JPH10209535A - Laser diode exciting solid laser - Google Patents

Laser diode exciting solid laser

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JPH10209535A
JPH10209535A JP9005698A JP569897A JPH10209535A JP H10209535 A JPH10209535 A JP H10209535A JP 9005698 A JP9005698 A JP 9005698A JP 569897 A JP569897 A JP 569897A JP H10209535 A JPH10209535 A JP H10209535A
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laser
solid
laser diode
laser beam
resonator
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大志 高橋
Yoji Okazaki
洋二 岡崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate the adjustment of oscillating characteristics by restricting the high ordering of lateral mode in a laser diode exciting solid laser and by suppressing the loss to a low level in a resonator. SOLUTION: In a laser diode exciting solid laser in which a solid laser crystal 13 is excited by a laser beam 10 focusing by a converging lens 12 generated from a laser diode 11, a slit plate 18 is provided which reduces the beam diameter only in the stripe width direction of the laser diode 11 in a light path of the solid laser beam 30 in a resonator, thereby restricting the high ordering of the lateral mode.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、横モードの高次化を抑制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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser diode-pumped solid-state laser in which a solid-state laser crystal is pumped by a laser diode (semiconductor laser), and more particularly, to a laser diode which suppresses higher-order transverse modes. It relates to a pumped solid-state laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば特開昭62−189783号に示
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、より短波長のレーザービームを得
るために、その共振器内に光波長変換素子を配置して、
固体レーザービームを第2高調波等に波長変換すること
も広く行なわれている。
2. Description of the Related Art As disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-189773, a laser diode-pumped solid-state laser that excites a solid-state laser crystal doped with a rare earth element such as neodymium with light emitted from a laser diode is known. Has become. In this laser diode pumped solid-state laser, in order to obtain a shorter wavelength laser beam, an optical wavelength conversion element is arranged in the resonator,
The wavelength conversion of a solid-state laser beam to a second harmonic or the like is also widely performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この種のレーザーダイ
オード励起固体レーザーにおいては、横モードが高次化
してビーム品質が低下しやすいという問題が認められ
る。また特に上記の波長変換を行なう場合は、横モード
が高次化しやすくなっていると、横モード競合すなわ
ち、TEM00モードとTEM01モード等の高次モードと
がμsec オーダーの時間間隔で交互に立つ現象が生じて
しまう。
In this type of laser diode-pumped solid-state laser, there is a problem that the transverse mode is increased and the beam quality is likely to deteriorate. Also, especially if the wavelength conversion described above, the transverse mode is likely to higher order transverse mode competition i.e., alternately in higher mode and the time interval of μsec order, such as TEM 00 mode and the TEM 01 mode A standing phenomenon occurs.

【0004】従来の各種固体レーザーでは、横モードの
高次化を抑制するために、多くの場合、共振器内の固体
レーザービームの光路にそのビーム径を絞るピンホール
板が設けられていた。
In various conventional solid-state lasers, a pinhole plate for narrowing the beam diameter is provided in the optical path of the solid-state laser beam in the resonator in many cases in order to suppress the higher order of the transverse mode.

【0005】このピンホール板は、レーザーダイオード
励起固体レーザーにおいて設置しても勿論有効である
が、しかしその場合は、共振器内での損失が大きい、ピ
ンホール板挿入の前後で発振特性が大きく変わるため発
振特性の調整が難しい、といった問題が認められてい
た。なお図8には、このピンホール板挿入の前後の発振
特性例を示す。ここでは、共振器温度対レーザー出力お
よび発振波長の関係を示しており、図中実線で示すのが
ピンホール板挿入前の特性、破線で示すのがピンホール
板挿入後の特性である。
This pinhole plate is of course effective even if it is installed in a laser-diode-pumped solid-state laser. However, in that case, the loss in the resonator is large, and the oscillation characteristics are large before and after the pinhole plate is inserted. It has been recognized that it is difficult to adjust the oscillation characteristics because of the change. FIG. 8 shows an example of oscillation characteristics before and after the insertion of the pinhole plate. Here, the relationship between the cavity temperature, the laser output, and the oscillation wavelength is shown. The solid line in the figure shows the characteristics before the pinhole plate is inserted, and the broken line shows the characteristics after the pinhole plate is inserted.

【0006】さらに上記のピンホール板は、ピンホール
中心とビーム軸とを一致させる位置調整が困難であるた
め、固体レーザーの大量生産には不向きである、という
問題も認められる。
Further, it is difficult to adjust the position of the pinhole plate so that the center of the pinhole coincides with the beam axis, so that it is not suitable for mass production of solid-state lasers.

【0007】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、横モードの高次化を抑制可能で、共振器内での
損失が小さい上に発振特性の調整が容易で、そして大量
生産にも適す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。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can suppress the increase in the order of the transverse mode, can reduce the loss in the resonator, can easily adjust the oscillation characteristics, and can mass-produce. It is an object of the present invention to provide a laser diode-pumped solid state laser that is also suitable for:

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によるレーザーダ
イオード励起固体レーザーは、共振器と、この共振器内
に配設された固体レーザー結晶と、この固体レーザー結
晶を励起するレーザービームを発するレーザーダイオー
ドと、上記レーザービームを固体レーザー結晶内あるい
はその近傍において収束させる集光レンズとを有してな
るレーザーダイオード励起固体レーザーにおいて、共振
器内の固体レーザービームの光路に、励起用レーザーダ
イオードのストライプ幅方向のみについてビーム径を絞
って横モードの高次化を抑制するスリット板が設けられ
たことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A laser diode-pumped solid-state laser according to the present invention comprises a resonator, a solid-state laser crystal disposed in the resonator, and a laser diode for emitting a laser beam for exciting the solid-state laser crystal. And a condensing lens for converging the laser beam in or near the solid-state laser crystal. In the solid-state laser beam, the optical path of the solid-state laser beam in the resonator has a stripe width of the excitation laser diode. A slit plate is provided to reduce the beam diameter only in the direction and suppress higher order of the transverse mode.

【0009】[0009]

【発明の効果】レーザーダイオードから出射した励起光
としてのレーザービームが集光レンズによって収束する
とき、その収束スポット径は、活性層方向(層厚方向)
については比較的小さく、それと直角なストライプ幅方
向については比較的大きくなる。またこのレーザービー
ムの強度分布は、活性層方向についてはガウス分布に近
い傾向を示すのに対し、ストライプ幅方向ではそのよう
な傾向が低いものとなっている。
According to the present invention, when the laser beam as the excitation light emitted from the laser diode is converged by the condenser lens, the converged spot diameter is in the direction of the active layer (layer thickness direction).
Is relatively small, and becomes relatively large in the stripe width direction perpendicular to it. Further, the intensity distribution of the laser beam shows a tendency close to a Gaussian distribution in the direction of the active layer, but such a tendency is low in the direction of the stripe width.

【0010】このように励起光の収束スポット径および
強度分布が、活性層方向とストライプ幅方向とで異なる
ために、励起光と固体レーザービームとのモードマッチ
ングは活性層方向では良好である一方、ストライプ幅方
向では良くないものとなっている。
Since the convergent spot diameter and the intensity distribution of the excitation light are different between the active layer direction and the stripe width direction, mode matching between the excitation light and the solid-state laser beam is good in the active layer direction. It is not good in the stripe width direction.

【0011】以上のことから、レーザーダイオード励起
固体レーザーにおいて横モードが高次化しやすいのは、
一般にストライプ幅方向についてのみであり、活性層方
向ではその傾向はかなり低くなっている。そこで本発明
におけるように、スリット板を用いて、固体レーザービ
ームのビーム径をレーザーダイオードのストライプ幅方
向のみに関して絞っても、横モードの高次化を抑制する
効果が十分に得られるようになる。
From the above, it is easy for the laser diode pumped solid-state laser to increase the order of the transverse mode because:
Generally, only in the stripe width direction, the tendency is much lower in the active layer direction. Therefore, as in the present invention, even when the beam diameter of the solid-state laser beam is reduced only in the stripe width direction of the laser diode using the slit plate, the effect of suppressing the higher order of the transverse mode can be sufficiently obtained. .

【0012】このように、固体レーザービームのビーム
径をスリット板を用いて1次元的に絞るのであれば、前
述のピンホール板を用いてビーム径を2次元的に絞る場
合と比べて、共振器内での損失を少なく抑えることがで
きる。
As described above, when the beam diameter of the solid-state laser beam is narrowed down one-dimensionally by using the slit plate, resonance is reduced as compared with the case where the beam diameter is narrowed down two-dimensionally by using the pinhole plate. Loss in the vessel can be reduced.

【0013】一方、ピンホール板挿入の前後で発振特性
が大きく変わるという従来装置の問題は、ピンホール板
での反射光量が大きいことから共振器内温度が著しく上
昇することに起因していた。それに対して本発明のレー
ザーダイオード励起固体レーザーにおいては、固体レー
ザービームのビーム径をスリット板を用いて1次元的に
絞るようにしたので、スリット板での反射光量は著しく
低減する。そこで本発明のレーザーダイオード励起固体
レーザーにおいては、スリット板挿入の前後で発振特性
が大きく変化することがなくなり、発振特性の調整が容
易になる。
On the other hand, the problem of the conventional device that the oscillation characteristics change greatly before and after the insertion of the pinhole plate is caused by the fact that the temperature inside the resonator rises remarkably due to the large amount of reflected light from the pinhole plate. On the other hand, in the laser diode-pumped solid-state laser of the present invention, the beam diameter of the solid-state laser beam is narrowed down one-dimensionally by using a slit plate, so that the amount of light reflected by the slit plate is significantly reduced. Therefore, in the laser diode-pumped solid-state laser of the present invention, the oscillation characteristics do not significantly change before and after the slit plate is inserted, and the oscillation characteristics can be easily adjusted.

【0014】固体レーザービームの強度は、レーザーダ
イオードのストライプ幅方向よりも活性層方向について
特に集中しているので、この活性層方向についてそのビ
ーム径を絞らないようにしたことにより、共振器内での
損失を少なく抑える効果、および反射光量を抑える効果
が特に顕著となる。
Since the intensity of the solid-state laser beam is more concentrated in the direction of the active layer than in the stripe width direction of the laser diode, the beam diameter is not reduced in the direction of the active layer. The effect of suppressing the loss of light and the effect of suppressing the amount of reflected light are particularly remarkable.

【0015】さらに、上記のスリット板の固体レーザー
ビームに対する位置調整は、ストライプ幅方向のみに関
して行なえばよいものであって、それと直角な活性層方
向についての位置調整は不要となる。したがって本発明
によるレーザーダイオード励起固体レーザーは、スリッ
ト板の位置調整が容易で、大量生産にも適したものとな
る。
Further, the position adjustment of the slit plate with respect to the solid-state laser beam may be performed only in the stripe width direction, and the position adjustment in the active layer direction perpendicular to the stripe width is unnecessary. Therefore, the laser diode-pumped solid-state laser according to the present invention can easily adjust the position of the slit plate and is suitable for mass production.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形
態によるレーザーダイオード励起固体レーザーを示すも
のである。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(半導体レーザー)11と、発散光である上記
レーザービーム10を集光する集光レンズ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
YLF結晶(以下、Nd:YLF結晶と称する)13と、
このNd:YLF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:Y
LF結晶13との間に配された光波長変換素子15とを有し
ている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a laser diode-pumped solid-state laser according to a first embodiment of the present invention. This laser diode pumped solid-state laser includes a laser diode (semiconductor laser) 11 that emits a laser beam 10 as excitation light, a condenser lens 12 that collects the laser beam 10 that is divergent light, and neodymium (Nd) doped. A solid-state laser medium YLF crystal (hereinafter, referred to as Nd: YLF crystal) 13;
A resonator mirror 14 arranged on the front side (right side in the figure) of the Nd: YLF crystal 13, and the resonator mirror 14 and the Nd: Y
And an optical wavelength conversion element 15 disposed between the LF crystal 13 and the LF crystal 13.

【0017】また光波長変換素子15と共振器ミラー14と
の間には、偏光制御素子としてのブリュースタ板16、波
長選択素子としてのエタロン17、および横モード制御素
子としてのスリット板18が配設されている。そしてN
d:YLF結晶13の前後には、発振モードをツイストモ
ード化してホールバーニングを防止するためのλ/4板
19および20が配されている。
A Brewster plate 16 as a polarization control element, an etalon 17 as a wavelength selection element, and a slit plate 18 as a transverse mode control element are arranged between the optical wavelength conversion element 15 and the resonator mirror 14. Has been established. And N
d: A λ / 4 plate before and after the YLF crystal 13 for turning the oscillation mode into a twist mode to prevent hole burning.
19 and 20 are arranged.

【0018】以上述べた要素13〜20は、Cu−Be等か
らなる共振器ホルダー21に固定されており、この共振器
ホルダー21はペルチェ素子22の冷却面上に固定されてい
る。この実施形態においては、後述するようにλ/4板
19と共振器ミラー14とによってファブリー・ペロー型共
振器が構成される。この共振器の部分は、上記ペルチェ
素子22が図示しない温調回路によって駆動制御されるこ
とにより、所定温度に保たれる。
The elements 13 to 20 described above are fixed to a resonator holder 21 made of Cu-Be or the like. The resonator holder 21 is fixed on the cooling surface of the Peltier element 22. In this embodiment, as described later, a λ / 4 plate
A Fabry-Perot resonator is constituted by 19 and the resonator mirror 14. The resonator is maintained at a predetermined temperature by driving and controlling the Peltier element 22 by a temperature control circuit (not shown).

【0019】レーザーダイオード11としては、波長797
nmのレーザービーム10を発するものが用いられてい
る。Nd:YLF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て、波長1314nmの
光を発する。λ/4板19の励起光入射側の端面19aに
は、波長797 nmの励起用レーザービーム10は良好に透
過させ(透過率99%以上)、波長1314nmおよび下記の
波長657 nmの光は良好に反射させる(反射率99.9%以
上)コートが施されている。一方共振器ミラー14のミラ
ー面14aには、波長1314nmの光は良好に反射させ、波
長657 nmの光は透過させるコートが施されている。
The laser diode 11 has a wavelength of 797.
Those that emit a laser beam 10 of nm are used. The Nd: YLF crystal 13 excites neodymium ions by the incident laser beam 10 and emits light having a wavelength of 1314 nm. The excitation laser beam 10 having a wavelength of 797 nm is well transmitted to the end face 19a of the λ / 4 plate 19 on the side of the excitation light (transmission is 99% or more), and light having a wavelength of 1314 nm and the following wavelength of 657 nm is good. It is coated to reflect light (reflectance of 99.9% or more). On the other hand, the mirror surface 14a of the resonator mirror 14 is provided with a coating that favorably reflects light having a wavelength of 1314 nm and transmits light having a wavelength of 657 nm.

【0020】したがって、波長1314nmの光は上記各面
19a、14a間で共振してレーザー発振を引き起こし、こ
うして発生したレーザービーム30は光波長変換素子15に
より波長が1/2すなわち657 nmの第2高調波31に変
換され、主にこの第2高調波31が共振器ミラー14から出
射する。なお光波長変換素子15としては、例えばMgO
がドープされたLiNbO3 結晶に周期ドメイン反転構
造が形成されてなるもの等が利用可能である。
Therefore, the light having a wavelength of 1314 nm is applied to each of the above surfaces.
The laser beam 30 resonates between 19a and 14a to cause laser oscillation. The laser beam 30 thus generated is converted by the optical wavelength conversion element 15 into a second harmonic 31 having a wavelength of 1/2, that is, 657 nm. Wave 31 exits from resonator mirror 14. The light wavelength conversion element 15 is, for example, MgO
Can be used in which a periodic domain inversion structure is formed in a LiNbO 3 crystal doped with.

【0021】図2には、上記レーザーダイオード11とス
リット板18との相対位置関係を示してある。図示の通り
スリット板18は、その十分に長いスリット18aがレーザ
ーダイオード11の活性層方向(活性層11aの層厚方向:
矢印Y方向)に延びる向きに配置されている。またレー
ザービーム30のストライプ幅方向(矢印X方向)のビー
ム径(1/e2 径)が約200 μmであるのに対し、スリ
ット18aの幅は約440μmとされている。したがってレ
ーザービーム30はこのスリット板18により、ビーム径が
レーザーダイオード11のストライプ幅方向のみについて
絞られるようになる。
FIG. 2 shows a relative positional relationship between the laser diode 11 and the slit plate 18. As shown in the figure, the slit plate 18 has a sufficiently long slit 18a in the direction of the active layer of the laser diode 11 (the thickness direction of the active layer 11a:
It is arranged in a direction extending in the direction of arrow Y). The beam diameter (1 / e 2 diameter) of the laser beam 30 in the stripe width direction (arrow X direction) is about 200 μm, whereas the width of the slit 18a is about 440 μm. Therefore, the laser beam 30 is narrowed down by the slit plate 18 only in the stripe width direction of the laser diode 11.

【0022】図3の(a)、(b)にはそれぞれ、N
d:YLF結晶13内における励起用レーザービーム10お
よびレーザービーム30の形状を、上記ストライプ幅方
向、活性層方向について示してある。図示の通り励起用
レーザービーム10の拡がり角およびスポット径は、スト
ライプ幅方向については比較的大きく、活性層方向につ
いては比較的小さくなる。そのため、この励起用レーザ
ービーム10とレーザービーム30とのモードマッチング
は、ストライプ幅方向では悪く、活性層方向では良好な
ものとなる。
FIGS. 3A and 3B respectively show N
d: The shapes of the excitation laser beam 10 and the laser beam 30 in the YLF crystal 13 are shown in the stripe width direction and the active layer direction. As shown, the divergence angle and spot diameter of the excitation laser beam 10 are relatively large in the stripe width direction and relatively small in the active layer direction. Therefore, the mode matching between the excitation laser beam 10 and the laser beam 30 is poor in the stripe width direction and good in the active layer direction.

【0023】スリット板18を挿入しないときのレーザー
ビーム30の、ストライプ幅方向、活性層方向の光強度分
布を、図4の(a)、(b)にそれぞれ示す。これから
も明らかな通り、横モードが高次化しやすいのはストラ
イプ幅方向についてのみであり、活性層方向ではその傾
向は低くなっている。そこで、上述のようにレーザービ
ーム30のビーム径をストライプ幅方向のみに絞るだけ
で、ピンホール板を用いて2次元的に絞る場合と同様
に、横モードの高次化を抑制する効果が十分に得られ
る。
FIGS. 4A and 4B show light intensity distributions of the laser beam 30 in the stripe width direction and the active layer direction when the slit plate 18 is not inserted. As is clear from this, it is only in the stripe width direction that the transverse mode tends to increase in order, and the tendency is low in the active layer direction. Therefore, just by narrowing the beam diameter of the laser beam 30 only in the stripe width direction as described above, the effect of suppressing the higher order of the transverse mode is sufficient, as in the case of narrowing down two-dimensionally using the pinhole plate. Is obtained.

【0024】本実施形態では、レーザービーム30を第2
高調波31に波長変換するようにしているので、横モード
が高次化すると前述の横モード競合が生じ得るが、横モ
ードの高次化を抑制することにより、この横モード競合
も抑えることができる。
In the present embodiment, the laser beam 30 is
Since the wavelength is converted to the harmonic 31, if the transverse mode becomes higher in order, the above-mentioned transverse mode competition may occur.However, by suppressing the higher order of the transverse mode, this transverse mode competition can also be suppressed. it can.

【0025】また、レーザービーム30のビーム径を1次
元的に絞るのであれば、ピンホール板を用いて2次元的
に絞る場合と比べて、共振器内での損失を少なく抑える
ことができる。
If the beam diameter of the laser beam 30 is narrowed down one-dimensionally, the loss in the resonator can be reduced as compared with the case where the laser beam 30 is narrowed down two-dimensionally using a pinhole plate.

【0026】さらにスリット板18のレーザービーム30に
対する位置調整は、ストライプ幅方向のみに関して行な
えばよいものであって、それと直角な活性層方向につい
ての位置調整は不要である。したがってこのレーザーダ
イオード励起固体レーザーは、スリット板18の位置調整
が容易で、大量生産にも適したものとなる。
Further, the position adjustment of the slit plate 18 with respect to the laser beam 30 may be performed only in the stripe width direction, and there is no need to adjust the position in the active layer direction perpendicular to the stripe width direction. Therefore, this laser diode pumped solid-state laser can easily adjust the position of the slit plate 18 and is suitable for mass production.

【0027】また、レーザービーム30のビーム径をスリ
ット板18によって1次元方向のみに絞るようにしたこと
により、スリット板18での反射光量は著しく低減する。
そこでこのレーザーダイオード励起固体レーザーにおい
ては、スリット板18の挿入のために共振器内温度が大き
く上昇することがなくなり、よってスリット板挿入の前
後で発振特性が大きく変化することを防止できる。
Further, since the beam diameter of the laser beam 30 is narrowed down only in the one-dimensional direction by the slit plate 18, the amount of light reflected by the slit plate 18 is significantly reduced.
Therefore, in the laser diode-pumped solid-state laser, the temperature inside the resonator does not greatly increase due to the insertion of the slit plate 18, so that it is possible to prevent the oscillation characteristics from largely changing before and after the slit plate is inserted.

【0028】具体的に、スリット板18の代わりに、直径
1mmの孔を有する開口板を配して発振特性を調整した
後、この開口板をスリット板18に置き換えても、発振特
性が大きく変化することはなかった。
Specifically, after arranging an aperture plate having a hole with a diameter of 1 mm in place of the slit plate 18 to adjust the oscillation characteristics, even if this aperture plate is replaced with the slit plate 18, the oscillation characteristics greatly change. I never did.

【0029】次に図5を参照して、本発明の第2の実施
形態について説明する。なおこの図5において、図1中
の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについて
の重複した説明は省略する(以下、同様)。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, elements that are the same as the elements in FIG. 1 are given the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted (hereinafter the same).

【0030】この第2実施形態のレーザーダイオード励
起固体レーザーは、図1のものと比べると基本的に、光
波長変換素子15が除かれた点が異なるものである。つま
りこの第2実施形態において、固体レーザービーム30は
第2高調波に変換されることなく、そのまま共振器ミラ
ー14から出射する。なおこの場合も、λ/4板19と共振
器ミラー14とによってファブリー・ペロー型共振器が構
成されるが、ミラー14のミラー面14aに施されるコート
は、波長1314nmの固体レーザービーム30を一部透過さ
せるものとされる。
The laser-diode-pumped solid-state laser of the second embodiment is basically different from that of FIG. 1 in that the optical wavelength conversion element 15 is omitted. That is, in the second embodiment, the solid-state laser beam 30 is emitted from the resonator mirror 14 without being converted into the second harmonic. In this case as well, a Fabry-Perot resonator is constituted by the λ / 4 plate 19 and the resonator mirror 14, but the coating applied to the mirror surface 14a of the mirror 14 is a solid laser beam 30 having a wavelength of 1314 nm. Partially transmitted.

【0031】この第2実施形態においても、スリット板
18により、レーザービーム30のビーム径をレーザーダイ
オード11のストライプ幅方向のみについて絞ることによ
り、第1実施形態で得られたものと同様の効果が得られ
る。
Also in the second embodiment, the slit plate
By 18, by narrowing the beam diameter of the laser beam 30 only in the stripe width direction of the laser diode 11, the same effect as that obtained in the first embodiment can be obtained.

【0032】次に図6を参照して、本発明の第3の実施
形態について説明する。この第3実施形態のレーザーダ
イオード励起固体レーザーは、図5のものと比べると基
本的に、ブリュースタ板16、エタロン17、λ/4板19お
よび20が除かれ、λ/4板19の位置に平板状の共振器ミ
ラー40が配設された点が異なるものである。そしてこの
共振器ミラー40のミラー面40aには、波長797 nmの励
起用レーザービーム10は良好に透過させ(透過率99%以
上)、波長1314nmの固体レーザービーム30は良好に反
射させる(反射率99.9%以上)コートが施されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The laser diode pumped solid-state laser of the third embodiment is basically different from that of FIG. 5 in that the Brewster plate 16, the etalon 17, the λ / 4 plates 19 and 20 are removed, and the position of the λ / 4 plate 19 is removed. A different point is that a flat plate-shaped resonator mirror 40 is provided. On the mirror surface 40a of the resonator mirror 40, the excitation laser beam 10 having a wavelength of 797 nm is transmitted well (transmittance of 99% or more), and the solid laser beam 30 having a wavelength of 1314 nm is reflected well (reflectance). 99.9% or more) Coat is applied.

【0033】この第3実施形態においても、スリット板
18により、レーザービーム30のビーム径をレーザーダイ
オード11のストライプ幅方向のみについて絞ることによ
り、第1および2実施形態で得られたものと同様の効果
が得られる。
In the third embodiment, the slit plate
By 18, by narrowing the beam diameter of the laser beam 30 only in the stripe width direction of the laser diode 11, the same effect as that obtained in the first and second embodiments can be obtained.

【0034】次に図7を参照して、本発明の第4の実施
形態について説明する。この第4実施形態のレーザーダ
イオード励起固体レーザーは、図1のものと比べると基
本的に、ブリュースタ板16、λ/4板19および20が除か
れ、λ/4板19の位置に平板状の共振器ミラー40が配設
された点が異なるものである。そしてこの共振器ミラー
40のミラー面40aには、波長797 nmの励起用レーザー
ビーム10は良好に透過させ(透過率99%以上)、波長13
14nmの固体レーザービーム30および波長657nmの第
2高調波31は良好に反射させる(反射率99.9%以上)コ
ートが施されている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The laser-diode-pumped solid-state laser according to the fourth embodiment basically differs from that of FIG. 1 in that the Brewster plate 16, the λ / 4 plates 19 and 20 are removed, and the plate-like shape is formed at the position of the λ / 4 plate 19. Is different in that the resonator mirror 40 is disposed. And this resonator mirror
The laser beam 10 for excitation having a wavelength of 797 nm is transmitted through the mirror surface 40a of the 40 well (a transmittance of 99% or more), and the wavelength 13
The solid laser beam 30 having a wavelength of 14 nm and the second harmonic 31 having a wavelength of 657 nm are coated so as to reflect well (a reflectance of 99.9% or more).

【0035】この第4実施形態においても、スリット板
18により、レーザービーム30のビーム径をレーザーダイ
オード11のストライプ幅方向のみについて絞ることによ
り、第1、2および3実施形態で得られたものと同様の
効果が得られる。
Also in the fourth embodiment, the slit plate
By 18, by narrowing the beam diameter of the laser beam 30 only in the stripe width direction of the laser diode 11, the same effect as that obtained in the first, second, and third embodiments can be obtained.

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

【図1】本発明の第1実施形態によるレーザーダイオー
ド励起固体レーザーを示す側面図
FIG. 1 is a side view illustrating a laser diode-pumped solid-state laser according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のレーザーダイオード励起固体レーザーの
一部を示す斜視図
FIG. 2 is a perspective view showing a part of the laser-diode-pumped solid-state laser of FIG. 1;

【図3】図1のレーザーダイオード励起固体レーザーに
おける励起用レーザービームと固体レーザービームの形
状を、励起用レーザーダイオードのストライプ幅方向
(a)、活性層方向(b)毎に示す概略図
FIG. 3 is a schematic diagram showing shapes of an excitation laser beam and a solid-state laser beam in the laser diode-excited solid-state laser of FIG. 1 for each of a stripe width direction (a) and an active layer direction (b) of the excitation laser diode.

【図4】図1のレーザーダイオード励起固体レーザーに
おける固体レーザービームの光強度分布を、励起用レー
ザーダイオードのストライプ幅方向(a)、活性層方向
(b)毎に示すグラフ
4 is a graph showing the light intensity distribution of a solid-state laser beam in the laser-diode-pumped solid-state laser shown in FIG. 1 for each of a stripe width direction (a) and an active layer direction (b) of the pumping laser diode.

【図5】本発明の第2実施形態によるレーザーダイオー
ド励起固体レーザーを示す側面図
FIG. 5 is a side view showing a laser diode-pumped solid-state laser according to a second embodiment of the present invention;

【図6】本発明の第3実施形態によるレーザーダイオー
ド励起固体レーザーを示す側面図
FIG. 6 is a side view showing a laser diode pumped solid state laser according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4実施形態によるレーザーダイオー
ド励起固体レーザーを示す側面図
FIG. 7 is a side view showing a laser-diode-pumped solid-state laser according to a fourth embodiment of the present invention;

【図8】レーザーダイオード励起固体レーザーにおける
共振器温度と、出力および発振波長との関係例を示すグ
ラフ
FIG. 8 is a graph showing an example of a relationship between a resonator temperature, an output, and an oscillation wavelength in a laser diode-pumped solid-state laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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:YLF結晶 14 共振器ミラー 15 光波長変換素子 16 ブリュースタ板 17 エタロン 18 スリット板 19、20 λ/4板 21 共振器ホルダー 22 ペルチェ素子 30 固体レーザービーム 31 第2高調波 40 共振器ミラー 10 Laser beam (excitation light) 11 Laser diode 12 Condenser lens 13 Nd: YLF crystal 14 Resonator mirror 15 Optical wavelength conversion element 16 Brewster plate 17 Etalon 18 Slit plate 19, 20 λ / 4 plate 21 Resonator holder 22 Peltier Element 30 Solid-state laser beam 31 Second harmonic 40 Resonator mirror

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 共振器と、 この共振器内に配設された固体レーザー結晶と、 この固体レーザー結晶を励起するレーザービームを発す
るレーザーダイオードと、 前記レーザービームを、前記固体レーザー結晶内あるい
はその近傍において収束させる集光レンズとを有してな
るレーザーダイオード励起固体レーザーにおいて、 共振器内の固体レーザービームの光路に、前記レーザー
ダイオードのストライプ幅方向のみについてビーム径を
絞って横モード高次化を抑制するスリット板が設けられ
た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。
1. A resonator, a solid-state laser crystal provided in the resonator, a laser diode for emitting a laser beam for exciting the solid-state laser crystal, and a laser beam in or in the solid-state laser crystal. A laser diode-pumped solid-state laser having a converging lens that converges the light in the vicinity, and increasing the transverse mode to the optical path of the solid-state laser beam in the resonator by narrowing the beam diameter only in the stripe width direction of the laser diode. A laser diode-pumped solid-state laser, characterized in that a slit plate is provided to suppress noise.
【請求項2】 前記共振器内に、前記固体レーザービー
ムを波長変換する光波長変換素子が配設されていること
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。
2. The laser diode-pumped solid-state laser according to claim 1, wherein an optical wavelength conversion element for converting the wavelength of the solid-state laser beam is provided in the resonator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006313928A (en) * 2006-07-14 2006-11-16 Shimadzu Corp Solid state laser device
JP2011238792A (en) * 2010-05-11 2011-11-24 Fujifilm Corp Solid state laser device
JP2019169251A (en) * 2018-03-22 2019-10-03 岩崎電気株式会社 Luminaire and laser diode

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