JPH0590687A - 光源装置及びそれを用いた光ピツクアツプ - Google Patents
光源装置及びそれを用いた光ピツクアツプInfo
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- JPH0590687A JPH0590687A JP3321141A JP32114191A JPH0590687A JP H0590687 A JPH0590687 A JP H0590687A JP 3321141 A JP3321141 A JP 3321141A JP 32114191 A JP32114191 A JP 32114191A JP H0590687 A JPH0590687 A JP H0590687A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非線形光学媒質内において基本波のパワー密
度をさらに高め、短波長光をより効率良く出射させるこ
とができる。 【構成】 励起光が入射するレーザ媒質５の端面Ｅと短
波長光が出射する非線形光学媒質６の端面Ｈとの間が基
本波に対する共振器８として機能するようになってお
り、共振器８内には、非線形光学媒質６内で基本波のビ
ーム径が絞り込まれるように、基本波のビームを制御す
るレンズ７がさらに設けられている。
度をさらに高め、短波長光をより効率良く出射させるこ
とができる。 【構成】 励起光が入射するレーザ媒質５の端面Ｅと短
波長光が出射する非線形光学媒質６の端面Ｈとの間が基
本波に対する共振器８として機能するようになってお
り、共振器８内には、非線形光学媒質６内で基本波のビ
ーム径が絞り込まれるように、基本波のビームを制御す
るレンズ７がさらに設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ビームを出射する光
源装置及びそれを用いた光ピックアップに関する。
源装置及びそれを用いた光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば文献「レーザー学会研究会
報告 ＲＴＭ−９０−３８ １９９０年１１月６日 第
１３頁乃至第１８頁」には、光源装置として、図５に示
すような小型ＹＡＧグリーンレーザが開示されている。
この小型ＹＡＧグリーンレーザは、８０９ｎｍの波長の
光ビームを出射する半導体レーザ７０と、半導体レーザ
７０から出射された光ビーム（以下、ＬＤ光と称す）を
集光するレンズ７２と、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質７３
と、第二高調波変換用の非線形光学媒質であるＫＴＰ結
晶７４とを有しており、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質７３の
とつ状端面ＡとＫＴＰ結晶７４の端面Ｄとの間がＮｄ：
ＹＡＧレーザ共振器７７として機能するようになってい
る。
報告 ＲＴＭ−９０−３８ １９９０年１１月６日 第
１３頁乃至第１８頁」には、光源装置として、図５に示
すような小型ＹＡＧグリーンレーザが開示されている。
この小型ＹＡＧグリーンレーザは、８０９ｎｍの波長の
光ビームを出射する半導体レーザ７０と、半導体レーザ
７０から出射された光ビーム（以下、ＬＤ光と称す）を
集光するレンズ７２と、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質７３
と、第二高調波変換用の非線形光学媒質であるＫＴＰ結
晶７４とを有しており、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質７３の
とつ状端面ＡとＫＴＰ結晶７４の端面Ｄとの間がＮｄ：
ＹＡＧレーザ共振器７７として機能するようになってい
る。
【０００３】このような光源装置では、半導体レーザ７
０からのＬＤ光をレンズ７２で集光させてＮｄ：ＹＡＧ
レーザ媒質７３のとつ状端面Ａに入射させ、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ媒質において所定波長の基本波ＦＤを発生させ
るようにしている。ところで、この従来技術では、基本
波ＦＤのビームウェスト，すなわちビーム径が最小とな
る位置にＫＴＰ結晶７４を配置し、これにより、ＫＴＰ
結晶７４内での基本波ＦＤのパワー密度を高め、この基
本波ＦＤに基づきＫＴＰ結晶７４において第二高調波Ｓ
Ｈを効率良く発生させることを意図している。すなわ
ち、一般に第二高調波ＳＨへの変換効率は、ＫＴＰ結晶
７４に入射する基本波ＦＤのパワー密度に比例するの
で、基本波ＦＤのビームウェストが最小となる位置にＫ
ＴＰ結晶７４を置くことにより、第二高調波ＳＨの変換
効率を高めることが期待できる。
０からのＬＤ光をレンズ７２で集光させてＮｄ：ＹＡＧ
レーザ媒質７３のとつ状端面Ａに入射させ、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ媒質において所定波長の基本波ＦＤを発生させ
るようにしている。ところで、この従来技術では、基本
波ＦＤのビームウェスト，すなわちビーム径が最小とな
る位置にＫＴＰ結晶７４を配置し、これにより、ＫＴＰ
結晶７４内での基本波ＦＤのパワー密度を高め、この基
本波ＦＤに基づきＫＴＰ結晶７４において第二高調波Ｓ
Ｈを効率良く発生させることを意図している。すなわ
ち、一般に第二高調波ＳＨへの変換効率は、ＫＴＰ結晶
７４に入射する基本波ＦＤのパワー密度に比例するの
で、基本波ＦＤのビームウェストが最小となる位置にＫ
ＴＰ結晶７４を置くことにより、第二高調波ＳＨの変換
効率を高めることが期待できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光源装置では、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質７３で
発生した基本波の一部分しか共振器７７の共振モードに
ならないという問題があった。図６はこの様子を説明す
るための図であり、図６において一部の基本波ＦＤ1は
共振モードとなっているが、他の基本波ＦＤ2は共振モ
ードとはならない。このため、ＫＴＰ結晶７４内におい
て、基本波のパワー密度をさらに高めることは難かし
く、第二高調波の変換効率を著しく高めるには限界があ
った。
た従来の光源装置では、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質７３で
発生した基本波の一部分しか共振器７７の共振モードに
ならないという問題があった。図６はこの様子を説明す
るための図であり、図６において一部の基本波ＦＤ1は
共振モードとなっているが、他の基本波ＦＤ2は共振モ
ードとはならない。このため、ＫＴＰ結晶７４内におい
て、基本波のパワー密度をさらに高めることは難かし
く、第二高調波の変換効率を著しく高めるには限界があ
った。
【０００５】本発明は、非線形光学媒質内において基本
波のパワー密度をさらに高め、短波長光をより効率良く
出射させることの可能な光源装置及びそれを用いた光ピ
ックアップを提供することを目的としている。
波のパワー密度をさらに高め、短波長光をより効率良く
出射させることの可能な光源装置及びそれを用いた光ピ
ックアップを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願の発明者は、上述し
た従来の問題を解決するため、当初、Ｎｄ：ＹＡＧレー
ザ媒質７３のとつ状端面Ａの曲率を大きくし、従来の構
成では共振モードとならなかった基本波ＦＤ2を共振モ
ードにさせることを提案した。しかしながら、この場合
には、共振器７７の長さを短かくするか、非線形光学媒
質としてのＫＴＰ結晶７４の端面Ｄを曲面にする必要が
あり、共振器７７の長さを短かくする場合には、レーザ
媒質７３またはＫＴＰ結晶７４の長さを短かくしなけれ
ばならず、また、ＫＴＰ結晶７４の端面Ｄを曲面にする
場合には、ＫＴＰ結晶７４において基本波のビーム径が
広がってしまう。短波長光への変換効率は、非線形光学
媒質７４の長さの自乗とパワ−変度に比例するので、上
記いずれの場合も短波長光への変換効率が低下し、上記
目的を達成することはできなかった。
た従来の問題を解決するため、当初、Ｎｄ：ＹＡＧレー
ザ媒質７３のとつ状端面Ａの曲率を大きくし、従来の構
成では共振モードとならなかった基本波ＦＤ2を共振モ
ードにさせることを提案した。しかしながら、この場合
には、共振器７７の長さを短かくするか、非線形光学媒
質としてのＫＴＰ結晶７４の端面Ｄを曲面にする必要が
あり、共振器７７の長さを短かくする場合には、レーザ
媒質７３またはＫＴＰ結晶７４の長さを短かくしなけれ
ばならず、また、ＫＴＰ結晶７４の端面Ｄを曲面にする
場合には、ＫＴＰ結晶７４において基本波のビーム径が
広がってしまう。短波長光への変換効率は、非線形光学
媒質７４の長さの自乗とパワ−変度に比例するので、上
記いずれの場合も短波長光への変換効率が低下し、上記
目的を達成することはできなかった。
【０００７】そこで、本発明では、上記目的を達成する
ために、励起光が入射するレーザ媒質の端面と短波長光
が出射する非線形光学媒質の端面との間を基本波に対す
る共振器として機能させるとき非線形光学媒質内で基本
波のビーム径が絞り込まれるように、基本波のビームを
制御するビーム制御手段を共振器内にさらに設けたこと
を特徴としている。
ために、励起光が入射するレーザ媒質の端面と短波長光
が出射する非線形光学媒質の端面との間を基本波に対す
る共振器として機能させるとき非線形光学媒質内で基本
波のビーム径が絞り込まれるように、基本波のビームを
制御するビーム制御手段を共振器内にさらに設けたこと
を特徴としている。
【０００８】ビーム制御手段としては、レーザ媒質と非
線形光学媒質との間にレンズを配置し、該レンズを前記
ビーム制御手段として機能させても良いし、または、前
記レーザ媒質と前記非線形光学媒質との間にレンズ効果
を有するものとして分布屈折率レンズを配置し、該分布
屈折率レンズを前記ビーム制御手段として機能させても
良いし、または、互いに対向するレーザ媒質の端面と非
線形光学媒質の端面の少なくとも一方の面を曲面状に加
工し、該曲面状の端面をビーム制御手段として機能させ
ても良い。
線形光学媒質との間にレンズを配置し、該レンズを前記
ビーム制御手段として機能させても良いし、または、前
記レーザ媒質と前記非線形光学媒質との間にレンズ効果
を有するものとして分布屈折率レンズを配置し、該分布
屈折率レンズを前記ビーム制御手段として機能させても
良いし、または、互いに対向するレーザ媒質の端面と非
線形光学媒質の端面の少なくとも一方の面を曲面状に加
工し、該曲面状の端面をビーム制御手段として機能させ
ても良い。
【０００９】また、本発明の光ピックアップは、上記光
源装置が光源として用いられ、前記光源装置から出射さ
れる光ビームを集光させて光記憶媒体に入射させるよう
になっていることを特徴としている。
源装置が光源として用いられ、前記光源装置から出射さ
れる光ビームを集光させて光記憶媒体に入射させるよう
になっていることを特徴としている。
【００１０】
【作用】上記のような構成の光源装置では、共振器内に
基本波を閉じ込め、かつ共振器内に設けられたビーム制
御手段により、非線形光学媒質内で基本波のビームが絞
り込まれる。これにより、非線形光学媒質内での基本波
のパワー密度を高め、また、非線形光学媒質の口径に対
する長さを大きくすることができる。
基本波を閉じ込め、かつ共振器内に設けられたビーム制
御手段により、非線形光学媒質内で基本波のビームが絞
り込まれる。これにより、非線形光学媒質内での基本波
のパワー密度を高め、また、非線形光学媒質の口径に対
する長さを大きくすることができる。
【００１１】また、このような光源装置を光ピックアッ
プに用いる場合には、光源装置からの高効率，高出力の
短波長光により、光記憶媒体に高密度記録された情報を
読み出すことができる。
プに用いる場合には、光源装置からの高効率，高出力の
短波長光により、光記憶媒体に高密度記録された情報を
読み出すことができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明に係る光源装置の第１の実施例の
構成図である。図１を参照すると、第１の実施例の光源
装置１は、８０９ｎｍ程度の波長の光ビームを出射する
半導体レーザ２と、半導体レーザ２から出射された光ビ
ーム（以下、ＬＤ光と称す）を集光するレンズ系４と、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５と、第二高調波変換用の非線
形光学媒質であるＫＴＰ結晶（ＫＴｉＯＰＯ4）６と、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５とＫＴＰ結晶６との間に配置
されたレンズ７（例えばとつレンズ）とを有しており、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５の半導体レーザ２側の端面Ｅ
とＫＴＰ結晶６の端面Ｈとの間がＮｄ：ＹＡＧレーザ共
振器８として機能し、半導体レーザ２は、Ｎｄ：ＹＡＧ
レーザ共振器８に対する励起用光源として機能するよう
になっている。
明する。図１は本発明に係る光源装置の第１の実施例の
構成図である。図１を参照すると、第１の実施例の光源
装置１は、８０９ｎｍ程度の波長の光ビームを出射する
半導体レーザ２と、半導体レーザ２から出射された光ビ
ーム（以下、ＬＤ光と称す）を集光するレンズ系４と、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５と、第二高調波変換用の非線
形光学媒質であるＫＴＰ結晶（ＫＴｉＯＰＯ4）６と、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５とＫＴＰ結晶６との間に配置
されたレンズ７（例えばとつレンズ）とを有しており、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５の半導体レーザ２側の端面Ｅ
とＫＴＰ結晶６の端面Ｈとの間がＮｄ：ＹＡＧレーザ共
振器８として機能し、半導体レーザ２は、Ｎｄ：ＹＡＧ
レーザ共振器８に対する励起用光源として機能するよう
になっている。
【００１３】より詳細には、レンズ系４としては、コリ
メート機能，ビーム整形機能および集光機能を有する光
学系が用いられる。すなわち、半導体レーザ２から出射
されるＬＤ光のビーム形状は、一般に楕円状に広がるの
で、このＬＤ光のビーム形状を円形のものにし集光させ
てＮｄ：ＹＡＧレーザ媒質５の端面Ｅに入射させるよう
な光学系，例えばシリンドルカルレンズ対と集光レンズ
とが用いられる。なお、レンズ系４に集光レンズが用い
られるとき、この集光レンズは、ＬＤ光をレーザ媒質５
内で集光させるのに必要な大きな開口数（Ｎ．Ａ．）を
有している。
メート機能，ビーム整形機能および集光機能を有する光
学系が用いられる。すなわち、半導体レーザ２から出射
されるＬＤ光のビーム形状は、一般に楕円状に広がるの
で、このＬＤ光のビーム形状を円形のものにし集光させ
てＮｄ：ＹＡＧレーザ媒質５の端面Ｅに入射させるよう
な光学系，例えばシリンドルカルレンズ対と集光レンズ
とが用いられる。なお、レンズ系４に集光レンズが用い
られるとき、この集光レンズは、ＬＤ光をレーザ媒質５
内で集光させるのに必要な大きな開口数（Ｎ．Ａ．）を
有している。
【００１４】また、ＫＴＰ結晶６は、所謂タイプIIの位
相整合がとれるように、θ＝９０゜，φ＝２３．２゜程
度のカット角で切出されている。
相整合がとれるように、θ＝９０゜，φ＝２３．２゜程
度のカット角で切出されている。
【００１５】また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５の各端面
Ｅ，Ｆと、ＫＴＰ結晶６の各端面Ｇ，Ｈには、次表のよ
うなコーティングが施されている。なお、次表において
ＨＲは高反射コーティング，ＡＲは無反射コーティング
を表わし、“−”はコーティングの必要のないことを表
わしている。
Ｅ，Ｆと、ＫＴＰ結晶６の各端面Ｇ，Ｈには、次表のよ
うなコーティングが施されている。なお、次表において
ＨＲは高反射コーティング，ＡＲは無反射コーティング
を表わし、“−”はコーティングの必要のないことを表
わしている。
【００１６】
【表１】
【００１７】すなわち、表１を参照すると、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ媒質５の端面Ｅには、波長８０９ｎｍのＬＤ光
に対して無反射の特性を有する一方、ＬＤ光の入射によ
りＮｄ：ＹＡＧレーザ媒質５で励起される波長１０６４
ｎｍの基本波に対しては高反射の特性を有するコーティ
ングが施されている。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５
の端面ＦとＫＴＰ結晶６の端面Ｇとには、波長１０６４
ｎｍの基本波に対して無反射の特性を有するコーティン
グが施されている。また、ＫＴＰ結晶６の端面Ｈには、
波長１０６４ｎｍの基本波に対して高反射の特性を有す
る一方、基本波に基づきＫＴＰ結晶６内で発生する波長
５３２ｎｍの第二高調波に対しては無反射の特性を有す
るコーティングが施されている。また、表１には示さな
いが、レンズ７の表面にも、基本波，第二高周波に対し
て無反射のコーティングが施されている。
Ｇレーザ媒質５の端面Ｅには、波長８０９ｎｍのＬＤ光
に対して無反射の特性を有する一方、ＬＤ光の入射によ
りＮｄ：ＹＡＧレーザ媒質５で励起される波長１０６４
ｎｍの基本波に対しては高反射の特性を有するコーティ
ングが施されている。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５
の端面ＦとＫＴＰ結晶６の端面Ｇとには、波長１０６４
ｎｍの基本波に対して無反射の特性を有するコーティン
グが施されている。また、ＫＴＰ結晶６の端面Ｈには、
波長１０６４ｎｍの基本波に対して高反射の特性を有す
る一方、基本波に基づきＫＴＰ結晶６内で発生する波長
５３２ｎｍの第二高調波に対しては無反射の特性を有す
るコーティングが施されている。また、表１には示さな
いが、レンズ７の表面にも、基本波，第二高周波に対し
て無反射のコーティングが施されている。
【００１８】このように、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５の
端面ＥとＫＴＰ結晶６の端面Ｈとに基本波に対し高反射
のコーティングが施されており、端面Ｈを出力ミラーと
して機能させることにより、端面Ｅと端面Ｈとの間を基
本波に対する共振器８として機能させることができる。
端面ＥとＫＴＰ結晶６の端面Ｈとに基本波に対し高反射
のコーティングが施されており、端面Ｈを出力ミラーと
して機能させることにより、端面Ｅと端面Ｈとの間を基
本波に対する共振器８として機能させることができる。
【００１９】また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５の端面Ｅ
とＫＴＰ結晶６の端面Ｈとは、とつ状に加工されてお
り、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５のとつ状端面Ｅの曲率に
ついては、レンズ系４の集光レンズの開口数（Ｎ．
Ａ．）を上述のように大きくしたことに伴なって、従来
の曲率よりも大きくなっている。
とＫＴＰ結晶６の端面Ｈとは、とつ状に加工されてお
り、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５のとつ状端面Ｅの曲率に
ついては、レンズ系４の集光レンズの開口数（Ｎ．
Ａ．）を上述のように大きくしたことに伴なって、従来
の曲率よりも大きくなっている。
【００２０】次にこのような構成の光源装置１の動作に
ついて説明する。半導体レーザ２を駆動すると、半導体
レーザ２からは所定パワーの波長８０９ｎｍのＬＤ光が
出射し、このＬＤ光は、レンズ系４を介してＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザ媒質５に端面Ｅから入射する。入射したＬＤ光
の大半はＮｄ：ＹＡＧレーザ媒質５内部で吸収されてポ
ンピングに利用され、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５内には
１０６４ｎｍの基本波が励起される。励起された１０６
４ｎｍの基本波は、レーザ媒質５の端面ＥとＫＴＰ結晶
６の端面Ｈとに施された高反射コーティングによって共
振器８内に閉じ込められる。このとき、端面Ｅが従来に
比べて大きな曲率（＝１／曲率半径）を有し、端面Ｈも
曲率を有しているので、共振器８内において、ビ−ム径
を従来よりも小さくすることができる。
ついて説明する。半導体レーザ２を駆動すると、半導体
レーザ２からは所定パワーの波長８０９ｎｍのＬＤ光が
出射し、このＬＤ光は、レンズ系４を介してＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザ媒質５に端面Ｅから入射する。入射したＬＤ光
の大半はＮｄ：ＹＡＧレーザ媒質５内部で吸収されてポ
ンピングに利用され、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ媒質５内には
１０６４ｎｍの基本波が励起される。励起された１０６
４ｎｍの基本波は、レーザ媒質５の端面ＥとＫＴＰ結晶
６の端面Ｈとに施された高反射コーティングによって共
振器８内に閉じ込められる。このとき、端面Ｅが従来に
比べて大きな曲率（＝１／曲率半径）を有し、端面Ｈも
曲率を有しているので、共振器８内において、ビ−ム径
を従来よりも小さくすることができる。
【００２１】さらにこの際、励起された１０６４ｎｍの
基本波は、レーザ媒質５内の所定位置Ｐ1でビーム径が
小さくなり、レーザ媒質５の端面Ｆでビーム径が一旦広
がるが、レーザ媒質５とＫＴＰ結晶６との間に設けられ
たレンズ７によって広がりかけたビーム径は絞られ、Ｋ
ＴＰ結晶６内の所定位置Ｐ2で再度ビーム径が小さくな
る。これにより、共振器８内に２つの最小ビームウェス
トを存在させることができ、そのうちの１つをＫＴＰ結
晶６内に存在させることができる。
基本波は、レーザ媒質５内の所定位置Ｐ1でビーム径が
小さくなり、レーザ媒質５の端面Ｆでビーム径が一旦広
がるが、レーザ媒質５とＫＴＰ結晶６との間に設けられ
たレンズ７によって広がりかけたビーム径は絞られ、Ｋ
ＴＰ結晶６内の所定位置Ｐ2で再度ビーム径が小さくな
る。これにより、共振器８内に２つの最小ビームウェス
トを存在させることができ、そのうちの１つをＫＴＰ結
晶６内に存在させることができる。
【００２２】この結果、ＫＴＰ結晶６内における基本波
のパワー密度を高めることができ、また、構造上、ＫＴ
Ｐ結晶６の結晶長，より正確には、ｌ／ｄ（結晶長／口
径）の値を大きくすることができる。従って、ＫＴＰ結
晶６において、波長５３２ｎｍの第二高調波を従来より
もさらに高効率で発生させ、ＫＴＰ結晶６の端面Ｈから
高出力で出射させることができる。
のパワー密度を高めることができ、また、構造上、ＫＴ
Ｐ結晶６の結晶長，より正確には、ｌ／ｄ（結晶長／口
径）の値を大きくすることができる。従って、ＫＴＰ結
晶６において、波長５３２ｎｍの第二高調波を従来より
もさらに高効率で発生させ、ＫＴＰ結晶６の端面Ｈから
高出力で出射させることができる。
【００２３】図２は本発明に係る光源装置の第２の実施
例の構成図である。なお、図２において図１と対応する
個所には同じ符号を付している。図２を参照すると、第
２の実施例の光源装置１１では、レーザ媒質５とＫＴＰ
結晶６との間にレンズと同じ効果を有する手段としてセ
ルフォックレンズなどの分布屈折率レンズ１７が設けら
れている。レーザ媒質５の端面Ｅ，ＦとＫＴＰ結晶６の
端面Ｇ，Ｈとには、表１に示したようなコ−ティングが
施されており、この場合にも、端面Ｅと端面Ｈとの間が
基本波に対する共振器１８として機能するようになって
いる。また、分布屈折率レンズ１７の両端面Ｆ’，Ｇ’
には、基本波，第二高周波に対して、無反射のコ−ティ
ングが施されている。
例の構成図である。なお、図２において図１と対応する
個所には同じ符号を付している。図２を参照すると、第
２の実施例の光源装置１１では、レーザ媒質５とＫＴＰ
結晶６との間にレンズと同じ効果を有する手段としてセ
ルフォックレンズなどの分布屈折率レンズ１７が設けら
れている。レーザ媒質５の端面Ｅ，ＦとＫＴＰ結晶６の
端面Ｇ，Ｈとには、表１に示したようなコ−ティングが
施されており、この場合にも、端面Ｅと端面Ｈとの間が
基本波に対する共振器１８として機能するようになって
いる。また、分布屈折率レンズ１７の両端面Ｆ’，Ｇ’
には、基本波，第二高周波に対して、無反射のコ−ティ
ングが施されている。
【００２４】この第２の実施例においても、レーザ媒質
５の端面ＥとＫＴＰ結晶６の端面Ｈの曲率を大きくし、
また、レーザ媒質５とＫＴＰ結晶６との間に分布屈折率
レンズ１７を設けることによって、第１の実施例と同様
に基本波のビ−ム径を従来よりも小さくし、レーザ媒質
５の端面ＥとＫＴＰ結晶６の端面Ｈとの間にこの基本波
を効果的に閉じ込めることができる。また、レーザ媒質
５の端面ＦとＫＴＰ結晶６の端面Ｇとを第１の実施例の
レンズ７と同様に、機能させ、共振器１８内に２つの最
小ビームウェストを存在させることができ、そのうちの
１つをＫＴＰ結晶６内に存在させることができる。この
結果、ＫＴＰ結晶６内における基本波のパワー密度を高
めることができ、また、ＫＴＰ結晶６の結晶長，より正
確には、ｌ／ｄ（結晶長／口径）の値を大きくすること
ができて、ＫＴＰ結晶６において、波長５３２ｎｍの第
二高調波を従来よりもさらに高効率で発生させ、ＫＴＰ
結晶６の端面Ｈから出射させることができる。この第２
の実施例では、さらに、分布屈折率レンズ１７にセルフ
ォックレンズを用いれば、光共振器の組付けをより容易
に行なうことが可能となる。
５の端面ＥとＫＴＰ結晶６の端面Ｈの曲率を大きくし、
また、レーザ媒質５とＫＴＰ結晶６との間に分布屈折率
レンズ１７を設けることによって、第１の実施例と同様
に基本波のビ−ム径を従来よりも小さくし、レーザ媒質
５の端面ＥとＫＴＰ結晶６の端面Ｈとの間にこの基本波
を効果的に閉じ込めることができる。また、レーザ媒質
５の端面ＦとＫＴＰ結晶６の端面Ｇとを第１の実施例の
レンズ７と同様に、機能させ、共振器１８内に２つの最
小ビームウェストを存在させることができ、そのうちの
１つをＫＴＰ結晶６内に存在させることができる。この
結果、ＫＴＰ結晶６内における基本波のパワー密度を高
めることができ、また、ＫＴＰ結晶６の結晶長，より正
確には、ｌ／ｄ（結晶長／口径）の値を大きくすること
ができて、ＫＴＰ結晶６において、波長５３２ｎｍの第
二高調波を従来よりもさらに高効率で発生させ、ＫＴＰ
結晶６の端面Ｈから出射させることができる。この第２
の実施例では、さらに、分布屈折率レンズ１７にセルフ
ォックレンズを用いれば、光共振器の組付けをより容易
に行なうことが可能となる。
【００２５】図３は本発明に係る光源装置の第３の実施
例の構成図である。図３を参照すると、第３の実施例の
光源装置２１では、レーザ媒質５とＫＴＰ結晶６との間
にレンズを設けるかわりに、レーザ媒質５の端面ＦとＫ
ＴＰ結晶６の端面Ｇとの少なくとも一方を所定の曲率
（＞０）でとつ状に曲面研磨加工し、これらの端面Ｆ，
Ｇに第１の実施例のレンズ７と同等の働きをもたせてい
る。なお、端面Ｆ，Ｇの曲率は、これらにレンズ７と同
等の機能をもたせるため、これらの端面Ｆ，Ｇ付近での
基本波の波面の曲率よりも大きく設定されている必要が
ある。
例の構成図である。図３を参照すると、第３の実施例の
光源装置２１では、レーザ媒質５とＫＴＰ結晶６との間
にレンズを設けるかわりに、レーザ媒質５の端面ＦとＫ
ＴＰ結晶６の端面Ｇとの少なくとも一方を所定の曲率
（＞０）でとつ状に曲面研磨加工し、これらの端面Ｆ，
Ｇに第１の実施例のレンズ７と同等の働きをもたせてい
る。なお、端面Ｆ，Ｇの曲率は、これらにレンズ７と同
等の機能をもたせるため、これらの端面Ｆ，Ｇ付近での
基本波の波面の曲率よりも大きく設定されている必要が
ある。
【００２６】また、レーザ媒質５の各端面Ｅ，Ｆ，ＫＴ
Ｐ結晶６の各端面Ｇ，Ｈには表１に示したと同様のコー
ティングが施されており、この場合にも、端面Ｅと端面
Ｈとの間が基本波に対する共振器２８として機能とする
ようになっている。
Ｐ結晶６の各端面Ｇ，Ｈには表１に示したと同様のコー
ティングが施されており、この場合にも、端面Ｅと端面
Ｈとの間が基本波に対する共振器２８として機能とする
ようになっている。
【００２７】このような構成の光源装置２１では、第
１，第２の実施例と同様に、基本波のビ−ム径を従来よ
りも小さくし、レーザ媒質５の端面ＥとＫＴＰ結晶６の
端面Ｈとの間にこの基本波を効果的に閉じ込めることが
できる。また、レーザ媒質５の端面ＦとＫＴＰ結晶６の
端面Ｇとを第１の実施例のレンズ７と同様に機能させ、
共振器２８内に２つの最小ビームウェストを存在させる
ことができ、そのうちの１つをＫＴＰ結晶６内に存在さ
せることができる。この結果、ＫＴＰ結晶６内における
基本波のパワー密度を高めることができ、また、ＫＴＰ
結晶６の結晶長，より正確には、ｌ／ｄ（結晶長／口
径）の値を大きくすることができて、ＫＴＰ結晶６にお
いて、波長５３２ｎｍの第二高調波を従来よりもさらに
高効率で発生させ、ＫＴＰ結晶６の端面Ｈから出射させ
ることができる。さらに、この第３の実施例では、レー
ザ媒質５とＫＴＰ結晶６との間にレンズを設ける必要が
なく、端面Ｆ，Ｇがレンズの働きをするので、第１，第
２の実施例に比べ部品点数を少なくすることができ、共
振器２８内の光損失を減少させることができて、より高
効率に第二高調波を発生させることができる。
１，第２の実施例と同様に、基本波のビ−ム径を従来よ
りも小さくし、レーザ媒質５の端面ＥとＫＴＰ結晶６の
端面Ｈとの間にこの基本波を効果的に閉じ込めることが
できる。また、レーザ媒質５の端面ＦとＫＴＰ結晶６の
端面Ｇとを第１の実施例のレンズ７と同様に機能させ、
共振器２８内に２つの最小ビームウェストを存在させる
ことができ、そのうちの１つをＫＴＰ結晶６内に存在さ
せることができる。この結果、ＫＴＰ結晶６内における
基本波のパワー密度を高めることができ、また、ＫＴＰ
結晶６の結晶長，より正確には、ｌ／ｄ（結晶長／口
径）の値を大きくすることができて、ＫＴＰ結晶６にお
いて、波長５３２ｎｍの第二高調波を従来よりもさらに
高効率で発生させ、ＫＴＰ結晶６の端面Ｈから出射させ
ることができる。さらに、この第３の実施例では、レー
ザ媒質５とＫＴＰ結晶６との間にレンズを設ける必要が
なく、端面Ｆ，Ｇがレンズの働きをするので、第１，第
２の実施例に比べ部品点数を少なくすることができ、共
振器２８内の光損失を減少させることができて、より高
効率に第二高調波を発生させることができる。
【００２８】なお、上述の各実施例において、ＫＴＰ結
晶６は、所謂タイプII（基本波の波長が１．０６４μ
ｍ）の位相整合がとれるように、カット角がθ＝９０
゜，φ＝２３．２゜程度で切出されており、この場合の
許容角はΔφ＝２．５゜程度，Δθ＝５．２゜程度とな
る。従って、基本波の伝搬方向とＫＴＰ結晶６内で光軸
Ｃとのなす角が１．２゜程度（Δφの半分）以内に収ま
るように、レーザ媒質５，ＫＴＰ結晶６の各端面の曲率
を設定するのが良い。また、この例のように許容角Δ
φ，Δθの大きい非線形光学媒質を用いれば、高い波長
変換効率を得ることができる。
晶６は、所謂タイプII（基本波の波長が１．０６４μ
ｍ）の位相整合がとれるように、カット角がθ＝９０
゜，φ＝２３．２゜程度で切出されており、この場合の
許容角はΔφ＝２．５゜程度，Δθ＝５．２゜程度とな
る。従って、基本波の伝搬方向とＫＴＰ結晶６内で光軸
Ｃとのなす角が１．２゜程度（Δφの半分）以内に収ま
るように、レーザ媒質５，ＫＴＰ結晶６の各端面の曲率
を設定するのが良い。また、この例のように許容角Δ
φ，Δθの大きい非線形光学媒質を用いれば、高い波長
変換効率を得ることができる。
【００２９】図４は第１，第２，または第３の実施例の
光源装置１，１１，または２１を光ピックアップに適用
した場合の例を示す図である。図４の光ピックアップで
は、光源装置１，１１，または２１から出射した第二高
調波をコリメートレンズ３１，プリズム３２，ビームス
プリッタ３３を介し、対物レンズ３４により光磁気ディ
スク，相変化光ディスク，ライトワンス，レーザディス
ク，コンパクトディスク等の光記憶媒体３５上に回折限
界まで絞って書込用，消去用，または読取用の光ビーム
として入射させるようになっている。また、光記憶媒体
３５からの反射光をビームスプリッタ３３，１／２波長
板３６，偏光ビームスプリッタ３７からトラッキング検
出器３８に、また円筒レンズ３９を介しフォーカス検出
器４０に入射させるよう構成されている。なお、この例
では、フォーカス検出の仕方として、円筒レンズ３９を
用いた非点収差法が示されている。
光源装置１，１１，または２１を光ピックアップに適用
した場合の例を示す図である。図４の光ピックアップで
は、光源装置１，１１，または２１から出射した第二高
調波をコリメートレンズ３１，プリズム３２，ビームス
プリッタ３３を介し、対物レンズ３４により光磁気ディ
スク，相変化光ディスク，ライトワンス，レーザディス
ク，コンパクトディスク等の光記憶媒体３５上に回折限
界まで絞って書込用，消去用，または読取用の光ビーム
として入射させるようになっている。また、光記憶媒体
３５からの反射光をビームスプリッタ３３，１／２波長
板３６，偏光ビームスプリッタ３７からトラッキング検
出器３８に、また円筒レンズ３９を介しフォーカス検出
器４０に入射させるよう構成されている。なお、この例
では、フォーカス検出の仕方として、円筒レンズ３９を
用いた非点収差法が示されている。
【００３０】このような光ピックアップにおいて、光源
装置１，１１，または２１からは、高出力の短波長光
（すなわち波長５３２ｎｍの第二高調波）が出射される
ので、光記憶媒体３５での集光スポット径を従来よりも
小さくすることができ、高密度記録された情報を読み出
すことができる。
装置１，１１，または２１からは、高出力の短波長光
（すなわち波長５３２ｎｍの第二高調波）が出射される
ので、光記憶媒体３５での集光スポット径を従来よりも
小さくすることができ、高密度記録された情報を読み出
すことができる。
【００３１】なお、上述の各実施例では、光源装置１，
１１，または２１として、レーザ媒質にＮｄ：ＹＡＧを
用いたが、レーザ媒質にＮｄ：ＹＶＯ4を用いることに
よって、４５７ｎｍ程度のより短かい波長の第二高調波
を発生させることができ、集光スポットをより小さくす
ることができる。なお、このときには、第二高調波を効
率良く得るため、半導体レーザ２としてハイパワーのも
のを用いるのが良く、また非線形光学結晶としてＫＴＰ
ではなく、ＫＮｂＯ3を用いる必要がある。特にＫＮｂ
Ｏ3のカット角（θ，φ）をθ＝９０゜±１゜，φ≒４
０．６゜±５゜、またはθ≒６３．８゜±５゜，φ＝９
０゜±１゜とし、位相整合させることにより、第二高調
波をより効率良く得ることができる。さらに、半導体レ
ーザ２，レーザ媒質５，非線形光学媒質６に、上記組合
せ以外のものを使うことも可能である。また、半導体レ
−ザ以外の励起用光源を使うことも可能である。
１１，または２１として、レーザ媒質にＮｄ：ＹＡＧを
用いたが、レーザ媒質にＮｄ：ＹＶＯ4を用いることに
よって、４５７ｎｍ程度のより短かい波長の第二高調波
を発生させることができ、集光スポットをより小さくす
ることができる。なお、このときには、第二高調波を効
率良く得るため、半導体レーザ２としてハイパワーのも
のを用いるのが良く、また非線形光学結晶としてＫＴＰ
ではなく、ＫＮｂＯ3を用いる必要がある。特にＫＮｂ
Ｏ3のカット角（θ，φ）をθ＝９０゜±１゜，φ≒４
０．６゜±５゜、またはθ≒６３．８゜±５゜，φ＝９
０゜±１゜とし、位相整合させることにより、第二高調
波をより効率良く得ることができる。さらに、半導体レ
ーザ２，レーザ媒質５，非線形光学媒質６に、上記組合
せ以外のものを使うことも可能である。また、半導体レ
−ザ以外の励起用光源を使うことも可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上に説明したように請求項１，２記載
の発明によれば、励起光が入射するレーザ媒質の端面と
短波長光が出射する非線形光学媒質の端面との間が基本
波に対する共振器として機能するようになっており、該
共振器内には、非線形光学媒質内で基本波のビーム径が
絞り込まれるように、基本波のビームを制御するビーム
制御手段，例えばレンズが設けられているので、非線形
光学媒質内において基本波のパワー密度をさらに高め、
また、構造上、非線形光学媒質の口径ｄに対する長さｌ
の比ｌ／ｄの値を大きくすることができ、短波長光をよ
り効率良くかつ高出力が出射させることができる。
の発明によれば、励起光が入射するレーザ媒質の端面と
短波長光が出射する非線形光学媒質の端面との間が基本
波に対する共振器として機能するようになっており、該
共振器内には、非線形光学媒質内で基本波のビーム径が
絞り込まれるように、基本波のビームを制御するビーム
制御手段，例えばレンズが設けられているので、非線形
光学媒質内において基本波のパワー密度をさらに高め、
また、構造上、非線形光学媒質の口径ｄに対する長さｌ
の比ｌ／ｄの値を大きくすることができ、短波長光をよ
り効率良くかつ高出力が出射させることができる。
【００３３】また、請求項３記載の光源装置のように、
上記ビーム制御手段として分布屈折レンズを用いれば、
さらに、光共振器の組付けを容易に行なうことができ
る。
上記ビーム制御手段として分布屈折レンズを用いれば、
さらに、光共振器の組付けを容易に行なうことができ
る。
【００３４】また、請求項４記載の光源装置のように、
ビーム制御手段として互いに対向するレーザ媒質の端面
と非線形光学媒質の端面の少なくとも一方の面を曲面状
に加工したものを用いれば、さらに、部品点数を少なく
することができ、共振器内の光損失を減少させることが
できて、より高効率に第二高調波を発生させることがで
きる。
ビーム制御手段として互いに対向するレーザ媒質の端面
と非線形光学媒質の端面の少なくとも一方の面を曲面状
に加工したものを用いれば、さらに、部品点数を少なく
することができ、共振器内の光損失を減少させることが
できて、より高効率に第二高調波を発生させることがで
きる。
【００３５】また、請求項５記載の発明によれば、上記
光源装置を光ピックアップの光源に適用することによ
り、光記憶媒体に高密度記録されている情報の読出しを
精度良く行なうことができる。
光源装置を光ピックアップの光源に適用することによ
り、光記憶媒体に高密度記録されている情報の読出しを
精度良く行なうことができる。
【図１】本発明に係る光源装置の第１の実施例の構成図
である。
である。
【図２】本発明に係る光源装置の第２の実施例の構成図
である。
である。
【図３】本発明に係る光源装置の第３の実施例の構成図
である。
である。
【図４】図１，図２，または図３の光源装置を適用した
光ピックアップの構成例を示す図である。
光ピックアップの構成例を示す図である。
【図５】第二高調波を出射する従来の光源装置の構成図
である。
である。
【図６】図４の光源装置における基本波のモードを説明
するための図である。
するための図である。
１，１１，２１ 光源装置 ２ 半導体レーザ ４ レンズ系 ５ レーザ媒質 ６ 非線形光学媒質（ＫＴＰ結晶） ７ レンズ ８，１８，２８ レーザ共振器 １７ 分布屈折率レンズ ３４ 対物レンズ ３５ 光記憶媒体
Claims (5)
- 【請求項１】 レーザ媒質と、非線形光学媒質とを有
し、レーザ媒質に所定の光ビームを励起光として入射さ
せて所定波長の基本波を励起し、該基本波により非線形
光学媒質において前記励起光の波長よりも短かい波長の
短波長光を発生させて出射させるように構成された光源
装置において、励起光が入射するレーザ媒質の端面と短
波長光が出射する非線形光学媒質の端面との間が前記基
本波に対する共振器として機能するようになっており、
該共振器内には、前記非線形光学媒質内で基本波のビー
ム径が絞り込まれるように、基本波のビームを制御する
ビーム制御手段がさらに設けられていることを特徴とす
る光源装置。 - 【請求項２】 前記レーザ媒質と前記非線形光学媒質と
の間にレンズを配置し、該レンズを前記ビーム制御手段
として機能させるようになっていることを特徴とする請
求項１記載の光源装置。 - 【請求項３】 前記レーザ媒質と前記非線形光学媒質と
の間に分布屈折率レンズを配置し、該分布屈折率レンズ
を前記ビーム制御手段として機能させるようになってい
ることを特徴とする請求項１記載の光源装置。 - 【請求項４】 互いに対向するレーザ媒質の端面と非線
形光学媒質の端面の少なくとも一方の面を曲面状に加工
し、該曲面状の端面をビーム制御手段として機能させる
ようになっていることを特徴とする請求項１記載の光源
装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の光源装置が光源として用
いられ、前記光源装置から出射される光ビームを集光さ
せて光記憶媒体に入射させるようになっていることを特
徴とする光ピックアップ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-215871 | 1991-08-01 | ||
| JP21587191 | 1991-08-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590687A true JPH0590687A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=16679647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3321141A Pending JPH0590687A (ja) | 1991-08-01 | 1991-11-09 | 光源装置及びそれを用いた光ピツクアツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590687A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09326129A (ja) * | 1996-06-04 | 1997-12-16 | Minebea Co Ltd | 高密度記録再生装置 |
| US6807210B2 (en) | 2002-04-02 | 2004-10-19 | Ngk Insulators, Ltd. | Systems and a method for generating blue laser beam |
| US7667925B2 (en) | 2005-12-10 | 2010-02-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Hard disk drive |
-
1991
- 1991-11-09 JP JP3321141A patent/JPH0590687A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09326129A (ja) * | 1996-06-04 | 1997-12-16 | Minebea Co Ltd | 高密度記録再生装置 |
| US6807210B2 (en) | 2002-04-02 | 2004-10-19 | Ngk Insulators, Ltd. | Systems and a method for generating blue laser beam |
| US7667925B2 (en) | 2005-12-10 | 2010-02-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Hard disk drive |
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