JPH0730173A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH0730173A JPH0730173A JP19678593A JP19678593A JPH0730173A JP H0730173 A JPH0730173 A JP H0730173A JP 19678593 A JP19678593 A JP 19678593A JP 19678593 A JP19678593 A JP 19678593A JP H0730173 A JPH0730173 A JP H0730173A
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- Japan
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- solid
- semiconductor laser
- state laser
- laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Nd:YVO4結晶を個体レーザ媒質とする半導体
レーザ励起個体個体レーザ装置に於いて、半導体レーザ
やNd:YVO4 結晶の空間的な移動を要することなく、半導
体レーザの偏光を Nd:YVO4結晶のｃ軸方向に完全に一致
させ、効率の良いレーザ動作を得る。 【構成】 半導体レーザ１から発光される励起光の光軸
上に、半導体レーザ１側から１／２波長板４と、集光レ
ンズ２と、異方性固体レーザ媒質としてのNd濃度１％の
Nd:YVO4結晶５と、共振器ミラー３とを、この順に配置
し、 Nd:YVO4結晶５の励起側端面に、コーティングによ
り共振器ミラー５ａを形成する。 【効果】 １／２波長板４により、励起光の偏光を回転
してNd:YVO4結晶のｃ軸方向に一致させることができ
る。
レーザ励起個体個体レーザ装置に於いて、半導体レーザ
やNd:YVO4 結晶の空間的な移動を要することなく、半導
体レーザの偏光を Nd:YVO4結晶のｃ軸方向に完全に一致
させ、効率の良いレーザ動作を得る。 【構成】 半導体レーザ１から発光される励起光の光軸
上に、半導体レーザ１側から１／２波長板４と、集光レ
ンズ２と、異方性固体レーザ媒質としてのNd濃度１％の
Nd:YVO4結晶５と、共振器ミラー３とを、この順に配置
し、 Nd:YVO4結晶５の励起側端面に、コーティングによ
り共振器ミラー５ａを形成する。 【効果】 １／２波長板４により、励起光の偏光を回転
してNd:YVO4結晶のｃ軸方向に一致させることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体レーザ装置に関
し、特に、半導体レーザからの光を直接あるいは光ファ
イバーなどで導光し、これを励起光として固体レーザ媒
質を端面励起する固体レーザ装置に関するものである。
し、特に、半導体レーザからの光を直接あるいは光ファ
イバーなどで導光し、これを励起光として固体レーザ媒
質を端面励起する固体レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】異方性固体レーザ結晶の一つである Nd:
YVO4は、従来のNd:YAGに比べて半導体レーザの発振波長
での吸収係数が大きく、半導体レーザ励起に適した固体
レーザ媒質として注目されている。 Nd:YVO4は一軸性の
結晶であり、結晶のｃ軸方向とａ軸方向とでは異なる吸
収係数を持つ。その大きさの比率は、GaAs系半導体レー
ザの発振波長に当たる 809nm付近において、４対１程度
でｃ軸方向の吸収係数が大きい。
YVO4は、従来のNd:YAGに比べて半導体レーザの発振波長
での吸収係数が大きく、半導体レーザ励起に適した固体
レーザ媒質として注目されている。 Nd:YVO4は一軸性の
結晶であり、結晶のｃ軸方向とａ軸方向とでは異なる吸
収係数を持つ。その大きさの比率は、GaAs系半導体レー
ザの発振波長に当たる 809nm付近において、４対１程度
でｃ軸方向の吸収係数が大きい。
【０００３】一方、一般に半導体レーザの偏光は、ほぼ
その活性層と平行な方向の直線偏光である。したがっ
て、効率の良い動作のためには半導体レーザの偏光を N
d:YVO4結晶のｃ軸方向に一致させて励起することが望ま
しい（例えば、特開平４−１３７７７５号公報等参
照）。しかしながら、半導体レーザの発光部である活性
層は非常に小さいため、半導体レーザの偏光を Nd:YVO4
結晶のｃ軸方向に正確に一致させることは容易ではな
い。実際、レーザ装置を組み立てる際には、半導体レー
ザや固体レーザ結晶の空間的な移動機構を備えなければ
ならず、全体として複雑な装置となる欠点があった。
その活性層と平行な方向の直線偏光である。したがっ
て、効率の良い動作のためには半導体レーザの偏光を N
d:YVO4結晶のｃ軸方向に一致させて励起することが望ま
しい（例えば、特開平４−１３７７７５号公報等参
照）。しかしながら、半導体レーザの発光部である活性
層は非常に小さいため、半導体レーザの偏光を Nd:YVO4
結晶のｃ軸方向に正確に一致させることは容易ではな
い。実際、レーザ装置を組み立てる際には、半導体レー
ザや固体レーザ結晶の空間的な移動機構を備えなければ
ならず、全体として複雑な装置となる欠点があった。
【０００４】
【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、半導体レーザやN
d:YVO4 結晶の空間的な移動を要することなく、半導体
レーザの偏光を Nd:YVO4結晶のｃ軸方向に完全に一致さ
せ、効率の良いレーザ動作を得ることができる個体レー
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、半導体レーザやN
d:YVO4 結晶の空間的な移動を要することなく、半導体
レーザの偏光を Nd:YVO4結晶のｃ軸方向に完全に一致さ
せ、効率の良いレーザ動作を得ることができる個体レー
ザ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、半導体レーザと、前記半導体レーザからの
励起光により端面励起する異方性固体レーザ媒質と、一
対のミラーからなる共振器とを有する固体レーザ装置に
於いて、前記半導体レーザと前記異方性個体レーザ媒質
との間に、前記励起光を偏光回転して前記異方性固体レ
ーザ結晶の吸収係数が大となる軸方向に一致させるため
の１／２波長板を配設した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。特に、前記異方
性固体レーザ媒質が Nd:YVO4レーザ結晶であると良い。
明によれば、半導体レーザと、前記半導体レーザからの
励起光により端面励起する異方性固体レーザ媒質と、一
対のミラーからなる共振器とを有する固体レーザ装置に
於いて、前記半導体レーザと前記異方性個体レーザ媒質
との間に、前記励起光を偏光回転して前記異方性固体レ
ーザ結晶の吸収係数が大となる軸方向に一致させるため
の１／２波長板を配設した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。特に、前記異方
性固体レーザ媒質が Nd:YVO4レーザ結晶であると良い。
【０００６】
【作用】半導体レーザと Nd:YVO4結晶との間に配置され
た１／２波長板は、水晶のような透明な異方性結晶で作
られているが、光が異方性結晶中を伝播するとき、軸方
向による屈折率の違いからそれぞれの軸方向で位相速度
差を生じる。光が速く進む方向の速軸と遅く進む方向の
遅軸とが直交しており、１／２波長板では速軸と遅軸と
の位相差がちょうどπになるようになっているため、入
射光の遅軸方向に振動する成分が、速軸方向に比べてπ
だけ位相が遅れる。例えば入射光の偏光が１／２波長の
速軸に対して４５゜であるとき、出射光の偏光はちょう
ど９０゜回転することになる。一般に入射光の偏光方向
と１／２波長板の速軸方向とがなす角をθとすると、出
射光の偏光は２θだけ回転する。例えば、 Nd:YVO4結晶
がａ軸カットになっていて、半導体レーザの偏光方向と
Nd:YVO4結晶のｃ軸とが４５゜をなしているとすると、
半導体レーザと１／２波長板の速軸とのなす角を２２．
５゜に設定すれば、半導体レーザの偏光を４５゜回転さ
せることができ、半導体レーザの偏光を Nd:YVO4結晶の
ｃ軸方向に完全に一致させることができる。
た１／２波長板は、水晶のような透明な異方性結晶で作
られているが、光が異方性結晶中を伝播するとき、軸方
向による屈折率の違いからそれぞれの軸方向で位相速度
差を生じる。光が速く進む方向の速軸と遅く進む方向の
遅軸とが直交しており、１／２波長板では速軸と遅軸と
の位相差がちょうどπになるようになっているため、入
射光の遅軸方向に振動する成分が、速軸方向に比べてπ
だけ位相が遅れる。例えば入射光の偏光が１／２波長の
速軸に対して４５゜であるとき、出射光の偏光はちょう
ど９０゜回転することになる。一般に入射光の偏光方向
と１／２波長板の速軸方向とがなす角をθとすると、出
射光の偏光は２θだけ回転する。例えば、 Nd:YVO4結晶
がａ軸カットになっていて、半導体レーザの偏光方向と
Nd:YVO4結晶のｃ軸とが４５゜をなしているとすると、
半導体レーザと１／２波長板の速軸とのなす角を２２．
５゜に設定すれば、半導体レーザの偏光を４５゜回転さ
せることができ、半導体レーザの偏光を Nd:YVO4結晶の
ｃ軸方向に完全に一致させることができる。
【０００７】このようにすれば、半導体レーザや Nd:YV
O4結晶の空間的な移動を要することなく、半導体レーザ
の偏光を Nd:YVO4結晶のｃ軸方向に完全に一致させるこ
とができる。
O4結晶の空間的な移動を要することなく、半導体レーザ
の偏光を Nd:YVO4結晶のｃ軸方向に完全に一致させるこ
とができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面によ
り詳しく説明する。
り詳しく説明する。
【０００９】図１は、本発明が適用された実施例におけ
る固体レーザ装置の構成を示す模式的斜視図である。本
実施例では、図１に示されるように、半導体レーザ１か
ら発光される励起光の光軸上に、半導体レーザ１側から
１／２波長板４と、集光レンズ２と、異方性固体レーザ
媒質としてのNd濃度１％の Nd:YVO4結晶５と、共振器ミ
ラー３とが、この順に配置されている。 Nd:YVO4結晶５
の励起側端面には、コーティングにより形成された共振
器ミラー５ａが設けられている。
る固体レーザ装置の構成を示す模式的斜視図である。本
実施例では、図１に示されるように、半導体レーザ１か
ら発光される励起光の光軸上に、半導体レーザ１側から
１／２波長板４と、集光レンズ２と、異方性固体レーザ
媒質としてのNd濃度１％の Nd:YVO4結晶５と、共振器ミ
ラー３とが、この順に配置されている。 Nd:YVO4結晶５
の励起側端面には、コーティングにより形成された共振
器ミラー５ａが設けられている。
【００１０】Nd:YVO4結晶５は、３×３×１t mmの大き
さであり、ａ-ｃ面でカットされている。半導体レーザ
１の偏光と Nd:YVO4結晶５のｃ軸とは、ほぼ４５゜をな
すようにされている。半導体レーザ１と集光レンズ２と
の間に、半導体レーザ１の波長で機能する１／２波長板
４を配置しており、その１／２波長板４を用いて、半導
体レーザ１の偏光を回転し、 Nd:YVO4結晶５の吸収係数
の大きいｃ軸に一致させた。
さであり、ａ-ｃ面でカットされている。半導体レーザ
１の偏光と Nd:YVO4結晶５のｃ軸とは、ほぼ４５゜をな
すようにされている。半導体レーザ１と集光レンズ２と
の間に、半導体レーザ１の波長で機能する１／２波長板
４を配置しており、その１／２波長板４を用いて、半導
体レーザ１の偏光を回転し、 Nd:YVO4結晶５の吸収係数
の大きいｃ軸に一致させた。
【００１１】半導体レーザ１から発光された励起光（ 8
09nm）は、まず１／２波長板４を通り、偏光回転してか
ら集光レンズ２で集められ、 Nd:YVO4結晶５に照射さ
れ、 Nd:YVO4結晶５を励起し、基本レーザ光波長での自
然放出光（1064nm）を生じさせる。 Nd:YVO4結晶５から
放射された自然放出光は、共振器ミラー３で反射され、
もと来た光路を逆に通って Nd:YVO4結晶５に戻り、ここ
で誘導放出により増幅されつつ、 Nd:YVO4結晶５の励起
側端面の共振器ミラー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５ａ・３がレーザ発振
の条件を満足すれば、レーザ発振が生じる。発振した基
本レーザ光は、出力側端面の出力ミラー３から出射され
る。
09nm）は、まず１／２波長板４を通り、偏光回転してか
ら集光レンズ２で集められ、 Nd:YVO4結晶５に照射さ
れ、 Nd:YVO4結晶５を励起し、基本レーザ光波長での自
然放出光（1064nm）を生じさせる。 Nd:YVO4結晶５から
放射された自然放出光は、共振器ミラー３で反射され、
もと来た光路を逆に通って Nd:YVO4結晶５に戻り、ここ
で誘導放出により増幅されつつ、 Nd:YVO4結晶５の励起
側端面の共振器ミラー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５ａ・３がレーザ発振
の条件を満足すれば、レーザ発振が生じる。発振した基
本レーザ光は、出力側端面の出力ミラー３から出射され
る。
【００１２】１／２波長板４の配置の調整は、 Nd:YVO4
の基本レーザ発振出力の大きさを観測しながら、出力が
最大となるように行うことができる。例えば、励起入力
を７５０mWとしたとき、 Nd:YVO4の基本レーザ発振出力
として３５０mWが得られた。これは１／２波長板を挿入
しないときに比較して３０％の出力向上である。
の基本レーザ発振出力の大きさを観測しながら、出力が
最大となるように行うことができる。例えば、励起入力
を７５０mWとしたとき、 Nd:YVO4の基本レーザ発振出力
として３５０mWが得られた。これは１／２波長板を挿入
しないときに比較して３０％の出力向上である。
【００１３】なお、本実施例においては、レーザ媒質と
して Nd:YVO4結晶を用いたが、他の異方性結晶であって
も良い。また、１／２波長板４の設置位置は、半導体レ
ーザ１と Nd:YVO4結晶５との間であればどこでも良い。
して Nd:YVO4結晶を用いたが、他の異方性結晶であって
も良い。また、１／２波長板４の設置位置は、半導体レ
ーザ１と Nd:YVO4結晶５との間であればどこでも良い。
【００１４】
【発明の効果】このように本発明による固体レーザ装置
によれば、半導体レーザや Nd:YVO4結晶の空間的な移動
を要することなく、半導体レーザの偏光を Nd:YVO4結晶
のｃ軸方向に完全に一致させることができ、効率の良い
レーザ動作が得られる。
によれば、半導体レーザや Nd:YVO4結晶の空間的な移動
を要することなく、半導体レーザの偏光を Nd:YVO4結晶
のｃ軸方向に完全に一致させることができ、効率の良い
レーザ動作が得られる。
【図１】本発明が適用された固体レーザ装置の構成を示
す斜視的模式図。
す斜視的模式図。
１ 半導体レーザ ２ 集光レンズ ３ 共振器ミラー ４ １／２波長板 ５ Nd:YVO4結晶 ５ａ 共振器ミラー
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体レーザと、前記半導体レーザから
の励起光により端面励起する異方性固体レーザ媒質と、
一対のミラーからなる共振器とを有する固体レーザ装置
に於いて、 前記半導体レーザと前記異方性個体レーザ媒質との間
に、前記励起光を偏光回転して前記異方性固体レーザ結
晶の吸収係数が大となる軸方向に一致させるための１／
２波長板を配設したことを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項２】 前記異方性固体レーザ媒質が Nd:YVO4レ
ーザ結晶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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19678593A JPH0730173A (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19678593A JPH0730173A (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0730173A true JPH0730173A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=16363603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19678593A Withdrawn JPH0730173A (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730173A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009050876A1 (ja) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Panasonic Corporation | 短波長光源及び光学装置 |
| JP2009290151A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Opto Design:Kk | 固体レーザー装置 |
| CN114911013A (zh) * | 2021-02-10 | 2022-08-16 | 维林光电(苏州)有限公司 | 光纤耦合半导体激光器和光纤耦合方法 |
-
1993
- 1993-07-13 JP JP19678593A patent/JPH0730173A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009050876A1 (ja) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Panasonic Corporation | 短波長光源及び光学装置 |
| JPWO2009050876A1 (ja) * | 2007-10-18 | 2011-02-24 | パナソニック株式会社 | 短波長光源及び光学装置 |
| US8254415B2 (en) | 2007-10-18 | 2012-08-28 | Panasonic Corporation | Short wavelength light source and optical device |
| JP2009290151A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Opto Design:Kk | 固体レーザー装置 |
| CN114911013A (zh) * | 2021-02-10 | 2022-08-16 | 维林光电(苏州)有限公司 | 光纤耦合半导体激光器和光纤耦合方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |