JPH06132596A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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- JPH06132596A JPH06132596A JP30808292A JP30808292A JPH06132596A JP H06132596 A JPH06132596 A JP H06132596A JP 30808292 A JP30808292 A JP 30808292A JP 30808292 A JP30808292 A JP 30808292A JP H06132596 A JPH06132596 A JP H06132596A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体レーザ媒質として異方性結晶を用いる場
合でも、安定に偏光制御を行い、レーザ光の光ノイズを
低減し、高出力の第２高調波光を得る。 【構成】 一対のミラーからなる共振器と、前記共振器
中に配置された異方性固体レーザ媒質と、前記固体レー
ザ媒質を端面励起する励起光源としての半導体レーザ
と、波長変換素子としてのＫＴＰ結晶と、偏光面制御の
ための１／４波長板とを備える固体レーザ装置に於い
て、前記共振器内に前記半導体レーザ側から前記固体レ
ーザ媒質、前記ＫＴＰ結晶、前記１／４波長板がこの順
序で光路上に配列されていて、前記ＫＴＰ結晶の異常光
方向に対する前記１／４波長板の異常光方向の方位角が
約４５度とすることにより、異方性を持つ結晶を固体レ
ーザ媒質として用いる場合でも、結晶の厚みの違いや周
囲温度などの変化によらず、常に安定な高出力の第２高
調波光を得る。
合でも、安定に偏光制御を行い、レーザ光の光ノイズを
低減し、高出力の第２高調波光を得る。 【構成】 一対のミラーからなる共振器と、前記共振器
中に配置された異方性固体レーザ媒質と、前記固体レー
ザ媒質を端面励起する励起光源としての半導体レーザ
と、波長変換素子としてのＫＴＰ結晶と、偏光面制御の
ための１／４波長板とを備える固体レーザ装置に於い
て、前記共振器内に前記半導体レーザ側から前記固体レ
ーザ媒質、前記ＫＴＰ結晶、前記１／４波長板がこの順
序で光路上に配列されていて、前記ＫＴＰ結晶の異常光
方向に対する前記１／４波長板の異常光方向の方位角が
約４５度とすることにより、異方性を持つ結晶を固体レ
ーザ媒質として用いる場合でも、結晶の厚みの違いや周
囲温度などの変化によらず、常に安定な高出力の第２高
調波光を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ励起固体
レーザ装置に関するものである。
レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、互いに対向する一対の共振器
ミラー間にＮｄ：ＹＡＧ等の固体レーザ媒質を設置して
なる共振器中に、その一方の端面に半導体レーザチップ
からの放射光を励起光として照射して固体レーザ媒質を
励起させる形式の固体レーザ装置があり、これは希ガス
ランプなどを励起光源として用いた形式の固体レーザ装
置よりも手軽なレーザ光源として知られている。特にＮ
ｄ：ＹＡＧレーザの第２高調波光は、高密度な光ディス
ク用や様々な計測用の緑色光源としても利用価値が高
い。
ミラー間にＮｄ：ＹＡＧ等の固体レーザ媒質を設置して
なる共振器中に、その一方の端面に半導体レーザチップ
からの放射光を励起光として照射して固体レーザ媒質を
励起させる形式の固体レーザ装置があり、これは希ガス
ランプなどを励起光源として用いた形式の固体レーザ装
置よりも手軽なレーザ光源として知られている。特にＮ
ｄ：ＹＡＧレーザの第２高調波光は、高密度な光ディス
ク用や様々な計測用の緑色光源としても利用価値が高
い。
【０００３】よく知られたＮｄ：ＹＡＧレーザでは、励
起光はＮｄ3+イオンのある準位へ電子を励起して吸収さ
れ、励起された多数の電子は別の準位に移り反転分布
（高いエネルギー準位の電子分布が低いエネルギー準位
の電子分布を上回る状態）を形成し、反転分布を消費す
る形でレーザ発振を生じさせる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザの
発振波長は、Ｎｄ3+イオンのレーザ遷移準位間のエネル
ギー差で決まる。従って、固体レーザ媒質としてＮｄ：
ＹＡＧを用いる必要はなく、最近はＮｄ：ＹＶＯ4と呼
ばれる固体レーザ媒質が注目されている。Ｎｄ：ＹＶＯ
4は、Ｎｄを遷移元素とする異方性レーザ結晶として比
較的古くから知られているが、最近になって良質な結晶
が得られるようになったことや、ＡｌＧａＡｓ系半導体
レーザチップの発振波長域である８００ｎｍ付近に強い
吸収を持つことから、半導体レーザ励起固体レーザに適
した固体レーザ媒質として注目を集めるようになった。
ここで、Ｎｄ濃度１％のＮｄ：ＹＶＯ4の、８０９ｎｍ
の励起光に対する吸収係数は約３０ｃｍ-1であり、０.
５ｍｍの厚みがあれば十分励起光を吸収する。
起光はＮｄ3+イオンのある準位へ電子を励起して吸収さ
れ、励起された多数の電子は別の準位に移り反転分布
（高いエネルギー準位の電子分布が低いエネルギー準位
の電子分布を上回る状態）を形成し、反転分布を消費す
る形でレーザ発振を生じさせる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザの
発振波長は、Ｎｄ3+イオンのレーザ遷移準位間のエネル
ギー差で決まる。従って、固体レーザ媒質としてＮｄ：
ＹＡＧを用いる必要はなく、最近はＮｄ：ＹＶＯ4と呼
ばれる固体レーザ媒質が注目されている。Ｎｄ：ＹＶＯ
4は、Ｎｄを遷移元素とする異方性レーザ結晶として比
較的古くから知られているが、最近になって良質な結晶
が得られるようになったことや、ＡｌＧａＡｓ系半導体
レーザチップの発振波長域である８００ｎｍ付近に強い
吸収を持つことから、半導体レーザ励起固体レーザに適
した固体レーザ媒質として注目を集めるようになった。
ここで、Ｎｄ濃度１％のＮｄ：ＹＶＯ4の、８０９ｎｍ
の励起光に対する吸収係数は約３０ｃｍ-1であり、０.
５ｍｍの厚みがあれば十分励起光を吸収する。
【０００４】一方、上述のように従来からＮｄ：ＹＡＧ
などの等方性結晶を固体レーザ媒質として用い、位相整
合タイプがＴＹＰＥ２であるＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4）
結晶により波長変換し、１／４波長板により基本レーザ
光の偏光制御を行い、ノイズの少ない第２高調波光を得
るようにした固体レーザ装置が提案されている（例え
ば、特開平１−２２０８７９号公報等参照）。この種の
固体レーザ装置では、レーザ共振器内の基本レーザ光の
固有偏光を制御し、波長変換の過程を介してこの２つの
固有偏光間の結合を生じさせないようにしている。この
種の固体レーザ装置は、固体レーザ媒質が等方性結晶で
ある場合には、第２高調波光のノイズの抑制に関して有
効である。
などの等方性結晶を固体レーザ媒質として用い、位相整
合タイプがＴＹＰＥ２であるＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4）
結晶により波長変換し、１／４波長板により基本レーザ
光の偏光制御を行い、ノイズの少ない第２高調波光を得
るようにした固体レーザ装置が提案されている（例え
ば、特開平１−２２０８７９号公報等参照）。この種の
固体レーザ装置では、レーザ共振器内の基本レーザ光の
固有偏光を制御し、波長変換の過程を介してこの２つの
固有偏光間の結合を生じさせないようにしている。この
種の固体レーザ装置は、固体レーザ媒質が等方性結晶で
ある場合には、第２高調波光のノイズの抑制に関して有
効である。
【０００５】ここで、従来技術に於ける偏光制御の考え
方について説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）、図２
（ｃ）は、固体レーザ媒質５として等方性結晶を用い
た、第２高調波光を発生させるための半導体レーザ励起
固体レーザ装置の代表的な構成の模式図である。この種
の固体レーザ装置に於いて、固体レーザ媒質５から第２
高調波光発生素子であるＫＴＰ結晶６に向かう方向でＫ
ＴＰ結晶６に入射する基本レーザ光の偏光状態を制御す
ることが共振器内の第２高調波光発生の安定化のために
重要であることが知られている。上記の入射光（図２中
の位置ＪからＫＴＰ結晶６に向かう基本レーザ光）の偏
光状態を解析するためには、公知のジョーンズ行列が用
いられる。
方について説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）、図２
（ｃ）は、固体レーザ媒質５として等方性結晶を用い
た、第２高調波光を発生させるための半導体レーザ励起
固体レーザ装置の代表的な構成の模式図である。この種
の固体レーザ装置に於いて、固体レーザ媒質５から第２
高調波光発生素子であるＫＴＰ結晶６に向かう方向でＫ
ＴＰ結晶６に入射する基本レーザ光の偏光状態を制御す
ることが共振器内の第２高調波光発生の安定化のために
重要であることが知られている。上記の入射光（図２中
の位置ＪからＫＴＰ結晶６に向かう基本レーザ光）の偏
光状態を解析するためには、公知のジョーンズ行列が用
いられる。
【０００６】共振器内のレーザ光の偏光状態を解析する
ために必要なジョーンズ行列は、基本的に、位相遅延の
行列Ｃ（ｕ）と座標変換の行列Ｒ（ｖ）のみである。こ
れらは、各々下記の数１及び数２ような行列要素を有し
ている。ただし、ｕ、ｖは任意の実数である。
ために必要なジョーンズ行列は、基本的に、位相遅延の
行列Ｃ（ｕ）と座標変換の行列Ｒ（ｖ）のみである。こ
れらは、各々下記の数１及び数２ような行列要素を有し
ている。ただし、ｕ、ｖは任意の実数である。
【０００７】
【数１】
【０００８】
【数２】
【０００９】さて、従来技術に於いては固体レーザ媒質
５として、等方性結晶であるＮｄ：ＹＡＧが用いられて
いるため、固体レーザ媒質５の異方性は計算上考慮され
ていない。しかし、ここでは後での説明の重複を避ける
ため、予め固体レーザ媒質５に異方性があることを仮定
しておく。異方性の物質を光が透過するときは位相遅延
が生じるので、固体レーザ媒質５のリタデーション（位
相遅延）をξ、その方位角をφとしておく。計算の座標
軸は、位相整合タイプがＴＹＰＥ２であるＫＴＰ結晶６
に対しての常光、異常光方向にとる。また、ＫＴＰ結晶
６のリタデーションをδ、１／４波長板７のリタデーシ
ョンを一般にγ、方位角をθとする。以下、一例として
図２（ａ）について計算するが、固体レーザ媒質５のリ
タデーションξを考慮しない場合は、以下でわかるよう
に図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）とも結果は同じ
になる。図２（ａ）中の位置ＪからＫＴＰ結晶６に向か
う基本レーザ光の偏光状態は、以下の１ラウンドトリッ
プのジョーンズ行列Ｍの固有ベクトルを求めることによ
り解析される。
５として、等方性結晶であるＮｄ：ＹＡＧが用いられて
いるため、固体レーザ媒質５の異方性は計算上考慮され
ていない。しかし、ここでは後での説明の重複を避ける
ため、予め固体レーザ媒質５に異方性があることを仮定
しておく。異方性の物質を光が透過するときは位相遅延
が生じるので、固体レーザ媒質５のリタデーション（位
相遅延）をξ、その方位角をφとしておく。計算の座標
軸は、位相整合タイプがＴＹＰＥ２であるＫＴＰ結晶６
に対しての常光、異常光方向にとる。また、ＫＴＰ結晶
６のリタデーションをδ、１／４波長板７のリタデーシ
ョンを一般にγ、方位角をθとする。以下、一例として
図２（ａ）について計算するが、固体レーザ媒質５のリ
タデーションξを考慮しない場合は、以下でわかるよう
に図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）とも結果は同じ
になる。図２（ａ）中の位置ＪからＫＴＰ結晶６に向か
う基本レーザ光の偏光状態は、以下の１ラウンドトリッ
プのジョーンズ行列Ｍの固有ベクトルを求めることによ
り解析される。
【００１０】
【数３】
【００１１】ジョーンズ行列は、２行２列の行列である
から、一般に２つの固有ベクトル、ψ1及びψ2を持つ。
これらを用いて、基本レーザ光の偏光ベクトル（電界ベ
クトル）
から、一般に２つの固有ベクトル、ψ1及びψ2を持つ。
これらを用いて、基本レーザ光の偏光ベクトル（電界ベ
クトル）
【００１２】
【外１】
【００１３】は
【００１４】
【数４】
【００１５】のように表すことができる。ここで、
ω1、ω2は各々の固有偏光状態の発振周波数であり、一
般にω1≠ω2である。
ω1、ω2は各々の固有偏光状態の発振周波数であり、一
般にω1≠ω2である。
【００１６】次に、上式を用いて第２高調波光を発生す
る分極Ｐを求める。実効非線形光学定数をｄeffとする
と分極Ｐは
る分極Ｐを求める。実効非線形光学定数をｄeffとする
と分極Ｐは
【００１７】
【数５】
【００１８】となる。
【００１９】次に分極Ｐを用いて、第２高調波光強度Ｉ
SHGの計算を行う。第２高調波光強度ＩSHGは分極Ｐの絶
対値の２乗の時間平均に比例する。よって上式より
SHGの計算を行う。第２高調波光強度ＩSHGは分極Ｐの絶
対値の２乗の時間平均に比例する。よって上式より
【００２０】
【数６】
【００２１】である。
【００２２】上式の第３項は、２つの固有偏光同士の結
合を表しており、これにより２つの固有偏光状態間でエ
ネルギーの授受が生じ、その結果基本レーザ光出力が不
安定になり、これが第２高調波光出力の不安定として現
れることになる。この第３項の係数は、固有偏光結合係
数と呼ばれ、以下Ｃ1で表す。つまり
合を表しており、これにより２つの固有偏光状態間でエ
ネルギーの授受が生じ、その結果基本レーザ光出力が不
安定になり、これが第２高調波光出力の不安定として現
れることになる。この第３項の係数は、固有偏光結合係
数と呼ばれ、以下Ｃ1で表す。つまり
【００２３】
【数７】
【００２４】である。Ｃ1＝０とすることができれば、
固有偏光状態の結合がなくなることから、第２高調波光
出力を安定化できる。
固有偏光状態の結合がなくなることから、第２高調波光
出力を安定化できる。
【００２５】図３は、ＫＴＰ結晶６のリタデーションδ
をパラメーターとし、固体レーザ媒質５のリタデーショ
ンξを０°として、固有偏光結合係数Ｃ1の１／４波長
板７の方位角θに対する依存性をグラフ化したものであ
る。ここで、１／４波長板７のリタデーションγを９０
゜とし、ＫＴＰ結晶６のリタデーションδについて、δ
＝３０゜、６０゜、８５゜の３通りの場合を示してい
る。図３より明らかなように、１／４波長板７の方位角
θが４５゜の場合にはδに関わらずＣ1＝０となる。こ
のように従来は、固体レーザ媒質５が等方性であるとさ
れていたため、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）の
全ての配列に於いて、１／４波長板７の方位角θを４５
゜に設定することにより、第２高調波光出力が安定に得
られるとされていた。
をパラメーターとし、固体レーザ媒質５のリタデーショ
ンξを０°として、固有偏光結合係数Ｃ1の１／４波長
板７の方位角θに対する依存性をグラフ化したものであ
る。ここで、１／４波長板７のリタデーションγを９０
゜とし、ＫＴＰ結晶６のリタデーションδについて、δ
＝３０゜、６０゜、８５゜の３通りの場合を示してい
る。図３より明らかなように、１／４波長板７の方位角
θが４５゜の場合にはδに関わらずＣ1＝０となる。こ
のように従来は、固体レーザ媒質５が等方性であるとさ
れていたため、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）の
全ての配列に於いて、１／４波長板７の方位角θを４５
゜に設定することにより、第２高調波光出力が安定に得
られるとされていた。
【００２６】しかしながら、上記固体レーザ装置ではＮ
ｄ：ＹＶＯ4結晶等の異方性結晶を固体レーザ媒質５と
して用いることは考えられていなかった。固体レーザ媒
質５として異方性結晶を用いる場合、等方性結晶との単
なる置き換えでは第２高調波光出力の安定な発生を維持
できなくなる可能性がある。また、特開平４−１３４８
９１号公報には、共振器内に固体レーザ媒質としてのＮ
ｄ：ＹＶＯ4と、波長変換素子としてのＫＴＰ結晶とを
備える半導体レーザ励起固体レーザ装置に於いて、固体
レーザ媒質の吸収係数が大きいことにより、単一周波数
かつ基本横モードである第２高調波光が得られることが
開示されているが、これは比較的低い出力範囲のもので
あり、励起光強度を強くして第２高調波光強度ＩSHGを
向上させようとすると単一周波数発振を維持することが
難しくなり、マルチモード発振を引き起こし、Ｎｄ：Ｙ
ＡＧなどの等方性結晶を固体レーザ媒質として用いた固
体レーザ装置に於いて問題になったのと同様に、第２高
調波光出力の不安定を生じる可能性がある。
ｄ：ＹＶＯ4結晶等の異方性結晶を固体レーザ媒質５と
して用いることは考えられていなかった。固体レーザ媒
質５として異方性結晶を用いる場合、等方性結晶との単
なる置き換えでは第２高調波光出力の安定な発生を維持
できなくなる可能性がある。また、特開平４−１３４８
９１号公報には、共振器内に固体レーザ媒質としてのＮ
ｄ：ＹＶＯ4と、波長変換素子としてのＫＴＰ結晶とを
備える半導体レーザ励起固体レーザ装置に於いて、固体
レーザ媒質の吸収係数が大きいことにより、単一周波数
かつ基本横モードである第２高調波光が得られることが
開示されているが、これは比較的低い出力範囲のもので
あり、励起光強度を強くして第２高調波光強度ＩSHGを
向上させようとすると単一周波数発振を維持することが
難しくなり、マルチモード発振を引き起こし、Ｎｄ：Ｙ
ＡＧなどの等方性結晶を固体レーザ媒質として用いた固
体レーザ装置に於いて問題になったのと同様に、第２高
調波光出力の不安定を生じる可能性がある。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、Ｎｄ：ＹＶＯ4等
の異方性結晶を固体レーザ媒質として用いる場合でも高
出力の第２高調波光を安定に得る半導体レーザ励起固体
レーザ装置を提供することにある。
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、Ｎｄ：ＹＶＯ4等
の異方性結晶を固体レーザ媒質として用いる場合でも高
出力の第２高調波光を安定に得る半導体レーザ励起固体
レーザ装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】上述した目的は本発明に
よれば、励起光源としての半導体レーザチップと、固体
レーザ媒質を用いた共振器と、波長変換素子としてのＫ
ＴＰ結晶と、偏光面制御のための１／４波長板とを備え
る固体レーザ装置に於いて、前記共振器内に前記半導体
レーザチップ側から前記固体レーザ媒質、前記ＫＴＰ結
晶、前記１／４波長板がこの順序で光路上に配列されて
いて、前記１／４波長板の方位角が前記ＫＴＰ結晶の主
軸に対して約４５度であることを特徴とする固体レーザ
装置を提供することにより達成される。
よれば、励起光源としての半導体レーザチップと、固体
レーザ媒質を用いた共振器と、波長変換素子としてのＫ
ＴＰ結晶と、偏光面制御のための１／４波長板とを備え
る固体レーザ装置に於いて、前記共振器内に前記半導体
レーザチップ側から前記固体レーザ媒質、前記ＫＴＰ結
晶、前記１／４波長板がこの順序で光路上に配列されて
いて、前記１／４波長板の方位角が前記ＫＴＰ結晶の主
軸に対して約４５度であることを特徴とする固体レーザ
装置を提供することにより達成される。
【００２９】ここで、本発明の基礎となる理論計算を説
明する。図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）は、固体
レーザ媒質５のリタデーションξをパラメーターとし、
１／４波長板７の方位角θの関数としての固有偏光結合
係数Ｃをグラフ化したものである。煩雑さを避けるため
個々の計算過程は省略するが、図２（ａ）、図２
（ｂ）、図２（ｃ）の共振器に対応する固有偏光結合係
数を、各々Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3として、各々図４（ａ）、図
４（ｂ）、図４（ｃ）に示す。簡単のため、図４
（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に於いては各光学素子
のリタデーションおよび方位角はδ＝６０゜、γ＝９０
゜、φ＝３０゜、ξ＝３０゜、６０゜、８５゜を用い
た。これらの値は特に故意に選んだものではなく、一例
として示すものである。図４（ａ）、図４（ｂ）、図４
（ｃ）よりわかるように、固体レーザ媒質５に異方性が
存在する場合、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）の
共振器は、それぞれ異なる偏光特性を示すようになる。
明する。図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）は、固体
レーザ媒質５のリタデーションξをパラメーターとし、
１／４波長板７の方位角θの関数としての固有偏光結合
係数Ｃをグラフ化したものである。煩雑さを避けるため
個々の計算過程は省略するが、図２（ａ）、図２
（ｂ）、図２（ｃ）の共振器に対応する固有偏光結合係
数を、各々Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3として、各々図４（ａ）、図
４（ｂ）、図４（ｃ）に示す。簡単のため、図４
（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に於いては各光学素子
のリタデーションおよび方位角はδ＝６０゜、γ＝９０
゜、φ＝３０゜、ξ＝３０゜、６０゜、８５゜を用い
た。これらの値は特に故意に選んだものではなく、一例
として示すものである。図４（ａ）、図４（ｂ）、図４
（ｃ）よりわかるように、固体レーザ媒質５に異方性が
存在する場合、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）の
共振器は、それぞれ異なる偏光特性を示すようになる。
【００３０】図４（ｂ）、図４（ｃ）では、固体レーザ
媒質５のリタデーションξが異なると、固有偏光結合係
数Ｃ2及びＣ3が０となる１／４波長板７の方位角θは４
５゜ではないことがわかる。すなわち、１／４波長板７
の方位角θを４５゜にして於いても第２高調波光出力は
不安定になる。Ｃ2＝０またはＣ3＝０とするためには、
１／４波長板７を回転して新たに方位角θを設定し直さ
なければならない。しかしながら一般に、異方性を持つ
媒質のリタデーションは、その厚みによって異なるもの
であるから、それぞれの媒質ごとの厚みのばらつきでリ
タデーションξが変わる。従って、図２（ｂ）、図２
（ｃ）の配列の固体レーザ装置に於いては、製作の度に
固体レーザ媒質５の厚みに合わせて１／４波長板７の方
位角θを変えなければならない。更に、固体レーザ媒質
５の異方性は、その厚みのみによって決まるものではな
く、周囲温度や放熱状態によっても変わるので、定量的
に制御することは極めて困難である。このように、固体
レーザ媒質５の異方性を考慮した場合、図２（ｂ）、図
２（ｃ）の配列の固体レーザ装置に於いて安定な第２高
調波光出力を得ることは甚だ現実的でない。
媒質５のリタデーションξが異なると、固有偏光結合係
数Ｃ2及びＣ3が０となる１／４波長板７の方位角θは４
５゜ではないことがわかる。すなわち、１／４波長板７
の方位角θを４５゜にして於いても第２高調波光出力は
不安定になる。Ｃ2＝０またはＣ3＝０とするためには、
１／４波長板７を回転して新たに方位角θを設定し直さ
なければならない。しかしながら一般に、異方性を持つ
媒質のリタデーションは、その厚みによって異なるもの
であるから、それぞれの媒質ごとの厚みのばらつきでリ
タデーションξが変わる。従って、図２（ｂ）、図２
（ｃ）の配列の固体レーザ装置に於いては、製作の度に
固体レーザ媒質５の厚みに合わせて１／４波長板７の方
位角θを変えなければならない。更に、固体レーザ媒質
５の異方性は、その厚みのみによって決まるものではな
く、周囲温度や放熱状態によっても変わるので、定量的
に制御することは極めて困難である。このように、固体
レーザ媒質５の異方性を考慮した場合、図２（ｂ）、図
２（ｃ）の配列の固体レーザ装置に於いて安定な第２高
調波光出力を得ることは甚だ現実的でない。
【００３１】ところが、図２（ａ）の配列の固体レーザ
装置では、図４（ａ）より明らかなように、固体レーザ
媒質５のリタデーションξの変化によらず、１／４波長
板７の方位角θが４５゜の場合には常に固有偏光結合係
数Ｃ1＝０となる。この性質は、固体レーザ媒質５の主
軸を回転させても変わらない。従って、図２（ａ）の配
列の固体レーザ装置に於いては、はじめに１／４波長板
７の方位角θを４５゜に設定すれば良い。
装置では、図４（ａ）より明らかなように、固体レーザ
媒質５のリタデーションξの変化によらず、１／４波長
板７の方位角θが４５゜の場合には常に固有偏光結合係
数Ｃ1＝０となる。この性質は、固体レーザ媒質５の主
軸を回転させても変わらない。従って、図２（ａ）の配
列の固体レーザ装置に於いては、はじめに１／４波長板
７の方位角θを４５゜に設定すれば良い。
【００３２】
【作用】このようにすれば、異方性を持つ結晶を固体レ
ーザ媒質として用いる場合でも、結晶の厚みの違いや周
囲温度などの変化によらず、常に安定な高出力の第２高
調波光を得ることができる。また、固体レーザ媒質の少
なくとも一方の端面に共振器ミラーコーティングを施す
ことにより、構造を単純化できる。
ーザ媒質として用いる場合でも、結晶の厚みの違いや周
囲温度などの変化によらず、常に安定な高出力の第２高
調波光を得ることができる。また、固体レーザ媒質の少
なくとも一方の端面に共振器ミラーコーティングを施す
ことにより、構造を単純化できる。
【００３３】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
いて詳しく説明する。
【００３４】図１は、本発明が適用された実施例に於け
る固体レーザ装置の構成を示す模式的斜視図である。本
実施例に於いては固体レーザ媒質５はＮｄ：ＹＶＯ4で
ある。ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザチップ１から放射さ
れた励起光（８０８ｎｍ）は集光レンズ２により集めら
れ、固体レーザ媒質５に照射され、固体レーザ媒質５を
励起し、基本レーザ光（１０６４ｎｍ）を生じさせる。
固体レーザ媒質５から放射された基本レーザ光は、ＫＴ
Ｐ結晶６及び１／４波長板７を通って共振器ミラー４で
反射され、再び光路を逆に通って固体レーザ媒質５に戻
り、固体レーザ媒質５内で誘導放出により増幅されつ
つ、固体レーザ媒質５の励起側端面に施された共振器ミ
ラーコーティング５ａにより反射され、共振器内を往復
する。こうして共振器ミラーコーティング５ａ及び共振
器ミラー４の設定がレーザ発振の条件を満足すればレー
ザ発振を生じる。発振した基本レーザ光は波長変換素子
であるＫＴＰ結晶６内で波長変換され、第２高調波光
（５３２ｎｍ）となり、共振器ミラー４から出力され
る。１／４波長板７は、基本レーザ光（１０６４ｎｍ）
の偏光を制御するためのものであり、ＫＴＰ結晶６の主
軸に対して４５゜に設定されている。本実施例によれ
ば、高出力かつ低ノイズでビーム品質の高い緑色光であ
る第２高調波光が容易に得られる。
る固体レーザ装置の構成を示す模式的斜視図である。本
実施例に於いては固体レーザ媒質５はＮｄ：ＹＶＯ4で
ある。ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザチップ１から放射さ
れた励起光（８０８ｎｍ）は集光レンズ２により集めら
れ、固体レーザ媒質５に照射され、固体レーザ媒質５を
励起し、基本レーザ光（１０６４ｎｍ）を生じさせる。
固体レーザ媒質５から放射された基本レーザ光は、ＫＴ
Ｐ結晶６及び１／４波長板７を通って共振器ミラー４で
反射され、再び光路を逆に通って固体レーザ媒質５に戻
り、固体レーザ媒質５内で誘導放出により増幅されつ
つ、固体レーザ媒質５の励起側端面に施された共振器ミ
ラーコーティング５ａにより反射され、共振器内を往復
する。こうして共振器ミラーコーティング５ａ及び共振
器ミラー４の設定がレーザ発振の条件を満足すればレー
ザ発振を生じる。発振した基本レーザ光は波長変換素子
であるＫＴＰ結晶６内で波長変換され、第２高調波光
（５３２ｎｍ）となり、共振器ミラー４から出力され
る。１／４波長板７は、基本レーザ光（１０６４ｎｍ）
の偏光を制御するためのものであり、ＫＴＰ結晶６の主
軸に対して４５゜に設定されている。本実施例によれ
ば、高出力かつ低ノイズでビーム品質の高い緑色光であ
る第２高調波光が容易に得られる。
【００３５】尚、本実施例に於いては、固体レーザ媒質
５としてＮｄ：ＹＶＯ4を用いたが、これに限るもので
はなく異方性結晶であれば、他の固体レーザ媒質でも良
い。
５としてＮｄ：ＹＶＯ4を用いたが、これに限るもので
はなく異方性結晶であれば、他の固体レーザ媒質でも良
い。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による固体レーザ装置によれば、ＡｌＧａＡｓ系半導
体レーザチップを励起光源として高出力の第２高調波光
を安定に得ることができる。
明による固体レーザ装置によれば、ＡｌＧａＡｓ系半導
体レーザチップを励起光源として高出力の第２高調波光
を安定に得ることができる。
【図１】本発明の実施例を示す模式的斜視図である。
【図２】従来の端面励起型半導体レーザ励起固体レーザ
装置を示す図であり、（ａ）部は半導体レーザチップ側
から固体レーザ媒質、ＫＴＰ結晶、１／４波長板の順序
に配列された端面励起型半導体レーザ励起固体レーザ装
置の模式図、（ｂ）部は半導体レーザチップ側から固体
レーザ媒質、１／４波長板、ＫＴＰ結晶の順序に配列さ
れた端面励起型半導体レーザ励起固体レーザ装置の模式
図、（ｃ）部は半導体レーザチップ側から１／４波長
板、固体レーザ媒質、ＫＴＰ結晶の順序に配列された端
面励起型半導体レーザ励起固体レーザ装置の模式図であ
る。
装置を示す図であり、（ａ）部は半導体レーザチップ側
から固体レーザ媒質、ＫＴＰ結晶、１／４波長板の順序
に配列された端面励起型半導体レーザ励起固体レーザ装
置の模式図、（ｂ）部は半導体レーザチップ側から固体
レーザ媒質、１／４波長板、ＫＴＰ結晶の順序に配列さ
れた端面励起型半導体レーザ励起固体レーザ装置の模式
図、（ｃ）部は半導体レーザチップ側から１／４波長
板、固体レーザ媒質、ＫＴＰ結晶の順序に配列された端
面励起型半導体レーザ励起固体レーザ装置の模式図であ
る。
【図３】固体レーザ媒質として等方性結晶を用い、異方
性を考慮しない場合の固有偏光結合係数の１／４波長板
方位角依存性を示す図である。
性を考慮しない場合の固有偏光結合係数の１／４波長板
方位角依存性を示す図である。
【図４】本発明の基礎となる、固体レーザ媒質として異
方性結晶を用いる場合の固有偏光結合係数の１／４波長
板方位角依存性を示す図であり、（ａ）部は図２（ａ）
の共振器に対する計算例を示す図、（ｂ）部は図２
（ｂ）の共振器に対する計算例を示す図、（ｃ）部は図
２（ｃ）の共振器に対する計算例を示す図である。
方性結晶を用いる場合の固有偏光結合係数の１／４波長
板方位角依存性を示す図であり、（ａ）部は図２（ａ）
の共振器に対する計算例を示す図、（ｂ）部は図２
（ｂ）の共振器に対する計算例を示す図、（ｃ）部は図
２（ｃ）の共振器に対する計算例を示す図である。
１ 半導体レーザチップ ２ 集光レンズ ３ 共振器ミラー ４ 共振器ミラー ５ 固体レーザ媒質 ５ａ 共振器ミラーコーティング ６ ＫＴＰ結晶 ７ １／４波長板
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【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】従来から、互いに対向する一対の共振器
ミラー間にＮｄ：ＹＡＧ等の固体レーザ媒質を設置して
なる共振器中に、その一方の端面に半導体レーザからの
放射光を励起光として照射して固体レーザ媒質を励起さ
せる形式の固体レーザ装置があり、これは希ガスランプ
などを励起光源として用いた形式の固体レーザ装置より
も手軽なレーザ光源として知られている。特にＮｄ：Ｙ
ＡＧレーザの第２高調波光は、高密度な光ディスク用や
様々な計測用の緑色光源としても利用価値が高い。
ミラー間にＮｄ：ＹＡＧ等の固体レーザ媒質を設置して
なる共振器中に、その一方の端面に半導体レーザからの
放射光を励起光として照射して固体レーザ媒質を励起さ
せる形式の固体レーザ装置があり、これは希ガスランプ
などを励起光源として用いた形式の固体レーザ装置より
も手軽なレーザ光源として知られている。特にＮｄ：Ｙ
ＡＧレーザの第２高調波光は、高密度な光ディスク用や
様々な計測用の緑色光源としても利用価値が高い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】よく知られたＮｄ：ＹＡＧレーザでは、励
起光はＮｄ3+イオンのある準位へ電子を励起して吸収さ
れ、励起された多数の電子は別の準位に移り反転分布
（高いエネルギー準位の電子分布が低いエネルギー準位
の電子分布を上回る状態）を形成し、反転分布を消費す
る形でレーザ発振を生じさせる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザの
発振波長は、Ｎｄ3+イオンのレーザ遷移準位間のエネル
ギー差で決まる。従って、固体レーザ媒質としてＮｄ：
ＹＡＧを用いる必要はなく、最近はＮｄ：ＹＶＯ4と呼
ばれる固体レーザ媒質が注目されている。Ｎｄ：ＹＶＯ
4は、Ｎｄを遷移元素とする異方性レーザ結晶として比
較的古くから知られているが、最近になって良質な結晶
が得られるようになったことや、ＡｌＧａＡｓ系半導体
レーザの発振波長域である８００ｎｍ付近に強い吸収を
持つことから、半導体レーザ励起固体レーザに適した固
体レーザ媒質として注目を集めるようになった。例え
ば、Ｎｄ濃度１％のＮｄ：ＹＶＯ4の、８０９ｎｍの励
起光に対する吸収係数は約３０ｃｍ-1であり、０.５ｍ
ｍの厚みがあれば十分励起光を吸収する。
起光はＮｄ3+イオンのある準位へ電子を励起して吸収さ
れ、励起された多数の電子は別の準位に移り反転分布
（高いエネルギー準位の電子分布が低いエネルギー準位
の電子分布を上回る状態）を形成し、反転分布を消費す
る形でレーザ発振を生じさせる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザの
発振波長は、Ｎｄ3+イオンのレーザ遷移準位間のエネル
ギー差で決まる。従って、固体レーザ媒質としてＮｄ：
ＹＡＧを用いる必要はなく、最近はＮｄ：ＹＶＯ4と呼
ばれる固体レーザ媒質が注目されている。Ｎｄ：ＹＶＯ
4は、Ｎｄを遷移元素とする異方性レーザ結晶として比
較的古くから知られているが、最近になって良質な結晶
が得られるようになったことや、ＡｌＧａＡｓ系半導体
レーザの発振波長域である８００ｎｍ付近に強い吸収を
持つことから、半導体レーザ励起固体レーザに適した固
体レーザ媒質として注目を集めるようになった。例え
ば、Ｎｄ濃度１％のＮｄ：ＹＶＯ4の、８０９ｎｍの励
起光に対する吸収係数は約３０ｃｍ-1であり、０.５ｍ
ｍの厚みがあれば十分励起光を吸収する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】さて、従来技術に於いては固体レーザ媒質
５として、等方性結晶であるＮｄ：ＹＡＧが用いられて
いるため、固体レーザ媒質５の異方性は計算上考慮され
ていない。しかし、ここでは後での説明の重複を避ける
ため、予め固体レーザ媒質５に異方性があることを仮定
しておく。異方性の物質を光が透過するときは位相遅延
が生じるので、固体レーザ媒質５のリタデーション（位
相遅延）をξ、その方位角をφとしておく。計算の座標
軸は、位相整合タイプがＴＹＰＥ２であるＫＴＰ結晶６
の常光、異常光方向にとる。また、ＫＴＰ結晶６のリタ
デーションをδ、１／４波長板７のリタデーションを一
般にγ、方位角をθとする。以下、一例として図２
（ａ）について計算するが、固体レーザ媒質５のリタデ
ーションξを考慮しない場合は、以下でわかるように図
２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）とも結果は同じにな
る。図２（ａ）中の位置ＪからＫＴＰ結晶６に向かう基
本レーザ光の偏光状態は、以下の１ラウンドトリップの
ジョーンズ行列Ｍの固有ベクトルを求めることにより解
析される。
５として、等方性結晶であるＮｄ：ＹＡＧが用いられて
いるため、固体レーザ媒質５の異方性は計算上考慮され
ていない。しかし、ここでは後での説明の重複を避ける
ため、予め固体レーザ媒質５に異方性があることを仮定
しておく。異方性の物質を光が透過するときは位相遅延
が生じるので、固体レーザ媒質５のリタデーション（位
相遅延）をξ、その方位角をφとしておく。計算の座標
軸は、位相整合タイプがＴＹＰＥ２であるＫＴＰ結晶６
の常光、異常光方向にとる。また、ＫＴＰ結晶６のリタ
デーションをδ、１／４波長板７のリタデーションを一
般にγ、方位角をθとする。以下、一例として図２
（ａ）について計算するが、固体レーザ媒質５のリタデ
ーションξを考慮しない場合は、以下でわかるように図
２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）とも結果は同じにな
る。図２（ａ）中の位置ＪからＫＴＰ結晶６に向かう基
本レーザ光の偏光状態は、以下の１ラウンドトリップの
ジョーンズ行列Ｍの固有ベクトルを求めることにより解
析される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】ジョーンズ行列は、２行２列の行列である
から、一般に２つの固有ベクトルを持つ。これらを用い
て、基本レーザ光の偏光ベクトル（電界ベクトル）
から、一般に２つの固有ベクトルを持つ。これらを用い
て、基本レーザ光の偏光ベクトル（電界ベクトル）
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【数４】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】
【課題を解決するための手段】上述した目的は本発明に
よれば、一対のミラーからなる共振器と、前記共振器中
に配置された異方性固体レーザ媒質と、前記固体レーザ
媒質を端面励起する励起光源としての半導体レーザと、
波長変換素子としてのＫＴＰ結晶と、偏光面制御のため
の１／４波長板とを備える固体レーザ装置に於いて、前
記共振器内に前記半導体レーザ側から前記固体レーザ媒
質、前記ＫＴＰ結晶、前記１／４波長板がこの順序で光
路上に配列されていて、前記ＫＴＰ結晶の異常光方向に
対する前記１／４波長板の異常光方向の方位角が約４５
度であることを特徴とする固体レーザ装置を提供するこ
とにより達成される。
よれば、一対のミラーからなる共振器と、前記共振器中
に配置された異方性固体レーザ媒質と、前記固体レーザ
媒質を端面励起する励起光源としての半導体レーザと、
波長変換素子としてのＫＴＰ結晶と、偏光面制御のため
の１／４波長板とを備える固体レーザ装置に於いて、前
記共振器内に前記半導体レーザ側から前記固体レーザ媒
質、前記ＫＴＰ結晶、前記１／４波長板がこの順序で光
路上に配列されていて、前記ＫＴＰ結晶の異常光方向に
対する前記１／４波長板の異常光方向の方位角が約４５
度であることを特徴とする固体レーザ装置を提供するこ
とにより達成される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】図４（ｂ）、図４（ｃ）では、固体レーザ
媒質５のリタデーションξが異なると、固有偏光結合係
数Ｃ2、Ｃ3 が０となる１／４波長板７の方位角θは４５
゜ではないことがわかる。すなわち、１／４波長板７の
方位角θを４５゜にしておいても第２高調波光出力は不
安定になる。Ｃ2＝０またはＣ3＝０とするためには、１
／４波長板７を回転して新たに方位角θを設定し直さな
ければならない。しかしながら一般に、異方性を持つ媒
質のリタデーションは、その厚みによって異なるもので
あるから、それぞれの媒質ごとの厚みのばらつきでリタ
デーションξが変わる。従って、図２（ｂ）、図２
（ｃ）の配列の固体レーザ装置に於いては、製作の度に
固体レーザ媒質５の厚みに合わせて１／４波長板７の方
位角θを変えなければならない。更に、固体レーザ媒質
５の異方性は、その厚みのみによって決まるものではな
く、周囲温度や放熱状態によっても変わるので、定量的
に制御することは極めて困難である。このように、固体
レーザ媒質５の異方性を考慮した場合、図２（ｂ）、図
２（ｃ）の配列の固体レーザ装置に於いて安定な第２高
調波光出力を得ることは甚だ現実的でない。
媒質５のリタデーションξが異なると、固有偏光結合係
数Ｃ2、Ｃ3 が０となる１／４波長板７の方位角θは４５
゜ではないことがわかる。すなわち、１／４波長板７の
方位角θを４５゜にしておいても第２高調波光出力は不
安定になる。Ｃ2＝０またはＣ3＝０とするためには、１
／４波長板７を回転して新たに方位角θを設定し直さな
ければならない。しかしながら一般に、異方性を持つ媒
質のリタデーションは、その厚みによって異なるもので
あるから、それぞれの媒質ごとの厚みのばらつきでリタ
デーションξが変わる。従って、図２（ｂ）、図２
（ｃ）の配列の固体レーザ装置に於いては、製作の度に
固体レーザ媒質５の厚みに合わせて１／４波長板７の方
位角θを変えなければならない。更に、固体レーザ媒質
５の異方性は、その厚みのみによって決まるものではな
く、周囲温度や放熱状態によっても変わるので、定量的
に制御することは極めて困難である。このように、固体
レーザ媒質５の異方性を考慮した場合、図２（ｂ）、図
２（ｃ）の配列の固体レーザ装置に於いて安定な第２高
調波光出力を得ることは甚だ現実的でない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】
【作用】このようにすれば、異方性を持つ結晶を固体レ
ーザ媒質として用いる場合でも、結晶の厚みの違いや周
囲温度などの変化によらず、常に安定な高出力の第２高
調波光を得ることができる。また、固体レーザ媒質の半
導体レーザ側端面及び１／４波長板の半導体レーザ側と
相反する側の面に共振器ミラーコーティングを施すこと
により、構造を単純化できる。
ーザ媒質として用いる場合でも、結晶の厚みの違いや周
囲温度などの変化によらず、常に安定な高出力の第２高
調波光を得ることができる。また、固体レーザ媒質の半
導体レーザ側端面及び１／４波長板の半導体レーザ側と
相反する側の面に共振器ミラーコーティングを施すこと
により、構造を単純化できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】図１は、本発明が適用された実施例に於け
る固体レーザ装置の構成を示す模式的斜視図である。本
実施例に於いては固体レーザ媒質５はＮｄ：ＹＶＯ4で
ある。ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ１から放射された励
起光（８０８ｎｍ）は集光レンズ２により集められ、固
体レーザ媒質５に照射され、固体レーザ媒質５を励起
し、基本レーザ光（１０６４ｎｍ）を生じさせる。固体
レーザ媒質５から放射された基本レーザ光は、ＫＴＰ結
晶６及び１／４波長板７を通って共振器ミラー４で反射
され、再び光路を逆に通って固体レーザ媒質５に戻り、
固体レーザ媒質５内で誘導放出により増幅されつつ、固
体レーザ媒質５の励起側端面に施された共振器ミラーコ
ーティング５ａにより反射され、共振器内を往復する。
こうして共振器ミラーコーティング５ａ及び共振器ミラ
ー４の設定がレーザ発振の条件を満足すればレーザ発振
を生じる。発振した基本レーザ光は波長変換素子である
ＫＴＰ結晶６内で波長変換され、第２高調波光（５３２
ｎｍ）となり、共振器ミラー４から出力される。１／４
波長板７は、基本レーザ光（１０６４ｎｍ）の偏光を制
御するためのものであり、ＫＴＰ結晶６に対して４５゜
に設定されている。本実施例によれば、高出力かつ低ノ
イズでビーム品質の高い緑色光である第２高調波光が容
易に得られる。
る固体レーザ装置の構成を示す模式的斜視図である。本
実施例に於いては固体レーザ媒質５はＮｄ：ＹＶＯ4で
ある。ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ１から放射された励
起光（８０８ｎｍ）は集光レンズ２により集められ、固
体レーザ媒質５に照射され、固体レーザ媒質５を励起
し、基本レーザ光（１０６４ｎｍ）を生じさせる。固体
レーザ媒質５から放射された基本レーザ光は、ＫＴＰ結
晶６及び１／４波長板７を通って共振器ミラー４で反射
され、再び光路を逆に通って固体レーザ媒質５に戻り、
固体レーザ媒質５内で誘導放出により増幅されつつ、固
体レーザ媒質５の励起側端面に施された共振器ミラーコ
ーティング５ａにより反射され、共振器内を往復する。
こうして共振器ミラーコーティング５ａ及び共振器ミラ
ー４の設定がレーザ発振の条件を満足すればレーザ発振
を生じる。発振した基本レーザ光は波長変換素子である
ＫＴＰ結晶６内で波長変換され、第２高調波光（５３２
ｎｍ）となり、共振器ミラー４から出力される。１／４
波長板７は、基本レーザ光（１０６４ｎｍ）の偏光を制
御するためのものであり、ＫＴＰ結晶６に対して４５゜
に設定されている。本実施例によれば、高出力かつ低ノ
イズでビーム品質の高い緑色光である第２高調波光が容
易に得られる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による固体レーザ装置によれば、異方性結晶をレーザ
媒質として用いる場合でも高出力の第２高調波光を安定
に得ることができる。
明による固体レーザ装置によれば、異方性結晶をレーザ
媒質として用いる場合でも高出力の第２高調波光を安定
に得ることができる。
【手続補正１２】
【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】本発明の実施例を示す模式的斜視図である。
【図２】従来の端面励起型半導体レーザ励起固体レーザ
装置を示す図であり、（ａ）部は半導体レーザ側から等
方性固体レーザ媒質、ＫＴＰ結晶、１／４波長板の順序
に配列された端面励起型半導体レーザ励起固体レーザ装
置の模式図、（ｂ）部は半導体レーザ側から等方性固体
レーザ媒質、１／４波長板、ＫＴＰ結晶の順序に配列さ
れた端面励起型半導体レーザ励起固体レーザ装置の模式
図、（ｃ）部は半導体レーザ側から１／４波長板、等方
性固体レーザ媒質、ＫＴＰ結晶の順序に配列された端面
励起型半導体レーザ励起固体レーザ装置の模式図であ
る。
装置を示す図であり、（ａ）部は半導体レーザ側から等
方性固体レーザ媒質、ＫＴＰ結晶、１／４波長板の順序
に配列された端面励起型半導体レーザ励起固体レーザ装
置の模式図、（ｂ）部は半導体レーザ側から等方性固体
レーザ媒質、１／４波長板、ＫＴＰ結晶の順序に配列さ
れた端面励起型半導体レーザ励起固体レーザ装置の模式
図、（ｃ）部は半導体レーザ側から１／４波長板、等方
性固体レーザ媒質、ＫＴＰ結晶の順序に配列された端面
励起型半導体レーザ励起固体レーザ装置の模式図であ
る。
【図３】固体レーザ媒質として等方性結晶を用い、異方
性を考慮しない場合の固有偏光結合係数の１／４波長板
方位角依存性を示す図である。
性を考慮しない場合の固有偏光結合係数の１／４波長板
方位角依存性を示す図である。
【図４】本発明の基礎となる、固体レーザ媒質として異
方性結晶を用いる場合の固有偏光結合係数の１／４波長
板方位角依存性を示す図であり、（ａ）部は図２（ａ）
の共振器に対する計算例を示す図、（ｂ）部は図２
（ｂ）の共振器に対する計算例を示す図、（ｃ）部は図
２（ｃ）の共振器に対する計算例を示す図である。
方性結晶を用いる場合の固有偏光結合係数の１／４波長
板方位角依存性を示す図であり、（ａ）部は図２（ａ）
の共振器に対する計算例を示す図、（ｂ）部は図２
（ｂ）の共振器に対する計算例を示す図、（ｃ）部は図
２（ｃ）の共振器に対する計算例を示す図である。
【符号の説明】 １ 半導体レーザ ２ 集光レンズ ３ 共振器ミラー ４ 共振器ミラー ５ 固体レーザ媒質 ５ａ 共振器ミラーコーティング ６ ＫＴＰ結晶 ７ １／４波長板
Claims (3)
- 【請求項１】 励起光源としての半導体レーザチップ
と、固体レーザ媒質を用いた共振器と、波長変換素子と
してのＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4）結晶と、偏光面制御の
ための１／４波長板とを備える固体レーザ装置に於い
て、 前記共振器内に前記半導体レーザチップ側から前記固体
レーザ媒質、前記ＫＴＰ結晶及び前記１／４波長板がこ
の順序で光路上に配列されていることを特徴とする固体
レーザ装置。 - 【請求項２】 前記１／４波長板の方位角が前記ＫＴ
Ｐ結晶の主軸に対して約４５度であることを特徴とする
請求項１に記載の固体レーザ装置。 - 【請求項３】 前記共振器に於ける前記固体レーザ媒
質の少なくとも一方の端面に共振器ミラーコーティング
を施したことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に
記載の固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30808292A JPH06132596A (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30808292A JPH06132596A (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06132596A true JPH06132596A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17976661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30808292A Withdrawn JPH06132596A (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06132596A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009016709A1 (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Mitsubishi Electric Corporation | 波長変換レーザ装置 |
| WO2012124266A1 (ja) * | 2011-03-17 | 2012-09-20 | パナソニック株式会社 | 波長変換レーザ光源及び画像表示装置 |
| CN104838549A (zh) * | 2012-12-10 | 2015-08-12 | 三菱电机株式会社 | 平面波导型激光装置 |
-
1992
- 1992-10-21 JP JP30808292A patent/JPH06132596A/ja not_active Withdrawn
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