JPH05160480A - 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
- Publication number
- JPH05160480A JPH05160480A JP32340191A JP32340191A JPH05160480A JP H05160480 A JPH05160480 A JP H05160480A JP 32340191 A JP32340191 A JP 32340191A JP 32340191 A JP32340191 A JP 32340191A JP H05160480 A JPH05160480 A JP H05160480A
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- laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体レーザー媒質をレーザーダイオードによ
りポンピングするレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーにおいて、レーザーダイオードの戻り光ノイズ発
生を抑えるとともに、ＴＥＭ00モードの固体レーザービ
ームを得る。 【構成】 固体レーザー媒質であるＮｄ：ＹＶＯ4 ロッ
ド16とレーザーダイオードチップ14との距離をｄ、高次
横モード発振するｄの最小値をｄM 、レーザーダイオー
ドの戻り光ノイズが発生するｄの最大値をｄN としたと
き、この距離ｄをｄN ＜ｄ＜ｄM を満たす値に設定す
る。
りポンピングするレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーにおいて、レーザーダイオードの戻り光ノイズ発
生を抑えるとともに、ＴＥＭ00モードの固体レーザービ
ームを得る。 【構成】 固体レーザー媒質であるＮｄ：ＹＶＯ4 ロッ
ド16とレーザーダイオードチップ14との距離をｄ、高次
横モード発振するｄの最小値をｄM 、レーザーダイオー
ドの戻り光ノイズが発生するｄの最大値をｄN としたと
き、この距離ｄをｄN ＜ｄ＜ｄM を満たす値に設定す
る。
Description
【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、レーザーダ
イオードチップを固体レーザー媒質に対して近接配置し
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。
ピング固体レーザーに関し、特に詳細には、レーザーダ
イオードチップを固体レーザー媒質に対して近接配置し
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添加された固体レー
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、発振効率を高
めるために、レーザーダイオードチップを固体レーザー
媒質に対して近接配置することも行なわれている。
るように、ネオジウム等の希土類が添加された固体レー
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、発振効率を高
めるために、レーザーダイオードチップを固体レーザー
媒質に対して近接配置することも行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのようにレー
ザーダイオードチップを固体レーザー媒質に対して近接
配置したレーザーダイオードポンピング固体レーザーに
おいては、レーザーダイオードの戻り光ノイズのために
光出力が不安定であるという問題が認められていた。
ザーダイオードチップを固体レーザー媒質に対して近接
配置したレーザーダイオードポンピング固体レーザーに
おいては、レーザーダイオードの戻り光ノイズのために
光出力が不安定であるという問題が認められていた。
【０００４】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、レーザーダイオードの戻り光ノイズ発生
が抑えられて出力が安定した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。
たものであり、レーザーダイオードの戻り光ノイズ発生
が抑えられて出力が安定した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。
【０００５】
【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
体レーザー媒質を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お
いて、固体レーザー媒質とレーザーダイオードチップと
の距離をｄ、高次横モード発振するｄの最小値をｄM 、
レーザーダイオードの戻り光ノイズが発生するｄの最大
値をｄN としたとき、この距離ｄがｄN ＜ｄ＜ｄM を満
たす値に設定されていることを特徴とするものである。
イオードポンピング固体レーザーは、前述したように固
体レーザー媒質を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お
いて、固体レーザー媒質とレーザーダイオードチップと
の距離をｄ、高次横モード発振するｄの最小値をｄM 、
レーザーダイオードの戻り光ノイズが発生するｄの最大
値をｄN としたとき、この距離ｄがｄN ＜ｄ＜ｄM を満
たす値に設定されていることを特徴とするものである。
【０００６】
【作用および発明の効果】本発明者等の研究によると、
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、固体レーザー媒質とレーザーダイオードチップとの
距離ｄがある値ｄN 以下になると戻り光ノイズが発生
し、他方この距離ｄがある値ｄM 以上になると高次横モ
ード発振し、そしてこれらの値ｄM とｄN との間にはｄ
N ＜ｄM の関係が有ることが判った。そこで上記の距離
ｄをｄN よりも大に設定しておけば、レーザーダイオー
ドの戻り光ノイズ発生が抑えられて、出力が安定化する
ようになる。
レーザーダイオードポンピング固体レーザーにおいて
は、固体レーザー媒質とレーザーダイオードチップとの
距離ｄがある値ｄN 以下になると戻り光ノイズが発生
し、他方この距離ｄがある値ｄM 以上になると高次横モ
ード発振し、そしてこれらの値ｄM とｄN との間にはｄ
N ＜ｄM の関係が有ることが判った。そこで上記の距離
ｄをｄN よりも大に設定しておけば、レーザーダイオー
ドの戻り光ノイズ発生が抑えられて、出力が安定化する
ようになる。
【０００７】また、このようにして戻り光ノイズ発生を
防止し得たとしても、固体レーザーが高次横モード発振
していると、そこから得られたレーザービームは利用価
値が低いものとなってしまう。しかしここで上述のよう
にｄN ＜ｄM の関係が有るから、ｄN ＜ｄ＜ｄM を満た
すｄの値が必ず存在することになり、そのように距離ｄ
を設定しておけば、高次横モード発振を抑制して高品質
のＴＥＭ00モードのレーザービームを得ることができ
る。
防止し得たとしても、固体レーザーが高次横モード発振
していると、そこから得られたレーザービームは利用価
値が低いものとなってしまう。しかしここで上述のよう
にｄN ＜ｄM の関係が有るから、ｄN ＜ｄ＜ｄM を満た
すｄの値が必ず存在することになり、そのように距離ｄ
を設定しておけば、高次横モード発振を抑制して高品質
のＴＥＭ00モードのレーザービームを得ることができ
る。
【０００８】
【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。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、筐体11と一体化されたマウント12に固定されてポン
ピング光としてのレーザービーム13を発するレーザーダ
イオードチップ14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ＹＶＯ4 ロッド（以下、
Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッドと称する）16と、このＮｄ：ＹＶ
Ｏ4 ロッド16の前方側（図中右方側）に配された共振器
ミラー17とからなる。
詳細に説明する。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、筐体11と一体化されたマウント12に固定されてポン
ピング光としてのレーザービーム13を発するレーザーダ
イオードチップ14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ＹＶＯ4 ロッド（以下、
Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッドと称する）16と、このＮｄ：ＹＶ
Ｏ4 ロッド16の前方側（図中右方側）に配された共振器
ミラー17とからなる。
【０００９】レーザーダイオードチップ14としては、波
長λ1 ＝809 ｎｍのレーザービーム13を発するブロード
エリアタイプのものが用いられている。一方Ｎｄ：ＹＶ
Ｏ4 ロッド16は、Ｎｄが例えば１ａｔ％ドーピングされ
て、１ｍｍの厚さに形成されている。このＮｄ：ＹＶＯ
4 ロッド16は、上記レーザービーム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 ＝1064ｎｍの
レーザービーム18を発する。
長λ1 ＝809 ｎｍのレーザービーム13を発するブロード
エリアタイプのものが用いられている。一方Ｎｄ：ＹＶ
Ｏ4 ロッド16は、Ｎｄが例えば１ａｔ％ドーピングされ
て、１ｍｍの厚さに形成されている。このＮｄ：ＹＶＯ
4 ロッド16は、上記レーザービーム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 ＝1064ｎｍの
レーザービーム18を発する。
【００１０】Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド16の光入射側端面16
ａおよび光出射端面16ｂにはそれぞれ、コーティング2
0、21が施されている。一方、共振器ミラー17の凹面と
された光入射側端面17ａおよび光出射端面17ｂにはそれ
ぞれ、コーティング22、23が施されている。これらのコ
ーティング20，21，22，23の、波長λ1 ＝809 ｎｍおよ
びλ2 ＝1064ｎｍに対する反射率は以下の通りである。
ａおよび光出射端面16ｂにはそれぞれ、コーティング2
0、21が施されている。一方、共振器ミラー17の凹面と
された光入射側端面17ａおよび光出射端面17ｂにはそれ
ぞれ、コーティング22、23が施されている。これらのコ
ーティング20，21，22，23の、波長λ1 ＝809 ｎｍおよ
びλ2 ＝1064ｎｍに対する反射率は以下の通りである。
【００１１】 したがって波長1064ｎｍのレーザービーム18は、上記の
面16ａ、17ａ間に閉じ込められてレーザー発振を引き起
こし、そして一部が共振器ミラー17を透過して前方に出
射する。
面16ａ、17ａ間に閉じ込められてレーザー発振を引き起
こし、そして一部が共振器ミラー17を透過して前方に出
射する。
【００１２】ここで、レーザーダイオードチップ14とＮ
ｄ：ＹＶＯ4ロッド16との間の距離ｄを変えると、固体
レーザーの出力は図２に示すように変化する。なおこの
図２の例は、レーザーダイオード出力が180 ｍＷのとき
のものである。この図２に示される通り、上記の距離ｄ
を短くするほど発振効率が向上して、レーザー出力が増
大する。しかしこの場合、上記距離ｄをｄN ＝50μｍ以
下とするとレーザーダイオードチップ14に戻り光ノイズ
が発生し、その一方、距離ｄがｄM ＝500 μｍ以上であ
ると高次横モード発振してしまう。そこで本実施例にお
いては、上記の距離ｄを100 μｍに設定してある。つま
りｄN ＜ｄ＜ｄM である。
ｄ：ＹＶＯ4ロッド16との間の距離ｄを変えると、固体
レーザーの出力は図２に示すように変化する。なおこの
図２の例は、レーザーダイオード出力が180 ｍＷのとき
のものである。この図２に示される通り、上記の距離ｄ
を短くするほど発振効率が向上して、レーザー出力が増
大する。しかしこの場合、上記距離ｄをｄN ＝50μｍ以
下とするとレーザーダイオードチップ14に戻り光ノイズ
が発生し、その一方、距離ｄがｄM ＝500 μｍ以上であ
ると高次横モード発振してしまう。そこで本実施例にお
いては、上記の距離ｄを100 μｍに設定してある。つま
りｄN ＜ｄ＜ｄM である。
【００１３】このようにｄの値を設定することにより、
ＴＥＭ00モードの高品質の固体レーザービーム18が得ら
れ、その一方レーザーダイオードチップ14における戻り
光ノイズの発生も抑えられて、固体レーザー出力が安定
する。
ＴＥＭ00モードの高品質の固体レーザービーム18が得ら
れ、その一方レーザーダイオードチップ14における戻り
光ノイズの発生も抑えられて、固体レーザー出力が安定
する。
【００１４】次に図３を参照して、本発明の第２実施例
について説明する。この図３のレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーは、図１のものと比べると基本的
に、Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド16と共振器ミラー17との間に
ＫＴＰ結晶10が配設されている点で異なる。またこのＫ
ＴＰ結晶10を含めて装置全体は、ペルチェ素子40と図示
しない温調回路とにより所定温度に温調される。
について説明する。この図３のレーザーダイオードポン
ピング固体レーザーは、図１のものと比べると基本的
に、Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド16と共振器ミラー17との間に
ＫＴＰ結晶10が配設されている点で異なる。またこのＫ
ＴＰ結晶10を含めて装置全体は、ペルチェ素子40と図示
しない温調回路とにより所定温度に温調される。
【００１５】この第２実施例装置においては、波長λ2
＝1064ｎｍのレーザービーム18が非線形光学材料である
ＫＴＰ結晶10に入射して、波長λ3 ＝λ2 ／２＝532 ｎ
ｍの第２高調波19に波長変換される。Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロ
ッド16の両端面16ａ、16ｂに施されたコーティング30、
31、ＫＴＰ結晶10の両端面10ａ、10ｂに施されたコーテ
ィング32、33および共振器ミラー17の端面17ａ、17ｂに
施されたコーティング34、35の、波長λ1 ＝809 ｎｍ、
λ2 ＝1064ｎｍおよびλ3 ＝532 ｎｍに対する反射率は
以下の通りである。
＝1064ｎｍのレーザービーム18が非線形光学材料である
ＫＴＰ結晶10に入射して、波長λ3 ＝λ2 ／２＝532 ｎ
ｍの第２高調波19に波長変換される。Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロ
ッド16の両端面16ａ、16ｂに施されたコーティング30、
31、ＫＴＰ結晶10の両端面10ａ、10ｂに施されたコーテ
ィング32、33および共振器ミラー17の端面17ａ、17ｂに
施されたコーティング34、35の、波長λ1 ＝809 ｎｍ、
λ2 ＝1064ｎｍおよびλ3 ＝532 ｎｍに対する反射率は
以下の通りである。
【００１６】 したがって、レーザービーム18は端面16ａ、17ａ間でレ
ーザー発振し、第２高調波19は直接的に、あるいは端面
16ｂで反射してから共振器ミラー17に入射し、そこを透
過して筐体11外に取り出される。
ーザー発振し、第２高調波19は直接的に、あるいは端面
16ｂで反射してから共振器ミラー17に入射し、そこを透
過して筐体11外に取り出される。
【００１７】本装置においても、レーザーダイオードチ
ップ14とＮｄ：ＹＶＯ4 ロッド16との間の距離ｄは、先
に説明したｄN ＜ｄ＜ｄM の関係を満足するように100
μｍに設定してある。それにより本実施例においても、
第１実施例におけるのと同様、ＴＥＭ00モードの第２高
調波19が得られ、またレーザーダイオードチップ14にお
ける戻り光ノイズの発生も抑えられて、固体レーザーひ
いては第２高調波19の出力が安定する。
ップ14とＮｄ：ＹＶＯ4 ロッド16との間の距離ｄは、先
に説明したｄN ＜ｄ＜ｄM の関係を満足するように100
μｍに設定してある。それにより本実施例においても、
第１実施例におけるのと同様、ＴＥＭ00モードの第２高
調波19が得られ、またレーザーダイオードチップ14にお
ける戻り光ノイズの発生も抑えられて、固体レーザーひ
いては第２高調波19の出力が安定する。
【００１８】以上説明した２つの実施例においては、レ
ーザーダイオードチップ14とＮｄ：ＹＶＯ4 ロッド16と
の間の距離ｄがいずれも100 μｍに設定されているが、
本発明における距離ｄは勿論この値に限られるものでは
なく、先に説明したｄN ＜ｄ＜ｄM の関係を満足する範
囲内で適当に定めればよい。
ーザーダイオードチップ14とＮｄ：ＹＶＯ4 ロッド16と
の間の距離ｄがいずれも100 μｍに設定されているが、
本発明における距離ｄは勿論この値に限られるものでは
なく、先に説明したｄN ＜ｄ＜ｄM の関係を満足する範
囲内で適当に定めればよい。
【００１９】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Ｎｄ：ＹＶＯ
4 ロッドに限られるものではなく、その他の公知のも
の、例えばＮＹＡＢ、ＬＮＰ、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：Ｙ
ＬＦを適宜用いることができる。また波長変換を行なう
場合に使用する非線形光学材料もＫＴＰに限られるもの
ではなく、その他の公知のもの、例えばＢＮＮＢ、ＫＮ
ｂＯ3 、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。
ザー媒質は、以上説明した実施例におけるＮｄ：ＹＶＯ
4 ロッドに限られるものではなく、その他の公知のも
の、例えばＮＹＡＢ、ＬＮＰ、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：Ｙ
ＬＦを適宜用いることができる。また波長変換を行なう
場合に使用する非線形光学材料もＫＴＰに限られるもの
ではなく、その他の公知のもの、例えばＢＮＮＢ、ＫＮ
ｂＯ3 、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１】本発明の第１実施例装置の側面図
【図２】レーザーダイオードチップと固体レーザー媒質
との距離に対する、固体レーザー出力、戻り光ノイズの
発生状況および横モードの関係を示すグラフ
との距離に対する、固体レーザー出力、戻り光ノイズの
発生状況および横モードの関係を示すグラフ
【図３】本発明の第２実施例装置の側面図
10 ＫＴＰ結晶 13 レーザービーム（ポンピング光） 14 レーザーダイオードチップ 16 Ｎｄ：ＹＶＯ4 ロッド 17 共振器ミラー 18 レーザービーム 19 第２高調波 20、21、22、23、30、31、32、33、34、35 コーティ
ング
ング
Claims (1)
- 【請求項１】 ネオジウム等の希土類が添加された固体
レーザー媒質を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おい
て、 前記固体レーザー媒質とレーザーダイオードチップとの
距離をｄ、高次横モード発振するｄの最小値をｄM 、レ
ーザーダイオードの戻り光ノイズが発生するｄの最大値
をｄN としたとき、この距離ｄがｄN ＜ｄ＜ｄM を満た
す値に設定されてい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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32340191A JPH05160480A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32340191A JPH05160480A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 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 |
|---|---|
| JPH05160480A true JPH05160480A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18154306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32340191A Withdrawn JPH05160480A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 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) | JPH05160480A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009164443A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Seiko Epson Corp | 光源装置、照明装置及び画像表示装置 |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP32340191A patent/JPH05160480A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009164443A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Seiko Epson Corp | 光源装置、照明装置及び画像表示装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |