JPH09266337A - レーザーダイオード励起固体レーザー - Google Patents
レーザーダイオード励起固体レーザーInfo
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- JPH09266337A JPH09266337A JP8074798A JP7479896A JPH09266337A JP H09266337 A JPH09266337 A JP H09266337A JP 8074798 A JP8074798 A JP 8074798A JP 7479896 A JP7479896 A JP 7479896A JP H09266337 A JPH09266337 A JP H09266337A
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- laser diode
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- resonator
- container
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザーダイオード励起固体レーザーにおい
て、簡単かつ安価な構成により、共振器長の変化による
出力や発振波長の変動を確実に防止する。 【解決手段】 固体レーザー結晶13と、この固体レーザ
ー結晶13を励起する励起光を発するレーザーダイオード
11と、共振器（例えば固体レーザー結晶13および共振器
ミラー14から構成される）とを備えてなるレーザーダイ
オード励起固体レーザーにおいて、固体レーザー結晶1
3、レーザーダイオード11および共振器を、例えばパッ
ケージカバー30とパッケージ台31とからなり、内外を気
密状態に保つ容器の内部に収納し、この容器内に、屈折
率が空気と比べてより１に近いヘリウムガス等の気体を
充填しておく。
て、簡単かつ安価な構成により、共振器長の変化による
出力や発振波長の変動を確実に防止する。 【解決手段】 固体レーザー結晶13と、この固体レーザ
ー結晶13を励起する励起光を発するレーザーダイオード
11と、共振器（例えば固体レーザー結晶13および共振器
ミラー14から構成される）とを備えてなるレーザーダイ
オード励起固体レーザーにおいて、固体レーザー結晶1
3、レーザーダイオード11および共振器を、例えばパッ
ケージカバー30とパッケージ台31とからなり、内外を気
密状態に保つ容器の内部に収納し、この容器内に、屈折
率が空気と比べてより１に近いヘリウムガス等の気体を
充填しておく。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体レーザー結晶
をレーザーダイオード（半導体レーザー）によって励起
するレーザーダイオード励起固体レーザーに関し、特に
詳細には、共振器長の変化による出力変動や発振波長の
変動を防止するようにしたレーザーダイオード励起固体
レーザーに関するものである。
をレーザーダイオード（半導体レーザー）によって励起
するレーザーダイオード励起固体レーザーに関し、特に
詳細には、共振器長の変化による出力変動や発振波長の
変動を防止するようにしたレーザーダイオード励起固体
レーザーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば特開昭６２−１８９７８３号公報
に示されるように、ネオジウム等の希土類が添加された
固体レーザー結晶を、レーザーダイオードから発せられ
た光によって励起するレーザーダイオード励起固体レー
ザーが公知となっている。このレーザーダイオード励起
固体レーザーにおいては、励起源としてのレーザーダイ
オードの発振波長を安定化させるために、さらに固体レ
ーザービームを波長変換する場合には所定の位相整合を
実現するために、光学系部分を所定の一定温度となるよ
うに温度調節することが多い。
に示されるように、ネオジウム等の希土類が添加された
固体レーザー結晶を、レーザーダイオードから発せられ
た光によって励起するレーザーダイオード励起固体レー
ザーが公知となっている。このレーザーダイオード励起
固体レーザーにおいては、励起源としてのレーザーダイ
オードの発振波長を安定化させるために、さらに固体レ
ーザービームを波長変換する場合には所定の位相整合を
実現するために、光学系部分を所定の一定温度となるよ
うに温度調節することが多い。
【０００３】一方、上述のようなレーザーダイオード励
起固体レーザーにおいては、ファブリ・ペロー型共振器
やリング共振器等の共振器が採用されるが、環境温度が
変化すると共振器長が変化し、そのために発振波長が変
動してしまうという問題が認められる。
起固体レーザーにおいては、ファブリ・ペロー型共振器
やリング共振器等の共振器が採用されるが、環境温度が
変化すると共振器長が変化し、そのために発振波長が変
動してしまうという問題が認められる。
【０００４】特開平６−１４０７０６号公報には、共振
器を容器内に収納し、圧力調節手段によってこの容器内
の圧力を調節することにより、発振波長を安定化する固
体レーザー装置が開示されている。
器を容器内に収納し、圧力調節手段によってこの容器内
の圧力を調節することにより、発振波長を安定化する固
体レーザー装置が開示されている。
【０００５】また、上記公報において従来技術として示
されているように、１対の共振器ミラーを電歪素子に支
持し、この電歪素子により共振器長が変わるように共振
器ミラーを位置調節して、発振波長を安定化する固体レ
ーザー装置も知られている。
されているように、１対の共振器ミラーを電歪素子に支
持し、この電歪素子により共振器長が変わるように共振
器ミラーを位置調節して、発振波長を安定化する固体レ
ーザー装置も知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
容器内の圧力を調節したり、共振器ミラーの位置を調節
する手段を設けると、レーザー装置の構成が複雑化して
信頼性が低下し、また大幅なコストアップを招くことに
もなる。
容器内の圧力を調節したり、共振器ミラーの位置を調節
する手段を設けると、レーザー装置の構成が複雑化して
信頼性が低下し、また大幅なコストアップを招くことに
もなる。
【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、簡単かつ安価な構成により、共振器長の変化に
よる出力や発振波長の変動を確実に防止できるレーザー
ダイオード励起固体レーザーを提供することを目的とす
る。
であり、簡単かつ安価な構成により、共振器長の変化に
よる出力や発振波長の変動を確実に防止できるレーザー
ダイオード励起固体レーザーを提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による第１のレー
ザーダイオード励起固体レーザーは、前述したように固
体レーザー結晶と、この固体レーザー結晶を励起する励
起光を発するレーザーダイオードと、共振器とを備えて
なるレーザーダイオード励起固体レーザーにおいて、固
体レーザー結晶、レーザーダイオードおよび共振器が、
内外を気密状態に保つ容器の内部に収納され、この容器
内に、屈折率が空気と比べてより１に近い気体が充填さ
れていることを特徴とするものである。
ザーダイオード励起固体レーザーは、前述したように固
体レーザー結晶と、この固体レーザー結晶を励起する励
起光を発するレーザーダイオードと、共振器とを備えて
なるレーザーダイオード励起固体レーザーにおいて、固
体レーザー結晶、レーザーダイオードおよび共振器が、
内外を気密状態に保つ容器の内部に収納され、この容器
内に、屈折率が空気と比べてより１に近い気体が充填さ
れていることを特徴とするものである。
【０００９】なおこのような気体としては、空気の屈折
率１．０００２９２（ナトリウムＤ線に対する０℃、１
気圧換算の屈折率。以下すべて同じ）に対して屈折率
１．００００３５であるヘリウムガス、屈折率１．００
００６７であるネオンガス、屈折率１．０００１３８で
ある水素ガス等が挙げられる。それらの中でもヘリウム
ガスおよびネオンガスは、屈折率が極めて小さい上に、
取扱いも容易であるので、特に好適である。以上のよう
な気体はそれぞれ単独で、あるいは互いに混合して用い
ることができる。
率１．０００２９２（ナトリウムＤ線に対する０℃、１
気圧換算の屈折率。以下すべて同じ）に対して屈折率
１．００００３５であるヘリウムガス、屈折率１．００
００６７であるネオンガス、屈折率１．０００１３８で
ある水素ガス等が挙げられる。それらの中でもヘリウム
ガスおよびネオンガスは、屈折率が極めて小さい上に、
取扱いも容易であるので、特に好適である。以上のよう
な気体はそれぞれ単独で、あるいは互いに混合して用い
ることができる。
【００１０】また本発明による第２のレーザーダイオー
ド励起固体レーザーは、前述したように固体レーザー結
晶と、この固体レーザー結晶を励起する励起光を発する
レーザーダイオードと、共振器とを備えてなるレーザー
ダイオード励起固体レーザーにおいて、固体レーザー結
晶、レーザーダイオードおよび共振器が、内外を気密状
態に保つ容器の内部に収納され、この容器内が１気圧未
満に減圧されていることを特徴とするものである。
ド励起固体レーザーは、前述したように固体レーザー結
晶と、この固体レーザー結晶を励起する励起光を発する
レーザーダイオードと、共振器とを備えてなるレーザー
ダイオード励起固体レーザーにおいて、固体レーザー結
晶、レーザーダイオードおよび共振器が、内外を気密状
態に保つ容器の内部に収納され、この容器内が１気圧未
満に減圧されていることを特徴とするものである。
【００１１】なおこの第２のレーザーダイオード励起固
体レーザーにおいて、上記容器内は０．５気圧以下に減
圧されるのが望ましい。
体レーザーにおいて、上記容器内は０．５気圧以下に減
圧されるのが望ましい。
【００１２】
【発明の効果】まず、環境温度Ｔ1 に応じて光路長が変
化する理由を詳しく説明する。そのために、図３に示す
ようなモデルを考える。図中の１は内部を外部に対して
気密状態に保つ容器、２はその内部に収納された光学系
部分である。
化する理由を詳しく説明する。そのために、図３に示す
ようなモデルを考える。図中の１は内部を外部に対して
気密状態に保つ容器、２はその内部に収納された光学系
部分である。
【００１３】この容器１の内部は、本来環境温度Ｔ1 と
同じ温度になるが、光学系部分２が温度調節手段により
所定の温度Ｔ2 に保たれると、その周囲の気体（破線の
内側部分）もこの影響を受けて部分的に温度Ｔ2 にな
る。つまり容器１の内部においては、温度Ｔ1 の部分
と、温度Ｔ2 の部分とが生じることになる。なお実際に
は、Ｔ1 とＴ2 との間で温度勾配の付く領域が生じる
が、説明の簡略化のためにこのようなモデルを考える。
同じ温度になるが、光学系部分２が温度調節手段により
所定の温度Ｔ2 に保たれると、その周囲の気体（破線の
内側部分）もこの影響を受けて部分的に温度Ｔ2 にな
る。つまり容器１の内部においては、温度Ｔ1 の部分
と、温度Ｔ2 の部分とが生じることになる。なお実際に
は、Ｔ1 とＴ2 との間で温度勾配の付く領域が生じる
が、説明の簡略化のためにこのようなモデルを考える。
【００１４】温度Ｔ1 となる気体部分の体積をＶ1 、そ
の部分の気体のモル数をｍ1 とし、温度Ｔ2 となる気体
部分の体積をＶ2 、その部分の気体のモル数をｍ2 とす
る。これら両気体部分の圧力は等しいから、これをＰと
する。
の部分の気体のモル数をｍ1 とし、温度Ｔ2 となる気体
部分の体積をＶ2 、その部分の気体のモル数をｍ2 とす
る。これら両気体部分の圧力は等しいから、これをＰと
する。
【００１５】容器１内の気体の量（モル数ｍ）は一定で
あるから、 ｍ＝ｍ1 ＋ｍ2 ＝const となる。また気体の状態方程式より、気体定数をＲとし
て、 ＰＶ1 ＝ｍ1 ＲＴ1 ∴ＰＶ1 ／Ｔ1 ＝ｍ1 Ｒ ＰＶ2 ＝ｍ2 ＲＴ2 ∴ＰＶ2 ／Ｔ2 ＝ｍ2 Ｒ である。
あるから、 ｍ＝ｍ1 ＋ｍ2 ＝const となる。また気体の状態方程式より、気体定数をＲとし
て、 ＰＶ1 ＝ｍ1 ＲＴ1 ∴ＰＶ1 ／Ｔ1 ＝ｍ1 Ｒ ＰＶ2 ＝ｍ2 ＲＴ2 ∴ＰＶ2 ／Ｔ2 ＝ｍ2 Ｒ である。
【００１６】したがって、ｍＲ＝ｍ1 Ｒ＋ｍ2 Ｒ＝Ｐ
｛（Ｖ1 ／Ｔ1 ）＋（Ｖ2 ／Ｔ2 ）｝＝const これより気体圧力Ｐは、 Ｐ＝ｍＲ／｛（Ｖ1 ／Ｔ1 ）＋（Ｖ2 ／Ｔ2 ）｝ となり、温度Ｔ2 が一定であるとき、環境温度Ｔ1 が変
化すれば気体圧力Ｐが変化することが分かる。
｛（Ｖ1 ／Ｔ1 ）＋（Ｖ2 ／Ｔ2 ）｝＝const これより気体圧力Ｐは、 Ｐ＝ｍＲ／｛（Ｖ1 ／Ｔ1 ）＋（Ｖ2 ／Ｔ2 ）｝ となり、温度Ｔ2 が一定であるとき、環境温度Ｔ1 が変
化すれば気体圧力Ｐが変化することが分かる。
【００１７】一方、気体の屈折率ｎはその圧力Ｐに応じ
て変化し、圧力Ｐの変化量ΔＰと屈折率ｎの変化量Δｎ
との間には、 Δｎ／（ｎ−１）＝ΔＰ／Ｐ ∴Δｎ＝（ｎ−１）ΔＰ／Ｐ ……（１） なる関係が存在する。そして、光学系における気体部分
の光路長Ｌは、気体の屈折率をｎ、光路中の気体部分の
長さをｌとすると、Ｌ＝ｎｌとなる。
て変化し、圧力Ｐの変化量ΔＰと屈折率ｎの変化量Δｎ
との間には、 Δｎ／（ｎ−１）＝ΔＰ／Ｐ ∴Δｎ＝（ｎ−１）ΔＰ／Ｐ ……（１） なる関係が存在する。そして、光学系における気体部分
の光路長Ｌは、気体の屈折率をｎ、光路中の気体部分の
長さをｌとすると、Ｌ＝ｎｌとなる。
【００１８】以上の通り、環境温度Ｔ1 が変化すれば気
体圧力Ｐが変化し、それにより気体の屈折率ｎが変化し
て、光路長Ｌが変化することになる。
体圧力Ｐが変化し、それにより気体の屈折率ｎが変化し
て、光路長Ｌが変化することになる。
【００１９】ここで上記（１）式より、気体の屈折率ｎ
が１に近いほど屈折率変化量Δｎが小さくなる、つまり
は光路長Ｌの変化量が小さくなることが分かる。本発明
による第１のレーザーダイオード励起固体レーザーにお
いては、前述したように、屈折率が空気と比べてより１
に近い気体が容器内に充填されているから、通常のよう
に光学系部分が空気内にある場合と比べれば、光路長Ｌ
の変化量が小さく抑えられるようになる。このように光
路長変化が少なく抑えられれば、共振器長変化が抑えら
れ、出力や発振波長の変動が防止される。
が１に近いほど屈折率変化量Δｎが小さくなる、つまり
は光路長Ｌの変化量が小さくなることが分かる。本発明
による第１のレーザーダイオード励起固体レーザーにお
いては、前述したように、屈折率が空気と比べてより１
に近い気体が容器内に充填されているから、通常のよう
に光学系部分が空気内にある場合と比べれば、光路長Ｌ
の変化量が小さく抑えられるようになる。このように光
路長変化が少なく抑えられれば、共振器長変化が抑えら
れ、出力や発振波長の変動が防止される。
【００２０】例えば、光学系部分が空気内にある場合、
（１）式中の（ｎ−１）の値は０．０００２９２となる
のに対し、該容器内にヘリウムガスが充填されている場
合、（ｎ−１）の値は０．００００３５となり、光路長
Ｌの変化量は通常と比べて約１／８に抑えられる。
（１）式中の（ｎ−１）の値は０．０００２９２となる
のに対し、該容器内にヘリウムガスが充填されている場
合、（ｎ−１）の値は０．００００３５となり、光路長
Ｌの変化量は通常と比べて約１／８に抑えられる。
【００２１】また、上記の容器内にヘリウムガスが充填
されている場合、（ｎ−１）の値は０．００００６７と
なり、光路長Ｌの変化量は、光学系部分が空気内にある
場合と比べて１／４以下に抑えられる。
されている場合、（ｎ−１）の値は０．００００６７と
なり、光路長Ｌの変化量は、光学系部分が空気内にある
場合と比べて１／４以下に抑えられる。
【００２２】また従来より、光学系部分のコートや取付
け用接着剤の劣化を防止するために、光学系部分を窒素
ガスを充填させた密閉容器内に収納することも考えられ
ているが、窒素ガスの屈折率は空気とほぼ等しい１．０
００２９７であるから、本発明によれば、この窒素ガス
を容器内に充填させる場合と比べても光路長変化、つま
りは共振器長変化を少なく抑えることができる。
け用接着剤の劣化を防止するために、光学系部分を窒素
ガスを充填させた密閉容器内に収納することも考えられ
ているが、窒素ガスの屈折率は空気とほぼ等しい１．０
００２９７であるから、本発明によれば、この窒素ガス
を容器内に充填させる場合と比べても光路長変化、つま
りは共振器長変化を少なく抑えることができる。
【００２３】一方気体の屈折率ｎは、その圧力Ｐが低い
ほどより小さくなる。より詳しくは、気体の屈折率ｎ
は、それから１を引いた値すなわち（ｎ−１）の値が圧
力にほぼ比例するように変化する。本発明による第２の
レーザーダイオード励起固体レーザーにおいては、前述
したように容器内が１気圧未満に減圧されているから、
通常のように光学系部分が大気圧下に置かれている場合
と比べれば、光路長Ｌの変化量が小さく抑えられるよう
になる。
ほどより小さくなる。より詳しくは、気体の屈折率ｎ
は、それから１を引いた値すなわち（ｎ−１）の値が圧
力にほぼ比例するように変化する。本発明による第２の
レーザーダイオード励起固体レーザーにおいては、前述
したように容器内が１気圧未満に減圧されているから、
通常のように光学系部分が大気圧下に置かれている場合
と比べれば、光路長Ｌの変化量が小さく抑えられるよう
になる。
【００２４】具体的に、前記容器内に０℃、１気圧の空
気が満ちている場合、（１）式中の（ｎ−１）の値は
０．０００２９２であるが、該容器内が０．５気圧に減
圧されていると（ｎ−１）の値は上記のほぼ１／２とな
り、光路長Ｌの変化量が通常と比べて約１／２に抑えら
れる。光路長変化量つまりは共振器長変化量が通常の１
／２以下に抑えられれば、出力や発振波長の変動を防止
する効果は極めて顕著なものとなる。
気が満ちている場合、（１）式中の（ｎ−１）の値は
０．０００２９２であるが、該容器内が０．５気圧に減
圧されていると（ｎ−１）の値は上記のほぼ１／２とな
り、光路長Ｌの変化量が通常と比べて約１／２に抑えら
れる。光路長変化量つまりは共振器長変化量が通常の１
／２以下に抑えられれば、出力や発振波長の変動を防止
する効果は極めて顕著なものとなる。
【００２５】以上説明した通り、本発明によるレーザー
ダイオード励起固体レーザーは、固体レーザー結晶、レ
ーザーダイオードおよび共振器を容器内に収納して、こ
の容器内に屈折率が空気と比べてより１に近い気体を充
填させ、あるいはこの容器内を１気圧未満に減圧しただ
けの簡単な構成のものであるから、信頼性が高く、また
比較的低コストで作製可能となる。
ダイオード励起固体レーザーは、固体レーザー結晶、レ
ーザーダイオードおよび共振器を容器内に収納して、こ
の容器内に屈折率が空気と比べてより１に近い気体を充
填させ、あるいはこの容器内を１気圧未満に減圧しただ
けの簡単な構成のものであるから、信頼性が高く、また
比較的低コストで作製可能となる。
【００２６】さらに、本発明によるレーザーダイオード
励起固体レーザーは、容器に対して気体を給排する必要
はないものであるから、この容器内を完全に密閉状態と
することができ、よって長期安定性にも優れたものとな
る。またこのように、容器内と外部との間で気体が流通
することがないから、気体の汚れにより光学部品が汚損
したり、気体の流通によって光学部品が位置ずれを起こ
すことがなく、装置性能を良好に保つことができる。
励起固体レーザーは、容器に対して気体を給排する必要
はないものであるから、この容器内を完全に密閉状態と
することができ、よって長期安定性にも優れたものとな
る。またこのように、容器内と外部との間で気体が流通
することがないから、気体の汚れにより光学部品が汚損
したり、気体の流通によって光学部品が位置ずれを起こ
すことがなく、装置性能を良好に保つことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１および図２はそれぞ
れ、本発明の１つの実施形態であるレーザーダイオード
励起固体レーザーの平面形状、側面形状を示すものであ
る。
施の形態を詳細に説明する。図１および図２はそれぞ
れ、本発明の１つの実施形態であるレーザーダイオード
励起固体レーザーの平面形状、側面形状を示すものであ
る。
【００２８】このレーザーダイオード励起固体レーザー
は、励起光としてのレーザービーム10を発するレーザー
ダイオード11と、発散光である上記レーザービーム10を
集光する例えば屈折率分布型ロッドレンズ等からなる集
光レンズ12と、ネオジウム（Ｎｄ）がドーピングされた
固体レーザー媒質であるＹＡＧ結晶（以下、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ結晶と称する）13と、このＮｄ：ＹＡＧ結晶13の前方
側（図中右方側）に配された共振器ミラー14と、この共
振器ミラー14とＮｄ：ＹＡＧ結晶13との間に配された周
期ドメイン反転構造を有するＬｉＮｂＯ3 結晶（以下、
ＬＮ結晶と称する）15と、このＬＮ結晶15と共振器ミラ
ー14との間に配されたカルサイトエタロン16とを有して
いる。
は、励起光としてのレーザービーム10を発するレーザー
ダイオード11と、発散光である上記レーザービーム10を
集光する例えば屈折率分布型ロッドレンズ等からなる集
光レンズ12と、ネオジウム（Ｎｄ）がドーピングされた
固体レーザー媒質であるＹＡＧ結晶（以下、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ結晶と称する）13と、このＮｄ：ＹＡＧ結晶13の前方
側（図中右方側）に配された共振器ミラー14と、この共
振器ミラー14とＮｄ：ＹＡＧ結晶13との間に配された周
期ドメイン反転構造を有するＬｉＮｂＯ3 結晶（以下、
ＬＮ結晶と称する）15と、このＬＮ結晶15と共振器ミラ
ー14との間に配されたカルサイトエタロン16とを有して
いる。
【００２９】なお上記レーザーダイオード11と集光レン
ズ12は、ＬＤパッケージ17内に封入されている。また、
以上述べた各要素は共通の基準板18に固定され、この基
準板18を介してペルチェ素子19により、所定の一定温度
に温度調節される。
ズ12は、ＬＤパッケージ17内に封入されている。また、
以上述べた各要素は共通の基準板18に固定され、この基
準板18を介してペルチェ素子19により、所定の一定温度
に温度調節される。
【００３０】そして上記の各要素は基準板18およびペル
チェ素子19とともに、パッケージカバー30とパッケージ
台31とで構成された容器内に収められている。なおこの
容器は、パッケージ台31にペルチェ素子19を固定した
後、該パッケージ台31にパッケージカバー30を溶接する
ことによって構成される。この溶接は連続溶接とされ、
容器内は外部に対して気密状態に保たれる。なおこの溶
接は、時間の上では間欠的に行なって、熱歪が生じない
ようにするのが望ましい。
チェ素子19とともに、パッケージカバー30とパッケージ
台31とで構成された容器内に収められている。なおこの
容器は、パッケージ台31にペルチェ素子19を固定した
後、該パッケージ台31にパッケージカバー30を溶接する
ことによって構成される。この溶接は連続溶接とされ、
容器内は外部に対して気密状態に保たれる。なおこの溶
接は、時間の上では間欠的に行なって、熱歪が生じない
ようにするのが望ましい。
【００３１】上記パッケージカバー30には窓孔30ａが形
成され、この窓孔30ａには透明な窓板32が被着されてい
る。この窓板32はパッケージカバー30に対して、容器内
の気密状態を保つようにろう付けされている。またパッ
ケージカバー30には、レーザーダイオード11、ペルチェ
素子19および上記温度調節のために共振器内温度を検出
するサーミスタ（図示せず）を外部の回路に接続する複
数のコネクタピン33が取り付けられている。
成され、この窓孔30ａには透明な窓板32が被着されてい
る。この窓板32はパッケージカバー30に対して、容器内
の気密状態を保つようにろう付けされている。またパッ
ケージカバー30には、レーザーダイオード11、ペルチェ
素子19および上記温度調節のために共振器内温度を検出
するサーミスタ（図示せず）を外部の回路に接続する複
数のコネクタピン33が取り付けられている。
【００３２】また、上記パッケージ台31とパッケージカ
バー30との溶接は、ヘリウムガス雰囲気中で行なわれ
る。それにより、これらパッケージ台31とパッケージカ
バー30とから構成される密閉容器内には、ヘリウムガス
が封入されることになる。
バー30との溶接は、ヘリウムガス雰囲気中で行なわれ
る。それにより、これらパッケージ台31とパッケージカ
バー30とから構成される密閉容器内には、ヘリウムガス
が封入されることになる。
【００３３】レーザーダイオード11としては、波長８９
０ｎｍのレーザービーム10を発するものが用いられてい
る。Ｎｄ：ＹＡＧ結晶13は入射したレーザービーム10に
よってネオジウムイオンが励起されることにより、光を
放出する。この光はＮｄ：ＹＡＧ結晶13の端面13ａと共
振器ミラー14のミラー面14ａとの間で共振し、波長９４
６ｎｍの固体レーザービーム20が得られる。この際、エ
タロン16の作用によりレーザー発振モードが単一縦モー
ド化され、モード競合ノイズの無い安定な出力が得られ
る。以上の説明から明らかな通り本例では、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ結晶13と共振器ミラー14とによってファブリ・ペロー
型共振器が構成されている。
０ｎｍのレーザービーム10を発するものが用いられてい
る。Ｎｄ：ＹＡＧ結晶13は入射したレーザービーム10に
よってネオジウムイオンが励起されることにより、光を
放出する。この光はＮｄ：ＹＡＧ結晶13の端面13ａと共
振器ミラー14のミラー面14ａとの間で共振し、波長９４
６ｎｍの固体レーザービーム20が得られる。この際、エ
タロン16の作用によりレーザー発振モードが単一縦モー
ド化され、モード競合ノイズの無い安定な出力が得られ
る。以上の説明から明らかな通り本例では、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ結晶13と共振器ミラー14とによってファブリ・ペロー
型共振器が構成されている。
【００３４】上記固体レーザービーム20はＬＮ結晶15に
より、波長が１／２すなわち４７３ｎｍの第２高調波21
に波長変換される。この第２高調波21は共振器ミラー14
から前方に出射し、窓孔30ａおよび窓板32を通過して容
器外に出射する。
より、波長が１／２すなわち４７３ｎｍの第２高調波21
に波長変換される。この第２高調波21は共振器ミラー14
から前方に出射し、窓孔30ａおよび窓板32を通過して容
器外に出射する。
【００３５】なおＮｄ：ＹＡＧ結晶端面13ａには、波長
８９０ｎｍのレーザービーム10は良好に透過させる一
方、波長９４６ｎｍの固体レーザービーム20および波長
４７３ｎｍの第２高調波21は良好に反射させる特性のコ
ートが施されている。また共振器ミラー面14ａには、波
長９４６ｎｍの固体レーザービーム20は良好に反射させ
る一方、波長４７３ｎｍの第２高調波21は良好に透過さ
せる特性のコートが施されている。
８９０ｎｍのレーザービーム10は良好に透過させる一
方、波長９４６ｎｍの固体レーザービーム20および波長
４７３ｎｍの第２高調波21は良好に反射させる特性のコ
ートが施されている。また共振器ミラー面14ａには、波
長９４６ｎｍの固体レーザービーム20は良好に反射させ
る一方、波長４７３ｎｍの第２高調波21は良好に透過さ
せる特性のコートが施されている。
【００３６】ここで本装置においては、レーザーダイオ
ード11、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶13および共振器のレーザー要
素が、外部に対して気密封止された容器内に収納され、
そしてこの容器内には、空気の屈折率１．０００２９２
よりも１に近い屈折率１．００００３５を有するヘリウ
ムガスが充填されているので、環境温度の変化による共
振器長の変化を少なく抑えて、出力や発振波長の変動を
確実に防止できるようになる。より具体的に、この場合
の共振器長変化量は、上記レーザー要素が空気中に配さ
れている場合と比べて約１／８となる。その理由は、先
に詳しく説明した通りである。
ード11、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶13および共振器のレーザー要
素が、外部に対して気密封止された容器内に収納され、
そしてこの容器内には、空気の屈折率１．０００２９２
よりも１に近い屈折率１．００００３５を有するヘリウ
ムガスが充填されているので、環境温度の変化による共
振器長の変化を少なく抑えて、出力や発振波長の変動を
確実に防止できるようになる。より具体的に、この場合
の共振器長変化量は、上記レーザー要素が空気中に配さ
れている場合と比べて約１／８となる。その理由は、先
に詳しく説明した通りである。
【００３７】また、上記ヘリウムガスが充填される容器
内を１気圧未満に減圧しておけば、共振器長変化を抑え
る効果がさらに顕著なものとなる。その理由も、先に詳
しく説明した通りである。そして、上記容器内に空気が
満たされる場合でも、その中を１気圧未満に減圧してお
けば、共振器長変化を抑える効果が得られる。
内を１気圧未満に減圧しておけば、共振器長変化を抑え
る効果がさらに顕著なものとなる。その理由も、先に詳
しく説明した通りである。そして、上記容器内に空気が
満たされる場合でも、その中を１気圧未満に減圧してお
けば、共振器長変化を抑える効果が得られる。
【００３８】なお、固体レーザー結晶や非線形光学結晶
は、上記の実施形態で用いられたＮｄ：ＹＡＧ結晶、周
期ドメイン反転構造を有するＬＮ結晶15に限られるもの
ではないことは勿論である。また共振器も、上に挙げた
ように固体レーザー結晶と共振器ミラーとで構成される
ものに限らず、１対の共振器ミラーからなるファブリ・
ペロー型共振器や、リング共振器等も採用可能である。
は、上記の実施形態で用いられたＮｄ：ＹＡＧ結晶、周
期ドメイン反転構造を有するＬＮ結晶15に限られるもの
ではないことは勿論である。また共振器も、上に挙げた
ように固体レーザー結晶と共振器ミラーとで構成される
ものに限らず、１対の共振器ミラーからなるファブリ・
ペロー型共振器や、リング共振器等も採用可能である。
【００３９】さらに、以上説明したレーザーダイオード
励起固体レーザーは、固体レーザービーム20を第２高調
波21に波長変換するものであるが、本発明はこのような
波長変換は行なわないレーザーダイオード励起固体レー
ザーに対しても適用可能であり、そして同様の効果を奏
するものである。
励起固体レーザーは、固体レーザービーム20を第２高調
波21に波長変換するものであるが、本発明はこのような
波長変換は行なわないレーザーダイオード励起固体レー
ザーに対しても適用可能であり、そして同様の効果を奏
するものである。
【００４０】しかし、波長変換を行なうレーザーダイオ
ード励起固体レーザーにおいては、発振波長が変化する
と位相整合が取れなくなるという問題も生じ得るもので
あり、波長変換を行なうレーザーダイオード励起固体レ
ーザーに本発明を適用すると、このような問題の発生も
防止できるので、特に好ましい。
ード励起固体レーザーにおいては、発振波長が変化する
と位相整合が取れなくなるという問題も生じ得るもので
あり、波長変換を行なうレーザーダイオード励起固体レ
ーザーに本発明を適用すると、このような問題の発生も
防止できるので、特に好ましい。
【図１】本発明の一実施形態であるレーザーダイオード
励起固体レーザーの一部破断平面図
励起固体レーザーの一部破断平面図
【図２】上記レーザーダイオード励起固体レーザーの一
部破断側面図
部破断側面図
【図３】本発明のレーザーダイオード励起固体レーザー
における容器内の気体状態を説明する説明図
における容器内の気体状態を説明する説明図
10 レーザービーム（励起光） 11 レーザーダイオード 12 集光レンズ 13 Ｎｄ：ＹＡＧ結晶 14 共振器ミラー 15 周期ドメイン反転構造を有するＬＮ結晶 16 カルサイトエタロン 17 ＬＤパッケージ 18 基準板 19 ペルチェ素子 20 固体レーザービーム 21 第２高調波 30 パッケージカバー 30ａ パッケージカバーの窓孔 31 パッケージ台 32 窓板 33 コネクタピン
Claims (4)
- 【請求項１】 固体レーザー結晶と、この固体レーザー
結晶を励起する励起光を発するレーザーダイオードと、
共振器とを備えてなるレーザーダイオード励起固体レー
ザーにおいて、 前記固体レーザー結晶、レーザーダイオードおよび共振
器が、内外を気密状態に保つ容器の内部に収納され、 この容器内に、屈折率が空気と比べてより１に近い気体
が充填されていることを特徴とするレーザーダイオード
励起固体レーザー。 - 【請求項２】 前記気体がヘリウムガスとネオンガスの
一方、または双方であることを特徴とする請求項１記載
のレーザーダイオード励起固体レーザー。 - 【請求項３】 固体レーザー結晶と、この固体レーザー
結晶を励起する励起光を発するレーザーダイオードと、
共振器とを備えてなるレーザーダイオード励起固体レー
ザーにおいて、 前記固体レーザー結晶、レーザーダイオードおよび共振
器が、内外を気密状態に保つ容器の内部に収納され、 この容器内が１気圧未満に減圧されていることを特徴と
するレーザーダイオード励起固体レーザー。 - 【請求項４】 前記容器内が０．５気圧以下に減圧され
ていることを特徴とする請求項３記載のレーザーダイオ
ード励起固体レーザー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8074798A JPH09266337A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | レーザーダイオード励起固体レーザー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8074798A JPH09266337A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | レーザーダイオード励起固体レーザー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09266337A true JPH09266337A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13557692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8074798A Withdrawn JPH09266337A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | レーザーダイオード励起固体レーザー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09266337A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6289029B1 (en) | 1997-09-26 | 2001-09-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid state laser |
| WO2004027946A1 (de) * | 2002-09-11 | 2004-04-01 | Tui Laser Ag | Festkörperlasersystem mit gehäuse sowie verfahren zur montage |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP8074798A patent/JPH09266337A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6289029B1 (en) | 1997-09-26 | 2001-09-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid state laser |
| WO2004027946A1 (de) * | 2002-09-11 | 2004-04-01 | Tui Laser Ag | Festkörperlasersystem mit gehäuse sowie verfahren zur montage |
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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: 20030603 |