JPH08111556A - 近接二波長可変レーザ装置 - Google Patents
近接二波長可変レーザ装置Info
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- JPH08111556A JPH08111556A JP24622694A JP24622694A JPH08111556A JP H08111556 A JPH08111556 A JP H08111556A JP 24622694 A JP24622694 A JP 24622694A JP 24622694 A JP24622694 A JP 24622694A JP H08111556 A JPH08111556 A JP H08111556A
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
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- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/0604—Crystal lasers or glass lasers in the form of a plate or disc
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- H01S3/08086—Multiple-wavelength emission
- H01S3/0809—Two-wavelenghth emission
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
- H01S3/09415—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode the pumping beam being parallel to the lasing mode of the pumped medium, e.g. end-pumping
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/102—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/1028—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the temperature
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、近接した２つの波長のレー
ザ光を同時あるいは別個に発振させる新規な近接二波長
可変レーザ装置を提供することにある。 【構成】 本発明の装置は、励起光源に半導体レーザを
用いたレーザ装置において、活性元素としてＮｄを添加
したレーザ結晶を用い、かつ該レーザ結晶の温度を制御
するための温度調節器を設けた点に特徴がある。
ザ光を同時あるいは別個に発振させる新規な近接二波長
可変レーザ装置を提供することにある。 【構成】 本発明の装置は、励起光源に半導体レーザを
用いたレーザ装置において、活性元素としてＮｄを添加
したレーザ結晶を用い、かつ該レーザ結晶の温度を制御
するための温度調節器を設けた点に特徴がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、近接した２つの波長の
レーザ光を同時あるいは別個に発振させる新規な近接二
波長可変レーザ装置に関する。
レーザ光を同時あるいは別個に発振させる新規な近接二
波長可変レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｄを添加したレーザ結晶、例えばＮｄ
添加ＹＶＯ4結晶（以後、Ｎｄ：ＹＶＯ4と略す）の蛍光
にはπ偏光及びσ偏光の２種類があるが、両偏光ともに
０．９１μｍ帯、１．０６μｍ帯、１．３４μｍ帯の３
つの蛍光スペクトルラインを持っている。この３つの蛍
光スペクトルラインのうち１．０６μｍ帯の蛍光強度が
最も強い。この１．０６μｍ帯の蛍光スペクトルライン
には１．０６４μｍと１．０８５μｍの２本の蛍光スペ
クトルラインが含まれてているが、１．０６４μｍの蛍
光強度の方が１．０８５μｍの蛍光強度よりも強く、ま
た従来のレーザミラーの高反射膜は１００ｎｍ程度の範
囲ではほぼ同じ反射率を持つため、１．０８５μｍでは
なく１．０６４μｍで優先的にレーザ発振が生じてい
た。
添加ＹＶＯ4結晶（以後、Ｎｄ：ＹＶＯ4と略す）の蛍光
にはπ偏光及びσ偏光の２種類があるが、両偏光ともに
０．９１μｍ帯、１．０６μｍ帯、１．３４μｍ帯の３
つの蛍光スペクトルラインを持っている。この３つの蛍
光スペクトルラインのうち１．０６μｍ帯の蛍光強度が
最も強い。この１．０６μｍ帯の蛍光スペクトルライン
には１．０６４μｍと１．０８５μｍの２本の蛍光スペ
クトルラインが含まれてているが、１．０６４μｍの蛍
光強度の方が１．０８５μｍの蛍光強度よりも強く、ま
た従来のレーザミラーの高反射膜は１００ｎｍ程度の範
囲ではほぼ同じ反射率を持つため、１．０８５μｍでは
なく１．０６４μｍで優先的にレーザ発振が生じてい
た。
【０００３】Ｎｄ：ＹＶＯ4の場合とは若干波長が異な
ってくるが、上記の事象は他のＮｄを添加したレーザ結
晶でも同様である。
ってくるが、上記の事象は他のＮｄを添加したレーザ結
晶でも同様である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のＮｄを添加した
レーザ結晶、例えばＮｄ：ＹＶＯ4結晶を用いたレーザ
装置では、１．０６４μｍと１．０８５μｍの波長が余
りにも近接しているため、別々あるいは同時にレーザ発
振を行うことはできなかった。
レーザ結晶、例えばＮｄ：ＹＶＯ4結晶を用いたレーザ
装置では、１．０６４μｍと１．０８５μｍの波長が余
りにも近接しているため、別々あるいは同時にレーザ発
振を行うことはできなかった。
【０００５】本発明の目的は、１．０６４μｍと１．０
８５μｍを、同時あるいは別個にレーザ発振が可能な近
接二波長可変レーザ装置を提供することにある。
８５μｍを、同時あるいは別個にレーザ発振が可能な近
接二波長可変レーザ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の装置は、励起光源に半導体レーザを用いた
レーザ装置において、活性元素としてＮｄを添加したレ
ーザ結晶を用い、かつ該レーザ結晶の温度を制御するた
めの温度調節器を設けた点に特徴がある。
め、本発明の装置は、励起光源に半導体レーザを用いた
レーザ装置において、活性元素としてＮｄを添加したレ
ーザ結晶を用い、かつ該レーザ結晶の温度を制御するた
めの温度調節器を設けた点に特徴がある。
【０００７】
【作用】Ｎｄを添加したレーザ結晶に限らず、レーザ結
晶のような固体レーザ素子を用いてレーザ発振を行う場
合には、レーザ素子の熱破壊の防止、発振効率の向上と
いった目的のため、レーザ素子を冷却するのが普通であ
り、加熱するようなことは行われてこなかった。
晶のような固体レーザ素子を用いてレーザ発振を行う場
合には、レーザ素子の熱破壊の防止、発振効率の向上と
いった目的のため、レーザ素子を冷却するのが普通であ
り、加熱するようなことは行われてこなかった。
【０００８】発明者は、理由は定かではないがレーザ素
子に温度調整機構を付け、レーザ素子の温度を０〜１０
０℃の範囲で変化させることにより発振波長がシフトす
ることを発見した。Ｎｄ：ＹＶＯ4の場合、レーザ結晶
の温度を室温から上昇させていくにつれて、１．０６４
μｍのレーザ発振が弱まり、代わりに１．０８５μｍの
レーザ発振が強くなっていくのである。
子に温度調整機構を付け、レーザ素子の温度を０〜１０
０℃の範囲で変化させることにより発振波長がシフトす
ることを発見した。Ｎｄ：ＹＶＯ4の場合、レーザ結晶
の温度を室温から上昇させていくにつれて、１．０６４
μｍのレーザ発振が弱まり、代わりに１．０８５μｍの
レーザ発振が強くなっていくのである。
【０００９】なお、Ｎｄは４ｆ電子殻が５ｄ電子殻によ
り遮蔽されているため、結晶場の影響を受け難く、他の
結晶に添加しても同様の結果が得られる。
り遮蔽されているため、結晶場の影響を受け難く、他の
結晶に添加しても同様の結果が得られる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の構成の一例を示す模式図であ
る。励起光源である半導体レーザ１から波長０．８０９
μｍの光が放出され、レンズ２によってレーザ結晶５に
集光される。レーザ結晶５はＮｄを２．１ａｔ％添加し
たＹＶＯ4結晶であり、形状は励起光入射光面の大きさ
が２ｍｍ×２ｍｍ、厚みが０．５ｍｍの平行平板であ
る。レーザ結晶５の励起光入射面には、半導体レーザ１
の波長である０．８０９μｍに対して無反射、かつ１．
０５０〜１．１００μｍの範囲の光に対して９９．９％
以上の反射率を持つ光学薄膜４を蒸着してある。また、
レーザ結晶５の励起光入射面と反対側の結晶面には、
１．０５０〜１．１００μｍの範囲に渡って無反射の光
学薄膜６を蒸着してある。レーザ結晶５は、温度調節器
３に熱伝導性の高い接着剤で固定されている。温度調節
器３には、レーザ光が通過できるように光路上に貫通孔
７を開けたペルチェ素子を用いた。本実施例で用いたペ
ルチェ素子の温度可変範囲は０〜１００℃である。光共
振器は、レーザ結晶５上の光学薄膜４と出力鏡８で構成
している。出力鏡８は曲率半径１０ｃｍの凹面鏡であ
り、１．０５０〜１．１００μｍの領域で９８％の反射
率を呈している。
る。励起光源である半導体レーザ１から波長０．８０９
μｍの光が放出され、レンズ２によってレーザ結晶５に
集光される。レーザ結晶５はＮｄを２．１ａｔ％添加し
たＹＶＯ4結晶であり、形状は励起光入射光面の大きさ
が２ｍｍ×２ｍｍ、厚みが０．５ｍｍの平行平板であ
る。レーザ結晶５の励起光入射面には、半導体レーザ１
の波長である０．８０９μｍに対して無反射、かつ１．
０５０〜１．１００μｍの範囲の光に対して９９．９％
以上の反射率を持つ光学薄膜４を蒸着してある。また、
レーザ結晶５の励起光入射面と反対側の結晶面には、
１．０５０〜１．１００μｍの範囲に渡って無反射の光
学薄膜６を蒸着してある。レーザ結晶５は、温度調節器
３に熱伝導性の高い接着剤で固定されている。温度調節
器３には、レーザ光が通過できるように光路上に貫通孔
７を開けたペルチェ素子を用いた。本実施例で用いたペ
ルチェ素子の温度可変範囲は０〜１００℃である。光共
振器は、レーザ結晶５上の光学薄膜４と出力鏡８で構成
している。出力鏡８は曲率半径１０ｃｍの凹面鏡であ
り、１．０５０〜１．１００μｍの領域で９８％の反射
率を呈している。
【００１１】図１に示す装置構成でＮｄ：ＹＶＯ4結晶
の温度を変化させ、レーザ発振させたときのレーザ光の
スペクトル例を図２〜４に示す。レーザ結晶の温度を４
０℃に保持したとき、発振しているレーザ光の波長は
１．０６４μｍのみであった（図２参照）。レーザ結晶
の温度を徐々に上昇させていくと、１．０６４μｍの発
振強度が低下していくと共に今まで発振していなかった
１．０８５μｍが発振を開始し、５０℃で１．０６４μ
ｍ、１．０８５μｍ共にほぼ同程度の出力となった（図
３参照）。さらに温度を上昇させいくと、１．０６４μ
ｍの発振強度はさらに低下し、１．０８５μｍの方が発
振強度が強くなった。７０℃では、１．０６４μｍは発
振を完全に停止し、１．０８５μｍのみが発振した（図
４参照）。励起強度を５００ｍＷとしたときのレーザ発
振出力強度は、１．０６４μｍと１．０８５μｍが別個
に発振している場合、同時に発振している場合ともに２
００ｍＷであった。
の温度を変化させ、レーザ発振させたときのレーザ光の
スペクトル例を図２〜４に示す。レーザ結晶の温度を４
０℃に保持したとき、発振しているレーザ光の波長は
１．０６４μｍのみであった（図２参照）。レーザ結晶
の温度を徐々に上昇させていくと、１．０６４μｍの発
振強度が低下していくと共に今まで発振していなかった
１．０８５μｍが発振を開始し、５０℃で１．０６４μ
ｍ、１．０８５μｍ共にほぼ同程度の出力となった（図
３参照）。さらに温度を上昇させいくと、１．０６４μ
ｍの発振強度はさらに低下し、１．０８５μｍの方が発
振強度が強くなった。７０℃では、１．０６４μｍは発
振を完全に停止し、１．０８５μｍのみが発振した（図
４参照）。励起強度を５００ｍＷとしたときのレーザ発
振出力強度は、１．０６４μｍと１．０８５μｍが別個
に発振している場合、同時に発振している場合ともに２
００ｍＷであった。
【００１２】Ｎｄを添加したＹＡＧ、ＧＧＧ、ＹＡＰ、
ＹＬＦ結晶でも同様の結果が得られた。
ＹＬＦ結晶でも同様の結果が得られた。
【００１３】
【発明の効果】本発明のレーザ装置を用いることによ
り、レーザ結晶の温度を調節するだけで、１．０６４μ
ｍと１．０８５μｍでのレーザ発振をそれぞれ単独に、
また同時にも行なうことも出来た。
り、レーザ結晶の温度を調節するだけで、１．０６４μ
ｍと１．０８５μｍでのレーザ発振をそれぞれ単独に、
また同時にも行なうことも出来た。
【図１】図１は本発明の実施例の一例を示す模式図であ
る。
る。
【図２】図２はレーザ結晶にＮｄ：ＹＶＯ4を用い、レ
ーザ結晶の温度を４０℃としたときのレーザ光のスペク
トルを示す図である。
ーザ結晶の温度を４０℃としたときのレーザ光のスペク
トルを示す図である。
【図３】図３はレーザ結晶にＮｄ：ＹＶＯ4を用い、レ
ーザ結晶の温度を５０℃としたときのレーザ光のスペク
トルを示す図である。
ーザ結晶の温度を５０℃としたときのレーザ光のスペク
トルを示す図である。
【図４】図４はレーザ結晶にＮｄ：ＹＶＯ4を用い、レ
ーザ結晶の温度を７０℃としたときのレーザ光のスペク
トルを示す図である。
ーザ結晶の温度を７０℃としたときのレーザ光のスペク
トルを示す図である。
１ 半導体レーザ ２ レンズ ３ 温度調節器 ４ 光学薄膜 ５ レーザ結晶 ６ 光学薄膜 ７ 貫通孔 ８ 出力鏡
Claims (1)
- 【請求項１】 励起光源に半導体レーザを用いたレーザ
装置であって、活性元素としてＮｄを添加したレーザ結
晶を用い、かつ該レーザ結晶の温度を制御するための温
度調節器を有することを特徴とする近接二波長可変レー
ザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24622694A JPH08111556A (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | 近接二波長可変レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24622694A JPH08111556A (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | 近接二波長可変レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08111556A true JPH08111556A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17145395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24622694A Pending JPH08111556A (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | 近接二波長可変レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08111556A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2782869A1 (fr) * | 1998-08-31 | 2000-03-03 | Commissariat Energie Atomique | Source optique multifrequences pour les telecommunications |
| JP2009272396A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Japan Atomic Energy Agency | 固体レーザー装置 |
| KR101100434B1 (ko) * | 2005-05-07 | 2011-12-30 | 삼성전자주식회사 | 후방 광펌핑 방식의 외부 공진기형 면발광 레이저 |
-
1994
- 1994-10-12 JP JP24622694A patent/JPH08111556A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2782869A1 (fr) * | 1998-08-31 | 2000-03-03 | Commissariat Energie Atomique | Source optique multifrequences pour les telecommunications |
| WO2000013270A1 (fr) * | 1998-08-31 | 2000-03-09 | Commissariat A L'energie Atomique | Source optique multifrequences pour les telecommunications |
| KR101100434B1 (ko) * | 2005-05-07 | 2011-12-30 | 삼성전자주식회사 | 후방 광펌핑 방식의 외부 공진기형 면발광 레이저 |
| JP2009272396A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Japan Atomic Energy Agency | 固体レーザー装置 |
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