JPH0499079A - 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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- JPH0499079A JPH0499079A JP20874490A JP20874490A JPH0499079A JP H0499079 A JPH0499079 A JP H0499079A JP 20874490 A JP20874490 A JP 20874490A JP 20874490 A JP20874490 A JP 20874490A JP H0499079 A JPH0499079 A JP H0499079A
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Landscapes
- 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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、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に関し、特に詳細には、そ
の固体レーザー媒質自身が光波長変換機能を有し、固体
レーザー発振ビームをその第２高調波、もしくは固体レ
ーザー発振ビームと別のレーザービームをそれらの和周
波等の光波長変換波に波長変換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
。
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、そ
の固体レーザー媒質自身が光波長変換機能を有し、固体
レーザー発振ビームをその第２高調波、もしくは固体レ
ーザー発振ビームと別のレーザービームをそれらの和周
波等の光波長変換波に波長変換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
。
（従来の技術）
例えばＳ Ｐ Ｉ Ｅ Ｖｏｌ、１１０４ ｐｌｏｏ
Ｍａｒｃｈ Ｉｎ２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媒質として、Ｎｄ：Ｃ０Ａ
ＮＰ、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媒質として、同誌ｐ１３２に記載
されているように、Ｎｄ ：ＬＩ ＮｂＯ３，ＮＹＡＢ
（Ｎｄ ｘ Ｙｌ−ｙ Ａ１１３ （ＢＯ３）ａ
ｘ＝０．０４〜０．０８）等も公知であり、これら
は、５ｅｌｆ’−Ｐｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎ
ｇ Ｃｒｙｓｔａｌと呼ばれている０これらを用いたレ
ーザーダイオードポンピング固体１／−ｆ−、！−しテ
ハ、Ｓ Ｐ Ｉ Ｅ Ｖｏｌ、１１０４ ｐｔａ２
Ｍａｒｃｈ １９８９や、レーザー研究Ｖｏ１．１７
ＮＱ１２ ｐ４ｇ（１９８９）に示されるように、Ｎ
ＹＡＢ結晶のロッドを用い、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
のが知られティる。またＪ、 Ｏｐｔ、 Ｓｏｃ、 Ａ
ｓ Ｖｏｌ、３ ｐｉ４０（１９８Ｂ）には、Ｎｄ ：
Ｍｇ Ｏ： Ｌｉ Ｎｂ ０３を波長０．６０μｍの色
素レーザーにより励起し、その発振レーザービームの第
２高調波を得ることが示されている。
Ｍａｒｃｈ Ｉｎ２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媒質として、Ｎｄ：Ｃ０Ａ
ＮＰ、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媒質として、同誌ｐ１３２に記載
されているように、Ｎｄ ：ＬＩ ＮｂＯ３，ＮＹＡＢ
（Ｎｄ ｘ Ｙｌ−ｙ Ａ１１３ （ＢＯ３）ａ
ｘ＝０．０４〜０．０８）等も公知であり、これら
は、５ｅｌｆ’−Ｐｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎ
ｇ Ｃｒｙｓｔａｌと呼ばれている０これらを用いたレ
ーザーダイオードポンピング固体１／−ｆ−、！−しテ
ハ、Ｓ Ｐ Ｉ Ｅ Ｖｏｌ、１１０４ ｐｔａ２
Ｍａｒｃｈ １９８９や、レーザー研究Ｖｏ１．１７
ＮＱ１２ ｐ４ｇ（１９８９）に示されるように、Ｎ
ＹＡＢ結晶のロッドを用い、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
のが知られティる。またＪ、 Ｏｐｔ、 Ｓｏｃ、 Ａ
ｓ Ｖｏｌ、３ ｐｉ４０（１９８Ｂ）には、Ｎｄ ：
Ｍｇ Ｏ： Ｌｉ Ｎｂ ０３を波長０．６０μｍの色
素レーザーにより励起し、その発振レーザービームの第
２高調波を得ることが示されている。
さらに、例えばＳ Ｐ Ｉ Ｅ Ｖｏｌ、１１０４
ｐｔａ Ｍａｒｃｈ（１９８９）には、Ｎｄ ドープＹ
ＡＧレーザ一固体ロッドとその共振器内に、固体レーザ
ー発振ビームを波長変換するＫＴＰ単結晶を配し、それ
により、固体レーザー発振ビームとポンピング光との和
周波を得ることが示されている。
ｐｔａ Ｍａｒｃｈ（１９８９）には、Ｎｄ ドープＹ
ＡＧレーザ一固体ロッドとその共振器内に、固体レーザ
ー発振ビームを波長変換するＫＴＰ単結晶を配し、それ
により、固体レーザー発振ビームとポンピング光との和
周波を得ることが示されている。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、このような波長変換機能を備えた従来の固体
レーザーにおいては、固体レーザー媒質をバルク結晶の
形で用いているので、固体レーザーロッド、出力ミラー
１発振レーザービームを縦モードシングル化して波長変
換波のパワーを安定させる機能を有するエタロン板や、
波長板等の光学素子が固別に配置され、かつ固別にレー
ザー用部品として加工、研磨、コートされていた。その
ため、加工表面には発振レーザービームの散乱および各
コート膜による吸収、散乱９反射等が生じてしまい、さ
らには各部品内部の吸収により共振器内の内部ロスが数
％以上と非常に大きなものとなってしまっていた。これ
らの内部ロスは、部品点数が多ければ多いほど増大する
。そのため、共振器内の発振レーザーパワーが小さくな
り、その結果、波長変換効率が低下してしまうという問
題点があった。
レーザーにおいては、固体レーザー媒質をバルク結晶の
形で用いているので、固体レーザーロッド、出力ミラー
１発振レーザービームを縦モードシングル化して波長変
換波のパワーを安定させる機能を有するエタロン板や、
波長板等の光学素子が固別に配置され、かつ固別にレー
ザー用部品として加工、研磨、コートされていた。その
ため、加工表面には発振レーザービームの散乱および各
コート膜による吸収、散乱９反射等が生じてしまい、さ
らには各部品内部の吸収により共振器内の内部ロスが数
％以上と非常に大きなものとなってしまっていた。これ
らの内部ロスは、部品点数が多ければ多いほど増大する
。そのため、共振器内の発振レーザーパワーが小さくな
り、その結果、波長変換効率が低下してしまうという問
題点があった。
そして、上記のようなロスが大きければ、当然、エネル
ギー利用効率も低くなってしまう。
ギー利用効率も低くなってしまう。
また、従来の固体レーザーにあっては、ポンピング光で
ある半導体レーザービームや、基本波としての固体レー
ザー発振ビームのパワー密度を充分高くすることが困難
となっている。そこで、この点からも波長変換効率を高
めることが難しく、さらには、固体レーザーの発振閾値
も高くなりがちであった。
ある半導体レーザービームや、基本波としての固体レー
ザー発振ビームのパワー密度を充分高くすることが困難
となっている。そこで、この点からも波長変換効率を高
めることが難しく、さらには、固体レーザーの発振閾値
も高くなりがちであった。
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
、波長変換効率が高く、そしてエネルギー利用効率が良
く、かつ低閾値発振が可能な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。
、波長変換効率が高く、そしてエネルギー利用効率が良
く、かつ低閾値発振が可能な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。
（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
、先導波路型素子として形成されたものであり、 前述したように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媒質からな
る導波部と、 該導波部よりも低屈折率のクラッド部と、上記導波部の
両端面に形成され、該導波部に入射した半導体レーザー
ビームによりポンピングされて生じたレーザービームを
発振させる共振器ミラーとを有し、 上記発振したレーザービームの第２高調波もしくは、半
導体レーザービームと発振レーザービームの和周波等の
波長変換波を取り出すことを特徴とするものである。
、先導波路型素子として形成されたものであり、 前述したように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媒質からな
る導波部と、 該導波部よりも低屈折率のクラッド部と、上記導波部の
両端面に形成され、該導波部に入射した半導体レーザー
ビームによりポンピングされて生じたレーザービームを
発振させる共振器ミラーとを有し、 上記発振したレーザービームの第２高調波もしくは、半
導体レーザービームと発振レーザービームの和周波等の
波長変換波を取り出すことを特徴とするものである。
（作用および発明の効果）
上記固体レーザー媒質しては、通常のＳｅｌ ｆ’−Ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎｇ Ｃｒｙｓｔａｌ
と呼ばれる材料、すなわち前述のようなＮＹＡＢ、Ｎｄ
： Ｍｇ Ｏ： ＬＩＮｂ Ｏ３，Ｎｄ ： Ｐ
ＮＰ、 さらには、Ｔ飄 ：ＬｉＮｂ ０３等を用いる
ことができる。またその他に、無機材料のＫＴＰ、 β
−ＢＢＯ，Ｌｉ Ｂ２ｏ３゜ＫＮｂ ０３ 、カルコバ
イライト系の半導体にＮｄ等の希土類をドープした波長
変換用の非線形光学材料を用いることも可能である。特
にＫＴＰは非線形光学定数が大きく、温度許容範囲、角
度許容範囲も大きいので、高い波長変換効率を実現でき
る。
ｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎｇ Ｃｒｙｓｔａｌ
と呼ばれる材料、すなわち前述のようなＮＹＡＢ、Ｎｄ
： Ｍｇ Ｏ： ＬＩＮｂ Ｏ３，Ｎｄ ： Ｐ
ＮＰ、 さらには、Ｔ飄 ：ＬｉＮｂ ０３等を用いる
ことができる。またその他に、無機材料のＫＴＰ、 β
−ＢＢＯ，Ｌｉ Ｂ２ｏ３゜ＫＮｂ ０３ 、カルコバ
イライト系の半導体にＮｄ等の希土類をドープした波長
変換用の非線形光学材料を用いることも可能である。特
にＫＴＰは非線形光学定数が大きく、温度許容範囲、角
度許容範囲も大きいので、高い波長変換効率を実現でき
る。
さらにＮｄ：ＰＮＰに代表されるように、ＮＰＰ （Ｎ
−（４−ニトロフェニル）−Ｌ−プロリノール）、ＮＰ
ＡＮ （Ｎ−（４−ニトロフェニル）Ｎ−メチルアミノ
アセトニトリル）、特開昭６２−２１０４３２号公報に
開示されたＰＲＡ （３，５−ジメチル−１−（４−ニ
トロフェニル）ピラゾール）等の有機非線形光学材料に
希土類をドープしたものも用いることができる。特にＰ
ＲＡは非線形光学定数が先のＫＴＰよりも大きく、温度
許容範囲が大きいので高い波長変換効率を実現できる。
−（４−ニトロフェニル）−Ｌ−プロリノール）、ＮＰ
ＡＮ （Ｎ−（４−ニトロフェニル）Ｎ−メチルアミノ
アセトニトリル）、特開昭６２−２１０４３２号公報に
開示されたＰＲＡ （３，５−ジメチル−１−（４−ニ
トロフェニル）ピラゾール）等の有機非線形光学材料に
希土類をドープしたものも用いることができる。特にＰ
ＲＡは非線形光学定数が先のＫＴＰよりも大きく、温度
許容範囲が大きいので高い波長変換効率を実現できる。
そして、このような固体レーザー媒質で導波部を構成す
る上で、素子の形態は、ファイバー型、３次元光導波路
型、２次元光導波路型のいずれとされてもよい。
る上で、素子の形態は、ファイバー型、３次元光導波路
型、２次元光導波路型のいずれとされてもよい。
こうして固体レーザーを光導波路型（ファイバー型も含
むものとする）のものとすることにより、部品点数が減
り、加工研磨面およびコート面が２面のみとなり、かつ
レーザー発振ビームの吸収媒体も１つとなり、大幅に内
部ロスを低減させることができる。その結果、発振レー
ザービームの内部パワーが増大し、波長変換効率が大幅
に向上する。
むものとする）のものとすることにより、部品点数が減
り、加工研磨面およびコート面が２面のみとなり、かつ
レーザー発振ビームの吸収媒体も１つとなり、大幅に内
部ロスを低減させることができる。その結果、発振レー
ザービームの内部パワーが増大し、波長変換効率が大幅
に向上する。
さらに本発明の固体レーザーは、上記のように光導波路
型素子とすることにより、ポンピング光である半導体レ
ーザービームや、基本波としての固体レーザー発振ビー
ムのパワー密度を充分に高めることができる。その結果
、この点からも波長変換効率が向上し、また低閾値発振
も可能となる。
型素子とすることにより、ポンピング光である半導体レ
ーザービームや、基本波としての固体レーザー発振ビー
ムのパワー密度を充分に高めることができる。その結果
、この点からも波長変換効率が向上し、また低閾値発振
も可能となる。
以上のようにして本発明により、コンパクトかつ高効率
で、エネルギー利用効率の高いレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーが提供されることになる。
で、エネルギー利用効率の高いレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーが提供されることになる。
（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。
明する。
第１図は、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１０を発する半導体レーザー
１１（単一縦モード、単−横モードレーザー二以下、Ｌ
Ｄと称する）と、発散光である上記レーザービーム１０
を平行光化するコリメーターレンズ１２ａと、レーザー
ビーム１０をさらに集光する集光レンズ１２ｂと、光導
波路素子１３とからなる。
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１０を発する半導体レーザー
１１（単一縦モード、単−横モードレーザー二以下、Ｌ
Ｄと称する）と、発散光である上記レーザービーム１０
を平行光化するコリメーターレンズ１２ａと、レーザー
ビーム１０をさらに集光する集光レンズ１２ｂと、光導
波路素子１３とからなる。
先導波路素子１３は、Ｓｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−
Ｄｏｕｂｌｉｎｇｃｒｙｓｔａ＋であるＮｄ ：Ｍｇ
Ｏ： ＬＩ Ｎｂ ｏ３の単結晶を基板１４とし、Ｔｉ
拡散法、あるいはプロトン交換等のイオン交換法により
、基板１４よりも高屈折率の３次元光導波路１５を形成
してなるものである。そしてこの光導波路素子１３の両
端面１３ ａ ５１３ｂは鏡面研磨され、そこには、後
に詳述する作用を果たすコーティングｌｅａ、１６ｂが
施されている。
Ｄｏｕｂｌｉｎｇｃｒｙｓｔａ＋であるＮｄ ：Ｍｇ
Ｏ： ＬＩ Ｎｂ ｏ３の単結晶を基板１４とし、Ｔｉ
拡散法、あるいはプロトン交換等のイオン交換法により
、基板１４よりも高屈折率の３次元光導波路１５を形成
してなるものである。そしてこの光導波路素子１３の両
端面１３ ａ ５１３ｂは鏡面研磨され、そこには、後
に詳述する作用を果たすコーティングｌｅａ、１６ｂが
施されている。
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ＬＤＩＩは、ペルチェ
素子１７と図示しない温調回路により、所定温度に温調
される。
トされて一体化されている。なおＬＤＩＩは、ペルチェ
素子１７と図示しない温調回路により、所定温度に温調
される。
このＬＤＩＩは、波長λ１ ＝８０８ ｎｍのレーザー
ビーム１０を発するものが用いられる。このレーザービ
ーム１０は、レンズ１２ａ、１２ｂにより集光されて３
次元光導波路１５の一端面に照射され、該端面から光導
波路１５内に入射してそこを導波モードで伝搬する。す
るとこの光導波路１５は、ドーピングされているネオジ
ウム（Ｎｄ ）原子が、レーザービームｌＯによって励
起されることにより、λ２２−１Ｏ９４ｎのレーザービ
ーム１８を発する。
ビーム１０を発するものが用いられる。このレーザービ
ーム１０は、レンズ１２ａ、１２ｂにより集光されて３
次元光導波路１５の一端面に照射され、該端面から光導
波路１５内に入射してそこを導波モードで伝搬する。す
るとこの光導波路１５は、ドーピングされているネオジ
ウム（Ｎｄ ）原子が、レーザービームｌＯによって励
起されることにより、λ２２−１Ｏ９４ｎのレーザービ
ーム１８を発する。
共振器は、前述のコーティング１ｅａＳ１６ｂによって
構成される。すなわち、入力側共振器ミラーとなるＬＤ
ＩＩ側のコーティング１６ａは、波長１１０９４ｎのレ
ーザービーム１８は良好に反射させ（反射率９９．９％
以上）、波長８０８ｎｍのポンピング用レーザービーム
１０は良好に透過させる（透過率９９％以上）ものとさ
れている。一方、出力側共振器ミラーとなるコーティン
グ１６ｂは、上記ポンピング用レーザービームｌＯおよ
び基本波としてのレーザービーム１８を良好に反射（反
射率９９．９％以上）し、そして後述する波長５４７ｎ
ｍの第２高調波１８°は良好に透過させるものとされて
いる。したがって波長１１０９４ｎのレーザービーム１
８は、光導波路素子１３の両端面１３ａ、 １３ｂ間に
閉じ込められ、レーザー発振を起こす。
構成される。すなわち、入力側共振器ミラーとなるＬＤ
ＩＩ側のコーティング１６ａは、波長１１０９４ｎのレ
ーザービーム１８は良好に反射させ（反射率９９．９％
以上）、波長８０８ｎｍのポンピング用レーザービーム
１０は良好に透過させる（透過率９９％以上）ものとさ
れている。一方、出力側共振器ミラーとなるコーティン
グ１６ｂは、上記ポンピング用レーザービームｌＯおよ
び基本波としてのレーザービーム１８を良好に反射（反
射率９９．９％以上）し、そして後述する波長５４７ｎ
ｍの第２高調波１８°は良好に透過させるものとされて
いる。したがって波長１１０９４ｎのレーザービーム１
８は、光導波路素子１３の両端面１３ａ、 １３ｂ間に
閉じ込められ、レーザー発振を起こす。
このレーザービーム１８は、レーザー媒質でかつ波長変
換機能を有する光導波路１５内で、波長が１／２すなわ
ち５４７ｎｍの第２高調波１８°に波長変換される。な
お位相整合は、基本波であるレーザービーム１８の光導
波路１５における導波モードと、第２高調波１８゛ の
基板１４への放射モードとの間で取られる（いわゆるチ
ェレンコフ放射）。先導波路素子１３の出力側の端面１
８ｂには、前述した通りのコーティング１６ｂが施され
ているので、この先導波路素子１３からは、第２高調波
１８°が効率良く取り出される。
換機能を有する光導波路１５内で、波長が１／２すなわ
ち５４７ｎｍの第２高調波１８°に波長変換される。な
お位相整合は、基本波であるレーザービーム１８の光導
波路１５における導波モードと、第２高調波１８゛ の
基板１４への放射モードとの間で取られる（いわゆるチ
ェレンコフ放射）。先導波路素子１３の出力側の端面１
８ｂには、前述した通りのコーティング１６ｂが施され
ているので、この先導波路素子１３からは、第２高調波
１８°が効率良く取り出される。
ここで、本実施例の場合、ポンピング光である半導体レ
ーザービームｌＯの出力を１００ ｍＷとしたときに、
第２高調波１８°の出力は約１．０ ｍＷとなった。本
実施例の場合は、前述したような反射や散乱等によるロ
スが低減し、上述のような高効率の波長変換が可能とな
っている。
ーザービームｌＯの出力を１００ ｍＷとしたときに、
第２高調波１８°の出力は約１．０ ｍＷとなった。本
実施例の場合は、前述したような反射や散乱等によるロ
スが低減し、上述のような高効率の波長変換が可能とな
っている。
なお上記の実施例は、光導波路素子１３がチェレンコフ
放射タイプのものとされているが、第２高調波１８’
も導波モードで光導波路１５を伝搬するようにし、こ
の第２高調波１８′と、同じく導波モードで光導波路１
５を伝搬するレーザービーム１８との間で位相整合を取
ることも可能である（いわゆる導波−導波タイプ）。
放射タイプのものとされているが、第２高調波１８’
も導波モードで光導波路１５を伝搬するようにし、こ
の第２高調波１８′と、同じく導波モードで光導波路１
５を伝搬するレーザービーム１８との間で位相整合を取
ることも可能である（いわゆる導波−導波タイプ）。
上記のようにする場合は、コーティングｌｅａが第２高
調波１８°を高反射、コーティング１６ｂが第２高調波
１８°を一部透過するように形成し、第２高調波１８′
も両端面１３ａ、１３ｂ間で共振させるのが好ましい
。つまり、そのようにすれば、より高強度の第２高調波
１ｇ’を取り出すことが可能となる。
調波１８°を高反射、コーティング１６ｂが第２高調波
１８°を一部透過するように形成し、第２高調波１８′
も両端面１３ａ、１３ｂ間で共振させるのが好ましい
。つまり、そのようにすれば、より高強度の第２高調波
１ｇ’を取り出すことが可能となる。
次に第２図を参照して、本発明の第２実施例について説
明する。なおこの第２図においテ、前記第１図中の要素
と同等の要素には同番号を付し、それらについての重複
した説明は省略する。
明する。なおこの第２図においテ、前記第１図中の要素
と同等の要素には同番号を付し、それらについての重複
した説明は省略する。
本実施例のレーザーダイオードポンピング固体レーザー
は、ＬＤＩＩと、コリメーターレンズ１２ａと、集光レ
ンズ１２ｂと、光ファイバー２０とから構成されている
。そして光ファイバー２０の両端面２０ａ、２０ｂは鏡
面研磨され、そこには、後に詳述する作用を果たすコー
ティング２３ａ、２３ｂが施されている。
は、ＬＤＩＩと、コリメーターレンズ１２ａと、集光レ
ンズ１２ｂと、光ファイバー２０とから構成されている
。そして光ファイバー２０の両端面２０ａ、２０ｂは鏡
面研磨され、そこには、後に詳述する作用を果たすコー
ティング２３ａ、２３ｂが施されている。
光ファイバー２０は、中空ガラスファイバーからなるク
ラッド２１内に、Ｓｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏ
ｕｂｌｉｎｇＣｒｙｓｔａｌであるＮｄ ： Ｃ０ＡＮ
Ｐからなるコア２２が配されたものである。なおりラッ
ド２１の材料としては、Ｎｄ ：Ｃ０ＡＮＰよりも屈折
率が低い、例えば５ＦＩＯガラス等の重フリント系ガラ
スが好適に用いられる。また、このような中空ガラスフ
ァイバー内に、コア材料を充填して固化させる方法とし
ては、例えば特開平１−２３２３２号、同１−２３７５
２８号公報に記載されている方法を利用することができ
る。
ラッド２１内に、Ｓｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏ
ｕｂｌｉｎｇＣｒｙｓｔａｌであるＮｄ ： Ｃ０ＡＮ
Ｐからなるコア２２が配されたものである。なおりラッ
ド２１の材料としては、Ｎｄ ：Ｃ０ＡＮＰよりも屈折
率が低い、例えば５ＦＩＯガラス等の重フリント系ガラ
スが好適に用いられる。また、このような中空ガラスフ
ァイバー内に、コア材料を充填して固化させる方法とし
ては、例えば特開平１−２３２３２号、同１−２３７５
２８号公報に記載されている方法を利用することができ
る。
ＬＤｌｌから発せられた波長λ１ ”＝８０８ ｎｍの
レーザービームｌＯは、レンズ１２ａＳ１２ｂにより集
光されてコア２２の一端面に照射され、該端面からコア
２２内に入射してそこを導波モードで伝搬する。
レーザービームｌＯは、レンズ１２ａＳ１２ｂにより集
光されてコア２２の一端面に照射され、該端面からコア
２２内に入射してそこを導波モードで伝搬する。
するとこのコア２２は、ドーピングされているネオジウ
ム（Ｎｄ ）原子が、レーザービームｌＯによって励起
されることにより、λ２−１０８４ｎｍのレーザービー
ム２５を発する。
ム（Ｎｄ ）原子が、レーザービームｌＯによって励起
されることにより、λ２−１０８４ｎｍのレーザービー
ム２５を発する。
共振器は、前述のコーティング２３ａ、２３ｂによって
構成される。すなわち、入力側共振器ミラーとなるＬＤ
１１側のコーティング２３ａは、波長１１０６４ｎのレ
ーザービーム２５は良好に反射させ（反射率９９．９％
以上）、波長８０４ｎｍのポンピング用レーザービーム
ｌＯは良好に透過させる（透過率９９％以上）ものとさ
れている。一方、出力側共振器ミラーとなるコーティン
グ２３ｂは、上記ポンピング用レーザービームｌＯおよ
び基本波としてのレーザービーム２５を良好に反射（反
射率９９．９％以上）し、そして後述する波長５３２ｎ
ｍの第２高調波２５′は良好に透過させるものとされて
いる。したがって波長１１０８４ｎのレーザービーム２
５は、光ファイバー２０の両端面２０ａ、２０ｂ間に閉
じ込められ、レーザー発振を起こす。
構成される。すなわち、入力側共振器ミラーとなるＬＤ
１１側のコーティング２３ａは、波長１１０６４ｎのレ
ーザービーム２５は良好に反射させ（反射率９９．９％
以上）、波長８０４ｎｍのポンピング用レーザービーム
ｌＯは良好に透過させる（透過率９９％以上）ものとさ
れている。一方、出力側共振器ミラーとなるコーティン
グ２３ｂは、上記ポンピング用レーザービームｌＯおよ
び基本波としてのレーザービーム２５を良好に反射（反
射率９９．９％以上）し、そして後述する波長５３２ｎ
ｍの第２高調波２５′は良好に透過させるものとされて
いる。したがって波長１１０８４ｎのレーザービーム２
５は、光ファイバー２０の両端面２０ａ、２０ｂ間に閉
じ込められ、レーザー発振を起こす。
このレーザービーム２５は、レーザー媒質でかつ波長変
換機能を有するコア２２内で、波長が１／２すなわち５
３２ｎｍの第２高調波２５°に波長変換される。位相整
合は、基本波であるレーザービーム２５のコア２２にお
ける導波モードと、第２高調波２５゜のクラッド２１へ
の放射モードとの間で取られる。
換機能を有するコア２２内で、波長が１／２すなわち５
３２ｎｍの第２高調波２５°に波長変換される。位相整
合は、基本波であるレーザービーム２５のコア２２にお
ける導波モードと、第２高調波２５゜のクラッド２１へ
の放射モードとの間で取られる。
光ファイバー２０の出力側の端面２０ｂには、前述した
通りのコーティング２３ｂが施されているので、この光
ファイバー２０からは、第２高調波２５°が効率良く取
り出される。
通りのコーティング２３ｂが施されているので、この光
ファイバー２０からは、第２高調波２５°が効率良く取
り出される。
ここで、本実施例の場合、ポンピング光である半導体レ
ーザービーム１０の出力を１００ ｍＷとしたときに、
第２高調波２５゛ の出力は約１．０ ｍＷとなった。
ーザービーム１０の出力を１００ ｍＷとしたときに、
第２高調波２５゛ の出力は約１．０ ｍＷとなった。
本実施例の場合も、前述したような反射や散乱等による
ロスが低減し、上述のような高効率の波長変換が可能と
なっている。
ロスが低減し、上述のような高効率の波長変換が可能と
なっている。
なお、上記のような光フアイバー型素子も、前述した導
波−導波タイプのものとして形成可能である。
波−導波タイプのものとして形成可能である。
以上、Ｓｅｌｆ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｉｎ
ｇ Ｃｒｙｓｔａｌとして、ｌＬぞｔＬＮｄ ：Ｍｇ
Ｏ： Ｌｊ Ｎｂ ｏ、 、Ｎｄ ：Ｃ０ＡＮＰが利用
された２つの実施例について説明したが、本発明におい
て用いられるＳｅｌｆ−Ｐｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂ
ｌｉｎｇ Ｃｒｙｓｔａｌは上記の例に限られるも゛の
ではなく、その他、先に例示したような材料を適宜利用
することができる。
ｇ Ｃｒｙｓｔａｌとして、ｌＬぞｔＬＮｄ ：Ｍｇ
Ｏ： Ｌｊ Ｎｂ ｏ、 、Ｎｄ ：Ｃ０ＡＮＰが利用
された２つの実施例について説明したが、本発明におい
て用いられるＳｅｌｆ−Ｐｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂ
ｌｉｎｇ Ｃｒｙｓｔａｌは上記の例に限られるも゛の
ではなく、その他、先に例示したような材料を適宜利用
することができる。
また、上記２つの実施例は、固体レーザー発振ビームを
基本波としてその第２高調波を得るものであるが、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その
他、固体レーザー発振ビームの第３高調波や、ポンピン
グ光と固体レーザー発振ビームの和周波や差周波、さら
には、ポンピング光とともに導波部に入射された別のレ
ーザービームと、固体レーザー発振ビームの和周波や差
周波等を得るように構成することもできる。
基本波としてその第２高調波を得るものであるが、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その
他、固体レーザー発振ビームの第３高調波や、ポンピン
グ光と固体レーザー発振ビームの和周波や差周波、さら
には、ポンピング光とともに導波部に入射された別のレ
ーザービームと、固体レーザー発振ビームの和周波や差
周波等を得るように構成することもできる。
第１図および第２図はそれぞれ、本発明の第１および第
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
ザーを示す概略側面図である。
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
ザーを示す概略側面図である。
Claims (2)
- （１）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媒質からなる導波部
と、 該導波部よりも低屈折率のクラッド部と、 前記導波部の両端面に形成され、該導波部に入射した半
導体レーザービームによりポンピングされて生じたレー
ザービームを発振させる共振器ミラーとを有し、 前記発振したレーザービームの第２高調波もしくは、半
導体レーザービームと発振レーザービームの和周波等の
波長変換波を取り出す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。 - （２）前記波長変換波が導波部を導波モードで伝搬する
ように形成された上で、 前記共振器ミラーが、前記波長変換波も共振させるよう
に構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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208744A JP2663197B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
| US07/714,530 US5197072A (en) | 1990-06-13 | 1991-06-13 | Optical wavelength converting device, and laser diode pumped solid laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208744A JP2663197B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499079A true JPH0499079A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2663197B2 JP2663197B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=16561365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2208744A Expired - Fee Related JP2663197B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-08-06 | 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) | JP2663197B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073970A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Cyber Laser Kk | Ｃｗ深紫外線光源 |
| WO2023234322A1 (ja) * | 2022-06-01 | 2023-12-07 | 国立研究開発法人理化学研究所 | レーザ発振器およびレーザ発振方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428879A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-31 | Brother Ind Ltd | Higher harmonic generating solid laser equipment |
-
1990
- 1990-08-06 JP JP2208744A patent/JP2663197B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428879A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-31 | Brother Ind Ltd | Higher harmonic generating solid laser equipment |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073970A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Cyber Laser Kk | Ｃｗ深紫外線光源 |
| WO2023234322A1 (ja) * | 2022-06-01 | 2023-12-07 | 国立研究開発法人理化学研究所 | レーザ発振器およびレーザ発振方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2663197B2 (ja) | 1997-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |