JPH09232665A - 出力安定化第二高調波光源 - Google Patents
出力安定化第二高調波光源Info
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- JPH09232665A JPH09232665A JP3477396A JP3477396A JPH09232665A JP H09232665 A JPH09232665 A JP H09232665A JP 3477396 A JP3477396 A JP 3477396A JP 3477396 A JP3477396 A JP 3477396A JP H09232665 A JPH09232665 A JP H09232665A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体レーザ励起固体レーザを用いた内部共
振器型第二高調波発生装置において、光出力の安定なレ
ーザ光源を実現する。 【解決手段】 励起光源としての半導体レーザにより励
起される固体レーザ結晶からの第一の放射光を発振させ
るレーザ共振器内に、前記第一の放射光の発振波長を制
御するための波長制御素子と、前記レーザ共振器により
発振され、前記第一の発振光を基本波として第二の発振
光に波長変換する非線形光学結晶を有し、前記共振器か
ら外部に出力される前記第二の発振波を一部分離する手
段と、一部分離された前記第二の発振波の光強度を測定
する受光素子からの電気信号の変化に対応して、前記半
導体レーザの駆動電流を制御する手段とレーザ共振器全
体の温度を制御する手段の少なくとも一つを設けた出力
安定化第二高調波光源とする。
振器型第二高調波発生装置において、光出力の安定なレ
ーザ光源を実現する。 【解決手段】 励起光源としての半導体レーザにより励
起される固体レーザ結晶からの第一の放射光を発振させ
るレーザ共振器内に、前記第一の放射光の発振波長を制
御するための波長制御素子と、前記レーザ共振器により
発振され、前記第一の発振光を基本波として第二の発振
光に波長変換する非線形光学結晶を有し、前記共振器か
ら外部に出力される前記第二の発振波を一部分離する手
段と、一部分離された前記第二の発振波の光強度を測定
する受光素子からの電気信号の変化に対応して、前記半
導体レーザの駆動電流を制御する手段とレーザ共振器全
体の温度を制御する手段の少なくとも一つを設けた出力
安定化第二高調波光源とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザ励起固
体レーザ共振器内に第二高調波発生（以下「ＳＨＧ」と
いう；Second Hamonic Generation）素子を配したレー
ザ光源の出力安定化に関する。
体レーザ共振器内に第二高調波発生（以下「ＳＨＧ」と
いう；Second Hamonic Generation）素子を配したレー
ザ光源の出力安定化に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＳＨＧ光源として、図３に示す様
な、固体レーザと非線形光学結晶（以下、ＳＨＧに用い
るために「ＳＨＧ結晶」という）の組み合わせで固体レ
ーザ光の半分の波長のＳＨＧレーザ光を得る方法があ
る。その発振方法は半導体レーザ（ＬＤ）と集光レンズ
の組み合わせ（図示せず）により励起光３１を固体レー
ザ結晶３０１に入射して固体レーザから放射された基本
波光３２をＳＨＧ結晶３０３により基本波の半分の波長
のＳＨＧ光３３に変換して発振させるものである。その
共振器は固体レーザ結晶にはNd:YAG結晶、ＳＨＧ結晶に
KTiOPO4（ＫＴＰ）結晶を用い、Nd:YAG結晶の半導体レ
ーザ側の端面にはレーザ発振光に対して高反射コーティ
ング３０２が施されており、出力ミラー３０４と間で光
共振器を形成している。
な、固体レーザと非線形光学結晶（以下、ＳＨＧに用い
るために「ＳＨＧ結晶」という）の組み合わせで固体レ
ーザ光の半分の波長のＳＨＧレーザ光を得る方法があ
る。その発振方法は半導体レーザ（ＬＤ）と集光レンズ
の組み合わせ（図示せず）により励起光３１を固体レー
ザ結晶３０１に入射して固体レーザから放射された基本
波光３２をＳＨＧ結晶３０３により基本波の半分の波長
のＳＨＧ光３３に変換して発振させるものである。その
共振器は固体レーザ結晶にはNd:YAG結晶、ＳＨＧ結晶に
KTiOPO4（ＫＴＰ）結晶を用い、Nd:YAG結晶の半導体レ
ーザ側の端面にはレーザ発振光に対して高反射コーティ
ング３０２が施されており、出力ミラー３０４と間で光
共振器を形成している。
【０００３】半導体レーザにより励起されNd:YAG結晶３
０１から発振される光の波長は1064nm、946nm、1319n
m、1339nmがある。これらの光を選択するには、光共振
器内の損失を特定の波長だけ低くし、他の波長を高損失
にする方法を用いる。図３の場合には第一の発振光は10
64nmだけを低損失とするために1064nmに対してのみ高反
射となるミラーコーティングを出力ミラー３０４高反射
コーティング３０２に施してある。共振器内で発生した
1064nmの光はＫＴＰ結晶にてＳＨＧ光（532nm）に変換
され、出力ミラー３０４、ビームスプリッタ３０５を透
過して外部にＳＨＧ光３３として出力される。ビームス
プリッタ３０５はＳＨＧ光３３を分離して分離光３４を
モニター用光検出器３０７に入射し電気信号に変換され
る。この信号は光フィードバック回路３０６に導かれＳ
ＨＧ光である分離光が低下すれば半導体レーザ（ＬＤ）
の駆動電流を増やし、増加すれば減少させて、励起光３
１のパワーを調整して発生するＳＨＧ光３３のパワーを
安定化することができる。
０１から発振される光の波長は1064nm、946nm、1319n
m、1339nmがある。これらの光を選択するには、光共振
器内の損失を特定の波長だけ低くし、他の波長を高損失
にする方法を用いる。図３の場合には第一の発振光は10
64nmだけを低損失とするために1064nmに対してのみ高反
射となるミラーコーティングを出力ミラー３０４高反射
コーティング３０２に施してある。共振器内で発生した
1064nmの光はＫＴＰ結晶にてＳＨＧ光（532nm）に変換
され、出力ミラー３０４、ビームスプリッタ３０５を透
過して外部にＳＨＧ光３３として出力される。ビームス
プリッタ３０５はＳＨＧ光３３を分離して分離光３４を
モニター用光検出器３０７に入射し電気信号に変換され
る。この信号は光フィードバック回路３０６に導かれＳ
ＨＧ光である分離光が低下すれば半導体レーザ（ＬＤ）
の駆動電流を増やし、増加すれば減少させて、励起光３
１のパワーを調整して発生するＳＨＧ光３３のパワーを
安定化することができる。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】しかしながら従来の前
記ＳＨＧ光源は以下の問題点を有している。 (1)Nd:YAG結晶の励起吸収波長は808nm±1nmと狭いた
め、励起用半導体レーザの発振波長を高安定に制御する
必要があった。ＳＨＧ光の分離光の変化に伴い半導体レ
ーザの駆動電流を変化させると発振波長が変化する。こ
のため、Nd:YAG結晶の吸収波長からずれ固体レーザの発
振出力が低下して、ＳＨＧ光パワーも低下する。(2)前
記ビームスプリッタ３０５は分離光パワーが出力光に対
して３０〜６０％の間であるために出力されるＳＨＧ光
３３のパワーが低下してしまう。本発明はこの問題点を
解決するために考慮されたものであり、従来よりも容易
に高い出力と安定性を有するレーザを提供することを目
的としている。
記ＳＨＧ光源は以下の問題点を有している。 (1)Nd:YAG結晶の励起吸収波長は808nm±1nmと狭いた
め、励起用半導体レーザの発振波長を高安定に制御する
必要があった。ＳＨＧ光の分離光の変化に伴い半導体レ
ーザの駆動電流を変化させると発振波長が変化する。こ
のため、Nd:YAG結晶の吸収波長からずれ固体レーザの発
振出力が低下して、ＳＨＧ光パワーも低下する。(2)前
記ビームスプリッタ３０５は分離光パワーが出力光に対
して３０〜６０％の間であるために出力されるＳＨＧ光
３３のパワーが低下してしまう。本発明はこの問題点を
解決するために考慮されたものであり、従来よりも容易
に高い出力と安定性を有するレーザを提供することを目
的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明者らは前記問題点を解決するために、励起光
源としての半導体レーザにより励起される固体レーザ結
晶からの第一の放射光を発振させるレーザ共振器内に、
前記第一の放射光の発振波長を制御するための波長制御
素子と、前記レーザ共振器により発振された第一の発振
光を基本波として第二の発振光に波長変換する非線形光
学結晶を有し、前記共振器から外部に出力される前記第
二の発振波を一部分離する手段と、一部分離された前記
第二の発振波の光強度を測定する受光素子からの電気信
号の変化に対応して、前記半導体レーザの駆動電流を制
御する手段とレーザ共振器全体の温度を制御する手段の
少なくとも一つを設けた。
に、本発明者らは前記問題点を解決するために、励起光
源としての半導体レーザにより励起される固体レーザ結
晶からの第一の放射光を発振させるレーザ共振器内に、
前記第一の放射光の発振波長を制御するための波長制御
素子と、前記レーザ共振器により発振された第一の発振
光を基本波として第二の発振光に波長変換する非線形光
学結晶を有し、前記共振器から外部に出力される前記第
二の発振波を一部分離する手段と、一部分離された前記
第二の発振波の光強度を測定する受光素子からの電気信
号の変化に対応して、前記半導体レーザの駆動電流を制
御する手段とレーザ共振器全体の温度を制御する手段の
少なくとも一つを設けた。
【０００６】前記固体レーザ結晶にクロム添加のフッ物
単結晶で、ＬｉＳＡＦ（Cr:LiSrAlF6：クロム添加のフ
ッ化リチウムストロンチュウムアルミニウム）もしくは
ＬｉＳＧＡＦ（Cr:LiSrGaF6：クロム添加のフッ化リチ
ウムストロンチュウムガリウム）を用いた第二高調波発
生装置とすることとした。ＬｉＳＡＦおよびＬｉＳＧＡ
Ｆ結晶はNd:YAG結晶に比べて次の様な利点を有する。 (1)吸収波長が６００〜７００ｎｍと広い。 (2)発振波長が８００〜１０００ｎｍと広い。 (3)吸収効率が高く結晶長１〜２ｍｍで励起光の９０％
以上を吸収できる。 これらの利点から、固体レーザ結晶にＬｉＳＡＦ等を用
いることにより、ＳＨＧ出力の変化に応じて励起半導体
レーザの駆動電流を変えて発振波長が変化しても、半導
体レーザを高安定に制御することなく動作可能となり、
吸収効率も高いために発振効率が高くすることができ
る。さらに、固体レーザ結晶の発振波長を制御する素子
としてブリュースタ角に傾けた複屈折結晶として１枚も
しくは複数の水晶板を用いて制御することでＳＨＧ結晶
の位相整合波長に合わせることができる。これにより、
波長４００〜５００ｎｍの任意の波長のＳＨＧ光を発生
させることができる第二高調波発生装置とすることがで
きる。
単結晶で、ＬｉＳＡＦ（Cr:LiSrAlF6：クロム添加のフ
ッ化リチウムストロンチュウムアルミニウム）もしくは
ＬｉＳＧＡＦ（Cr:LiSrGaF6：クロム添加のフッ化リチ
ウムストロンチュウムガリウム）を用いた第二高調波発
生装置とすることとした。ＬｉＳＡＦおよびＬｉＳＧＡ
Ｆ結晶はNd:YAG結晶に比べて次の様な利点を有する。 (1)吸収波長が６００〜７００ｎｍと広い。 (2)発振波長が８００〜１０００ｎｍと広い。 (3)吸収効率が高く結晶長１〜２ｍｍで励起光の９０％
以上を吸収できる。 これらの利点から、固体レーザ結晶にＬｉＳＡＦ等を用
いることにより、ＳＨＧ出力の変化に応じて励起半導体
レーザの駆動電流を変えて発振波長が変化しても、半導
体レーザを高安定に制御することなく動作可能となり、
吸収効率も高いために発振効率が高くすることができ
る。さらに、固体レーザ結晶の発振波長を制御する素子
としてブリュースタ角に傾けた複屈折結晶として１枚も
しくは複数の水晶板を用いて制御することでＳＨＧ結晶
の位相整合波長に合わせることができる。これにより、
波長４００〜５００ｎｍの任意の波長のＳＨＧ光を発生
させることができる第二高調波発生装置とすることがで
きる。
【０００７】前記第二の発振波を一部分離する手段がブ
リュースタ角に傾けたガラス板とする。または誘電体多
層膜による分離フィルタで構成され、分離光の割合が出
力光に対して１〜１０％の範囲であり分離フィルタの傾
斜角度が出力光に対して５〜４５゜の範囲とすることで
安定な出力が得られる小型化した第二高調波光源とする
ことができる。これら詳細については以下の実施例にて
説明する。
リュースタ角に傾けたガラス板とする。または誘電体多
層膜による分離フィルタで構成され、分離光の割合が出
力光に対して１〜１０％の範囲であり分離フィルタの傾
斜角度が出力光に対して５〜４５゜の範囲とすることで
安定な出力が得られる小型化した第二高調波光源とする
ことができる。これら詳細については以下の実施例にて
説明する。
【０００８】
（実施例１）図１は本発明の実施例を説明するための図
である。半導体レーザ１１から出射された励起ビーム３
１は集光光学系１２により集光され、レーザ結晶２１を
励起する。半導体レーザはＳＤＬ社製の出力５００ｍ
Ｗ、発振波長６７０ｎｍである、また集光光学系１２は
シリンドリカルレンズと単レンズの組み合わせによりビ
ームを整形集光した。励起されるレーザ結晶２１はレー
ザ結晶端面に形成された入射側共振器ミラー２２と出力
ミラー２４からなる固体レーザ共振器２０で基本波３２
を発生する。固体レーザ共振器２０内にはレーザ結晶２
１とＳＨＧ結晶２３と波長制御素子２５が配置されてい
る。このときの固体レーザ共振器２０は平凹式共振器で
あり、出力ミラー２４の曲率半径は１５０ｍｍ、共振器
長は１４５ｍｍとし、励起波長に対して反射率２％以下
の無反射コーティング、基本波波長に対して反射率９９
％以上の高反射コーティングを施した。レーザ結晶２１
には長さ５ｍｍのＣｒ添加量１．５％のＬｉＳＡＦ結晶
を用いた。結晶の端面には励起波長に対して反射率２％
以下の無反射コーティング、基本波波長に対して反射率
９９％以上の高反射コーティングを施し入射側共振器ミ
ラー２２とした。もう一方の面には基本波波長に対して
反射率０．２％以下の無反射コーティングを施した。Ｓ
ＨＧ結晶２３は３×３×５ｍｍのＬＢＯ結晶を固体レー
ザ結晶であるＬｉＳＡＦ結晶２１の直後に配置した。Ｌ
ＢＯ結晶の両端面には基本波波長に対して反射率０．２
％以下、ＳＨＧ光に対して反射率１％以下の無反射コー
ティングを施した。
である。半導体レーザ１１から出射された励起ビーム３
１は集光光学系１２により集光され、レーザ結晶２１を
励起する。半導体レーザはＳＤＬ社製の出力５００ｍ
Ｗ、発振波長６７０ｎｍである、また集光光学系１２は
シリンドリカルレンズと単レンズの組み合わせによりビ
ームを整形集光した。励起されるレーザ結晶２１はレー
ザ結晶端面に形成された入射側共振器ミラー２２と出力
ミラー２４からなる固体レーザ共振器２０で基本波３２
を発生する。固体レーザ共振器２０内にはレーザ結晶２
１とＳＨＧ結晶２３と波長制御素子２５が配置されてい
る。このときの固体レーザ共振器２０は平凹式共振器で
あり、出力ミラー２４の曲率半径は１５０ｍｍ、共振器
長は１４５ｍｍとし、励起波長に対して反射率２％以下
の無反射コーティング、基本波波長に対して反射率９９
％以上の高反射コーティングを施した。レーザ結晶２１
には長さ５ｍｍのＣｒ添加量１．５％のＬｉＳＡＦ結晶
を用いた。結晶の端面には励起波長に対して反射率２％
以下の無反射コーティング、基本波波長に対して反射率
９９％以上の高反射コーティングを施し入射側共振器ミ
ラー２２とした。もう一方の面には基本波波長に対して
反射率０．２％以下の無反射コーティングを施した。Ｓ
ＨＧ結晶２３は３×３×５ｍｍのＬＢＯ結晶を固体レー
ザ結晶であるＬｉＳＡＦ結晶２１の直後に配置した。Ｌ
ＢＯ結晶の両端面には基本波波長に対して反射率０．２
％以下、ＳＨＧ光に対して反射率１％以下の無反射コー
ティングを施した。
【０００９】波長制御素子２５には厚さ０．５ｍｍの１
枚の水晶板からなる複屈折結晶を用い、光軸に対してブ
リュースタ角に配置して光軸の回りに回転させることで
基本波波長を制御し、ＳＨＧ結晶２３であるＬＢＯ結晶
の位相整合波長に合わせた。共振器内部のＳＨＧ結晶２
３で一部の基本波がＳＨＧ光に変換され、出力ミラー２
４から共振器外部にＳＨＧ出力３３として取り出され
る。ＳＨＧ出力３３はブリュースタ角に傾けたガラス板
２７では理想的には損失無しで透過するが現実では１％
程度の反射光３５が存在する。この反射光３５をモニタ
ー用光検出器１０１に入射させ電気信号に変換する。こ
の信号はフィードバック回路１０６に導かれ、ＳＨＧ光
の一部である分離光パワーが低下すれば半導体レーザの
駆動電流を増やし、分離光パワーが増加すれば半導体レ
ーザの駆動電流を減少させて、励起光３１のパワーを調
整して発生するＳＨＧ光３３のパワーを安定化すること
ができる。このときに光検出器１０１の前にＳＨＧ光透
過のフィルタ１０２を配置することで出力ミラー２４か
らの基本波漏れ光の影響を無くすことができより安定に
制御できる。さらに、共振器全体をペルチェ素子で温度
制御している場合、ペルチェ素子に加えられる温度制御
電流を変化させてもより安定化できる。
枚の水晶板からなる複屈折結晶を用い、光軸に対してブ
リュースタ角に配置して光軸の回りに回転させることで
基本波波長を制御し、ＳＨＧ結晶２３であるＬＢＯ結晶
の位相整合波長に合わせた。共振器内部のＳＨＧ結晶２
３で一部の基本波がＳＨＧ光に変換され、出力ミラー２
４から共振器外部にＳＨＧ出力３３として取り出され
る。ＳＨＧ出力３３はブリュースタ角に傾けたガラス板
２７では理想的には損失無しで透過するが現実では１％
程度の反射光３５が存在する。この反射光３５をモニタ
ー用光検出器１０１に入射させ電気信号に変換する。こ
の信号はフィードバック回路１０６に導かれ、ＳＨＧ光
の一部である分離光パワーが低下すれば半導体レーザの
駆動電流を増やし、分離光パワーが増加すれば半導体レ
ーザの駆動電流を減少させて、励起光３１のパワーを調
整して発生するＳＨＧ光３３のパワーを安定化すること
ができる。このときに光検出器１０１の前にＳＨＧ光透
過のフィルタ１０２を配置することで出力ミラー２４か
らの基本波漏れ光の影響を無くすことができより安定に
制御できる。さらに、共振器全体をペルチェ素子で温度
制御している場合、ペルチェ素子に加えられる温度制御
電流を変化させてもより安定化できる。
【００１０】また、固体レーザ共振器２０内の波長制御
素子２５からの反射光３６を光検出器で受光して、フィ
ードバック回路１０６による制御を行ってもよい安定性
が得られる。固体レーザ結晶としてＬｉＳＡＦとほぼ同
じ特性を有するＬｉＳＧＡＦを用いても良い。ＳＨＧ結
晶の位相整合波長を変えるには結晶の切り出し角を変化
させればよく、４００〜５００ｎｍまでの任意のＳＨＧ
光が得ることができる。また、ＳＨＧ結晶２３としてＢ
ＢＯ、ＣＬＢＯ、ＫＮのいずれか一つの結晶を用いても
良い。波長制御素子として水晶板の厚さは０．３〜１ｍ
ｍの間もしくは２〜３枚の厚さをそれぞれ変えた水晶板
を組み合わせたものを用いることで波長選択幅を狭くし
て、ＳＨＧ変換効率を上げることができる。
素子２５からの反射光３６を光検出器で受光して、フィ
ードバック回路１０６による制御を行ってもよい安定性
が得られる。固体レーザ結晶としてＬｉＳＡＦとほぼ同
じ特性を有するＬｉＳＧＡＦを用いても良い。ＳＨＧ結
晶の位相整合波長を変えるには結晶の切り出し角を変化
させればよく、４００〜５００ｎｍまでの任意のＳＨＧ
光が得ることができる。また、ＳＨＧ結晶２３としてＢ
ＢＯ、ＣＬＢＯ、ＫＮのいずれか一つの結晶を用いても
良い。波長制御素子として水晶板の厚さは０．３〜１ｍ
ｍの間もしくは２〜３枚の厚さをそれぞれ変えた水晶板
を組み合わせたものを用いることで波長選択幅を狭くし
て、ＳＨＧ変換効率を上げることができる。
【００１１】（実施例２）図２は本発明の他の実施例を
説明するための図である。半導体レーザおよび集光光学
系からなる励起光学系は実施例１と同様（図示せず）で
励起光３１を入射している。本実施例では各結晶の位置
を変えて、ＳＨＧ結晶２８内に共振器ビームのビームウ
エストを持つことでビーム断面積を小さくしてエネルギ
ー密度を高めＳＨＧ変換効率を高くすることができる構
成である。凹面ミラー２６、固体レーザ結晶２７、波長
制御素子２５、ＳＨＧ結晶２８の順に配置している。凹
面ミラー２６の平板側には励起光に対して無反射コーテ
ィング、凹面側には基本波に対して高反射と励起光に対
して８５％以上の透過率のコーティングを施している。
固体レーザ結晶のＬｉＳＧＡＦの両端面には基本波に対
して無反射コーティングと励起光側の端面には励起光に
対して透過率９０％以上のコーティングを施している。
ＳＨＧ結晶にはＬＢＯ結晶を用い、片端面には基本波に
対して無反射コーティング、もう一方には基本波に対し
て９９％以上の高反射とＳＨＧ光に対して８５％以上の
透過率のコーティングを施している。この高反射膜２９
と凹面ミラーの高反射膜の間で共振器を構成している。
本実施例２では前記実施例１よりもビーム径が実施例１
に比べて１／２なので、２倍以上の効率でＳＨＧ光３３
が得られる。ＳＨＧ出力３３は４５゜に傾けた反射率５
％の誘電体フィルタ２０１からの分離光３７をモニター
用光検出器１０１に入射して電気信号に変換する。この
信号はフィードバック回路１０６に導かれＬＤ励起光３
１のパワーを調整して発生するＳＨＧ光３３のパワーを
安定化する。さらに、温度制御素子（ペルチェ素子）の
電流を変化させることを加えることでより安定化でき
る。
説明するための図である。半導体レーザおよび集光光学
系からなる励起光学系は実施例１と同様（図示せず）で
励起光３１を入射している。本実施例では各結晶の位置
を変えて、ＳＨＧ結晶２８内に共振器ビームのビームウ
エストを持つことでビーム断面積を小さくしてエネルギ
ー密度を高めＳＨＧ変換効率を高くすることができる構
成である。凹面ミラー２６、固体レーザ結晶２７、波長
制御素子２５、ＳＨＧ結晶２８の順に配置している。凹
面ミラー２６の平板側には励起光に対して無反射コーテ
ィング、凹面側には基本波に対して高反射と励起光に対
して８５％以上の透過率のコーティングを施している。
固体レーザ結晶のＬｉＳＧＡＦの両端面には基本波に対
して無反射コーティングと励起光側の端面には励起光に
対して透過率９０％以上のコーティングを施している。
ＳＨＧ結晶にはＬＢＯ結晶を用い、片端面には基本波に
対して無反射コーティング、もう一方には基本波に対し
て９９％以上の高反射とＳＨＧ光に対して８５％以上の
透過率のコーティングを施している。この高反射膜２９
と凹面ミラーの高反射膜の間で共振器を構成している。
本実施例２では前記実施例１よりもビーム径が実施例１
に比べて１／２なので、２倍以上の効率でＳＨＧ光３３
が得られる。ＳＨＧ出力３３は４５゜に傾けた反射率５
％の誘電体フィルタ２０１からの分離光３７をモニター
用光検出器１０１に入射して電気信号に変換する。この
信号はフィードバック回路１０６に導かれＬＤ励起光３
１のパワーを調整して発生するＳＨＧ光３３のパワーを
安定化する。さらに、温度制御素子（ペルチェ素子）の
電流を変化させることを加えることでより安定化でき
る。
【００１２】誘電体フィルタの膜２０２はその膜構成を
変化させることで分離光３７の光強度を調整できる。図
４にフィルタの反射率を変えてＳＨＧ出力の安定性を測
定した結果を示す。図４より反射率が１％以上であれば
出力変動幅３％以内を実現できることがわかる。また、
反射率１０％以上と大きくすることで出力変動は１％以
下となり高安定であるが、それほど大きな向上はしな
い。このため誘電体フィルタの反射率は１〜１０％の範
囲であればよいことがわかる。また、誘電体フィルタ２
０１のもう一面にはＳＨＧ光に対して無反射コーティン
グ２０３を施している。共振器内の波長制御素子２５か
らの反射光３８を光検出器で受光し、この反射光におけ
るフィードバック制御を行ったが安定に制御できなかっ
た。この原因として、ＳＨＧ出力３３と方向が逆のＳＨ
Ｇ出力の分離光であるため、ＳＨＧ出力３３の特性を反
映していないためと考えられる。
変化させることで分離光３７の光強度を調整できる。図
４にフィルタの反射率を変えてＳＨＧ出力の安定性を測
定した結果を示す。図４より反射率が１％以上であれば
出力変動幅３％以内を実現できることがわかる。また、
反射率１０％以上と大きくすることで出力変動は１％以
下となり高安定であるが、それほど大きな向上はしな
い。このため誘電体フィルタの反射率は１〜１０％の範
囲であればよいことがわかる。また、誘電体フィルタ２
０１のもう一面にはＳＨＧ光に対して無反射コーティン
グ２０３を施している。共振器内の波長制御素子２５か
らの反射光３８を光検出器で受光し、この反射光におけ
るフィードバック制御を行ったが安定に制御できなかっ
た。この原因として、ＳＨＧ出力３３と方向が逆のＳＨ
Ｇ出力の分離光であるため、ＳＨＧ出力３３の特性を反
映していないためと考えられる。
【００１３】（実施例３）図５は本発明の他の実施例を
説明するための図である。ＳＨＧ光３３を発生させるた
めの固体レーザ光学系は実施例２の構成を用いた。本実
施例では誘電体多層膜フィルタの傾きを１０゜とした場
合で分離光３７はＳＨＧ光３３の方向と逆方向に進むた
めに光検出器１０１の位置はＳＨＧ結晶２８のすぐ近く
またはレーザミラー２６や半導体レーザの近くに設置す
ることができる。そのためレーザ光源内でのスペースを
有効に使うことができる。実用上フィルタの傾きは５〜
４５゜の範囲とすることで大きさを小型化できる利点を
持っていることは明らかである。
説明するための図である。ＳＨＧ光３３を発生させるた
めの固体レーザ光学系は実施例２の構成を用いた。本実
施例では誘電体多層膜フィルタの傾きを１０゜とした場
合で分離光３７はＳＨＧ光３３の方向と逆方向に進むた
めに光検出器１０１の位置はＳＨＧ結晶２８のすぐ近く
またはレーザミラー２６や半導体レーザの近くに設置す
ることができる。そのためレーザ光源内でのスペースを
有効に使うことができる。実用上フィルタの傾きは５〜
４５゜の範囲とすることで大きさを小型化できる利点を
持っていることは明らかである。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第二高調
波発生装置によれば、青色領域のＳＨＧ光を高効率且つ
高安定で発生できる信頼性が向上したうえに小型化され
たレーザ光源を実現した。
波発生装置によれば、青色領域のＳＨＧ光を高効率且つ
高安定で発生できる信頼性が向上したうえに小型化され
たレーザ光源を実現した。
【図１】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図３】従来の実施例を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施例を説明するための安定性とフ
ィルタ反射率の関係図である。
ィルタ反射率の関係図である。
【図５】本発明の一実施例を説明するための図である。
１１ 半導体レーザ、 １２ 集光光学系、 ２０ 固
体レーザ共振器、２１、２７ 固体レーザ結晶、 ２２
ミラーコーティング、２３、２８ ＳＨＧ結晶、 ２
４ 出力ミラー、 ２５ 波長制御素子、２６ 凹面ミ
ラー、２７ ガラス板、２９ 高反射ミラー、 ３１
励起光、３２ 基本波光、 ３３ ＳＨＧ光、 ３４、
３７ 分離光、３５、３６、３８ 反射光、 １０１、
３０７ 光検出器、１０２ フィルタ、 １０６、３０
６ フィードバック回路、２０１ 誘電体フィルタ、
２０２ 誘電体多層反射膜、２０３ 無反射コーティン
グ、 ３０１ 固体レーザ結晶、３０２ 高反射コーテ
ィング、 ３０３ ＳＨＧ結晶、３０４ 出力ミラー、
３０５ ビームスプリッタ。
体レーザ共振器、２１、２７ 固体レーザ結晶、 ２２
ミラーコーティング、２３、２８ ＳＨＧ結晶、 ２
４ 出力ミラー、 ２５ 波長制御素子、２６ 凹面ミ
ラー、２７ ガラス板、２９ 高反射ミラー、 ３１
励起光、３２ 基本波光、 ３３ ＳＨＧ光、 ３４、
３７ 分離光、３５、３６、３８ 反射光、 １０１、
３０７ 光検出器、１０２ フィルタ、 １０６、３０
６ フィードバック回路、２０１ 誘電体フィルタ、
２０２ 誘電体多層反射膜、２０３ 無反射コーティン
グ、 ３０１ 固体レーザ結晶、３０２ 高反射コーテ
ィング、 ３０３ ＳＨＧ結晶、３０４ 出力ミラー、
３０５ ビームスプリッタ。
Claims (5)
- 【請求項１】 励起光源としての半導体レーザにより励
起される固体レーザ結晶からの第一の放射光を発振させ
るレーザ共振器内に、前記第一の放射光の発振波長を制
御するための波長制御素子と、前記レーザ共振器により
発振された第一の発振光を基本波として第二の発振光に
波長変換する非線形光学結晶を有し、前記共振器から外
部に出力される前記第二の発振波を一部分離する手段
と、一部分離された前記第二の発振波の光強度を測定す
る受光素子からの電気信号の変化に対応して、前記半導
体レーザの駆動電流を制御する手段とレーザ共振器全体
の温度を制御する手段の少なくとも一つを設けたことを
特徴とする出力安定化第二高調波光源。 - 【請求項２】 前記固体レーザ結晶にクロム添加のフッ
化物単結晶で、ＬｉＳＡＦ（Cr:LiSrAlF6：クロム添加
のフッ化リチウムストロンチュウムアルミニウム）もし
くはＬｉＳＧＡＦ（Cr:LiSrGaF6：クロム添加のフッ化
リチウムストロンチュウムガリウム）を用いることを特
徴とする請求項１に記載の出力安定化第二高調波光源。 - 【請求項３】 前記第二の発振波を一部分離する手段が
ブリュースタ角に傾けたガラス板であることを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の出力安定化第二高調波
光源。 - 【請求項４】 前記第二の発振波を一部分離する手段が
誘電体多層膜による分離フィルタで構成され、分離光の
割合が１〜１０％の範囲であることを特徴とする請求項
１又は請求項２に記載の出力安定化第二高調波光源。 - 【請求項５】 前記分離フィルタの傾斜角度が光軸に対
して５〜４５゜の範囲であることを特徴とする請求項４
に記載の出力安定化第二高調波光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3477396A JPH09232665A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 出力安定化第二高調波光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3477396A JPH09232665A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 出力安定化第二高調波光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232665A true JPH09232665A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12423629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3477396A Pending JPH09232665A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 出力安定化第二高調波光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09232665A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009182158A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Shimadzu Corp | 波長変換レーザ装置 |
| US7616671B2 (en) | 2007-01-23 | 2009-11-10 | Seiko Epson Corporation | Light source device, control method therefor, lighting device, monitor device, and image display device |
| US7769061B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-08-03 | Seiko Epson Corporation | Laser light source device, illumination apparatus, monitor, and projector |
| US8305681B2 (en) | 2009-08-19 | 2012-11-06 | Lasertec Corporation | Light source apparatus |
| WO2013159456A1 (zh) * | 2012-04-25 | 2013-10-31 | 青岛镭创光电技术有限公司 | 一种带光反馈的激光模组结构 |
-
1996
- 1996-02-22 JP JP3477396A patent/JPH09232665A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7769061B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-08-03 | Seiko Epson Corporation | Laser light source device, illumination apparatus, monitor, and projector |
| US7616671B2 (en) | 2007-01-23 | 2009-11-10 | Seiko Epson Corporation | Light source device, control method therefor, lighting device, monitor device, and image display device |
| JP2009182158A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Shimadzu Corp | 波長変換レーザ装置 |
| US8305681B2 (en) | 2009-08-19 | 2012-11-06 | Lasertec Corporation | Light source apparatus |
| WO2013159456A1 (zh) * | 2012-04-25 | 2013-10-31 | 青岛镭创光电技术有限公司 | 一种带光反馈的激光模组结构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040308 |