WO2005015304A1 - 青色レーザ光の発振方法および装置 - Google Patents

青色レーザ光の発振方法および装置 Download PDF

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WO2005015304A1
WO2005015304A1 PCT/JP2004/011399 JP2004011399W WO2005015304A1 WO 2005015304 A1 WO2005015304 A1 WO 2005015304A1 JP 2004011399 W JP2004011399 W JP 2004011399W WO 2005015304 A1 WO2005015304 A1 WO 2005015304A1
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blue laser
slab
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Makoto Iwai
Katsuhiro Imai
Takashi Yoshino
Minoru Imaeda
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Ngk Insulators, Ltd.
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/37—Non-linear optics for second-harmonic generation
    • G02F1/377—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/20—LiNbO3, LiTaO3

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for oscillating blue laser light.
  • High power blue laser light is demanded as a light source for laser displays and the like. Its output needs to be 1 W or more, depending on the size of the display. They must also be small and highly efficient.
  • the desired wavelength is, for example, 450-460 nm.
  • the output of a semiconductor laser device that directly oscillates blue laser light is only several tens of mW and is not generally available.
  • the laser light oscillation device becomes large and the oscillation efficiency is low.
  • a blue laser beam of 0.84 W is obtained from a pump power of 16.7 W, and the light-to-light conversion efficiency is 5%.
  • the light-to-light conversion efficiency can be increased.
  • the output of blue laser light is 250 mW, and it is difficult at present to obtain a pet-class output. For this reason
  • a high-power fundamental wave is made incident on the ridge-type optical waveguide, the power density of the light confined in the optical waveguide becomes too high, and the output of the blue laser light becomes unstable.
  • a lithium lithium niobate crystal has a slight absorption for blue light.
  • a part of the blue light oscillated from the potassium lithium niobate crystal is absorbed in the device, and heat is generated in the device.
  • the phase matching condition (phase matching wavelength) of a lithium niobate-based lithium crystal varies with the temperature of the device. For this reason, when the temperature of the device rises due to the heat generated in the device, the phase matching wavelength changes, the oscillation efficiency of the blue light decreases, and the output decreases. When the output of blue light decreases, no heat is generated inside the device, and the temperature of the device decreases.
  • the phase matching wavelength in the device returns to the initial condition, the oscillation efficiency of blue light increases, and the output of blue light from the device increases.
  • the output of the blue light from the device fluctuates and is considered to be unstable. Such output fluctuations are not found when the output of the fundamental wave is low, so it seems that this has not been a problem in the past.
  • An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for oscillating blue laser light, which have a relatively high conversion efficiency and can improve the output of blue laser light.
  • the present invention provides a broadband semiconductor laser oscillating device A laser beam output from the slab optical waveguide by making the output light from the slab optical waveguide incident on the slab optical waveguide made of a nonlinear optical crystal as a fundamental wave.
  • the present invention includes a Fabry-Perot type broad area semiconductor laser oscillation device and a slab optical waveguide made of a nonlinear optical crystal, and causes the laser beam oscillated from the oscillation device to enter the slab optical waveguide as a fundamental wave. Accordingly, the present invention relates to a blue laser light oscillation device, wherein blue laser light is output from a slab optical waveguide.
  • the inventor has widened the ridge width of a wavelength conversion element using a ridge-type optical waveguide made of a nonlinear optical crystal to provide a slab optical waveguide and a laser beam from a Fabry-Perot-type broadband semiconductor laser. Input as a fundamental wave.
  • a slab optical waveguide made of a nonlinear optical crystal was used instead of the polarization inversion method. Since the slab width cannot be increased in the domain-inverted optical waveguide for the above-mentioned reason, the optical power density cannot be reduced, and the allowable wavelength range of the convertible fundamental wave is very narrow. In the present invention, since a slab optical waveguide made of a nonlinear optical crystal is used, it is possible to increase the slab width and reduce the optical power density, and at the same time, to widen the allowable wavelength width of the fundamental wave. Can be.
  • Fabry-Perot broad-area semiconductor lasers have a wide wavelength range but high output.
  • a slab optical waveguide made of a nonlinear optical crystal with a wide allowable wavelength range a high-power fundamental wave can be used and the optical power density can be reduced.
  • the slab width of the slab optical waveguide is not limited. The light coupling efficiency can be increased by matching the emission size of the mouth-type broad area semiconductor laser with the slab width of the slab optical waveguide. Therefore, it is possible to obtain a high-output blue laser beam and to reduce the decrease in light-to-light conversion efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a blue laser light oscillation device 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the output of the fundamental wave and the output of the blue laser light.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an oscillation device 1 of the present invention.
  • the output light A from the Fabry-Perot type broad area semiconductor laser 2 is condensed by the optical systems 3 and 4 and is incident on the wavelength conversion element 5.
  • the wavelength conversion element 5 includes a substrate 7 and a slab optical waveguide 8.
  • a harmonic B is output from the slab optical waveguide 8 as shown by an arrow B.
  • the center wavelength of the blue laser light oscillated by the device of the present invention is, for example, 390 nm-540 nm.
  • Devices that oscillate such short-wavelength light can be used in a wide range of applications such as optical disk memory, medical use, photochemistry, and various types of optical measurement.
  • the nonlinear optical crystal is not particularly limited as long as it has the ability to convert the wavelength of light.
  • the nonlinear optical crystal is preferably a crystal having a tungsten bronze structure containing potassium and lithium. Particularly preferred are lithium lithium diborate and lithium lithium niobate monolithium lithium tantalate solid solution.
  • Nb, Ta, K, and Li can be substituted within a range that maintains the tungsten bronze structure.
  • K and Li can be replaced by Na and Rb.
  • the substitution ratio is preferably 10 atomic% or less, when potassium or lithium is 100 atomic%.
  • An alkali metal or alkaline earth metal element can be added to the lithium lithium niobate or lithium lithium niobate solid solution. It is also possible to add a laser oscillation doping agent such as a rare earth element such as Cr, Er or ⁇ d.
  • a slab-type optical waveguide is a waveguide that has a function of confining light in a specific direction (vertical direction in Fig. 1) when viewed in a cross section perpendicular to the direction in which light propagates. It has a function to propagate one or more guided modes.
  • the slab mode propagating light refers to light propagating in a specific direction (up and down in the case of FIG. 1) in the slab type optical waveguide or the two-dimensional optical waveguide.
  • the slab mode propagating light is usually a multimode propagating light propagating in a plurality of waveguide modes.
  • the thickness of the slab-type optical waveguide is not particularly limited, but is set so that the optimum efficiency is obtained depending on the wavelength of the light to be used and the light condensing property of the light propagating through the slab waveguide.
  • the thickness of the slab optical waveguide is preferably 10 m or less, and more preferably 5 m or less, from the viewpoint of light propagation efficiency. If the slab optical waveguide is too thin, the slab optical waveguide is cut off, and off-mode light may seep out. Therefore, from this viewpoint, the thickness of the slab optical waveguide is preferably 2 m or more.
  • the material of the substrate 7 is not particularly limited, and examples thereof include lithium niobate, lithium tantalate, magnesium oxide, aluminum oxide, strontium titanate, and glass.
  • the substrate 7 can be formed from a nonlinear optical crystal as described above.
  • Thermal expansion coefficient C of nonlinear optical crystal and thermal expansion coefficient S of material constituting substrate 7 are preferably close to each other.
  • the ratio (SZC) of the coefficient of thermal expansion S of each support material to the coefficient of thermal expansion C of the nonlinear optical crystal is preferably 0.6 to 1.4, and 0.85 to 1.4. More preferably, it is 15.
  • the slab optical waveguide 8 can be formed in the surface region of the substrate 7 by a titanium diffusion method or a proton exchange method.
  • the slab optical waveguide can be formed by bonding a plate made of a nonlinear optical crystal to the substrate 7 and then polishing the plate.
  • the plate and the substrate 7 can be joined by the following method.
  • an organic adhesive for example, epoxy resin, acrylic resin, polyurethane resin, polyimide resin, silicone resin.
  • the plate and the substrate 7 are bonded by diffusion bonding, crimping, and optical contact.
  • the slab optical waveguide can be formed by forming a thin film made of lithium niobate lithium crystal on a plate-like substrate.
  • a forming method for example, a MOCVD method can be exemplified.
  • the device of the present invention can further include a reflection grating section for fixing the wavelength of light incident on the optical waveguide layer, and a temperature control means for controlling the temperature of the optical waveguide layer.
  • a reflection grating section for fixing the wavelength of light incident on the optical waveguide layer
  • a temperature control means for controlling the temperature of the optical waveguide layer.
  • a plate-shaped body made of Z-cut lithium niobate lithium with a length of 15 mm, a width of 15 mm, and a thickness of 0.5 mm was prepared. This plate was obtained by the micro-pull-down method. Further, a soda glass substrate 7 having a length of 20 mm, a width of 20 mm, and a thickness of l mm was prepared. Each joint surface between the plate and the substrate 7 was chemically and mechanically polished to a flatness of 0.5 m or less. Both were adhered at 150 ° C. using a heat-curable adhesive to obtain an adhesive sample. The thickness of the adhesive layer between the plate and the substrate 7 was about 0.5 ⁇ m.
  • a lithium lithium niobate substrate was chemically and mechanically polished to form a slab optical waveguide 8 having a thickness of about 3 / m and a width of 100 ⁇ m.
  • the adhesive sample was cut with a dicer to obtain a chip having a length of 3.5 mm, and both end surfaces of the chip were optically polished.
  • the chip was further cut with a dicer to obtain a device 5 having a width of 2 mm, a thickness of 1.5 mm, and a length of 3 mm.
  • An antireflection (AR) coat for light having a wavelength of 920 nm and a wavelength of 460 nm was applied to both end faces of the element 5, respectively.
  • a second harmonic was generated.
  • a Fabry-Perot broad-area semiconductor laser (emitter size 100 ⁇ mx 1 jm) oscillating at a wavelength of 920 nm was used. This laser was optically coupled to the slab optical waveguide using lenses 3 and 4.
  • a second harmonic having a wavelength of 460 nm oscillated As a result, a second harmonic having a wavelength of 460 nm oscillated.
  • the output of fundamental wave A was changed as shown in Fig. 2.
  • the output of the second harmonic increased in proportion to the square of the fundamental power.
  • the fundamental wave output was 3 W, a blue laser beam with an output of 500 mW oscillated.

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Abstract

　変換効率が比較的高く、かつ青色レーザ光の出力を向上させ得るような青色レーザ光の発振方法および装置を提供する。ファブリーペロー型ブロードエリア半導体レーザ発振素子２からの出力光を、非線形光学結晶からなるスラブ光導波路８に対して基本波Ａとして入射させる。スラブ光導波路８から青色レーザ光Ｂを出力させる。

Description

明細書
青色レーザ光の発振方法および装置
発明の属する技術分野
本発明は、 青色レーザ光の発振方法および装置に関するものである。
' 背景技術
高出力な青色レーザ光がレーザディスプレイ等の光源として要望され ている。 その出力は、 ディスプレイのサイズにもよるが、 1 W以上の出 力が必要である。 また、 小型、 高効率であることも要求されている。 要 望される波長はたとえば 4 5 0〜 4 6 0 n mである。 青色レーザ光を直 接発振する半導体レーザ素子の出力は、現在のところ数十 mWしかなく、 かつ一般には入手できない。
固体レーザの波長変換によって青色レーザ光を発振する方式は、 たと えば 「 Optics Communications： 205 (2002) p361.365」 に言 3載されて いる。
また、 固体レーザとリッジ型光導波路型波長変換素子とを組み合わせ る方式は、 特願 2 0 0 2— 1 0 0 1 3 0号 （特開 2 0 0 3— 2 9 5 2 4 4号公報：平成 1 5年 1 0月 1 5日公開） に記載されている。 発明の開示
「 Optics Coramunications： 205 (2002) p361.365」記載の方式では、 レーザ光の発振装置が大型となり、 かつ発振効率が低い。 たとえば、 1 6. 7 Wのポンプパワーから、 0. 8 4 Wの青色レーザ光を得ており、 光—光の変換効率は 5 %である。
特開 2 0 0 3 _ 2 9 5 2 44号公報記載の方式では、 光—光の変換効 率は高くできる。 しかし、 青色レーザ光の出力は 2 5 0 mWであり、 ヮ ット級の出力を得ることは現在の時点では困難である。 この理由として は、 リッジ型光導波路に高出力の基本波を入射させると、 光導波路に閉 じ込められる光のパワー密度が高くなりすぎ、 青色レーザ光の出力が不 安定になるという問題があった。
例えばニオブ酸力リゥムリチウム結晶には、 青色光に対して僅かなが ら吸収が存在する。 この結果、 ニオブ酸カリウムリチウム結晶から発振 された青色光の一部がこの素子内で吸収され、 素子中に熱が発生する。 ニオブ酸力リゥムリチウム結晶における位相整合条件 （位相整合波長） は、 素子の温度によって変動する。 このため、 素子中に発生した熱によ つて素子の温度が上昇すると、 位相整合波長が変化し、 青色光の発振効 率が低下し、 出力が低下する。 青色光の出力が低下すると、 素子内で熱 が発生しなくなり、 素子の温度が低下する。 すると、 素子における位相 整合波長が初期条件に戻り、 青色光の発振効率が上昇し、 素子からの青 色光の出力が上昇する。 このようなサイクルを繰り返すことにより、 素 子からの青色光の出力が変動し、 不安定になるものと考えられる。 この ような出力変動は、 基本波の出力が低い場合には見いだされないので、 従来は問題になってこなかったものと思われる。
また、 リッジ型光導波路におけるパワー密度を下げるためにスラブ光 導波路を使用することも検討した。 しかし、 たとえば M g〇ドープニォ ブ酸リチウム単結晶のオフカツト基板を使用した場合には、 分極反転長 さは長く とも 5 0 in程度であるので、 スラブ幅は最大 3 0〃mが限界 であった。 このため、 光導波路における光のパワー密度を低減すること が困難であった。
本発明の課題は、 変換効率が比較的高く、 かつ青色レーザ光の出力を 向上させ得るような青色レーザ光の発振方法および装置を提供すること である。
本発明は、 フアブリーペ口一型ブロードエリァ半導体レーザ発振素子 からの出力光を、 非線形光学結晶からなるスラブ光導波路に対して基本 波として入射させることによって、 スラブ光導波路から青色レーザ光を 出力させることを特徴とする、 青色レ一ザ光の発振方法に係るものであ る
また、 本発明は、 フアブリ一ペロー型ブロードエリア半導体レーザ発 振素子、 および非線形光学結晶からなるスラブ光導波路を備えており、 発振素子から発振されたレーザ光を基本波としてスラブ光導波路に入射 させることによって、 スラブ光導波路から青色レーザ光を出力させるこ とを特徴とする、 青色レーザ光の発振装置に係るものである。
本発明者は、 非線形光学結晶からなるリッジ型光導波路を使用した波 長変換素子のリッジ幅を広げ、 スラブ光導波路とするとともに、 フアブ リ一ペロー型プロ—ドエリァ半導体レ一ザからのレーザ光を基本波とし て入力することを想到した。
分極反転方式ではなく、 非線形光学結晶からなるスラブ光導波路を使 用した。 分極反転方式の光導波路は、 前述した理由からスラブ幅を大き くすることができないので、 光パワー密度を低下させることができない し、 変換可能な基本波の波長許容幅が非常に狭い。 本 §明においては、 非線形光学結晶からなるスラブ光導波路を使用したので、 スラブ幅を大 きく して光パヮ一密度を低下させることができ、 これと共に基本波の波 長許容幅を広くすることができる。
これと共に、 フアブリ一ペロー型ブロードエリァ半導体レ一ザからの 出力光を基本波として使用する。 フアブリ一ペロー型ブロードエリァ半 導体レーザは、 波長幅が広いが、 高出力である。 波長許容幅の広い非線 形光学結晶からなるスラブ光導波路と組み合わせることで、 高出力の基 本波を使用でき、 かつ光パワーの密度を低下させることができる。 その 上、 前記スラブ光導波路のスラブ幅には制限が無いので、 フアブリーペ 口 ^型ブロードエリア半導体レーザのエミッ夕サイズとスラブ光導波路 のスラブ幅とを合わせることによって、 光の結合効率を高くすることが できる。 したがって、 高出力の青色レーザ光を得ることができるのと共 に、 光—光変換効率の低下を小さくすることができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の青色レーザ光発振装置 1を示す模式図である。
図 2は、 基本波の出力と青色レーザ光の出力との関係を示すグラフで ある。 発明を実施するための最良の形態
図 1は、 本発明の発振装置 1を示す模式図である。 フアブリ一ペロー 型ブロードエリア半導体レーザ 2からの出力光 Aを、 光学系 3、 4によ つて集光し、 波長変換素子 5に入射させる。 波長変換素子 5は、 基板 7 とスラブ光導波路 8とを備えている。 スラブ光導波路 8からは矢印 Bの ように高調波 Bが出力される。
本発明の素子によって発振される青色レーザ光の中心波長は、 例えば 3 9 0 n m— 5 4 0 n mである。こうした短波長の光を発振する素子は、 光ディスクメモリー用、 医学用、 光化学用、 各種光計測用等の幅広い応 用が可能である。
非線形光学結晶は、 光の波長を変換する能力を有する限り特に限定さ れない。 非線形光学結晶は、 好ましくは、 カリウムおよびリチウムを含 むタングステンブロンズ構造を有する結晶である。 特に好ましくは、 二 ォブ酸力リウムリチウム、 ニオブ酸力リウムリチウム一タンタル酸力リ ゥムリチウム固溶体である。 なお、 前記タングステンブロンズ構造を保 持する範囲内において、 N b、 T a、 K、 L iの置換が可能である。 例 えば、 N a、 R bによる K、 L iの置換が可能である。 この場合には、 置換割合は、 カリウムまたはリチウムを 1 0 0原子％としたとき、 1 0 原子％以下とすることが好ましい。 また、 ニオブ酸カリウムリチウム、 ニオブ酸力リウムリチウム一夕ン夕ル酸力リゥムリチウム固溶体には、 アルカリ金属、 アルカリ土類金属元素を添加することができる。 また、 C rや、 E r、 Ν d等の希土類元素等のレーザー発振用ドーピング剤を 添加することも可能である。
スラブ型光導波路とは、 光の伝搬する方向に対して垂直断面で見た場 合に、 特定方向 （図 1の場合は上下方向） に光の閉じ込め機能を持つ導 波路のことをいい、 1つ以上の導波モードを伝搬させる機能を持つもの である。 スラブモード伝搬光とは、 このスラブ型光導波路ないし二次元 光導波路内で、 特定方向 （図 1の場合は上下方向） に閉じ込められた状 態で伝搬している光を言う。 スラブモード伝搬光は、 通常は複数の導波 モ一ドで伝搬するマルチモード伝搬光である。
スラブ型光導波路の厚さは特に限定されないが、 使用する光の波長、 およびスラブ導波路を伝搬する光の集光性より、 最適の効率になるよう に設定する。 例えば、 スラブ光導波路の厚さは、 光の伝搬効率の観点か らは、 1 0 m以下であることが好ましく、 5 m以下であることがさ らに好ましい。スラブ光導波路が薄すぎる場合には、 カッ トオフとなり、 オフモードの光がしみだしてしまうおそれがあるので、この観点からは、 スラブ光導波路の厚さは 2 m以上とすることが好ましい。
基板 7の材質は特に限定されないが、 ニオブ酸リチウム、 タンタル酸 リチウム、 酸化マグネシウム、 酸化アルミニウム、 チタン酸ス トロンチ ゥム、 ガラスを例示できる。 あるいは、 基板 7を、 上述したような非線 形光学結晶によつて形成できる。
非線形光学結晶の熱膨張率 Cと、 基板 7を構成する材質の熱膨張率 S とは、 互いに近いことが好ましい。 これによつて、 素子を室温以外の高 温または低温環境下で使用する場合に、高調波の発振特性が安定であり、 信頼性に優れる。 この観点からは、 非線形光学結晶の熱膨張率 Cに対す る各支持体材質の熱膨張率 Sの比率 （SZC) は、 0. 6〜1. 4であ ることが好ましく、 0. 85〜1. 15であることが更に好ましい。 基板 7の表面領域に、 チタン拡散法、 プロ トン交換法によってスラブ 光導波路 8を形成することができる。
あるいは、 スラブ光導波路は、 非線形光学結晶からなる板状体と基板 7とを接合し、 次いで板状体を研磨加工することによって形成できる。 この場合には、 板状体と基板 7とは以下の方法で接合できる。
( 1) 有機系接着剤 （例えばエポキシ樹脂、 アクリル樹脂、 ポリウレ タン樹脂、 ポリイ ミ ド樹脂、 シリコーン樹脂） によって接合する。
(2) 無機系接着剤 （例えば低融点ガラス） によって接合する。
(3) 板状体と基板 7とを、 拡散接合、 圧着、 オプティカルコン夕 ク トによって接合する。
あるいは、 スラブ光導波路は、 板状体基板にニオブ酸リチウム力リウ ム結晶からなる薄膜を成膜することによって形成できる。形成方法には、 例えば MOCVD法を例示できる。
フアプリ一ペロー型ブロードエリア半導体レーザは、 例えば 「固体レ —ザ一励起用高出力半導体レーザ一 （第 2回 「フォトン計測 ·加工技術」 シンポジウム 90— 93頁） に記載されているものである。 また商品 名としては、 「S LD 323XTj 「S LD 343 YT」 「S LD 344 YT」 （ソニー製） を例示できる。
本発明の素子には、 更に、 光導波層に入射する光の波長を固定するた めの反射グレーティング部と、 光導波層の温度を制御する温度制御手段 とを設けることができる。 実施例
(スラブ光導波路の作製）
縦 1 5 mm、 横 1 5 mm、 厚さ 0. 5 mmの Zカツトのニオブ酸力リ ゥムリチウムからなる板状体を準備した。 この板状体はマイクロ引下げ 法によって得られたものである。 また、 縦 2 0 mm, 横 2 0 mm, 厚さ l mmのソーダガラス製基板 7を準備した。 板状体と基板 7との各接合 面を化学機械研磨し、 平面度 0. 5 m以下とした。 加熱硬化型の接着 剤を使用し、 両者を 1 5 0°Cで接着し、 接着体サンプルを得た。 板状体 と基板 7との間の接着層の厚さは約 0. 5〃mとした。 ニオブ酸力リウ ムリチウム基板を化学機械研磨し、 厚さ約 3 /m、 幅 1 0 0 ^ mのスラ ブ光導波路 8を形成した。 次いで、 ダイサーによって接着体サンプルを 切断し、 長さ 3. 5 mmのチップを得、 チップの両端面を光学研磨した。 このチヅプを更にダイサ一で切断することによって、幅 2 mm、厚さ 1. 5 mm, 長さ 3 mmの素子 5を得た。 素子 5の両端面に、 それぞれ、 波 長 9 2 0 nm、 4 6 0 n mの光に対する無反射（ A R ) コートを施した。
この素子 5を用いて第二高調波を発生させた。 基本波光源としては、 波長 9 2 0 nmで発振するファブリ一ペロー型ブロードエリァ半導体レ 一ザ （エミヅ夕サイズ 1 0 0〃mx 1 j m) を使用した。 このレーザを スラブ光導波路にレンズ 3， 4を用いて光学結合した。
この結果、 波長 4 6 0 nmの第二高調波が発振した。 基本波 Aの出力 を、 図 2に示すように変ィ bさせた。 この結果、 第二高調波の出力は基本 波パワーの二乗に比例して増加した。 基本波出力が 3Wのときには、 出 力 5 2 0 mWの青色レーザ光が発振した。
以上述べたように、 本発明によれば、 変換効率が比較的高く、 かつ青 色レーザ光の出力を向上させ得るような青色レーザ光の発振方法および 装置を提供することができる。

Claims

請求の範囲
1 . フアブリ一ペロー型ブロードエリア半導体レーザ発振素子から の出力光を、 非線形光学結晶からなるスラブ光導波路に対して基本波と して入射させることによって、 前記スラブ光導波路から青色レーザ光を 出力させることを特徴とする、 青色レーザ光の発振方法。
2 . 前記非線形光学結晶が、 ニオブ酸リチウムカリウム結晶または ニオブ酸リチウムカリウム一夕ン夕ル酸リチウム力リウム固溶体結晶で あることを特徴とする、 請求項 1記載の方法。
3 . フアブリーペ口一型ブロードエリア半導体レーザ発振素子、 お よび非線 光学結晶からなるスラブ光導波路を備えており、 前記発振素 子から発振されたレーザ光を基本波として前記スラブ光導波路に入射さ せることによって、 前記スラブ光導波路から青色レーザ光を出力させる ことを特徴とする、 青色レーザ光の発振装置。
4 . 前記非線形光学結晶が、 ニオブ酸リチウムカリウム結晶または ニオブ酸リチウムカリウム—タン夕ル酸リチウムカリウム固溶体結晶で あることを特徴とする、 請求項 3記載の装置。
PCT/JP2004/011399 2003-08-06 2004-08-02 青色レーザ光の発振方法および装置 WO2005015304A1 (ja)

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