JPH0482282A - 半導体レーザ励起固体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ励起固体レーザ装置及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0482282A JPH0482282A JP2196623A JP19662390A JPH0482282A JP H0482282 A JPH0482282 A JP H0482282A JP 2196623 A JP2196623 A JP 2196623A JP 19662390 A JP19662390 A JP 19662390A JP H0482282 A JPH0482282 A JP H0482282A
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- Japan
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- crystal
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- semiconductor laser
- harmonic
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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レーザプリンタもしく
は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及びその製造方法に関するものであ
る。
は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及びその製造方法に関するものであ
る。
従来の技術
固体レーザ装置の励起には、従来、アークランプやフラ
ッシュランプなどが用いられてきたが、励起効率がよく
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、装置は大型に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、半
導体レーザを固体レーザの励起光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かでき、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てきる。
ッシュランプなどが用いられてきたが、励起効率がよく
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、装置は大型に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、半
導体レーザを固体レーザの励起光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かでき、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てきる。
一方、ＫＴ ｉ ０ＰＯ４（ＫＴＰ）結晶などの非線形
光学結晶を用いて、固体レーザ光による赤外光を高調波
に変換して、緑色や青色の可視光レーザを得る方法も従
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ている。
光学結晶を用いて、固体レーザ光による赤外光を高調波
に変換して、緑色や青色の可視光レーザを得る方法も従
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ている。
第４図に従来の半導体レーザ励起Ｙ Ａ Ｇレーザの一
部破断部を設けた斜視図を示す。これは、同一パッケー
ジ内にＹＡＧｌ：Ｎｄを含ませた固体レーザ媒質のロッ
ド（以後、Ｎｄ：ＹＡＧロッドと記す）１、非線形光学
結晶としてのＫＴＰ結晶２、励起光を収束させるセルフ
ォックレンズ４、励起光源となる半導体レーザチップ５
が収められている構造である。Ｙ Ａ Ｇレーザの共振
器は、Ｎｄ・’ｌ’ Ａ Ｇロット１の励起側端面ＩＡ
とＫＴＰ結晶２の出射側端面２Ｂの間で形成されており
、この共振器内にＫＴＰ結晶２が挿入された形になって
いる。
部破断部を設けた斜視図を示す。これは、同一パッケー
ジ内にＹＡＧｌ：Ｎｄを含ませた固体レーザ媒質のロッ
ド（以後、Ｎｄ：ＹＡＧロッドと記す）１、非線形光学
結晶としてのＫＴＰ結晶２、励起光を収束させるセルフ
ォックレンズ４、励起光源となる半導体レーザチップ５
が収められている構造である。Ｙ Ａ Ｇレーザの共振
器は、Ｎｄ・’ｌ’ Ａ Ｇロット１の励起側端面ＩＡ
とＫＴＰ結晶２の出射側端面２Ｂの間で形成されており
、この共振器内にＫＴＰ結晶２が挿入された形になって
いる。
次に、このＹ Ａ Ｇレーザの動作を説明する。半導体
レーザ光は、セルフォックレンズ４てＮｄ：Ｙ Ａ Ｇ
ロッド１の端面ＩＡ上に集光され、Ｎｄ・Ｙ Ａ Ｇロ
ッド１を軸方向から励起している。そして、ＫＴＰ結晶
２で高調波に変換して可視光を出力している。
レーザ光は、セルフォックレンズ４てＮｄ：Ｙ Ａ Ｇ
ロッド１の端面ＩＡ上に集光され、Ｎｄ・Ｙ Ａ Ｇロ
ッド１を軸方向から励起している。そして、ＫＴＰ結晶
２で高調波に変換して可視光を出力している。
発明が解決しようとする課題
第４図で示した基本波の共振器内に非線形光学結晶のＫ
ＴＰ結晶２を挿入して第２高調波に変換する方式では、
共振器内にいくつかの基本波の縦モードが存在し、その
和周波がＫＴＰ結晶２内に生じるため、第２高調波が強
く変調されてノイズの原因になっている。特に光ディス
クにこの第２高調波を利用する際に大きな問題になって
いる。
ＴＰ結晶２を挿入して第２高調波に変換する方式では、
共振器内にいくつかの基本波の縦モードが存在し、その
和周波がＫＴＰ結晶２内に生じるため、第２高調波が強
く変調されてノイズの原因になっている。特に光ディス
クにこの第２高調波を利用する際に大きな問題になって
いる。
課題を解決するための手段
本発明の半導体レーザ励起固体レーザ装置は、ＫＴＰ結
晶、ブリュースタ板、Ｎｄ＋’１“ＡＧロッド、セルフ
でツクレンズ、半導体レーザチップの順に同一パッケー
シ内に収めた構造である。
晶、ブリュースタ板、Ｎｄ＋’１“ＡＧロッド、セルフ
でツクレンズ、半導体レーザチップの順に同一パッケー
シ内に収めた構造である。
作用
本発明によれば、共振器内にブリュースタ板を挿入する
ため、基本波が直線偏光され、第２高調波の出力を安定
させることができる。
ため、基本波が直線偏光され、第２高調波の出力を安定
させることができる。
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
ーザ装置の一部破断部を設けた斜視図を示す。この構造
は、同一パッケージ８内にＫＴＰ結晶２．ブリュースタ
板３．Ｎｄ・ＹＡＧロッド１．セルフォックレンズ４．
半導体レーザチップ５を順に収めたものである。この構
造を得る製造方法は、ベース７に固定されたステムに半
導体レーザチップ５を取り付け、ＫＴＰ結晶２とブリュ
ースタ板３とＮｄ：ＹＡＧロッド１及びセルフォックレ
ンズ４を収納した筒状のパッケージ８をベース７に取り
付けるものである。なお、６は出力を調整するためのＰ
ＩＮファトダイオードである。Ｎｃ（、ＹＡＧロッドｌ
は、ＹＡＧ中のＮｄの濃度が１．１％で、直径が３錘、
長さが５ｍの円柱状のものであり、ホルダー内に収めで
ある。
説明する。第１図に、本発明の半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置の一部破断部を設けた斜視図を示す。この構造
は、同一パッケージ８内にＫＴＰ結晶２．ブリュースタ
板３．Ｎｄ・ＹＡＧロッド１．セルフォックレンズ４．
半導体レーザチップ５を順に収めたものである。この構
造を得る製造方法は、ベース７に固定されたステムに半
導体レーザチップ５を取り付け、ＫＴＰ結晶２とブリュ
ースタ板３とＮｄ：ＹＡＧロッド１及びセルフォックレ
ンズ４を収納した筒状のパッケージ８をベース７に取り
付けるものである。なお、６は出力を調整するためのＰ
ＩＮファトダイオードである。Ｎｃ（、ＹＡＧロッドｌ
は、ＹＡＧ中のＮｄの濃度が１．１％で、直径が３錘、
長さが５ｍの円柱状のものであり、ホルダー内に収めで
ある。
ブリュースタ板３は、−辺が３１Ｗｌ角、厚さか０．５
ｍｍの角柱状の石英板で軸方向に対してブリュースタ角
５５．６度傾けてホルダーに挿入しである。
ｍｍの角柱状の石英板で軸方向に対してブリュースタ角
５５．６度傾けてホルダーに挿入しである。
ＫＴＰ結晶２は、−辺が３ｍｍ角で、長さが５Ｍの角柱
状であり、ホルダー内に収めである。励起用に発振波長
０．８０９μｍの半導体レーザチップ５を用い、光軸に
近い程屈折率が高いセルフォックレンズ４でＮｄ： Ｙ
ＡＧロッド１の端面ＩＡ上に発振光を集光させて軸励起
させている。共振器はＮｄ ： ＹＡＧロッド１の励起
側端面ＩＡとＫＴＰ結晶２の出射側端面２Ｂの間で形成
されており、励起側端面ＩＡは曲率半径１００ｍｍの凸
面ミラ、出射側端面２Ｂは平面ミラーになっている。
状であり、ホルダー内に収めである。励起用に発振波長
０．８０９μｍの半導体レーザチップ５を用い、光軸に
近い程屈折率が高いセルフォックレンズ４でＮｄ： Ｙ
ＡＧロッド１の端面ＩＡ上に発振光を集光させて軸励起
させている。共振器はＮｄ ： ＹＡＧロッド１の励起
側端面ＩＡとＫＴＰ結晶２の出射側端面２Ｂの間で形成
されており、励起側端面ＩＡは曲率半径１００ｍｍの凸
面ミラ、出射側端面２Ｂは平面ミラーになっている。
ＫＴＰ結晶２はＹ Ａ Ｇレーザの共振器内に挿入され
る構造になっている。Ｎａ ： ＹＡＧロッド１゜ＫＴ
Ｐ結晶２の各面は、ＹＡＧレーザの基本波（１，０６μ
ｍ）、第２高調波（０，５３μｍ）、及び励起波（０，
８０９μｍ）に対して、表１に示すように多層コーティ
ングしである３表１かられかるようにＫＴＰ結晶２の出
射側端面２Ｂからは第２高調波（０，５３μｍ）のみが
出力される。
る構造になっている。Ｎａ ： ＹＡＧロッド１゜ＫＴ
Ｐ結晶２の各面は、ＹＡＧレーザの基本波（１，０６μ
ｍ）、第２高調波（０，５３μｍ）、及び励起波（０，
８０９μｍ）に対して、表１に示すように多層コーティ
ングしである３表１かられかるようにＫＴＰ結晶２の出
射側端面２Ｂからは第２高調波（０，５３μｍ）のみが
出力される。
（以 下 余 白）
表１
ＡＲ：無反射コーティング
ＨＲ：高反射コーティング
ＫＴＰ結晶２はＴＹＰＥＩ［の位相整合を用いるように
、すなわち第２高調波が出力される方向にカットしであ
る。ブリュースタ板３の挿入によりＹＡＧレーザの基本
波は直線偏光になるが、この方向とＫＴＰ結晶２の位相
整合がとれる方向と一致するように調整しである。第２
図（ａ）に、ブリュースタ板３を挿入したとき、第２図
（ｂ）にブリュースタ板３を挿入しないときの第２高調
波（０，５３μｍ）の出力変化をそれぞれトレースした
図を示す。この図かられかるように、ブリュースタ板３
を挿入することにより出力が安定化することがわかる。
、すなわち第２高調波が出力される方向にカットしであ
る。ブリュースタ板３の挿入によりＹＡＧレーザの基本
波は直線偏光になるが、この方向とＫＴＰ結晶２の位相
整合がとれる方向と一致するように調整しである。第２
図（ａ）に、ブリュースタ板３を挿入したとき、第２図
（ｂ）にブリュースタ板３を挿入しないときの第２高調
波（０，５３μｍ）の出力変化をそれぞれトレースした
図を示す。この図かられかるように、ブリュースタ板３
を挿入することにより出力が安定化することがわかる。
これにより、ブリュースタ板３の挿入より、ノイズを低
減することができた。
減することができた。
第３図にブリュースタ板３を挿入したときの入出力特性
を示す。半導体レーザの駆動電流が５００ｍＡのとき最
大出力１０ｍＷの第２高調波（０，５３μｍ）を得た。
を示す。半導体レーザの駆動電流が５００ｍＡのとき最
大出力１０ｍＷの第２高調波（０，５３μｍ）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によれば、共
振器内にブリュースタ板を挿入するため、第２高調波の
出力が安定され、ノイズを低減させることができる。こ
れにより、低ノイズ出方の超小型グリーンレーザとして
光ディスクの記録再生、レーザプリンタ、レーザ応用計
測などに用いることにより大きな効果を発揮する。
振器内にブリュースタ板を挿入するため、第２高調波の
出力が安定され、ノイズを低減させることができる。こ
れにより、低ノイズ出方の超小型グリーンレーザとして
光ディスクの記録再生、レーザプリンタ、レーザ応用計
測などに用いることにより大きな効果を発揮する。
第１図は本発明の半導体レーザ励起固体レーザ装置の斜
視図、第２図は本発明のレーザ装置の出力の時間変化を
トレースした図と従来構造のレーザ装置の出力の時間変
化をトレースした図、第３図は本発明のレーザ装置の駆
動電流に対する高調波出力を示す図、第４図は従来の半
導体レーザ励起固体レーザ装置の斜視図である。 １・・・・・・Ｎｄ ： ＹＡＧロッド、２・・・・・
・ＫＴＰ結晶、３・・・・・・ブリュースタ板、４・・
・・・・セルフォックレンズ、５・・・・・・半導体レ
ーザチップ、６・・・・・・ＰＩＮフォトダイオード、
７・・・・・・ベース、８・旧・・パッケージ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はが１名Ｎ〜っマ杓
頃ト 第 ２ 図 Ｔｉｍｅ（５０，ｉｚ ＳｅＣ／ｄ：ｖ）Ｔｉｒｎｅ
＜５０ｐ ｓｅｃ／ｄｒｖ）第 図 第 カ
視図、第２図は本発明のレーザ装置の出力の時間変化を
トレースした図と従来構造のレーザ装置の出力の時間変
化をトレースした図、第３図は本発明のレーザ装置の駆
動電流に対する高調波出力を示す図、第４図は従来の半
導体レーザ励起固体レーザ装置の斜視図である。 １・・・・・・Ｎｄ ： ＹＡＧロッド、２・・・・・
・ＫＴＰ結晶、３・・・・・・ブリュースタ板、４・・
・・・・セルフォックレンズ、５・・・・・・半導体レ
ーザチップ、６・・・・・・ＰＩＮフォトダイオード、
７・・・・・・ベース、８・旧・・パッケージ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はが１名Ｎ〜っマ杓
頃ト 第 ２ 図 Ｔｉｍｅ（５０，ｉｚ ＳｅＣ／ｄ：ｖ）Ｔｉｒｎｅ
＜５０ｐ ｓｅｃ／ｄｒｖ）第 図 第 カ
Claims (2)
- （１）非線形光学結晶とブリュースタ板と固体レーザ媒
質で構成される共振器と、レンズ並びに半導体レーザチ
ップを同一パッケージ内に順番に配列された半導体レー
ザ励起固体レーザ装置。 - （２）半導体レーザチップが取り付けられたステムに、
非線形光学結晶とブリュースタ板と固体レーザ媒質で構
成される共振器と、レンズを収納した筒状のパッケージ
を取り付けることを特徴とする半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196623A JPH0482282A (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196623A JPH0482282A (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0482282A true JPH0482282A (ja) | 1992-03-16 |
Family
ID=16360840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2196623A Pending JPH0482282A (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0482282A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996024883A1 (en) * | 1995-02-09 | 1996-08-15 | Hitachi Metals, Ltd. | Second harmonic generator and laser application apparatus |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP2196623A patent/JPH0482282A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996024883A1 (en) * | 1995-02-09 | 1996-08-15 | Hitachi Metals, Ltd. | Second harmonic generator and laser application apparatus |
| US6047010A (en) * | 1995-02-09 | 2000-04-04 | Hitachi Metals, Ltd. | Second harmonic generator and laser applied units |
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