調波22も端面20ｂ、13ａ間で
共振し、その一部が共振器ミラー13を透過して取り出さ
れる。
ザー発振する。また第２高調波22も端面20ｂ、13ａ間で
共振し、その一部が共振器ミラー13を透過して取り出さ
れる。
【００２８】この第３実施例においては、集光レンズ11
の光軸と半導体レーザー10の発光中心とのＸ方向ずれ量
が0.16ｍｍに設定されている。その場合、波長532 ｎｍ
の第２高調波22の出力変動は±2.3 ％、ノイズは1.3 ％
ｐ−ｐであった。それに対して、上記ずれ量を０（ゼ
ロ）に設定しその他の構成はこの第３実施例装置と同様
とした比較例においては、第２高調波22の出力変動は±
20％であり、また明らかな出力ジャンプが生じた。以上
により、本実施例においても戻り光低減効果が得られて
いることが明らかである。
の光軸と半導体レーザー10の発光中心とのＸ方向ずれ量
が0.16ｍｍに設定されている。その場合、波長532 ｎｍ
の第２高調波22の出力変動は±2.3 ％、ノイズは1.3 ％
ｐ−ｐであった。それに対して、上記ずれ量を０（ゼ
ロ）に設定しその他の構成はこの第３実施例装置と同様
とした比較例においては、第２高調波22の出力変動は±
20％であり、また明らかな出力ジャンプが生じた。以上
により、本実施例においても戻り光低減効果が得られて
いることが明らかである。
【００２９】なお、上記のように固体レーザービームを
波長変換する場合に使用される非線形光学材料として
は、ＫＴＰの他に例えばＢＮＮＢ、ＫＮｂＯ3 、ＬｉＩ
Ｏ3 、Ｕｒｅａ、特開平2-77181 号公報に示される
（３，５−ジメチル−１−（４−ニトロフェニル）ピラ
ゾール、特開平2-28号公報に示される（３，５−ジメチ
ル−１−（４−ニトロフェニル）−１，２，４−トリア
ゾール等が挙げられる。
波長変換する場合に使用される非線形光学材料として
は、ＫＴＰの他に例えばＢＮＮＢ、ＫＮｂＯ3 、ＬｉＩ
Ｏ3 、Ｕｒｅａ、特開平2-77181 号公報に示される
（３，５−ジメチル−１−（４−ニトロフェニル）ピラ
ゾール、特開平2-28号公報に示される（３，５−ジメチ
ル−１−（４−ニトロフェニル）−１，２，４−トリア
ゾール等が挙げられる。
【図１】本発明の第１実施例装置の平面図
【図２】本発明の第２実施例装置の平面図
【図３】本発明における半導体レーザーと集光レンズと
の相対配置関係を説明する概略図
の相対配置関係を説明する概略図
【図４】半導体レーザーと集光レンズとを、本発明にお
けるのとは別の方向にずらした場合の半導体レーザーノ
イズ量とずらし量との関係の一例を示すグラフ
けるのとは別の方向にずらした場合の半導体レーザーノ
イズ量とずらし量との関係の一例を示すグラフ
【図５】半導体レーザーと集光レンズとを、本発明で規
定した方向にずらした場合の半導体レーザーノイズ量と
ずらし量との関係の一例を示すグラフ
定した方向にずらした場合の半導体レーザーノイズ量と
ずらし量との関係の一例を示すグラフ
【図６】本発明の第３実施例装置の平面図
10 半導体レーザー 10ａ 半導体レーザーの活性層 11 集光レンズ 12 Ｎｄ：ＹＡＧ結晶 13 共振器ミラー 14 レーザービーム（ポンピング光） 16、21 固体レーザービーム 20 Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶 22 第２高調波 23 ＫＴＰ結晶 Ｏ 集光レンズの光軸 Ｑ 半導体レーザーの発光中心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 貴志 神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地 富 士写真フイルム株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 ネオジウム等の希土類が添加された固体
レーザー媒質と、 この固体レーザー媒質をポンピングするレーザービーム
を発する半導体レーザーと、 このレーザービームを前記固体レーザー媒質中において
収束させる集光レンズと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、 前記集光レンズが、その光軸を前記半導体レーザーの発
光中心に対して半導体レーザー活性層の幅方向にずらし
て配置されている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】 固体レーザー共振器内に、前記固体レー
ザー媒質から発せられたレーザービームを波長変換する
非線形光学材料が配されてい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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4149773A JPH05343770A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
| US08/070,922 US5315613A (en) | 1992-06-10 | 1993-06-04 | Laser diode pumped solid laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4149773A JPH05343770A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343770A true JPH05343770A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15482419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4149773A Pending JPH05343770A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5315613A (ja) |
| JP (1) | JPH05343770A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007536755A (ja) * | 2004-05-04 | 2007-12-13 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 傾斜したポンピングビームを有した放射放出デバイス |
| JP2013501358A (ja) * | 2009-07-29 | 2013-01-10 | ザ・リージェンツ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・ミシガン | 有機レーザ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5936984A (en) * | 1997-05-21 | 1999-08-10 | Onxy Optics, Inc. | Laser rods with undoped, flanged end-caps for end-pumped laser applications |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4656635A (en) * | 1985-05-01 | 1987-04-07 | Spectra-Physics, Inc. | Laser diode pumped solid state laser |
| US4909596A (en) * | 1987-09-14 | 1990-03-20 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical wavelength converter module |
| JP2614753B2 (ja) * | 1988-09-13 | 1997-05-28 | 富士写真フイルム株式会社 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
| US5197072A (en) * | 1990-06-13 | 1993-03-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical wavelength converting device, and laser diode pumped solid laser |
-
1992
- 1992-06-10 JP JP4149773A patent/JPH05343770A/ja active Pending
-
1993
- 1993-06-04 US US08/070,922 patent/US5315613A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007536755A (ja) * | 2004-05-04 | 2007-12-13 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 傾斜したポンピングビームを有した放射放出デバイス |
| JP2013501358A (ja) * | 2009-07-29 | 2013-01-10 | ザ・リージェンツ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・ミシガン | 有機レーザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5315613A (en) | 1994-05-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000229 |