JPH10284805A - Semiconductor laser and semiconductor laser exciting solid state laser - Google Patents
Semiconductor laser and semiconductor laser exciting solid state laserInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ及び
半導体レーザ励起固体レーザ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser and a semiconductor laser pumped solid-state laser device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】固体レーザ装置は、高効率、長寿命、小
型化が図れることから、最近ではよく利用されている。
中でも、固体レーザの励起光源として半導体レーザを用
いる半導体レーザ励起固体レーザ装置は、上記に示した
固体レーザ装置の特徴に加えて、レーザ光が高品位であ
る、レーザ媒質の吸収特性に合わせた最適な励起波長の
光を照射できる、などといった理由で特に注目されてい
る。2. Description of the Related Art Solid-state laser devices have been widely used recently because of their high efficiency, long life, and miniaturization.
Among them, a semiconductor laser-pumped solid-state laser device that uses a semiconductor laser as a pumping light source of the solid-state laser is, in addition to the features of the solid-state laser device described above, high-quality laser light and is optimally adapted to the absorption characteristics of the laser medium Attention has been paid to the fact that light of a different excitation wavelength can be irradiated.
【０００３】励起光源として用いられる半導体レーザは
主に、クラッド層、活性領域、基板および電極とから構
成されている。活性領域は、Ｐ型半導体とＮ型半導体の
それぞれからなる２つのクラッド層の間に挟まれて基板
上に設置されており、２つのクラッド層間に順方向電圧
をかけることにより、活性領域に光が発生する。光出力
端面とその反対側の面はへき開面になっており、活性領
域で発生した光はへき開面で反射し、増幅される。増幅
された光は、光出射部からレーザ光として外部に出力さ
れる。固体レーザの励起光源として用いられる半導体レ
ーザは、高出力が要求されるため、半導体レーザアレイ
を用いることも多い。A semiconductor laser used as an excitation light source mainly includes a cladding layer, an active region, a substrate, and electrodes. The active region is provided on the substrate and sandwiched between two cladding layers each composed of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor. By applying a forward voltage between the two cladding layers, light is applied to the active region. Occurs. The light output end face and the face on the opposite side are cleaved faces, and the light generated in the active region is reflected by the cleaved faces and amplified. The amplified light is output from the light emitting unit to the outside as laser light. Since a semiconductor laser used as a pumping light source of a solid-state laser requires high output, a semiconductor laser array is often used.
【０００４】半導体レーザ励起固体レーザ装置は、その
励起方式により端面励起方式、側面励起方式の大きく２
種類に分けられる。端面励起方式は励起効率は良いが、
端面に配置できる半導体レーザあるいは半導体レーザア
レイの数に制限がある。そのため現在では、レーザ媒質
の側面、つまりレーザ媒質の長手方向に多数の半導体レ
ーザあるいは半導体レーザアレイを配置して大出力を図
る側面励起方式が主に用いられている。Semiconductor laser-excited solid-state laser devices are largely divided into end-face pumping schemes and side-pumping schemes.
Divided into types. The end face pumping method has good pumping efficiency,
There is a limit on the number of semiconductor lasers or semiconductor laser arrays that can be arranged on the end face. For this reason, at present, a side-pumping method for arranging a large number of semiconductor lasers or semiconductor laser arrays in the side surface of the laser medium, that is, in the longitudinal direction of the laser medium to achieve a large output is mainly used.
【０００５】半導体レーザ励起固体レーザ装置は主に、
レーザを励起させる複数の半導体レーザアレイ、光を発
するレーザ媒質、全反射鏡、出力側反射鏡とから構成さ
れている。レーザ媒質は、半導体レーザアレイから出射
された励起光により励起され、光を発する。発生した光
は、全反射鏡と出力側反射鏡との間で増幅され、出力側
反射鏡を通して外部に出力される。[0005] Semiconductor laser-pumped solid-state laser devices are mainly
It comprises a plurality of semiconductor laser arrays for exciting a laser, a laser medium for emitting light, a total reflection mirror, and an output side reflection mirror. The laser medium is excited by the excitation light emitted from the semiconductor laser array and emits light. The generated light is amplified between the total reflection mirror and the output side reflection mirror, and is output to the outside through the output side reflection mirror.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】半導体レーザを励起光
源として用いることにより、高出力の固体レーザ装置を
構成することができるようになった。さらに、レーザ媒
質の側面に多数の半導体レーザあるいは半導体レーザア
レイを配置することにより、固体レーザ装置の出力を飛
躍的に大きくすることが可能となった。By using a semiconductor laser as an excitation light source, a high-power solid-state laser device can be constructed. Further, by arranging a large number of semiconductor lasers or semiconductor laser arrays on the side surface of the laser medium, the output of the solid-state laser device can be greatly increased.
【０００７】しかし、励起光源である半導体レーザから
出射された励起光の固体レーザ励起効率は、通常７〜８
割程度である。従って、励起光源である半導体レーザ
は、固体レーザの励起に必要な量以上のレーザ光をレー
ザ媒質に投射する必要があり、非常に効率が悪い。However, the solid-state laser excitation efficiency of the excitation light emitted from the semiconductor laser as the excitation light source is usually 7 to 8
It is about a percentage. Therefore, a semiconductor laser, which is an excitation light source, needs to project more laser light than necessary for exciting a solid-state laser onto a laser medium, which is extremely inefficient.
【０００８】そこで、本発明は、励起光源である半導体
レーザから発せられた光を、固体レーザの励起に効率良
く利用し、高出力のレーザ光を出力することが可能な半
導体レーザ励起固体レーザ装置、及びその励起光源であ
る半導体レーザを提供することを目的とする。Accordingly, the present invention provides a semiconductor laser-excited solid-state laser device capable of efficiently using light emitted from a semiconductor laser as an excitation light source for exciting a solid-state laser and outputting high-power laser light. And a semiconductor laser as an excitation light source thereof.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の半導体レーザは、光出力端面内の光出射部
の周辺に、光の出射方向と反対方向から入射する光を反
射する反射膜を形成したことを特徴としている。In order to solve the above problems, a semiconductor laser according to the present invention reflects light incident on a light output end face around a light emitting portion from a direction opposite to a light emitting direction. It is characterized in that a reflective film is formed.
【００１０】光出力端面内の光出射部の周辺に形成され
た反射膜によって、固体レーザ装置のレーザ媒質の側面
から外部に出てきた光は反射し、再度レーザ媒質の中に
入射する。その結果、半導体レーザから出射された光
は、効率良く固体レーザの励起に用いられる。[0010] The light coming out of the side of the laser medium of the solid-state laser device is reflected by the reflection film formed around the light emitting portion in the light output end face, and is incident on the laser medium again. As a result, the light emitted from the semiconductor laser is efficiently used for exciting the solid-state laser.
【００１１】本発明の半導体レーザは、半導体レーザに
隣接設置された放熱板をさらに備え、放熱板の面の内、
半導体レーザの光出力端面に隣接する面に、光の出射方
向と反対方向から入射する光を反射する反射膜を形成し
たことを特徴としても良い。[0011] The semiconductor laser of the present invention further comprises a heat sink disposed adjacent to the semiconductor laser.
A reflection film may be formed on a surface adjacent to a light output end face of the semiconductor laser to reflect light incident from a direction opposite to a light emission direction.
【００１２】光出力端面に隣接する面に反射膜が形成さ
れている放熱板を、さらに備えたことにより、放熱板に
形成された反射膜によっても、固体レーザ装置のレーザ
媒質の側面から外部に出てきた光は反射し、再度レーザ
媒質の中に入射する。その結果、半導体レーザから出射
された光は、より効率良く固体レーザの励起に用いられ
る。A heat radiating plate having a reflection film formed on a surface adjacent to the light output end face is further provided, so that the reflection film formed on the heat radiating plate allows the laser medium of the solid-state laser device to reach the outside from the side. The emitted light is reflected and reenters the laser medium. As a result, the light emitted from the semiconductor laser is more efficiently used for exciting the solid-state laser.
【００１３】また、本発明の半導体レーザアレイは、光
出力端面内の光出射部の周辺に、光の出射方向と反対方
向から入射する光を反射する反射膜を形成したことを特
徴としている。Further, the semiconductor laser array according to the present invention is characterized in that a reflection film for reflecting light incident from a direction opposite to a light emission direction is formed around a light emission portion in a light output end face.
【００１４】光出力端面内の光出射部の周辺に形成され
た反射膜によって、固体レーザ装置のレーザ媒質の側面
から外部に出てきた光は反射し、再度レーザ媒質の中に
入射する。その結果、半導体レーザアレイから出射され
た光は、効率良く固体レーザの励起に用いられる。The light that has come out from the side surface of the laser medium of the solid-state laser device is reflected by the reflection film formed around the light emitting portion in the light output end face, and then enters the laser medium again. As a result, the light emitted from the semiconductor laser array is efficiently used for exciting the solid-state laser.
【００１５】本発明の半導体レーザアレイは、半導体レ
ーザアレイに隣接設置された放熱板をさらに備え、放熱
板の面の内、半導体レーザアレイの光出力端面に隣接す
る面に、光の出射方向と反対方向から入射する光を反射
する反射膜を形成したことを特徴としても良い。The semiconductor laser array of the present invention further includes a heat sink disposed adjacent to the semiconductor laser array, and includes a light emitting direction and a light emitting direction on a surface adjacent to the light output end face of the semiconductor laser array. A reflective film for reflecting light incident from the opposite direction may be formed.
【００１６】光出力端面に隣接する面に反射膜が形成さ
れている放熱板を、さらに備えたことにより、放熱板に
形成された反射膜によっても、固体レーザ装置のレーザ
媒質の側面から外部に出てきた光は反射し、再度レーザ
媒質の中に入射する。その結果、半導体レーザアレイか
ら出射された光は、より効率良く固体レーザの励起に用
いられる。A heat radiating plate having a reflection film formed on the surface adjacent to the light output end face is further provided, so that the reflection film formed on the heat radiating plate also allows the solid-state laser device to reach the outside from the side of the laser medium. The emitted light is reflected and reenters the laser medium. As a result, the light emitted from the semiconductor laser array is more efficiently used for exciting the solid-state laser.
【００１７】また、本発明の半導体レーザ励起固体レー
ザ装置は、レーザ媒質の周囲に、請求項１から請求項４
に記載の半導体レーザあるいは半導体レーザアレイのい
ずれかを少なくとも１つ以上配置したことを特徴として
いる。The semiconductor laser-excited solid-state laser device according to the present invention is arranged around the laser medium.
Wherein at least one of the semiconductor lasers or the semiconductor laser arrays described in (1) is disposed.
【００１８】上記のように配置することにより、固体レ
ーザのレーザ媒質の側面から外部に出てきた光は半導体
レーザあるいは半導体レーザアレイの反射膜によって反
射し、再度レーザ媒質の中に入射する。その結果、半導
体レーザあるいは半導体レーザアレイから出射された光
は、効率良く固体レーザの励起に用いられる。By arranging as described above, light that has come out from the side surface of the laser medium of the solid-state laser is reflected by the reflection film of the semiconductor laser or the semiconductor laser array, and reenters the laser medium. As a result, the light emitted from the semiconductor laser or the semiconductor laser array is efficiently used for exciting the solid-state laser.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態にかかる半導体
レーザ及び半導体レーザ励起固体レーザについて、図面
を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor laser and a semiconductor laser pumped solid-state laser according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２０】まず、本発明の実施形態にかかる半導体レ
ーザの構成について説明する。図３は、本実施形態にか
かる半導体レーザの構成図である。半導体レーザ１は主
に、クラッド層１１、活性領域１２、基板１３、電極１
４及び反射膜１８とから構成されている。活性領域１２
は、Ｐ型半導体とＮ型半導体のそれぞれからなる２つの
クラッド層１１の間に挟まれて基板１３上設置されてい
る。上側のクラッド層１１の上部および基板１３の下部
には電極１４が設置されており、クラッド層間に電界を
かけられるようになっている。光出力端面の活性領域１
２以外の部分、つまりクラッド層１１、基板１３および
電極１４は反射膜１８で覆われており、半導体レーザ１
の光出射方向と反対方向から入射した光を、反射できる
ようになっている。この反射膜１８は、例えば、Ａｌ2
Ｏ3、ＳｉＯ2など屈折率の小さい材質からなり、厚さが
λ／４ｎ（λは出力波長、ｎは屈折率）である層と、α
−Ｓｉなどの屈折率の大きい材質からなり、厚さがλ／
４ｎである層とを交互に複数積層し、全体として光反射
率が大きくなるように形成されている。また、活性領域
１２の部分は、従来通りにへき開面１５を形成する、例
えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの屈折率の小さい材質から
なり、厚さがλ／４ｎである膜が形成されており、光出
射部１６から効果的にレーザ光を外部に出力できるよう
になっている。First, the configuration of a semiconductor laser according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a configuration diagram of the semiconductor laser according to the present embodiment. The semiconductor laser 1 mainly includes a cladding layer 11, an active region 12, a substrate 13, and an electrode 1.
4 and the reflection film 18. Active area 12
Is provided on a substrate 13 between two cladding layers 11 each composed of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor. An electrode 14 is provided above the upper cladding layer 11 and below the substrate 13, so that an electric field can be applied between the cladding layers. Active area 1 at the light output end face
2 except for the cladding layer 11, the substrate 13 and the electrode 14 are covered with the reflective film 18.
The light incident from the direction opposite to the light emission direction can be reflected. The reflection film 18 is made of, for example, Al 2
A layer made of a material having a small refractive index such as O 3 or SiO 2 and having a thickness of λ / 4n (λ is an output wavelength, n is a refractive index);
-Made of a material having a large refractive index such as Si, and having a thickness of λ /
A plurality of 4n layers are alternately laminated, and formed so as to increase the light reflectance as a whole. Further, the portion of the active region 12 is formed of a material having a small refractive index, such as Al 2 O 3 or SiO 2 , which forms the cleavage surface 15 as in the related art, and has a thickness of λ / 4n. Thus, the laser beam can be effectively output from the light emitting section 16 to the outside.
【００２１】また、本実施形態の半導体レーザ１は、放
熱板１７上に設置されていても良い。その場合は、放熱
板１７の面の内、光出力端面に隣接する面も、反射膜１
８で覆われていることが望ましい。Further, the semiconductor laser 1 of the present embodiment may be provided on a heat sink 17. In this case, of the surfaces of the heat radiating plate 17, the surface adjacent to the light output end surface is also the reflective film 1.
8 is desirable.
【００２２】また、本発明の実施形態にかかる半導体レ
ーザアレイは、図４に示すような構成となっている。半
導体レーザアレイ１０は、クラッド層１１、活性領域１
２、基板１３、電極１４及び反射膜１８とから主に構成
されており、放熱板１７上に設置されている。光出力端
面の活性領域１２以外の部分、つまりクラッド層１１、
基板１３、電極１４、及び放熱板１７の面の内、光出力
端面に隣接する面（以降放熱板１７の反射面とする）は
反射膜１８で覆われている。また、活性領域１２の部分
は、従来通りにへき開面１５を形成する光反射率の小さ
い膜が形成されており、光出射部１６から効果的にレー
ザ光を外部に出力できるようになっている。The semiconductor laser array according to the embodiment of the present invention has a configuration as shown in FIG. The semiconductor laser array 10 includes a cladding layer 11, an active region 1
2, mainly composed of a substrate 13, an electrode 14, and a reflection film 18, and is provided on a heat radiating plate 17. A portion of the light output end face other than the active region 12, that is, the cladding layer 11,
Of the surfaces of the substrate 13, the electrodes 14, and the heat radiating plate 17, the surface adjacent to the light output end face (hereinafter referred to as the reflecting surface of the heat radiating plate 17) is covered with the reflective film 18. The active region 12 is formed with a film having a low light reflectivity that forms the cleavage surface 15 as in the related art, so that the light emitting unit 16 can effectively output laser light to the outside. .
【００２３】続いて、本発明の第１の実施形態にかかる
半導体レーザ励起固体レーザ装置について説明する。本
実施形態にかかる半導体レーザ励起固体レーザ装置は、
レーザ光を発生させる装置である。Next, a semiconductor laser-pumped solid-state laser device according to a first embodiment of the present invention will be described. The semiconductor laser-excited solid-state laser device according to the present embodiment includes:
This is a device that generates laser light.
【００２４】まず、本実施形態にかかる半導体レーザ励
起固体レーザ装置の構成について説明する。図１は本実
施形態にかかる半導体レーザ励起固体レーザ装置の構成
図である。半導体レーザ励起固体レーザ装置は主に、レ
ーザ励起用光源である半導体レーザアレイ１０、光を発
するレーザ媒質２、全反射鏡３、出力側反射鏡４とから
構成されている。First, the configuration of the semiconductor laser pumped solid-state laser device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor laser pumped solid-state laser device according to the present embodiment. The semiconductor laser-excited solid-state laser device mainly includes a semiconductor laser array 10 that is a laser excitation light source, a laser medium 2 that emits light, a total reflection mirror 3, and an output-side reflection mirror 4.
【００２５】レーザ媒質２は、側面に半導体レーザアレ
イ１０を複数個並べて配置できるように、細長い円柱の
形状をしている。The laser medium 2 has an elongated cylindrical shape so that a plurality of semiconductor laser arrays 10 can be arranged side by side.
【００２６】レーザ媒質２の周囲には複数個の半導体レ
ーザアレイ１０がレーザ媒質２に近接して設置されてお
り、レーザ媒質２に対して周囲から励起光を投射するこ
とができるようになっている。また、各半導体レーザア
レイ１０の光出力端面内の、活性領域１２以外の部分、
つまりクラッド層１１、基板１３、電極１４、及び放熱
板１７の反射面は反射膜１８で覆われている。A plurality of semiconductor laser arrays 10 are provided in the vicinity of the laser medium 2 in the vicinity of the laser medium 2 so that excitation light can be projected onto the laser medium 2 from the surroundings. I have. A portion other than the active region 12 in the light output end face of each semiconductor laser array 10;
That is, the reflective surfaces of the clad layer 11, the substrate 13, the electrode 14, and the heat sink 17 are covered with the reflective film 18.
【００２７】レーザ媒質２のレーザ光出射面の前方（レ
ーザ光出力方向）には出力側反射鏡４が、レーザ媒質２
の後方には全反射ミラー３が設置されている。An output-side reflecting mirror 4 is provided in front of the laser light emitting surface of the laser medium 2 (in the laser light output direction).
Behind, a total reflection mirror 3 is installed.
【００２８】次に、本実施形態にかかる半導体レーザ励
起固体レーザ装置の作用について説明する。半導体レー
ザアレイ１０から投射された励起光は、レーザ媒質２に
入射する。レーザ媒質２に励起光が入射すると、その励
起光によりレーザ媒質２が発光する。レーザ媒質２内で
発生した光は、全反射鏡３と出力側反射鏡４との間で反
射を繰り返し、増幅される。増幅された光は、レーザ光
として、出力側反射鏡４を通して外部に出力される。Next, the operation of the semiconductor laser pumped solid-state laser device according to this embodiment will be described. The excitation light projected from the semiconductor laser array 10 enters the laser medium 2. When excitation light is incident on the laser medium 2, the excitation light causes the laser medium 2 to emit light. Light generated in the laser medium 2 is repeatedly reflected between the total reflection mirror 3 and the output side reflection mirror 4 and is amplified. The amplified light is output to the outside through the output-side reflecting mirror 4 as laser light.
【００２９】ところが、励起光源である半導体レーザア
レイ１０から投射され、レーザ媒質２に入射した光のす
べてが固体レーザの励起に用いられるわけではない。つ
まり、励起光源である半導体レーザアレイ１０から投射
され、レーザ媒質２に入射した光の約２〜３割程度はレ
ーザ媒質２の側面から外部に出ていってしまう。しか
し、側面から外部に出ていった光のうち、各半導体レー
ザアレイ１０の活性領域１２以外の部分、つまりクラッ
ド層１１、基板１３、電極１４、及び放熱板１７の反射
面に入射した光、換言すると、反射膜１８で覆われてい
る部分に入射した光は、反射膜１８によって反射し、再
度レーザ媒質２内に入射する。よって、レーザ媒質２の
外部に出てしまった光が、再度固体レーザの励起に用い
られることになる。However, not all of the light projected from the semiconductor laser array 10 serving as the excitation light source and incident on the laser medium 2 is used for exciting the solid-state laser. That is, about 20 to 30% of the light projected from the semiconductor laser array 10 as the excitation light source and incident on the laser medium 2 exits from the side surface of the laser medium 2 to the outside. However, of the light that has exited from the side surface, the light that has entered the portions other than the active region 12 of each semiconductor laser array 10, that is, the light that has entered the reflective surfaces of the cladding layer 11, the substrate 13, the electrode 14, and the heat sink 17 In other words, the light that has entered the portion covered by the reflective film 18 is reflected by the reflective film 18 and enters the laser medium 2 again. Therefore, the light that has exited the laser medium 2 is used again for exciting the solid-state laser.
【００３０】さらに、本実施形態にかかる半導体レーザ
励起固体レーザ装置の効果について説明する。レーザ媒
質２に対向した半導体レーザアレイ１０の活性領域１２
部分とそれ以外の部分との面積比は１：４０〜１：２０
０にもなる。よって半導体レーザアレイ１０によってレ
ーザ媒質２の周囲を覆うことによって、レーザ媒質２の
周囲のほぼ１００％が反射膜１８で覆われることにな
る。その結果、レーザ媒質２の側面から外部に出てきた
光のほぼ全てを、再度レーザ媒質２内に入射させること
ができ、効率の良い固体レーザ励起が可能となる。Further, the effect of the semiconductor laser pumped solid-state laser device according to this embodiment will be described. Active region 12 of semiconductor laser array 10 facing laser medium 2
The area ratio between the part and the other part is 1:40 to 1:20.
It becomes 0. Therefore, by covering the periphery of the laser medium 2 with the semiconductor laser array 10, almost 100% of the periphery of the laser medium 2 is covered with the reflection film 18. As a result, almost all of the light that has exited from the side surface of the laser medium 2 can be made to enter the laser medium 2 again, and efficient solid-state laser excitation can be performed.
【００３１】レーザ媒質２の側面から外部に出てきた光
を、再度レーザ媒質２の内部に入射させる手段として、
レーザ媒質２の周囲を反射膜で覆う、レーザ媒質２の周
囲に近接設置された各半導体レーザアレイ１０の間隙に
反射鏡を配置する、などの方法も考えられる。しかし、
前者は、レーザ媒質２の周囲が反射膜で覆われているこ
とにより、励起光のレーザ媒質２への入射効率が悪くな
り、後者は、レーザ媒質２の周囲に存在する反射面の面
積が小さくなることにより、レーザ媒質２から外部に出
てきた光の反射効率が悪くなる。従って、レーザ媒質２
の側面から外部に出てきた光を、再度レーザ媒質２に入
射させ、固体レーザの励起効率を上げるためには、本実
施形態の様な構成が最適であると考えられる。As means for causing the light coming out of the side surface of the laser medium 2 to enter the inside of the laser medium 2 again,
A method of covering the periphery of the laser medium 2 with a reflective film, disposing a reflecting mirror in a gap between the semiconductor laser arrays 10 disposed close to the periphery of the laser medium 2, and the like are also conceivable. But,
In the former case, since the periphery of the laser medium 2 is covered with the reflection film, the efficiency of incidence of the excitation light on the laser medium 2 is deteriorated. In the latter case, the area of the reflection surface existing around the laser medium 2 is small. As a result, the reflection efficiency of light emitted from the laser medium 2 to the outside deteriorates. Therefore, the laser medium 2
The configuration as in the present embodiment is considered to be optimal in order to make the light that has come out from the side surface into the laser medium 2 again to increase the excitation efficiency of the solid-state laser.
【００３２】続いて、本発明の第２の実施形態にかかる
半導体レーザ励起固体レーザ装置について説明する。本
実施形態にかかる半導体レーザ励起固体レーザ装置は、
レーザ光を増幅する装置である。Next, a semiconductor laser pumped solid-state laser device according to a second embodiment of the present invention will be described. The semiconductor laser-excited solid-state laser device according to the present embodiment includes:
It is a device that amplifies laser light.
【００３３】まず、本実施形態にかかる半導体レーザ励
起固体レーザ装置の構成について説明する。図２は、本
実施形態にかかる半導体レーザ励起固体レーザ装置の構
成図である。本実施形態の半導体レーザ励起固体レーザ
装置は主に、レーザを励起させる複数の半導体レーザア
レイ１０、光を発するレーザ媒質２、入射側反射鏡５、
出射側反射鏡６とから構成されている。First, the configuration of the semiconductor laser pumped solid-state laser device according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a configuration diagram of the semiconductor laser pumped solid-state laser device according to the present embodiment. The semiconductor laser-excited solid-state laser device of the present embodiment mainly includes a plurality of semiconductor laser arrays 10 for exciting a laser, a laser medium 2 for emitting light, an incident-side reflector 5,
The output side reflection mirror 6 is provided.
【００３４】レーザ媒質２は、側面に半導体レーザアレ
イ１０を複数個並べて配置できるように、細長い直方体
の形状をしている。The laser medium 2 has an elongated rectangular parallelepiped shape so that a plurality of semiconductor laser arrays 10 can be arranged side by side.
【００３５】レーザ媒質２の周囲には複数個（通常は５
０〜１００個）の半導体レーザアレイ１０がレーザ媒質
２に近接して設置されており、レーザ媒質２に対して両
側から励起光を投射することができるようになってい
る。また、各半導体レーザアレイ１０の光出力端面の活
性領域１２以外の部分、つまりクラッド層１１、基板１
３、電極１４、及び放熱板１７の反射面は、反射膜１８
で覆われている。A plurality (usually 5) around the laser medium 2
(0 to 100) semiconductor laser arrays 10 are installed close to the laser medium 2 so that the excitation light can be projected onto the laser medium 2 from both sides. Further, a portion other than the active region 12 on the light output end face of each semiconductor laser array 10, that is, the cladding layer 11, the substrate 1
3, the reflecting surfaces of the electrodes 14 and the heat radiating plate 17
Covered with.
【００３６】次に、本実施形態にかかる半導体レーザ励
起固体レーザ装置の作用について説明する。入射側反射
鏡５を通してレーザ媒質２に入射したレーザ光は、半導
体レーザアレイ１０から投射された励起光によりレーザ
媒質２内で増幅される。増幅された光は、出射側反射鏡
６を通して、外部に出力される。Next, the operation of the semiconductor laser pumped solid-state laser device according to this embodiment will be described. The laser light incident on the laser medium 2 through the incident-side reflecting mirror 5 is amplified in the laser medium 2 by the excitation light projected from the semiconductor laser array 10. The amplified light is output to the outside through the output-side reflecting mirror 6.
【００３７】レーザ媒質２の側面から外部に出ていった
一部の励起光は、反射膜１８によって反射してレーザ媒
質２内に入射し、再度固体レーザ装置の励起に用いられ
る。Part of the pumping light that has exited from the side surface of the laser medium 2 is reflected by the reflection film 18 and enters the laser medium 2, and is used again for exciting the solid-state laser device.
【００３８】さらに、本実施形態にかかる半導体レーザ
励起固体レーザ装置の効果について説明する。本実施形
態の半導体レーザ励起固体レーザにおいても第１の実施
形態と同様に、レーザ媒質２の側面から外部に出てしま
った光は、ほぼ１００％が再度レーザ媒質２内に入射
し、固体レーザの励起に用いられる。その結果、効率の
良い固体レーザの増幅が可能となる。Further, effects of the semiconductor laser pumped solid-state laser device according to the present embodiment will be described. In the semiconductor laser-excited solid-state laser of this embodiment, as in the first embodiment, almost 100% of the light that has exited from the side surface of the laser medium 2 enters the laser medium 2 again, and the solid-state laser Used for excitation of As a result, efficient amplification of the solid-state laser becomes possible.
【００３９】上記第１の実施形態及び第２の実施形態の
半導体レーザアレイ１０においては、活性領域１２以外
の部分、つまりクラッド層１１、基板１３、電極１４、
及び放熱板１７の反射面を反射膜１８で覆ったが、光出
射部１６以外の活性領域１１をさらに反射膜１８で覆っ
ても良い。光出射部１６以外の活性領域１１をさらに反
射膜１８で覆うことにより、反射膜１８で覆われている
部分の面積が大きくなり、より効果的である。In the semiconductor laser array 10 according to the first and second embodiments, portions other than the active region 12, namely, the cladding layer 11, the substrate 13, the electrode 14,
Although the reflection surface of the heat radiating plate 17 is covered with the reflection film 18, the active region 11 other than the light emitting portion 16 may be further covered with the reflection film 18. By further covering the active region 11 other than the light emitting portion 16 with the reflective film 18, the area of the portion covered with the reflective film 18 is increased, which is more effective.
【００４０】[0040]
【発明の効果】本発明の半導体レーザ及び半導体レーザ
励起固体レーザ装置を用いることにより、半導体レーザ
あるいは半導体レーザアレイから出射された光を効率良
く固体レーザの励起に用いることが可能となり、固体レ
ーザから高出力のレーザ光を出力することが可能とな
る。By using the semiconductor laser and the semiconductor laser pumped solid-state laser device of the present invention, light emitted from the semiconductor laser or the semiconductor laser array can be efficiently used for exciting the solid-state laser. High-power laser light can be output.
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる半導体レーザ
励起固体レーザ装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor laser pumped solid-state laser device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ
励起固体レーザ装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a semiconductor laser pumped solid-state laser device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施形態にかかる半導体レーザの構成
図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a semiconductor laser according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施形態にかかる半導体レーザアレイ
の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a semiconductor laser array according to an embodiment of the present invention.
１…半導体レーザ、１０…半導体レーザアレイ、１１…
クラッド層、１２…活性領域、１３…基板、１４…電
極、１５…へき開面、１６…光出射部、１７…放熱板、
１８…反射膜、２…レーザ媒質、３…全反射鏡、４…出
力側反射鏡、５…入射側反射鏡、６…出射側反射鏡DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor laser, 10 ... Semiconductor laser array, 11 ...
Cladding layer, 12 active region, 13 substrate, 14 electrode, 15 cleavage plane, 16 light emitting portion, 17 heat sink,
Reference numeral 18: reflection film, 2: laser medium, 3: total reflection mirror, 4: output side reflection mirror, 5: incident side reflection mirror, 6: emission side reflection mirror
Claims (5)
半導体レーザにおいて、 光出力端面内の光出射部の周辺に、光の出射方向と反対
方向から入射する光を反射する反射膜を形成したことを
特徴とする半導体レーザ。1. A semiconductor laser that emits light from a light emitting portion in a light output end face, wherein a reflection film for reflecting light incident from a direction opposite to the light emitting direction is provided around the light emitting portion in the light output end face. A semiconductor laser characterized by being formed.
さらに備え、前記放熱板の面の内、半導体レーザの前記
光出力端面に隣接する面に、光の出射方向と反対方向か
ら入射する光を反射する反射膜を形成したことを特徴と
する請求項１に記載の半導体レーザ。2. A heat radiation plate further provided adjacent to the semiconductor laser, wherein light incident on a surface of the heat radiation plate adjacent to the light output end face of the semiconductor laser in a direction opposite to a light emission direction. 2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein a reflection film for reflecting light is formed.
半導体レーザアレイにおいて、 光出力端面内の光出射部の周辺に、光の出射方向と反対
方向から入射する光を反射する反射膜を形成したことを
特徴とする半導体レーザアレイ。3. A semiconductor laser array which emits light from a light emitting portion in a light output end face, wherein a reflection film is provided around a light emitting portion in the light output end face to reflect light incident from a direction opposite to a light emitting direction. A semiconductor laser array comprising:
熱板をさらに備え、前記放熱板の面の内、半導体レーザ
アレイの前記光出力端面に隣接する面に、光の出射方向
と反対方向から入射する光を反射する反射膜を形成した
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザアレ
イ。4. A heat radiating plate provided adjacent to the semiconductor laser array, wherein the light is incident on a surface of the heat radiating plate adjacent to the light output end face of the semiconductor laser array from a direction opposite to a light emitting direction. 4. The semiconductor laser array according to claim 3, wherein a reflection film for reflecting the light is formed.
項４に記載の半導体レーザあるいは半導体レーザアレイ
のいずれかを少なくとも１つ以上配置したことを特徴と
する半導体レーザ励起固体レーザ装置。5. A semiconductor laser-excited solid-state laser device wherein at least one of the semiconductor lasers or the semiconductor laser arrays according to claim 1 is arranged around a laser medium.
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|---|---|---|---|
| JP9109797A JP3851408B2 (en) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | Semiconductor laser pumped solid-state laser device |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005086303A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor laser element and semiconductor laser element array |
| JP2005286287A (en) * | 2004-03-04 | 2005-10-13 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor laser element and array thereof |
-
1997
- 1997-04-09 JP JP9109797A patent/JP3851408B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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