JPH05226749A - 波長可変レーザー装置 - Google Patents

波長可変レーザー装置

Info

Publication number
JPH05226749A
JPH05226749A JP4023913A JP2391392A JPH05226749A JP H05226749 A JPH05226749 A JP H05226749A JP 4023913 A JP4023913 A JP 4023913A JP 2391392 A JP2391392 A JP 2391392A JP H05226749 A JPH05226749 A JP H05226749A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonator
light
laser
optical
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4023913A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3176682B2 (ja
Inventor
Shinichiro Aoshima
紳一郎 青島
Haruyasu Ito
晴康 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=12123729&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH05226749(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP02391392A priority Critical patent/JP3176682B2/ja
Priority to EP93300923A priority patent/EP0556016B1/en
Priority to US08/015,436 priority patent/US5357532A/en
Priority to DE69317923T priority patent/DE69317923T2/de
Publication of JPH05226749A publication Critical patent/JPH05226749A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3176682B2 publication Critical patent/JP3176682B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/105Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/081Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
    • H01S3/082Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 広帯域の波長可変範囲を有し、簡易に出力波
長を変化できる波長可変レーザー装置を提供する。 【構成】 励起手段1は、主共振器2中のレーザー媒質
2aを励起する。主共振器2はレーザー媒質2aの他に
2つの共振器鏡2bと光入出力ポート2cとを備える。
励起手段1と主共振器2とによってレーザー発振を生じ
させる。副共振器3は、波長選択手段3aとフィードバ
ック手段3bを備え、主共振器2からのレーザー出力を
分光した後、再び共振器鏡2b間に戻す役割を有してい
る。これら励起手段1、主共振器2及び副共振器3から
なる装置には、光出力ポートが設けられ、それから光出
力を取り出すことによって波長可変レーザー装置を実現
できる。この波長可変レーザー装置は、主共振器内に波
長選択手段を設ける必要が無いので、レーザー発振が容
易である。したがって、レーザー媒質のゲインや励起エ
ネルギーが小さい場合でも発振が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、波長可変レーザー装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】図28は、従来の波長可変レーザー装置
の基本的構成を示す。また図29は、図28の装置の実
際の構成例を示す。図示のように、一対のレーザー共振
器鏡の間の光路上に波長選択手段が配置されている。こ
のような装置で出力光の波長を変化させるためには、図
29においてプリズムPSMを回転させるか、或いは共
振器鏡兼出力ポートの平面鏡FMRを回転させていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置で
は、波長選択手段が共振器内にあるので、レーザー発振
させることが困難である。また、レーザー媒質のゲイン
が小さいときや、励起エネルギーが小さいときは、発振
を生じさせることができない場合もある。
【0004】さらに、出力光の波長を変化させるとき、
波長可変範囲を超えてプリズム等を回転させると、発振
が停止してしまう。したがって、このようなレーザー光
源を用いて実験等を行う際に大きな障害となる場合があ
った。
【0005】一方、光出力を共振器鏡から得るとき、広
い波長域にわたって一定の透過率を持たせて、広帯域波
長可変レーザー装置を実現させたい要求がある。
【0006】しかし、このような特製の反射鏡は容易で
ない。図30は、図29の共振器鏡兼出力ポートの平面
鏡FMRとしてミラーA、Bを用いた場合の実際のレー
ザーの分光出力特性を示す(この場合、図29中の凹面
鏡DMRは、広帯域全反射鏡とする。)。図30(a)
はミラーAを用いた場合を示し、図30(b)はミラー
Bを用いた場合を示す。
【0007】ミラーAはフラットな分光透過特性を持た
せたもので、このミラーAの使用により、例えば825
nm〜890nmの幅65nmにわたって出力波長を連
続可変することができる。しかしながら、このミラーA
ではフラットな分光透過特性を広帯域にわたって持たせ
ることが困難である。一方、ミラーBはできるだけ広帯
域で分光透過特性を持たせたもので、このミラーBの使
用により、例えば820nm〜912nmの幅92nm
にわたって出力波長を得ることができるが、グラフ上の
点で示した波長でしか発振せず、連続的に発振波長を変
化させることができなかった。発振しない波長では、ミ
ラーBの透過率が大きくなり過ぎているものと考えられ
る。
【0008】このように、通常、広帯域で一定の透過特
性を有するミラーの作製は困難であり、透過率を一定に
しようとすると狭帯域となり、広帯域にしようとすると
透過特性が一定でなくなる。この結果、従来のレーザー
では、共振器鏡の特性に大きく依存した出力特性となら
ざるを得ないと言う問題があった。しかも、図30
(a)および(b)の出力特性において、各波長での発
振時のスペクトル幅が4nm程度と比較的広いものとな
っていた。
【0009】そこで、本発明は、広帯域の波長可変範囲
を有し、簡易に出力波長を変化させることができる波長
可変レーザー装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る波長可変レーザー装置は、(a)励起
手段と、(b)レーザー媒質と、少なくとも2つの共振
器鏡と、光入出力ポートとからなる主共振器と、(c)
光入出力ポートからの出力光を波長選択する波長選択手
段と、波長選択された光を前記光入出力ポートから前記
主共振器へ戻す光フィードバック手段とからなる副共振
器と、(d)励起手段、主共振器または副共振器のいず
れかに設けた光出力ポートとから構成され、この光出力
ポートから出力光を取り出すこととしている。
【0011】
【作用】上記の波長可変レーザー装置にあっては、主共
振器内に波長選択手段を設ける必要が無いので、レーザ
ー発振が容易である。したがって、レーザー媒質のゲイ
ンが小さいときや励起エネルギーが小さい場合であって
も発振が可能になる。しかも、常に主共振器を発振状態
におくことができるので、波長可変レーザー装置が停止
することを防止でき、これを用いた実験を行うに際して
障害とならない。
【0012】
【実施例】図1は、本発明の波長可変レーザーの基本構
成を示した図である。励起手段1は、主共振器2中のレ
ーザー媒質2aを励起する。主共振器2はレーザー媒質
2aの他に2つの共振器鏡2bと光入出力ポート2cと
を備える。励起手段1と主共振器2とによってレーザー
発振を生じさせることができる。副共振器3は、波長選
択手段3aとフィードバック手段3bを備え、主共振器
2からのレーザー出力を分光した後、再び共振器鏡2b
間に戻す役割を有している。これら励起手段1、主共振
器2及び副共振器3からなる装置には、光出力ポート4
が設けられている。この光出力ポート4から光出力を取
り出すことによって波長可変レーザー装置を実現するこ
とができる。
【0013】主共振器2の光入出力ポート2cは、レー
ザー媒質2a、2つの共振器鏡2bのいずれか一方で行
うことができ、また、それぞれの間に配置することもで
きる。さらに、光出力ポート4は、励起手段1、主共振
器2及び副共振器3のいずれかで行うことが可能であ
り、また、それぞれの間に配置することもできる。
【0014】以下、本発明の実施例について説明する。
【0015】図2は、第1実施例の具体的構成を示す。
第1実施例では、励起手段1として半導体レーザー(L
D)光による光励起を用いた場合が示してある。励起の
ためには、LD光の他に、電流、放電、Arレーザーな
どの気体レーザー光、フラッシュランプ光、色素レーザ
ーなどの液体レーザー光等を用いることができる。主共
振器2中のレーザー媒質としては、固体レーザー媒質で
あるCr3+:LiSrAlF6 媒質を用いたが、これ以
外であってもよく、例えば色素レーザー媒質、気体レー
ザー媒質等を使用することができる。
【0016】主共振器2の2つの共振器鏡のうち一方
は、レーザー媒質にコーティングを施すことによって形
成されている。他方の共振器鏡は凹面反射鏡で、これに
一部の光を透過する特性を持たせることによって入出力
ポート2cとしても機能させている。副共振器3は、凹
面反射鏡や反射鏡からなる共振器、ブリュースタープリ
ズム等によって構成される。この副共振器3の共振器内
にはビームスプリッターが設けられている。このビーム
スプリッターは光出力ポート4として機能する。
【0017】図2の第1実施例の動作例について説明す
る。半導体レーザーLD1 、LD2は共に670nmの
波長の励起光を発生する。半導体レーザーLD1 は紙面
内の偏光方向を有し、半導体レーザーLD2 は紙面に垂
直の偏光方向を有する。コリメートレンズ(CL;coll
imating lens)は、各半導体レーザーからの出力光を平
行にする。補償光学系(AP;anamorfic prism pair)
は、半導体レーザ特有の楕円の光束を円形の光束に変換
する。偏光ビームスプリッター(PBS)は、各半導体
レーザーLD1 、LD2 からの出力光を合成し、集光レ
ンズ(FL;focusing lens )とともに全ての光を主共
振器2に注入する。偏光ビームスプリッター、集光レン
ズ等はARコートを施してあることが望ましい。
【0018】レーザー媒質(Cr3+:LiSrAl
6 )は、波長可変の固体レーザー媒質である。レーザ
ー媒質の左端面(HT,HR)は、670nmの光を高
率で透過し、865nmの光を高率で反射する。この左
端面は、励起光を効率よくレーザー媒質に入射させると
ともに、誘導放出光を閉じこめる共振器鏡としても利用
される。レーザー媒質の左端面(AR)は、865nm
の光を反射しない。これにより、主共振器2内のレーザ
ー発振光のロスを小さくすることができる。共振器鏡
(RM;resonatinng mirror)は、99%反射で曲率半
径10cmの凹面鏡からなり、主共振器2の出力鏡とし
て本レーザーでは共振器鏡として作用するのみならず、
光入出力ポート2cを兼ねる。つまり、副共振器3がな
くてもレーザー発振するようになっている。
【0019】ブリュースタープリズム(BP;brewster
prism)は、ロスなく波長選択するためのものである。
全反射鏡(TR;total reflection mirror )は、主共
振器2に光をフィードバックする。この全反射鏡の裏
面、コリメートレンズ(CL;collimating lens)等に
は、レーザー発振光に対するARコートがしてあること
が望ましい。
【0020】ビームスプリッター(BS)は、2つの反
射光を出力光として取り出す。すなわち、光出力ポート
4として機能する。ビームスプリッター(BS)のかわ
りに、ガラスプレートを用いることもできる。反射コー
ティング裏面、ガラスプレート裏面は、ARコートして
あることが望ましい。
【0021】図2を参照してさらに詳細な説明を行う。
レーザー媒質であるCr3+:LiSrAlF6 は、Cr
3+を3%ドープした5mmキューブの結晶である。主共
振器2の共振器長は約10cmとした。主共振器2のレ
ーザーのみでの出力光は、最大出力52.6mWで、中
心波長849.1nmで、スペクトル幅4.3nmであ
った。副共振器3の共振器長は約30cmとした。最終
的な出力光は、副共振器3中に配置されるべきビームス
プリッターとしてガラスプレートを用い、その反射によ
って外部に取り出されている。このとき、ガラスプレー
トの反射率Rが7%となるように角度を調節した。ただ
し、この反射率Rはガラス表面と裏面の両方の反射を含
んだものになっている。
【0022】図3は、得られた分光出力特性をグラフに
したものである。出力光のスペクトル幅は、いずれの波
長においても約2nmであった。図3からも明らかなよ
うに、全体のレーザー装置は、固体レーザーとして最も
連続波長可変範囲の広い822nm〜922nmの10
0nmにわたって2mW以上の出力が得られている。こ
の場合、レーザー装置の出力は、すでに図2に示したよ
うに2ビームとして得られる。出力光の波長の変化は、
光フィードバックのための共振器鏡となる全反射鏡(T
R)を図中の矢印のように回転させて行った。このよう
な波長変化はプリズムを回転させることによっても達成
できる。
【0023】図4は、ガラスプレートへの光入射角を変
えてR=2.0%としたときの分光出力特性を示した図
である。この場合、出力は低下したが、波長820nm
〜930nmまでの幅110nmにわたって1mW以上
の出力が得られた。
【0024】図5は、ビームスプリッター(BS)とし
て8μmの薄膜の誘電体多層膜ペリクルを用いた場合の
レーザー装置の分光出力特性を示す。曲線A、Bともに
ペリクルの分光反射特性に多少依存したカーブを示す。
波長可変領域は、曲線Aの場合90nmで、曲線Bの場
合86nmであった。この場合、ともに特定の波長に限
れば高出力が得られる。このように光出力ポートに利用
するビームスプリッターは、キューブビームスプリッタ
ーであってもよい。
【0025】次に、第1実施例を基本とした、主要部の
変更実施例を示す。
【0026】まず、励起手段における、他の実施例を示
す。
【0027】第1実施例では、励起は2つのLDにより
行ったが、図6のように、1つのLDにより励起しても
良い。ここで、Arレーザー等で励起するときは、コリ
メートレンズや補償光学系は省略できる。このことは、
後述する他の励起手段においても同様である。
【0028】また、図7のように凹面鏡を用いて励起光
を集光することにより、レーザー媒質(図示せず)を励
起しても良い。もちろん、レーザー結晶の横から励起す
ることとしても良い。
【0029】図8のように、シリンドリカルレンズを励
起光の集光レンズに用いても良い。また、図9のよう
に、励起光が強い光であれば、集光しなくても良い。こ
の場合、LDはレーザー媒質にできるだけ近づける必要
がある。
【0030】次に、主共振器における、他の実施例を示
す。
【0031】図10のように、レーザー媒質にコーティ
ングを施して得た共振器鏡を光入出力ポートとしても良
く、また、凹面鏡を光入出力ポートとしても良い。この
場合、2つのビームの少なくとも一方を用いる。
【0032】図11のように、共振器鏡を構成する2つ
の凹面鏡のどちらかを光入出力ポートとしても良い。図
12のように、2つの凹面鏡と光入出力ポートとなる共
振器鏡により主共振器を構成しても良い。この場合、2
つのビームの少なくとも一方を出力光として用いる。ま
た、凹面鏡はパラボラ型反射鏡でも良い。
【0033】また、図13のように、レーザー媒質と共
振器鏡の間に、ほぼブリュースター角で配置したビーム
スプリッターBSを光入出力ポートとして用いても良
い。このとき、2つのビームのうち少なくとも一方を光
入出力ポートとする。この場合、ビームスプリッターB
Sの他端はARコーティングすることが望ましい。ま
た、このビームスプリッターは、ガラスプレートでも良
い。
【0034】図10から図12に示した実施例の共振器
内の光に対し、ビームスプリッターを入れて、これを入
出力ポートとして利用できる。この場合、共振器鏡には
透過率をもたせる必要がなく、全反射コーティングを施
せば良く、コーティングがしやすい。
【0035】次に、副共振器の他の実施例を示す。
【0036】図14に示すように、透過グレーティング
と光フィードバック手段として全反射鏡を用いる構成で
もよい。図15に示すように、波長選択手段と光フィー
ドバック手段を兼ねて反射グレーティングを用いる構成
でもよい。また、図16に示すように、角度により波長
を変えるようにした複屈折フィルターを用いる構成でも
良い。この場合、ブリュースター角度で配置することが
望ましい。
【0037】他に、エタロン、干渉フィルター等を波長
選択手段に用いても良く、組み合わせたり、多段に接続
したりして用いても良い。また、図12および図13に
示したように、光入出力ポートが2ビーム得られる時
は、一方から取り出し、他方へ入力するようにしても良
い。
【0038】図17に示した矢印の光の進行方向と逆の
進行方向の光も存在するが、共に選択する波長を等しく
することもできるし、一方のみの進行方向の光だけ用い
るように、途中に光アイソレータを入れても良い。
【0039】図18は、光フィードバック手段を進行レ
ンズ、光ファイバ、レンズ、全反射鏡の組み合わせとし
た例である。波長を変化させるには、光フィードバック
手段を一体化して、回転しても良いし、プリズムPSM
を回転しても良い。
【0040】また、プリズムPSMで分光した光を全て
光ファイバーに入射するようにして、プリズムと光フィ
ードバック手段の間に配置されたスリットを移動するよ
うにしても良い(図19)。また、位相共役光発生用結
晶、例えば、BaTiO3 結晶を光フィードバック手段
に用いて、その位相共役光を光フィードバックしても良
い(図20)。
【0041】次に、光出力ポートにおける第1実施例以
外の実施例を示す。
【0042】副共振器中に光出力ポートを設ける場合
は、図14、16、17、18、19における全反射鏡
を、一部透過可能な反射鏡として、そこから出力を得る
かまたは、波長選択素子の反射光を光出力ポートとす
る。この他、図2のレンズ表面での反射光などを利用す
ることもできる。この場合、凸レンズは平凸レンズとし
て、凸側をARコートし、平端面の反射光を用いるよう
にしても良い。さらに、平端面に反射コーティングを施
すと良い。
【0043】主共振器中に光出力ポートを用いる場合
は、図12、13などの2つのビームが主共振器の光入
出力ポートとして利用できる時、一方を光入出力ポート
として利用し、他のビームを光出力ポートとして利用す
る。
【0044】また、図10、11などのように、共振器
鏡を一部透過する反射鏡として、主共振器の光入出力ポ
ートとして利用する時、他の共振器鏡を一部透過する反
射鏡として、これを光出力ポートとする。図21に図8
の実施例における光出力ポートに関する実施例を示し、
また、図22にそれを励起手段にも用いる場合を示す。
【0045】また、光出力ポートから2ビームが得られ
る時、全反射を用いて、一方から出力するようにしても
良い(図23)。さらに、図24のように、レーザーの
構成をリングレーザーとしても良い。
【0046】以上、各部において、説明した実施例を種
々組み合わせて、波長可変レーザーを構成することがで
きる。
【0047】第2の発明として、副共振器の共振器長
(Lsub )を主共振器の共振器長(Lmain)の整数倍、
あるいは整数分の1とし、 f=C/2Lmain (主共振器がリングの時は、f=C/Lmain)で決定さ
れるfの整数倍(1、2、3、…)で強度変調をかける
構成がある。
【0048】A−O素子、E−O素子を用いて主共振器
に変調部を設け、固体レーザー媒質自体をA−O素子と
して使用した例を図25に示す。この時、fの強度変調
をさせるには、f/2の周波数を印加する。この他、レ
ーザー媒質自体の光非線形性を利用したカーレンズモー
ドロックも利用できる。この場合、自励モードロックし
てパルスレーザーとなる。
【0049】また、主共振器の光入出力ポートを兼ねた
出力鏡を厚くし、これをA−O素子として用い、副共振
器に変調部を設けたても良い(図26)。この他、図1
8、図19の例のように、光の干渉効果を利用したアデ
ィティブモードロックも利用できる。この場合、自励モ
ードロックして、パルスレーザーとなる。
【0050】第3の発明として、光出力ポートが2ビー
ムある時、一方のビームを光電変換器で光強度を電流あ
るいは電圧に変換し、この信号をもとにレーザー光を安
定させる構成がある。図27に示すように、光電変換器
からの出力信号は、制御回路を経て、励起用光源である
LDにフィードバックされて、LDの出力を変化させ、
光出力を安定化する。この他に、出力信号はピエゾ素子
に入力し、主共振器の光入出力ポートを兼ねた光共振器
鏡(A)、あるいは、副共振器の光フィードバック手段
(B)を光軸方向に変化させて、Lmain、あるいは、L
sub の少なくとも一方を変化させて安定化させる構成で
も良い。
【0051】以上、第2、第3の発明を合わせて、第1
の発明に適用することもできる。
【0052】図3の分光出力特性1は、副共振器の光フ
ィードバック手段であるミラーに、図30の(b)の特
性が得られた時のミラーBを用い、主共振器の共振器
鏡、兼、光入出力ポートである凹面鏡に図30(a)の
特性が得られた時のミラーBと同一のコーティングをし
たミラーを用いた場合に得られた特性である。
【0053】このように、主共振器の共振器鏡のや光フ
ィードバック手段の分光特性に大きくは依存しないの
で、広帯域連続波長可変レーザーを構成できる。また、
その出力特性もフラットに近づけることができる。ま
た、出力光のスペクトル幅は1〜2nmと、従来より狭
くすることができた。
【0054】さらに、主共振器は発振しているので、副
共振器に光出力ポートを配置する場合、多くのビームを
取り出すことができ、このうちの1つを安定化に用いる
ことができる。
【0055】
【発明の効果】本発明では、主共振器に波長選択手段を
必要としないので、レーザー発振が容易である。また、
レーザー媒質の利得が小さい時や、励起エネルギーが小
さい場合でも発振させることができる。また、常に主共
振器は発振状態にあり、レーザーが停止することはない
ので、実験を行うのに障害とならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】基本構成ブロック図である。
【図2】第1実施例の構成を示す図である。
【図3】レーザーの分光出力特性を示す図である。
【図4】レーザーの分光出力特性2を示す図である。
【図5】レーザーの分光出力特性3を示す図である。
【図6】励起手段の他の実施例を示す図である。
【図7】励起手段の他の実施例を示す図である。
【図8】励起手段の他の実施例を示す図である。
【図9】励起手段の他の実施例を示す図である。
【図10】主共振器鏡の他の実施例を示す図である。
【図11】主共振器鏡の他の実施例を示す図である。
【図12】主共振器鏡の他の実施例を示す図である。
【図13】主共振器鏡の他の実施例を示す図である。
【図14】副共振器の他の実施例を示す図である。
【図15】副共振器の他の実施例を示す図である。
【図16】副共振器の他の実施例を示す図である。
【図17】副共振器の他の実施例を示す図である。
【図18】副共振器の他の実施例を示す図である。
【図19】副共振器の他の実施例を示す図である。
【図20】副共振器の他の実施例を示す図である。
【図21】図8の実施例における光出力ポートに関する
他の実施例を示す図である。
【図22】光出力ポートの他の実施例を示す図である。
【図23】波長可変レーザーの他の実施例を示す図であ
る。
【図24】波長可変レーザーの他の実施例を示す図であ
る。
【図25】第2の発明に関わる実施例を示す図である。
【図26】第2の発明に関わる他の実施例を示す図であ
る。
【図27】第3の発明に関わる実施例を示す図である。
【図28】従来技術の基本構成ブロック図である。
【図29】従来技術の実際の構成例を示す図である。
【図30】従来技術の分光出力特性を示す図である。
【符号の説明】
1…励起手段、2…主共振器、2a…レーザー媒質、2
b…共振器鏡、2c…光入出力ポート、3…副共振器、
3a…波長選択手段、3b…フィードバック手段、4…
光出力ポート

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 励起手段と、 この励起手段により励起されるレーザー媒質と、少なく
    とも2つの共振器鏡と、光入出力ポートとからなる主共
    振器と、 前記光入出力ポートからの出力光を波長選択する波長選
    択手段と、波長選択された光を前記光入出力ポートから
    前記主共振器へ戻す光フィードバック手段とからなる副
    共振器と、 前記励起手段、主共振器または副共振器のいずれかに設
    けた光出力ポートとから構成され、この光出力ポートか
    ら出力光を取り出すことを特徴とする波長可変レーザー
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記励起手段は半導
    体レーザーを含み、この出力光を利用して前記レーザー
    媒質の光励起を行うことを特徴とする装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記励起手段からの
    励起光は凸レンズ、凹面鏡、パラボラ型反射鏡またはシ
    リンドリカルレンズのいずれかで集光されて、前記主共
    振器内の前記レーザー媒質を励起することを特徴とする
    装置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、前記主共振器はファ
    ブリーペロ型共振器あるいはリング共振器であり、前記
    光入出力ポートは前記共振器鏡にレーザー光の一部を透
    過する特性を持たせて、当該共振器鏡に入出力の作用を
    兼ねさせることにより構成されたもの、あるいは当該共
    振器内にビームスプリッターを配置して構成されたもの
    であることを特徴とする装置。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記レーザー媒質は
    Cr3 + :LiSrAlF6 等の固体レーザー媒質であ
    ることを特徴とする装置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、前記共振器鏡の少な
    くとも1つを固体レーザー媒質にコーティングして構成
    したことを特徴とする装置。
  7. 【請求項7】 請求項1において、前記副共振器の有す
    る前記波長選択手段は、透過型グレーティング、三角形
    状プリズム、または複屈折フィルターであり、前記光フ
    ィードバック手段は全反射鏡であることを特徴とする装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項7において、前記光フィードバッ
    ク手段は光ファイバーと全反射鏡とを含むものであるこ
    とを特徴とする装置。
  9. 【請求項9】 請求項7において、前記光フィードバッ
    ク手段はBaTiO3 結晶等の位相共役波発生結晶、あ
    るいは光ファイバーと位相共役波発生結晶とを含むもの
    であることを特徴とする装置。
  10. 【請求項10】 請求項1において、前記副共振器は反
    射型グレーティング等を用いて、前記波長選択手段と前
    記光フィードバック手段を兼ねて作用させるものである
    ことを特徴とする装置。
  11. 【請求項11】 請求項6、または請求項9において、
    前記波長選択手段はエタロン、または干渉フィルター等
    も含めて、多段に複数個併用したものであることを特徴
    とする装置。
  12. 【請求項12】 請求項11において、前記光出力ポー
    トは、前記主共振器、または副共振器内のレーザー光を
    一部反射して取り出すビームスプリッターであることを
    特徴とする装置。
  13. 【請求項13】 請求項1、または請求項2において、
    前記光出力ポートは、前記主共振器の共振器鏡、あるい
    は前記副共振器の光フィードバック手段にレーザー光の
    一部を透過させる特性を持たせて光出力作用を生じさ
    せ、レーザー光を取り出すようにすることで構成したこ
    とを特徴とする装置。
  14. 【請求項14】 請求項1において、前記光出力ポート
    は、前記主共振器および副共振器からなる波長可変レー
    ザーを構成する光学素子表面の反射を利用して、反射光
    をレーザー光出力として取り出すことを特徴とする装
    置。
  15. 【請求項15】 請求項13において、前記励起手段か
    らの励起光は三角プリズムで入射し、前記光出力ポート
    は、前記主共振器の励起光入射端面からの出力光を三角
    プリズムで分光出力した後、全反射鏡でレーザー光を取
    り出すように作用させた光出力ポートを有することを特
    徴とする装置。
  16. 【請求項16】 請求項1、または請求項15におい
    て、光出力ポートが逆方向に2ビーム得られる時、一方
    のビームを反射鏡で反射させ、他方のビームに重ねて出
    力することを特徴とする装置。
  17. 【請求項17】 請求項1、または請求項16におい
    て、前記主共振器と副共振器からなる波長可変レーザー
    をリングレーザーとすることを特徴とする装置。
  18. 【請求項18】 請求項1、または請求項17におい
    て、前記主共振器の光入出力ポートからの出力光がビー
    ム拡がりをもつとき、これを平行光にするためのコリメ
    ートレンズ、凹面鏡、またはパラボラ型反射鏡のいずれ
    かを前記光入出力ポートと、前記副共振器の波長選択手
    段との間に配置したことを特徴とする装置。
  19. 【請求項19】 請求項18において、前記コリメート
    レンズを平−凸レンズとし、平端面からの反射光をレー
    ザー光出力として取り出すようにして、光出力ポートを
    作用させることを特徴とする装置。
  20. 【請求項20】 請求項19において、前記コリメート
    レンズの平端面に反射コーティングを施したことを特徴
    とする装置。
  21. 【請求項21】 請求項1、または請求項20におい
    て、前記主共振器および副共振器からなる波長可変レー
    ザーを構成する素子の反射を必要としない各端面のう
    ち、少なくとも1つに無反射コーティングを施したこと
    を特徴とする装置。
  22. 【請求項22】 請求項1、または請求項21におい
    て、前記副共振器の共振器長を前記主共振器の共振器長
    の整数倍、または整数分の1とし、縦モード間の周波数
    間隔の整数倍で強度変調をかけ、パルス光を発生するよ
    うに構成したことを特徴とする装置。
  23. 【請求項23】 請求項22において、前記レーザー媒
    質をA−O素子として利用したことを特徴とする装置。
  24. 【請求項24】 請求項22において、前記レーザー媒
    質の光非線形性を利用し、カーレンズモードロック等の
    自励モードロックを行うことを特徴とする装置。
  25. 【請求項25】 請求項22において、前記主共振器の
    共振器鏡を構成する前記副共振器側の透明光学媒質をA
    −O素子として利用することを特徴とする装置。
  26. 【請求項26】 請求項22において、前記副共振器の
    光フィードバック手段に、光ファイバー等の分散媒質を
    利用し、光の干渉を利用してアディティブパルスモード
    ロック等の自励モードロックを行うよう構成したことを
    特徴とする装置。
  27. 【請求項27】 請求項1、または請求項26におい
    て、前記光出力ポートから少なくとも2つの出力光を得
    て、そのうちの1つを光電変換器に入力し、この光電変
    換器の出力信号をもとに、他のレーザー出力光強度を安
    定化制御するように構成したことを特徴とする装置。
  28. 【請求項28】 請求項27において、前記光電変換器
    の出力信号をもとに、前記励起手段の励起エネルギーを
    フィードバック制御して、レーザー出力強度を安定化し
    たことを特徴とする装置。
  29. 【請求項29】 請求項27において、前記光電変換器
    の出力信号をもとに、前記主共振器の共振器長あるいは
    前記副共振器の共振器長の少なくとも一方をフィードバ
    ック制御して変化させ、レーザー出力強度を安定化する
    ように構成したことを特徴とする装置。
JP02391392A 1992-02-10 1992-02-10 波長可変レーザー装置 Expired - Fee Related JP3176682B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02391392A JP3176682B2 (ja) 1992-02-10 1992-02-10 波長可変レーザー装置
EP93300923A EP0556016B1 (en) 1992-02-10 1993-02-09 Wavelength variable laser device
US08/015,436 US5357532A (en) 1992-02-10 1993-02-09 Wavelength variable laser device
DE69317923T DE69317923T2 (de) 1992-02-10 1993-02-09 Verstellbare Wellenlängenlasereinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02391392A JP3176682B2 (ja) 1992-02-10 1992-02-10 波長可変レーザー装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05226749A true JPH05226749A (ja) 1993-09-03
JP3176682B2 JP3176682B2 (ja) 2001-06-18

Family

ID=12123729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02391392A Expired - Fee Related JP3176682B2 (ja) 1992-02-10 1992-02-10 波長可変レーザー装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5357532A (ja)
EP (1) EP0556016B1 (ja)
JP (1) JP3176682B2 (ja)
DE (1) DE69317923T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003107499A1 (ja) * 2002-03-11 2003-12-24 日本電気株式会社 外部共振器型モード同期半導体レーザ
JP2015164199A (ja) * 2008-12-18 2015-09-10 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company 周波数調整可能なレーザーデバイス

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5541946A (en) * 1993-11-19 1996-07-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Laser with multiple gain elements pumped by a single excitation source
EP0986848A1 (en) * 1997-06-06 2000-03-22 Torsana A/S Laser systems using phase conjugate feedback
DE19814199A1 (de) * 1998-03-25 1999-10-07 Las Laser Analytical Systems G Verfahren und Vorrichtung zur abstimmbaren Frequenzkonversion
US6717964B2 (en) * 2001-07-02 2004-04-06 E20 Communications, Inc. Method and apparatus for wavelength tuning of optically pumped vertical cavity surface emitting lasers
JP2006196866A (ja) * 2004-12-14 2006-07-27 Topcon Corp 固体レーザ装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3739295A (en) * 1972-04-03 1973-06-12 Bell Telephone Labor Inc Laser with means for suppressing back-ground fluorescence in the output
JPH067613B2 (ja) * 1985-07-02 1994-01-26 松下電器産業株式会社 周波数安定化半導体レ−ザ−素子
US4707835A (en) * 1986-06-17 1987-11-17 Honeywell Inc. Rapid wavelength switching of IR lasers with Bragg cells
US5136596A (en) * 1989-09-26 1992-08-04 Excel Technology, Inc. Broadly tunable, high repetition rate solid state and dye lasers and uses thereof
DE69127315T2 (de) * 1990-05-16 1997-12-18 Atx Telecom Systems Inc Vorrichtung zum Pumpen eines schwach absorbierenden Lasermediums

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003107499A1 (ja) * 2002-03-11 2003-12-24 日本電気株式会社 外部共振器型モード同期半導体レーザ
JP2015164199A (ja) * 2008-12-18 2015-09-10 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company 周波数調整可能なレーザーデバイス

Also Published As

Publication number Publication date
DE69317923T2 (de) 1998-08-27
EP0556016B1 (en) 1998-04-15
DE69317923D1 (de) 1998-05-20
US5357532A (en) 1994-10-18
JP3176682B2 (ja) 2001-06-18
EP0556016A1 (en) 1993-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4942582A (en) Single frequency solid state laser
US7535937B2 (en) Monolithic microchip laser with intracavity beam combining and sum frequency or difference frequency mixing
US5218610A (en) Tunable solid state laser
US20070047600A1 (en) Low-Noise Monolithic Microchip Lasers Capable of Producing Wavelengths Ranging From IR to UV Based on Efficient and Cost-Effective Frequency Conversion
US5761227A (en) Efficient frequency-converted laser
US5995523A (en) Single mode laser suitable for use in frequency multiplied applications and method
WO1998025327A9 (en) Frequency conversion laser
US6295160B1 (en) Broad tuning-range optical parametric oscillator
JP2006019603A (ja) コヒーレント光源および光学装置
US5856996A (en) Compact efficient solid state laser
US5699372A (en) Wavelength-conversion solid-state laser
JP3683360B2 (ja) 偏光制御素子および固体レーザー
US5696780A (en) Frequency conversion system
JP3176682B2 (ja) 波長可変レーザー装置
US5754572A (en) Mirrorless, distributed-feedback, ultraviolet, tunable, narrow-linewidth, solid state laser
JPH08213686A (ja) 波長安定化光源
US5949802A (en) High efficiency intracavity doubled laser and method
JPH07128695A (ja) 光波長変換装置
JPH07154021A (ja) 波長可変型青色レーザ装置
US7804865B2 (en) Single-frequency monolithic linear laser device and system comprising same
JP3270641B2 (ja) 固体レーザー
CN110994339A (zh) 一种宽调谐的窄线宽全固态拉曼激光器
JPH09232665A (ja) 出力安定化第二高調波光源
JPH1195271A (ja) 光パラメトリック発振装置
JP3420804B2 (ja) 固体レーザー

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090406

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090406

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100406

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100406

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110406

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees