JPH0563264A - Semiconductor laser end pumped solid-state laser device - Google Patents

Semiconductor laser end pumped solid-state laser device

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JPH0563264A
JPH0563264A JP22030491A JP22030491A JPH0563264A JP H0563264 A JPH0563264 A JP H0563264A JP 22030491 A JP22030491 A JP 22030491A JP 22030491 A JP22030491 A JP 22030491A JP H0563264 A JPH0563264 A JP H0563264A
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JP
Japan
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laser
solid
output
laser light
state laser
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Application number
JP22030491A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Amano
壮 天野
Teruo Yamashita
照夫 山下
Tetsuya Mogi
哲哉 茂木
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0563264A publication Critical patent/JPH0563264A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor laser end pumped solid-state laser device capable of ensuring higher power keeping beam quality satisfactory by a relatively simplified construction. CONSTITUTION:There is employed as an output mirror 2 a reflectivity distributed mirror which has reflectivity to oscillation laser beam becoming progressively reduced as it goes in the direction of an outer periphery from the center. Hereby, there is effectually increased a lasing mode volume such that a higher order transversal mode is prevented from being produced to derive satisfactory beam quality laser beam L1. Hereby, a mode volume of pumping laser light L0 coincident with the foregoing lasing mode volume is increased, and the amount of the incident pumping laser beam is increased by increasing the incident area of the pumping laser beam. Thus, higher output power is ensured, keeping beam quality satisfactory.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザ装置か
ら射出されたレーザ光を固体レーザ媒体の共振レーザ光
の入・出射面たる端面から入射して該固体レーザ媒体を
励起することにより出力レーザ光を得るようにした半導
体レーザ端面励起固体レーザ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an output laser by exciting laser light emitted from a semiconductor laser device from the end faces of the solid-state laser medium, which are the entrance and exit faces of the resonant laser light, to excite the solid-state laser medium. The present invention relates to a semiconductor laser edge-pumped solid-state laser device for obtaining light.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザ装置から射出されたレーザ
光を固体レーザ媒体の共振レーザ光の入・出射面たる端
面から入射して該固体レーザ媒体を励起することにより
出力レーザ光を得るようにした半導体レーザ端面励起固
体レーザ装置としては、例えば、文献[J.Berger et a
l.,Appl.Phys.Lett.,vol.51,pp1212-1214 1987 ]に開
示された例が知られている。
2. Description of the Related Art An output laser beam is obtained by exciting a laser beam emitted from a semiconductor laser device from an end surface of a solid-state laser medium which is an entrance / exit surface of a resonant laser beam to excite the solid-state laser medium. Semiconductor laser edge-pumped solid-state laser devices are described, for example, in the literature [J. Berger et a
L., Appl. Phys. Lett., vol. 51, pp1212-1214 1987] are known.

【0003】図5は上記文献に開示された装置の構成を
示す図であり、Nd:YAGレーザロッド(直径2m
m、長さ10mm)からなる固体レーザ媒体1の中心軸
(=光軸)と交わる一方の端面(=共振レーザ光の入・
出射面)から励起用半導体レーザ装置2から射出された
励起用レーザ光L0 (波長;0.81μm)を集光光学
系3を通して入射して該固体レーザ媒体1を励起し、出
力レーザ光L1 (波長;1.06μm)を得るようにし
たものである。固体レーザ媒体1の左端面、すなわち、
励起用レーザ光L0 の入射面には、励起用レーザ光L0
を93%透過するが発振レーザ光L1は全反射する選択
反射膜4が被着されており、固体レーザ媒体1の右方外
側に光軸を共通にして配置された出力ミラー5とでレー
ザ共振器を構成するようになっている。
FIG. 5 is a view showing the arrangement of the apparatus disclosed in the above-mentioned document, which is an Nd: YAG laser rod (diameter: 2 m).
m, length 10 mm) of the solid-state laser medium 1 having one end face (= resonance laser beam entrance
Excitation laser light L 0 (wavelength: 0.81 μm) emitted from the excitation semiconductor laser device 2 from the emission surface) enters through the condensing optical system 3 to excite the solid-state laser medium 1 and output laser light L 1 (wavelength: 1.06 μm). The left end face of the solid-state laser medium 1, that is,
The excitation laser light L 0 is on the incident surface of the excitation laser light L 0.
A selective reflection film 4 which transmits 93% of the laser light but totally reflects the oscillated laser light L 1, and the output mirror 5 arranged on the right outer side of the solid-state laser medium 1 with the same optical axis. It is designed to form a resonator.

【0004】この出力ミラー5は、曲率半径10cmの
凹面を反射面とし、出力レーザ光L1 を95%反射する
もので、上述の選択反射膜4とで共振器長が5.5cm
のレーザ共振器を構成し、このレーザ共振器におけるレ
ーザ発振モードのTEM00発振モードは、そのビームス
ポット径が130μmとなるようになっている。なお、
この出力ミラー5の反射率は反射面全体にわたって一様
である。
This output mirror 5 has a concave surface with a radius of curvature of 10 cm as a reflecting surface and reflects the output laser beam L 1 by 95%. The resonator length is 5.5 cm with the selective reflection film 4 described above.
The laser resonator of TEM 00 oscillation mode of the laser oscillation mode in this laser resonator has a beam spot diameter of 130 μm. In addition,
The reflectance of the output mirror 5 is uniform over the entire reflecting surface.

【0005】ここで、励起用レーザ光から出力レーザ光
への変換効率を高く維持し、かつ、モード品質のよいガ
ウスビームの出力レーザ光を得るためには、固体レーザ
媒体内で励起用レーザ光が進行する領域と、発振(共
振)レーザ光の進行する領域とがちょうど重なるように
して両者のモード体積を一致させる必要がある。上記従
来例では、この条件を充足させるように集光光学系3の
集光度合いを設定してあり、これにより、励起用半導体
レーザ装置2の出力を1.41Wとしたとき、出力パワ
ーが415mWであり、その変換効率が36.6%であ
るとともに、モード品質もTEM00モードの良好なガウ
スビームである出力レーザ光L1 を得ている。
Here, in order to maintain a high conversion efficiency of the pumping laser light into the output laser light and obtain a Gaussian beam output laser light with good mode quality, the pumping laser light is used in the solid laser medium. It is necessary to match the mode volumes of the two so that the region where the laser light propagates and the region where the oscillating (resonant) laser light travels exactly overlap. In the above-mentioned conventional example, the condensing degree of the condensing optical system 3 is set so as to satisfy this condition. Therefore, when the output of the pumping semiconductor laser device 2 is 1.41 W, the output power is 415 mW. The conversion efficiency is 36.6%, and the output laser beam L 1 is a Gaussian beam with a good mode quality in the TEM 00 mode.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の半導体レーザ端面励起固体レーザ装置において
も、出力パワーのより大きな装置が望まれる場合も少な
くない。出力パワーを上げるには、励起用半導体レーザ
装置の出力を上げて励起エネルギーを増大させればよ
い。励起エネルギーを増大させるためには、励起用レー
ザ光のエネルギー密度を増大させるか、あるいは、励起
用レーザ光の固体レーザ媒体への入射面積を増大させて
入射光量を増大させればよい。
By the way, in the conventional semiconductor laser edge-pumped solid-state laser device as described above, there are many cases in which a device having a larger output power is desired. To increase the output power, the output of the excitation semiconductor laser device may be increased to increase the excitation energy. In order to increase the excitation energy, the energy density of the excitation laser light may be increased, or the incident area of the excitation laser light on the solid-state laser medium may be increased to increase the incident light amount.

【0007】しかしながら、励起用レーザ光のエネルギ
ー密度を上げるには励起用半導体レーザ装置の単位発光
面積あたりの出力を上げる必要があるが、これには限界
がある。一方、励起用レーザ光の固体レーザ媒体への入
射面積を増大して入射光量を増やすことは可能である
が、入射面積をむやみに増大しても発振レーザ光のモー
ド体積と励起用レーザ光のモード体積とを一致させるこ
とができなくなるので、変換効率が悪くなると共に、発
振レーザ光のモード品質を悪化させることにもなる。す
なわち、例えば、上述の従来例では、ビーム品質を良好
に維持できるTEM00発振モードでの発振レーザ光のモ
ード体積をきめるビームスポット径が130μmである
から、この径を超える面積の励起用レーザ光を入射させ
ると、モード体積の不一致が生じて、変換効率を悪化さ
せるばかりでなく、出力レーザ光のビーム品質を悪化さ
せることになる。
However, in order to increase the energy density of the exciting laser light, it is necessary to increase the output per unit light emitting area of the exciting semiconductor laser device, but this is limited. On the other hand, it is possible to increase the incident light amount by increasing the incident area of the excitation laser light on the solid-state laser medium, but even if the incident area is increased unnecessarily, the mode volume of the oscillation laser light and the excitation laser light are increased. Since it becomes impossible to match the mode volume, the conversion efficiency is deteriorated and the mode quality of the oscillated laser light is deteriorated. That is, for example, in the above-mentioned conventional example, since the beam spot diameter that determines the mode volume of the oscillation laser light in the TEM 00 oscillation mode that can maintain good beam quality is 130 μm, the excitation laser light having an area exceeding this diameter is obtained. Is caused, a mode volume mismatch occurs, which not only deteriorates the conversion efficiency but also deteriorates the beam quality of the output laser light.

【0008】この発明は、上述の背景のもとでなされた
ものであり、比較的簡単な構成により、ビーム品質を良
好に維持しつつ高い出力パワーを得ることが可能な半導
体レーザ端面励起固体レーザ装置を提供することを目的
としたものである。
The present invention has been made under the background described above, and a semiconductor laser end-pumped solid-state laser capable of obtaining high output power while maintaining good beam quality with a relatively simple structure. It is intended to provide a device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明は、(1) 励起用半導体レーザ装置から射
出された励起用のレーザ光を、レーザ共振器内に配置さ
れた固体レーザ媒体に該固体レーザ媒体の共振レーザ光
の入・出射面である端面から入射し、該固体レーザ媒体
を励起して出力レーザ光を得るようにした半導体レーザ
端面励起固体レーザ装置において、前記レーザ共振器を
構成するとともに発振レーザ光を透過して出力レーザ光
として外部に取り出す出力ミラーとして、中心から外周
方向に向かうにしたがって発振レーザ光に対する反射率
が次第に小さくなる反射率分布型ミラーを用いたことを
特徴とした構成とし、また、構成1の態様として、
(2) 構成1の半導体レーザ端面励起固体レーザ装置
において、前記出力ミラーは、反射率分布がガウス関数
あるいはスーパーガウス関数で表されるガウシアンミラ
ーであることを特徴とした特徴とした構成としたもので
ある。
In order to solve the above problems, the present invention provides (1) a solid-state laser in which a laser beam for pumping emitted from a semiconductor laser device for pumping is arranged in a laser resonator. In a semiconductor laser end-pumped solid-state laser device in which a resonant laser beam of the solid-state laser medium is incident on the medium from an end face which is an input / output face to excite the solid-state laser medium to obtain an output laser beam, the laser resonance A reflectance distribution type mirror is used as an output mirror that configures the container and transmits the oscillated laser light to the outside as output laser light to gradually reduce the reflectance of the oscillated laser light from the center toward the outer circumference. In addition, as a mode of the configuration 1,
(2) In the semiconductor laser edge-pumped solid-state laser device of configuration 1, the output mirror is a Gaussian mirror whose reflectance distribution is represented by a Gaussian function or a super Gaussian function. Is.

【0010】[0010]

【作用】上述の構成1によれば、出力ミラーとして、中
心から外周方向に向かうにしたがって発振レーザ光に対
する反射率が次第に小さくなる反射率分布型ミラーを用
いたことにより、高次の横モード発生を抑圧してビーム
品質の良い発振レーザ光を引き出せる発振モード体積を
実効的に大きくすることができる。これにより、この発
振モード体積と一致する励起用レーザ光のモード体積を
大きくとることができ、励起用レーザ光の入射面積を大
きくして入射する励起用レーザ光の光量を増大させるこ
とができるから、ビーム品質を良好に維持しつつ高い出
力パワーを得ることができる。
According to the above-mentioned structure 1, by using the reflectance distribution type mirror whose reflectance with respect to the oscillated laser light gradually decreases from the center toward the outer circumference, the high-order transverse mode is generated. It is possible to effectively increase the oscillation mode volume that can suppress the laser light and extract the oscillated laser light with good beam quality. As a result, the mode volume of the excitation laser light that matches the oscillation mode volume can be increased, and the incident area of the excitation laser light can be increased to increase the amount of incident excitation laser light. It is possible to obtain high output power while maintaining good beam quality.

【0011】また、構成2によれば、構成1で得られる
作用を最良に近い状態で行なわせることができる。
Further, according to the configuration 2, the operation obtained by the configuration 1 can be performed in a state close to the best.

【0012】[0012]

【実施例】図1はこの発明の一実施例にかかる半導体レ
ーザ端面励起固体レーザ装置の構成を示す図、図2は出
力ミラーの反射率分布を示す図である。以下、これらの
図面を参照にしながらこの発明の一実施例を詳細に説明
する。なお、この実施例は、上述の従来例の構成と共通
する部分が多いので、共通する部分には同一の符号を付
して説明する。
FIG. 1 is a diagram showing the structure of a semiconductor laser edge-pumped solid-state laser device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the reflectance distribution of an output mirror. An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to these drawings. Since this embodiment has many parts in common with the configuration of the above-mentioned conventional example, the same parts are designated by the same reference numerals in the following description.

【0013】図1において、符号1は固体レーザ媒体、
符号2は励起用半導体レーザ装置、符号3は集光光学
系、符号4は固体レーザ媒体の一方の端面に被着された
選択反射膜、符号5は出力ミラーである。なお、選択反
射膜4と出力ミラー5とでレーザ共振器を構成する。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a solid-state laser medium,
Reference numeral 2 is a pumping semiconductor laser device, reference numeral 3 is a converging optical system, reference numeral 4 is a selective reflection film attached to one end face of the solid-state laser medium, and reference numeral 5 is an output mirror. The selective reflection film 4 and the output mirror 5 form a laser resonator.

【0014】固体レーザ媒体1は、上述の従来例と同様
に、直径2mm、長さ10mmのNd:YAGレーザロ
ッドであり、その発振波長は1.06μmである。
The solid-state laser medium 1 is an Nd: YAG laser rod having a diameter of 2 mm and a length of 10 mm, and its oscillation wavelength is 1.06 μm, as in the above-mentioned conventional example.

【0015】この固体レーザ媒体1のロッド中心軸(=
光軸)方向における両側には、光軸を共通にして、励起
用半導体レーザ装置2及び集光光学系3並びに出力ミラ
ー5がそれぞれ配置されている。
The central axis of the rod of this solid-state laser medium 1 (=
The excitation semiconductor laser device 2, the focusing optical system 3, and the output mirror 5 are arranged on both sides in the (optical axis) direction with the optical axis being common.

【0016】励起用半導体レーザ装置2は、波長0.8
1μmのレーザ光を1Wの出力で発振できる半導体レー
ザを15個用い、各半導体レーザから射出されたレーザ
光をファイババンドルに導いて実質的に出力8Wに相当
する励起ようレーザ光を射出できるようにした装置であ
る。
The pumping semiconductor laser device 2 has a wavelength of 0.8.
Fifteen semiconductor lasers capable of oscillating a laser beam of 1 μm with an output of 1 W were used, and the laser beam emitted from each semiconductor laser was guided to a fiber bundle so that the laser beam could be emitted so as to be substantially equivalent to an output of 8 W. It is a device.

【0017】集光光学系3は、励起用半導体レーザ装置
2から射出された励起用レーザ光L0 を集光し、所定の
ビームスポット径にして固体レーザ媒体1の光軸と交わ
る一方の端面から固体レーザ媒体1に入射させるもので
ある。
The condensing optical system 3 condenses the excitation laser light L 0 emitted from the excitation semiconductor laser device 2 into a predetermined beam spot diameter and intersects with the optical axis of the solid-state laser medium 1 at one end surface. Is incident on the solid-state laser medium 1.

【0018】選択反射膜4は、固体レーザ媒体1の左端
面、すなわち、励起用レーザ光L0 の入射面に被着され
たもので、誘電体多層膜で構成されており、励起用レー
ザ光L0 を93%透過するが、発振レーザ光L1 は全反
射(反射率;99.9%以上)する性質を有するもので
ある。この選択反射膜4は、出力ミラー5とで共振器長
5cmのレーザ共振器を構成するようになっている。
The selective reflection film 4 is attached to the left end surface of the solid-state laser medium 1, that is, the incident surface of the excitation laser light L 0 , and is composed of a dielectric multilayer film. Although it transmits 93% of L 0 , the oscillated laser beam L 1 has a property of being totally reflected (reflectance: 99.9% or more). The selective reflection film 4 and the output mirror 5 constitute a laser resonator having a resonator length of 5 cm.

【0019】出力ミラー5は、この発明の特徴点を構成
するものであり、曲率半径1mの凹面を固体レーザ媒体
1側に向けてこれを反射面とした反射率分布型ミラー
(VRM;Variable Reflectivity Mirror)である。図
2は、この出力ミラーの発振レーザ光L1 (波長;1.
06μm)に対する反射率分布曲線を示す図である。な
お、図2おいて縦軸R(x)が反射率、横軸xが出力ミ
ラー5の中心からの距離である。図2に示されるよう
に、反射率R(x)は次式で示されるガウス関数または
スーパーガウス関数で表される。
The output mirror 5 constitutes the characteristic point of the present invention, and a reflectance distribution type mirror (VRM; Variable Reflectivity) in which a concave surface having a radius of curvature of 1 m is directed toward the solid-state laser medium 1 side and is used as a reflecting surface. Mirror). FIG. 2 shows the oscillation laser light L 1 (wavelength; 1.
It is a figure which shows the reflectance distribution curve with respect to (06 μm). In FIG. 2, the vertical axis R (x) is the reflectance and the horizontal axis x is the distance from the center of the output mirror 5. As shown in FIG. 2, the reflectance R (x) is represented by a Gaussian function or a super Gaussian function represented by the following equation.

【0020】 R(x)=R0 exp[−2(x/ω)n ] ただし、R0 はピーク反射率、ωはビームスポット径、
nはスーパーガウシアン因子である。それゆえ、この出
力ミラー5は、ガウシアンミラー(GRM;Gaussian R
eflectivity Mirror、または、Graded Reflectivity Mi
rror)とも呼ばれている。なお、このような反射率分布
を有するミラーは、例えば、凹レンズ状をなしたガラス
基板の表面に誘電体多層膜を形成し、その多層膜を構成
する薄膜のうちの1または2以上の薄膜の厚さを中心か
ら外周に向かうにしたがって次第に変化させることによ
り得ることができる(詳しくは、例えば、特願平2ー2
9476号明細書参照)。この実施例では、R0 =95
%、ω=0.35mm、n=2に設定することにより、
TEM00発振モードにおけるビームスポット径を500
μmとすることができた。それゆえ、集光光学系3によ
って励起用レーザ光L0 をこのビームスポット径に一致
するように集光し、両者のモード体積を一致させた場
合、入射面積が従来に比較して大きくとれ、したがっ
て、励起用レーザ光の光量を多くすることが可能になっ
た。すなわち、この実施例と同一の固体レーザ媒体を用
いた上述の従来例では、発振レーザ光のビームスポット
径が130μmであった。
R (x) = R 0 exp [−2 (x / ω) n ] where R 0 is the peak reflectance, ω is the beam spot diameter,
n is a super Gaussian factor. Therefore, this output mirror 5 is a Gaussian mirror (GRM).
eflectivity Mirror or Graded Reflectivity Mi
rror) is also called. A mirror having such a reflectance distribution may be formed, for example, by forming a dielectric multilayer film on the surface of a glass substrate having a concave lens shape, and selecting one or more of the thin films constituting the multilayer film. It can be obtained by gradually changing the thickness from the center toward the outer periphery (for details, see, for example, Japanese Patent Application No. 2-2
9476). In this example, R 0 = 95
%, Ω = 0.35 mm, and n = 2,
Beam spot diameter in TEM 00 oscillation mode is 500
could be set to μm. Therefore, when the pumping laser light L 0 is focused by the focusing optical system 3 so as to match the beam spot diameter and the mode volumes of both are matched, the incident area can be made larger than in the conventional case. Therefore, it becomes possible to increase the light amount of the excitation laser light. That is, in the above-mentioned conventional example using the same solid-state laser medium as this example, the beam spot diameter of the oscillated laser beam was 130 μm.

【0021】この実施例の装置でレーザ発振実験を行っ
たところ、励起用半導体レーザ装置2の出力を8Wとし
たとき、出力パワーが3Wであり、その変換効率が37
%であるとともに、モード品質もTEM00モードの良好
なガウスビームである出力レーザ光L1 を得ることがで
きた。
When a laser oscillation experiment was conducted with the device of this example, when the output of the pumping semiconductor laser device 2 was 8 W, the output power was 3 W and its conversion efficiency was 37.
%, It was possible to obtain the output laser light L 1 which was a Gaussian beam having a good mode quality in the TEM 00 mode.

【0022】なお、図3に示されるように、上述の一実
施例における選択反射膜4を取り去り、その代わりに同
等の機能を有する平板状の外部選択反射ミラー42を固
体レーザ媒体1の左方外側に設けると共に、出力ミラー
5を用いる代わりに、固体レーザ媒体1の図中右端面を
外側に凸の球面に形成して出力ミラー5と同様の機能を
有する内部出力反射膜52を被着する構成としてもよ
い。この場合には、各ミラーの特性及びレーザ共振器長
等は上記一実施例と同じとする。
As shown in FIG. 3, the selective reflection film 4 in the above-described embodiment is removed, and instead, a flat plate-shaped external selective reflection mirror 42 having the same function is provided on the left side of the solid laser medium 1. In addition to being provided outside, instead of using the output mirror 5, the right end surface in the figure of the solid-state laser medium 1 is formed as a convex spherical surface on the outside, and an internal output reflection film 52 having the same function as the output mirror 5 is attached. It may be configured. In this case, the characteristics of each mirror, the laser cavity length, and the like are the same as in the above-described embodiment.

【0023】また、図4に示されるように、図3におけ
る選択反射ミラー42の代わりに固体レーザ媒体1側に
凸の球曲面形状をなした外部凸面選択反射ミラー43を
用い、出力反射膜52を用いる代わりに、固体レーザ媒
体1側に凹の球曲面形状をなした出力ミラー53を用い
てもよい。この場合には、外部凸面選択反射ミラー43
の曲率半径を5m、出力ミラー53の曲率半径を4.1
7mとして、共振器長が45cmのレーザ共振器を構成
し、また、出力ミラーの反射率分布を表す関数におい
て、R0 =60%、ω=0.7mm、n=2とすること
により、上述の一実施例とほぼ同等の特性が得られる。
Further, as shown in FIG. 4, instead of the selective reflection mirror 42 in FIG. 3, an external convex surface selective reflection mirror 43 having a convex spherical curved surface shape on the solid laser medium 1 side is used, and an output reflection film 52. Instead of using, the output mirror 53 having a concave spherical curved surface shape on the solid-state laser medium 1 side may be used. In this case, the external convex surface selective reflection mirror 43
Has a radius of curvature of 5 m and the output mirror 53 has a radius of curvature of 4.1.
7 m to form a laser resonator having a cavity length of 45 cm, and in the function expressing the reflectance distribution of the output mirror, R 0 = 60%, ω = 0.7 mm, and n = 2. The characteristics substantially equivalent to those of the first embodiment can be obtained.

【0024】なお、上述の一実施例では、固体レーザ媒
体としてNd:YAGロッドを用いた例を掲げたが、こ
の固体レーザ媒体としては、Nd:YLF、Nd:gl
ass、Nd:YVO4 、Nd:GGG、Nd:YSG
G、NYAB、NAB、Er:YAG、Er:YLF、
Er:glass等を用いてもよい。その場合には、各
レーザ媒体に応じてレーザ共振器等の条件を選定すべき
は勿論である。
In the above-described embodiment, an example in which the Nd: YAG rod is used as the solid-state laser medium is given. However, as the solid-state laser medium, Nd: YLF and Nd: gl are used.
ass, Nd: YVO 4 , Nd: GGG, Nd: YSG
G, NYAB, NAB, Er: YAG, Er: YLF,
Er: glass or the like may be used. In that case, it is needless to say that conditions such as a laser resonator should be selected according to each laser medium.

【0025】また、励起用半導体レーザ装置も、一般的
なシングルストライブ半導体レーザ装置のほかにも、ブ
ロードエリア半導体レーザ、半導体レーザアレイもしく
は2次元スタックされた半導体レーザアレイ等を用いる
ことができる。
As the pumping semiconductor laser device, a broad area semiconductor laser, a semiconductor laser array, a two-dimensionally stacked semiconductor laser array, or the like can be used in addition to a general single-stripe semiconductor laser device.

【0026】さらに、集光光学系は、一般的なレンズを
用いた集光光学系のほかに光ファイバを用いた光学系で
もよい。
Further, the condensing optical system may be an optical system using an optical fiber in addition to the condensing optical system using a general lens.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかる半
導体レーザ端面励起固体レーザ装置は、出力ミラーとし
て、中心から外周方向に向かうにしたがって発振レーザ
光に対する反射率が次第に小さくなる反射率分布型ミラ
ーを用いたことにより、高次の横モード発生を抑圧して
ビーム品質の良い発振レーザ光を引き出せる発振モード
体積を実効的に大きくすることを可能にし、これによ
り、この発振モード体積と一致する励起用レーザ光のモ
ード体積を大きくとることを可能にして、励起用レーザ
光の入射面積を大きくして入射する励起用レーザ光の光
量を増大させ、もって、ビーム品質を良好に維持しつつ
高い出力パワーを得ることを可能にしたものである。
As described in detail above, in the semiconductor laser end-pumped solid-state laser device according to the present invention, as an output mirror, the reflectance distribution is such that the reflectance for the oscillated laser light gradually decreases from the center toward the outer circumference. It is possible to suppress the generation of higher-order transverse modes and effectively increase the oscillation mode volume that can extract the oscillation laser beam with good beam quality by using the type mirror. It is possible to increase the mode volume of the pumping laser light to increase the incident area of the pumping laser light and increase the amount of the pumping laser light to be incident, thereby maintaining good beam quality. This makes it possible to obtain high output power.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例にかかる半導体レーザ端面
励起固体レーザ装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser edge-pumped solid-state laser device according to an embodiment of the present invention.

【図2】出力ミラーの反射率分布曲線を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a reflectance distribution curve of an output mirror.

【図3】この発明の一実施例の変形例の構成を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a modified example of the embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施例の変形例の構成を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a modified example of the embodiment of the present invention.

【図5】従来例の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…固体レーザ媒体、2…励起用半導体レーザ装置、3
…集光光学系、4…選択反射膜、5…出力ミラー。
1 ... Solid-state laser medium, 2 ... Excitation semiconductor laser device, 3
... Condensing optical system, 4 ... Selective reflection film, 5 ... Output mirror.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励起用半導体レーザ装置から射出された
励起用のレーザ光を、レーザ共振器内に配置された固体
レーザ媒体に該固体レーザ媒体の共振レーザ光の入・出
射面である端面から入射し、該固体レーザ媒体を励起し
て出力レーザ光を得るようにした半導体レーザ端面励起
固体レーザ装置において、 前記レーザ共振器を構成するとともに発振レーザ光を透
過して出力レーザ光として外部に取り出す出力ミラーと
して、中心から外周方向に向かうにしたがって発振レー
ザ光に対する反射率が次第に小さくなる反射率分布型ミ
ラーを用いたことを特徴とした半導体レーザ端面励起固
体レーザ装置。
1. A pumping laser beam emitted from a pumping semiconductor laser device is supplied to a solid-state laser medium arranged in a laser resonator from an end face which is an entrance / exit face of the resonant laser beam of the solid-state laser medium. In a semiconductor laser end-face pumped solid-state laser device that is incident and excites the solid-state laser medium to obtain output laser light, the laser resonator is configured and the oscillation laser light is transmitted and taken out as output laser light to the outside. A semiconductor laser edge-pumped solid-state laser device characterized in that a reflectance distribution type mirror whose reflectance with respect to an oscillating laser light gradually decreases from the center toward the outer periphery is used as an output mirror.
【請求項2】 請求項1に記載の半導体レーザ端面励起
固体レーザ装置において、 前記出力ミラーは、反射率分布がガウス関数あるいはス
ーパーガウス関数で表されるガウシアンミラーであるこ
とを特徴とした半導体レーザ端面励起固体レーザ装置。
2. The semiconductor laser edge-pumped solid-state laser device according to claim 1, wherein the output mirror is a Gaussian mirror whose reflectance distribution is represented by a Gauss function or a super Gauss function. Edge-pumped solid-state laser device.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5404928A (en) * 1993-06-29 1995-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vacuum casting method
US5427170A (en) * 1993-07-09 1995-06-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vacuum casting apparatus and method
US5431212A (en) * 1993-07-20 1995-07-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of and apparatus for vacuum casting
US5454416A (en) * 1993-06-30 1995-10-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vacuum casting apparatus
US5462107A (en) * 1993-06-30 1995-10-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vacuum casting method
EP1507321A1 (en) * 2003-08-11 2005-02-16 Lumera Laser GmbH Solid state laser pumped by a laser diode with a convergent beam
CN108258570A (en) * 2018-03-15 2018-07-06 中国科学技术大学 A kind of crystal water-cooling structure device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5404928A (en) * 1993-06-29 1995-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vacuum casting method
US5454416A (en) * 1993-06-30 1995-10-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vacuum casting apparatus
US5462107A (en) * 1993-06-30 1995-10-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vacuum casting method
US5427170A (en) * 1993-07-09 1995-06-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vacuum casting apparatus and method
US5431212A (en) * 1993-07-20 1995-07-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of and apparatus for vacuum casting
EP1507321A1 (en) * 2003-08-11 2005-02-16 Lumera Laser GmbH Solid state laser pumped by a laser diode with a convergent beam
US7876802B2 (en) 2003-08-11 2011-01-25 Lumera Laser Gmbh High gain tapered laser gain module
CN108258570A (en) * 2018-03-15 2018-07-06 中国科学技术大学 A kind of crystal water-cooling structure device

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