JPH09186387A

JPH09186387A - 波長変換レーザ装置

Info

Publication number: JPH09186387A
Application number: JP19096A
Authority: JP
Inventors: Hideo Nagai; 秀男永井; Toru Takayama; 徹高山
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-01-05
Filing date: 1996-01-05
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】波長変換手段において最大の変換効率が得ら
れる波長への調整を容易にすることにより、波長変換レ
ーザ装置の変換効率を向上する。【解決手段】ＳＬＤ１００から出射された光は、第１
のコリメートレンズ１０１、ブリュースタ板１０２及び
フォーカスレンズ１０３を通過して、ＫＰＴ基板１０５
の上に形成された波長変換導波路１０４に結合する。回
折格子１０８と反射ミラー１１０とによって外部共振器
が構成されている。ＳＬＤ１００から出射された波長８
６０ｎｍ帯の光は、外部共振器及び波長変換導波路１０
４を通過することにより、波長４３０ｎｍ帯のレーザ光
に変換されてダイクロイックミラーから取り出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの記録
再生装置、レーザプリンタ又はレーザ応用計測機器等の
レーザ光源として用いられる波長変換レーザ装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの高密度化やレーザプリンタ
の高品位化のために、短波長の半導体レーザ光源が要望
されている。現在、実用化されている半導体レーザから
発振されるレーザ光は赤色（〜６３０ｎｍ）までであっ
て、半導体レーザ単体での更なる短波長化（緑、青、紫
外）はこれからの課題である。

【０００３】一方、半導体レーザから発振された近赤外
の半導体レーザ光を第２高調波光に変換して得られる青
色又は紫外のレーザ光を光源として利用することが考え
られている。半導体レーザ光を第２高調波光に変換する
方法としては、ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴｂＯ₃又はＫＴＰ
等の非線形光学結晶よりなる基板上に形成された波長変
換導波路に半導体レーザ光を結合して第２高調波光に変
換する方式が、高い変換効率を得られる方法として知ら
れている。

【０００４】一般に、非線形光学結晶体を用いて第２高
調波光を高効率で発生させるためには、基本波の伝搬定
数β_ω（＝２πＮ₂／λ_ω）の２倍の値と、第２高調波
の伝搬定数β_{2 ω}（＝２πＮ₂／λ_{2 ω}）とを等しくす
る必要がある。そのためには、基本波に対する屈折率Ｎ
_ωと第２高調波に対する屈折率Ｎ_{2 ω}とが等しくなけれ
ばならないが、通常は、屈折率の波長分散のためにＮ
_{2 ω}＞Ｎ_ωとなるので、第２高調波光の発生条件を満た
さない。

【０００５】ところが、疑似位相整合方式では、２β_ω
＋２π／Λ＝β_{2 ω}を満たす周期構造（Λ＝（λ／２）
／（Ｎ_{2 ω}−Ｎ_ω））で伝搬定数の差を補償することに
より、第２高調波光の発生条件を満たしている。尚、λ
は基本波光（半導体レーザ光）の波長である。

【０００６】波長変換導波路としてＫＴＰ基板を用いる
場合、ｚ面上において周期ΛでＫイオンとＲｂイオンと
を交換することにより、周期的な分極反転構造を有する
導波路を形成することができる。ｚ面上に分極反転導波
路を形成するのは、ｚ軸方向のイオンの拡散速度が、ｘ
軸及びｙ軸方向の拡散速度に比べて大きいという性質を
利用しているためである。

【０００７】分極反転の周期は変換する半導体レーザ光
の波長により決まるが、実際にできあがった分極反転の
周期は設計値に対してズレを伴っているので、一般に
は、半導体レーザ光の波長を最大の変換効率が得られる
波長に調整する方法が採られている。

【０００８】図１３は従来の波長変換レーザ装置の全体
構成を示しており、図１３において、９００は半導体レ
ーザ、９０１は第１のコリメートレンズ、９０２はλ／
２波長板、９０３はフォーカスレンズ、９０４はＫＰＴ
基板９０５に形成された波長変換導波路、９０６は第２
のコリメートレンズ、９０７はダイクロイックミラー、
９０８は回折格子であって、半導体レーザ９００から発
振された波長８６０ｎｍのレーザ光は波長変換導波路９
０４において波長４３０ｎｍのレーザ光に波長変換され
てダイクロイックミラー９０７から取り出される。この
場合、半導体レーザ９００から発振されるレーザ光の波
長を調整するために、回折格子９０８からの回折光を半
導体レーザ９００にフィードバックしている。尚、回折
格子９０８は半導体レーザ９００と共に外部共振器を構
成しており、波長変換導波路９０４は外部共振器内に配
置されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以下、図９を用いて半
導体レーザの発振波長が選択される原理について説明す
る。

【００１０】一般に、半導体レーザからは、半導体レー
ザのキャビティー長Ｌにより決まる縦モード（モード間
隔Δλはλ²／２Ｎ_effＬに略等しい。但し、Ｎ_effは
半導体レーザの実効屈折率である。）のうち、利得分布
のピークに近い縦モードが選択されて発振する。基本波
の光源となる半導体レーザの一例として、波長λを８６
０ｎｍ、実効屈折率Ｎ_effを３．６、キャビティー長Ｌ
を４００μｍとすると、モード間隔Δλ＝０．２７ｎｍ
となる。外部共振器を形成している場合、半導体レーザ
の縦モードのうち、外部共振器の縦モード（モード間隔
Δλ_exはλ²／２Ｌ_exに略等しい。但し、Ｌ_exは外部共
振器の長さである。）に一致する縦モードが選択され
る。

【００１１】回折格子によって半導体レーザから発振さ
れるレーザ光の波長を調整する場合、前記の条件を満た
す波長が選択されるため、調整された波長は、半導体レ
ーザの縦モードのモード間隔Δλにより決まる不連続な
ものとなる。

【００１２】半導体レーザを光源として用いる場合、変
換効率の許容波長の半値幅は略０．２ｎｍである（図１
０を参照）ので、波長変換導波路において第２高調波を
高い変換効率で得るためには、半導体レーザから発振さ
れるレーザ光の波長を０．１ｎｍ以下の精度で調整しな
ければならない。半導体レーザから発振するレーザ光の
波長を波長変換導波路において高い変換効率が得られる
波長に一致させるためには、回折格子の外に外部共振器
長も調整しなければならないが、このようにすること
は、調整箇所が多くなるため困難である。

【００１３】前記に鑑み、本発明は、波長変換手段にお
いて最大の変換効率が得られる波長への調整を容易にす
ることにより、高効率な波長変換レーザ装置を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】半導体レーザの発振波長
がモード間隔Δλの不連続な波長になるために、前述の
問題が生じていることに鑑み、請求項１の発明は、基本
波光の光源として、従来の半導体レーザに代えて、スー
パールミネッセントダイオード（ＳＬＤ:SuperLuminesc
ent Diode）を用いるものである。また、請求項２〜１
３の発明は、ＳＬＤから高出力の基本波光を出射させる
ため、出射する光に対して透明なブロック層を有するＳ
ＬＤを用いるものである。

【００１５】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、波長変換レーザ装置を、スーパールミネッセントダ
イオードと、該スーパールミネッセントダイオードから
出射される光を高調波光に波長変換する波長変換手段
と、前記スーパールミネッセントダイオードから出射さ
れる光をレーザ発振させる外部共振器と、前記スーパー
ルミネッセントダイオードから出射される光の波長を調
整する波長調整手段と、前記スーパールミネッセントダ
イオードから出射される光の偏光方向を決定する偏光方
向決定手段とを備えている構成とするものである。

【００１６】請求項１の構成により、スーパールミネッ
セントダイオードから出射される光は、波長変換手段に
よって高調波光に波長変換されると共に外部共振器によ
ってレーザ光として発振される。外部共振器長で決まる
縦モード間隔は、波長変換手段が効率良く波長変換する
許容波長の半値幅に比べて十分に狭いので、外部共振器
により発振されるレーザ光の発振波長を、波長変換手段
において最大の変換効率が得られる波長に、波長調整手
段により調整することは容易である。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１の構成に、前
記スーパールミネッセントダイオードは、Ｇａ_1-XＡｌ
_XＡｓよりなる活性層と、該活性層の上に形成された第
１導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなる光ガイド層と、
該光ガイド層の上に形成された第１導電型のＧａ_1-Y2Ａ
ｌ_Y2Ａｓよりなるストライプ領域と、前記光ガイド層の
上における前記ストライプ領域の両側に形成された第２
導電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓよりなる電流ブロック層と
を有し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２及びＺの間に、
Ｚ＞Ｙ２＞Ｘ≧０及びＹ１＞Ｘの関係を成立させた構成
を付加するものである。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１の構成に、前
記スーパールミネッセントダイオードは、量子井戸構造
を有する活性層と、該活性層の上に形成された第１導電
型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなる光ガイド層と、該光ガ
イド層の上に形成された第１導電型のＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａ
ｓよりなるストライプ領域と、前記光ガイド層の上にお
ける前記ストライプ領域の両側に形成された第２導電型
のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓよりなる電流ブロック層とを有
し、前記各混晶比のＹ１、Ｙ２及びＺの間に、Ｙ１＞
０、Ｚ＞Ｙ２＞０の関係を成立させた構成を付加するも
のである。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１の構成に、前
記スーパールミネッセントダイオードは、Ｇａ_1-XＡｌ
_XＡｓよりなる活性層と、該活性層の上に形成された第
１導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなる第１の光ガイド
層と、該第１の光ガイド層の上に形成された第１導電型
のＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなる第２の光ガイド層と、該
第２の光ガイド層の上に形成された第１導電型のＧａ
_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓよりなるストライプ領域と、前記第２の
光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両側に形
成された第２導電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓよりなる電流
ブロック層とを有し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２、
Ｙ３及びＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０及びＹ１＞
Ｙ２の関係を成立させた構成を付加するものである。

【００２０】請求項５の発明は、請求項１の構成に、前
記スーパールミネッセントダイオードは、量子井戸構造
を有する活性層と、該活性層の上に形成された第１導電
型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなる第１の光ガイド層と、
該第１の光ガイド層の上に形成された第１導電型のＧａ
_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなる第２の光ガイド層と、該第２の
光ガイド層の上に形成された第１導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ
_Y3Ａｓよりなるストライプ領域と、前記第２の光ガイド
層の上における前記ストライプ領域の両側に形成された
第２導電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓよりなる電流ブロック
層とを有し、前記各混晶比のＹ１、Ｙ２、Ｙ３及びＺの
間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞０及びＹ１＞Ｙ２の関係を成立
させた構成を付加するものである。

【００２１】請求項６の発明は、請求項１の構成に、前
記スーパールミネッセントダイオードは、Ｉｎ_0.5（Ｇ
ａ_1-XＡｌ_X）_0.5Ｐよりなる活性層と、該活性層の上
に形成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1）
_0.5Ｐよりなる光ガイド層と、該光ガイド層の上に形成
された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2）_0.5Ｐ
よりなるストライプ領域と、前記光ガイド層上における
前記ストライプ領域の両側に形成された第２導電型のＩ
ｎ_0.5（Ｇａ_1-zＡｌ_z）_0.5Ｐよりなる電流ブロック
層とを有し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２及びＺの間
に、Ｚ＞Ｙ２＞Ｘ≧０及びＹ１＞Ｘの関係を成立させた
構成を付加するものである。

【００２２】請求項７の発明は、請求項１の構成に、前
記スーパールミネッセントダイオードは、量子井戸構造
を有する活性層と、該活性層の上に形成された第１導電
型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1）_0.5Ｐよりなる光ガイ
ド層と、該光ガイド層の上に形成された第１導電型のＩ
ｎ_0.5（Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2）_0.5Ｐよりなるストライプ領
域と、前記光ガイド層の上における前記ストライプ領域
の両側に形成された第２導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-zＡ
ｌ_z）_0.5Ｐよりなる電流ブロック層とを有し、前記各
混晶比のＹ１、Ｙ２及びＺの間に、Ｙ１＞０、Ｚ＞Ｙ２
＞０の関係を成立させた構成を付加するものである。

【００２３】請求項８の発明は、請求項１の構成に、前
記スーパールミネッセントダイオードは、Ｉｎ_0.5（Ｇ
ａ_1-XＡｌ_X）_0.5Ｐよりなる活性層と、該活性層の上
に形成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1）
_0.5Ｐよりなる第１の光ガイド層と、該第１の光ガイド
層の上に形成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y2Ａ
ｌ_Y2）_0.5Ｐよりなる第２の光ガイド層と、該第２の光
ガイド層の上に形成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ
_1-Y3Ａｌ_Y3）_0.5Ｐよりなるストライプ領域と、前記第
２の光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両側
に形成された第２導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-zＡｌ_z）
_0.5Ｐよりなる電流ブロック層とを有し、前記各混晶比
のＸ、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３及びＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２
＞Ｘ≧０及びＹ１＞Ｙ２の関係を成立させた構成を付加
するものである。

【００２４】請求項９の発明は、請求項１の構成に、前
記スーパールミネッセントダイオードは、量子井戸構造
を有する活性層と、該活性層の上に形成された第１導電
型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1）_0.5Ｐよりなる第１の
光ガイド層と、該第１の光ガイド層の上に形成された第
１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2）_0.5Ｐよりなる
第２の光ガイド層と、該第２の光ガイド層の上に形成さ
れた第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y3Ａｌ_Y3）_0.5Ｐよ
りなるストライプ領域と、前記第２の光ガイド層の上に
おける前記ストライプ領域の両側に形成された第２導電
型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-zＡｌ_z）_0.5Ｐよりなる電流ブ
ロック層とを有し、前記各混晶比のＹ１、Ｙ２、Ｙ３及
びＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞０及びＹ１＞Ｙ２の関係
を成立させた構成を付加するものである。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項１の構成に、
前記スーパールミネッセントダイオードは、Ｉｎ_XＧａ
_1-XＮよりなる活性層と、該活性層の上に形成された第
１導電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる光ガイド層と、該
光ガイド層の上に形成された第１導電型のＡｌ_Y2Ｇａ
_1-Y2Ｎよりなるストライプ領域と、前記光ガイド層の上
における前記ストライプ領域の両側に形成された第２導
電型のＡｌ_zＧａ_1-zＮよりなる電流ブロック層とを有
し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１及びＹ２の間に、Ｘ≧０及
びＹ１＞Ｙ２の関係を成立させた構成を付加するもので
ある。

【００２６】請求項１１の発明は、請求項１の構成に、
前記スーパールミネッセントダイオードは、量子井戸構
造を有する活性層と、該活性層の上に形成された第１導
電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる光ガイド層と、該光ガ
イド層の上に形成された第１導電型のＡｌ_Y2Ｇａ_1-Y2Ｎ
よりなるストライプ領域と、前記光ガイド層の上におけ
る前記ストライプ領域の両側に形成された第２導電型の
Ａｌ_zＧａ_1-zＮよりなる電流ブロック層とを有し、前
記各混晶比のＹ１及びＹ２の間に、Ｙ１＞Ｙ２の関係を
成立させた構成を付加するものである。

【００２７】請求項１２の発明は、請求項１の構成に、
前記スーパールミネッセントダイオードは、Ｉｎ_XＧａ
_1-XＮよりなる活性層と、該活性層の上に形成された第
１導電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる第１の光ガイド層
と、該第１の光ガイド層の上に形成された第１導電型の
Ａｌ_Y2Ｇａ_1-Y2Ｎよりなる第２の光ガイド層と、該第２
の光ガイド層の上に形成された第１導電型のＡｌ_Y3Ｇａ
_1-Y3Ｎよりなるストライプ領域と、前記第２の光ガイド
層の上における前記ストライプ領域の両側に形成された
第２導電型のＡｌ_zＧａ_1-zＮよりなる電流ブロック層
とを有し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３の間
に、Ｘ≧０、Ｙ１＞Ｙ２及びＹ３＞Ｙ２の関係を成立さ
せた構成を付加するものである。

【００２８】請求項１３の発明は、請求項１の構成に、
前記スーパールミネッセントダイオードは、量子井戸構
造を有する活性層と、該活性層の上に形成された第１導
電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる第１の光ガイド層と、
該第１の光ガイド層の上に形成された第１導電型のＡｌ
_Y2Ｇａ_1-Y2Ｎよりなる第２の光ガイド層と、該第２の光
ガイド層の上に形成された第１導電型のＡｌ_Y3Ｇａ_1-Y3
Ｎよりなるストライプ領域と、前記第２の光ガイド層の
上における前記ストライプ領域の両側に形成された第２
導電型のＡｌ_zＧａ_1-zＮよりなる電流ブロック層とを
有し、前記各混晶比のＹ１、Ｙ２及びＹ３の間に、Ｙ１
＞Ｙ２及びＹ３＞Ｙ２の関係を成立させた構成を付加す
るものである。

【００２９】請求項１４の発明は、請求項２〜１３の構
成に、前記ストライプ領域は前記スーパールミネッセン
トダイオードの少なくとも一方の出射端面に対して３〜
１６度傾いている構成を付加するものである。

【００３０】請求項１５の発明は、請求項２〜１３の構
成に、前記スーパールミネッセントダイオードは、前記
ストライプ領域と少なくとも一方の出射端面との間にウ
インドウ領域を有している構成を付加するものである。

【００３１】請求項１６の発明は、請求項２〜１５の構
成に、前記ストライプ領域は、その一部分に電流が注入
されない電流非注入部を有している構成を付加するもの
である。

【００３２】請求項１７の発明は、請求項１の構成に、
前記波長変換手段は疑似位相整合型の波長変換導波路で
ある構成を付加するものである。

【００３３】請求項１８の発明は、請求項１の構成に、
前記波長変換手段はチェレンコフ放型の波長変換導波路
である構成を付加するものである。

【００３４】請求項１９の発明に、請求項１の構成に、
前記波長変換手段は伝搬モード変換型の波長変換導波路
である構成を付加するものである。

【００３５】請求項２０の発明は、請求項１の構成に、
前記波長変換手段は分極反転構造を有するバルク結晶体
に形成された波長変換導波路である構成を付加するもの
である。

【００３６】請求項２１の発明は、請求項１の構成に、
前記スーパールミネッセントダイオードを１００ＭＨｚ
以上の高周波変調電流により駆動する駆動手段をさらに
備えている構成を付加するものである。

【００３７】請求項２２の発明は、請求項１の構成に、
前記スーパールミネッセントダイオードは、前記外部共
振器内で自励発振する構成を付加するものである。

【００３８】請求項２３の発明は、請求項１の構成に、
前記波長調整手段は回折格子である構成を付加するもの
である。

【００３９】請求項２４の発明は、請求項２３の構成
に、前記回折格子は、前記スーパールミネッセントダイ
オード又は前記波長変換手段の内部に設けられている構
成を付加するものである。

【００４０】請求項２５の発明は、請求項１の構成に、
前記波長調整手段は狭帯域バンドパスフィルタである構
成を付加するものである。

【００４１】請求項２６の発明は、請求項２５の構成
に、前記狭帯域バンドパスフィルタは、前記スーパール
ミネッセントダイオードから出射される光を前記波長変
換手段に結合させるレンズの内部、前記スーパールミネ
ッセントダイオードの端面、又は前記波長変換手段の端
面に設けられている構成を付加するものである。

【００４２】請求項２７の発明は、請求項１の構成に、
前記偏光方向決定手段は、ブリュースター板、偏光板、
偏光ビームスプリッタ又はグラムトムソンプリズムであ
る構成を付加するものである。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る波長変換レー
ザ装置の実施形態について、図面を参照にしながら説明
する。

【００４４】図１は本発明の第１の実施形態に係る波長
変換レーザ装置の構成を示しており、図１において、１
００はスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）、
１０１は第１のコリメートレンズ、１０２はブリュース
タ板、１０３はフォーカスレンズ、１０４はＫＰＴ基板
１０５に形成された波長変換導波路、１０６は第２のコ
リメートレンズ、１０７はダイクロイックミラー、１０
８は回折格子、１０９は第３のコリメートレンズ、１１
０は反射ミラーである。波長変換導波路１０４の後端面
１０４ａには波長８６０ｎｍ帯の光に対して無反射（Ａ
Ｒ）で波長４３０ｎｍ帯の光に対して高反射（ＨＲ）な
コーティングが施され、波長変換導波路１０４の前端面
１０４ｂには波長８６０ｎｍ帯及び４３０ｎｍ帯の両方
の光に対して無反射（ＡＲ）なコーティングが施されて
いる。ダイクロイックミラー１０７には、波長８６０ｎ
ｍ帯の光に対して無反射（ＡＲ）で波長４３０ｎｍ帯の
光に対して高反射（ＨＲ）なコーティングが施されてい
る。回折格子１０８としては、入射方向に光を回折させ
るブレーズド・ホログラフィック・グレーティングが用
いられている。回折格子１０８と反射ミラー１１０とに
よって外部共振器が構成されている。

【００４５】ＳＬＤ１００から出射された光は、第１の
コリメートレンズ１０１及びフォーカスレンズ１０３に
より波長変換導波路１０４の後端面１０４ａに結合す
る。ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴａＯ₃、ＫＴＰ等の結晶体に
おいては、ｚ軸方向に関する非線形光学定数が高いた
め、一般に基本波光としてＴＭモード光（偏光方向がｚ
軸に平行）を波長変換導波路１０４に結合させる。とこ
ろが、ＳＬＤ１００から出射される光の偏光方向は一定
方向に揃っていないので、ＳＬＤ１００から出射される
光の偏光方向をＴＭモードに揃えるために、ブリュース
タ板１０２が挿入されている。尚、偏光方向を揃える方
法としては、ブリュースタ板１０２の代わりに、偏光
板、偏光ビームスプリッタ若しくはグラムトムソンプリ
ズムを挿入する方法、又は、反射率に偏光依存性をもつ
回折格子を用いる方法がある。

【００４６】光源となるＳＬＤ１００には、高出力が要
求されるため、実屈折率導波構造を有するＳＬＤが用い
られている。図５はＳＬＤ１００の構造を示しており、
ｎ−ＧａＡｓよりなる基板１０の上に、ｎ−ＧａＡｓよ
りなるバッファ層１１、ｎ−Ｇａ_0.6Ａｌ_0.4Ａｓより
なるクラッド層１２、ＧａＡｓよりなる活性層１３、ｐ
−Ｇａ_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよりなる第１の光ガイド層１
４、ｐ−Ｇａ_0.8Ａｌ_0. ₂Ａｓよりなる第２の光ガイド
層１５が順次形成されており、第２の光ガイド層１５の
上には、ｐ−Ｇａ_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよりなるストライプ
領域１６が形成されていると共に該ストライプ領域１６
を挟む両側にｎ−Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓよりなる電流ブ
ロック層１７が形成されており、ストライプ領域１６及
び電流ブロック層１７の上にはｐ−Ｇａ_0.6Ａｌ_0.4Ａ
ｓよりなるクラッド層１８がストライプ領域１６と一体
に形成され、クラッド層１８の上にはｐ−ＧａＡｓより
なるコンタクト層１９が順次形成されている。第１の実
施形態におけるＳＬＤ１００の特徴として、活性層１３
に電流を注入するストライプ領域１６は、ＳＬＤ１００
の前端面１００ａ及び後端面１００ｂに対してそれぞれ
５°の角度を持って傾斜している。尚、図５において
は、図示の都合上、活性層１３及び電流ブロック層１７
にのみハッチングを施している。

【００４７】前記構成のＳＬＤ１００によると、電流ブ
ロック層１７の屈折率はストライプ領域１６の屈折率よ
りも小さいので、この屈折率差によりレーザ光はストラ
イプ領域１６の内部に有効に閉じ込められる。

【００４８】また、電流ブロック層１７の禁制帯幅は活
性層１３の禁制帯幅よりも十分に大きいため、レーザ光
の電流ブロック層１７による吸収がないので、損失が低
く、高出力化が可能である。

【００４９】また、活性層１３に電流を注入するストラ
イプ領域１６は、ＳＬＤ１００の前端面１００ａ及び後
端面１００ｂに対して５°の角度を持って傾斜している
ため、ストライプ領域１６の内部を導波した光は、ＳＬ
Ｄ１００の前端面１００ａ及び後端面１００ｂに対して
それぞれ斜め方向から入射するので、前端面１００ａ又
は後端面１００ｂにおいて反射された光はストライプ領
域１６内には殆ど戻らない。このため、ＳＬＤ１００に
おけるレーザ発振が抑制され、ＳＬＤ１００の単体で
は、図１１（ａ）に示すように、半値幅の広いスーパー
ルミネッセント光を出射する。また、図１に示すよう
に、ＳＬＤ１００は反射ミラー１１０と回折格子１０８
とからなる外部共振器内に配置し、回折光をＳＬＤ１０
０にフィードバックするため、回折光の波長と一致する
波長の縦モードが選択されるので、図１１（ｂ）に示す
ような単一縦モードのレーザ発振が得られる。尚、ＳＬ
Ｄ１００から出射される光の回折格子１０８への入射角
を回折格子１０８を回転させて調整することにより、発
振するレーザ光の波長を連続的に調整することができ
る。

【００５０】図１０は、光源として半導体レーザを用い
た場合とＳＬＤを用いた場合とにおける波長変換効率の
波長依存性を調べた結果を示しており、○印はＳＬＤを
光源に用いた場合を示し、●印は半導体レーザを光源に
用いた場合を示している。図１０における○印から分か
るように、ＳＬＤを光源に用いると、波長を連続的に調
整することができるため、波長変換導波路１０４におけ
る変換効率が最大となる波長に調整することができる。
第１の実施形態においては、波長変換導波路１０４に入
射する光が１００ｍＷのときに、５ｍＷの青色光が得ら
れた。

【００５１】図２は、本発明の第２の実施形態に係る波
長変換レーザ装置の構成を示しており、図２において、
２００はスーパールミネッセントダイオード（ＳＬ
Ｄ）、２０１は第１のコリメートレンズ、２０２はブリ
ュースタ板、２０３はバンドパスフィルター、２０４は
フォーカスレンズ、２０５はＫＰＴ基板２０６に形成さ
れた波長変換導波路である。ＳＬＤ２００の後端面２０
０ａは反射ミラーとなり、ＳＬＤ２００の前端面２００
ｂは無反射面となる。波長変換導波路２０５の後端面２
０５ａには波長８６０ｎｍ帯の光に対して無反射（Ａ
Ｒ）で波長４３０ｎｍ帯の光に対して高反射（ＨＲ）な
コーティングが施され、波長変換導波路２０５の前端面
２０５ｂには波長８６０ｎｍ帯及び４３０ｎｍ帯の両方
の光に対して無反射（ＡＲ）なコーティングが施されて
いる。

【００５２】第１の実施形態においては、ストライプ領
域１６がＳＬＤ１００の前端面１００ａ及び後端面１０
０ｂに対して傾きを持っているため、両端面での光の反
射が抑制されていたので、外部共振器を構成するために
反射ミラー１１０を設けたが、第２の実施形態において
は、ＳＬＤ２００の後端面２００ａと波長変換導波路２
０５の前端面２０５ａとによって外部共振器を構成して
いる。

【００５３】ＳＬＤ２００から出射された光は、コリメ
ートレンズ２０１及びフォーカスレンズ２０４により波
長変換導波路２０５の後端面２０５ａに結合する。第２
の実施形態においては、波長の調整を狭帯域のバンドパ
スフィルター２０３（ピーク透過率９０％、透過率半値
幅１ｎｍ）により行なっている。バンドパスフィルター
２０３への入射角が変化すると、透過率が最大になる波
長も変化するので、最大の透過率が得られる波長が選択
されてレーザ発振する。第１の実施形態における回折格
子１０８と同様に、バンドパスフィルター２０３の角度
を変えることにより、連続的に発振波長を変化させるこ
とができる。

【００５４】図６は第２の実施形態に用いられる第１の
ＳＬＤ２００Ａの構造を示しており、ｎ−ＧａＡｓより
なる基板２０の上に、ｎ−ＧａＡｓよりなるバッファ層
２１、ｎ−Ｇａ_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよりなるクラッド層２
２、ＧａＡｓよりなる活性層２３、ｐ−Ｇａ_0.6Ａｌ
_0.4Ａｓよりなる第１の光ガイド層２４、ｐ−Ｇａ_0.8
Ａｌ_0.2Ａｓよりなる第２の光ガイド層２５が順次形成
されており、第２の光ガイド層２５の上には、ｐ−Ｇａ
_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよりなるストライプ領域２６が形成さ
れていると共に該ストライプ領域２６を挟む両側にｎ−
Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓよりなる電流ブロック層２７が形
成されており、ストライプ領域２６及び電流ブロック層
２７の上にはｐ−Ｇａ_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよりなるクラッ
ド層２８がストライプ領域２６と一体に形成され、クラ
ッド層２８の上にはｐ−ＧａＡｓよりなるコンタクト層
２９が順次形成されている。第２の実施形態における第
１のＳＬＤ２００Ａの特徴として、ストライプ領域２６
は途中において屈折しており、ストライプ領域２６は前
端面２００ａに対しては５度の角度を持って交わり、後
端面２００ｂに対しては直角に交わっている。これによ
り、後端面２００ｂから出射する光は反射されてストラ
イプ領域２６内に戻るが、前端面２００ａから出射する
光はストライプ領域２６内には殆ど戻らない。従って、
第１のＳＬＤ２００Ａの単体ではレーザ発振することな
くＳＬＤそのものとして機能するが、図２に示すように
外部共振器を形成すると、レーザ発振が得られる。

【００５５】図７は第２の実施形態に用いられる第２の
ＳＬＤ２００Ｂの構造を示しており、ｎ−ＧａＡｓより
なる基板３０の上に、ｎ−ＧａＡｓよりなるバッファ層
３１、ｎ−Ｇａ_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよりなるクラッド層３
２、ＧａＡｓよりなる活性層３３、ｐ−Ｇａ_0.6Ａｌ
_0.4Ａｓよりなる第１の光ガイド層３４、ｐ−Ｇａ_0.8
Ａｌ_0.2Ａｓよりなる第２の光ガイド層３５が順次形成
されており、第２の光ガイド層３５の上には、ｐ−Ｇａ
_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよりなるストライプ領域３６が形成さ
れていると共に該ストライプ領域３６を挟む両側にｎ−
Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓよりなる電流ブロック層３７が形
成されており、ストライプ領域３６及び電流ブロック層
３７の上にはｐ−Ｇａ_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよりなるクラッ
ド層３８がストライプ領域３６と一体に形成され、クラ
ッド層３８の上にはｐ−ＧａＡｓよりなるコンタクト層
３９が順次形成されている。第２の実施形態における第
２のＳＬＤ２００Ｂの特徴として、ストライプ領域３６
は前端面２００ａ及び後端面２００ｂにそれぞれ直角に
交わっているが、ストライプ領域３６と後端面２００ｂ
との間には、ストライプ領域も活性層もないｎ−Ｇａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓよりなるウインドウ領域３７ａが形成
されている。このため、ストライプ領域３７を導波して
きた光は、ウインドウ領域３７ａで拡がり、ストライブ
領域３７内には殆ど戻らない。従って、第２のＳＬＤ２
００Ｂの単体ではレーザ発振することなくＳＬＤそのも
のとして機能するが、図２に示すように外部共振器を形
成すると、レーザ発振が得られる。

【００５６】図３は、本発明の第３の実施形態に係る波
長変換レーザ装置の構成を示しており、図３において、
３００はスーパールミネッセントダイオード（ＳＬ
Ｄ）、３０１は半球状のコリメートレンズ３０１ａ及び
フォーカスレンズ３０１ｂからなるマイクロ球レンズで
あって、コリメートレンズ３１０ａとフォーカスレンズ
３０１ｂとの間にはバンドパスフィルター３０２が設け
られている。マイクロ球レンズ３００は、コリメートレ
ンズ３０１ａ及びフォーカスレンズ３０１ｂを構成する
直径５ｍｍのＢＫ７ガラスの半球が合わされており、半
球同志の合せ面にはブリュースタ角近傍で狭帯域のバン
ドパス特性を持つ誘電体多層膜コーティングが施され、
これによりバンドパスフィルター３０２が形成されてい
る。また、マイクロ球レンズ３０１はスーパールミネッ
セント光が半球同志の合わせ面に対して略ブリュースタ
角で入射するように配置されており、レーザ光の波長を
第２高調波光への変換効率が最大になる波長に調整す
る。以上説明した構造を採用することにより、波長変換
レーザ装置の小型化が図られている。

【００５７】また、図３において、３０３はＫＰＴ基板
３０４に形成された波長変換導波路であって、第２の実
施形態と同様、ＳＬＤ３００の後端面３００ａと波長変
換導波路３０３の前端面３０３ｂとによって外部共振器
が構成されており、マイクロ球レンズ３０１に組み込ま
れたバンドパスフィルタ３０２が外部共振器内に挿入さ
れた構成になっている。

【００５８】図４は本発明の第４の実施形態に係る波長
変換レーザ装置の構成を示しており、図４において、４
００はスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）、
４０１はＫＰＴ基板４０２に形成された波長変換導波
路、４０３は波長変換導波路４０１の上に配置された回
折格子である。ＳＬＤ４００の前端面と波長変換導波路
４０１の後端面４０１ａとは近接しており、ＳＬＤ４０
０から出射された光は波長変換導波路４０１に直接結合
する構成になっている。このように、ＳＬＤ４００と波
長変換導波路４０１との間にレンズを介在させないと共
に、回折格子４０３を波長変換導波路４０１の上に配置
することにより、波長変換レーザ装置の一層の小型化が
図られている。第４の実施形態においては、ＳＬＤ４０
０の後端面４００ａと回折格子４０３とによって外部共
振器が構成されており、回折格子４０３の回折効率は偏
光方向依存性を持っており、ＴＭモード光をＴＥモード
光よりも高い効率で反射するように設計されている。

【００５９】光ディスク装置等のレーザ光源として波長
変換レーザ装置を用いる場合には、波長変換レーザ装置
は小型であることが望まれるが、第３及び第４の実施形
態においては、第１及び第２の実施形態の機能を損なう
ことなく光学系を簡素化した波長変換レーザ装置を実現
している。

【００６０】以下、第１〜第４の実施形態に係る波長変
換レーザ装置におけるＳＬＤの駆動方法について説明す
る。一般に第２高調波への波長変換効率は、ＳＬＤから
出射される基本波光のパワー密度に比例するので、基本
波光となるスーパールミネッセント光の出力が大きいほ
ど高い変換効率が得られる。また、ＣＷ駆動よりもパル
ス駆動の方が光損傷レベルが高くなるなって高出力が得
られやすい。基本波光の平均出力が等しい場合、第２高
調波光の平均出力としては、ＣＷ駆動よりもパルス駆動
の方が高い出力が得られる。

【００６１】図１２は、高周波電流駆動を行なった場合
と通常のＤＣ電流駆動を行なった場合との入出力特性の
比較を示している。図１２において、高周波電流駆動を
行なったときのＳＬＤの出力は平均出力である。基本波
入力Ｐ_ωが１００ｍＷの場合について高周波駆動の場合
（○で示す）とＤＣ駆動の場合（●で示す）とを比較す
ると、高周波駆動の場合には第２高調波光の出力Ｐ_{2 ω}
として５０ｍＷが得られるのに対して、ＤＣ駆動の場合
には第２高周波光の出力として５ｍＷが得られた。すな
わち、高周波駆動を行なった場合の出力は行わなかった
場合の出力の１０倍になっている。この場合の高周波電
流の駆動周波数は５００Ｈｚである。

【００６２】尚、ＳＬＤに対して高周波電流駆動を行な
う代わりに、自励発振するＳＬＤを基本波光を出射する
光源として用いても、前記の実施形態と同様の効果が得
られる。高周波電流駆動は不要輻射の原因となるので、
民生用の機器に応用する際には、自励発振するＳＬＤを
用いることが好ましい。

【００６３】一般に、半導体レーザを自励発振させるた
めには、光が導波するストライプ領域の活性層に過飽和
吸収領域が形成されておればよい。前記実施形態におけ
るＳＬＤは、外部共振器によるレーザ発振波長に対して
電流ブロック層が透明になり、光がストライプ領域の外
部まで大きくしみだし、電流ブロック層の下の活性層に
過飽和吸収領域が形成されるように設計されている。こ
のため、自励発振が容易に得易い構造になっている。

【００６４】過飽和吸収効果を大きくすると、より高い
尖塔値のパルス発振が得られるので、より高い変換効率
で第２高調波光が得られる。図８は、大きな過飽和吸収
効果が得られるＳＬＤの構造の一例を示しており、ｎ−
ＧａＡｓよりなる基板４０の上に、ｎ−ＧａＡｓよりな
るバッファ層４１、ｎ−Ｇａ_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよりなる
クラッド層４２、ＧａＡｓよりなる活性層４３、ｐ−Ｇ
ａ_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよりなる第１の光ガイド層４４、ｐ
−Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓよりなる第２の光ガイド層４５
が順次形成されており、第２の光ガイド層４５の上に
は、ｐ−Ｇａ_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよりなるストライプ領域
４６が形成されていると共に該ストライプ領域４６を挟
む両側にｎ−Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓよりなる電流ブロッ
ク層４７が形成されており、ストライプ領域４６及び電
流ブロック層４７の上にはｐ−Ｇａ_0.6Ａｌ_0.4Ａｓよ
りなるクラッド層４８がストライプ領域４６と一体に形
成され、クラッド層４８の上にはｐ−ＧａＡｓよりなる
コンタクト層４９が順次形成されている。図８に示すＳ
ＬＤの特徴として、ストライプ領域４６と途中に電流が
注入されない電流非注入部２６ａが設けられ、活性層４
３におけるストライプ領域２６ａと対応する領域に過飽
和吸収領域が形成されているので、過飽和吸収効果が高
められている。

【００６５】図８に示すＳＬＤを光源として用いた場
合、基本波光の入力Ｐω＝１００ｍＷのときに、第２高
調波光の出力としてＰ_{2 ω}＝５ｍＷが得られた。このと
きの自励発振周波数は２ＧＨｚであった。

【００６６】尚、図６又は図７に示すＳＬＤ構造におい
ても、ストライプ領域の一部を不連続にして電流非注入
部を設けると、同様の効果が得られる。

【００６７】また、前記各実施形態においては、基本波
光を第２高調波光に変換する波長変換手段として、分極
反転導波路を用いたが、これに代えて、チェレンコフ放
射導波路、伝搬モード変換導波路又はバルク結晶体を用
いても同様の効果が得られる。バルク結晶体としては、
ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴａＯ₃、ＫＮｂＯ₃若しくはＢＢ
Ｏ等の単結晶体、又は同様の結晶内に分極反転構造を有
する結晶体等を用いることができる。

【００６８】また、前記各実施形態においては、波長変
換導波路は基本波光としてＴＭモード偏光を用いる場合
であったが、基本波光としてＴＥモード偏光を用いる波
長変換導波路、又は、ＴＥ＋ＴＭモード偏光（ｚ軸に対
して４５°の傾きを持つ直線偏光）を用いる波長変換導
波路においても、ブリュースタ板、偏光板及び回折格子
等の偏光方向選択素子の向きを、必要とされる偏光方向
が得られる向きに一致すれば、ＴＭモード偏光の場合と
同様の効果が得られる。

【００６９】さらに、前記各実施形態においては、Ｇａ
ＡｌＡｓ系のＳＬＤを用いる例を示したが、ＩｎＰ系、
ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＧａＡｌＰ系、ＧａＮ系、Ｉｎ
ＧａＮ系、ＡｌＧａＮ系又はＺｎＳｅ系のＳＬＤにおい
ても同様の効果を得ることができる。

【００７０】

【発明の効果】請求項１の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、スーパールミネッセントダイオードから出
射される光は外部共振器によってレーザ発振し、外部共
振器により発振されるレーザ光の発振波長を、波長変換
手段において最大の変換効率が得られる波長になるよう
に、波長調整手段により調整することは容易であるた
め、波長変換手段における変換効率が向上するので、高
効率な波長変換レーザ装置が実現できる。

【００７１】請求項２の発明に係る波長変換レーザ装置
によると、スーパールミネッセントダイオードは、Ｇａ
_1-XＡｌ_XＡｓよりなる活性層と、活性層の上に形成さ
れた第１導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなる光ガイド
層と、光ガイド層の上に形成された第１導電型のＧａ
_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなるストライプ領域と、光ガイド層
の上におけるストライプ領域の両側に形成された第２導
電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓよりなる電流ブロック層とを
有し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２及びＺの間に、Ｚ
＞Ｙ２＞Ｘ≧０及びＹ１＞Ｘの関係が成立するため、ス
ーパールミネッセントダイオードは、波長０．７〜０．
９ｎｍの光を高出力に出射するので、波長変換手段にお
いて高い変換効率を実現することができる。

【００７２】請求項３の発明に係る波長変換レーザ装置
によると、スーパールミネッセントダイオードは、量子
井戸構造を有する活性層と、活性層の上に形成された第
１導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなる光ガイド層と、
光ガイド層の上に形成された第１導電型のＧａ_1-Y2Ａｌ
_Y2Ａｓよりなるストライプ領域と、光ガイド層の上にお
けるストライプ領域の両側に形成された第２導電型のＧ
ａ_1-zＡｌ_zＡｓよりなる電流ブロック層とを有し、前
記各混晶比のＹ１、Ｙ２及びＺの間に、Ｙ１＞０、Ｚ＞
Ｙ２＞０の関係が成立するため、スーパールミネッセン
トダイオードは、波長０．７〜０．９ｎｍの光を高出力
に出射するので、波長変換手段において高い変換効率を
実現することができる。

【００７３】請求項４の発明に係る波長変換レーザ装置
によると、スーパールミネッセントダイオードは、Ｇａ
_1-XＡｌ_XＡｓよりなる活性層と、活性層の上に形成さ
れた第１導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなる第１の光
ガイド層と、第１の光ガイド層の上に形成された第１導
電型のＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなる第２の光ガイド層
と、第２の光ガイド層の上に形成された第１導電型のＧ
ａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓよりなるストライプ領域と、第２の光
ガイド層の上におけるストライプ領域の両側に形成され
た第２導電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓよりなる電流ブロッ
ク層とを有し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３及
びＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０及びＹ１＞Ｙ２の
関係が成立するため、スーパールミネッセントダイオー
ドは、波長０．７〜０．９ｎｍの光を高出力に出射する
ので、波長変換手段において高い変換効率を実現するこ
とができる。

【００７４】請求項５の発明に係る波長変換レーザ装置
によると、スーパールミネッセントダイオードは、量子
井戸構造を有する活性層と、活性層の上に形成された第
１導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなる第１の光ガイド
層と、第１の光ガイド層の上に形成された第１導電型の
Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなる第２の光ガイド層と、第２
の光ガイド層の上に形成された第１導電型のＧａ_1-Y3Ａ
ｌ_Y3Ａｓよりなるストライプ領域と、第２の光ガイド層
の上におけるストライプ領域の両側に形成された第２導
電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓよりなる電流ブロック層とを
有し、前記各混晶比のＹ１、Ｙ２、Ｙ３及びＺの間に、
Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞０及びＹ１＞Ｙ２の関係が成立するた
め、スーパールミネッセントダイオードは、波長０．７
〜０．９ｎｍの光を高出力に出射するので、波長変換手
段において高い変換効率を実現することができる。

【００７５】請求項６の発明に係る波長変換レーザ装置
によると、スーパールミネッセントダイオードは、Ｉｎ
_0.5（Ｇａ_1-XＡｌ_X）_0.5Ｐよりなる活性層と、活性
層の上に形成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａ
ｌ_Y1）_0.5Ｐよりなる光ガイド層と、光ガイド層の上に
形成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2）
_0.5Ｐよりなるストライプ領域と、光ガイド層上におけ
る前記ストライプ領域の両側に形成された第２導電型の
Ｉｎ_0.5（Ｇａ_1-zＡｌ_z）_0.5Ｐよりなる電流ブロッ
ク層とを有し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２及びＺの
間に、Ｚ＞Ｙ２＞Ｘ≧０及びＹ１＞Ｘの関係が成立する
ので、スーパールミネッセントダイオードは、波長０．
６〜０．７ｎｍの光を高出力に出射するので、波長変換
手段において高い変換効率を実現することができる。

【００７６】請求項７の発明に係る波長変換レーザ装置
によると、スーパールミネッセントダイオードは、量子
井戸構造を有する活性層と、活性層の上に形成された第
１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1）_0.5Ｐよりなる
光ガイド層と、光ガイド層の上に形成された第１導電型
のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2）_0.5Ｐよりなるストライ
プ領域と、光ガイド層の上における前記ストライプ領域
の両側に形成された第２導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-zＡ
ｌ_z）_0.5Ｐよりなる電流ブロック層とを有し、前記各
混晶比のＹ１、Ｙ２及びＺの間に、Ｙ１＞０、Ｚ＞Ｙ２
＞０の関係が成立するので、スーパールミネッセントダ
イオードは、波長０．６〜０．７ｎｍの光を高出力に出
射するので、波長変換手段において高い変換効率を実現
することができる。

【００７７】請求項８の発明に係る波長変換レーザ装置
によると、スーパールミネッセントダイオードは、Ｉｎ
_0.5（Ｇａ_1-XＡｌ_X）_0.5Ｐよりなる活性層と、活性
層の上に形成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａ
ｌ_Y1）_0.5Ｐよりなる第１の光ガイド層と、第１の光ガ
イド層の上に形成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ
_1-Y2Ａｌ_Y2）_0.5Ｐよりなる第２の光ガイド層と、第２
の光ガイド層の上に形成された第１導電型のＩｎ
_0.5（Ｇａ_1-Y3Ａｌ_Y3）_0.5Ｐよりなるストライプ領域
と、第２の光ガイド層の上におけるストライプ領域の両
側に形成された第２導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-zＡ
ｌ_z）_0.5Ｐよりなる電流ブロック層とを有し、前記各
混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３及びＺの間に、Ｚ＞Ｙ３
＞Ｙ２＞Ｘ≧０及びＹ１＞Ｙ２の関係が成立するので、
スーパールミネッセントダイオードは、波長０．６〜
０．７ｎｍの光を高出力に出射するので、波長変換手段
において高い変換効率を実現することができる。

【００７８】請求項９の発明に係る波長変換レーザ装置
によると、スーパールミネッセントダイオードは、量子
井戸構造を有する活性層と、活性層の上に形成された第
１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1）_0.5Ｐよりなる
第１の光ガイド層と、第１の光ガイド層の上に形成され
た第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2）_0.5Ｐより
なる第２の光ガイド層と、第２の光ガイド層の上に形成
された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y3Ａｌ_Y3）_0.5Ｐ
よりなるストライプ領域と、第２の光ガイド層の上にお
ける前記ストライプ領域の両側に形成された第２導電型
のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-zＡｌ_z）_0.5Ｐよりなる電流ブロ
ック層とを有し、前記各混晶比のＹ１、Ｙ２、Ｙ３及び
Ｚの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞０及びＹ１＞Ｙ２の関係が
成立するので、スーパールミネッセントダイオードは、
波長０．６〜０．７ｎｍの光を高出力に出射するので、
波長変換手段において高い変換効率を実現することがで
きる。

【００７９】請求項１０の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、スーパールミネッセントダイオードは、Ｉ
ｎ_XＧａ_1-XＮよりなる活性層と、活性層の上に形成さ
れた第１導電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる光ガイド層
と、光ガイド層の上に形成された第１導電型のＡｌ_Y2Ｇ
ａ_1-Y2Ｎよりなるストライプ領域と、光ガイド層の上に
おけるストライプ領域の両側に形成された第２導電型の
Ａｌ_zＧａ_1-zＮよりなる電流ブロック層とを有し、前
記各混晶比のＸ、Ｙ１及びＹ２の間に、Ｘ≧０及びＹ１
＞Ｙ２の関係が成立するので、スーパールミネッセント
ダイオードは、波長０．４〜０．６ｎｍの光を高出力に
出射するので、波長変換手段において高い変換効率を実
現することができる。

【００８０】請求項１１の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、スーパールミネッセントダイオードは、量
子井戸構造を有する活性層と、活性層の上に形成された
第１導電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる光ガイド層と、
光ガイド層の上に形成された第１導電型のＡｌ_Y2Ｇａ
_1-Y2Ｎよりなるストライプ領域と、光ガイド層の上にお
ける前記ストライプ領域の両側に形成された第２導電型
のＡｌ_zＧａ_1-zＮよりなる電流ブロック層とを有し、
前記各混晶比のＹ１及びＹ２の間に、Ｙ１＞Ｙ２の関係
が成立するので、スーパールミネッセントダイオード
は、波長０．４〜０．６ｎｍの光を高出力に出射するの
で、波長変換手段において高い変換効率を実現すること
ができる。

【００８１】請求項１２の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、スーパールミネッセントダイオードは、Ｉ
ｎ_XＧａ_1-XＮよりなる活性層と、活性層の上に形成さ
れた第１導電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる第１の光ガ
イド層と、第１の光ガイド層の上に形成された第１導電
型のＡｌ_Y2Ｇａ_1-Y2Ｎよりなる第２の光ガイド層と、第
２の光ガイド層の上に形成された第１導電型のＡｌ_Y3Ｇ
ａ_1-Y3Ｎよりなるストライプ領域と、第２の光ガイド層
の上におけるストライプ領域の両側に形成された第２導
電型のＡｌ_zＧａ_1-zＮよりなる電流ブロック層とを有
し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３の間に、Ｘ
≧０、Ｙ１＞Ｙ２及びＹ３＞Ｙ２の関係が成立するの
で、スーパールミネッセントダイオードは、波長０．４
〜０．６ｎｍの光を高出力に出射するので、波長変換手
段において高い変換効率を実現することができる。

【００８２】請求項１３の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、スーパールミネッセントダイオードは、量
子井戸構造を有する活性層と、活性層の上に形成された
第１導電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる第１の光ガイド
層と、第１の光ガイド層の上に形成された第１導電型の
Ａｌ_Y2Ｇａ_1-Y2Ｎよりなる第２の光ガイド層と、第２の
光ガイド層の上に形成された第１導電型のＡｌ_Y3Ｇａ
_1-Y3Ｎよりなるストライプ領域と、第２の光ガイド層の
上におけるストライプ領域の両側に形成された第２導電
型のＡｌ_zＧａ_1-zＮよりなる電流ブロック層とを有
し、前記各混晶比のＹ１、Ｙ２及びＹ３の間に、Ｙ１＞
Ｙ２及びＹ３＞Ｙ２の関係が成立するので、スーパール
ミネッセントダイオードは、波長０．４〜０．６ｎｍの
光を高出力に出射するので、波長変換手段において高い
変換効率を実現することができる。

【００８３】請求項１４の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、ストライプ領域がスーパールミネッセント
ダイオードの出射端面に対して傾きを持っているので、
スーパールミネッセントダイオード単体では確実にレー
ザ発振せず、外部共振器によりレーザ発振するので、波
長変換手段において最大の変換効率が得られる波長にな
るよう、波長調整手段によって調整することが容易にな
る。

【００８４】請求項１５の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、スーパールミネッセントダイオードは出射
端面の近傍にウインドウ領域を有しているため、スーパ
ールミネッセントダイオード単体では確実にレーザ発振
せず、外部共振器によりレーザ発振するので、波長変換
手段において最大の変換効率が得られる波長になるよ
う、波長調整手段によって調整することが容易になる。

【００８５】請求項１６の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、ストライプ領域は、その一部分に電流非注
入部を有しているため、スーパールミネッセントダイオ
ードは高いピークを持つ光パルスを発するので、波長変
換手段において高い変換効率を実現することができる。

【００８６】請求項１７の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、波長変換手段は疑似位相整合型の波長変換
導波路であるため、波長変換手段が変換する波長を所望
のものに設定することができる。

【００８７】請求項１８の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、波長変換手段はチェレンコフ放型の波長変
換導波路であるため、波長変換手段の許容波長の半値幅
を拡げることができる。

【００８８】請求項１９の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、波長変換手段は伝搬モード変換型の波長変
換導波路であるため、波長変換手段が変換する波長を所
望のものに設定することができる。

【００８９】請求項２０の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、波長変換手段は分極反転構造を有するバル
ク結晶体に形成された波長変換導波路であるため、波長
変換手段が変換する波長を所望のものに設定することが
できる。

【００９０】請求項２１の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、スーパールミネッセントダイオードを１０
０ＭＨｚ以上の高周波変調電流により駆動する駆動手段
を備えているため、スーパールミネッセントダイオード
は高いピークを持つ光パルスを発するので、波長変換手
段において高い変換効率を実現することができる。

【００９１】請求項２２の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、スーパールミネッセントダイオードは外部
共振器内で自励発振するため、スーパールミネッセント
ダイオードは、ＤＣ電源で駆動されるだけで、自発的に
高いピークを持つ光パルスを発するので、波長変換手段
において高い変換効率を実現することができる。

【００９２】請求項２３の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、波長調整手段は回折格子であるため、発振
するレーザの波長を回折格子により確実に調整すること
ができる。

【００９３】請求項２４の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、回折格子はスーパールミネッセントダイオ
ード又は波長変換手段の内部に設けられているため、波
長変換レーザ装置を構成する部品の数を低減することが
できる。

【００９４】請求項２５の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、波長調整手段は狭帯域バンドパスフィルタ
であるため、発振するレーザの波長を狭帯域バンドパス
フィルタにより確実に調整することができる。

【００９５】請求項２６の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、狭帯域バンドパスフィルタは、スーパール
ミネッセントダイオードから出射される光を波長変換手
段に結合させるレンズの内部、スーパールミネッセント
ダイオードの端面、又は波長変換手段の端面に設けられ
ているため、波長変換レーザ装置を構成する部品の数を
低減することができる。

【００９６】請求項２７の発明に係る波長変換レーザ装
置によると、偏光方向決定手段は、ブリュースター板、
偏光板、偏光ビームスプリッタ又はグラムトムソンプリ
ズムであるため、レーザ光の偏光方向を波長変換手段が
必要とする偏光方向に確実に一致させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る波長変換レーザ
装置の構成を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係る波長変換レーザ
装置の構成を示す図である。

【図３】本発明の第３の実施形態に係る波長変換レーザ
装置の構成を示す図である。

【図４】本発明の第４の実施形態に係る波長変換レーザ
装置の構成を示す図である。

【図５】前記第１の実施形態に係る波長変換レーザ装置
に用いられるＳＬＤの構造を示す図である。

【図６】前記第２の実施形態に係る波長変換レーザ装置
に用いられる第１のＳＬＤの構造を示す図である。

【図７】前記第２の実施形態に係る波長変換レーザ装置
に用いられる第２のＳＬＤの構造を示す図である。

【図８】前記第１〜第４の実施形態に係る波長変換レー
ザ装置に用いられるＳＬＤの変形例の構造を示す図であ
る。

【図９】半導体レーザの発振波長が選択される原理につ
いて説明する図である。

【図１０】光源として半導体レーザを用いる場合とＳＬ
Ｄを用いる場合とにおける波長変換効率の波長依存性を
示す特性図である。

【図１１】（ａ）は、第１の実施形態に係る波長変換レ
ーザ装置におけるＳＬＤから出射される光のスペクトル
を示し、（ｂ）は第１の実施形態に係る波長変換レーザ
装置の外部共振器から発振されるレーザ光のスペクトル
を示している。

【図１２】本発明の各実施形態に係る波長変換レーザ装
置におけるＬＳＤを高周波電流駆動を行なった場合と通
常のＤＣ電流駆動を行なった場合とにおける入出力特性
を示す図である。

【図１３】従来の波長変換レーザ装置の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０基板１１バッファ層１２クラッド層１３活性層１４第１の光ガイド層１５第２の光ガイド層１６ストライプ領域１７電流ブロック層１８クラッド層１９コンタクト層２０基板２１バッファ層２２クラッド層３３活性層２４第１の光ガイド層２５第２の光ガイド層２６ストライプ領域２７電流ブロック層２８クラッド層２９コンタクト層３０基板３１バッファ層３２クラッド層３３活性層３４第１の光ガイド層３５第２の光ガイド層３６ストライプ領域３７電流ブロック層３８クラッド層３９コンタクト層４０基板４１バッファ層４２クラッド層４３活性層４４第１の光ガイド層４５第２の光ガイド層４６ストライプ領域４７電流ブロック層４８クラッド層４９コンタクト層１００ＳＬＤ１０１第１のコリメートレンズ１０２ブリュースタ板１０３フォーカスレンズ１０４波長変換導波路１０５ＫＰＴ基板１０６第２のコリメートレンズ１０７ダイクロイックミラー１０８回折格子１０９第３のコリメートレンズ１１０反射ミラー２００ＳＬＤ２０１第１のコリメートレンズ２０２ブリュースタ板２０３バンドパスフィルター２０４フォーカスレンズ２０５波長変換導波路２０６ＫＰＴ基板３００ＳＬＤ３０１マイクロ球レンズ３０１ａコリメートレンズ３０１ｂフォーカスレンズ３０２バンドパスフィルター３０３波長変換導波路３０４ＫＰＴ基板４００ＳＬＤ４０１波長変換導波路４０２ＫＰＴ基板４０３回折格子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スーパールミネッセントダイオードと、
該スーパールミネッセントダイオードから出射される光
を高調波光に波長変換する波長変換手段と、前記スーパ
ールミネッセントダイオードから出射される光をレーザ
発振させる外部共振器と、前記スーパールミネッセント
ダイオードから出射される光の波長を調整する波長調整
手段と、前記スーパールミネッセントダイオードから出
射される光の偏光方向を決定する偏光方向決定手段とを
備えていることを特徴とする波長変換レーザ装置。
【請求項２】前記スーパールミネッセントダイオード
は、Ｇａ_1-XＡｌ_XＡｓよりなる活性層と、該活性層の
上に形成された第１導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりな
る光ガイド層と、該光ガイド層の上に形成された第１導
電型のＧａ_1- _Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなるストライプ領域と、
前記光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両側
に形成された第２導電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓよりなる
電流ブロック層とを有し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ
２及びＺの間に、Ｚ＞Ｙ２＞Ｘ≧０及びＹ１＞Ｘの関係
を成立させたことを特徴とする請求項１に記載の波長変
換レーザ装置。
【請求項３】前記スーパールミネッセントダイオード
は、量子井戸構造を有する活性層と、該活性層の上に形
成された第１導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなる光ガ
イド層と、該光ガイド層の上に形成された第１導電型の
Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなるストライプ領域と、前記光
ガイド層の上における前記ストライプ領域の両側に形成
された第２導電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓよりなる電流ブ
ロック層とを有し、前記各混晶比のＹ１、Ｙ２及びＺの
間に、Ｙ１＞０、Ｚ＞Ｙ２＞０の関係を成立させたこと
を特徴とする請求項１に記載の波長変換レーザ装置。
【請求項４】前記スーパールミネッセントダイオード
は、Ｇａ_1-XＡｌ_XＡｓよりなる活性層と、該活性層の
上に形成された第１導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりな
る第１の光ガイド層と、該第１の光ガイド層の上に形成
された第１導電型のＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなる第２の
光ガイド層と、該第２の光ガイド層の上に形成された第
１導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓよりなるストライプ領域
と、前記第２の光ガイド層の上における前記ストライプ
領域の両側に形成された第２導電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡ
ｓよりなる電流ブロック層とを有し、前記各混晶比の
Ｘ、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３及びＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞
Ｘ≧０及びＹ１＞Ｙ２の関係を成立させたことを特徴と
する請求項１に記載の波長変換レーザ装置。
【請求項５】前記スーパールミネッセントダイオード
は、量子井戸構造を有する活性層と、該活性層の上に形
成された第１導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなる第１
の光ガイド層と、該第１の光ガイド層の上に形成された
第１導電型のＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなる第２の光ガイ
ド層と、該第２の光ガイド層の上に形成された第１導電
型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓよりなるストライプ領域と、前
記第２の光ガイド層の上における前記ストライプ領域の
両側に形成された第２導電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓより
なる電流ブロック層とを有し、前記各混晶比のＹ１、Ｙ
２、Ｙ３及びＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞０及びＹ１＞
Ｙ２の関係を成立させたことを特徴とする請求項１に記
載の波長変換レーザ装置。
【請求項６】前記スーパールミネッセントダイオード
は、Ｉｎ_0.5（Ｇａ_1-XＡｌ_X）_0.5Ｐよりなる活性層
と、該活性層の上に形成された第１導電型のＩｎ
_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1）_0.5Ｐよりなる光ガイド層と、
該光ガイド層の上に形成された第１導電型のＩｎ
_0.5（Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2）_0.5Ｐよりなるストライプ領域
と、前記光ガイド層上における前記ストライプ領域の両
側に形成された第２導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-zＡ
ｌ_z）_0.5Ｐよりなる電流ブロック層とを有し、前記各
混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２及びＺの間に、Ｚ＞Ｙ２＞Ｘ≧
０及びＹ１＞Ｘの関係を成立させたことを特徴とする請
求項１に記載の波長変換レーザ装置。
【請求項７】前記スーパールミネッセントダイオード
は、量子井戸構造を有する活性層と、該活性層の上に形
成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1）_0.5
Ｐよりなる光ガイド層と、該光ガイド層の上に形成され
た第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2）_0.5Ｐより
なるストライプ領域と、前記光ガイド層の上における前
記ストライプ領域の両側に形成された第２導電型のＩｎ
_0.5（Ｇａ_1-zＡｌ_z）_0.5Ｐよりなる電流ブロック層
とを有し、前記各混晶比のＹ１、Ｙ２及びＺの間に、Ｙ
１＞０、Ｚ＞Ｙ２＞０の関係を成立させたことを特徴と
する請求項１に記載の波長変換レーザ装置。
【請求項８】前記スーパールミネッセントダイオード
は、Ｉｎ_0.5（Ｇａ_1-XＡｌ_X）_0.5Ｐよりなる活性層
と、該活性層の上に形成された第１導電型のＩｎ
_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1）_0.5Ｐよりなる第１の光ガイド
層と、該第１の光ガイド層の上に形成された第１導電型
のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2）_0.5Ｐよりなる第２の光
ガイド層と、該第２の光ガイド層の上に形成された第１
導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y3Ａｌ_Y3）_0.5Ｐよりなるス
トライプ領域と、前記第２の光ガイド層の上における前
記ストライプ領域の両側に形成された第２導電型のＩｎ
_0.5（Ｇａ_1-zＡｌ_z）_0.5Ｐよりなる電流ブロック層
とを有し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３及びＺ
の間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０及びＹ１＞Ｙ２の関係
を成立させたことを特徴とする請求項１に記載の波長変
換レーザ装置。
【請求項９】前記スーパールミネッセントダイオード
は、量子井戸構造を有する活性層と、該活性層の上に形
成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1）_0.5
Ｐよりなる第１の光ガイド層と、該第１の光ガイド層の
上に形成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-Y2Ａ
ｌ_Y2）_0.5Ｐよりなる第２の光ガイド層と、該第２の光
ガイド層の上に形成された第１導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ
_1-Y3Ａｌ_Y3）_0.5Ｐよりなるストライプ領域と、前記第
２の光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両側
に形成された第２導電型のＩｎ_0.5（Ｇａ_1-zＡｌ_z）
_0.5Ｐよりなる電流ブロック層とを有し、前記各混晶比
のＹ１、Ｙ２、Ｙ３及びＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞０
及びＹ１＞Ｙ２の関係を成立させたことを特徴とする請
求項１に記載の波長変換レーザ装置。
【請求項１０】前記スーパールミネッセントダイオー
ドは、Ｉｎ_XＧａ_1- _XＮよりなる活性層と、該活性層の
上に形成された第１導電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる
光ガイド層と、該光ガイド層の上に形成された第１導電
型のＡｌ_Y2Ｇａ_1-Y2Ｎよりなるストライプ領域と、前記
光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両側に形
成された第２導電型のＡｌ_zＧａ_1-zＮよりなる電流ブ
ロック層とを有し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１及びＹ２の
間に、Ｘ≧０及びＹ１＞Ｙ２の関係を成立させたことを
特徴とする請求項１に記載の波長変換レーザ装置。
【請求項１１】前記スーパールミネッセントダイオー
ドは、量子井戸構造を有する活性層と、該活性層の上に
形成された第１導電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる光ガ
イド層と、該光ガイド層の上に形成された第１導電型の
Ａｌ_Y2Ｇａ_1- _Y2Ｎよりなるストライプ領域と、前記光ガ
イド層の上における前記ストライプ領域の両側に形成さ
れた第２導電型のＡｌ_zＧａ_1-zＮよりなる電流ブロッ
ク層とを有し、前記各混晶比のＹ１及びＹ２の間に、Ｙ
１＞Ｙ２の関係を成立させたことを特徴とする請求項１
に記載の波長変換レーザ装置。
【請求項１２】前記スーパールミネッセントダイオー
ドは、Ｉｎ_XＧａ_1- _XＮよりなる活性層と、該活性層の
上に形成された第１導電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる
第１の光ガイド層と、該第１の光ガイド層の上に形成さ
れた第１導電型のＡｌ_Y2Ｇａ_1-Y2Ｎよりなる第２の光ガ
イド層と、該第２の光ガイド層の上に形成された第１導
電型のＡｌ_Y3Ｇａ_1-Y3Ｎよりなるストライプ領域と、前
記第２の光ガイド層の上における前記ストライプ領域の
両側に形成された第２導電型のＡｌ_zＧａ_1-zＮよりな
る電流ブロック層とを有し、前記各混晶比のＸ、Ｙ１、
Ｙ２及びＹ３の間に、Ｘ≧０、Ｙ１＞Ｙ２及びＹ３＞Ｙ
２の関係を成立させたことを特徴とする請求項１に記載
の波長変換レーザ装置。
【請求項１３】前記スーパールミネッセントダイオー
ドは、量子井戸構造を有する活性層と、該活性層の上に
形成された第１導電型のＡｌ_Y1Ｇａ_1-Y1Ｎよりなる第１
の光ガイド層と、該第１の光ガイド層の上に形成された
第１導電型のＡｌ_Y2Ｇａ_1-Y2Ｎよりなる第２の光ガイド
層と、該第２の光ガイド層の上に形成された第１導電型
のＡｌ_Y3Ｇａ_1-Y3Ｎよりなるストライプ領域と、前記第
２の光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両側
に形成された第２導電型のＡｌ_zＧａ_1-zＮよりなる電
流ブロック層とを有し、前記各混晶比のＹ１、Ｙ２及び
Ｙ３の間に、Ｙ１＞Ｙ２及びＹ３＞Ｙ２の関係を成立さ
せたことを特徴とする請求項１に記載の波長変換レーザ
装置。
【請求項１４】前記ストライプ領域は前記スーパール
ミネッセントダイオードの少なくとも一方の出射端面に
対して３〜１６度傾いていることを特徴とする請求項２
〜１３のいずれか１項に記載の波長変換レーザ装置。
【請求項１５】前記スーパールミネッセントダイオー
ドは、前記ストライプ領域と少なくとも一方の出射端面
との間にウインドウ領域を有していることを特徴とする
請求項２〜１３のいずれか１項に記載の波長変換レーザ
装置。
【請求項１６】前記ストライプ領域は、その一部分に
電流が注入されない電流非注入部を有していることを特
徴とする請求項２〜１５のいずれか１項に記載の波長変
換レーザ装置。
【請求項１７】前記波長変換手段は、疑似位相整合型
の波長変換導波路であることを特徴とする請求項１に記
載の波長変換レーザ装置。
【請求項１８】前記波長変換手段は、チェレンコフ放
型の波長変換導波路であることを特徴とする請求項１に
記載の波長変換レーザ装置。
【請求項１９】前記波長変換手段は、伝搬モード変換
型の波長変換導波路であることを特徴とする請求項１に
記載の波長変換レーザ装置。
【請求項２０】前記波長変換手段は、分極反転構造を
有するバルク結晶体に形成された波長変換導波路である
ことを特徴とする請求項１に記載の波長変換レーザ装
置。
【請求項２１】前記スーパールミネッセントダイオー
ドを１００ＭＨｚ以上の高周波変調電流により駆動する
駆動手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１
に記載の波長変換レーザ装置。
【請求項２２】前記スーパールミネッセントダイオー
ドは、前記外部共振器内で自励発振することを特徴とす
る請求項１に記載の波長変換レーザ装置。
【請求項２３】前記波長調整手段は、回折格子である
ことを特徴とする請求項１に記載の波長変換レーザ装
置。
【請求項２４】前記回折格子は、前記スーパールミネ
ッセントダイオード又は前記波長変換手段の内部に設け
られていることを特徴とする請求項２３に記載の波長変
換レーザ装置。
【請求項２５】前記波長調整手段は、狭帯域バンドパ
スフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の波
長変換レーザ装置。
【請求項２６】前記狭帯域バンドパスフィルタは、前
記スーパールミネッセントダイオードから出射される光
を前記波長変換手段に結合させるレンズの内部、前記ス
ーパールミネッセントダイオードの端面、又は前記波長
変換手段の端面に設けられていることを特徴とする請求
項２５に記載の波長変換レーザ装置。
【請求項２７】前記偏光方向決定手段は、ブリュース
ター板、偏光板、偏光ビームスプリッタ又はグラムトム
ソンプリズムであることを特徴とする請求項１に記載の
波長変換レーザ装置。