JPH0758379A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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- JPH0758379A JPH0758379A JP22639693A JP22639693A JPH0758379A JP H0758379 A JPH0758379 A JP H0758379A JP 22639693 A JP22639693 A JP 22639693A JP 22639693 A JP22639693 A JP 22639693A JP H0758379 A JPH0758379 A JP H0758379A
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- crystals
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザ励起固体レーザに於て、単一縦
モード発振を保ちつつ高出力化を行い得るように改良さ
れた固体レーザを提供する。 【構成】 ３０μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有しか
つ光励起によって所定波長のレーザ光を発生する同一種
の異方性レーザ結晶２個と、これら２個の異方性レーザ
結晶の各々の一方の端面にあって所定波長のレーザ光を
実質的に反射するミラーコーティングと、２個の異方性
レーザ結晶の各々の他方の端面にあって所定波長のレー
ザ光を実質的に透過する無反射コーティングとを備え、
２個の異方性レーザ結晶を、無反射コーティング面を内
側に配置し、反射コーティング面を外側に配置する。
モード発振を保ちつつ高出力化を行い得るように改良さ
れた固体レーザを提供する。 【構成】 ３０μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有しか
つ光励起によって所定波長のレーザ光を発生する同一種
の異方性レーザ結晶２個と、これら２個の異方性レーザ
結晶の各々の一方の端面にあって所定波長のレーザ光を
実質的に反射するミラーコーティングと、２個の異方性
レーザ結晶の各々の他方の端面にあって所定波長のレー
ザ光を実質的に透過する無反射コーティングとを備え、
２個の異方性レーザ結晶を、無反射コーティング面を内
側に配置し、反射コーティング面を外側に配置する。
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。
レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一対のミラーで構成された共振器中にＮ
ｄ：ＹＡＧ等の固体レーザ媒質を配置し、半導体レーザ
素子で励起する固体レーザは、希ガスランプなどを励起
光源とする固体レーザよりも手軽でかつ安定なレーザ光
源として知られている。そして安定なレーザ光源は、ホ
ログラフィー、光パラメトリック発振器、光通信や光計
測などの分野に於ける利用価値が高い。これらの用途で
は、レーザ光源が安定な単一縦モード（単一周波数であ
ることと同義）であることが重要である。
ｄ：ＹＡＧ等の固体レーザ媒質を配置し、半導体レーザ
素子で励起する固体レーザは、希ガスランプなどを励起
光源とする固体レーザよりも手軽でかつ安定なレーザ光
源として知られている。そして安定なレーザ光源は、ホ
ログラフィー、光パラメトリック発振器、光通信や光計
測などの分野に於ける利用価値が高い。これらの用途で
は、レーザ光源が安定な単一縦モード（単一周波数であ
ることと同義）であることが重要である。
【０００３】結晶をレーザ媒質とする固体レーザは、理
論的な均一系に極めて近く、本来、発振は単一縦モード
となるものと考えられるが、実際は、特に通常の定在波
型共振器を持つ固体レーザでは、一般にマルチモード発
振が観測される。これは固体レーザ結晶内の利得が、最
初に発振するモードの定在波により空間変調を受けるた
めであるとされている。この現象は、空間ホールバーニ
ングと呼ばれている。
論的な均一系に極めて近く、本来、発振は単一縦モード
となるものと考えられるが、実際は、特に通常の定在波
型共振器を持つ固体レーザでは、一般にマルチモード発
振が観測される。これは固体レーザ結晶内の利得が、最
初に発振するモードの定在波により空間変調を受けるた
めであるとされている。この現象は、空間ホールバーニ
ングと呼ばれている。
【０００４】図５（ａ）〜（ｄ）は、Siegman 及び Kin
tz 等による第１の共振器モードによる利得の空間ホー
ルバーニングの説明図である（文献： A. E. Siegman,
Lasers. Mill Valley, CA : University Science Book
s, (1986) 、及び文献： G. J. Kintz and T. Baer,IEE
E J. Quantum Electron., 26, 1457 (1990)参照）。な
お、簡略化のため、固体レーザ媒質の一つの端面を共振
器ミラーとしている。図５（ａ）は、第１のモードの固
体レーザ媒質内での電界強度で、図５（ｂ）は、第１の
モードによって消費された反転分布の残りである。第１
のモードの電界強度が大きいところでは反転分布が消費
される（反転分布に穴が掘られたように見えるところか
ら「空間ホールバーニング」と呼ばれる）。
tz 等による第１の共振器モードによる利得の空間ホー
ルバーニングの説明図である（文献： A. E. Siegman,
Lasers. Mill Valley, CA : University Science Book
s, (1986) 、及び文献： G. J. Kintz and T. Baer,IEE
E J. Quantum Electron., 26, 1457 (1990)参照）。な
お、簡略化のため、固体レーザ媒質の一つの端面を共振
器ミラーとしている。図５（ａ）は、第１のモードの固
体レーザ媒質内での電界強度で、図５（ｂ）は、第１の
モードによって消費された反転分布の残りである。第１
のモードの電界強度が大きいところでは反転分布が消費
される（反転分布に穴が掘られたように見えるところか
ら「空間ホールバーニング」と呼ばれる）。
【０００５】このように空間ホールバーニングは、定在
波型共振器に於て、レーザ光の定在波が生じることに起
因するので、空間的に特定の場所、即ち、第１のモード
の定在波の腹の位置にしか生じない。従って、残った反
転分布が別のモードに対しても十分な利得を与えること
が有り得る。それは、第２のモードを発振させるのに必
要な利得が、残りの反転分布のうち、第２のモードがア
クセスできる反転分布の光軸方向での足し合わせによっ
て達成される場合である（図５（ｄ）参照）。
波型共振器に於て、レーザ光の定在波が生じることに起
因するので、空間的に特定の場所、即ち、第１のモード
の定在波の腹の位置にしか生じない。従って、残った反
転分布が別のモードに対しても十分な利得を与えること
が有り得る。それは、第２のモードを発振させるのに必
要な利得が、残りの反転分布のうち、第２のモードがア
クセスできる反転分布の光軸方向での足し合わせによっ
て達成される場合である（図５（ｄ）参照）。
【０００６】空間ホールバーニングを受けた利得をアク
セスして成長する第２のモードは、空間的位相が第１の
モードに対して十分ずれていなければならない。なぜな
らば、第１のモードと同じ所を通っていたのでは、全く
利得が得られないからである。もしも活性領域が十分に
短ければ、図５（ａ）及び図５（ｃ）の右端部分に示す
ような第１のモードの定在波に対し、位相がほぼ反転し
た第２の定在波が生じることが、媒質の持つ利得周波数
帯域内では有り得なくなるため、発振可能なモードは初
めの一つに制限される。このような状況は、１．固体レ
ーザ媒質が実際に十分薄いか、あるいは、２．活性領域
長が実効的に十分短い場合にのみ、実現できる。
セスして成長する第２のモードは、空間的位相が第１の
モードに対して十分ずれていなければならない。なぜな
らば、第１のモードと同じ所を通っていたのでは、全く
利得が得られないからである。もしも活性領域が十分に
短ければ、図５（ａ）及び図５（ｃ）の右端部分に示す
ような第１のモードの定在波に対し、位相がほぼ反転し
た第２の定在波が生じることが、媒質の持つ利得周波数
帯域内では有り得なくなるため、発振可能なモードは初
めの一つに制限される。このような状況は、１．固体レ
ーザ媒質が実際に十分薄いか、あるいは、２．活性領域
長が実効的に十分短い場合にのみ、実現できる。
【０００７】Siegman が著した当時は、固体レーザの励
起光源としての半導体レーザがまだ有効な手段となって
いなかったが、彼は、空間ホールバーニングによるマル
チモード発振を回避し、単一縦モード発振を得る方法と
して、固体レーザ結晶の薄片を共振器ミラーの近傍に配
置することを示唆した。これは上述の第一の方法であ
る。しかしながら、結晶の種類や望ましい厚みについて
は明らかにされていず、第一の方法はこれまで実施され
ていない。
起光源としての半導体レーザがまだ有効な手段となって
いなかったが、彼は、空間ホールバーニングによるマル
チモード発振を回避し、単一縦モード発振を得る方法と
して、固体レーザ結晶の薄片を共振器ミラーの近傍に配
置することを示唆した。これは上述の第一の方法であ
る。しかしながら、結晶の種類や望ましい厚みについて
は明らかにされていず、第一の方法はこれまで実施され
ていない。
【０００８】第二の方法として、吸収係数の大きいレー
ザ結晶（Ｎｄ：ＹＶＯ4）を半導体レーザ励起すること
が、Kintz 等によって試みられたが、単一縦モード動作
が保たれる上限は、第１のモードのしきい値の数倍のレ
ベルであり、実用的に必ずしも満足のいくパワーレベル
ではない（文献： G. J. Kintz and T. Baer, IEEE J.
Quantum Electron., 26, 1457 (1990)参照）。
ザ結晶（Ｎｄ：ＹＶＯ4）を半導体レーザ励起すること
が、Kintz 等によって試みられたが、単一縦モード動作
が保たれる上限は、第１のモードのしきい値の数倍のレ
ベルであり、実用的に必ずしも満足のいくパワーレベル
ではない（文献： G. J. Kintz and T. Baer, IEEE J.
Quantum Electron., 26, 1457 (1990)参照）。
【０００９】また、固体レーザ本来の発振波長である赤
外光から可視光に波長変換を行う方法のうち、固体レー
ザ共振器内に波長変換素子を挿入する方法は効率の良い
方法として知られているが、波長変換された光出力の変
動（ノイズ）が問題となっている。これは固体レーザ発
振がマルチモードであることに起因しており、ノイズの
解決のため固体レーザ発振を単一縦モード化する有力な
手段が求められている。
外光から可視光に波長変換を行う方法のうち、固体レー
ザ共振器内に波長変換素子を挿入する方法は効率の良い
方法として知られているが、波長変換された光出力の変
動（ノイズ）が問題となっている。これは固体レーザ発
振がマルチモードであることに起因しており、ノイズの
解決のため固体レーザ発振を単一縦モード化する有力な
手段が求められている。
【００１０】発明者等は、これらの課題を解決し、単一
縦モード発振を高い出力レベルで実現すると共に、安定
な波長変換レーザ光を発生する方法を見出すため、レー
ザ結晶厚を極めて薄くした場合のレーザ結晶厚と単一縦
モード動作の上限との関係を解析し、３０μｍ以上２０
０μｍ以下の厚さのレーザ結晶を用いることが有効であ
ることを明らかにし、実験により実証した（ 文献： H.
Imai and M.Daimon :CLEO Technical Digest 11 CWJ27
(1993)参照）。
縦モード発振を高い出力レベルで実現すると共に、安定
な波長変換レーザ光を発生する方法を見出すため、レー
ザ結晶厚を極めて薄くした場合のレーザ結晶厚と単一縦
モード動作の上限との関係を解析し、３０μｍ以上２０
０μｍ以下の厚さのレーザ結晶を用いることが有効であ
ることを明らかにし、実験により実証した（ 文献： H.
Imai and M.Daimon :CLEO Technical Digest 11 CWJ27
(1993)参照）。
【００１１】しかしながら、上記のように極めて厚さの
薄いレーザ結晶を用いる場合、励起光の吸収が十分に行
えず、ハイパワーの固体レーザ出力が取り出し難いとい
う難点があった。
薄いレーザ結晶を用いる場合、励起光の吸収が十分に行
えず、ハイパワーの固体レーザ出力が取り出し難いとい
う難点があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その
主な目的は、半導体レーザ励起固体レーザに於て、単一
縦モード発振を保ちつつ高出力化を行い得るように改良
された固体レーザを提供するところにある。
うな従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その
主な目的は、半導体レーザ励起固体レーザに於て、単一
縦モード発振を保ちつつ高出力化を行い得るように改良
された固体レーザを提供するところにある。
【００１３】
【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、３０μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有し
かつ光励起によって所定波長のレーザ光を発生する同一
種の異方性レーザ結晶２個と、これら２個の異方性レー
ザ結晶の各々の一方の端面にあって所定波長のレーザ光
を実質的に反射するミラーコーティングと、２個の異方
性レーザ結晶の各々の他方の端面にあって所定波長のレ
ーザ光を実質的に透過する無反射コーティングとを備
え、２個の異方性レーザ結晶を、無反射コーティング面
を内側に配置し、反射コーティング面を外側に配置する
ことにより、定在波型共振器を構成することを特徴とす
る固体レーザ装置を提供することによって達成される。
特に、２個の異方性レーザ結晶の結晶軸を互いに同方向
に揃えて配置するものとしたり、共振器内に波長変換素
子を備えるものとしたり、共振器内に発振光または波長
変換後の光の一部を取り出すためのミラーを備えるもの
としたり、波長変換素子と固体レーザ媒質とを密着させ
て配置するものとすると良い。
明によれば、３０μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有し
かつ光励起によって所定波長のレーザ光を発生する同一
種の異方性レーザ結晶２個と、これら２個の異方性レー
ザ結晶の各々の一方の端面にあって所定波長のレーザ光
を実質的に反射するミラーコーティングと、２個の異方
性レーザ結晶の各々の他方の端面にあって所定波長のレ
ーザ光を実質的に透過する無反射コーティングとを備
え、２個の異方性レーザ結晶を、無反射コーティング面
を内側に配置し、反射コーティング面を外側に配置する
ことにより、定在波型共振器を構成することを特徴とす
る固体レーザ装置を提供することによって達成される。
特に、２個の異方性レーザ結晶の結晶軸を互いに同方向
に揃えて配置するものとしたり、共振器内に波長変換素
子を備えるものとしたり、共振器内に発振光または波長
変換後の光の一部を取り出すためのミラーを備えるもの
としたり、波長変換素子と固体レーザ媒質とを密着させ
て配置するものとすると良い。
【００１４】
【作用】ここで、本発明の基本概念を説明する。発明者
等は、上述の文献（CLEO Technical Digest 11 CWJ27
(1993)）に於て、単一縦モード発振を保証するには、レ
ーザ結晶厚を２００μｍ以下にすれば良いことを示した
が、実際にはこの厚みでは、レーザ結晶種類などの条件
によっては第１のモードの発振がかなり弱いこともあり
得ることを確認した。しかしながら、利得長を延ばすた
めにレーザ結晶の厚みを増すことは、単一縦モード動作
の上限を下げることになるのでできない。そこで、本発
明に於ては、同一種の異方性レーザ結晶を２個用意し、
それぞれの結晶の一方の端面に共振器ミラー用のコーテ
ィングを施し、これらを定在波型レーザ共振器のレーザ
媒質かつミラーとして用いるものとした。即ち、薄い異
方性レーザ結晶が共振器の両端に配置された構成とな
る。
等は、上述の文献（CLEO Technical Digest 11 CWJ27
(1993)）に於て、単一縦モード発振を保証するには、レ
ーザ結晶厚を２００μｍ以下にすれば良いことを示した
が、実際にはこの厚みでは、レーザ結晶種類などの条件
によっては第１のモードの発振がかなり弱いこともあり
得ることを確認した。しかしながら、利得長を延ばすた
めにレーザ結晶の厚みを増すことは、単一縦モード動作
の上限を下げることになるのでできない。そこで、本発
明に於ては、同一種の異方性レーザ結晶を２個用意し、
それぞれの結晶の一方の端面に共振器ミラー用のコーテ
ィングを施し、これらを定在波型レーザ共振器のレーザ
媒質かつミラーとして用いるものとした。即ち、薄い異
方性レーザ結晶が共振器の両端に配置された構成とな
る。
【００１５】レーザ結晶が異方性結晶である場合には、
結晶軸の方向によって利得が異なるから、互いの結晶の
結晶軸を同じ方向にして配置しなければならない。ま
た、もしも互いの結晶の結晶軸方向が一致していない場
合には、異方性レーザ結晶の複屈折性によってレーザ光
の偏光回転が生じ、光損失となる。２個の異方性レーザ
結晶を互いの結晶の結晶軸を同じ方向にして配置するこ
とにより、初めて単一縦モード発振の特性を保ちながら
実質的に利得を倍増することが可能となる。
結晶軸の方向によって利得が異なるから、互いの結晶の
結晶軸を同じ方向にして配置しなければならない。ま
た、もしも互いの結晶の結晶軸方向が一致していない場
合には、異方性レーザ結晶の複屈折性によってレーザ光
の偏光回転が生じ、光損失となる。２個の異方性レーザ
結晶を互いの結晶の結晶軸を同じ方向にして配置するこ
とにより、初めて単一縦モード発振の特性を保ちながら
実質的に利得を倍増することが可能となる。
【００１６】次に励起光入力の与え方及び出力光の取り
出し方について説明する。半導体レーザで端面励起する
ものとすれば、例えば、２枚の薄い異方性レーザ結晶か
ら構成される定在波型共振器の両側から、それぞれのレ
ーザ結晶を励起するために励起光を与えてやらなければ
ならない。この場合、共振器内に波長変換素子を配置し
て第２高調波を発生させることを考えると、励起光の入
力光学系が発生した第２高調波を取り出す際の障害にな
る可能性もあるので、第２高調波を発振光軸とは別の方
向へ取り出す工夫も必要になる。これは基本発振光につ
いても同じことが言える。そこで本発明に於ては、共振
器内に発振光または波長変換後の光を取り出すためのミ
ラーを備えるものとした。
出し方について説明する。半導体レーザで端面励起する
ものとすれば、例えば、２枚の薄い異方性レーザ結晶か
ら構成される定在波型共振器の両側から、それぞれのレ
ーザ結晶を励起するために励起光を与えてやらなければ
ならない。この場合、共振器内に波長変換素子を配置し
て第２高調波を発生させることを考えると、励起光の入
力光学系が発生した第２高調波を取り出す際の障害にな
る可能性もあるので、第２高調波を発振光軸とは別の方
向へ取り出す工夫も必要になる。これは基本発振光につ
いても同じことが言える。そこで本発明に於ては、共振
器内に発振光または波長変換後の光を取り出すためのミ
ラーを備えるものとした。
【００１７】また、固体レーザ結晶と波長変換素子とを
密着させることにより、装置の小型化を図ることがで
き、製造コストを低減できる。
密着させることにより、装置の小型化を図ることがで
き、製造コストを低減できる。
【００１８】
【実施例】本発明の特徴及び利点をより一層明らかにす
るため、以下に添付の図面を参照しながら本発明の好適
実施例について詳細に説明する。
るため、以下に添付の図面を参照しながら本発明の好適
実施例について詳細に説明する。
【００１９】図１に本発明が適用された第１の実施例を
示す。本実施例では、異方性レーザ結晶として、レーザ
遷移を起こす活性原子Ｎｄを２％含むＹＶＯ4結晶（Ｎ
ｄ：ＹＶＯ4）を、厚さ１００μｍ、面精度λ／１０、
平行度１秒に研磨したものを２個用いている。Ｎｄ：Ｙ
ＶＯ4は、一軸性の結晶である。各々のＮｄ：ＹＶＯ4結
晶の大きさは、２×２×０．１ｍｍであり、ａ軸とｃ軸
とに沿ってカットしてある。以下、図１に於ける左側の
結晶を３ａとし、右側の結晶を３ｂとする。
示す。本実施例では、異方性レーザ結晶として、レーザ
遷移を起こす活性原子Ｎｄを２％含むＹＶＯ4結晶（Ｎ
ｄ：ＹＶＯ4）を、厚さ１００μｍ、面精度λ／１０、
平行度１秒に研磨したものを２個用いている。Ｎｄ：Ｙ
ＶＯ4は、一軸性の結晶である。各々のＮｄ：ＹＶＯ4結
晶の大きさは、２×２×０．１ｍｍであり、ａ軸とｃ軸
とに沿ってカットしてある。以下、図１に於ける左側の
結晶を３ａとし、右側の結晶を３ｂとする。
【００２０】２個の異方性レーザ結晶３ａ・３ｂを、そ
れぞれ定在波型共振器の両端に互いの結晶軸を同方向に
揃えて配置する。即ち、一軸性結晶であるＮｄ：ＹＶＯ
4の一方のａ軸をレーザ発振の光軸とし、もう一方のａ
軸とｃ軸とで張る面が発振光軸と垂直となるようにした
うえで、各々の結晶のｃ軸が発振光軸と垂直な面内で互
いに同じ方向を向くように配置する。
れぞれ定在波型共振器の両端に互いの結晶軸を同方向に
揃えて配置する。即ち、一軸性結晶であるＮｄ：ＹＶＯ
4の一方のａ軸をレーザ発振の光軸とし、もう一方のａ
軸とｃ軸とで張る面が発振光軸と垂直となるようにした
うえで、各々の結晶のｃ軸が発振光軸と垂直な面内で互
いに同じ方向を向くように配置する。
【００２１】両異方性レーザ結晶３ａ・３ｂの共振器の
外側端面には、発振波長（１０６４ｎｍ）での高反射膜
かつ半導体レーザ波長（８０９ｎｍ）での無反射膜（Ｈ
Ｒ１０６４ｎｍ／ＡＲ８０９ｎｍ）を施し、内側端面に
は、発振波長での無反射膜（ＡＲ１０６４ｎｍ）を施し
てある。これにより、両異方性レーザ結晶３ａ・３ｂ
は、レーザ媒質であると同時に、共振器ミラーの役割を
も果たす。なお、共振器の光学的長さを１５ｍｍとし
た。
外側端面には、発振波長（１０６４ｎｍ）での高反射膜
かつ半導体レーザ波長（８０９ｎｍ）での無反射膜（Ｈ
Ｒ１０６４ｎｍ／ＡＲ８０９ｎｍ）を施し、内側端面に
は、発振波長での無反射膜（ＡＲ１０６４ｎｍ）を施し
てある。これにより、両異方性レーザ結晶３ａ・３ｂ
は、レーザ媒質であると同時に、共振器ミラーの役割を
も果たす。なお、共振器の光学的長さを１５ｍｍとし
た。
【００２２】両端に配置された２個の半導体レーザ素子
１ａ・１ｂの偏光が、両異方性レーザ結晶３ａ・３ｂの
ｃ軸と一致するようにした。半導体レーザ素子１ａ・１
ｂから放射されたレーザ光は、それぞれ集光レンズ２ａ
・２ｂで集光され、両異方性レーザ結晶３ａ・３ｂに照
射される。これにより単一縦モード発振の特性を保ちな
がら実質的に利得を倍増することができ、高出力単一縦
モードのＮｄ：ＹＶＯ4レーザ発振が起きる。発振した
単一縦モードのＮｄ：ＹＶＯ4レーザ光（１０６４ｎ
ｍ：赤外光）は、共振器内に配置された部分反射ミラー
４によって共振器外に取り出される。
１ａ・１ｂの偏光が、両異方性レーザ結晶３ａ・３ｂの
ｃ軸と一致するようにした。半導体レーザ素子１ａ・１
ｂから放射されたレーザ光は、それぞれ集光レンズ２ａ
・２ｂで集光され、両異方性レーザ結晶３ａ・３ｂに照
射される。これにより単一縦モード発振の特性を保ちな
がら実質的に利得を倍増することができ、高出力単一縦
モードのＮｄ：ＹＶＯ4レーザ発振が起きる。発振した
単一縦モードのＮｄ：ＹＶＯ4レーザ光（１０６４ｎ
ｍ：赤外光）は、共振器内に配置された部分反射ミラー
４によって共振器外に取り出される。
【００２３】図２に本発明が適用された第２の実施例を
示す。本実施例では、一方のレーザ結晶３ｂのコーティ
ングを以下のように変更した。
示す。本実施例では、一方のレーザ結晶３ｂのコーティ
ングを以下のように変更した。
【００２４】レーザ結晶３ｂの外側端面には、発振波長
（１０６４ｎｍ）での部分透過膜かつ半導体レーザ波長
（８０９ｎｍ）での高反射膜（Ｒ＝９７．５％＠１０６
４ｎｍ／ＨＲ８０９ｎｍ）を施し、内側端面には、発振
波長及び半導体レーザ波長での無反射膜（ＡＲ１０６４
ｎｍ／ＡＲ８０９ｎｍ）を施す。
（１０６４ｎｍ）での部分透過膜かつ半導体レーザ波長
（８０９ｎｍ）での高反射膜（Ｒ＝９７．５％＠１０６
４ｎｍ／ＨＲ８０９ｎｍ）を施し、内側端面には、発振
波長及び半導体レーザ波長での無反射膜（ＡＲ１０６４
ｎｍ／ＡＲ８０９ｎｍ）を施す。
【００２５】一方の半導体レーザ素子１ｂからの励起光
は、集光レンズ２ｂで集光され、共振器の内側から一方
のレーザ結晶３ｂに照射される。この場合、発振した単
一縦モードのＮｄ：ＹＶＯ4レーザ光（１０６４ｎｍ：
赤外光）は、レーザ結晶３ｂの外側端面に施された部分
透過ミラーから共振器外に取り出される。
は、集光レンズ２ｂで集光され、共振器の内側から一方
のレーザ結晶３ｂに照射される。この場合、発振した単
一縦モードのＮｄ：ＹＶＯ4レーザ光（１０６４ｎｍ：
赤外光）は、レーザ結晶３ｂの外側端面に施された部分
透過ミラーから共振器外に取り出される。
【００２６】本実施例によれば、励起光の取り回しがや
や複雑となるが、出力光が発振光軸方向から取り出せる
点が便利である。
や複雑となるが、出力光が発振光軸方向から取り出せる
点が便利である。
【００２７】図３に本発明が適用された第３の実施例を
示す。本実施例では、両レーザ結晶３ａ・３ｂのコーテ
ィングは、第１の実施例と同じとする。本実施例は、共
振器内第２高調波発生を目的としたものであり、共振器
内に波長変換素子ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4）５を配置す
る。発振した単一縦モードのＮｄ：ＹＶＯ4レーザ光
（１０６４ｎｍ：赤外光）は、波長変換素子５によって
第２高調波（５３２ｎｍ：緑色光）に変換され、共振器
内に配置されたダイクロイックミラー（ＡＲ１０６４ｎ
ｍ／ＨＲ５３２ｎｍ）６によって共振器外に取り出され
る。
示す。本実施例では、両レーザ結晶３ａ・３ｂのコーテ
ィングは、第１の実施例と同じとする。本実施例は、共
振器内第２高調波発生を目的としたものであり、共振器
内に波長変換素子ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4）５を配置す
る。発振した単一縦モードのＮｄ：ＹＶＯ4レーザ光
（１０６４ｎｍ：赤外光）は、波長変換素子５によって
第２高調波（５３２ｎｍ：緑色光）に変換され、共振器
内に配置されたダイクロイックミラー（ＡＲ１０６４ｎ
ｍ／ＨＲ５３２ｎｍ）６によって共振器外に取り出され
る。
【００２８】本実施例によれば、基本発振光である赤外
光が単一縦モードであることにより、波長変換に伴う第
２高調波光（緑色光）の出力変動の問題は解消されてい
る。
光が単一縦モードであることにより、波長変換に伴う第
２高調波光（緑色光）の出力変動の問題は解消されてい
る。
【００２９】図４に本発明が適用された第４の実施例を
示す。本実施例では、一方の異方性レーザ結晶３ｂのコ
ーティングを以下のように変更する。
示す。本実施例では、一方の異方性レーザ結晶３ｂのコ
ーティングを以下のように変更する。
【００３０】異方性レーザ結晶３ｂの外側端面には、発
振波長（１０６４ｎｍ）での高反射膜かつ第２高調波波
長（５３２ｎｍ）及び半導体レーザ波長（８０９ｎｍ）
での無反射膜（ＨＲ１０６４ｎｍ／ＡＲ５３２ｎｍ／Ａ
Ｒ８０９ｎｍ）を施し、内側端面には、発振波長及び第
２高調波波長での無反射膜かつ半導体レーザ波長での高
反射膜（ＡＲ１０６４ｎｍ／ＡＲ５３２ｎｍ／ＨＲ８０
９ｎｍ）を施す。また両レーザ結晶３ａ・３ｂ及び波長
変換素子５は、オプティカルコンタクトにより密着させ
る。
振波長（１０６４ｎｍ）での高反射膜かつ第２高調波波
長（５３２ｎｍ）及び半導体レーザ波長（８０９ｎｍ）
での無反射膜（ＨＲ１０６４ｎｍ／ＡＲ５３２ｎｍ／Ａ
Ｒ８０９ｎｍ）を施し、内側端面には、発振波長及び第
２高調波波長での無反射膜かつ半導体レーザ波長での高
反射膜（ＡＲ１０６４ｎｍ／ＡＲ５３２ｎｍ／ＨＲ８０
９ｎｍ）を施す。また両レーザ結晶３ａ・３ｂ及び波長
変換素子５は、オプティカルコンタクトにより密着させ
る。
【００３１】半導体レーザ素子１ａは、第１乃至第３の
実施例と同様にしてレーザ結晶３ａを励起する。半導体
レーザ素子１ｂからの励起光は、集光レンズ２ｂで集光
され、共振器の外側から斜め入射でレーザ結晶３ｂに照
射される。発振した単一縦モードのＮｄ：ＹＶＯ4レー
ザ光（１０６４ｎｍ：赤外光）は、波長変換素子５によ
って第２高調波（５３２ｎｍ：緑色光）に変換され、レ
ーザ結晶３ｂの外側端面に施されたミラーコーティング
から共振器外に取り出される。
実施例と同様にしてレーザ結晶３ａを励起する。半導体
レーザ素子１ｂからの励起光は、集光レンズ２ｂで集光
され、共振器の外側から斜め入射でレーザ結晶３ｂに照
射される。発振した単一縦モードのＮｄ：ＹＶＯ4レー
ザ光（１０６４ｎｍ：赤外光）は、波長変換素子５によ
って第２高調波（５３２ｎｍ：緑色光）に変換され、レ
ーザ結晶３ｂの外側端面に施されたミラーコーティング
から共振器外に取り出される。
【００３２】本実施例によれば、共振器構造が上記第３
の実施例に比較して単純化され、小型化し、製造コスト
が低減している。
の実施例に比較して単純化され、小型化し、製造コスト
が低減している。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による固体レーザ装置によれば、半導体レーザ励起固体
レーザに於て、単一縦モード発振を保ちつつ高出力化を
行い得る。
による固体レーザ装置によれば、半導体レーザ励起固体
レーザに於て、単一縦モード発振を保ちつつ高出力化を
行い得る。
【図１】本発明の第１実施例を示す模式的斜視図。
【図２】本発明の第２実施例を示す模式的斜視図。
【図３】本発明の第３実施例を示す模式的斜視図。
【図４】本発明の第４実施例を示す模式的斜視図。
【図５】空間ホールバーニングの説明図。
１ａ・１ｂ 半導体レーザ素子 ２ａ・２ｂ 集光レンズ ３ａ・３ｂ 固体レーザ媒質 ４ 部分反射ミラー ５ 波長変換素子ＫＴＰ ６ ダイクロイックミラー
Claims (5)
- 【請求項１】 ３０μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有
しかつ光励起によって所定波長のレーザ光を発生する同
一種の異方性レーザ結晶２個と、 前記２個の異方性レーザ結晶の各々の一方の端面にあっ
て前記所定波長のレーザ光を実質的に反射するミラーコ
ーティングと、 前記２個の異方性レーザ結晶の各々の他方の端面にあっ
て前記所定波長のレーザ光を実質的に透過する無反射コ
ーティングとを備え、 前記２個の異方性レーザ結晶を、前記無反射コーティン
グ面を内側に配置し、前記反射コーティング面を外側に
配置することにより、定在波型共振器を構成することを
特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項２】 前記２個の異方性レーザ結晶の結晶軸を
互いに同方向に揃えて配置す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】 共振器内に波長変換素子を備えることを
特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の固体レー
ザ装置。 - 【請求項４】 共振器内に発振光または波長変換後の光
の一部を取り出すためのミラーを備えることを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれかに記載の固体レーザ装置。 - 【請求項５】 波長変換素子と固体レーザ媒質を密着さ
せて配置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
かに記載の固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22639693A JPH0758379A (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22639693A JPH0758379A (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0758379A true JPH0758379A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16844472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22639693A Withdrawn JPH0758379A (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758379A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006032768A (ja) * | 2004-07-20 | 2006-02-02 | Ricoh Co Ltd | Ｌｄ励起固体レーザ装置 |
| JP2010267890A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Shimadzu Corp | 光共振装置 |
| JP2013545280A (ja) * | 2010-10-14 | 2013-12-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関用レーザ点火装置および当該レーザ点火装置の動作方法 |
-
1993
- 1993-08-18 JP JP22639693A patent/JPH0758379A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006032768A (ja) * | 2004-07-20 | 2006-02-02 | Ricoh Co Ltd | Ｌｄ励起固体レーザ装置 |
| JP4496029B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2010-07-07 | 株式会社リコー | Ｌｄ励起固体レーザ装置 |
| JP2010267890A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Shimadzu Corp | 光共振装置 |
| JP2013545280A (ja) * | 2010-10-14 | 2013-12-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関用レーザ点火装置および当該レーザ点火装置の動作方法 |
| US9651017B2 (en) | 2010-10-14 | 2017-05-16 | Robert Bosch Gmbh | Laser ignition device for an internal combustion engine and operating method therefor |
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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: 20001031 |