JPH0567824A - 半導体励起固体レーザ - Google Patents
半導体励起固体レーザInfo
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- JPH0567824A JPH0567824A JP22666691A JP22666691A JPH0567824A JP H0567824 A JPH0567824 A JP H0567824A JP 22666691 A JP22666691 A JP 22666691A JP 22666691 A JP22666691 A JP 22666691A JP H0567824 A JPH0567824 A JP H0567824A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＬＤ近接型の半導体励起固体レーザにおい
て、偏光制御素子を挿入することなく、直線偏光のレー
ザ光を発振する半導体励起固体レーザを得ること。 【構成】 レーザ光軸上に当たる固体レーザ媒質３の励
起光入射の反対側の端面３３を、発振するレーザ光４の
光軸に対してブリュースター角をなすように構成したも
ので、レーザ光軸と端面の法線からなる平面に平行な偏
光が選択的に発振する。 【効果】 効率よく直線偏光が得られ、ブリュースター
角を保つための角度調整機構が不要となる装置の組立も
容易となる。
て、偏光制御素子を挿入することなく、直線偏光のレー
ザ光を発振する半導体励起固体レーザを得ること。 【構成】 レーザ光軸上に当たる固体レーザ媒質３の励
起光入射の反対側の端面３３を、発振するレーザ光４の
光軸に対してブリュースター角をなすように構成したも
ので、レーザ光軸と端面の法線からなる平面に平行な偏
光が選択的に発振する。 【効果】 効率よく直線偏光が得られ、ブリュースター
角を保つための角度調整機構が不要となる装置の組立も
容易となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体励起固体レー
ザに関し、とくに、半導体レーザを励起源とする固体レ
ーザの発振効率とビームモードの向上を目的としたＬＤ
近接型固体レーザの発振偏光モードの制御に関するもの
である。
ザに関し、とくに、半導体レーザを励起源とする固体レ
ーザの発振効率とビームモードの向上を目的としたＬＤ
近接型固体レーザの発振偏光モードの制御に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、たえとば、レーザ研究第１８
巻第８号（１９９０）Ｐ６２２−６２７に示された小さ
な断面のレーザ媒質にＬＤを近接配置する半導体励起固
体レーザを示しており、同図（Ａ）は平面構成図、同図
（Ｂ）は側面断面図である。
巻第８号（１９９０）Ｐ６２２−６２７に示された小さ
な断面のレーザ媒質にＬＤを近接配置する半導体励起固
体レーザを示しており、同図（Ａ）は平面構成図、同図
（Ｂ）は側面断面図である。
【０００３】同図において、１は励起光を発生する半導
体レーザ、２は励起光、３は固体レーザ媒質で、たとえ
ば、長さ５ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩形断面
のＮｄ：ＹＡＧ（Ｙ3-X ＮｄX ＡＩ5 Ｏ12）結晶、４は
固体レーザ媒質３から出力されるレーザ光、３２は固体
レーザ媒質３の励起光入射端面であり、励起光２に対し
ては無反射、レーザ光４に対しては全反射となるような
コーティングが形成されている。３３は固体レーザ媒質
３の端面であり、励起光２に対しては高反射、レーザ光
４に対しては無反射となるようなコーティングが形成さ
れている。５は部分反射ミラーである。
体レーザ、２は励起光、３は固体レーザ媒質で、たとえ
ば、長さ５ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩形断面
のＮｄ：ＹＡＧ（Ｙ3-X ＮｄX ＡＩ5 Ｏ12）結晶、４は
固体レーザ媒質３から出力されるレーザ光、３２は固体
レーザ媒質３の励起光入射端面であり、励起光２に対し
ては無反射、レーザ光４に対しては全反射となるような
コーティングが形成されている。３３は固体レーザ媒質
３の端面であり、励起光２に対しては高反射、レーザ光
４に対しては無反射となるようなコーティングが形成さ
れている。５は部分反射ミラーである。
【０００４】つぎに、上記構成の動作について説明す
る。励起光２は固体レーザ媒質３の励起光入射端面３２
から入射する。固体レーザ媒質３の上下面３１で内部反
射を繰り返し、固体レーザ媒質３内に閉じ込められたま
ま吸収され、有効にこれを励起する。半導体レーザ活性
層の垂直方向に広がる光を上下面３１で反射させること
により、固体レーザ媒質３内の光励起領域は垂直方向平
行方向ともに０．５ｍｍ程度となる。励起光入射端面３
２と部分反射ミラー５の間で安定形共振器が構成され、
たとえば、励起光入射端面３２では、平面、部分反射ミ
ラー５の曲率半径２５００ｍｍ、共振器長１０ｍｍの場
合、基本モード（ガウスモード）のビーム直径約０．３
５ｍｍのビームが発振する。
る。励起光２は固体レーザ媒質３の励起光入射端面３２
から入射する。固体レーザ媒質３の上下面３１で内部反
射を繰り返し、固体レーザ媒質３内に閉じ込められたま
ま吸収され、有効にこれを励起する。半導体レーザ活性
層の垂直方向に広がる光を上下面３１で反射させること
により、固体レーザ媒質３内の光励起領域は垂直方向平
行方向ともに０．５ｍｍ程度となる。励起光入射端面３
２と部分反射ミラー５の間で安定形共振器が構成され、
たとえば、励起光入射端面３２では、平面、部分反射ミ
ラー５の曲率半径２５００ｍｍ、共振器長１０ｍｍの場
合、基本モード（ガウスモード）のビーム直径約０．３
５ｍｍのビームが発振する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体励起光固
体レーザは以上のように構成されているので、発振ビー
ムの偏光が一定に定まらず、たとえば、共振器内に波長
変換素子を挿入して第２高調波を発生させる場合に偏光
制御素子を入れる必要があるなどの不都合があった。
体レーザは以上のように構成されているので、発振ビー
ムの偏光が一定に定まらず、たとえば、共振器内に波長
変換素子を挿入して第２高調波を発生させる場合に偏光
制御素子を入れる必要があるなどの不都合があった。
【０００６】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、固体レーザ媒質の形状によって発振ビー
ムの偏光制御をおこなう半導体励起レーザを提供するこ
とを目的とする。
されたもので、固体レーザ媒質の形状によって発振ビー
ムの偏光制御をおこなう半導体励起レーザを提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明では、励起光を発生する半導体レー
ザと、断面が励起光の広がりに対して十分に小さい固体
レーザ媒質と、この固体レーザ媒質からレーザ光を出射
させるためのレーザ共振器構造とから構成される半導体
励起固体レーザにおいて、上記固体レーザ媒質のレーザ
光軸上に当たる端面が、発振するレーザ光軸に対してブ
リュースター角をなすように形成されていることを特徴
としている。
め、請求項１の発明では、励起光を発生する半導体レー
ザと、断面が励起光の広がりに対して十分に小さい固体
レーザ媒質と、この固体レーザ媒質からレーザ光を出射
させるためのレーザ共振器構造とから構成される半導体
励起固体レーザにおいて、上記固体レーザ媒質のレーザ
光軸上に当たる端面が、発振するレーザ光軸に対してブ
リュースター角をなすように形成されていることを特徴
としている。
【０００８】請求項２の発明では、請求項１の半導体励
起固体レーザにおけるレーザ光軸と励起光軸がほぼ同軸
となるような構成としている。
起固体レーザにおけるレーザ光軸と励起光軸がほぼ同軸
となるような構成としている。
【０００９】請求項３の発明では、請求項２の半導体励
起固体レーザにおける固体レーザ媒質の励起光入射端面
がレーザ光に対し垂直をなし、かつ全反射コーティング
をほどこしており、さらに、レーザ光がレーザ媒質内で
直進するような構成としている。
起固体レーザにおける固体レーザ媒質の励起光入射端面
がレーザ光に対し垂直をなし、かつ全反射コーティング
をほどこしており、さらに、レーザ光がレーザ媒質内で
直進するような構成としている。
【００１０】請求項４の発明では、請求項２の半導体励
起固体レーザにおける固体レーザ媒質の励起光入射端面
が、レーザ光に対し垂直をなし、かつ全反射コーティン
グを施しており、さらに、レーザ光がレーザ媒質内で固
体レーザ媒質側面での全反射を利用してジグザグに進行
するような構成としている。
起固体レーザにおける固体レーザ媒質の励起光入射端面
が、レーザ光に対し垂直をなし、かつ全反射コーティン
グを施しており、さらに、レーザ光がレーザ媒質内で固
体レーザ媒質側面での全反射を利用してジグザグに進行
するような構成としている。
【００１１】請求項５の発明では、請求項４の半導体励
起固体レーザにおける固体レーザ媒質の励起光入射端面
が励起光の波長において励起光軸に対しブリュースター
角をなすような構成としている。
起固体レーザにおける固体レーザ媒質の励起光入射端面
が励起光の波長において励起光軸に対しブリュースター
角をなすような構成としている。
【００１２】請求項６の発明では、請求項１記載の半導
体励起固体レーザにおけるレーザ光軸と励起光軸がほぼ
垂直となるような構成としている。
体励起固体レーザにおけるレーザ光軸と励起光軸がほぼ
垂直となるような構成としている。
【００１３】請求項７の発明では、請求項１記載の半導
体励起固体レーザにおける共振器内に高調波発生素子を
具備した構成としている。
体励起固体レーザにおける共振器内に高調波発生素子を
具備した構成としている。
【００１４】請求項８の発明では、請求項７の半導体励
起固体レーザにおける高調波発生素子の端面がレーザ光
軸に対しブリュースター角をなすような構成としてい
る。
起固体レーザにおける高調波発生素子の端面がレーザ光
軸に対しブリュースター角をなすような構成としてい
る。
【００１５】請求項９の発明では、請求項７の半導体励
起固体レーザにおける高調波発生素子がレーザ光に対し
１／２波長板となるように高調波発生素子の長さ、温度
を調整したものである。
起固体レーザにおける高調波発生素子がレーザ光に対し
１／２波長板となるように高調波発生素子の長さ、温度
を調整したものである。
【００１６】
【作用】この請求項１〜９の発明に共通していえること
は、固体レーザ媒質端面がブリュースター角をなしてい
るため、発振しうるビームのうち、レーザ光軸と端面の
法線からなる平面に平行な方向の偏光成分の端面透過率
が最大となり、この方向の偏光が選択的に発振する。な
お、請求項２〜９の発明は上記作用に加え、以下の実施
例で示す付随的な作用を奏する。
は、固体レーザ媒質端面がブリュースター角をなしてい
るため、発振しうるビームのうち、レーザ光軸と端面の
法線からなる平面に平行な方向の偏光成分の端面透過率
が最大となり、この方向の偏光が選択的に発振する。な
お、請求項２〜９の発明は上記作用に加え、以下の実施
例で示す付随的な作用を奏する。
【００１７】
【実施例】実施例１ 以下、この発明の一実施例を図にもとづいて説明する。
図１はこの発明の一実施例による半導体励起固体レーザ
を示し、同図（Ａ）は平面構成図、同図（Ｂ）は側面断
面図である。
図１はこの発明の一実施例による半導体励起固体レーザ
を示し、同図（Ａ）は平面構成図、同図（Ｂ）は側面断
面図である。
【００１８】これらの図において、１は励起光を発生す
る半導体レーザ、２は励起光、３は固体レーザ媒質で、
たとえば、長さ５ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩
形断面のＮｄ：ＹＡＧ（Ｙ3-X ＮｄX ＡＩ5Ｏ12）結
晶、３２は固体レーザ媒質３の励起光入射端面であっ
て、励起光２に対しては無反射、レーザ光４に対しては
全反射となるようなコーティングが形成されている。４
は固体レーザ媒質３から出力されるレーザ光、５は部分
反射ミラー、６は筺体である。
る半導体レーザ、２は励起光、３は固体レーザ媒質で、
たとえば、長さ５ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩
形断面のＮｄ：ＹＡＧ（Ｙ3-X ＮｄX ＡＩ5Ｏ12）結
晶、３２は固体レーザ媒質３の励起光入射端面であっ
て、励起光２に対しては無反射、レーザ光４に対しては
全反射となるようなコーティングが形成されている。４
は固体レーザ媒質３から出力されるレーザ光、５は部分
反射ミラー、６は筺体である。
【００１９】３３は固体レーザ媒質３の励起光入射の反
対側の端面で、レーザ光４に対し、幅方向にブリュース
ター角をなすように切断、研磨されており、コーティン
グはされていない。Ｎｄ：ＹＡＧの場合、屈折率は約
１．８３であり、これより、端面３３の法線とレーザ媒
質内のレーザ光４の光軸とのなす角は、 θ＝ｔａｎ-1（１／１．８3 ）＝２８．７（degree) となる。
対側の端面で、レーザ光４に対し、幅方向にブリュース
ター角をなすように切断、研磨されており、コーティン
グはされていない。Ｎｄ：ＹＡＧの場合、屈折率は約
１．８３であり、これより、端面３３の法線とレーザ媒
質内のレーザ光４の光軸とのなす角は、 θ＝ｔａｎ-1（１／１．８3 ）＝２８．７（degree) となる。
【００２０】つぎに、上記構成の動作について説明す
る。励起光２は固体レーザ媒質３の励起光入射端面３２
から入射する。固体レーザ媒質３の上下面３１で内部反
射を繰り返し、固体レーザ媒質３内に閉じ込められたま
ま吸収され、有効にこれを励起する。レーザ光４は固体
レーザ媒質３内では励起光入射端面３２に対して垂直に
直進するが、レーザ媒質端面３３で屈折し、空気中では
固体レーザ媒質３内のレーザ光４の光軸に対し、３２．
６°の角度をなす直線状となる。励起光入射端面３２と
部分反射ミラー５の間で安定形共振器が構成される。
る。励起光２は固体レーザ媒質３の励起光入射端面３２
から入射する。固体レーザ媒質３の上下面３１で内部反
射を繰り返し、固体レーザ媒質３内に閉じ込められたま
ま吸収され、有効にこれを励起する。レーザ光４は固体
レーザ媒質３内では励起光入射端面３２に対して垂直に
直進するが、レーザ媒質端面３３で屈折し、空気中では
固体レーザ媒質３内のレーザ光４の光軸に対し、３２．
６°の角度をなす直線状となる。励起光入射端面３２と
部分反射ミラー５の間で安定形共振器が構成される。
【００２１】レーザ光４は固体レーザ媒質３の幅方向の
偏光成分が端面３３のブリュースター角のために全透過
となり、端面での損失がなく、効率よく発振する。一
方、厚み方向の偏光成分は２０％以上の反射率をもつた
め、発振が抑制される。この結果、他の光学部品を挿入
することなく発振するレーザ光４を固体レーザ媒質３の
幅方向の直線偏光とすることができる。この際、レーザ
光４は励起光入射端面３２に必ず、垂直になるため、ブ
リュースター角を保つための角度調整機構は不要であ
る。
偏光成分が端面３３のブリュースター角のために全透過
となり、端面での損失がなく、効率よく発振する。一
方、厚み方向の偏光成分は２０％以上の反射率をもつた
め、発振が抑制される。この結果、他の光学部品を挿入
することなく発振するレーザ光４を固体レーザ媒質３の
幅方向の直線偏光とすることができる。この際、レーザ
光４は励起光入射端面３２に必ず、垂直になるため、ブ
リュースター角を保つための角度調整機構は不要であ
る。
【００２２】実施例２ 図２はこの発明の第２の実施例を示す平面構成図であ
る。同図において、固体レーザ媒質側面３４の全反射を
利用してレーザ光をジグザグに進行させる例を示す。こ
の構成では、全反射の角度を選ぶことにより、図に示す
ように、レーザ光４の光軸を空気中で固体レーザ媒質３
の側面と平行になるように設定することができる。ま
た、ジグザグ光路をとるため、実質的な光路長が長くな
り、固体レーザ媒質３の長さを短く設定することができ
る利点がある。
る。同図において、固体レーザ媒質側面３４の全反射を
利用してレーザ光をジグザグに進行させる例を示す。こ
の構成では、全反射の角度を選ぶことにより、図に示す
ように、レーザ光４の光軸を空気中で固体レーザ媒質３
の側面と平行になるように設定することができる。ま
た、ジグザグ光路をとるため、実質的な光路長が長くな
り、固体レーザ媒質３の長さを短く設定することができ
る利点がある。
【００２３】実施例３ 図３はこの発明の第３の実施例を示す平面構成図であ
る。同図において、固体レーザ媒質３の励起光入射端面
３２を励起光の光軸に対しブリュースター角をなし、反
対側の端面３３をレーザ光４の光軸に対し、ブリュース
ター角をなすような形状にした例を示す。この構成で
は、励起光２の励起光入射端面からの反射光が半導体レ
ーザ１の動作に影響を及ぼすことが避けられ、より安定
な動作のレーザを得ることができる。
る。同図において、固体レーザ媒質３の励起光入射端面
３２を励起光の光軸に対しブリュースター角をなし、反
対側の端面３３をレーザ光４の光軸に対し、ブリュース
ター角をなすような形状にした例を示す。この構成で
は、励起光２の励起光入射端面からの反射光が半導体レ
ーザ１の動作に影響を及ぼすことが避けられ、より安定
な動作のレーザを得ることができる。
【００２４】実施例４ 図４はこの発明の第４の実施例を示す平面構成図であ
る。同図には、共振器ミラーの反射面を固体レーザ媒質
３の反対側とし、共振器ミラーの固体レーザ媒質３側の
端面５１を斜めに切断してレーザ光４の光軸が全体とし
てほぼ直線上に沿うように配置した例を示す。共振器ミ
ラーのもう一方の端面５２は部分反射のコーティングが
形成され、固体レーザ媒質３の励起光入射端面３２とと
もに共振器を構成している。このような構成を採用する
ことにより、共振器ミラーと固体レーザ媒質の励起光入
射側端面が平行となり、発振器の組立が容易になる。
る。同図には、共振器ミラーの反射面を固体レーザ媒質
３の反対側とし、共振器ミラーの固体レーザ媒質３側の
端面５１を斜めに切断してレーザ光４の光軸が全体とし
てほぼ直線上に沿うように配置した例を示す。共振器ミ
ラーのもう一方の端面５２は部分反射のコーティングが
形成され、固体レーザ媒質３の励起光入射端面３２とと
もに共振器を構成している。このような構成を採用する
ことにより、共振器ミラーと固体レーザ媒質の励起光入
射側端面が平行となり、発振器の組立が容易になる。
【００２５】実施例５ 図５はこの発明の第５の実施例を示し、同図（Ａ）は平
面構成図、同図（Ｂ）は結晶軸方向の説明図である。こ
の実施例のものは、２つの固体レーザ媒質を配置してレ
ーザ光４が直線上に沿うように構成したものである。付
加した固体レーザ媒質７の一方の端面７１はレーザ光４
に対しブリュースター角をなし、他方の端面７２はレー
ザ光４に対し垂直であり、無反射コーティングがなされ
ている。このような構成を採用することにより、共振器
ミラーと固体レーザ媒質の励起光入射側端面が平行とな
り、発振器の組立が容易になる。
面構成図、同図（Ｂ）は結晶軸方向の説明図である。こ
の実施例のものは、２つの固体レーザ媒質を配置してレ
ーザ光４が直線上に沿うように構成したものである。付
加した固体レーザ媒質７の一方の端面７１はレーザ光４
に対しブリュースター角をなし、他方の端面７２はレー
ザ光４に対し垂直であり、無反射コーティングがなされ
ている。このような構成を採用することにより、共振器
ミラーと固体レーザ媒質の励起光入射側端面が平行とな
り、発振器の組立が容易になる。
【００２６】実施例６ 図６はこの発明の第６の実施例を示す平面構成図であ
る。同図（Ａ）は共振器内に高調波発生素子８を導入
し、効率のよい第２の高調波発生をおこなう半導体励起
固体レーザの例である。高調波発生素子８の両端面はレ
ーザ光４に対し、無反射のコーティングが形成されてい
る。たとえば、固体レーザ媒質３として、Ｎｄ：ＹＡＧ
を用い、高調波発生素子８としてタイプIIの位相整合を
とるＫＴＰ（KTiOP04)を用いると、共振器内のレーザ光
の偏光方向がＫＴＰのｃ軸に対して４５°の場合に第２
高調波の発生効率が最大になることが知られている。し
たがって、図６（Ｂ）に示すように、ＫＴＰのｃ軸を固
体レーザ媒質の側面に対し、４５°をなすように配置す
れば非常に簡単な構成で効率のよい第２高調波を発生す
る半導体励起固体レーザを得ることができる。
る。同図（Ａ）は共振器内に高調波発生素子８を導入
し、効率のよい第２の高調波発生をおこなう半導体励起
固体レーザの例である。高調波発生素子８の両端面はレ
ーザ光４に対し、無反射のコーティングが形成されてい
る。たとえば、固体レーザ媒質３として、Ｎｄ：ＹＡＧ
を用い、高調波発生素子８としてタイプIIの位相整合を
とるＫＴＰ（KTiOP04)を用いると、共振器内のレーザ光
の偏光方向がＫＴＰのｃ軸に対して４５°の場合に第２
高調波の発生効率が最大になることが知られている。し
たがって、図６（Ｂ）に示すように、ＫＴＰのｃ軸を固
体レーザ媒質の側面に対し、４５°をなすように配置す
れば非常に簡単な構成で効率のよい第２高調波を発生す
る半導体励起固体レーザを得ることができる。
【００２７】実施例７ 図７はこの発明の第７の実施例を示す平面構成図であ
り、実施例６の高調波発生素子８に温度調節器９を付加
した例である。タイプIIの第２高調波発生をおこなうと
き、高調波発生素子８内でレーザ光４の偏光が回転し、
楕円偏光となって共振器内での損失が増大するという不
都合がある。
り、実施例６の高調波発生素子８に温度調節器９を付加
した例である。タイプIIの第２高調波発生をおこなうと
き、高調波発生素子８内でレーザ光４の偏光が回転し、
楕円偏光となって共振器内での損失が増大するという不
都合がある。
【００２８】この実施例では、この不都合を解消するた
めのもので、高調波発生素子８の温度を調整することに
より、結晶内のｃ軸に水平な偏光に対する光路長さとｃ
軸に垂直な偏光に対する光路長の差をレーザ光基本波の
波長の（ｎ＋１／２）倍としている。すなわち、高調波
発生素子がレーザ光基本波に対して１／２波長波となっ
ている。この構成により、レーザ光基本波は高調波発生
素子を往復した際に、元の偏光を保存するので、ブリュ
ースター角での損失をこうむることなく、効率のよい第
２高調波発生をおこなうことができる。
めのもので、高調波発生素子８の温度を調整することに
より、結晶内のｃ軸に水平な偏光に対する光路長さとｃ
軸に垂直な偏光に対する光路長の差をレーザ光基本波の
波長の（ｎ＋１／２）倍としている。すなわち、高調波
発生素子がレーザ光基本波に対して１／２波長波となっ
ている。この構成により、レーザ光基本波は高調波発生
素子を往復した際に、元の偏光を保存するので、ブリュ
ースター角での損失をこうむることなく、効率のよい第
２高調波発生をおこなうことができる。
【００２９】実施例８ 図８は、この発明の第８の実施例を示す側面断面図であ
る。同図に示す実施例８では、実施例５で示した高調波
発生素子８の端面８１がレーザ光４に対し、ブリュース
ター角をなすように構成した実施例である。このような
構成を採用することにより、共振器ミラーと固体レーザ
媒質の励起光入射側端面が平行となり、発振器の組立が
容易になる。また、端面８１の無反射コーテンィグは省
略することができる。
る。同図に示す実施例８では、実施例５で示した高調波
発生素子８の端面８１がレーザ光４に対し、ブリュース
ター角をなすように構成した実施例である。このような
構成を採用することにより、共振器ミラーと固体レーザ
媒質の励起光入射側端面が平行となり、発振器の組立が
容易になる。また、端面８１の無反射コーテンィグは省
略することができる。
【００３０】実施例９ 図９はこの発明の第９の実施例を示す平面構成図であ
る。上記実施例では、幅方向にブリュースター角となる
ように固体レーザ媒質端面を形成したが、図９に示す実
施例９のように、厚み方向にブリュースター角となるよ
うにしてもよい。
る。上記実施例では、幅方向にブリュースター角となる
ように固体レーザ媒質端面を形成したが、図９に示す実
施例９のように、厚み方向にブリュースター角となるよ
うにしてもよい。
【００３１】実施例１０ 以上の実施例では、半導体レーザ１の励起光２とレーザ
光４の光軸が一致している、いわゆる端面励起型につい
て示したが、図１０で示すように、励起光２とレーザ光
４の光軸が直交している側面励起型にも適用することが
でき、同様の効果を奏する。この実施例１０では、固体
レーザ媒質３の側面３４に励起光２に対する無反射コー
ティングが形成されている。
光４の光軸が一致している、いわゆる端面励起型につい
て示したが、図１０で示すように、励起光２とレーザ光
４の光軸が直交している側面励起型にも適用することが
でき、同様の効果を奏する。この実施例１０では、固体
レーザ媒質３の側面３４に励起光２に対する無反射コー
ティングが形成されている。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、レーザ媒質端面をレーザ光軸に対しブリュースター
角をなすように構成したので、他の偏光制御素子を加え
ることなく、直線偏光の発振ビームを効率よく得ること
ができる効果がある。また，部品点数が少なくなり、ブ
リュースター角を保つための角度調整機構が不要である
ため、装置の組立も容易となるという効果がある。
ば、レーザ媒質端面をレーザ光軸に対しブリュースター
角をなすように構成したので、他の偏光制御素子を加え
ることなく、直線偏光の発振ビームを効率よく得ること
ができる効果がある。また，部品点数が少なくなり、ブ
リュースター角を保つための角度調整機構が不要である
ため、装置の組立も容易となるという効果がある。
【図１】この発明の第１の実施例による半導体励起固体
レーザを示す平面構成図および側面断面図である。
レーザを示す平面構成図および側面断面図である。
【図２】この発明の第２の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図３】この発明の第３の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図４】この発明の第４の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図５】この発明の第５の実施例を示す平面構成図およ
び結晶軸方向の説明図である。
び結晶軸方向の説明図である。
【図６】この発明の第６の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図７】この発明の第７の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図８】この発明の第８の実施例を示す側面断面図であ
る。
る。
【図９】この発明の第９の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図１０】この発明の第１０の実施例を示す平面構成図
である。
である。
【図１１】従来の半導体固体レーザを示す平面図および
側面断面図である。
側面断面図である。
１ 半導体レーザ ２ 励起光 ３ 固体レーザ媒質 ３２ 励起光入射端面 ３３ 励起光入射の反対側の端面 ４ レーザ光 ５ 部分反射ミラー ６ 筺体
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年１１月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】図１１は、たとえば、レーザ研究第１８
巻第８号（１９９０）Ｐ６２２−６２７に示された小さ
な断面のレーザ媒質にＬＤを近接配置する半導体励起固
体レーザを示しており、同図（Ａ）は平面構成図、同図
（Ｂ）は側面断面図である。
巻第８号（１９９０）Ｐ６２２−６２７に示された小さ
な断面のレーザ媒質にＬＤを近接配置する半導体励起固
体レーザを示しており、同図（Ａ）は平面構成図、同図
（Ｂ）は側面断面図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】つぎに、上記構成の動作について説明す
る。励起光２は固体レーザ媒質３の励起光入射端面３２
から入射する。固体レーザ媒質３の上下面３１で内部反
射を繰り返し、固体レーザ媒質３内に閉じ込められたま
ま吸収され、有効にこれを励起する。半導体レーザ活性
層の垂直方向に広がる光を上下面３１で反射させること
により、固体レーザ媒質３内の光励起領域は垂直方向平
行方向ともに０．５ｍｍ程度となる。励起光入射端面３
２と部分反射ミラー５の間で安定形共振器が構成され、
たとえば、励起光入射端面３２では、平面、部分反射ミ
ラー５の曲率半径１０００ｍｍ、共振器長１０ｍｍの場
合、基本モード（ガウスモード）のビーム直径約０．３
５ｍｍのビームが発振する。
る。励起光２は固体レーザ媒質３の励起光入射端面３２
から入射する。固体レーザ媒質３の上下面３１で内部反
射を繰り返し、固体レーザ媒質３内に閉じ込められたま
ま吸収され、有効にこれを励起する。半導体レーザ活性
層の垂直方向に広がる光を上下面３１で反射させること
により、固体レーザ媒質３内の光励起領域は垂直方向平
行方向ともに０．５ｍｍ程度となる。励起光入射端面３
２と部分反射ミラー５の間で安定形共振器が構成され、
たとえば、励起光入射端面３２では、平面、部分反射ミ
ラー５の曲率半径１０００ｍｍ、共振器長１０ｍｍの場
合、基本モード（ガウスモード）のビーム直径約０．３
５ｍｍのビームが発振する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】実施例５ 図５はこの発明の第５の実施例を示す平面構成図であ
る。この実施例のものは、２つの固体レーザ媒質を配置
してレーザ光４が直線上に沿うように構成したものであ
る。付加した固体レーザ媒質７の一方の端面７１はレー
ザ光４に対しブリュースター角をなし、他方の端面７２
はレーザ光４に対し垂直であり、無反射コーティングが
なされている。このような構成を採用することにより、
共振器ミラーと固体レーザ媒質の励起光入射側端面が平
行となり、発振器の組立が容易になる。
る。この実施例のものは、２つの固体レーザ媒質を配置
してレーザ光４が直線上に沿うように構成したものであ
る。付加した固体レーザ媒質７の一方の端面７１はレー
ザ光４に対しブリュースター角をなし、他方の端面７２
はレーザ光４に対し垂直であり、無反射コーティングが
なされている。このような構成を採用することにより、
共振器ミラーと固体レーザ媒質の励起光入射側端面が平
行となり、発振器の組立が容易になる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】実施例６ 図６はこの発明の第６の実施例を示し、同図（Ａ）は平
面構成図、同図（Ｂ）は結晶軸方向の説明図である。同
図（Ａ）は共振器内に高調波発生素子８を導入し、効率
のよい第２の高調波発生をおこなう半導体励起固体レー
ザの例である。高調波発生素子８の両端面はレーザ光４
に対し、無反射のコーティングが形成されている。たと
えば、固体レーザ媒質３として、Ｎｄ：ＹＡＧを用い、
高調波発生素子８としてタイプIIの位相整合をとるＫＴ
Ｐ（KTiOP04)を用いると、共振器内のレーザ光の偏光方
向がＫＴＰのｃ軸に対して４５°の場合に第２高調波の
発生効率が最大になることが知られている。したがっ
て、図６（Ｂ）に示すように、ＫＴＰのｃ軸を固体レー
ザ媒質の側面に対し、４５°をなすように配置すれば非
常に簡単な構成で効率のよい第２高調波を発生する半導
体励起固体レーザを得ることができる。
面構成図、同図（Ｂ）は結晶軸方向の説明図である。同
図（Ａ）は共振器内に高調波発生素子８を導入し、効率
のよい第２の高調波発生をおこなう半導体励起固体レー
ザの例である。高調波発生素子８の両端面はレーザ光４
に対し、無反射のコーティングが形成されている。たと
えば、固体レーザ媒質３として、Ｎｄ：ＹＡＧを用い、
高調波発生素子８としてタイプIIの位相整合をとるＫＴ
Ｐ（KTiOP04)を用いると、共振器内のレーザ光の偏光方
向がＫＴＰのｃ軸に対して４５°の場合に第２高調波の
発生効率が最大になることが知られている。したがっ
て、図６（Ｂ）に示すように、ＫＴＰのｃ軸を固体レー
ザ媒質の側面に対し、４５°をなすように配置すれば非
常に簡単な構成で効率のよい第２高調波を発生する半導
体励起固体レーザを得ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例による半導体励起固体
レーザを示す平面構成図および側面断面図である。
レーザを示す平面構成図および側面断面図である。
【図２】この発明の第２の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図３】この発明の第３の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図４】この発明の第４の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図５】この発明の第５の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図６】この発明の第６の実施例を示す平面構成図およ
び結晶軸方向の説明図である。
び結晶軸方向の説明図である。
【図７】この発明の第７の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図８】この発明の第８の実施例を示す側面断面図であ
る。
る。
【図９】この発明の第９の実施例を示す平面構成図であ
る。
る。
【図１０】この発明の第１０の実施例を示す平面構成図
である。
である。
【図１１】従来の半導体固体レーザを示す平面図および
側面断面図である。
側面断面図である。
【符号の説明】 １ 半導体レーザ ２ 励起光 ３ 固体レーザ媒質 ３２ 励起光入射端面 ３３ 励起光入射の反対側の端面 ４ レーザ光 ５ 部分反射ミラー ６ 筐体
Claims (9)
- 【請求項１】 励起光を発生する半導体レーザと、断面
が励起光の広がりに対して十分に小さい固体レーザ媒質
と、この固体レーザ媒質からレーザ光を出射させるため
のレーザ共振器構造とから構成される半導体励起固体レ
ーザにおいて、上記固体レーザ媒質のレーザ光軸上に当
たる端面が、発振するレーザ光軸に対してブリュースタ
ー角をなすように形成されていることを特徴とする半導
体励起固体レーザ。 - 【請求項２】 レーザ光軸と励起光軸がほぼ同軸となる
請求項１記載の半導体励起固体レーザ。 - 【請求項３】 固体レーザ媒質の励起光入射端面が、レ
ーザ光に対し垂直になし、かつ全反射コーティングがほ
どこされて、レーザ光が固体レーザ媒質内で直進する請
求項２記載の半導体励起固体レーザ。 - 【請求項４】 固体レーザ媒質の励起光入射端面が、レ
ーザ光に対し垂直をなし、かつ全反射コーティングをほ
どこされて、レーザ光が固体レーザ媒質内で固体レーザ
媒質側面での全反射を利用してジグザグに進行する請求
項２記載の半導体励起固体レーザ。 - 【請求項５】 固体レーザ媒質の励起光入射端面が、励
起光の波長において励起光軸に対しブリュースター角を
なす請求項４記載の半導体励起固体レーザ。 - 【請求項６】 レーザ光軸と励起光軸がほぼ垂直となる
請求項１記載の半導体励起固体レーザ。 - 【請求項７】 共振器内に高調波発生素子を備えた請求
項１記載の半導体励起固体レーザ。 - 【請求項８】 高調波発生素子の端面がレーザ光軸に対
しブリュースター角をなす請求項７記載の半導体励起固
体レーザ。 - 【請求項９】 高調波発生素子がレーザ光に対し１／２
波長板となるように高調波発生素子の長さ、温度を調整
した請求項７記載の半導体励起固体レーザ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22666691A JPH0567824A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 半導体励起固体レーザ |
| DE4229545A DE4229545A1 (de) | 1991-09-06 | 1992-09-04 | Diodengepumpter festkoerperlaser |
| GB9218740A GB2259603B (en) | 1991-09-06 | 1992-09-04 | Diode pumped solid-state laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22666691A JPH0567824A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 半導体励起固体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0567824A true JPH0567824A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16848758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22666691A Pending JPH0567824A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 半導体励起固体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0567824A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007508686A (ja) * | 2003-10-09 | 2007-04-05 | オキシウス ソシエテ・アノニム | 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 |
| WO2011074215A1 (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | パナソニック株式会社 | 波長変換レーザ光源、光学素子及び画像表示装置 |
| WO2013140432A1 (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
| JP2017501583A (ja) * | 2013-12-27 | 2017-01-12 | アカデミー オブ オプト−エレクトロニクス，チャイニーズ アカデミー オブ サイエンシズ | 多次元レーザダイオード積層体のサイドポンプに基づく大開口レーザ増幅器 |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP22666691A patent/JPH0567824A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007508686A (ja) * | 2003-10-09 | 2007-04-05 | オキシウス ソシエテ・アノニム | 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 |
| WO2011074215A1 (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | パナソニック株式会社 | 波長変換レーザ光源、光学素子及び画像表示装置 |
| US8743917B2 (en) | 2009-12-14 | 2014-06-03 | Panasonic Corporation | Wavelength conversion light source, optical element and image display device |
| WO2013140432A1 (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
| JPWO2013140432A1 (ja) * | 2012-03-19 | 2015-08-03 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
| US9214784B2 (en) | 2012-03-19 | 2015-12-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser device |
| JP2017501583A (ja) * | 2013-12-27 | 2017-01-12 | アカデミー オブ オプト−エレクトロニクス，チャイニーズ アカデミー オブ サイエンシズ | 多次元レーザダイオード積層体のサイドポンプに基づく大開口レーザ増幅器 |
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