JPH06350168A - 固体レーザ発振器 - Google Patents

固体レーザ発振器

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JPH06350168A
JPH06350168A JP13702793A JP13702793A JPH06350168A JP H06350168 A JPH06350168 A JP H06350168A JP 13702793 A JP13702793 A JP 13702793A JP 13702793 A JP13702793 A JP 13702793A JP H06350168 A JPH06350168 A JP H06350168A
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JP
Japan
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solid
resonator
state laser
laser
mirror
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Application number
JP13702793A
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English (en)
Inventor
Satoshi Makio
諭 牧尾
Fumio Nitanda
文雄 二反田
Tetsuo Ando
哲生 安藤
Kimio Tateno
公男 立野
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Hitachi Ltd
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Metals Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ共振器とその共振器内のレーザ媒質を
励起するポンピング光を出射する半導体レーザによる固
体レーザ発振器の小型化と組立を容易にすることを目的
とする。 【構成】 固体レーザのレーザ共振器とその共振器内の
レーザ媒質を励起するポンピング光を出射する半導体レ
ーザからなる固体レーザ発振器においてポンピング光を
レーザ媒質に集光するために曲率ミラーの断面形状を凸
型の形状をとすることで共振器ミラーと集光レンズの機
能を持たせる。また、レーザ共振器ミラーと固体レーザ
媒質を樹脂接着剤を用いることなく直接光学接合、低融
点ガラスによる接合や半田による接合をする。さらに、
レーザ共振器内にKTPを挿入することで第二高調波を
発生させ、第二高調波発生固体レーザ発振器とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ共振器とその共
振器内のレーザ媒質を励起するポンピング光を出射する
半導体レーザによる固体レーザ発振器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の固体レーザ発振器を図2に示す。
全体の構成はレーザ媒質3を励起する半導体レーザ1と
そのポンピング光5を出射、集光するレンズ21、22
による励起系25と光軸方向に配置したNdドープYA
Gからなるレーザ媒質3および光軸方向に配された凹型
ミラー23、24から構成されるレーザ共振器26であ
る。半導体レーザはレーザ媒質において最も吸収の高い
波長809nmのレーザ光を発振し、これをポンピング
光として集光レンズによりレーザ媒質に入射すると10
64nmのレーザ光が発振し共振器を構成するミラー間
で往復伝搬し、その一部が出力レーザ光4として出射さ
れるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図2で示すような従来
の固体レーザ発振器では半導体レーザからの出射光の集
光とレーザ媒質への集光をそれぞれレンズを用いて行っ
ているために各々の光学系の調整が複雑であった。ま
た、共振器ミラーの一方をあおりなど角度調整が必要で
あり、共振器外部からの振動に弱い欠点があり、また光
学調整するための機構が大きいために固体レーザ装置を
小型化するのが困難であった。また、光学部品間の接合
に樹脂系の接着剤を用いると硬化時の光軸ずれにより発
振効率が低下する問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】固体レーザ発振器の小型
化と組立を容易にするために以下のような手段を用い
た。固体レーザのレーザ共振器とその共振器内のレーザ
媒質を励起するポンピング光を出射する半導体レーザか
らなる固体レーザ発振器においてポンピング光をレーザ
媒質に集光するレンズを用いることなく固体レーザ発振
器を構成する。このためにレーザ共振器における一組の
共振器反射ミラーもしくはその一方の曲率ミラーで共振
器内のレーザ媒質を励起する半導体レーザのポンピン光
を集光する。すなわち、その曲率ミラーの断面形状が凸
型の形状を有することで共振器ミラーと集光レンズの機
能を持たせる。さらに、レーザ共振器における一組の凸
型共振器反射ミラー間に反射防止膜を施した固体レーザ
媒質を樹脂接着剤を用いることなく直接光学接合させる
ことで調整が不要な小型の固体レーザ発振器が構成でき
る。すなわち、各々の光学面の平坦度がλ/8以上に加
工されていれば、その二つの面を合わせるとその間の空
気がなくなり真空状態と成ることで強固に接合される。
レーザ媒質とミラーの屈折率差による反射をなくすため
に誘電体多層膜による反射防止膜を施す。同様に一つの
凸型曲率ミラーを用いる場合であっても、ミラー側に反
射防止膜もう一方に95%以上の反射膜を施した固体レ
ーザ媒質を直接光学接合させたことでも固体レーザ発振
器を構成できる。また、光学接合ではなく低融点ガラス
による接合や半田による接合をすることによっても可能
である。さらに、レーザ共振器内にKTPを挿入するこ
とで第二高調波を発生させ、第二高調波発生固体レーザ
発振器とすることが出来る。
【0005】
【実施例】図1に本発明の実施例を示す。半導体レーザ
1から出射されたポンピング光5は凸型の共振器ミラー
2によって固体レーザ媒質3であるNd:YAGに集光
される。これによってレーザ媒質より1064nmのレ
ーザ光が発振し、共振器ミラー間を往復伝搬する。共振
器ミラーの誘電体多層膜6は半導体レーザ側は1064
nmの光を99.9%以上反射し、出力側の誘電体多層
膜61は95%以上の反射率とすることで出力側に共振
器内の出力の5%の1064nmのレーザ光4が出射さ
れる。共振器ミラーと固体レーザ媒質の各々の光学面の
平坦度がλ/8以上であれば二つの面を合わせるとその
間の空気がなくなり真空状態と成ることで接合される。
レーザ媒質とミラーの屈折率差による反射をなくすため
に誘電体多層膜7、8による反射防止膜を施している。
形状が凸型の曲率ミラーにより共振器ミラーと集光レン
ズの機能を同時に持たせ、さらに、共振器ミラーと固体
レーザ媒質を樹脂接着剤を用いることなく直接光学接合
させることで調整が不要な小型の固体レーザ発振器が構
成できる。図3に本発明のもう一つの実施例を示す。こ
こでは、共振器ミラー2と固体レーザ媒質3の間を空間
として配置することでも固体レーザ発振器を構成でき
る。しかし、この場合では各々のミラーの角度調整機構
を持たせる必要がある。図4に本発明の実施例を示す。
ここでは、図1の実施例の出力側の共振器ミラーを固体
レーザ媒質3の出力側の面に誘電体多層膜による反射膜
6を施すことによって、さらに小型の固体レーザ発振器
を構成できる。図5に本発明のもう一つの実施例を示
す。ここでは、図4の実施例の光学接合に替えて低融点
ガラス9(450℃)によって接合した場合である。接
合の方法は50μmの厚さの低融点ガラスを共振器ミラ
ーと固体レーザ媒質間に挟み込み、約450℃の炉内に
入れることで接合される。ここで、誘電体多層膜7、8
は低融点ガラスの屈折率に対する反射防止膜を施してい
る。図6に本発明のもう一つの実施例を示す。ここで
は、図4の実施例の光学接合に変わってリング状半田6
1による接合をした場合である。ここで、スペーサ62
と共振器ミラーと固体レーザ媒質の半田接合部分にはN
i−Au膜を成膜している。接合の方法は各々の部品を
積み重ねて、約300℃の炉内に入れることで接合され
る。また、スペーサの内径を0.5mmとすることでレ
ーザ発振の横モ−ドを抑制でき、TEM00の単一横モ−
ドを実現できる。図7に本発明の別の実施例を示す。こ
こでは、図4の実施例の固体レーザ媒質に第二高調波発
生素子としてKTPを光学接合した場合である。この場
合の誘電体多層反射膜はKTPの端面に施してある。こ
れにより、容易に1064nmの半分の波長の532n
mのグリーンレーザを構成できる。これは、同様に図
5、6の実施例の接合方法によっても可能であることは
容易に類推できる。
【0006】
【発明の効果】本発明によれば、凸型の共振器ミラーを
用い、直接光学接合やガラス、半田接合により、固体レ
ーザ発振器の小型化と組立を容易にすることができ、よ
り、安定で安価な固体レーザ発振器を得ることが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す配置図
【図2】従来の固体レーザ発振器を示す配置図
【図3】本発明の実施例を示す配置図
【図4】本発明の実施例を示す配置図
【図5】本発明の実施例を示す配置図
【図6】本発明の実施例を示す配置図
【図7】本発明の実施例を示す配置図
【符号の説明】
1 半導体レーザ、2 凸型共振器ミラー、3 固体レ
ーザ媒質、4 出力レーザ光、5 固体レーザポンピン
グ光、6 誘電体多層反射膜、7 誘電体多層無反射
膜、8 誘電体多層無反射膜、9 低融点ガラス、10
第二高調波発生結晶、21 集光レンズ、22 集光
レンズ、23 凹型共振器ミラー、24 凹型共振器ミ
ラー、25 励起光学系、26 共振器光学系、61
半田 62スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01S 3/109 8934−4M (72)発明者 安藤 哲生 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 立野 公男 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ共振器とその共振器内のレーザ媒
    質を励起するポンピング光を出射する半導体レーザを有
    する固体レーザ発振器において、半導体レーザの出射光
    をレーザ媒質に集光するレンズを用いないことを特徴と
    する固体レーザ発振器。
  2. 【請求項2】 レーザ共振器における一組の共振器反射
    ミラーもしくはその一方の曲率ミラーが共振器内のレー
    ザ媒質を励起する半導体レーザのポンピング光を集光す
    ることを特徴とする請求項1の固体レーザ発振器。
  3. 【請求項3】 レーザ共振器における一組の共振器反射
    ミラーもしくはその一方の曲率ミラーの断面形状が凸型
    の形状を有することを特徴とする請求項1ないし2の固
    体レーザ発振器。
  4. 【請求項4】 レーザ共振器における一組の共振器反射
    ミラー間に反射防止膜を施した固体レーザ媒質を直接光
    学接合させたことを特徴とする請求項1ないし3の固体
    レーザ発振器。
  5. 【請求項5】 前記凸型曲率ミラー側に反射防止膜もう
    一方に95%以上の反射膜を施した固体レーザ媒質を直
    接光学接合させたことを特徴とする請求項1ないし3の
    固体レーザ発振器。
  6. 【請求項6】 前記共振器ミラーと固体レーザ媒質の接
    合に低融点ガラスを用いることを特徴とする請求項1な
    いし3の固体レーザ発振器。
  7. 【請求項7】 前記共振器ミラーと固体レーザ媒質の接
    合に半田を用いることを特徴とする請求項1ないし3の
    固体レーザ発振器。
  8. 【請求項8】 前記レーザ共振器内に第二高調波発生素
    子としてKTPを挿入したことを特徴とする請求項1な
    いし7の固体レーザ発振器。
JP13702793A 1993-06-08 1993-06-08 固体レーザ発振器 Pending JPH06350168A (ja)

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