JPH04335587A

JPH04335587A - レーザーダイオードポンピング固体レーザー

Info

Publication number: JPH04335587A
Application number: JP10578891A
Authority: JP
Inventors: 岡崎洋二; Yoji Okazaki
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1992-11-24
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JP2670647B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は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、共振器内に
非線形光学材料の結晶を配して固体レーザー発振ビーム
を波長変換（短波長化）するようにしたレーザーダイオ
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、ネオジウム等の希土類がドーピン
グされた固体レーザー媒質を半導体レーザー（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が公知となっている。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高調波に波長変換することも行なわれてい
る。さらには、例えばアプライド・フィジックス・レタ
ー（Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　　Ｌｅｔｔｅ
ｒ　）Ｖｏｌ．　５２，Ｎｏ．２，１１　　Ｊａｎｕａ
ｒｙ　　１９８８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ポ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。

【０００３】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、半導体レーザーから発せられ
たポンピング光を固体レーザー媒質に十分に吸収させて
、効率良く短波長レーザービームを得ることが望まれる
。そこで例えばオプティクス・レターズ（Ｏｐｔｉｃｓ
　　　Ｌｅｔｔｅｒｓ）Ｖｏｌ．１６，Ｎｏ．６／Ｍａ
ｒｃｈ　　１５，１９９１　　ｐ．３９６　に示されて
いるように、半導体レーザーが本来備える共振器とは別
に、ポンング光を共振させる外部共振器を設け、この外
部共振器内に固体レーザー媒質を配設することが提案さ
れている。この外部共振器を備え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、半導体レー
ザーへの戻り光によってその発振波長が不安定になるこ
とを防止するために、半導体レーザーと外部共振器との
間にアイソレータを配置している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のレーザー
ダイオードポンピング固体レーザーにおいては、外部共
振器の共振器長さが温度変化等によって変動して、その
共振波長が半導体レーザーの発振波長からずれやすいと
いう問題がある。そうなると、固体レーザー媒質におけ
るポンピング光の吸収量が変動し、波長変換波の出力が
不安定になってしまう。

【０００５】また上記構成の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、良好に集光できる
波長変換波を得ようとすると、縦・横シングルモードの
半導体レーザーを使用せざるを得ない。そのため、ポン
ピング源として比較的高出力のブロードエリアレーザー
やフェーズドアレイレーザーを使用することができず、
高出力の波長変換波を得ることが困難であるという問題
がある。

【０００６】さらに上記構成の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、出力安定化のた
めに高価なアイソレータを使用するので、コストが高く
なり、また有効径の大きなアイソレータを形成するのが
困難であるため、半導体レーザー光のビーム径が制限さ
れその結果ポンプ光である半導体レーザー光がアイソレ
ーターによってけられてしまうために、高効率で半導体
レーザー光を固体レーザー媒質に入力することができな
いという問題点があった。

【０００７】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、波長変換波の出力が安定し、また、その
ためにコストが大幅にアップすることがなく、ポンピン
グ源として各種高出力の半導体レーザーも適宜使用する
ことができ、さらにポンプ光である半導体レーザー光の
ビーム径の制限も無い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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーは、前述したように固
体レーザー発振ビームを、共振器内に配した非線形光学
材料の結晶によって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、半導体レーザーから発
せられたポンピング光を共振させる外部共振器が設けら
れるとともに、この外部共振器で共振したポンピング光
の一部を半導体レーザーに光フィードバックさせる構造
とされていることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用および発明の効果】上記のように外部共振器で共
振したポンピング光を半導体レーザーに光フィードバッ
クすると、いわゆる周波数ロックがなされ、半導体レー
ザーの縦モードが単一化される。そうなると、固体レー
ザー媒質へのポンピング光の吸収量が安定して、波長変
換波の出力が安定する。

【００１０】また、たとえ縦モードあるいは横モードが
マルチモードの半導体レーザーをポンピング源としても
、上記のように光フィードバックで縦モードを単一化で
きるから、波長変換波の出力安定化のために、使用可能
な半導体レーザーが限定されることがない。そうであれ
ば、ポンピング源として高出力のブロードエリアレーザ
ーやフェーズドアレイレーザーを用いて、高出力の波長
変換波を得ることが可能となる。

【００１１】また上記の構成においては、発振波長の安
定化のためにアイソレータ等の特別の光学素子を用いて
いないから、発振波長安定化のためにコストが大幅に上
昇することもないし、ポンプ光である半導体レーザー光
のビーム径が限定されることもない。

【００１２】なお本発明の特に好ましい実施例において
は、固体レーザー媒質と非線形光学材料の結晶とを一体
化し、それらの端面を用いて上記外部共振器を構成する
。このような構成においては、周囲温度が変動しても外
部共振器の共振器長さが変動し難い、という効果が得ら
れる。

【００１３】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。

【００１４】＜第１実施例＞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、ポンピング光としてのレーザービーム１
３を発する半導体レーザー１４と、発散光である上記レ
ーザービーム１３を平行光化するコリメーターレンズ１
５ａと、平行光とされたレーザービーム１３を集束させ
る集光レンズ１５ｂ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ＹＡＧ結晶（以下、Ｎ
ｄ：ＹＡＧ結晶と称する）１６と、このＮｄ：ＹＡＧ結
晶１６の前方側（図中下方側）に固定された非線形光学
材料であるＫＮｂＯ３　の結晶１０とからなる。本実施
例のＮｄ：ＹＡＧ結晶１６は厚さ１ｍｍであり、またこ
のＮｄ：ＹＡＧ結晶１６とＫＮｂＯ３　結晶１０とは、
半径が２．５　ｍｍの半球状に形成されている。これら
の結晶１０、１６は、上記レーザービーム１３がＮｄ：
ＹＡＧ結晶１６に斜めに入射するように配置されている
。

【００１５】以上述べた各要素は、共通の筐体（図示せ
ず）にマウントされて一体化されている。なお半導体レ
ーザー１４は銅ブロック１７に固定され、図示しないペ
ルチェ素子と温調回路により、所定温度に温調される。

【００１６】半導体レーザー１４としては、基本波長λ
１　＝８０８　ｎｍのレーザービーム１３を発するもの
が用いられている。Ｎｄ：ＹＡＧ結晶１６は、このレー
ザービーム１３によってネオジウム原子が励起されるこ
とにより、波長λ２　＝９４６　ｎｍのレーザービーム
１１を発する。

【００１７】Ｎｄ：ＹＡＧ結晶１６の光入射側端面１６
ａには、波長９４６　ｎｍのレーザービーム１１は良好
に反射させ（反射率９９．９％以上）、波長８０８　ｎ
ｍのポンピング用レーザービーム１３は９２％反射させ
、後述する波長λ３　＝４７３　ｎｍの第２高調波１２
は良好に透過させる（透過率９９％以上）コーティング
１８が施されている。一方、ＫＮｂＯ３　結晶１０の球
面状の端面１０ａには、上記レーザービーム１１、１３
および波長４７３ｎｍの第２高調波１２をすべて良好に
反射させるコーティング１９が施されている。したがっ
て波長９４６　ｎｍのレーザービーム１１は、上記の面
１０ａ、１６ａ、１０ａ間にＶ字形の光路をもって閉じ
込められて、レーザー発振を引き起こす。このレーザー
ビーム１１はＫＮｂＯ３結晶１０に入射して、波長が１
／２、すなわち４７３　ｎｍの第２高調波１２に波長変
換される。この第２高調波１２は、前述のコーティング
１８が施されたＮｄ：ＹＡＧロッド端面１６ａから出射
する。

【００１８】以上説明の通り本実施例では、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ結晶１６とＫＮｂＯ３　結晶１０とにより、固体レー
ザー用の共振器が構成されている。またＮｄ：ＹＡＧ結
晶１６とＫＮｂＯ３　結晶１０は、半導体レーザー１４
の外部共振器としても作用する。すなわち、波長８０８
　ｎｍのレーザービーム１３も、上記の面１０ａ、１６
ａ、１０ａ間においてＶ字形の光路をなして共振する。このようにすることにより、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶１６が厚
さ１ｍｍと薄く形成されていても、そこにレーザービー
ム１３が十分に吸収され、高強度のレーザービーム１１
が発せられるようになる。

【００１９】そして、面１６ａ上のコーティング１８が
、波長８０８ｎｍのレーザービーム１３を９２％反射す
るものとされているため、上記外部共振器で共振したレ
ーザービーム１３の一部が半導体レーザー１４に光フィ
ードバックされることになる。それによりこの半導体レ
ーザー１４が周波数ロックされ、単一縦モード発振する
ようになる。そうなれば、前述したようにレーザービー
ム１３のＮｄ：ＹＡＧ結晶１６への吸収量が安定し、ひ
いては第２高調波１２の出力が安定する。

【００２０】本実施例では、半導体レーザー１４として
シングルモードレーザーを用い、その出力が１００　ｍ
Ｗのとき、１０ｍＷの第２高調波１２を得ることができ
る。また、以上のようにして半導体レーザー１４の縦モ
ードが単一化されるので、第２高調波１２の集光性を考
慮する場合でも、本来縦・横モードともマルチモードで
ある高出力のブロードエリアレーザーやフェーズドアレ
イレーザーを利用可能であり、そのようにすればより高
出力の第２高調波１２を得ることができる。

【００２１】＜第２実施例＞図２は本発明の第２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
している。なおこの図２において、図１中のものと同等
の要素については同番号を付してあり、それらについて
の重複した説明は省略する（以下、同様）。この第２実
施例において、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶１６の端面１６ａには
、波長９４６　ｎｍのレーザービーム１１は良好に反射
させ、波長８０８　ｎｍのレーザービーム１３および波
長４７３　ｎｍの第２高調波１２は各々９２％反射させ
るコーティング２０が施されている。この第２実施例の
装置は、第１実施例装置と比べると、このコーティング
２０のみが異なるものである。

【００２２】本実施例では上述のようなコーティング２
０が施されていることにより、第２高調波１２も面１０
ａ、１６ａ、１０ａ間においてＶ字形の光路を取って共
振する。それによりこの第２実施例では、第１実施例よ
りもさらに高効率の波長変換が可能となる。例えば半導
体レーザー１４として出力５０ｍＷのシングルモードレ
ーザーを用いた場合には、出力１０ｍＷの第２高調波１
２を得ることができる。

【００２３】＜第３実施例＞図３は本発明の第３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
している。この第３実施例においては、コリメーターレ
ンズ１５ａで平行光化されたレーザービーム１３が、ミ
ラー３０で反射して集光レンズ１５ｂに入射する。ミラ
ー３０はＰＺＴ素子３１により、矢印Ａ方向に移動され
得る。波長λ１　＝８０８　ｎｍのレーザービーム１３
は上記集光レンズ１５ｂにより集光されて、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ結晶１６に入射する。このＮｄ：ＹＡＧ結晶１６には
、ＫＮｂＯ３　結晶１０が一体化されている。Ｎｄ：Ｙ
ＡＧ結晶１６はレーザービーム１３によってポンピング
されて、波長λ２　＝９４６　ｎｍのレーザービーム１
１を発し、このレーザービーム１１はＫＮｂＯ３　結晶
１０により、波長λ３　＝４７３　ｎｍの第２高調波１
２に波長変換される。

【００２４】Ｎｄ：ＹＡＧ結晶１６の端面１６ａ、１６
ｂには、それぞれコーティング３２、３３が施され、ま
たＫＮｂＯ３　結晶１０の端面１０ａ、１０ｂにもそれ
ぞれコーティング３４、３５が施されている。これらの
コーティング３２、３３、３４、３５の、波長λ１　＝
８０８　ｎｍ、λ２　＝９４６　ｎｍ、λ３　＝４７３
　ｎｍに対する特性は、下記の通りである。なおＡＲは
無反射（透過率９９％以上）、ＨＲは高反射（反射率９
９．９％以上）を示す。

【００２５】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　λ１　＝８
０８　ｎｍ　　　　λ２　＝９４６　ｎｍ　　　　λ３
　＝４７３　ｎｍ　　コーティング３２　　　　　　　
　ＡＲ　　　　　　　　　　　　　　ＨＲ　　　　　　
　　　　　　　　ＨＲ　　　　　　　　　　コーティン
グ３３　　　　　　　　ＡＲ　　　　　　　　　　　　
　　ＡＲ　　　　　　　　　　　　　　ＡＲ　　　　　
　　　　　コーティング３４　　　　　　　　ＡＲ　　
　　　　　　　　　　　　ＡＲ　　　　　　　　　　　
　　　ＡＲ　　　　　　　　　　コーティング３５　　
　　　　　　ＡＲ　　　　　　　　　　　　　　ＨＲ　
　　　　　　　　　　　　　ＡＲ　　　　　　　　以上
のようなコーティング３２、３３、３４、３５が施され
ているので、ポンピング光であるレーザービーム１３は
良好にＮｄ：ＹＡＧ結晶１６に入射し、またＫＮｂＯ３
　結晶１０から前方（図中右方）に出射する。そして基
本波としてのレーザービーム１１は、端面１６ａと端面
１０ｂとの間で共振する。また第２高調波１２はＫＮｂ
Ｏ３　結晶１０から前方側に出射する。

【００２６】本実施例においては、第１実施例、第２実
施例と異なり、半導体レーザー１４用の外部共振器が、
Ｎｄ：ＹＡＧ結晶１６およびＫＮｂＯ３　結晶１０とは
別体に形成されている。すなわちこの外部共振器は、Ｎ
ｄ：ＹＡＧ結晶１６の後方側に配された共振器ミラー３
６と、ＫＮｂＯ３　結晶１０の前方側に配された共振器
ミラー３７と、この共振器ミラー３７で反射した光を共
振器ミラー３６に向けて反射させる共振器ミラー３８と
によってリング共振器として構成されている。これらの
共振器ミラー３６、３７、３８の、波長λ１　＝８０８
　ｎｍ、λ２　＝９４６　ｎｍ、λ３　＝４７３　ｎｍ
に対する特性は、下記の通りである。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　λ１　＝８
０８　ｎｍ　　　　λ２　＝９４６　ｎｍ　　　　λ３
　＝４７３　ｎｍ　　共振器ミラー３６　　　　　　８
５％反射　　　　　　　　　　　　−　　　　　　　　
　　　　　　　　−　　　　　　　　　　　　共振器ミ
ラー３７　　　　　　　　ＨＲ　　　　　　　　　　　
　　　ＡＲ　　　　　　　　　　　　　　ＡＲ　　　　
　　　　　　共振器ミラー３８　　　　　　　　ＨＲ　
　　　　　　　　　　　　　−　　　　　　　　　　　
　　　　　−　　　　　　　　　　レーザービーム１３
は上記構成の外部共振器において共振するので、Ｎｄ：
ＹＡＧ結晶１６に十分に吸収され得る。また共振したレーザービーム１３の一部は、極めて低い
反射率ではあるが、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶１６の端面１６ａ
で反射して、半導体レーザー１４に光フィードバックさ
れる。それによりこの場合も半導体レーザー１４が周波
数ロックされ、その縦モードが単一化される。

【００２７】なお半導体レーザー１４や、Ｎｄ：ＹＡＧ
結晶１６およびＫＮｂＯ３　結晶１０を保持しているマ
ウントが温度変化によって熱膨張あるいは収縮すると、
半導体レーザー１４の２つのへき開面と、Ｎｄ：ＹＡＧ
結晶１６の端面１６ａ間の光路長が変動し得る。それに
対処するために、共振器ミラー３７の前方側には、レー
ザービーム１３のみを反射させるダイクロイックミラー
２９が配され、ここで反射したレーザービーム１３の光
量がフォトダイオード等の光検出器３９によって検出さ
れる。この光検出器３９が出力する光量信号Ｓ１は、フ
ィードバック回路４０に入力される。フィードバック回
路４０は、光量信号Ｓ１に応じた駆動信号Ｓ２を前記Ｐ
ＺＴ素子３１に入力し、ミラー３０を矢印Ａ方向に移動
させる。それにより上記の光路長は、常に最大出力のレ
ーザービーム１３が得られる長さに維持される。

【００２８】これに対して前記第１実施例および第２実
施例においては、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶１６とＫＮｂＯ３　
結晶１０とを一体化させて、それらの端面により半導体
レーザー１４の外部共振器を構成しているので、上述の
ような光路長の変動が生じ難いものとなっている。

【００２９】なお本実施例のコーティング３５は、波長
４７３　ｎｍの第２高調波１２に対してはＡＲ（無反射
）であるが、それに代えて、第２高調波１２を部分透過
（例えば５％程度）するコーティングを施すことにより
、第２高調波１２も面１６ａ、１０ｂ間で共振させて、
さらに高い波長変換効率を実現することができる。

【００３０】〈第４実施例〉図４は、本発明の第４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
示している。なおこの第４実施例および次に説明する第
５実施例装置は、ポンピング光と固体レーザー発振ビー
ムとを和周波に波長変換するものである。図示されるよ
うにこの第４実施例装置においては、図３に示した第３
実施例装置のＮｄ：ＹＡＧ結晶１６およびＫＮｂＯ３　
結晶１０に代えて、ＮＹＡＢ（ＮｄＸ　Ｙ１−Ｘ　Ａｌ
３　（ＢＯ３　）４　　　ｘ＝０．０４〜０．０８）の
結晶４１が配設されている。このＮＹＡＢ結晶４１は、
一般にＳｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎ
ｇ　Ｃｒｙｓｔａｌ　と呼ばれている結晶の一つであり
、固体レーザー媒質であるとともに光波長変換機能も有
する。

【００３１】一方半導体レーザー１４としては、波長λ
１　＝８０４　ｎｍのレーザービーム１３を発するもの
が用いられている。ＮＹＡＢ結晶４１は、このレーザー
ビーム１３によってポンピングされて、波長λ２　＝１
０６２ｎｍのレーザービーム１１を発するとともに、こ
のレーザービーム１１と上記レーザービーム１３との和
周波４２、すなわち波長λ３　（１／λ１　＋１／λ２
　＝１／λ３　）＝４５８　ｎｍのレーザービームを発
する。

【００３２】ＮＹＡＢ結晶４１の両端面４１ａ、４１ｂ
には、それぞれコーティング４３、４４が施されている
。また、半導体レーザー１４用の外部共振器は、共振器
ミラー３６、３７、３８とによってリング共振器として
構成されている。これらのコーティング４３、４４および共振器ミラー３
６、３７、３８の、波長λ１　＝８０４　ｎｍ、λ２　
＝１０６２ｎｍ、λ３　＝４５８　ｎｍに対する特性は
以下の通りである。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　λ１　＝８
０４　ｎｍ　　　　λ２　＝１０６２ｎｍ　　　　λ３
　＝４５８　ｎｍ　　コーティング４３　　　　　　　
　ＡＲ　　　　　　　　　　　　　　ＨＲ　　　　　　
　　　　　　　　ＨＲ　　　　　　　　　　コーティン
グ４４　　　　　　　　ＡＲ　　　　　　　　　　　　
　　ＨＲ　　　　　　　　　　　　　　ＡＲ　　　　　
　　　　　共振器ミラー３６　　　　　　８５％反射　
　　　　　　　　　　　−　　　　　　　　　　　　　
　　　−　　　　　　　　　　　　共振器ミラー３７　
　　　　　　　ＨＲ　　　　　　　　　　　　　　ＡＲ
　　　　　　　　　　　　　　ＡＲ　　　　　　　　　
　共振器ミラー３８　　　　　　　　ＨＲ　　　　　　
　　　　　　　　−　　　　　　　　　　　　　　　　
−　　　　　　　　　　以上のようなコーティング４３
、４４が施されているために、ポンピング光であるレー
ザービーム１３は良好にＮＹＡＢ結晶４１に入射し、ま
たそこから前方（図中右方）に出射する。そして基本波
の一つであるレーザービーム１１は、端面４１ａと４１
ｂとの間で共振する。また和周波４２はＮＹＡＢ結晶４
１から前方側に出射する。そして、レーザービーム１３
は上記構成の外部共振器において共振するので、ＮＹＡ
Ｂ結晶４１に十分に吸収され得る。

【００３３】また共振したレーザービーム１３の一部は
、極めて低い反射率ではあるが、ＮＹＡＢ結晶４１の端
面４１ａで反射して、半導体レーザー１４に光フィード
バックされる。それによりこの場合も半導体レーザー１
４が周波数ロックされ、その縦モードが単一化される。

【００３４】〈第５実施例〉図５は、本発明の第５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
示している。この第５実施例装置は、第４実施例装置の
ＮＹＡＢ結晶４１に代えて、Ｎｄがドーピングされた固
体レーザー媒質であるＹＶＯ４　結晶（以下、Ｎｄ：Ｙ
ＶＯ４　結晶と称する）５０と、非線形光学材料である
ＫＴＰ結晶５１とが配設された形のものである。

【００３５】半導体レーザー１４としては、波長λ１　
＝８０９ｎｍのレーザービーム１３を発するものが用い
られている。Ｎｄ：ＹＶＯ４　結晶５０は、このレーザ
ービーム１３によってポンピングされて、波長λ２　＝
１０６４ｎｍのレーザービーム１１を発するとともに、
このレーザービーム１１と上記レーザービーム１３との
和周波４２、すなわち波長λ３　（１／λ１　＋１／λ
２　＝１／λ３　）＝４６０　ｎｍのレーザービームを
発する。

【００３６】Ｎｄ：ＹＶＯ４　結晶５０の両端面５０ａ
、５０ｂには、それぞれコーティング５２、５３が施さ
れている。そしてＫＴＰ結晶５１の両端面５１ａ、５１
ｂには、それぞれコーティング５４、５５が施されてい
る。また半導体レーザー１４用の外部共振器は、共振器
ミラー３６、３７、３８とによってリング共振器として
構成されている。これらのコーティング５２、５３、５
４、５５および共振器ミラー３６、３７、３８の、波長
λ１　＝８０９　ｎｍ、λ２　＝１０６４ｎｍ、λ３　
＝４６０　ｎｍに対する特性は以下の通りである。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　λ１　
＝８０９　ｎｍ　　　　λ２　＝１０６４ｎｍ　　　　
λ３　＝４６０　ｎｍ　　　　コーティング５２　　　
　　　　　ＡＲ　　　　　　　　　　　　　　ＨＲ　　
　　　　　　　　　　　　ＨＲ　　　　　　　　　　コ
ーティング５３　　　　　　　　ＡＲ　　　　　　　　
　　　　　　ＡＲ　　　　　　　　　　　　　　ＡＲ　
　　　　　　　　　コーティング５４　　　　　　　　
ＡＲ　　　　　　　　　　　　　　ＡＲ　　　　　　　
　　　　　　　ＡＲ　　　　　　　　　　コーティング
５５　　　　　　　　ＡＲ　　　　　　　　　　　　　
　ＨＲ　　　　　　　　　　　　　　ＡＲ　　　　　　
　　　　共振器ミラー３６　　　　　　８５％反射　　
　　　　　　　　　　−　　　　　　　　　　　　　　
　　−　　　　　　　　　　　　共振器ミラー３７　　
　　　　　　ＨＲ　　　　　　　　　　　　　　ＡＲ　
　　　　　　　　　　　　　ＡＲ　　　　　　　　　　
共振器ミラー３８　　　　　　　　ＨＲ　　　　　　　
　　　　　　　−　　　　　　　　　　　　　　　　−
　　　　　　　　以上のようなコーティング５２、５３
、５４、５５が施されているために、ポンピング光であ
るレーザービーム１３は良好にＮｄ：ＹＶＯ４　結晶５
０に入射し、またＫＴＰ結晶５１から前方（図中右方）
に出射する。そして基本波の一つであるレーザービーム
１１は、端面５０ａと５１ｂとの間で共振する。また和
周波４２はＫＴＰ結晶５１から前方側に出射する。そし
て、レーザービーム１３は上記構成の外部共振器におい
て共振するので、Ｎｄ：ＹＶＯ４　結晶５０に十分に吸
収され得る。

【００３７】また共振したレーザービーム１３の一部は
、極めて低い反射率ではあるが、Ｎｄ：ＹＶＯ４　結晶
５０の端面５０ａで反射して、半導体レーザー１４に光
フィードバックされる。それによりこの場合も半導体レ
ーザー１４が周波数ロックされ、その縦モードが単一化
される。

【００３８】なお、ポンピング光と固体レーザー発振ビ
ームとを和周波に波長変換する場合でも、図１あるいは
図２に示される外部共振器構造を適用可能であることは
勿論である。さらに本発明においては、図６に示すよう
なリング共振器構造を採用することも可能である。この
図６の装置においては、一例としてＮｄ：ＹＶＯ４　結
晶５０とＫＴＰ結晶５１とが一体化され、ＫＴＰ結晶５
１の後端面５１ａ、前端面５１ｂおよび上端面５１ｃに
よって半導体レーザー１４用の外部共振器が構成されて
いる。

【００３９】また、本発明において用いられる固体レー
ザー媒質は、以上説明した実施例における各結晶に限ら
れるものではなく、その他の公知のもの、例えばＬＮＰ
、Ｎｄ：ＹＬＦ等を適宜用いることができる。また非線
形光学材料も上記実施例の材料に限られるものではなく
、その他の公知のもの、例えばＢＮＮＢ、ＬｉＩＯ３　
、Ｕｒｅａ、特開平２−７７１８１　号公報に示される
（３，５−ジメチル−１−（４−ニトロフェニル）ピラ
ゾール、特開平２−２８号公報に示される（３，５−ジ
メチル−１−（４−ニトロフェニル）−１，２，４−ト
リアゾール等を適宜用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例装置の側面図

【図２】本発
明の第２実施例装置の側面図

【図３】本発明の第３実施
例装置の側面図

【図４】本発明の第４実施例装置の側面
図

【図５】本発明の第５実施例装置の側面図

【図６】本
発明の第６実施例装置の側面図

【符号の説明】

１０　　　　ＫＮｂＯ３　結晶１１　　　　レーザービーム（基本波）１２　　　　第
２高調波１３　　　　レーザービーム（ポンピング光）１４　　
　　半導体レーザー１６　　　　Ｎｄ：ＹＡＧ結晶１８、１９、２０、３２、３３、３４、３５、４３、４
４、５２、５３、５４、５５　　　　コーティング３６、３７、３８　　　　共振器ミラー４１　　　　Ｎ
ＹＡＢ結晶５０　　　　Ｎｄ：ＹＶＯ４　結晶５１　　　　ＫＴＰ結晶

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ネオジウム等の希土類がドーピングさ
れた固体レーザー媒質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発振ビームを、共振器内
に配した非線形光学材料の結晶によって波長変換するレ
ーザーダイオードポンピング固体レーザーにおいて、前
記半導体レーザーから発せられたポンピング光を共振さ
せる外部共振器が設けられるとともに、この外部共振器
で共振したポンピング光の一部を半導体レーザーに光フ
ィードバックさせる構造を有する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。
【請求項２】　　前記固体レーザー媒質と非線形光学材
料の結晶とが一体化され、これらの端面を用いて前記外
部共振器が形成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ポンピング固体レーザー。