JPH08274394A - 導波路型固体レーザ - Google Patents
導波路型固体レーザInfo
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- JPH08274394A JPH08274394A JP7800595A JP7800595A JPH08274394A JP H08274394 A JPH08274394 A JP H08274394A JP 7800595 A JP7800595 A JP 7800595A JP 7800595 A JP7800595 A JP 7800595A JP H08274394 A JPH08274394 A JP H08274394A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学特性の変動や破損がなく小型で高効率の
導波路型固体レーザを提供する。 【構成】 レーザ活性元素を添加した光導波層１に、一
方向のみに光を閉じ込める機能を有するスラブ型光導波
路５を接合してレーザ発振の光軸方向に対して略直交す
る方向から励起光を照射することを特徴としている。
導波路型固体レーザを提供する。 【構成】 レーザ活性元素を添加した光導波層１に、一
方向のみに光を閉じ込める機能を有するスラブ型光導波
路５を接合してレーザ発振の光軸方向に対して略直交す
る方向から励起光を照射することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導波路形固体レーザに
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】計測、通信、情報処理の分野において、
レーザ光をより高度に利用するため、種々の機能をもつ
光素子の研究開発が活発に行われている。特に固体材料
を用いたレーザ媒質の研究は、励起光源として高出力で
かつ長寿命の半導体レーザが利用できるようになってき
たために、システム全体の小形化、高効率化という特長
を生かして活発に進められている。
レーザ光をより高度に利用するため、種々の機能をもつ
光素子の研究開発が活発に行われている。特に固体材料
を用いたレーザ媒質の研究は、励起光源として高出力で
かつ長寿命の半導体レーザが利用できるようになってき
たために、システム全体の小形化、高効率化という特長
を生かして活発に進められている。
【０００３】従来の固体レーザでは、励起光源として主
にフラッシュランプが用いられていたが、これは放電現
象を利用するものであるため半導体レーザに比べると寿
命は短く、励起効率が悪い。また、装置そのものが大き
く、高い熱が発生する等の欠点がある。
にフラッシュランプが用いられていたが、これは放電現
象を利用するものであるため半導体レーザに比べると寿
命は短く、励起効率が悪い。また、装置そのものが大き
く、高い熱が発生する等の欠点がある。
【０００４】これに対して半導体レーザは小型、長寿
命、高効率である。これらの特長はそのまま半導体レー
ザ励起固体レーザの特長にもなっている。固体レーザは
さらに、蛍光寿命の長いレーザ媒質を用いることにより
エネルギー蓄積ができ、高出力が得られる。また発振ス
ペクトルを安定に制御することができ、かつ波長可変特
性を持たせることもできる。このような理由から半導体
レーザを励起光として用いた固体レーザの研究が急速に
活発になってきた。
命、高効率である。これらの特長はそのまま半導体レー
ザ励起固体レーザの特長にもなっている。固体レーザは
さらに、蛍光寿命の長いレーザ媒質を用いることにより
エネルギー蓄積ができ、高出力が得られる。また発振ス
ペクトルを安定に制御することができ、かつ波長可変特
性を持たせることもできる。このような理由から半導体
レーザを励起光として用いた固体レーザの研究が急速に
活発になってきた。
【０００５】最近では、さらに小型、高効率を目的とし
て、レーザ媒質の形状がロッド状のものばかりでなく、
厚さ１ｍｍ程度のマイクロチップレーザや、光集積回路
に適したプレーナ光導波路型レーザも検討されている。
て、レーザ媒質の形状がロッド状のものばかりでなく、
厚さ１ｍｍ程度のマイクロチップレーザや、光集積回路
に適したプレーナ光導波路型レーザも検討されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで半導体レーザ
を用いて固体レーザのロッドを励起する方式を大別する
と、端面励起方式と側面励起方式とに分けられる。
を用いて固体レーザのロッドを励起する方式を大別する
と、端面励起方式と側面励起方式とに分けられる。
【０００７】端面励起方式は、励起領域と発振モード領
域とを一致させやすいため、高効率が得やすく、しかも
単一モードが得やすい。
域とを一致させやすいため、高効率が得やすく、しかも
単一モードが得やすい。
【０００８】しかし励起方向がレーザ発振の光軸方向と
同一方向のため励起を行う場所に制限がある。従って多
数の半導体レーザを用いた高出力励起が困難である。さ
らに励起光が高出力になるほどロッド入射端面での損傷
が生じやすい。
同一方向のため励起を行う場所に制限がある。従って多
数の半導体レーザを用いた高出力励起が困難である。さ
らに励起光が高出力になるほどロッド入射端面での損傷
が生じやすい。
【０００９】一方、側面励起方式は、励起領域が広く高
入力励起が可能で、高出力レーザ用に適しているが、そ
の反面励起領域と発振モード領域とを整合させにくいた
め効率は悪くなる。このように端面励起方式、側面励起
方式とも一長一短である。
入力励起が可能で、高出力レーザ用に適しているが、そ
の反面励起領域と発振モード領域とを整合させにくいた
め効率は悪くなる。このように端面励起方式、側面励起
方式とも一長一短である。
【００１０】また、一般に固体レーザは熱伝導効率が悪
く、過度の励起光を入射すると、屈折率や光路長の変動
が生じ発振特性が不安定になるだけでなく、最悪の場合
には熱応力によって破損する。
く、過度の励起光を入射すると、屈折率や光路長の変動
が生じ発振特性が不安定になるだけでなく、最悪の場合
には熱応力によって破損する。
【００１１】このように、高効率を目的とする固体レー
ザにおいては、励起光や発振光のパワー密度及びこれに
よる発熱の影響は大きな問題となる。
ザにおいては、励起光や発振光のパワー密度及びこれに
よる発熱の影響は大きな問題となる。
【００１２】他方、マイクロチップレーザやプレーナ光
導波路型レーザにおいてもロッド形状の固体レーザ同
様、励起光をいかに効率良く励起するか、端面の熱的な
破損をいかに防ぐかが重要な技術課題となっている。ま
た素子長が長くなるほど、発振しきい値は低下し発振し
やすく効率は高くなる。そのため長さ１ｍｍ程度のマイ
クロチップレーザよりは導波路型レーザの方が高効率で
ある。しかし導波路型固体レーザにおいて側面より励起
光を励起するレーザはこれまで報告されておらず、端面
励起では入力できる励起光パワーに限界がある。
導波路型レーザにおいてもロッド形状の固体レーザ同
様、励起光をいかに効率良く励起するか、端面の熱的な
破損をいかに防ぐかが重要な技術課題となっている。ま
た素子長が長くなるほど、発振しきい値は低下し発振し
やすく効率は高くなる。そのため長さ１ｍｍ程度のマイ
クロチップレーザよりは導波路型レーザの方が高効率で
ある。しかし導波路型固体レーザにおいて側面より励起
光を励起するレーザはこれまで報告されておらず、端面
励起では入力できる励起光パワーに限界がある。
【００１３】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、光学特性の変動や破損がなく小型で高効率の導波路
型固体レーザを提供することにある。
し、光学特性の変動や破損がなく小型で高効率の導波路
型固体レーザを提供することにある。
【００１４】
【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、レーザ活性元素を添加した光導波層に、一
方向のみに光を閉じ込める機能を有するスラブ型光導波
路を接合してレーザ発振の光軸方向に対して略直交する
方向から励起光を照射するものである。
に本発明は、レーザ活性元素を添加した光導波層に、一
方向のみに光を閉じ込める機能を有するスラブ型光導波
路を接合してレーザ発振の光軸方向に対して略直交する
方向から励起光を照射するものである。
【００１５】上記構成に加え本発明は、レーザ活性元素
を添加した光導波層は、リン酸塩系ガラスを主成分と
し、レーザ活性元素としてＥｒを含有させると共にその
増感剤としてＥｒの１０倍から６０倍の添加量のＹｂを
含有させたものである。
を添加した光導波層は、リン酸塩系ガラスを主成分と
し、レーザ活性元素としてＥｒを含有させると共にその
増感剤としてＥｒの１０倍から６０倍の添加量のＹｂを
含有させたものである。
【００１６】上記構成に加え本発明は、レーザ活性元素
を添加した光導波層は、ＳｉＯ2 膜が積層されたＳｉ基
板上に形成されたものである。
を添加した光導波層は、ＳｉＯ2 膜が積層されたＳｉ基
板上に形成されたものである。
【００１７】上記構成に加え本発明は、レーザ活性元素
を添加した光導波層は、ＳｉＯ2 膜が積層された２枚の
Ｓｉ基板で挟まれ、かつその積層面が励起光の光軸と平
行になるように配置されたものである。
を添加した光導波層は、ＳｉＯ2 膜が積層された２枚の
Ｓｉ基板で挟まれ、かつその積層面が励起光の光軸と平
行になるように配置されたものである。
【００１８】上記構成に加え本発明は、レーザ活性元素
を添加した光導波層は、断面凹字状の溝を有するＳｉＯ
2 膜が積層されたＳｉ基板上に断面凸字状に形成され、
かつその積層面が励起光の光軸と直交するように配置さ
れたものである。
を添加した光導波層は、断面凹字状の溝を有するＳｉＯ
2 膜が積層されたＳｉ基板上に断面凸字状に形成され、
かつその積層面が励起光の光軸と直交するように配置さ
れたものである。
【００１９】上記構成に加え本発明は、励起光を照射す
るための一方向のみに光の閉じ込める機能を有する光導
波路は、そのコア層がレーザ活性元素を添加した光導波
層よりも屈折率が低く、かつ膜厚が薄いものである。
るための一方向のみに光の閉じ込める機能を有する光導
波路は、そのコア層がレーザ活性元素を添加した光導波
層よりも屈折率が低く、かつ膜厚が薄いものである。
【００２０】上記構成に加え本発明は、励起光を照射す
るための一方向のみに光を閉じ込める機能を有するスラ
ブ型光導波路は、石英ガラスからなるものである。
るための一方向のみに光を閉じ込める機能を有するスラ
ブ型光導波路は、石英ガラスからなるものである。
【００２１】
【作用】上記構成によれば、レーザ活性元素を添加した
光導波層に、一方向のみに光を閉じ込める機能を有する
スラブ型の光導波路を用いているので、このスラブ型の
光導波路の端面がレーザの発振光を閉じ込める一壁をな
す。このようなスラブ型の光導波路を用いてレーザ発振
の光軸方向に対して横方向より励起光を照射することに
より、レーザ活性元素を添加した光導波層のレーザ活性
元素が略均等に励起されるので、発光領域に励起光が効
率よく重畳される。さらに端面励起のような励起光のパ
ワーの集中がなく、発光領域近くに熱伝導率の高い材料
を用いることにより、熱的な破損や光学特性の変動が抑
制される。
光導波層に、一方向のみに光を閉じ込める機能を有する
スラブ型の光導波路を用いているので、このスラブ型の
光導波路の端面がレーザの発振光を閉じ込める一壁をな
す。このようなスラブ型の光導波路を用いてレーザ発振
の光軸方向に対して横方向より励起光を照射することに
より、レーザ活性元素を添加した光導波層のレーザ活性
元素が略均等に励起されるので、発光領域に励起光が効
率よく重畳される。さらに端面励起のような励起光のパ
ワーの集中がなく、発光領域近くに熱伝導率の高い材料
を用いることにより、熱的な破損や光学特性の変動が抑
制される。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【００２３】図１は本発明の導波路型固体レーザの一実
施例を示す外観斜視図である。
施例を示す外観斜視図である。
【００２４】同図において、１はレーザ活性元素を添加
した光導波層（以下「活性層」という。）であり、活性
層１よりも屈折率の低いクラッド層２で挟まれている。
これら活性層１とクラッド層２とからなる２次元のスラ
ブ型導波路が導波路型固体レーザ本体３である。活性層
１の膜厚は約５μｍで、クラッド層２の膜厚は１０μｍ
である。またレーザ活性元素としてＥｒ（エルビウム）
を用い、これを添加した活性層１はリン酸系ガラスを主
成分としている。
した光導波層（以下「活性層」という。）であり、活性
層１よりも屈折率の低いクラッド層２で挟まれている。
これら活性層１とクラッド層２とからなる２次元のスラ
ブ型導波路が導波路型固体レーザ本体３である。活性層
１の膜厚は約５μｍで、クラッド層２の膜厚は１０μｍ
である。またレーザ活性元素としてＥｒ（エルビウム）
を用い、これを添加した活性層１はリン酸系ガラスを主
成分としている。
【００２５】ここで、Ｅｒをレーザ活性元素をしたとき
の発振波長は１．５３５μｍである。この発振波長をも
つレーザは「アイセーフレーザ」と呼ばれ、レーザ光の
肉眼に対する最大露出許容量が非常に高く、安全性の点
でレーザレーダや空間情報伝送等自由空間を伝搬させる
場合の光源として適している。またリン酸系ガラスは、
レーザ活性元素を高濃度に添加しても濃度消光が起こり
にくく、比較的短尺な導波路型レーザのホストガラスに
適している。
の発振波長は１．５３５μｍである。この発振波長をも
つレーザは「アイセーフレーザ」と呼ばれ、レーザ光の
肉眼に対する最大露出許容量が非常に高く、安全性の点
でレーザレーダや空間情報伝送等自由空間を伝搬させる
場合の光源として適している。またリン酸系ガラスは、
レーザ活性元素を高濃度に添加しても濃度消光が起こり
にくく、比較的短尺な導波路型レーザのホストガラスに
適している。
【００２６】クラッド層２はＳｉ基板４上にそれぞれ形
成されている。クラッド層２にはＳｉ基板を表面酸化し
て形成されるＳｉＯ2 膜が用いられている。クラッド層
２の形成には熱酸化による形成の他、電子ビーム蒸着法
やスパッタリング法による形成法が適用できる。活性層
１は熱酸化によりＳｉＯ2 膜が形成された２枚のＳｉ基
板４に、Ｅｒ添加のリン酸系ガラスの薄いディスクを挟
み込み、両側から約５５０℃で加熱圧延することによっ
て容易に形成できる。Ｓｉ基板４はガラス材料よりも熱
伝導率が２００〜３００倍大きいのでヒートシンクとし
て機能する。
成されている。クラッド層２にはＳｉ基板を表面酸化し
て形成されるＳｉＯ2 膜が用いられている。クラッド層
２の形成には熱酸化による形成の他、電子ビーム蒸着法
やスパッタリング法による形成法が適用できる。活性層
１は熱酸化によりＳｉＯ2 膜が形成された２枚のＳｉ基
板４に、Ｅｒ添加のリン酸系ガラスの薄いディスクを挟
み込み、両側から約５５０℃で加熱圧延することによっ
て容易に形成できる。Ｓｉ基板４はガラス材料よりも熱
伝導率が２００〜３００倍大きいのでヒートシンクとし
て機能する。
【００２７】５は活性層１を側面（活性層１が露出した
面であり、矢印Ａ方向）から励起する励起用のスラブ型
光導波路（以下「励起用光導波路」という。）であり、
導波路型固体レーザ本体３の側面に接合されている。こ
の励起用光導波路５も２次元のスラブ型導波路からなっ
ている。励起用光導波路５のコア層６はＳｉＯＮガラス
を、またクラッド層７として純粋石英ガラスを用いた。
矢印Ａ方向に照射される励起光には波長０．９８μｍの
半導体レーザ光を用い、励起用光導波路５の長手方向の
略中央に向かって入射するように配置される。
面であり、矢印Ａ方向）から励起する励起用のスラブ型
光導波路（以下「励起用光導波路」という。）であり、
導波路型固体レーザ本体３の側面に接合されている。こ
の励起用光導波路５も２次元のスラブ型導波路からなっ
ている。励起用光導波路５のコア層６はＳｉＯＮガラス
を、またクラッド層７として純粋石英ガラスを用いた。
矢印Ａ方向に照射される励起光には波長０．９８μｍの
半導体レーザ光を用い、励起用光導波路５の長手方向の
略中央に向かって入射するように配置される。
【００２８】励起用光導波路５のコア層６は、活性層の
膜厚よりも薄く形成されている。コア層６の厚さは励起
光がコア層６内において、厚さ方向に一つの強度ピーク
をもって閉じ込められて伝搬するような厚さになってい
る（約３μｍ）。
膜厚よりも薄く形成されている。コア層６の厚さは励起
光がコア層６内において、厚さ方向に一つの強度ピーク
をもって閉じ込められて伝搬するような厚さになってい
る（約３μｍ）。
【００２９】次に実施例の作用を述べる。
【００３０】励起用光導波路５のコア層６に入射された
励起光は、コア層６内を伝搬すると共に拡がっていく。
その結果、活性層１はその厚さの中央部分が長手方向に
渡って略均等に励起される。波長１．５μｍにおけるＥ
ｒ添加のリン酸系ガラスの屈折率は１．５３、またＳｉ
ＯＮガラスの屈折率は１．４９である。そのため励起用
光導波路５の端面は発振したレーザ光を閉じ込める一壁
となり、レーザ光が励起用導波路５にほとんど浸透する
ことはない。図１に示した実施例では、活性層１は三方
向に閉じ込められているが、励起用光導波路５に相対す
る側は開放状態となっている。レーザ光を活性層１の励
起用光導波路の接合付近よりに閉じ込めるためには、励
起光の吸収を十分大きくする必要がある。このためＹｂ
（イットリビウム）が多量に添加される。Ｙｂは励起光
の波長帯で大きな吸収をもたらすが、発振波長の１．５
μｍ帯では吸収域を持たない。このため多量のＹｂを添
加してもレーザ発振を抑制することはない。
励起光は、コア層６内を伝搬すると共に拡がっていく。
その結果、活性層１はその厚さの中央部分が長手方向に
渡って略均等に励起される。波長１．５μｍにおけるＥ
ｒ添加のリン酸系ガラスの屈折率は１．５３、またＳｉ
ＯＮガラスの屈折率は１．４９である。そのため励起用
光導波路５の端面は発振したレーザ光を閉じ込める一壁
となり、レーザ光が励起用導波路５にほとんど浸透する
ことはない。図１に示した実施例では、活性層１は三方
向に閉じ込められているが、励起用光導波路５に相対す
る側は開放状態となっている。レーザ光を活性層１の励
起用光導波路の接合付近よりに閉じ込めるためには、励
起光の吸収を十分大きくする必要がある。このためＹｂ
（イットリビウム）が多量に添加される。Ｙｂは励起光
の波長帯で大きな吸収をもたらすが、発振波長の１．５
μｍ帯では吸収域を持たない。このため多量のＹｂを添
加してもレーザ発振を抑制することはない。
【００３１】一方、レーザ活性元素であるＥｒは三準位
レーザであるため多量に添加すると反転分布を生じにく
くなり発振しきい値が上昇する。しかも多量のＥｒの添
加は１．５μｍ帯での吸収も大きくする。本実施例では
Ｅｒの添加量は０．５ｗｔ％とし、Ｙｂの添加量は少な
くともＥｒの１０倍から６０倍必要であり５〜３０ｗｔ
％とした。Ｙｂによって波長０．９８μｍの励起光は活
性層１内では急激に吸収されて減衰する。これによりＹ
ｂは2 Ｆ7/2 から2 Ｆ5/2 へのエネルギー状態へ遷移
し、さらにＹｂ→Ｅｒのエネルギー伝達が行われる。そ
してＥｒでは4 Ｉ11/2から4 Ｉ13/2への非輻射的な遷移
を介して4 Ｉ13/2から4 Ｉ15/2への基底準位へ遷移す
る。この準位間の輻射遷移が１．５μｍ帯のレーザ発振
に対応する。このようにして発振したレーザ光は例えば
矢印Ｂ方向に出射する。
レーザであるため多量に添加すると反転分布を生じにく
くなり発振しきい値が上昇する。しかも多量のＥｒの添
加は１．５μｍ帯での吸収も大きくする。本実施例では
Ｅｒの添加量は０．５ｗｔ％とし、Ｙｂの添加量は少な
くともＥｒの１０倍から６０倍必要であり５〜３０ｗｔ
％とした。Ｙｂによって波長０．９８μｍの励起光は活
性層１内では急激に吸収されて減衰する。これによりＹ
ｂは2 Ｆ7/2 から2 Ｆ5/2 へのエネルギー状態へ遷移
し、さらにＹｂ→Ｅｒのエネルギー伝達が行われる。そ
してＥｒでは4 Ｉ11/2から4 Ｉ13/2への非輻射的な遷移
を介して4 Ｉ13/2から4 Ｉ15/2への基底準位へ遷移す
る。この準位間の輻射遷移が１．５μｍ帯のレーザ発振
に対応する。このようにして発振したレーザ光は例えば
矢印Ｂ方向に出射する。
【００３２】図２は本発明の導波路型固体レーザの他の
実施例の外観斜視図である。
実施例の外観斜視図である。
【００３３】図１に示した実施例との相違点は、活性層
１０の深さ方向（積層面に垂直な方向、矢印Ｃ方向）に
励起光を照射する点である。
１０の深さ方向（積層面に垂直な方向、矢印Ｃ方向）に
励起光を照射する点である。
【００３４】図２において、導波路型固体レーザ本体１
１は、Ｓｉ基板１２の上にクラッド層１３を形成し、ク
ラッド層１３の上に活性層１０を形成したものである。
クラッド層１３内には凹字形状の溝１４が形成され、活
性層１０の中央部の断面が凸字形状となっているので、
レーザ光の３次元的な閉じ込めが強められている。この
ため、矢印Ｃ方向に励起光を入射すると、矢印Ｄ方向か
らレーザ光が照射されるが、このレーザ光のビームの断
面形状が略円形のガウス型となる。図２に示す実施例に
おいてもＳｉ基板１２を活性層１０の背後（図では左
側）に配置したので、活性層１０内で発生した熱が放出
されて発熱による劣化が抑制される。この場合も励起光
は効率よく活性層１０内で吸収されるように活性層１０
内に５〜３０ｗｔ％のＹｂが増感剤として添加されてい
る。
１は、Ｓｉ基板１２の上にクラッド層１３を形成し、ク
ラッド層１３の上に活性層１０を形成したものである。
クラッド層１３内には凹字形状の溝１４が形成され、活
性層１０の中央部の断面が凸字形状となっているので、
レーザ光の３次元的な閉じ込めが強められている。この
ため、矢印Ｃ方向に励起光を入射すると、矢印Ｄ方向か
らレーザ光が照射されるが、このレーザ光のビームの断
面形状が略円形のガウス型となる。図２に示す実施例に
おいてもＳｉ基板１２を活性層１０の背後（図では左
側）に配置したので、活性層１０内で発生した熱が放出
されて発熱による劣化が抑制される。この場合も励起光
は効率よく活性層１０内で吸収されるように活性層１０
内に５〜３０ｗｔ％のＹｂが増感剤として添加されてい
る。
【００３５】なお、図１及び図２の実施例ともにレーザ
発振を行うためには、導波路型固体レーザ本体３（１
１）の両端側に反射鏡及び部分透過鏡を設け共振器構造
を構成する必要がある。本実施例では導波路型固体レー
ザ本体３（１１）の端面に直接誘電体多層膜（図示せ
ず）を蒸着することにより共振器構造を実現した。この
ような誘電体多層膜以外にも例えばクラッド層２（１
３）の一部に周期構造のグレーティングを形成してもよ
い。グレーティングを用いた場合、レーザの発振波長が
より安定化する。
発振を行うためには、導波路型固体レーザ本体３（１
１）の両端側に反射鏡及び部分透過鏡を設け共振器構造
を構成する必要がある。本実施例では導波路型固体レー
ザ本体３（１１）の端面に直接誘電体多層膜（図示せ
ず）を蒸着することにより共振器構造を実現した。この
ような誘電体多層膜以外にも例えばクラッド層２（１
３）の一部に周期構造のグレーティングを形成してもよ
い。グレーティングを用いた場合、レーザの発振波長が
より安定化する。
【００３６】以上において本実施例によれば、レーザ活
性層に長手方向にわたって側面から略均等に励起光を照
射することができるので、励起効率が極めて高い。さら
に端面励起のような励起光のパワーの集中はない。また
発光領域の近くに熱伝導率の高い材料を用いているため
熱的な破損や光学系特性の変動が抑制される。従来の端
面励起の導波路型レーザよりも１０倍以上の励起光パワ
ーをレーザ活性層に照射することが可能となり、小型、
高出力の固体レーザを実現することができる。
性層に長手方向にわたって側面から略均等に励起光を照
射することができるので、励起効率が極めて高い。さら
に端面励起のような励起光のパワーの集中はない。また
発光領域の近くに熱伝導率の高い材料を用いているため
熱的な破損や光学系特性の変動が抑制される。従来の端
面励起の導波路型レーザよりも１０倍以上の励起光パワ
ーをレーザ活性層に照射することが可能となり、小型、
高出力の固体レーザを実現することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００３８】レーザ活性元素を添加した光導波層に、一
方向のみに光を閉じ込める機能を有するスラブ型光導波
路を用いてレーザ発振の光軸方向に対して略直交する方
向から励起光を照射するので、光学特性の変動や破損が
なく小型で高効率の導波路型固体レーザを実現すること
ができる。
方向のみに光を閉じ込める機能を有するスラブ型光導波
路を用いてレーザ発振の光軸方向に対して略直交する方
向から励起光を照射するので、光学特性の変動や破損が
なく小型で高効率の導波路型固体レーザを実現すること
ができる。
【図１】本発明の導波路型固体レーザの一実施例を示す
外観斜視図である。
外観斜視図である。
【図２】本発明の導波路型固体レーザの他の実施例の外
観斜視図である。
観斜視図である。
１ 光導波層（活性層） ５ スラブ型光導波路（励起用光導波路）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本郷 晃史 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社アドバンスリサーチセンタ内 (72)発明者 樫村 誠一 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社アドバンスリサーチセンタ内
Claims (7)
- 【請求項１】 レーザ活性元素を添加した光導波層に、
一方向のみに光を閉じ込める機能を有するスラブ型光導
波路を接合してレーザ発振の光軸方向に対して略直交す
る方向から励起光を照射することを特徴とする導波路型
固体レーザ。 - 【請求項２】 上記レーザ活性元素を添加した光導波層
は、リン酸塩系ガラスを主成分とし、レーザ活性元素と
してＥｒを含有させると共にその増感剤としてＥｒの１
０倍から６０倍の添加量のＹｂを含有させた請求項１記
載の導波路型固体レーザ。 - 【請求項３】 上記レーザ活性元素を添加した光導波層
は、ＳｉＯ2 膜が積層されたＳｉ基板上に形成されてい
る請求項１記載の導波路型固体レーザ。 - 【請求項４】 上記レーザ活性元素を添加した光導波層
は、ＳｉＯ2 膜が積層された２枚のＳｉ基板で挟まれ、
かつその積層面が励起光の光軸と平行になるように配置
された請求項３記載の導波路型固体レーザ。 - 【請求項５】 上記レーザ活性元素を添加した光導波層
は、断面凹字状の溝を有するＳｉＯ2 膜が積層されたＳ
ｉ基板上に断面凸字状に形成され、かつその積層面が励
起光の光軸と直交するように配置された請求項３記載の
導波路型固体レーザ。 - 【請求項６】 励起光を照射するため一方向のみに光の
閉じ込める機能を有するスラブ型光導波路は、そのコア
層がレーザ活性元素を添加した光導波層よりも屈折率が
低く、かつ膜厚が薄い請求項１から５のいずれか一項記
載の導波路型固体レーザ。 - 【請求項７】 励起光を照射するため一方向のみに光を
閉じ込める機能を有するスラブ型光導波路は、石英ガラ
スからなる請求項１から６のいずれか一項記載の導波路
型固体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7800595A JPH08274394A (ja) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | 導波路型固体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7800595A JPH08274394A (ja) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | 導波路型固体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08274394A true JPH08274394A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13649680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7800595A Pending JPH08274394A (ja) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | 導波路型固体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08274394A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005277370A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅性導波路、光増幅モジュールおよび光通信システム |
-
1995
- 1995-04-03 JP JP7800595A patent/JPH08274394A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005277370A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅性導波路、光増幅モジュールおよび光通信システム |
| JP4655553B2 (ja) * | 2003-09-05 | 2011-03-23 | 住友電気工業株式会社 | 光増幅性導波路、光増幅モジュールおよび光通信システム |
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