JPH04209581A - レーザーダイオードポンピング固体レーザー - Google Patents
レーザーダイオードポンピング固体レーザーInfo
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- JPH04209581A JPH04209581A JP40062490A JP40062490A JPH04209581A JP H04209581 A JPH04209581 A JP H04209581A JP 40062490 A JP40062490 A JP 40062490A JP 40062490 A JP40062490 A JP 40062490A JP H04209581 A JPH04209581 A JP H04209581A
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- Lasers (AREA)
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
［０００１］
【産業上の利用分野】本発明は、固体レーザーロッドを
半導体レーザー（レーザーダイオード）によってポンピ
ングするレーザーダイオードポンピング固体レーザーに
関し、特に詳細には、波長変換機能を備えたレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーに関するものである。 ［０００２］
半導体レーザー（レーザーダイオード）によってポンピ
ングするレーザーダイオードポンピング固体レーザーに
関し、特に詳細には、波長変換機能を備えたレーザーダ
イオードポンピング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、ネオジム等の希土類がドーピングさ
れた固体レーザー研究ドを半導体レーザーによってポン
ピングするレーザーダイオードポンピング固体レーザー
が公知となっている。 ［０００３］この種のレーザーダイオードポンピング固
体レーザーにおいては、例えば特開平２−７７１８１号
公報に示されるように、より短波長のレーザー光を得る
ために、その共振器内に、固体レーザー発振ビームを波
長変換する非線形光学材料のバルク単結晶を配設して、
固体レーザー発振ビームを第２高調波等に波長変換する
ことも行なわれている。さらには、例えばＡｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ Ｖｏｌ、
５２． Ｎｏ、 ２．１１ Ｊａｎｕａｒｙ １
９８８に記載されているように、上述の位置に配した非
線形光学材料のバルク単結晶により、固体レーザー発振
ビームとボンピング光とを和周波に波長変換することも
提案されている。 ［０００４］一方、Ｓ Ｐ Ｉ Ｅ Ｖｏｗ、 １１０
４ ｐｌｏｏ Ｍａｒｃ ｈ １９８９に記載されてい
るように、Ｎｄ （ネオジウム）等の希土類がドーピン
グされ、かつ光波長変換機能を有する固体レーザーロッ
ドとして、Ｎｄ ：Ｃ０ＡＮＰ、Ｎｄ ： ＰＮＰ等が
公知となっている。またそのような固体レーザーロッド
として、同誌ｐ１３２に記載されているように、Ｎｄ
： Ｌｆ Ｎｂ ０３ 、ＮＹＡＢ （Ｎｄｘ Ｙ
ｔ−ｘ Ａ１３ （ＢＯ３） ４ ｘ＝：０．
０４〜０．０８）等も公知であり、これらは、Ｓｅｌｆ
−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎｇ Ｃｒｙｓ
ｔａｌ と呼ばれている。 ［０００５］これらを用いたレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーとして、Ｓ Ｐ Ｉ ＥＶｏｌ、 １
．１０４ ｐ１３２ Ｍａｒｃｈ １９８９や、レーザ
ー研究Ｖｏ１．１７ Ｎｏ、 １２ ｐ４８（１９８
９）に示されるように、ＮＹＡＢ結晶を用い、レーザー
ダイオードポンピングによるその発振レーザビームの第
２高調波を得るものが知られている。 ［０００６］ところで、上述のようなレーザーダイオー
ドポンピング固体レーザーにおいては、共振器が温度変
化を受けて共振器長さが変化してしまうと、出力が変動
したり、モードホップにより出力が一時停止する二とが
ある。そこで従来より、このような不具合の発生を防止
するため、共振器部分をペルチェ素子等を用いて所定温
度に温度調節することが考えられている。 ［０００７］一方このようなレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーにおいては、ボンピング１原である半
導体レーザーが温度変動を受けた際にモードホッピング
を起こしてしまうことがある。そうなると位相整合が不
可能になる、あるいは良好になされないという不具合が
生じる。そこで、この半導体レーザーを、共振器とは別
に独自に所定温度に温度調節することも考えられている
。 ［０００８］
に示されるように、ネオジム等の希土類がドーピングさ
れた固体レーザー研究ドを半導体レーザーによってポン
ピングするレーザーダイオードポンピング固体レーザー
が公知となっている。 ［０００３］この種のレーザーダイオードポンピング固
体レーザーにおいては、例えば特開平２−７７１８１号
公報に示されるように、より短波長のレーザー光を得る
ために、その共振器内に、固体レーザー発振ビームを波
長変換する非線形光学材料のバルク単結晶を配設して、
固体レーザー発振ビームを第２高調波等に波長変換する
ことも行なわれている。さらには、例えばＡｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ Ｖｏｌ、
５２． Ｎｏ、 ２．１１ Ｊａｎｕａｒｙ １
９８８に記載されているように、上述の位置に配した非
線形光学材料のバルク単結晶により、固体レーザー発振
ビームとボンピング光とを和周波に波長変換することも
提案されている。 ［０００４］一方、Ｓ Ｐ Ｉ Ｅ Ｖｏｗ、 １１０
４ ｐｌｏｏ Ｍａｒｃ ｈ １９８９に記載されてい
るように、Ｎｄ （ネオジウム）等の希土類がドーピン
グされ、かつ光波長変換機能を有する固体レーザーロッ
ドとして、Ｎｄ ：Ｃ０ＡＮＰ、Ｎｄ ： ＰＮＰ等が
公知となっている。またそのような固体レーザーロッド
として、同誌ｐ１３２に記載されているように、Ｎｄ
： Ｌｆ Ｎｂ ０３ 、ＮＹＡＢ （Ｎｄｘ Ｙ
ｔ−ｘ Ａ１３ （ＢＯ３） ４ ｘ＝：０．
０４〜０．０８）等も公知であり、これらは、Ｓｅｌｆ
−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎｇ Ｃｒｙｓ
ｔａｌ と呼ばれている。 ［０００５］これらを用いたレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーとして、Ｓ Ｐ Ｉ ＥＶｏｌ、 １
．１０４ ｐ１３２ Ｍａｒｃｈ １９８９や、レーザ
ー研究Ｖｏ１．１７ Ｎｏ、 １２ ｐ４８（１９８
９）に示されるように、ＮＹＡＢ結晶を用い、レーザー
ダイオードポンピングによるその発振レーザビームの第
２高調波を得るものが知られている。 ［０００６］ところで、上述のようなレーザーダイオー
ドポンピング固体レーザーにおいては、共振器が温度変
化を受けて共振器長さが変化してしまうと、出力が変動
したり、モードホップにより出力が一時停止する二とが
ある。そこで従来より、このような不具合の発生を防止
するため、共振器部分をペルチェ素子等を用いて所定温
度に温度調節することが考えられている。 ［０００７］一方このようなレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーにおいては、ボンピング１原である半
導体レーザーが温度変動を受けた際にモードホッピング
を起こしてしまうことがある。そうなると位相整合が不
可能になる、あるいは良好になされないという不具合が
生じる。そこで、この半導体レーザーを、共振器とは別
に独自に所定温度に温度調節することも考えられている
。 ［０００８］
【発明が解決しようとする課題】しかし従来のレーザー
ダイオードポンピング固体レーザーは、上述のように共
振器と半導体レーザーとを温度調節しても、なお出力が
不安定になることがあった。 ［０００９］また従来のレーザーダイオードポンピング
固体レーザーにおいては、共振器用と半導体レーザー用
にそれぞれ温度調節手段が設けられていたため、大型で
重く、さらにコストも高いものとなっていた。 ［００１０１本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、出力安定性が十分に高く、また小型軽量
化が可能で、しかも低コストで形成することができるレ
ーザーダイオードポンピング固体レーザーを提供するこ
とを目的とするものである。 ［００１１１
ダイオードポンピング固体レーザーは、上述のように共
振器と半導体レーザーとを温度調節しても、なお出力が
不安定になることがあった。 ［０００９］また従来のレーザーダイオードポンピング
固体レーザーにおいては、共振器用と半導体レーザー用
にそれぞれ温度調節手段が設けられていたため、大型で
重く、さらにコストも高いものとなっていた。 ［００１０１本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、出力安定性が十分に高く、また小型軽量
化が可能で、しかも低コストで形成することができるレ
ーザーダイオードポンピング固体レーザーを提供するこ
とを目的とするものである。 ［００１１１
【課題を解決するための手段］本発明のレーザーダイオ
ードポンピング固体レーザーは、前述したようにＮｄ等
の希土類がドーピングされた固体レーザーロッドを、半
導体レーザーによってポンピングし、そして共振器内に
非線形光学材料の結晶を配することにより、あるいは固
体レーザーロッドとして５ｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
−Ｄｏｕｂ ｌｉｎｇ Ｃｒｙｓｔａｌ を用いること
により波長変換機能を備えたレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーにおいて、半導体レーザーと共振器部
分とを、共通の温度調節手段により所定温度に温度調節
するように構成したことを特徴とするものである。 ［００１２］ 【作用および発明の効果】本発明者等の研究によると、
前述した従来のレーザーダイオードポンピング固体レー
ザーにおいて、共振器と半導体レーザーとを温度調節し
てもなお出力が変動してしまうのは、２つの温度調節系
の間で熱の相互作用が生じ、そのために共振器あるいは
半導体レーザーの温度が僅少ながら変動してしまうこと
に起因することが分かった。 ［００１３］それに対して、本発明のレーザーダイオー
ドポンピング固体レーザーにおけるように共振器と半導
体レーザーとを共通の手段により温度調節すると、上述
のような熱の相互作用が無くなり、高い出力安定性を得
ることができる。 ［００１４］また、温度調節手段を共振器用および半導
体レーザーに対して共用したことにより、装置の小型軽
量化およびコストダウンも併せて実現される。 ［００１５］
ードポンピング固体レーザーは、前述したようにＮｄ等
の希土類がドーピングされた固体レーザーロッドを、半
導体レーザーによってポンピングし、そして共振器内に
非線形光学材料の結晶を配することにより、あるいは固
体レーザーロッドとして５ｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
−Ｄｏｕｂ ｌｉｎｇ Ｃｒｙｓｔａｌ を用いること
により波長変換機能を備えたレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーにおいて、半導体レーザーと共振器部
分とを、共通の温度調節手段により所定温度に温度調節
するように構成したことを特徴とするものである。 ［００１２］ 【作用および発明の効果】本発明者等の研究によると、
前述した従来のレーザーダイオードポンピング固体レー
ザーにおいて、共振器と半導体レーザーとを温度調節し
てもなお出力が変動してしまうのは、２つの温度調節系
の間で熱の相互作用が生じ、そのために共振器あるいは
半導体レーザーの温度が僅少ながら変動してしまうこと
に起因することが分かった。 ［００１３］それに対して、本発明のレーザーダイオー
ドポンピング固体レーザーにおけるように共振器と半導
体レーザーとを共通の手段により温度調節すると、上述
のような熱の相互作用が無くなり、高い出力安定性を得
ることができる。 ［００１４］また、温度調節手段を共振器用および半導
体レーザーに対して共用したことにより、装置の小型軽
量化およびコストダウンも併せて実現される。 ［００１５］
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の
詳細な説明する。 ［００１６１図１は、本発明の第１実施例によるレーザ
ーダイオードポンピング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ポンピング固体レーザーは、
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ロッド１０と、このＹＡＧロッド１０の
一端面１０ａに密着固定された非線形光学材料であるＫ
ＮｂＯ３結晶１１と、このＫＮｂＯ３結晶１１の一端面
に密着されたエタロン板１２とを備えている。これらＹ
ＡＧロッド１０、ＫＮｂＯ３結晶１１およびエタロン板
１２は一体的にヒートシンク１３上に固定され、このヒ
ートシンク１３は、ベルチェ素子等からなるＴＥクーラ
ー１４上に固定されている。そしてこのＴＥクーラー１
４とヒートシンク１３は、放熱板１５に密着固定されて
いる。 ［００１７］一方ボンビング光を発する半導体レーザー
２０は、上記ＹＡＧロッド１０の他端面１０ｂ上に密着
させて、ヒートシンク１３上に固定されている。この半
導体レーザー２０としては、フェーズドアレイレーザー
、ブロードエリアレーザー、シングル縦・横モードレー
ザー等を好適に用いることができる。 ［００１８］以上説明したＹＡＧロッド１０、ＫＮｂＯ
３結晶１１、エタロン板１２、ヒートシンク１３、ＴＥ
クーラー１４および半導体レーザー２０は、放熱板１５
とカバー１７とで画成された空間内に収められている。 ［００１９１半導体レーザー２０は、波長８０８ｎｍの
レーザービーム２１を発するものが用いられている。Ｙ
ＡＧロッド１０は、ドーピングされているネオジウム原
子が、上記レーザービーム２１によって励起されること
により、波長９４６ｎｍのレーザービーム２２を発する
。 ［００２０１固体レーザーの共振器は、ＹＡＧロッド１
０とエタロン板１２によって形成されている。すなわち
、入力側共振器ミラー面となるＹＡＧロッド端面１０ｂ
には、波長９４６ｎｍのレーザービーム２２は良好に反
射させ（反射率９９，９％以上）、波長８０８ ｎ ｍ
のボンピング用レーザービーム２１は良好に透過させる
（透過率９９％以上）コーティング２５が施されている
。そしてエタロン板１２の端面１２ａには、レーザービ
ーム２２を良好に反射させ（反射率９９．９％以上）、
そして後述する波長４７３ ｎｍの第２高調波２３は良
好に透過させる（透過率９９％以上）コーティング２６
が施されている。 ［００２１］したがって波長９４６ｎｍのレーザービー
ム２２は、上記の各面１０ｂ、１２ａ間に閉じ込められ
て、レーザー発振を起こす。このレーザービーム２２は
、波長変換機能を有するＫＮｂＯ３結晶１１により、波
長が１／２すなわち４７３ｎｍの第２高調波２３に波長
変換される。なおＫＮｂＯ：ｌ結晶１１は、温度が３０
℃のときに波長９４６ ｎｍと４７３ ｎｍとの間で位
相整合が取れるようにカットされている。具体的にこの
ＫＮｂＯ３結晶１１は、θ＝３０″、φ＝９０°でカッ
トされたいわゆる８５７２品が用いられている。 ［００２２］上述のようにして得られた第２高調波２３
は、カバー１７に取り付けられて波長８０８ｎｍのレー
ザービーム２１および波長９４６ｎｍのレーザービーム
２２をカットするフィルター１８を透過して、該カバー
１７外に出射する。なお本装置においては、エタロン板
１２の作用により、レーザービーム２２は単一縦モード
化される。 ［００２３］ このレーザーダイオードポンピング固体
レーザーが駆動される際、ポンピング源である半導体レ
ーザー２０は、駆動回路１６によって駆動されるＴＥク
ーラー１４により、ＹＡＧロッド１０の吸収波長８０８
ｎ ｍに発振波長が合致する３０℃に温度調節される
。またこのとき同時に、共振器を構成するＹＡＧロッド
１０およびエタロン板１２も３０℃に温度調節される。 この３０℃は、前記の位相整合を実現する温度でもある
。本例では上記の通り、共振器部分と半導体レーザー２
０とを共通のＴＥクーラー１４で温度調節しているから
、先に述べたように２つの温度調節系間で熱の相互作用
が生じることがなく、よってこの温度調節の精度を３０
±０．１℃と十分に高めることができる。 ［００２４］したがって、温度変動による共振器長さの
変化や、半導体レーザー２０のモードホッピングを抑え
て、高い出力安定性を実現できる。本例では、半導体レ
ーザー２０の出力が５００ ｍＷのとき１ｍＷの出力の
第２高調波２３が得られ、その出力変動は約±１％に抑
えることができた。 ［００２５１次に、図２を参照して本発明の第２実施例
について説明する。なおこの図２において、前記図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
の説明は特に必要の無い限り省略する（以下、同様）。 この第２実施例の装置は、前述した図１の装置と比べる
と、ＹＡＧロッド１０に代えてＮｄ ：ＹＶＯ４ロッド
３０が設けられ、そしてＫＮｂＯ３結晶１１およびエタ
ロン板１２に代えて非線形光学材料であるＫＴＰ結晶３
１が設けられた点が異なっている。 ［００２６］本装置におイテは、Ｎ ｄ ： ＹＶＯ４
ロッド３０とＫＴＰ結晶３１とによって共振器が構成さ
れている。 すなわち、入力側共振器ミラー面となるＮｄ ：ＹＶＯ
４０ツド３０の端面３０ｂには、波長１０６４ ｎ ｍ
のレーザービーム（固体レーザー発振ビーム）２２は良
好に反射させ、波長８０８ ｎｍのボンピング用レーザ
ービーム２１は良好に透過させるコーティング３２が施
されている。そして出力側共振器ミラー面となるＫＴＰ
結晶３１の端面３１ａには、し−ザービーム２２を良好
に反射させ、そしてＫＴＰ結晶３１により波長変換され
た波長５３２ ｎｍの第２高調波２３は良好に透過させ
るコーティング３３が施されている。 ［００２７］この装置においては、Ｎｄ ：ＹＶＯ４ロ
ッド３０の吸収波長８０８ｎｍに合うように、ＴＥクー
ラー１４により半導体レーザー２０が２０℃に温度調節
される。またこの際、共振器を構成するＮｄ ：ＹＶＯ
４ロッド３０とＫＴＰ結晶３１も、同じ＜ＴＥクーラー
１４によって２０℃に温度調節される。本例でもこのよ
うに１つのＴＥクーラー１４によって半導体レーザー２
０と、Ｎｄ ：ＹＶＯ４ロッド３０およびＫＴＰ結晶３
１とを温度調節しているから、この温度調節の精度を２
０±０．１℃と十分に高めることができる。 ［００２８］したがって、温度変動による共振器長さの
変化や、半導体レーザー２０のモードホッピングを抑え
て、高い出力安定性を実現できる。本例では、半導体レ
ーザー２０の出力が２００ ｍＷのとき５ｍＷの出力の
第２高調波２３が得られ、その出力変動は約±１％に抑
えることができた。 ［００２９］次に、図３を参照して本発明の第３実施例
について説明する。この第３実施例の装置は、図１の装
置と比べると、Ｂカット品であるＫＮｂＯ３結晶１１が
より薄く形成され、そしてエタロン板１２が除かれてい
る点が基本的に異なる。 ［００３０１この装置において、固体レーザーの共振器
はＹＡＧロッド１０とＫＮｂＯ３結晶１１とによって構
成されており、また特にこの装置ではＫＮｂＯ３結晶１
１により、第２高調波２３を共振させる共振器が構成さ
れている。すなわち、ＹＡＧロッド１０の端面１０ｂに
施されるコーティング２５は図１の装置のコーティング
２５と同様のものであり、波長９４６ｎｍのレーザービ
ーム２２は良好に反射させ、波長８０８ｎｍのポンピン
グ用レーザービーム２１は良好に透過させる。またＫＮ
ｂＣｈ結晶１１の一端面１１ａには、上記レーザービー
ム２２は良好に反射させ、波長４７３ ｎｍの第２高調
波２３は部分透過（反射率９８％）させるコーティング
４０が施されている。そしてさらにＫＮｂＯ３結晶１１
の他端面１１ｂには、レーザービーム２２は良好に透過
させ第２高調波２３は良好に反射させるコーティング４
１が施されている。それにより、レーザービーム２２は
面１０ｂ、ｌｌａの間で共振し、それとともに第２高調
波２３も面１１ａ、ｌｌｂの間で共振する。 ［００３１１この場合共振器および半導体レーザー２０
は、共振器側の条件に基づいて、３０±０，０１℃の精
度で温度調節される。この装置においては、半導体レー
ザー２０の出力が５００ ｍＷで１０ｍＷの第２高調波
２３を得ることができ、その際の出力変動は１１％であ
った。
詳細な説明する。 ［００１６１図１は、本発明の第１実施例によるレーザ
ーダイオードポンピング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ポンピング固体レーザーは、
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ロッド１０と、このＹＡＧロッド１０の
一端面１０ａに密着固定された非線形光学材料であるＫ
ＮｂＯ３結晶１１と、このＫＮｂＯ３結晶１１の一端面
に密着されたエタロン板１２とを備えている。これらＹ
ＡＧロッド１０、ＫＮｂＯ３結晶１１およびエタロン板
１２は一体的にヒートシンク１３上に固定され、このヒ
ートシンク１３は、ベルチェ素子等からなるＴＥクーラ
ー１４上に固定されている。そしてこのＴＥクーラー１
４とヒートシンク１３は、放熱板１５に密着固定されて
いる。 ［００１７］一方ボンビング光を発する半導体レーザー
２０は、上記ＹＡＧロッド１０の他端面１０ｂ上に密着
させて、ヒートシンク１３上に固定されている。この半
導体レーザー２０としては、フェーズドアレイレーザー
、ブロードエリアレーザー、シングル縦・横モードレー
ザー等を好適に用いることができる。 ［００１８］以上説明したＹＡＧロッド１０、ＫＮｂＯ
３結晶１１、エタロン板１２、ヒートシンク１３、ＴＥ
クーラー１４および半導体レーザー２０は、放熱板１５
とカバー１７とで画成された空間内に収められている。 ［００１９１半導体レーザー２０は、波長８０８ｎｍの
レーザービーム２１を発するものが用いられている。Ｙ
ＡＧロッド１０は、ドーピングされているネオジウム原
子が、上記レーザービーム２１によって励起されること
により、波長９４６ｎｍのレーザービーム２２を発する
。 ［００２０１固体レーザーの共振器は、ＹＡＧロッド１
０とエタロン板１２によって形成されている。すなわち
、入力側共振器ミラー面となるＹＡＧロッド端面１０ｂ
には、波長９４６ｎｍのレーザービーム２２は良好に反
射させ（反射率９９，９％以上）、波長８０８ ｎ ｍ
のボンピング用レーザービーム２１は良好に透過させる
（透過率９９％以上）コーティング２５が施されている
。そしてエタロン板１２の端面１２ａには、レーザービ
ーム２２を良好に反射させ（反射率９９．９％以上）、
そして後述する波長４７３ ｎｍの第２高調波２３は良
好に透過させる（透過率９９％以上）コーティング２６
が施されている。 ［００２１］したがって波長９４６ｎｍのレーザービー
ム２２は、上記の各面１０ｂ、１２ａ間に閉じ込められ
て、レーザー発振を起こす。このレーザービーム２２は
、波長変換機能を有するＫＮｂＯ３結晶１１により、波
長が１／２すなわち４７３ｎｍの第２高調波２３に波長
変換される。なおＫＮｂＯ：ｌ結晶１１は、温度が３０
℃のときに波長９４６ ｎｍと４７３ ｎｍとの間で位
相整合が取れるようにカットされている。具体的にこの
ＫＮｂＯ３結晶１１は、θ＝３０″、φ＝９０°でカッ
トされたいわゆる８５７２品が用いられている。 ［００２２］上述のようにして得られた第２高調波２３
は、カバー１７に取り付けられて波長８０８ｎｍのレー
ザービーム２１および波長９４６ｎｍのレーザービーム
２２をカットするフィルター１８を透過して、該カバー
１７外に出射する。なお本装置においては、エタロン板
１２の作用により、レーザービーム２２は単一縦モード
化される。 ［００２３］ このレーザーダイオードポンピング固体
レーザーが駆動される際、ポンピング源である半導体レ
ーザー２０は、駆動回路１６によって駆動されるＴＥク
ーラー１４により、ＹＡＧロッド１０の吸収波長８０８
ｎ ｍに発振波長が合致する３０℃に温度調節される
。またこのとき同時に、共振器を構成するＹＡＧロッド
１０およびエタロン板１２も３０℃に温度調節される。 この３０℃は、前記の位相整合を実現する温度でもある
。本例では上記の通り、共振器部分と半導体レーザー２
０とを共通のＴＥクーラー１４で温度調節しているから
、先に述べたように２つの温度調節系間で熱の相互作用
が生じることがなく、よってこの温度調節の精度を３０
±０．１℃と十分に高めることができる。 ［００２４］したがって、温度変動による共振器長さの
変化や、半導体レーザー２０のモードホッピングを抑え
て、高い出力安定性を実現できる。本例では、半導体レ
ーザー２０の出力が５００ ｍＷのとき１ｍＷの出力の
第２高調波２３が得られ、その出力変動は約±１％に抑
えることができた。 ［００２５１次に、図２を参照して本発明の第２実施例
について説明する。なおこの図２において、前記図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
の説明は特に必要の無い限り省略する（以下、同様）。 この第２実施例の装置は、前述した図１の装置と比べる
と、ＹＡＧロッド１０に代えてＮｄ ：ＹＶＯ４ロッド
３０が設けられ、そしてＫＮｂＯ３結晶１１およびエタ
ロン板１２に代えて非線形光学材料であるＫＴＰ結晶３
１が設けられた点が異なっている。 ［００２６］本装置におイテは、Ｎ ｄ ： ＹＶＯ４
ロッド３０とＫＴＰ結晶３１とによって共振器が構成さ
れている。 すなわち、入力側共振器ミラー面となるＮｄ ：ＹＶＯ
４０ツド３０の端面３０ｂには、波長１０６４ ｎ ｍ
のレーザービーム（固体レーザー発振ビーム）２２は良
好に反射させ、波長８０８ ｎｍのボンピング用レーザ
ービーム２１は良好に透過させるコーティング３２が施
されている。そして出力側共振器ミラー面となるＫＴＰ
結晶３１の端面３１ａには、し−ザービーム２２を良好
に反射させ、そしてＫＴＰ結晶３１により波長変換され
た波長５３２ ｎｍの第２高調波２３は良好に透過させ
るコーティング３３が施されている。 ［００２７］この装置においては、Ｎｄ ：ＹＶＯ４ロ
ッド３０の吸収波長８０８ｎｍに合うように、ＴＥクー
ラー１４により半導体レーザー２０が２０℃に温度調節
される。またこの際、共振器を構成するＮｄ ：ＹＶＯ
４ロッド３０とＫＴＰ結晶３１も、同じ＜ＴＥクーラー
１４によって２０℃に温度調節される。本例でもこのよ
うに１つのＴＥクーラー１４によって半導体レーザー２
０と、Ｎｄ ：ＹＶＯ４ロッド３０およびＫＴＰ結晶３
１とを温度調節しているから、この温度調節の精度を２
０±０．１℃と十分に高めることができる。 ［００２８］したがって、温度変動による共振器長さの
変化や、半導体レーザー２０のモードホッピングを抑え
て、高い出力安定性を実現できる。本例では、半導体レ
ーザー２０の出力が２００ ｍＷのとき５ｍＷの出力の
第２高調波２３が得られ、その出力変動は約±１％に抑
えることができた。 ［００２９］次に、図３を参照して本発明の第３実施例
について説明する。この第３実施例の装置は、図１の装
置と比べると、Ｂカット品であるＫＮｂＯ３結晶１１が
より薄く形成され、そしてエタロン板１２が除かれてい
る点が基本的に異なる。 ［００３０１この装置において、固体レーザーの共振器
はＹＡＧロッド１０とＫＮｂＯ３結晶１１とによって構
成されており、また特にこの装置ではＫＮｂＯ３結晶１
１により、第２高調波２３を共振させる共振器が構成さ
れている。すなわち、ＹＡＧロッド１０の端面１０ｂに
施されるコーティング２５は図１の装置のコーティング
２５と同様のものであり、波長９４６ｎｍのレーザービ
ーム２２は良好に反射させ、波長８０８ｎｍのポンピン
グ用レーザービーム２１は良好に透過させる。またＫＮ
ｂＣｈ結晶１１の一端面１１ａには、上記レーザービー
ム２２は良好に反射させ、波長４７３ ｎｍの第２高調
波２３は部分透過（反射率９８％）させるコーティング
４０が施されている。そしてさらにＫＮｂＯ３結晶１１
の他端面１１ｂには、レーザービーム２２は良好に透過
させ第２高調波２３は良好に反射させるコーティング４
１が施されている。それにより、レーザービーム２２は
面１０ｂ、ｌｌａの間で共振し、それとともに第２高調
波２３も面１１ａ、ｌｌｂの間で共振する。 ［００３１１この場合共振器および半導体レーザー２０
は、共振器側の条件に基づいて、３０±０，０１℃の精
度で温度調節される。この装置においては、半導体レー
ザー２０の出力が５００ ｍＷで１０ｍＷの第２高調波
２３を得ることができ、その際の出力変動は１１％であ
った。
【図１】本発明の第１実施例装置を示す一部破断側面図
、
、
【図２】本発明の第２実施例装置を示す一部破断側面図
、
、
【図３】本発明の第３実施例装置を示す一部破断側面図
、
、
１０ ＹＡＧロッド
１１ ＫＮｂＯ：＋結晶
１２ エタロン板
１３ ヒートシンク
１４ ＴＥクーラー
１５ 放熱板
１６ ＴＥクーラー駆動回路
２０ 半導体レーザー
２１ レーザービーム（ボンピング光）２２
固体レーザー発振ビーム ２３ 第２高調波 ２５．２６．３２．３３．４０．４１ コーティン
グ３０ Ｎｄ ： ＹＶＯ４０ツド ３１ ＫＴＰ結晶
固体レーザー発振ビーム ２３ 第２高調波 ２５．２６．３２．３３．４０．４１ コーティン
グ３０ Ｎｄ ： ＹＶＯ４０ツド ３１ ＫＴＰ結晶
【図３】
Claims (1)
- 【請求項１】ネオジウム等の希土類がドーピングされた
固体レーザーロッドを、半導体レーザーによってポンピ
ングし、得られた固体レーザービームを波長変換するレ
ーザーダイオードポンピング固体レーザーにおいて、前
記半導体レーザーと共振器部分とが、共通の温度調節手
段により所定温度に温度調節されるように構成されたこ
とを特徴とするレーザーダイオードポンピング固体レー
ザー。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40062490A JPH04209581A (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
| US07/779,277 US5187714A (en) | 1990-10-19 | 1991-10-18 | Laser-diode-pumped solid-state laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40062490A JPH04209581A (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04209581A true JPH04209581A (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=18510514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40062490A Pending JPH04209581A (ja) | 1990-10-19 | 1990-12-06 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04209581A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007242974A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Shimadzu Corp | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
| US7907647B2 (en) | 2002-06-26 | 2011-03-15 | Sony Corporation | Optical element, light emitting device and method for producing optical element |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4847851A (en) * | 1988-05-19 | 1989-07-11 | University Of South Florida | Butt-coupled single transverse mode diode pumped laser |
| US4933947A (en) * | 1988-02-18 | 1990-06-12 | Amoco Corporation | Frequency conversion of optical radiation |
-
1990
- 1990-12-06 JP JP40062490A patent/JPH04209581A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4933947A (en) * | 1988-02-18 | 1990-06-12 | Amoco Corporation | Frequency conversion of optical radiation |
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|---|---|---|---|---|
| US7907647B2 (en) | 2002-06-26 | 2011-03-15 | Sony Corporation | Optical element, light emitting device and method for producing optical element |
| JP2007242974A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Shimadzu Corp | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
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