JPH08222785A - Solid state laser equipment - Google Patents

Solid state laser equipment

Info

Publication number
JPH08222785A
JPH08222785A JP4899595A JP4899595A JPH08222785A JP H08222785 A JPH08222785 A JP H08222785A JP 4899595 A JP4899595 A JP 4899595A JP 4899595 A JP4899595 A JP 4899595A JP H08222785 A JPH08222785 A JP H08222785A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
light
semiconductor laser
output
wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4899595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Ueda
健司 植田
Masahiro Daimon
正博 大門
Kazuo Suzuki
和雄 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP4899595A priority Critical patent/JPH08222785A/en
Publication of JPH08222785A publication Critical patent/JPH08222785A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE: To stabilize output without dependence on the change of state due to deterioration or the like of a semiconductor laser, by installing a circuit for controlling the wavelength of a first laser light by controlling the temperature of a cooling.heating element, and keeping the wavelength constant. CONSTITUTION: A cooling.heating element for cooling and heating a semiconductor laser 10, a beam splitter 20 for leading out a part of the reflected light from dichroic coating 24, photodetectors 30, 32 for receiving the led-out reflected light and detecting the intensity, and a circuit 33 for controlling the wavelength of the first laser light 11 by controlling the temperature of the cooling.heating element in the manner in which the outputs from the photodetectors 30, 32 become minimum are installed. By controlling the wavelength of the first laser light 11, the output of the semiconductor laser 10 is stabilized, and the wavelength can be made to coincide with the absorption peak of solid state laser medium 21. Thereby laser output of high stability and high efficiency can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光情報処理分野、光応
用計測制御分野、印刷・製版分野、医用分野に使用する
レーザ光を発生させる固体レーザ装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state laser device for generating a laser beam used in the fields of optical information processing, optical applied measurement control, printing / plate making, and medical fields.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体レーザ励起の全固体レーザ
装置の出力を安定化するためには、特開平4−3450
78号公報に開示されているように、半導体レーザ光の
一部を外部の受光器によりモニタし、レーザ出力が一定
になるように半導体レーザの駆動電流を変化させるとい
う方法が知られている。この方法は、半導体レーザの温
度が一定である場合は有効であるが、周囲温度の変化等
により半導体レーザの温度が変化した場合や半導体レー
ザの劣化により駆動電流が増加した場合には、半導体レ
ーザ光の波長が変化し、固体レーザ媒質の吸収ピークか
らずれてしまうため、出力を一定に制御しても、結果と
して全固体レーザ光の出力が変動してしまうという問題
があった。従って、全固体レーザの出力を安定化させる
ためには、半導体レーザの出力を安定化すると共に波長
も一定にする必要がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to stabilize the output of a semiconductor laser-excited all-solid-state laser device, Japanese Patent Laid-Open No. 4-3450 has been proposed.
As disclosed in Japanese Patent No. 78, a method is known in which a part of the semiconductor laser light is monitored by an external light receiver and the drive current of the semiconductor laser is changed so that the laser output becomes constant. This method is effective when the temperature of the semiconductor laser is constant, but when the temperature of the semiconductor laser changes due to a change in ambient temperature or when the driving current increases due to deterioration of the semiconductor laser, the semiconductor laser Since the wavelength of light changes and deviates from the absorption peak of the solid-state laser medium, there is a problem that even if the output is controlled to be constant, the output of the all-solid-state laser light fluctuates. Therefore, in order to stabilize the output of the all-solid-state laser, it is necessary to stabilize the output of the semiconductor laser and also keep the wavelength constant.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体レー
ザ光の出力を安定化させると共に波長を一定にすること
により、半導体レーザの劣化等による状態変化に依存し
ない出力の安定な全固体レーザを提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an all-solid-state laser with stable output that does not depend on state changes due to deterioration of the semiconductor laser and the like by stabilizing the output of the semiconductor laser light and making the wavelength constant. The purpose is to provide.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、励起光として第1のレーザ光を発する半導
体レーザと、一対の共振器ミラーと、前記第1のレーザ
光を受光して第2のレーザ光を発するレーザ媒質とを有
し、前記レーザ媒質に於ける半導体レーザの反対側に前
記第1のレーザ光に対する反射膜として機能し、かつ前
記第2のレーザ光に対して無反射膜として機能するダイ
クロイックコーティングが施された固体レーザ装置に於
て、前記半導体レーザを冷却・加熱するための冷却・加
熱素子と、前記ダイクロイックコーティングからの反射
光の一部を取り出すためのビームスプリッタと、取り出
された反射光を受光してその強度を検出する受光器と、
前記受光器からの出力が最低となるように前記冷却・加
熱素子の温度制御を行うことにより第1のレーザ光の波
長を制御する回路とを有することを特徴とする固体レー
ザ装置を提供する。特に、前記第1のレーザ光の一部を
前記レーザ媒質に入射する前に取り出す手段と、取り出
された第1のレーザ光の一部を受光してその強度を検出
する第2の受光器と、前記第2の受光器の出力が一定に
なるように前記半導体レーザの電流制御を行う回路とを
更に備えると良い。
To achieve the above object, the present invention provides a semiconductor laser that emits a first laser beam as excitation light, a pair of resonator mirrors, and the first laser beam. A laser medium that emits a second laser beam, and functions as a reflection film for the first laser beam on the opposite side of the semiconductor laser in the laser medium, and for the second laser beam. In a solid-state laser device having a dichroic coating functioning as a non-reflective film, a cooling / heating element for cooling / heating the semiconductor laser, and a beam for extracting a part of reflected light from the dichroic coating. A splitter and a light receiver that receives the reflected light that has been taken out and detects its intensity,
A solid-state laser device comprising: a circuit for controlling the wavelength of the first laser light by controlling the temperature of the cooling / heating element so that the output from the light receiver becomes minimum. In particular, means for extracting a part of the first laser light before entering the laser medium, and a second light receiver for receiving a part of the extracted first laser light and detecting the intensity thereof. It is preferable to further include a circuit for controlling the current of the semiconductor laser so that the output of the second light receiver becomes constant.

【0005】[0005]

【作用】半導体レーザは、温度または電流の変化により
発光領域のバンドギャップ及び屈折率が変化し、その発
振波長が変化する。全固体レーザに用いられる半導体レ
ーザは、マルチモードのものが一般的であり、発振波長
も固体レーザ媒質の吸収スペクトルよりも広い場合がほ
とんどである。このため、半導体レーザの発振波長が僅
かに変化しただけでも固体レーザ媒質に吸収される光の
量が変化し、結果として全固体レーザの出力が変化して
しまう。これが原因の出力変動を回避するためには、半
導体レーザの発振波長を固体レーザ媒質の吸収ピークに
固定することができれば良く、そのためには半導体レー
ザの駆動電流と温度とを同時に制御すれば良い。半導体
レーザの出力を一定にするためには、出力の一部を受光
器でモニタし、そのモニタ出力が一定になるように駆動
電流値を変化させれば良い。また、半導体レーザの発振
波長を固体レーザ媒質の吸収ピークに一致させるために
は、半導体レーザの出力が安定化した状態で、固体レー
ザ媒質を通過した半導体レーザ光の出力が最小になるよ
うにすれば良い。即ち、透過光の一部を受光器でモニタ
し、そのモニタ出力が最小になるように温度を制御すれ
ば良い。このようにして、半導体レーザの出力を安定化
した状態で、発振波長を固体レーザ媒質の吸収ピークに
一致させることが可能となる。
In the semiconductor laser, the bandgap and the refractive index of the light emitting region change due to changes in temperature or current, and the oscillation wavelength thereof changes. A semiconductor laser used for an all-solid-state laser is generally of a multi-mode type, and in most cases the oscillation wavelength is wider than the absorption spectrum of the solid-state laser medium. Therefore, even a slight change in the oscillation wavelength of the semiconductor laser changes the amount of light absorbed by the solid-state laser medium, resulting in a change in the output of the all-solid-state laser. In order to avoid the output fluctuation caused by this, it is only necessary to fix the oscillation wavelength of the semiconductor laser to the absorption peak of the solid-state laser medium, and for that purpose, the drive current and the temperature of the semiconductor laser may be simultaneously controlled. In order to make the output of the semiconductor laser constant, a part of the output may be monitored by the light receiver, and the drive current value may be changed so that the monitor output becomes constant. In order to match the oscillation wavelength of the semiconductor laser with the absorption peak of the solid-state laser medium, the output of the semiconductor laser should be minimized while the output of the semiconductor laser is stabilized. Good. That is, a part of the transmitted light may be monitored by the light receiver, and the temperature may be controlled so that the monitor output is minimized. In this way, the oscillation wavelength can be made to coincide with the absorption peak of the solid-state laser medium while the output of the semiconductor laser is stabilized.

【0006】[0006]

【実施例】以下、固体レーザ媒質にNd濃度1%のN
d:YAGレーザを用いた本発明の一実施例について図
面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施例であ
る全固体レーザの構成を説明するための図である。
EXAMPLE A solid-state laser medium containing N with a Nd concentration of 1% will be described below.
An embodiment of the present invention using a d: YAG laser will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of an all-solid-state laser that is an embodiment of the present invention.

【0007】本実施例の固体レーザ装置では、図1に示
すように、出力1W、波長810nmの半導体レーザ1
0から出力された第1のレーザ光11がビームスプリッ
タ20により第1の参照光12と励起光13とに分割さ
れるようになっている。参照光12は、半導体レーザ1
0の出力をモニタするための第2の受光器30に入射
し、その出力は半導体レーザの電流制御回路31に入力
されるようになっている。、この電流制御回路31によ
り、第2の受光器30からの出力が一定になるように半
導体レーザ10の電流値を制御する。
In the solid-state laser device of this embodiment, as shown in FIG. 1, a semiconductor laser 1 having an output of 1 W and a wavelength of 810 nm is used.
The first laser light 11 output from 0 is split into the first reference light 12 and the excitation light 13 by the beam splitter 20. The reference light 12 is the semiconductor laser 1
The incident light is incident on the second photodetector 30 for monitoring the output of 0, and the output is input to the current control circuit 31 of the semiconductor laser. The current control circuit 31 controls the current value of the semiconductor laser 10 so that the output from the second light receiver 30 becomes constant.

【0008】一方、励起光13は、波長810nmでA
R、1064nmでHRコーティングを施した共振器ミ
ラー23を透過した後、長さ10mmのNd:YAG結
晶21に入射し、Ndイオンを励起する。Nd:YAG
結晶の励起光の入射端面には、波長810nmと106
4nmでARのコーティングが施され、出射端面には、
1064nmでAR、810nmでHRのダイクロイッ
クコーティング膜24が施されている。励起光は、出射
端面のHRコーティング24により反射され、ビームス
プリッタ20によりその一部が第2の参照光14として
反射され、第1の受光器32に入射するようになってい
る。そして、受光器32の出力は第1のレーザ光の波長
を制御するための回路33に入力され、該回路33によ
り受光器32の出力が最小になるように温度制御素子3
4を駆動し半導体レーザの温度を制御することとなる。
この結果、Nd:YAG結晶からの反射光が最も弱くな
るように温度調節することで、半導体レーザの発振波長
をNd:YAG結晶の吸収ピークに一致させることが可
能となる。そして、波長1064nmで透過率5%の出
力ミラー22とNd:YAG結晶の1064nmでHR
コーティング面との間で構成されたレーザ共振器から波
長1064nmの安定した第2のレーザ光15が発生す
る。実際の出力値は250mWであった。
On the other hand, the excitation light 13 has a wavelength of 810 nm and is A
After passing through the resonator mirror 23 having R and 1064 nm with HR coating, it is incident on the Nd: YAG crystal 21 having a length of 10 mm to excite Nd ions. Nd: YAG
At the incident end face of the excitation light of the crystal, wavelengths of 810 nm and 106
AR coating is applied at 4 nm, and the output end face is
The dichroic coating film 24 is AR at 1064 nm and HR at 810 nm. The excitation light is reflected by the HR coating 24 on the emission end face, part of it is reflected as the second reference light 14 by the beam splitter 20, and is incident on the first light receiver 32. Then, the output of the light receiver 32 is input to a circuit 33 for controlling the wavelength of the first laser light, and the temperature control element 3 is controlled by the circuit 33 so that the output of the light receiver 32 is minimized.
4 is driven to control the temperature of the semiconductor laser.
As a result, the oscillation wavelength of the semiconductor laser can be made to coincide with the absorption peak of the Nd: YAG crystal by adjusting the temperature so that the reflected light from the Nd: YAG crystal becomes the weakest. Then, the output mirror 22 having a transmittance of 5% at the wavelength of 1064 nm and the HR at the wavelength of 1064 nm of the Nd: YAG crystal.
A stable second laser beam 15 having a wavelength of 1064 nm is generated from the laser resonator formed between the coating surface and the laser cavity. The actual output value was 250 mW.

【0009】尚、本実施例ではNd:YAG結晶の場合
のみを記載しているが、Ndをドープした他の材料(Y
LF、YVO4、GGG、ガラス等)を用いても、その
吸収ピークにあわせた半導体レーザを用いれば、何等問
題はない。また、Nd:YAG結晶21の励起光の入射
端面に共振器ミラー23に施したコーティングと同じコ
ーティングをすれば共振器ミラー23を省略することが
できることや、共振器内にKTP等のSHG結晶を入れ
ることで短波長光源として機能することは容易に類推で
きる。更に、第2の受光器と半導体レーザの電流制御回
路を用いなくても、第1のレーザ光の波長ロックを行う
ことで、励起入力に対する出力光の高効率化に同様の効
果が得られる。
In this embodiment, only the case of Nd: YAG crystal is described, but other materials doped with Nd (Y
Even if LF, YVO4, GGG, glass, etc.) is used, there is no problem if a semiconductor laser matched to the absorption peak is used. Further, if the same coating as that applied to the resonator mirror 23 is applied to the incident end face of the Nd: YAG crystal 21 for the excitation light, the resonator mirror 23 can be omitted, and an SHG crystal such as KTP is provided in the resonator. It can be easily inferred that it will function as a short-wavelength light source by inserting it. Furthermore, by locking the wavelength of the first laser light without using the second photodetector and the current control circuit of the semiconductor laser, the same effect can be obtained in increasing the efficiency of the output light with respect to the pumping input.

【0010】[0010]

【発明の効果】上述したように、本発明の固体レーザ装
置によれば、半導体レーザから一対の共振器ミラーに供
給した励起光を、レーザ媒質で受光して第2のレーザ光
を発するようにし、レーザ媒質に於ける半導体レーザの
反対側には励起光に対する反射膜として機能し、かつ第
2のレーザ光に対する無反射膜として機能するダイクロ
イックコーティングが施された固体レーザ装置に於て、
ダイクロイックコーティングからの反射光の一部をビー
ムスプリッタにより取り出し、これを受光器で受光して
その強度が最低となるように冷却・加熱素子により半導
体レーザの温度制御を行うことにより励起光の波長を制
御することにより、励起光としての半導体レーザの出力
を安定化させると共に波長を固体レーザ媒質の吸収ピー
クに一致させることができるため、安定性が高く、高効
率なレーザ出力を得ることができる。また、励起光の一
部をレーザ媒質に入射する前に取り出し、受光してその
強度が一定になるように半導体レーザの電流制御を行う
ことで、一層半導体レーザの出力が安定する。
As described above, according to the solid-state laser device of the present invention, the excitation light supplied from the semiconductor laser to the pair of resonator mirrors is received by the laser medium to emit the second laser light. In the solid-state laser device on the opposite side of the semiconductor laser in the laser medium, which is provided with a dichroic coating that functions as a reflection film for the excitation light and as a non-reflection film for the second laser light,
A part of the reflected light from the dichroic coating is taken out by the beam splitter, the light is received by the light receiver, and the temperature of the semiconductor laser is controlled by the cooling / heating element so that the intensity becomes the minimum. By controlling, the output of the semiconductor laser as the pumping light can be stabilized and the wavelength can be matched with the absorption peak of the solid-state laser medium, so that the laser output with high stability and high efficiency can be obtained. Further, by extracting a part of the excitation light before entering the laser medium, receiving the light, and controlling the current of the semiconductor laser so that the intensity thereof becomes constant, the output of the semiconductor laser is further stabilized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である固体レーザ装置の構成
を説明するためのブロック図。
FIG. 1 is a block diagram for explaining the configuration of a solid-state laser device that is an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体レーザ 11 第1のレーザ光(励起光) 12 第1の参照光 13 励起光 14 第2の参照光 15 第2のレーザ光 20 ビームスプリッタ 21 固体レーザ媒質 22 出力ミラー 23 共振器ミラー 24 ダイクロイックコーティング膜 30 第2の受光器 31 半導体レーザの電流制御回路 32 第1の受光器 33 第1のレーザ光の波長を制御する回路 34 温度制御素子 10 Semiconductor Laser 11 First Laser Light (Excitation Light) 12 First Reference Light 13 Excitation Light 14 Second Reference Light 15 Second Laser Light 20 Beam Splitter 21 Solid Laser Medium 22 Output Mirror 23 Resonator Mirror 24 Dichroic Coating film 30 Second light receiver 31 Current control circuit for semiconductor laser 32 First light receiver 33 Circuit for controlling wavelength of first laser light 34 Temperature control element

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励起光として第1のレーザ光を発する半
導体レーザと、一対の共振器ミラーと、前記第1のレー
ザ光を受光して第2のレーザ光を発するレーザ媒質とを
有し、前記レーザ媒質に於ける半導体レーザの反対側に
前記第1のレーザ光に対する反射膜として機能し、かつ
前記第2のレーザ光に対して無反射膜として機能するダ
イクロイックコーティングが施された固体レーザ装置に
於て、 前記半導体レーザを冷却・加熱するための冷却・加熱素
子と、 前記ダイクロイックコーティングからの反射光の一部を
取り出すためのビームスプリッタと、 取り出された反射光を受光してその強度を検出する受光
器と、 前記受光器からの出力が最低となるように前記冷却・加
熱素子の温度制御を行うことにより第1のレーザ光の波
長を制御する回路とを有することを特徴とする固体レー
ザ装置。
1. A semiconductor laser that emits a first laser light as excitation light, a pair of resonator mirrors, and a laser medium that receives the first laser light and emits a second laser light, A solid-state laser device provided with a dichroic coating on the opposite side of the semiconductor laser in the laser medium, which functions as a reflection film for the first laser light and as a non-reflection film for the second laser light. In the above, a cooling / heating element for cooling / heating the semiconductor laser, a beam splitter for extracting a part of the reflected light from the dichroic coating, and a strength of the extracted reflected light by receiving the reflected light. The wavelength of the first laser light is controlled by controlling the temperature of the light receiving device to be detected and the temperature of the cooling / heating element so that the output from the light receiving device becomes minimum. Solid state laser device and having a road.
【請求項2】 前記第1のレーザ光の一部を前記レーザ
媒質に入射する前に取り出す手段と、 取り出された第1のレーザ光の一部を受光してその強度
を検出する第2の受光器と、 前記第2の受光器の出力が一定になるように前記半導体
レーザの電流制御を行う回路とを更に備えたことを特徴
とする請求項1に記載の固体レーザ装置。
2. A means for extracting a part of the first laser light before entering the laser medium, and a second means for receiving a part of the extracted first laser light and detecting the intensity thereof. The solid-state laser device according to claim 1, further comprising a light receiver, and a circuit that controls a current of the semiconductor laser so that an output of the second light receiver is constant.
JP4899595A 1995-02-14 1995-02-14 Solid state laser equipment Withdrawn JPH08222785A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4899595A JPH08222785A (en) 1995-02-14 1995-02-14 Solid state laser equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4899595A JPH08222785A (en) 1995-02-14 1995-02-14 Solid state laser equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08222785A true JPH08222785A (en) 1996-08-30

Family

ID=12818800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4899595A Withdrawn JPH08222785A (en) 1995-02-14 1995-02-14 Solid state laser equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08222785A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005158790A (en) * 2003-11-20 2005-06-16 Laserfront Technologies Inc Pulse-driving laser-diode exciting q-switch solid-laser oscillator and its oscillation control method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005158790A (en) * 2003-11-20 2005-06-16 Laserfront Technologies Inc Pulse-driving laser-diode exciting q-switch solid-laser oscillator and its oscillation control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4910643B2 (en) Display device
US20100066649A1 (en) Wavelength converting apparatus and image displaying apparatus
JP3573475B2 (en) Laser diode pumped solid state laser
JPH06196795A (en) Stabilizing device of sfs background and its method
JPH0797675B2 (en) Semiconductor laser pumped solid-state laser device
JP2000261073A (en) Semiconductor laser pumped solid-state laser
JP2005101504A (en) Laser apparatus
JPH08222785A (en) Solid state laser equipment
JP3968868B2 (en) Solid state laser equipment
JP3509598B2 (en) Semiconductor laser pumped solid-state laser device
JP3209795B2 (en) laser
JPH05183220A (en) Semiconductor laser-excited solid-laser device
JPH088480A (en) Laser device
JPH10200177A (en) Laser diode excitation solid-state laser
JPH08181370A (en) Laser diode excitation solid state laser
JPH08181374A (en) Laser diode excitation solid laser
JPH0652814B2 (en) Optical fiber-communication device
JP2003163400A (en) Laser system
JP2002062555A (en) Laser beam generator
JPH05251797A (en) Optical amplifier
JP2002076487A (en) Semiconductor laser stimulating solid-state laser
JP4260306B2 (en) Solid-state laser device and method for controlling solid-state laser device
JP3697774B2 (en) Laser diode pumped solid state laser
JPH1070333A (en) Wavelength converting solid-state laser equipment
JP2003255420A (en) Laser device and driving method therefor

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: 20020507