JPH07154033A - 半導体レーザ励起第２高調波発生固体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ励起第２高調波発生固体レーザ装置Info
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- JPH07154033A JPH07154033A JP30147693A JP30147693A JPH07154033A JP H07154033 A JPH07154033 A JP H07154033A JP 30147693 A JP30147693 A JP 30147693A JP 30147693 A JP30147693 A JP 30147693A JP H07154033 A JPH07154033 A JP H07154033A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、迷光を生じることのない、高
効率のＬＤ励起ブルーレーザ装置の提供を目的とする。 【構成】 ｎ1とｎ3とをＳｉＯ2膜の屈折率、ｎ2を
Ｔａ2Ｏ5膜の屈折率、ｄ1とｄ3とをＳｉＯ2膜の物理的
膜厚、ｄ2をＴａ2Ｏ5膜の物理的膜厚、ｎmｄm（ｍ＝
１，２，３のいずれか）を光学的膜厚、λ0を基本波の
波長としたときに、空気側から、ｎ1ｄ1＝０．３７λ0
〜０．４１λ0のＳｉＯ2膜、ｎ2ｄ2＝０．５３λ0〜
０．５７λ0のＴａ2Ｏ5膜、ｎ3ｄ3＝０．２４λ0〜０．
２８λ0のＳｉＯ2膜が固体レーザー素子の第２高調波発
生素子側の端面に設けられた半導体レーザ励起第２高調
波発生固体レーザ装置。 【効果】 従来の光学薄膜を施した固体レーザ素子
を用いた装置と比較してメインビーム以外のビームが無
く、さらに耐湿性に優れるため長期信頼性が高い。
効率のＬＤ励起ブルーレーザ装置の提供を目的とする。 【構成】 ｎ1とｎ3とをＳｉＯ2膜の屈折率、ｎ2を
Ｔａ2Ｏ5膜の屈折率、ｄ1とｄ3とをＳｉＯ2膜の物理的
膜厚、ｄ2をＴａ2Ｏ5膜の物理的膜厚、ｎmｄm（ｍ＝
１，２，３のいずれか）を光学的膜厚、λ0を基本波の
波長としたときに、空気側から、ｎ1ｄ1＝０．３７λ0
〜０．４１λ0のＳｉＯ2膜、ｎ2ｄ2＝０．５３λ0〜
０．５７λ0のＴａ2Ｏ5膜、ｎ3ｄ3＝０．２４λ0〜０．
２８λ0のＳｉＯ2膜が固体レーザー素子の第２高調波発
生素子側の端面に設けられた半導体レーザ励起第２高調
波発生固体レーザ装置。 【効果】 従来の光学薄膜を施した固体レーザ素子
を用いた装置と比較してメインビーム以外のビームが無
く、さらに耐湿性に優れるため長期信頼性が高い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ励起第２
高調波発生固体レーザ装置に関する。
高調波発生固体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ励起第２高調波発生固体レ
ーザ装置（以下「ＬＤ励起ブルーレーザ装置」とい
う。）は、短波長の青色光を発生させることができる。
このため、このＬＤ励起ブルーレーザ装置を高密度記録
媒体である光ディスク等の記録および再生に利用するこ
とが検討されている。
ーザ装置（以下「ＬＤ励起ブルーレーザ装置」とい
う。）は、短波長の青色光を発生させることができる。
このため、このＬＤ励起ブルーレーザ装置を高密度記録
媒体である光ディスク等の記録および再生に利用するこ
とが検討されている。
【０００３】代表的なＬＤ励起ブルーレーザ装置である
端面励起型ＬＤ励起ブルーレーザ装置の概略構成を、半
導体レーザ（以下「ＬＤ」という。）よりの励起光（λ
LD）、発生した基本波（λ0）と、第２高調波（以下
「ＳＨ波」という。λSH）との光路と併せ図４に示し
た。図４の装置は、ＬＤ１と、その両端面に光学薄膜
２，３が施された集光レンズ４と、その両端面に光学薄
膜５，６が施された固体レーザ素子７と、同じくその両
端面に光学薄膜８，９が施された、第２高調波発生（以
下、「ＳＨＧ」という。）素子１０、そのＳＨＧ素子１
０側の端面に光学薄膜１１が施された出力鏡１２で主要
部が構成されている。そして、上記固体レーザ素子７
は、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶を用いて、またＳＨＧ素子はＫＮ
ｂＯ3結晶を用いて作製されている。
端面励起型ＬＤ励起ブルーレーザ装置の概略構成を、半
導体レーザ（以下「ＬＤ」という。）よりの励起光（λ
LD）、発生した基本波（λ0）と、第２高調波（以下
「ＳＨ波」という。λSH）との光路と併せ図４に示し
た。図４の装置は、ＬＤ１と、その両端面に光学薄膜
２，３が施された集光レンズ４と、その両端面に光学薄
膜５，６が施された固体レーザ素子７と、同じくその両
端面に光学薄膜８，９が施された、第２高調波発生（以
下、「ＳＨＧ」という。）素子１０、そのＳＨＧ素子１
０側の端面に光学薄膜１１が施された出力鏡１２で主要
部が構成されている。そして、上記固体レーザ素子７
は、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶を用いて、またＳＨＧ素子はＫＮ
ｂＯ3結晶を用いて作製されている。
【０００４】図４を用いてＳＨ波の発生機構について説
明すると、まず、ＬＤより励起光（λLD＝８０９ｎｍ）
が発せられ、この励起光が集光レンズ４により集光さ
れ、固体レーザ素子７に入射される。固体レーザ素子７
の光学薄膜５を通過した励起光は、固体レーザ素子７を
励起し、基本波（λ0＝９４６ｎｍ）を発生させる。こ
の基本波は固体レーザ素子７の光学薄膜５と出力鏡１２
の光学薄膜１１の間を共振し増幅される。この光学薄膜
５と光学薄膜１１とで構成されるファブリペロー干渉計
をレーザ共振器という。
明すると、まず、ＬＤより励起光（λLD＝８０９ｎｍ）
が発せられ、この励起光が集光レンズ４により集光さ
れ、固体レーザ素子７に入射される。固体レーザ素子７
の光学薄膜５を通過した励起光は、固体レーザ素子７を
励起し、基本波（λ0＝９４６ｎｍ）を発生させる。こ
の基本波は固体レーザ素子７の光学薄膜５と出力鏡１２
の光学薄膜１１の間を共振し増幅される。この光学薄膜
５と光学薄膜１１とで構成されるファブリペロー干渉計
をレーザ共振器という。
【０００５】発生した基本波はレーザ共振器内に閉じこ
められ増幅を繰り返す。また、一方、基本波はＳＨＧ素
子１０を通過することによりその一部がＳＨ波（λSH＝
４７３ｎｍ）に変換される。ＳＨ波のみが出力鏡１２を
通過してレーザ共振器より出射される。したがって、光
学薄膜５と光学薄膜１１とは、基本波に対して高い反射
率を持つことが要求される。
められ増幅を繰り返す。また、一方、基本波はＳＨＧ素
子１０を通過することによりその一部がＳＨ波（λSH＝
４７３ｎｍ）に変換される。ＳＨ波のみが出力鏡１２を
通過してレーザ共振器より出射される。したがって、光
学薄膜５と光学薄膜１１とは、基本波に対して高い反射
率を持つことが要求される。
【０００６】ところで、ＳＨＧ素子１０で変換されたＳ
Ｈ波は、ＳＨＧ素子１０の両側に出射するため、ＳＨＧ
素子１０より固体レーザ素子７側へ出射したＳＨ波は共
振器のどこかで出力鏡１２側に反射させなければならな
い。このため、一般的には、ＳＨ波を反射させる機能を
固体レーザ素子７の光学薄膜５に併せ持たしている。
Ｈ波は、ＳＨＧ素子１０の両側に出射するため、ＳＨＧ
素子１０より固体レーザ素子７側へ出射したＳＨ波は共
振器のどこかで出力鏡１２側に反射させなければならな
い。このため、一般的には、ＳＨ波を反射させる機能を
固体レーザ素子７の光学薄膜５に併せ持たしている。
【０００７】これは、光学薄膜６もしくは光学薄膜８の
ようなレーザ共振器内の光学薄膜でＳＨ波を反射させる
と、この光学薄膜が基本波のエネルギーの損失原因とな
り基本波のレーザ発振効率を極端に低下させるからであ
る。そして、ＳＨ波出力の大幅な低下をもたらすからで
ある。このため、光学薄膜６もしくは光学薄膜８には、
むしろＳＨ波の反射を防止する機能が必要となる。
ようなレーザ共振器内の光学薄膜でＳＨ波を反射させる
と、この光学薄膜が基本波のエネルギーの損失原因とな
り基本波のレーザ発振効率を極端に低下させるからであ
る。そして、ＳＨ波出力の大幅な低下をもたらすからで
ある。このため、光学薄膜６もしくは光学薄膜８には、
むしろＳＨ波の反射を防止する機能が必要となる。
【０００８】しかし、従来の光学薄膜６は、図５に示し
たように、固体レーザ素子７の表面に屈折率が１．３
６、光学的膜厚ｎｄが０．２５λ0のＭｇＦ2単層光学薄
膜である。この光学薄膜は、図６に示すような分光反射
特性を持つものの、ＳＨ波に対する反射防止機能を特に
考慮したものとなっていない。
たように、固体レーザ素子７の表面に屈折率が１．３
６、光学的膜厚ｎｄが０．２５λ0のＭｇＦ2単層光学薄
膜である。この光学薄膜は、図６に示すような分光反射
特性を持つものの、ＳＨ波に対する反射防止機能を特に
考慮したものとなっていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
固体レーザ素子のＳＨＧ素子側に設けられる従来の光学
薄膜は基本波に対しては反射防止機能を持つものの、Ｓ
Ｈ波に対しては反射防止機能を持っていない。このた
め、固体レーザ素子の両端面の平行度が完全でないと、
一方の端面を光軸に対して直角となるように設定して
も、他方の端面は光軸に対して直角とならなくなる。そ
の結果、共振している光が固体レーザ素子の光軸に対し
て直角となっていない端面に、端面に対して垂直に入射
せず、この端面でＳＨ波が反射することになる。その結
果、出力鏡から出射するＳＨ波のビームが複数に分か
れ、迷光を生じ、メインビームの出力が低下することに
なる。さらに、ＭｇＦ2膜は耐湿性が低いので長期間に
おける信頼性に欠けるなど問題点がある。
固体レーザ素子のＳＨＧ素子側に設けられる従来の光学
薄膜は基本波に対しては反射防止機能を持つものの、Ｓ
Ｈ波に対しては反射防止機能を持っていない。このた
め、固体レーザ素子の両端面の平行度が完全でないと、
一方の端面を光軸に対して直角となるように設定して
も、他方の端面は光軸に対して直角とならなくなる。そ
の結果、共振している光が固体レーザ素子の光軸に対し
て直角となっていない端面に、端面に対して垂直に入射
せず、この端面でＳＨ波が反射することになる。その結
果、出力鏡から出射するＳＨ波のビームが複数に分か
れ、迷光を生じ、メインビームの出力が低下することに
なる。さらに、ＭｇＦ2膜は耐湿性が低いので長期間に
おける信頼性に欠けるなど問題点がある。
【００１０】本発明は、このような点を考慮して行われ
たものであり、迷光を生じることのない、高効率のＬＤ
励起ブルーレーザ装置の提供を目的とする。
たものであり、迷光を生じることのない、高効率のＬＤ
励起ブルーレーザ装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のＬＤ励起ブルーレーザ装置は、ＬＤと、このＬＤか
らの励起光を集光する集光レンズと、集光された励起光
が入射されて基本波を発生する固体レーザ素子と、発生
した基本波をＳＨ波に変換するＳＨＧ素子と、基本波に
対して高反射率な出力鏡とから基本的に構成されたＬＤ
励起ブルーレーザ装置において、固体レーザー素子のＳ
ＨＧ素子側の端面に設けられた光学薄膜が、基本波の波
長を中心とする、少なくとも±１０ｎｍ以上の波長範囲
に対する反射率と、ＳＨ波の波長を中心とする、少なく
とも±１０ｎｍ以上の波長範囲に対する反射率とを共に
０．５％以下とするものであり、具体的には、固体レー
ザー素子のＳＨＧ素子側の端面に設けられた光学薄膜
が、下記のように３層で構成されたものである。
明のＬＤ励起ブルーレーザ装置は、ＬＤと、このＬＤか
らの励起光を集光する集光レンズと、集光された励起光
が入射されて基本波を発生する固体レーザ素子と、発生
した基本波をＳＨ波に変換するＳＨＧ素子と、基本波に
対して高反射率な出力鏡とから基本的に構成されたＬＤ
励起ブルーレーザ装置において、固体レーザー素子のＳ
ＨＧ素子側の端面に設けられた光学薄膜が、基本波の波
長を中心とする、少なくとも±１０ｎｍ以上の波長範囲
に対する反射率と、ＳＨ波の波長を中心とする、少なく
とも±１０ｎｍ以上の波長範囲に対する反射率とを共に
０．５％以下とするものであり、具体的には、固体レー
ザー素子のＳＨＧ素子側の端面に設けられた光学薄膜
が、下記のように３層で構成されたものである。
【００１２】ｎ1とｎ3とを低屈折率物質膜の屈折率、ｎ
2を高屈折率物質膜の屈折率、ｄ1とｄ3とを低屈折率物
質膜の物理的膜厚、ｄ2を高屈折率物質膜の物理的膜
厚、ｎmｄm（ｍ＝１，２，３のいずれか）を光学的膜
厚、λ0を基本波の波長としたときに、空気側から、第
１層目をｎ1ｄ1＝０．３７λ0〜０．４１λ0の低屈折率
物質膜とし、第２層目をｎ2ｄ2＝０．５３λ0〜０．５
７λ0の高屈折率物質膜とし、第３層目をｎ3ｄ3＝０．
２４λ0〜０．２８λ0の低屈折率物質膜とする。
2を高屈折率物質膜の屈折率、ｄ1とｄ3とを低屈折率物
質膜の物理的膜厚、ｄ2を高屈折率物質膜の物理的膜
厚、ｎmｄm（ｍ＝１，２，３のいずれか）を光学的膜
厚、λ0を基本波の波長としたときに、空気側から、第
１層目をｎ1ｄ1＝０．３７λ0〜０．４１λ0の低屈折率
物質膜とし、第２層目をｎ2ｄ2＝０．５３λ0〜０．５
７λ0の高屈折率物質膜とし、第３層目をｎ3ｄ3＝０．
２４λ0〜０．２８λ0の低屈折率物質膜とする。
【００１３】そして、好ましくは低屈折率物質としてＳ
ｉＯ2（屈折率１．４３）を用い、高屈折率物質として
Ｔａ2Ｏ5（屈折率１．９８）、ＨｆＯ2、ＺｒＯ2の中の
少なくとも何れか１種を用いるものであり、固体レーザ
素子をＮｄドープＹＡＧとし、ＳＨＧ素子として好まし
くはＫＮｂＯ3を用いるものである。
ｉＯ2（屈折率１．４３）を用い、高屈折率物質として
Ｔａ2Ｏ5（屈折率１．９８）、ＨｆＯ2、ＺｒＯ2の中の
少なくとも何れか１種を用いるものであり、固体レーザ
素子をＮｄドープＹＡＧとし、ＳＨＧ素子として好まし
くはＫＮｂＯ3を用いるものである。
【００１４】
【作用】本発明にかかる反射防止膜は、基本波の波長を
中心とし少なくと±１０ｎｍの波長範囲と、ＳＨ波の波
長を中心とした少なくとも±１０ｎｍの波長範囲とに対
する反射率を０．５％以下とする。こうすれば、製膜時
の光学的膜厚制御誤差が少なくとも±１０ｎｍ生じても
良いことになり、実際に反射防止膜を安価、かつ多量に
製膜することが可能となり、ひいては本発明のＬＤ励起
ブルーレーザ装置を安価に提供できることになるからで
ある。
中心とし少なくと±１０ｎｍの波長範囲と、ＳＨ波の波
長を中心とした少なくとも±１０ｎｍの波長範囲とに対
する反射率を０．５％以下とする。こうすれば、製膜時
の光学的膜厚制御誤差が少なくとも±１０ｎｍ生じても
良いことになり、実際に反射防止膜を安価、かつ多量に
製膜することが可能となり、ひいては本発明のＬＤ励起
ブルーレーザ装置を安価に提供できることになるからで
ある。
【００１５】例えば、固体レーザ素子としてＮｄドープ
ＹＡＧを用い、ＳＨＧ素子としてＫＮｂＯ3を用い、前
記３層構造の反射防止膜を製膜した場合、基本波の波長
を中心として概ね±１０ｎｍの範囲と、ＳＨ波の波長を
中心として概ね±１０ｎｍの範囲で、これらの波長の光
の反射率を０．５％以下にすることが可能となる。
ＹＡＧを用い、ＳＨＧ素子としてＫＮｂＯ3を用い、前
記３層構造の反射防止膜を製膜した場合、基本波の波長
を中心として概ね±１０ｎｍの範囲と、ＳＨ波の波長を
中心として概ね±１０ｎｍの範囲で、これらの波長の光
の反射率を０．５％以下にすることが可能となる。
【００１６】このような反射防止膜を設けた固体レーザ
素子を用いるため、本発明のＬＤ励起固体ブルーレーザ
装置では迷光は無視でき、メインビームの出力の低下も
無視できる。
素子を用いるため、本発明のＬＤ励起固体ブルーレーザ
装置では迷光は無視でき、メインビームの出力の低下も
無視できる。
【００１７】本発明に係る光学薄膜は、前記したよう
に、低屈折率物質と高屈折率物質とを交互に積層したも
のである。このような光学薄膜を構成する物質として
は、まず基本波の吸収が少ないという性質が求められ
る。そして、膜設計の自由度を確保するためには、低屈
折率物質と高屈折率物質との間の屈折率の差ができる限
り大きいことが望まれる。このらの要件を満たす組とし
てＳｉＯ2とＴａ2Ｏ5との組が推奨される。ＳｉＯ2は、
加えて吸湿性が小さいという特質がある。また、Ｔａ2
Ｏ5にはグレインサイズが小さく、グレインサイズによ
る散乱の影響を小さくできるという特質がある。
に、低屈折率物質と高屈折率物質とを交互に積層したも
のである。このような光学薄膜を構成する物質として
は、まず基本波の吸収が少ないという性質が求められ
る。そして、膜設計の自由度を確保するためには、低屈
折率物質と高屈折率物質との間の屈折率の差ができる限
り大きいことが望まれる。このらの要件を満たす組とし
てＳｉＯ2とＴａ2Ｏ5との組が推奨される。ＳｉＯ2は、
加えて吸湿性が小さいという特質がある。また、Ｔａ2
Ｏ5にはグレインサイズが小さく、グレインサイズによ
る散乱の影響を小さくできるという特質がある。
【００１８】本発明に係る高屈折率物質膜としてのＴａ
2Ｏ5膜、ＨｆＯ2膜、ＺｒＯ2膜などの製膜に当たって
は、酸素あるいは酸素とアルゴンの混合ガスを用いたイ
オンアシスト真空蒸着法が適用できる。得られた膜は通
常酸素不足による着色が見られる。そこで、固体レーザ
素子単面に反射防止膜を製膜後、固体レーザ素子ごと大
気あるいは酸素中で２００〜４００度で１０時間以上ア
ニールする。
2Ｏ5膜、ＨｆＯ2膜、ＺｒＯ2膜などの製膜に当たって
は、酸素あるいは酸素とアルゴンの混合ガスを用いたイ
オンアシスト真空蒸着法が適用できる。得られた膜は通
常酸素不足による着色が見られる。そこで、固体レーザ
素子単面に反射防止膜を製膜後、固体レーザ素子ごと大
気あるいは酸素中で２００〜４００度で１０時間以上ア
ニールする。
【００１９】なお、ＳｉＯ2層については、通常の製膜
方法でも良く、イオンアシストを行っても差し支えな
い。
方法でも良く、イオンアシストを行っても差し支えな
い。
【００２０】
【実施例】次に本発明の実施例と従来例について述べ
る。
る。
【００２１】（実施例）本発明の実施例について図面を
参照して詳細に説明する。
参照して詳細に説明する。
【００２２】まず、この実施例に関するＬＤ励起ブルー
レーザ装置は、従来の装置と同様に図１に示すように、
ＬＤ１と、その両端面に光学薄膜２，３が設けられた集
光レンズ４と、その両端面に光学薄膜５，６が施された
屈折率ｎSが１．８２のＮｄ：ＹＡＧから成る固体レー
ザ素子７と、同じくその両端面に光学薄膜８，９が施さ
れた、ＳＨＧ素子１０、ＳＨＧ素子１０側の端面に光学
薄膜１１が施された出力鏡１２で主要部が構成されてい
る。
レーザ装置は、従来の装置と同様に図１に示すように、
ＬＤ１と、その両端面に光学薄膜２，３が設けられた集
光レンズ４と、その両端面に光学薄膜５，６が施された
屈折率ｎSが１．８２のＮｄ：ＹＡＧから成る固体レー
ザ素子７と、同じくその両端面に光学薄膜８，９が施さ
れた、ＳＨＧ素子１０、ＳＨＧ素子１０側の端面に光学
薄膜１１が施された出力鏡１２で主要部が構成されてい
る。
【００２３】固体レーザ素子７のＳＨＧ素子１０側に施
された光学薄膜３は、図２が示すように、空気側からＳ
ｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2の順に構成される３層の光学
薄膜で構成されている。
された光学薄膜３は、図２が示すように、空気側からＳ
ｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2の順に構成される３層の光学
薄膜で構成されている。
【００２４】この光学的膜厚を求めるには、設定波長に
よる反射率を条件にして膜厚を変化させその最適値を求
めるシンプレックス法を用いた。すなわち、はじめ、各
層の光学的膜厚を０．２５λ0に設定してコンピュータ
を用いて分光反射特性を計算した後、光学的膜厚を少し
づつ増減させて、基本波の波長９４６ｎｍを中心とした
±１０ｎｍ以上の範囲とＳＨ波の波長４７６ｎｍを中心
とした±１０ｎｍ以上の範囲でその反射率が０．５％以
下になるような光学的膜厚を求めた。その結果、要求を
満足させ得る最小膜層数は３層となった。最終的に決定
した上記光学薄膜３の膜構成の計算結果を表１に、この
分光反射特性の計算結果を図３に示した。
よる反射率を条件にして膜厚を変化させその最適値を求
めるシンプレックス法を用いた。すなわち、はじめ、各
層の光学的膜厚を０．２５λ0に設定してコンピュータ
を用いて分光反射特性を計算した後、光学的膜厚を少し
づつ増減させて、基本波の波長９４６ｎｍを中心とした
±１０ｎｍ以上の範囲とＳＨ波の波長４７６ｎｍを中心
とした±１０ｎｍ以上の範囲でその反射率が０．５％以
下になるような光学的膜厚を求めた。その結果、要求を
満足させ得る最小膜層数は３層となった。最終的に決定
した上記光学薄膜３の膜構成の計算結果を表１に、この
分光反射特性の計算結果を図３に示した。
【００２５】 表１ ─────────────────────────── 膜番号 膜物質 屈折率 光学的膜厚 ─────────────────────────── １ ＳｉＯ2 １．４３ ０．３８９λ0 ２ Ｔａ2Ｏ5 １．９８ ０．５５３λ0 ３ ＳｉＯ2 １．４３ ０．２５８λ0 ─────────────────────────── （ただし、λ0は９４６ｎｍ、膜番号は空気側からカウ
ントし、固体レーザ素子側が３番目になる） 次に、この計算結果に基づき光学薄膜を製膜した。その
具体的手法を以下に説明する。
ントし、固体レーザ素子側が３番目になる） 次に、この計算結果に基づき光学薄膜を製膜した。その
具体的手法を以下に説明する。
【００２６】まず、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶から成る固体レー
ザ素子を水洗し、次いで有機溶剤等を用いて音波洗浄を
行った。その後、イオンアシスト真空蒸着装置内に固体
レーザ素子３をセットした。基板温度を加熱しながら装
置内を排気し、基板温度を３００℃ にし、装置内の圧
力を１×１０-6Ｔｏｒｒとした。ＳｉＯ2膜の製膜はこ
の圧力で行い、製膜速度を０．７ｎｍ／ｓｅｃとした。
そして、Ｔａ2Ｏ5膜の製膜時には、酸素ガスを導入し、
装置内圧力を１×１０-4Ｔｏｒｒとした。また、イオン
アシスト（イオン化ガス：酸素，加速電圧：１５０Ｖ，
加速電流：１０ｍＡ）はＴａ2Ｏ5層蒸着時のみに行っ
た。Ｔａ2Ｏ5膜の製膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃであっ
た。なお、各膜の光学的膜厚の制御には光学的干渉モニ
ターを用いた。
ザ素子を水洗し、次いで有機溶剤等を用いて音波洗浄を
行った。その後、イオンアシスト真空蒸着装置内に固体
レーザ素子３をセットした。基板温度を加熱しながら装
置内を排気し、基板温度を３００℃ にし、装置内の圧
力を１×１０-6Ｔｏｒｒとした。ＳｉＯ2膜の製膜はこ
の圧力で行い、製膜速度を０．７ｎｍ／ｓｅｃとした。
そして、Ｔａ2Ｏ5膜の製膜時には、酸素ガスを導入し、
装置内圧力を１×１０-4Ｔｏｒｒとした。また、イオン
アシスト（イオン化ガス：酸素，加速電圧：１５０Ｖ，
加速電流：１０ｍＡ）はＴａ2Ｏ5層蒸着時のみに行っ
た。Ｔａ2Ｏ5膜の製膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃであっ
た。なお、各膜の光学的膜厚の制御には光学的干渉モニ
ターを用いた。
【００２７】こうして製膜して得た光学薄膜は着色して
いたため、光学薄膜を施した固体レーザ素子ごと電気炉
に入れ、アニーリングを行った。アニーリングは、固体
レーザー素子を１℃／ｍｉｎで加熱し、２５０℃で１５
時間保持した後、１℃／ｍｉｎで室温まで冷却すること
により行った。
いたため、光学薄膜を施した固体レーザ素子ごと電気炉
に入れ、アニーリングを行った。アニーリングは、固体
レーザー素子を１℃／ｍｉｎで加熱し、２５０℃で１５
時間保持した後、１℃／ｍｉｎで室温まで冷却すること
により行った。
【００２８】このようにして作製した光学薄膜を持つ固
体レーザ素子を用いて図１の５００ｍＷ-ＬＤ励起ブル
ーレーザ装置を組立、ブルー光を発生させ、目視によっ
て確認できるメインビーム以外のビーム数を測定した。
その結果、メインビーム以外のビームは観察できなかっ
た。さらに、耐湿性を調べるために、加速テストとして
これらの固体レーザ素子を沸騰している純水中に約１時
間放置して１００倍の顕微鏡により膜のハガレの有無を
観察した。その結果、膜のハガレは観察されなかった。
体レーザ素子を用いて図１の５００ｍＷ-ＬＤ励起ブル
ーレーザ装置を組立、ブルー光を発生させ、目視によっ
て確認できるメインビーム以外のビーム数を測定した。
その結果、メインビーム以外のビームは観察できなかっ
た。さらに、耐湿性を調べるために、加速テストとして
これらの固体レーザ素子を沸騰している純水中に約１時
間放置して１００倍の顕微鏡により膜のハガレの有無を
観察した。その結果、膜のハガレは観察されなかった。
【００２９】（従来例）ＭｇＦ2の単層光学薄膜を施し
たＮｄ：ＹＡＧの固体レーザ素子用いて図４と同じ５０
０ｍＷ-ＬＤ励起ブルーレーザ装置を組立、実施例と同
様に目視によって確認できるメインビーム以外のビーム
数を調べた。その結果、メインビーム以外に２本のビー
ムが確認できた。
たＮｄ：ＹＡＧの固体レーザ素子用いて図４と同じ５０
０ｍＷ-ＬＤ励起ブルーレーザ装置を組立、実施例と同
様に目視によって確認できるメインビーム以外のビーム
数を調べた。その結果、メインビーム以外に２本のビー
ムが確認できた。
【００３０】さらに、耐湿性を調べるために、加速テス
トとしてこの固体レーザ素子を沸騰している純水中に約
１時間放置して１００倍の顕微鏡により膜ハガレを観察
した。その結果、膜の部分剥離が多数確認できた。
トとしてこの固体レーザ素子を沸騰している純水中に約
１時間放置して１００倍の顕微鏡により膜ハガレを観察
した。その結果、膜の部分剥離が多数確認できた。
【００３１】これらの結果から、本実施例の５００ｍＷ
-ＬＤ励起ブルーレーザ装置は、従来の装置と比較し
て、ブルー出力が数％向上し、かつ迷光が少ない。さら
に、耐湿性に優れるため長期信頼性が高いといえる。
-ＬＤ励起ブルーレーザ装置は、従来の装置と比較し
て、ブルー出力が数％向上し、かつ迷光が少ない。さら
に、耐湿性に優れるため長期信頼性が高いといえる。
【００３２】
【発明の効果】本発明のＬＤ励起ブルーレーザ装置は、
従来の光学薄膜を施した固体レーザ素子を用いた装置と
比較して メインビーム以外のビームが無く、さらに耐
湿性に優れるため長期信頼性が高い効果を有している。
従来の光学薄膜を施した固体レーザ素子を用いた装置と
比較して メインビーム以外のビームが無く、さらに耐
湿性に優れるため長期信頼性が高い効果を有している。
【図１】実施例で用いた本発明のＬＤ励起ブルーレーザ
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図２】実施例に用いた固体レーザー素子に設けた光学
薄膜の膜構成を示す概念図である。
薄膜の膜構成を示す概念図である。
【図３】図２の光学薄膜の分光反射特性を示す図であ
る。
る。
【図４】従来の代表的なＬＤ励起ブルーレーザ装置の概
略構成図である。
略構成図である。
【図５】図４の装置に用いられる固体レーザ素子のＳＨ
Ｇ素子側単面の光学薄膜の膜構成を示す概念図である。
Ｇ素子側単面の光学薄膜の膜構成を示す概念図である。
【図６】図５の光学薄膜の分光反射特性を示す図であ
る。
る。
【符号の説明】 １−−−ＬＤ、 ２，３，５，６，８，９，１１−−−
光学薄膜、 ４−−−集光レンズ、 ７−−−固体レー
ザ素子、 １０−−−ＳＨＧ素子、 １２−−−出力鏡
光学薄膜、 ４−−−集光レンズ、 ７−−−固体レー
ザ素子、 １０−−−ＳＨＧ素子、 １２−−−出力鏡
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体レーザと、この半導体レーザか
らの励起光を集光する集光レンズと、集光された励起光
が入射されて基本波を発生する固体レーザ素子と、発生
した基本波をＳＨ波に変換する第２高調波発生素子と、
基本波に対して高反射率な出力鏡とから基本的に構成さ
れた半導体レーザ励起第２高調波発生固体レーザ装置に
おいて、固体レーザー素子の第２高調波発生素子側の端
面に設けられた光学薄膜が、基本波の波長を中心とす
る、少なくとも±１０ｎｍ以上の波長範囲に対する反射
率と、ＳＨ波の波長を中心とする、少なくとも±１０ｎ
ｍ以上の波長範囲に対する反射率とが共に０．５％以下
であることを特徴とする半導体レーザ励起第２高調波発
生固体レーザ装置。 - 【請求項２】 固体レーザー素子の第２高調波発生素
子側の端面に設けられた光学薄膜が、下記のように３層
で構成されたものであることを特徴とする請求項１記載
の半導体レーザ励起第２高調波発生固体レーザ装置。ｎ
1とｎ3とを低屈折率物質膜の屈折率、ｎ2を高屈折率物
質膜の屈折率、ｄ1とｄ3とを低屈折率物質膜の物理的膜
厚、ｄ2を高屈折率物質膜の物理的膜厚、ｎmｄm（ｍ＝
１，２，３のいずれか）を光学的膜厚、λ0を基本波の
波長としたときに、 空気側から、 第１層目をｎ1ｄ1＝０．３７λ0〜０．４１λ0の低屈折
率物質膜とし、 第２層目をｎ2ｄ2＝０．５３λ0〜０．５７λ0の高屈折
率物質膜とし、 第３層目をｎ3ｄ3＝０．２４λ0〜０．２８λ0の低屈折
率物質膜とする。 - 【請求項３】 固体レーザ素子がＮｄドープＹＡＧで
あり、第２高調波発生素子がＫＮｂＯ3である請求項１
又は２記載の半導体レーザ励起第２高調波発生固体レー
ザ装置。 - 【請求項４】 低屈折率物質としてＳｉＯ2を用い、
高屈折率物質としてＴａ2Ｏ5、ＨｆＯ2、ＺｒＯ2の中の
少なくとも何れか１種を用いたことを特徴とする請求項
１〜３記載のいずれかの半導体レーザ励起第２高調波発
生固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30147693A JPH07154033A (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | 半導体レーザ励起第２高調波発生固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30147693A JPH07154033A (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | 半導体レーザ励起第２高調波発生固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07154033A true JPH07154033A (ja) | 1995-06-16 |
Family
ID=17897366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30147693A Pending JPH07154033A (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | 半導体レーザ励起第２高調波発生固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07154033A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101015501B1 (ko) * | 2004-12-28 | 2011-02-16 | 삼성전자주식회사 | 다수의 양자우물을 갖는 외부 공진기형 면발광 레이저 소자 |
| KR101015500B1 (ko) * | 2004-10-11 | 2011-02-24 | 삼성전자주식회사 | 터널 접합을 구비한 고출력 레이저 소자 및 상기 레이저소자용 레이저 펌핑부 |
-
1993
- 1993-12-01 JP JP30147693A patent/JPH07154033A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101015500B1 (ko) * | 2004-10-11 | 2011-02-24 | 삼성전자주식회사 | 터널 접합을 구비한 고출력 레이저 소자 및 상기 레이저소자용 레이저 펌핑부 |
| KR101015501B1 (ko) * | 2004-12-28 | 2011-02-16 | 삼성전자주식회사 | 다수의 양자우물을 갖는 외부 공진기형 면발광 레이저 소자 |
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