JPH0391978A - 半導体レーザ励起固体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ励起固体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH0391978A JPH0391978A JP1228543A JP22854389A JPH0391978A JP H0391978 A JPH0391978 A JP H0391978A JP 1228543 A JP1228543 A JP 1228543A JP 22854389 A JP22854389 A JP 22854389A JP H0391978 A JPH0391978 A JP H0391978A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- solid
- face
- wavelength
- lens
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
- H01S3/09415—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode the pumping beam being parallel to the lasing mode of the pumped medium, e.g. end-pumping
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は光ディスクの記録再生やレーザ応用計測等に用
いられる超小型の半導体レーザ励起固体レーザ装置に関
するものである。
いられる超小型の半導体レーザ励起固体レーザ装置に関
するものである。
従来の技術
固体レーザ装置の励起には、従来、アークランブやフラ
ッシュランプ等が用いられてきたが、励起効率が良くな
いためにレーザ全体の効率は悪く、ランプやレーザ媒質
の放熱の点から、装置は大型とならざるを得なかった。
ッシュランプ等が用いられてきたが、励起効率が良くな
いためにレーザ全体の効率は悪く、ランプやレーザ媒質
の放熱の点から、装置は大型とならざるを得なかった。
ところが近年、半導体レーザの高出力化に伴い、これを
固体レーザの励起源として用いる試みがなされるように
なってきた。半導体レーザを用いると、固体レーザの吸
収帯に波長を合わせることができ、励起効率は非常に良
くなる。しかも余分なスペクトルの吸収による発熱がな
いために放熱も楽になり、小型で高効率の固体レーザが
実現できる。
固体レーザの励起源として用いる試みがなされるように
なってきた。半導体レーザを用いると、固体レーザの吸
収帯に波長を合わせることができ、励起効率は非常に良
くなる。しかも余分なスペクトルの吸収による発熱がな
いために放熱も楽になり、小型で高効率の固体レーザが
実現できる。
一方、ＫＴｉＯＰＯ＋ （ＫＴＰ）結晶などの非線形光
学結晶を用いて固体レーザ光を高調波に変換して、緑色
や青色の可視光を得る方法も従来から知られており、先
述の半導体レーザ励起による固体レーザ光の高調波を利
用する試みもなされるようになってきた。
学結晶を用いて固体レーザ光を高調波に変換して、緑色
や青色の可視光を得る方法も従来から知られており、先
述の半導体レーザ励起による固体レーザ光の高調波を利
用する試みもなされるようになってきた。
発明が解決しようとする課題
第２図に半導体レーザ励起Ｎｄ ： ＹＡＧレーザの構
成図を示す。同一パッケージ内にＮｄ ： ＹＡＧロッ
ド１，ＫＴＰ結晶２，セルフォックレンズ７，半導体レ
ーザチップ４の順に収められている。ＹＡＧレーザの共
振器内にＫＴＰ結晶が挿入されたかたちにするためにＹ
ＡＧロッド１の出射側端面１−ＢとＫＴＰ結晶２の励起
側端面２−Ａは波長１．０６μｍに対してＨＲコーティ
ングが施されている。また、共振器内での損失を減すた
めに、共振器内部のＹＡＧロッド１とＫＴＰ結晶２の端
面１−Ａ，２−Ｂは、波長１．０６μｍに対してＡＲコ
ーティングが施されている。また、波長０．８１μｍの
励起用半導体レーザ光を効率よ＜ＹＡＧロッド１に集光
するために、ＫＴＰ結晶２の両端面２−Ａ，２−ＢとＹ
ＡＧロッド１の励起側端面１−Ａは波長０．８１μｍに
対してＡＲコーティングしてある。さらに、Ｎｄ ：
ＹＡＧレーザ光の高調波である波長０．５３μｍの光を
効率よく出射するために、ＫＴＰ結晶２の励起側端面２
−Ａは波長０．５３μｍに対してＨＲコーティングを、
それ以外の各端面２−Ｂ，ｌ−Ａ．１−ＢはＡＲコーテ
ィングを施してある。この各波長に対するコーティング
をまとめたものが表１である。
成図を示す。同一パッケージ内にＮｄ ： ＹＡＧロッ
ド１，ＫＴＰ結晶２，セルフォックレンズ７，半導体レ
ーザチップ４の順に収められている。ＹＡＧレーザの共
振器内にＫＴＰ結晶が挿入されたかたちにするためにＹ
ＡＧロッド１の出射側端面１−ＢとＫＴＰ結晶２の励起
側端面２−Ａは波長１．０６μｍに対してＨＲコーティ
ングが施されている。また、共振器内での損失を減すた
めに、共振器内部のＹＡＧロッド１とＫＴＰ結晶２の端
面１−Ａ，２−Ｂは、波長１．０６μｍに対してＡＲコ
ーティングが施されている。また、波長０．８１μｍの
励起用半導体レーザ光を効率よ＜ＹＡＧロッド１に集光
するために、ＫＴＰ結晶２の両端面２−Ａ，２−ＢとＹ
ＡＧロッド１の励起側端面１−Ａは波長０．８１μｍに
対してＡＲコーティングしてある。さらに、Ｎｄ ：
ＹＡＧレーザ光の高調波である波長０．５３μｍの光を
効率よく出射するために、ＫＴＰ結晶２の励起側端面２
−Ａは波長０．５３μｍに対してＨＲコーティングを、
それ以外の各端面２−Ｂ，ｌ−Ａ．１−ＢはＡＲコーテ
ィングを施してある。この各波長に対するコーティング
をまとめたものが表１である。
この表１からわかるように各端面は、３ｆ！ｌＨの波長
に対してＡＲあるいはＨＲコーティングしなければなら
ず、非常にコーティングが困難であることがわかる。複
雑な多層コーティングを施すと、効率面や歩留りの点で
不利になるのでできるだけコーティングを簡素にするこ
とが望ましい。
に対してＡＲあるいはＨＲコーティングしなければなら
ず、非常にコーティングが困難であることがわかる。複
雑な多層コーティングを施すと、効率面や歩留りの点で
不利になるのでできるだけコーティングを簡素にするこ
とが望ましい。
課題を解決するための手段
ＹＡＧロッドとＫＴＰ結晶の端面コーティングを簡素に
するために本発明の固体レーザ装置は、ＫＴＰ結晶，Ｎ
ｄ ： ＹＡＧロッド，非球面レンズ，半導体レーザチ
ップの順に並べて構成されている。
するために本発明の固体レーザ装置は、ＫＴＰ結晶，Ｎ
ｄ ： ＹＡＧロッド，非球面レンズ，半導体レーザチ
ップの順に並べて構成されている。
作用
以上の構戊により、一体化された超小型で安定な半導体
レーザ励起固体レーザが可能となる。
レーザ励起固体レーザが可能となる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を引用しながら
説明する。第１図に本発明の半導体レーザ励起固体レー
ザ装置の構造図を示す。同一パッケージ内にＫＴＰ結晶
２，Ｎｄ ： ＹＡＧロッド１．非球面レンズ３，半導
体レーザチップ４の順に収められている。ＹＡＧロッド
１はＮｄａ度１．１％で長さ５ ｍ ，直径３ｎｍであ
る。ＫＴＰ結晶２は長さ５ ｍ ，直径３間である。共
振器はＹＡＧロッド１の励起側端面１−ＡとＫＴＰ結晶
の出射側端面２−Ｂのあいだで形成されており、前者は
曲率半導５０ｍの凸面ミラー、後者は平面ミラーになっ
ている。ＫＴＰ結晶２がＮｃｌ：ＹＡＧレーザの共振器
に挿入された構造になっており、しかも、レーザ光のビ
ーム径が最も細くなるところにＫＴＰ結晶を置くので、
効率よく高調波への交換がおこなわれる。ＹＡＧロッド
１の励起側端面１−Ａは波長０．８ １ ｔｔｍに対し
て反射率０４２５％以下、波長１．０６μｍに対して反
射率９９．８％以上、もう一方の端面１−Ｂは、波長０
．８１μｍに対して反射率９９％以上、波長１．０６μ
ｍに対して０．２５％以下になる様に多層膜コーティン
グが施されている。またＫＴＰ結晶２の励起側端面２−
Ａは波長１．０６μｍに対して反射率０．２０％以下、
波長０．５３μｍに対して反射率９９％以上、もう一方
の端面２−Ｂは波長１．０６μｍに対して反射率９９．
８％以上、波長０．５３μｍに対して反射率０．２％以
下になるように多層膜コーティングが施してある。これ
ら各端面のコーティングの様子を表２にまとめた。
説明する。第１図に本発明の半導体レーザ励起固体レー
ザ装置の構造図を示す。同一パッケージ内にＫＴＰ結晶
２，Ｎｄ ： ＹＡＧロッド１．非球面レンズ３，半導
体レーザチップ４の順に収められている。ＹＡＧロッド
１はＮｄａ度１．１％で長さ５ ｍ ，直径３ｎｍであ
る。ＫＴＰ結晶２は長さ５ ｍ ，直径３間である。共
振器はＹＡＧロッド１の励起側端面１−ＡとＫＴＰ結晶
の出射側端面２−Ｂのあいだで形成されており、前者は
曲率半導５０ｍの凸面ミラー、後者は平面ミラーになっ
ている。ＫＴＰ結晶２がＮｃｌ：ＹＡＧレーザの共振器
に挿入された構造になっており、しかも、レーザ光のビ
ーム径が最も細くなるところにＫＴＰ結晶を置くので、
効率よく高調波への交換がおこなわれる。ＹＡＧロッド
１の励起側端面１−Ａは波長０．８ １ ｔｔｍに対し
て反射率０４２５％以下、波長１．０６μｍに対して反
射率９９．８％以上、もう一方の端面１−Ｂは、波長０
．８１μｍに対して反射率９９％以上、波長１．０６μ
ｍに対して０．２５％以下になる様に多層膜コーティン
グが施されている。またＫＴＰ結晶２の励起側端面２−
Ａは波長１．０６μｍに対して反射率０．２０％以下、
波長０．５３μｍに対して反射率９９％以上、もう一方
の端面２−Ｂは波長１．０６μｍに対して反射率９９．
８％以上、波長０．５３μｍに対して反射率０．２％以
下になるように多層膜コーティングが施してある。これ
ら各端面のコーティングの様子を表２にまとめた。
〈以 下 余 白）
表２
この表２からわかるように、各端面ば２種類の波長に対
してＡＲあるいはＨＲコーティングすればよく、第３図
及び表１に示したものに比べてコーティングが簡素化で
きていることがわかる。また、上記の順にＮｄ ： Ｙ
ＡＧロッド１とＫＴＰ結晶２を並べ、上記のコーティン
グを施すことにより、高調波０．５３μｍの光がＹＡＧ
ロッドを再吸収されるのを防ぐことができ、効率よ＜０
．５３μｍの光を出射できる。
してＡＲあるいはＨＲコーティングすればよく、第３図
及び表１に示したものに比べてコーティングが簡素化で
きていることがわかる。また、上記の順にＮｄ ： Ｙ
ＡＧロッド１とＫＴＰ結晶２を並べ、上記のコーティン
グを施すことにより、高調波０．５３μｍの光がＹＡＧ
ロッドを再吸収されるのを防ぐことができ、効率よ＜０
．５３μｍの光を出射できる。
半導体レーザ光の波長は、Ｎｄ ： ＹＡＧの吸収帯に
あわせて０．８０９μｍにあわせている。この半導体レ
ーザ光を開口数０．６の非球面レンズ３を通してＹＡＧ
ロッド１の端面中心付近に集光している。
あわせて０．８０９μｍにあわせている。この半導体レ
ーザ光を開口数０．６の非球面レンズ３を通してＹＡＧ
ロッド１の端面中心付近に集光している。
第３図に半導体レーザ駆動電流に対するＮｄ；ＹＡＧ高
調波出力の関係を示す。駆動電流４００ｍＡで１６ｍＷ
の光出力を得た。
調波出力の関係を示す。駆動電流４００ｍＡで１６ｍＷ
の光出力を得た。
発明の効果
本発明の半導体レーザ励起固体レーザ装置は、超小型の
高調波変換装置であり、光ディスクの記録再生や、レー
ザ応用計測等に大きな効果を有する。
高調波変換装置であり、光ディスクの記録再生や、レー
ザ応用計測等に大きな効果を有する。
第１図は本発明の半導体レーザ励起固体レーザ装置の構
造図、第２図は駆動電流に対するＮｄ：ＹＡＧ高調波出
力を示す図、第３図は従来の半導体レーザ励起固体レー
ザの構造図である。 １・・・・・・Ｎｄ ： ＹＡＧロッド、２・・・・・
・ＫＴＰ結晶、３・・・・・・非球面レンズ、４・・・
・・・半導体レーザチップ、５・・・・・・ＰＩＮフォ
トダイオード、６・・曲・ベース、７・・・・・・セル
フォックレンズ。
造図、第２図は駆動電流に対するＮｄ：ＹＡＧ高調波出
力を示す図、第３図は従来の半導体レーザ励起固体レー
ザの構造図である。 １・・・・・・Ｎｄ ： ＹＡＧロッド、２・・・・・
・ＫＴＰ結晶、３・・・・・・非球面レンズ、４・・・
・・・半導体レーザチップ、５・・・・・・ＰＩＮフォ
トダイオード、６・・曲・ベース、７・・・・・・セル
フォックレンズ。
Claims (1)
- 同一パッケージ内に非線形光学結晶、固体レーザ媒質、
レンズ、半導体レーザチップがこの順に並べて収められ
ており、前記固体レーザ媒質の前記半導体レーザチップ
に近い方の端面と前記非線形光学結晶の前記半導体レー
ザチップに遠い方の端面とで光共振器を形成しており、
前記レンズで半導体レーザ光を集光して、前記固体レー
ザ媒質を軸方向に端面励起することを特徴とする半導体
レーザ励起固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1228543A JPH0391978A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1228543A JPH0391978A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0391978A true JPH0391978A (ja) | 1991-04-17 |
Family
ID=16878037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1228543A Pending JPH0391978A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0391978A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01220879A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | Sony Corp | レーザ光源 |
| JPH0228980A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-01-31 | Sony Corp | レーザ光源 |
| JPH02161786A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-06-21 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ励起固定レーザ装置 |
-
1989
- 1989-09-04 JP JP1228543A patent/JPH0391978A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01220879A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | Sony Corp | レーザ光源 |
| JPH0228980A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-01-31 | Sony Corp | レーザ光源 |
| JPH02161786A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-06-21 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ励起固定レーザ装置 |
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