JPH08236840A - 僅かな制御電圧により能動トリガーされる固体モノリシックマイクロチップレーザー - Google Patents
僅かな制御電圧により能動トリガーされる固体モノリシックマイクロチップレーザーInfo
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- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロチップレーザーの寸法を小さくする
と共にマイクロチップレーザー装置を低コストで製造す
ること。 【解決手段】 入口ミラーと中間ミラーとの間に第１の
共振キャビティを形成する能動レーザー材料と、中間ミ
ラーと出口ミラーとの間に第２の共振キャビティを形成
する第２の材料により構成され、レーザービームを減少
させるための手段が第１の共振キャビティの入口に配置
され、二つのキャビティの双方とレーザービームを減少
させるための手段がモノリシックであるマイクロチップ
レーザー。
と共にマイクロチップレーザー装置を低コストで製造す
ること。 【解決手段】 入口ミラーと中間ミラーとの間に第１の
共振キャビティを形成する能動レーザー材料と、中間ミ
ラーと出口ミラーとの間に第２の共振キャビティを形成
する第２の材料により構成され、レーザービームを減少
させるための手段が第１の共振キャビティの入口に配置
され、二つのキャビティの双方とレーザービームを減少
させるための手段がモノリシックであるマイクロチップ
レーザー。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、能動（ａｃｔｉｖ
ｅ）トリガーされる固体マイクロチップレーザーの分野
に関する。
ｅ）トリガーされる固体マイクロチップレーザーの分野
に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロチップレーザーの主な利点は、
多層を積み重ねた構造にあり、これが主な特徴である。
能動レーザー媒体（ａｃｔｉｖｅ ｌａｓｅｒ ｍｅｄ
ｉｕｍ）は、１５０〜１０００μｍの厚みで小さな寸法
の（数ｍｍ2）の薄い材料により構成されており、この
薄い材料の上には誘電体キャビティミラーが直接配置さ
れている。この能動媒体は、マイクロチップレーザー上
に直接ハイブリッド化されるか、または、光ファイバー
によりマイクロチップレーザーに結合されるかのいずれ
かであるIII−Ｖ族レーザーダイオードによりポンピン
グすることができる。マイクロエレクトロニクス手段を
使用して集合的に生産しうる可能性により、非常に低コ
ストでこれらのマイクロチップレーザーの大量生産をす
ることができる。
多層を積み重ねた構造にあり、これが主な特徴である。
能動レーザー媒体（ａｃｔｉｖｅ ｌａｓｅｒ ｍｅｄ
ｉｕｍ）は、１５０〜１０００μｍの厚みで小さな寸法
の（数ｍｍ2）の薄い材料により構成されており、この
薄い材料の上には誘電体キャビティミラーが直接配置さ
れている。この能動媒体は、マイクロチップレーザー上
に直接ハイブリッド化されるか、または、光ファイバー
によりマイクロチップレーザーに結合されるかのいずれ
かであるIII−Ｖ族レーザーダイオードによりポンピン
グすることができる。マイクロエレクトロニクス手段を
使用して集合的に生産しうる可能性により、非常に低コ
ストでこれらのマイクロチップレーザーの大量生産をす
ることができる。
【０００３】マイクロチップレーザーは、自動車、環境
分野、科学装置、及び測量に関する産業分野を含む多数
の各種の分野において使用することができる。公知の型
式のマイクロチップレーザーは、一般に数１０ｍＷの出
力で連続発光を行う。しかしながら、上述した分野の大
部分においては、数１０ｍＷの平均出力で１０-8から１
０-9秒の間持続する数ｋＷのピーク出力（瞬時出力）が
必要である。
分野、科学装置、及び測量に関する産業分野を含む多数
の各種の分野において使用することができる。公知の型
式のマイクロチップレーザーは、一般に数１０ｍＷの出
力で連続発光を行う。しかしながら、上述した分野の大
部分においては、数１０ｍＷの平均出力で１０-8から１
０-9秒の間持続する数ｋＷのピーク出力（瞬時出力）が
必要である。
【０００４】固体レーザーにおいては、これらを１０か
ら１０4Ｈｚの間で変化する周波数においてパルスモー
ルドで動作させることにより、このような高いピーク出
力を得ることが可能である。これを達成するために、キ
ャビティトリガー法を使用することができる。キャビテ
ィは、能動的または受動的にトリガーすることができ
る。受動トリガーの場合、可飽和吸収材料の形ではキャ
ビティ内に可変損失が発生する。
ら１０4Ｈｚの間で変化する周波数においてパルスモー
ルドで動作させることにより、このような高いピーク出
力を得ることが可能である。これを達成するために、キ
ャビティトリガー法を使用することができる。キャビテ
ィは、能動的または受動的にトリガーすることができ
る。受動トリガーの場合、可飽和吸収材料の形ではキャ
ビティ内に可変損失が発生する。
【０００５】能動トリガーの場合には、損失の値が、た
とえば、キャビティミラーを回転することにより、また
は、ビームの経路またはその偏光状態のいずれかを変え
る音響光学的または電気光学的手段により使用者により
外部的に制御される。蓄積期間（ｓｔｏｒａｇｅ ｐｅ
ｒｉｏｄ）、キャビティ開口モーメント、及び繰り返し
率は、独立に選択することができる。米国特許第５，１
３２，９７７号及び米国特許第４，９８２，４０５号の
明細書は、能動トリガーレーザーキャビティを説明して
いる。
とえば、キャビティミラーを回転することにより、また
は、ビームの経路またはその偏光状態のいずれかを変え
る音響光学的または電気光学的手段により使用者により
外部的に制御される。蓄積期間（ｓｔｏｒａｇｅ ｐｅ
ｒｉｏｄ）、キャビティ開口モーメント、及び繰り返し
率は、独立に選択することができる。米国特許第５，１
３２，９７７号及び米国特許第４，９８２，４０５号の
明細書は、能動トリガーレーザーキャビティを説明して
いる。
【０００６】これらの明細書においては、平坦面に結合
された２つのファブリ・ペロ型キャビティの構成によっ
て、トリガーを実施することができる。このようなユニ
ットが図１に示されており、符号２は能動レーザー媒体
を示し、符号４はＬｉＴａＯ3のような電気光学的材料
のようなトリガー材料を示す。レーザーの能動媒体２
は、入口ミラー６及び中間ミラー８と共に第１のファブ
リ・ペロ型キャビティを形成する。中間ミラー８及び出
口ミラー１０と共に、トリガー材料は、第２のファブリ
・ペロ型キャビティを形成する。トリガー材料４は、た
とえば、中間ミラー８の表面に接着してもよい。二つの
キャビティは結合される。トリガーは、外部操作により
トリガー材料４の光学長を修正することにより行われ
る。第１のキャビティの（第２のキャビティの）長さ、
屈折率、及び光学共振波長が、参照符号Ｌ1，ｎ1，λ1
（Ｌ2，ｎ2，λ2）で与えられるとすると、式は、ｍ1，
ｍ2を整数としたとき、以下の通りである。 ｍ1λ1 −２ｎ1Ｌ1、ｍ2λ2 −２ｎ2Ｌ2
された２つのファブリ・ペロ型キャビティの構成によっ
て、トリガーを実施することができる。このようなユニ
ットが図１に示されており、符号２は能動レーザー媒体
を示し、符号４はＬｉＴａＯ3のような電気光学的材料
のようなトリガー材料を示す。レーザーの能動媒体２
は、入口ミラー６及び中間ミラー８と共に第１のファブ
リ・ペロ型キャビティを形成する。中間ミラー８及び出
口ミラー１０と共に、トリガー材料は、第２のファブリ
・ペロ型キャビティを形成する。トリガー材料４は、た
とえば、中間ミラー８の表面に接着してもよい。二つの
キャビティは結合される。トリガーは、外部操作により
トリガー材料４の光学長を修正することにより行われ
る。第１のキャビティの（第２のキャビティの）長さ、
屈折率、及び光学共振波長が、参照符号Ｌ1，ｎ1，λ1
（Ｌ2，ｎ2，λ2）で与えられるとすると、式は、ｍ1，
ｍ2を整数としたとき、以下の通りである。 ｍ1λ1 −２ｎ1Ｌ1、ｍ2λ2 −２ｎ2Ｌ2
【０００７】材料４が電気光学的材料である場合には、
トリガー電極１２，１４は、トリガー材料４の両側にレ
ーザービーム１６の軸に直角に配置される。電圧Ｖがこ
れらの電極の間に印加されると、電界Ｅ＝Ｖ／ｅが得ら
れる。但し、ｅは、電極の間の（電気光学的材料の厚み
に対応している）距離である。電気光学的材料の屈折率
ｎ2と、これに従って波長ｎ2Ｌ2は、電界Ｅの作用によ
り修正される。これは、二つのキャビティの結合に影響
を与え、また、レーザー媒体から見た中間ミラー８の反
射率を修正する。実際、二つのキャビティの共振波長が
一致する場合（λ1＝λ2、または、ｎ1Ｌ1／ｎ2Ｌ2＝ｍ
1／ｍ2）には、第１のキャビティ（レーザー材料）から
見た第２のキャビティ（電気光学的）の反射率は最小と
なり、レーザー作用はない。このように電界Ｅを作用さ
せることにより、第２のキャビティの反射率を含むマイ
クロチップレーザーの共振条件を修正することが可能と
なり、このようにして能動トリガーが行われる。
トリガー電極１２，１４は、トリガー材料４の両側にレ
ーザービーム１６の軸に直角に配置される。電圧Ｖがこ
れらの電極の間に印加されると、電界Ｅ＝Ｖ／ｅが得ら
れる。但し、ｅは、電極の間の（電気光学的材料の厚み
に対応している）距離である。電気光学的材料の屈折率
ｎ2と、これに従って波長ｎ2Ｌ2は、電界Ｅの作用によ
り修正される。これは、二つのキャビティの結合に影響
を与え、また、レーザー媒体から見た中間ミラー８の反
射率を修正する。実際、二つのキャビティの共振波長が
一致する場合（λ1＝λ2、または、ｎ1Ｌ1／ｎ2Ｌ2＝ｍ
1／ｍ2）には、第１のキャビティ（レーザー材料）から
見た第２のキャビティ（電気光学的）の反射率は最小と
なり、レーザー作用はない。このように電界Ｅを作用さ
せることにより、第２のキャビティの反射率を含むマイ
クロチップレーザーの共振条件を修正することが可能と
なり、このようにして能動トリガーが行われる。
【０００８】第２のキャビティの最小反射率または最大
反射率に対応する二つの状態が、図２ａ及び図２ｂに示
されている。これらの図において、上部の曲線は波長に
従った第２のキャビティの反射率を示し、レーザーの線
は下部に示される。図２ａは、第２のキャビティの反射
率が、第１のキャビティの共振波長λ1において最小値
Ｒminにある場合に対応している。図２ｂは、二つのキ
ャビティの共振波長がもはや同一（λ1＝λ2）ではな
く、第２のキャビティが波長λ1 において最大反射率Ｒ
maxを有する場合に対応している。
反射率に対応する二つの状態が、図２ａ及び図２ｂに示
されている。これらの図において、上部の曲線は波長に
従った第２のキャビティの反射率を示し、レーザーの線
は下部に示される。図２ａは、第２のキャビティの反射
率が、第１のキャビティの共振波長λ1において最小値
Ｒminにある場合に対応している。図２ｂは、二つのキ
ャビティの共振波長がもはや同一（λ1＝λ2）ではな
く、第２のキャビティが波長λ1 において最大反射率Ｒ
maxを有する場合に対応している。
【０００９】全てこれは特に、Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ，ｖｏｌ．１７，ｐｐ．１２０１−１２０３（１
９９２）に記載された「高パルス繰り返し率で電気光学
的にＱスイッチされたダイオードポンプ型マイクロチッ
プレーザー（Ｄｉｏｄｅ−ｐｕｍｐｅｄ ｍｉｃｒｏｃ
ｈｉｐ ｌａｓｅｒｓ ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃａ
ｌｌｙ Ｑ−ｓｗｉｔｃｈｅｄ ａｔ ｈｉｇｈ ｐｕ
ｌｓｅ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ）」におい
て、ザヨウスキ（Ｚａｙｈｏｗｓｋｉ）他により開示さ
れているような能動トリガーされるマイクロチップレー
ザーに適用される。
ｅｒｓ，ｖｏｌ．１７，ｐｐ．１２０１−１２０３（１
９９２）に記載された「高パルス繰り返し率で電気光学
的にＱスイッチされたダイオードポンプ型マイクロチッ
プレーザー（Ｄｉｏｄｅ−ｐｕｍｐｅｄ ｍｉｃｒｏｃ
ｈｉｐ ｌａｓｅｒｓ ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃａ
ｌｌｙ Ｑ−ｓｗｉｔｃｈｅｄ ａｔ ｈｉｇｈ ｐｕ
ｌｓｅ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ）」におい
て、ザヨウスキ（Ｚａｙｈｏｗｓｋｉ）他により開示さ
れているような能動トリガーされるマイクロチップレー
ザーに適用される。
【００１０】約１ｍｍに等しい厚みを有するＬｉＴａＯ
3により構成された１．０６μｍ近傍で発光するＹＡ
Ｇ：Ｎｄマイクロチップレーザーに関しては、ｎ1＝
１．８、ｎ2＝２、Ｌ1＝５００μｍ、Ｌ2＝９００μｍ
であり、第２のキャビティの反射率の最大変化は、ほぼ
ｄλ／λ＝ｄＬ2／Ｌ2 ＝ｄｎ2／ｎ2＝１０-4について
得られる。この屈折率の変化は、トリガー材料におい
て、約１０4ボルト／ｃｍの電界を印加することにより
得ることができる。第２のキャビティ（電気光学的）
を、レーザー材料の既設の第１のキャビティの出口ミラ
ーと一体化することが可能である。この出口ミラーの反
射率は可変であり、電極１２，１４に印加された外部制
御電圧により制御される。図３は、印加された電圧Ｖに
従った第２のキャビティの反射率の変化を示す。三つの
ミラー６，８，１０が、９９％，９５％，５０％に等し
い反射率を有している場合には、第２のキャビティの反
射率は７５％と９９％の間で変化する。このように、能
動媒体に関しては、これは出口ミラーの反射率を外部制
御電圧により７５％から９９％の間で変化させる値にな
る。実際、図３の表に従えば、電極間距離が１ｍｍであ
る場合には、約９０％の反射率を得るためには数百ボル
トを印加することが、また、約９９％の反射率を得るた
めには約１０００ボルトを印加することが必要である。
3により構成された１．０６μｍ近傍で発光するＹＡ
Ｇ：Ｎｄマイクロチップレーザーに関しては、ｎ1＝
１．８、ｎ2＝２、Ｌ1＝５００μｍ、Ｌ2＝９００μｍ
であり、第２のキャビティの反射率の最大変化は、ほぼ
ｄλ／λ＝ｄＬ2／Ｌ2 ＝ｄｎ2／ｎ2＝１０-4について
得られる。この屈折率の変化は、トリガー材料におい
て、約１０4ボルト／ｃｍの電界を印加することにより
得ることができる。第２のキャビティ（電気光学的）
を、レーザー材料の既設の第１のキャビティの出口ミラ
ーと一体化することが可能である。この出口ミラーの反
射率は可変であり、電極１２，１４に印加された外部制
御電圧により制御される。図３は、印加された電圧Ｖに
従った第２のキャビティの反射率の変化を示す。三つの
ミラー６，８，１０が、９９％，９５％，５０％に等し
い反射率を有している場合には、第２のキャビティの反
射率は７５％と９９％の間で変化する。このように、能
動媒体に関しては、これは出口ミラーの反射率を外部制
御電圧により７５％から９９％の間で変化させる値にな
る。実際、図３の表に従えば、電極間距離が１ｍｍであ
る場合には、約９０％の反射率を得るためには数百ボル
トを印加することが、また、約９９％の反射率を得るた
めには約１０００ボルトを印加することが必要である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】この形式のマイクロチ
ップレーザーは、実用的でないという問題がある。先ず
第１に、マイクロチップレーザーが手作業（予め切断さ
れた部品を接着する工程を実施する）により製造される
ということである。このため、部品の寸法、特に二つの
電極の間の距離に関しての下限が、少なくとも１ｍｍ近
傍に制限される。これに加えて、他の問題は、トリガー
するのに十分な電界Ｅに到達することが必要であるとい
うである。実際、非常に短時間（１ナノ秒以下）に二つ
の電極の間に約１０００ボルトの電圧を印加する必要が
ある。これは実際に実行するのは非常に困難であり、精
密な電子回路技術を必要とし、マイクロチップレーザー
の簡単で低コストの製造とは両立しない。
ップレーザーは、実用的でないという問題がある。先ず
第１に、マイクロチップレーザーが手作業（予め切断さ
れた部品を接着する工程を実施する）により製造される
ということである。このため、部品の寸法、特に二つの
電極の間の距離に関しての下限が、少なくとも１ｍｍ近
傍に制限される。これに加えて、他の問題は、トリガー
するのに十分な電界Ｅに到達することが必要であるとい
うである。実際、非常に短時間（１ナノ秒以下）に二つ
の電極の間に約１０００ボルトの電圧を印加する必要が
ある。これは実際に実行するのは非常に困難であり、精
密な電子回路技術を必要とし、マイクロチップレーザー
の簡単で低コストの製造とは両立しない。
【００１２】本発明の目的は、信頼性を向上させながら
小さなサンプルを製造して製造コストを下げることがで
きる集合的製造方法を実施するマイクロチップレーザー
構造によりレーザー閾値を下げることを可能としなが
ら、電極の間に印加することが必要な高電圧の問題を解
決することである。更に、本発明は、マイクロチップレ
ーザーの寸法も小さくすることができる。
小さなサンプルを製造して製造コストを下げることがで
きる集合的製造方法を実施するマイクロチップレーザー
構造によりレーザー閾値を下げることを可能としなが
ら、電極の間に印加することが必要な高電圧の問題を解
決することである。更に、本発明は、マイクロチップレ
ーザーの寸法も小さくすることができる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、入口ミ
ラー及び中間ミラーを備えた第１の共振キャビティを構
成するレーザー能動材料と、中間ミラーと出口ミラーの
間に形成された第２の共振キャビティ内に配置された第
２の材料とからなり、この第２の材料の屈折率が外部か
らの干渉により変調可能であるマイクロチップレーザー
であって、このマイクロチップレーザーは、更に、レー
ザービームの寸法を減少させる手段が第１の共振キャビ
ティの入口に配置されており、二つのキャビティの双方
とレーザービームの減少手段がモノリシックであること
を特徴とするマイクロチップレーザーを提供することで
ある。
ラー及び中間ミラーを備えた第１の共振キャビティを構
成するレーザー能動材料と、中間ミラーと出口ミラーの
間に形成された第２の共振キャビティ内に配置された第
２の材料とからなり、この第２の材料の屈折率が外部か
らの干渉により変調可能であるマイクロチップレーザー
であって、このマイクロチップレーザーは、更に、レー
ザービームの寸法を減少させる手段が第１の共振キャビ
ティの入口に配置されており、二つのキャビティの双方
とレーザービームの減少手段がモノリシックであること
を特徴とするマイクロチップレーザーを提供することで
ある。
【００１４】特定の実施態様によれば、減少手段は、能
動レーザー媒体の表面に形成された凹面のマイクロミラ
ーにより構成される。他の実施態様によれば、第２のキ
ャビティの出口ミラーは、第２の材料の出口面上に形成
された凹面のマイクロミラーにより構成することができ
る。これらの場合のいずれにおいても、安定なキャビテ
ィが得られるようにミラーの曲率半径を計算することが
できる。
動レーザー媒体の表面に形成された凹面のマイクロミラ
ーにより構成される。他の実施態様によれば、第２のキ
ャビティの出口ミラーは、第２の材料の出口面上に形成
された凹面のマイクロミラーにより構成することができ
る。これらの場合のいずれにおいても、安定なキャビテ
ィが得られるようにミラーの曲率半径を計算することが
できる。
【００１５】第２の材料は、電気光学的材料とすること
ができる。これは磁気光学的材料とすることもできる。
またこれは、この材料に向けられた入射レーザービーム
の強度に従って屈折率が変化する非線形材料とすること
もできる。このような構造により、第２の材料の厚みを
約１００μｍに減らすことが可能である。電気光学的材
料の場合には、必要とされる電圧を５０から１００ボル
トの間の値に制限することが可能となる。更に、レーザ
ーのトリガー閾値が、ほぼ数ｍＷに減少する。
ができる。これは磁気光学的材料とすることもできる。
またこれは、この材料に向けられた入射レーザービーム
の強度に従って屈折率が変化する非線形材料とすること
もできる。このような構造により、第２の材料の厚みを
約１００μｍに減らすことが可能である。電気光学的材
料の場合には、必要とされる電圧を５０から１００ボル
トの間の値に制限することが可能となる。更に、レーザ
ーのトリガー閾値が、ほぼ数ｍＷに減少する。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の特徴及び利点は以下の説
明を読むことにより、より明らかになる。この説明は、
関連する図面を参照して説明するための非限定的な実施
形態の例に関するものである。図１は、先行技術に従っ
て電気光学的材料によりトリガーされるマイクロチップ
レーザーを示す。図２の（ａ）（ｂ）は、先行技術の装
置に関して、レーザー線の相対位置とトリガー材料によ
り達成されるキャビティのモードを示す。図３は、先行
技術に従ってトリガーされたマイクロチップレーザーに
おける第１のキャビティの能動レーザー媒体から見た第
２のキャビティの反射率を示す。図４は、本発明に従っ
たマイクロチップレーザーの実施形態の例である。図５
は、本発明に従ったマイクロチップレーザーの他の実施
形態の例である。図６の（ａ）〜（ｅ）は、本発明に従
ってマイクロチップレーザー用のマイクロミラーを形成
するための方法の工程を示す。図７の（ａ）〜（ｃ）
は、マイクロチップレーザーのチップを形成するための
工程を示す。図８は、本発明のマイクロチップレーザー
の他の実施形態である。
明を読むことにより、より明らかになる。この説明は、
関連する図面を参照して説明するための非限定的な実施
形態の例に関するものである。図１は、先行技術に従っ
て電気光学的材料によりトリガーされるマイクロチップ
レーザーを示す。図２の（ａ）（ｂ）は、先行技術の装
置に関して、レーザー線の相対位置とトリガー材料によ
り達成されるキャビティのモードを示す。図３は、先行
技術に従ってトリガーされたマイクロチップレーザーに
おける第１のキャビティの能動レーザー媒体から見た第
２のキャビティの反射率を示す。図４は、本発明に従っ
たマイクロチップレーザーの実施形態の例である。図５
は、本発明に従ったマイクロチップレーザーの他の実施
形態の例である。図６の（ａ）〜（ｅ）は、本発明に従
ってマイクロチップレーザー用のマイクロミラーを形成
するための方法の工程を示す。図７の（ａ）〜（ｃ）
は、マイクロチップレーザーのチップを形成するための
工程を示す。図８は、本発明のマイクロチップレーザー
の他の実施形態である。
【００１７】本発明の第１の実施形態は、図４を参照し
て説明される。この図では、符号２４は、ネオジウム
（Ｎｄ）がドープされたＹＡＧ媒体のような能動レーザ
ー媒体を示す。この媒体は、入口ミラー２０と中間ミラ
ー２２との間に含まれており、これにより第１の共振キ
ャビティが構成される。第２の共振キャビティは、中間
ミラー２２、出口ミラー２６、及び材料２８から構成さ
れ、後者は外部干渉に従って変化することができる屈折
率を有している。これは、ＬｉＴａＯ3のような電気光
学的材料とすることができ、これには図４に示されるよ
うに、二つの接触電極３０，３２により電位差が印加さ
れる。より一般的には、材料２８の屈折率を変更または
変調するための手段が配置される。この第２の材料の厚
みはｅで示される。ポンピングビーム３４は、入口ミラ
ー２０に向けられる。材料２４が、ネオジウムがドープ
されたＹＡＧである場合には、このビームは８０８ｎｍ
のポンピングビームとすることができる。レーザーダイ
オード（図示せず）のようなポンピング手段が設けられ
ている。
て説明される。この図では、符号２４は、ネオジウム
（Ｎｄ）がドープされたＹＡＧ媒体のような能動レーザ
ー媒体を示す。この媒体は、入口ミラー２０と中間ミラ
ー２２との間に含まれており、これにより第１の共振キ
ャビティが構成される。第２の共振キャビティは、中間
ミラー２２、出口ミラー２６、及び材料２８から構成さ
れ、後者は外部干渉に従って変化することができる屈折
率を有している。これは、ＬｉＴａＯ3のような電気光
学的材料とすることができ、これには図４に示されるよ
うに、二つの接触電極３０，３２により電位差が印加さ
れる。より一般的には、材料２８の屈折率を変更または
変調するための手段が配置される。この第２の材料の厚
みはｅで示される。ポンピングビーム３４は、入口ミラ
ー２０に向けられる。材料２４が、ネオジウムがドープ
されたＹＡＧである場合には、このビームは８０８ｎｍ
のポンピングビームとすることができる。レーザーダイ
オード（図示せず）のようなポンピング手段が設けられ
ている。
【００１８】レーザービーム３３の寸法を減少させるた
めの手段が、要素２０，２２，２４により構成された第
１のキャビティの入口に設けられている。これらのレー
ザービームの寸法を減少させるための手段と二つの共振
キャビティの双方はモノリシックである。このように、
ポンピングビーム３４により最初に横切られるべきレー
ザー材料２４の面上にマイクロミラー２０を形成するこ
とが可能である。このマイクロミラーの曲率半径は、好
ましくはレーザーの全長（能動媒体２４の長さＬ1＋媒
体２８の長さＬ2）よりも大きくすべきである。曲率半
径は、典型的には約１．５ｍｍよりも大きくすべきであ
る。この条件により、光学的に安定なキャビティを形成
することが可能である。このようにして、一般に約数十
マイクロメートル（先行技術では約１２０μｍであるの
に対して）の小さなレーザービーム３３の直径φが媒体
２８の内部で得られる。従って、この媒体２８の厚みｅ
を先行技術におけるものよりも小さな寸法まで減少させ
ることが可能である。先行技術では１ｍｍであるのに対
して、これらの寸法は、典型的には１００から５００μ
ｍの間である。
めの手段が、要素２０，２２，２４により構成された第
１のキャビティの入口に設けられている。これらのレー
ザービームの寸法を減少させるための手段と二つの共振
キャビティの双方はモノリシックである。このように、
ポンピングビーム３４により最初に横切られるべきレー
ザー材料２４の面上にマイクロミラー２０を形成するこ
とが可能である。このマイクロミラーの曲率半径は、好
ましくはレーザーの全長（能動媒体２４の長さＬ1＋媒
体２８の長さＬ2）よりも大きくすべきである。曲率半
径は、典型的には約１．５ｍｍよりも大きくすべきであ
る。この条件により、光学的に安定なキャビティを形成
することが可能である。このようにして、一般に約数十
マイクロメートル（先行技術では約１２０μｍであるの
に対して）の小さなレーザービーム３３の直径φが媒体
２８の内部で得られる。従って、この媒体２８の厚みｅ
を先行技術におけるものよりも小さな寸法まで減少させ
ることが可能である。先行技術では１ｍｍであるのに対
して、これらの寸法は、典型的には１００から５００μ
ｍの間である。
【００１９】図５に示されるように、マイクロミラー４
７が第１のキャビティの入口に形成され、マイクロミラ
ー４９が第２のキャビティの出口に形成された構造を実
現することも可能である。符号５１は中間ミラーを示
す。この図において、媒体３５及び３７は、図４の媒体
２４及び２８と同一の機能を有しており、長さＬ1の材
料３５はレーザー材料であり、材料３７は長さＬ2の電
気光学的材料とすることができる。この後者の材料は、
二つの接触電極３９と４１の間にある。マイクロミラー
４７，４９のそれぞれの曲率半径Ｒ1，Ｒ2は、二つの光
学的に安定なキャビティが得られるように選択される。
従って、二つの結合されたキャビティの場合には、この
条件を満足するために、Ｒ1＞Ｌ1、Ｒ2＞Ｌ2とすること
が必要である。上記された図４の平坦な凹面キャビティ
の場合は、Ｒ2＝∞に対応している。
７が第１のキャビティの入口に形成され、マイクロミラ
ー４９が第２のキャビティの出口に形成された構造を実
現することも可能である。符号５１は中間ミラーを示
す。この図において、媒体３５及び３７は、図４の媒体
２４及び２８と同一の機能を有しており、長さＬ1の材
料３５はレーザー材料であり、材料３７は長さＬ2の電
気光学的材料とすることができる。この後者の材料は、
二つの接触電極３９と４１の間にある。マイクロミラー
４７，４９のそれぞれの曲率半径Ｒ1，Ｒ2は、二つの光
学的に安定なキャビティが得られるように選択される。
従って、二つの結合されたキャビティの場合には、この
条件を満足するために、Ｒ1＞Ｌ1、Ｒ2＞Ｌ2とすること
が必要である。上記された図４の平坦な凹面キャビティ
の場合は、Ｒ2＝∞に対応している。
【００２０】全ての既知の電気光学的または半導体材料
は、可変屈折率を備えた材料で実施するように選択され
てもよい。媒体が屈折率ｎ2を有している場合には、そ
の屈折率を第２の光源（第１のものは能動レーザー媒体
のポンピング源である）でポンピングされることにより
変化させることができる材料を使用することも可能であ
る。屈折率ｎ2の値は、第２のレーザービームにより変
調される。第２のポンピングビームがレーザービーム自
身である場合には、自己トリガー型レーザーシステムが
得られる。これらの材料は、「レーザー科学及び技術の
ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｌａｓｅｒ
ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」，
ｖｏｌ．３，ｐａｒｔ １，ｓｅｃｔｉｏｎ １，ＣＲ
Ｃ Ｐｒｅｓｓ，１９８６と題された文献に説明されて
いる。
は、可変屈折率を備えた材料で実施するように選択され
てもよい。媒体が屈折率ｎ2を有している場合には、そ
の屈折率を第２の光源（第１のものは能動レーザー媒体
のポンピング源である）でポンピングされることにより
変化させることができる材料を使用することも可能であ
る。屈折率ｎ2の値は、第２のレーザービームにより変
調される。第２のポンピングビームがレーザービーム自
身である場合には、自己トリガー型レーザーシステムが
得られる。これらの材料は、「レーザー科学及び技術の
ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｌａｓｅｒ
ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」，
ｖｏｌ．３，ｐａｒｔ １，ｓｅｃｔｉｏｎ １，ＣＲ
Ｃ Ｐｒｅｓｓ，１９８６と題された文献に説明されて
いる。
【００２１】媒体が屈折率ｎ2を有している場合には、
その屈折率ｎ2が外部磁界に応じて修正される磁気光学
的材料を使用することも可能である。たとえば、屈折率
ｎ2を変えるために、屈折率ｎ2を有する材料に近接して
配置された電磁石を使用することが可能である。この特
性を有する材料は、「レーザー科学及び技術のハンドブ
ック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｓｃｉｅ
ｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」，ｖｏｌ．
４，ｐａｒｔ ２，ｓｅｃｔｉｏｎ ２，ＣＲＣ Ｐｒ
ｅｓｓ，１９８６と題された文献に説明されている。
その屈折率ｎ2が外部磁界に応じて修正される磁気光学
的材料を使用することも可能である。たとえば、屈折率
ｎ2を変えるために、屈折率ｎ2を有する材料に近接して
配置された電磁石を使用することが可能である。この特
性を有する材料は、「レーザー科学及び技術のハンドブ
ック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｓｃｉｅ
ｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」，ｖｏｌ．
４，ｐａｒｔ ２，ｓｅｃｔｉｏｎ ２，ＣＲＣ Ｐｒ
ｅｓｓ，１９８６と題された文献に説明されている。
【００２２】また、その屈折率が外部的に加えられた温
度変化または圧力変化に依存する材料を選択することも
可能である。ある変形例では、熱的、電気的、または磁
気的手段によりレーザー媒体の屈折率ｎ1を修正するこ
とが可能である。実際、ＹＡＧのような、能動レーザー
媒体用の母材として使用される或る材料は、電気光学的
特性を有することができる。更に、二つの材料の位置を
反転して、能動レーザー媒体の前方でポンプビームの経
路にトリガー材料を最初に配置することが可能である。
度変化または圧力変化に依存する材料を選択することも
可能である。ある変形例では、熱的、電気的、または磁
気的手段によりレーザー媒体の屈折率ｎ1を修正するこ
とが可能である。実際、ＹＡＧのような、能動レーザー
媒体用の母材として使用される或る材料は、電気光学的
特性を有することができる。更に、二つの材料の位置を
反転して、能動レーザー媒体の前方でポンプビームの経
路にトリガー材料を最初に配置することが可能である。
【００２３】二つのキャビティの入口において集束手段
を使用すること、及び、ユニットがモノリシックである
ことにより、レーザービームを電気光学的材料の内部に
集中させることが可能となる。レーザービームの断面が
減少するので、屈折率ｎ2を有する材料の厚み、従っ
て、屈折率ｎ2を変調するために必要な電界Ｅを得るた
めの接触電極（図４の符号３０，３２及び図５の符号３
９，４１２）の間の必要な距離を減らすことが可能であ
る。従って、同じ電界Ｅを得るための電極に印加すべき
電圧は減少する。
を使用すること、及び、ユニットがモノリシックである
ことにより、レーザービームを電気光学的材料の内部に
集中させることが可能となる。レーザービームの断面が
減少するので、屈折率ｎ2を有する材料の厚み、従っ
て、屈折率ｎ2を変調するために必要な電界Ｅを得るた
めの接触電極（図４の符号３０，３２及び図５の符号３
９，４１２）の間の必要な距離を減らすことが可能であ
る。従って、同じ電界Ｅを得るための電極に印加すべき
電圧は減少する。
【００２４】更に、約１０-4のｎ2の相対変化は、第１
のキャビティから見た第２のキャビティの反射率の最大
変化を得るのに十分である。１０-4の精度（すなわち、
マイクロチップレーザーの場合には０．１μｍの厚み制
御）で厚みＬ1及びＬ2を調整することが困難である場合
には、トリガーするために設けられた手段でトリガーす
る前に、たとえば、連続的な電界を印加することによ
り、または、温度を調整することにより、または、他の
機械的装置（たとえば、ピエゾ電気効果）により、これ
らの距離を調整する必要がある。この距離の調整によ
り、キャビティを最小反射率（λ1＝λ2：図２の
（ａ））の状態に調整することにより、マイクロチップ
レーザーの「オフ」状態を規定することが可能となる。
電気光学型の第２の材料の場合には、この初期状態か
ら、反射率を増加して（λ1＝λ2：図２の（ｂ））レー
ザーパルスを得るために、高速電界パルスを印加してｎ
2を急速に変調してもよいし、または、一般的には屈折
率を変化させまたは変調する手段により高速パルスを印
加しても十分である。
のキャビティから見た第２のキャビティの反射率の最大
変化を得るのに十分である。１０-4の精度（すなわち、
マイクロチップレーザーの場合には０．１μｍの厚み制
御）で厚みＬ1及びＬ2を調整することが困難である場合
には、トリガーするために設けられた手段でトリガーす
る前に、たとえば、連続的な電界を印加することによ
り、または、温度を調整することにより、または、他の
機械的装置（たとえば、ピエゾ電気効果）により、これ
らの距離を調整する必要がある。この距離の調整によ
り、キャビティを最小反射率（λ1＝λ2：図２の
（ａ））の状態に調整することにより、マイクロチップ
レーザーの「オフ」状態を規定することが可能となる。
電気光学型の第２の材料の場合には、この初期状態か
ら、反射率を増加して（λ1＝λ2：図２の（ｂ））レー
ザーパルスを得るために、高速電界パルスを印加してｎ
2を急速に変調してもよいし、または、一般的には屈折
率を変化させまたは変調する手段により高速パルスを印
加しても十分である。
【００２５】本発明に従った、また、能動レーザー媒体
及び電気光学的材料からなるマイクロチップレーザーを
製造するための方法が以下に説明される。この方法は、
１°）から１５°）と番号が付けられた工程からなって
いる。 １°）第１の工程では、キャビティの安定性が所望され
る場合には、曲率半径Ｒ1及びＲ2が計算される。 ２°）第２の工程では、電気光学的材料（たとえば、Ｌ
ｉＴａＯ3）のような、第２の材料の一方のブレードが
可変屈折率を有するレーザー材料ブレードの両面の切断
及び研磨が成される。
及び電気光学的材料からなるマイクロチップレーザーを
製造するための方法が以下に説明される。この方法は、
１°）から１５°）と番号が付けられた工程からなって
いる。 １°）第１の工程では、キャビティの安定性が所望され
る場合には、曲率半径Ｒ1及びＲ2が計算される。 ２°）第２の工程では、電気光学的材料（たとえば、Ｌ
ｉＴａＯ3）のような、第２の材料の一方のブレードが
可変屈折率を有するレーザー材料ブレードの両面の切断
及び研磨が成される。
【００２６】３°）次に、マイクロミラーが、レーザー
材料の入口面にフォトリソグラフィ及び機械加工により
製造される（典型的には、１００から５００μｍの間の
直径で、１から２ｍｍの曲率半径Ｒ1）。この工程は、
図６の（ａ）から図６の（ｅ）に図示されている。第１
の副工程（図６の（ａ））において、感光性樹脂のフィ
ルム６３がレーザー材料６５の入口面に堆積される。次
いで、この樹脂は、紫外線放射のためにマスク６４によ
り遮断される（図６の（ｂ））。次の工程（図６の
（ｃ））は、マイクロミラーを形成するためのブロック
６６，６８のみが存在するように、樹脂を化学的に剥離
するための工程である。次いで、樹脂内にマイクロミラ
ー７０，７２が形成されるように、樹脂は熱的に流れ
（図６の（ｄ））、レーザー材料６５は、イオンのビー
ム７４により加工される（図６の（ｅ））。
材料の入口面にフォトリソグラフィ及び機械加工により
製造される（典型的には、１００から５００μｍの間の
直径で、１から２ｍｍの曲率半径Ｒ1）。この工程は、
図６の（ａ）から図６の（ｅ）に図示されている。第１
の副工程（図６の（ａ））において、感光性樹脂のフィ
ルム６３がレーザー材料６５の入口面に堆積される。次
いで、この樹脂は、紫外線放射のためにマスク６４によ
り遮断される（図６の（ｂ））。次の工程（図６の
（ｃ））は、マイクロミラーを形成するためのブロック
６６，６８のみが存在するように、樹脂を化学的に剥離
するための工程である。次いで、樹脂内にマイクロミラ
ー７０，７２が形成されるように、樹脂は熱的に流れ
（図６の（ｄ））、レーザー材料６５は、イオンのビー
ム７４により加工される（図６の（ｅ））。
【００２７】工程４°）から９°）は、図７の（ａ）を
参照して次に説明される。 ４°）入口ミラー６７は、レーザー材料６５の入口面に
配置される（たとえば、レーザービームの波長における
反射率が９９．５％を超えて、ポンピングビームの波長
における透過率が８０％を超えるダイクロイック（ｄｉ
ｃｈｒｏｉｃ）入口ミラーである。） ５°）フォトリソグラフィ及び機械加工により、マイク
ロボス（ｍｉｃｒｏｂｏｓｓ）６９が電気光学的材料７
１の出口表面上に形成される（典型的な直径は、１００
から５００μｍの間であり、曲率半径Ｒ2は１から２ｍ
ｍである。）。出口ミラーが平坦なミラーである場合に
は、マイクロボスは電気光学的材料の出口面の上に形成
されない。更に、出口ミラー（マイクロレンズ）の直径
は、入口ミラーの直径よりも小さくすることができる。
参照して次に説明される。 ４°）入口ミラー６７は、レーザー材料６５の入口面に
配置される（たとえば、レーザービームの波長における
反射率が９９．５％を超えて、ポンピングビームの波長
における透過率が８０％を超えるダイクロイック（ｄｉ
ｃｈｒｏｉｃ）入口ミラーである。） ５°）フォトリソグラフィ及び機械加工により、マイク
ロボス（ｍｉｃｒｏｂｏｓｓ）６９が電気光学的材料７
１の出口表面上に形成される（典型的な直径は、１００
から５００μｍの間であり、曲率半径Ｒ2は１から２ｍ
ｍである。）。出口ミラーが平坦なミラーである場合に
は、マイクロボスは電気光学的材料の出口面の上に形成
されない。更に、出口ミラー（マイクロレンズ）の直径
は、入口ミラーの直径よりも小さくすることができる。
【００２８】６°）次いで、出口ミラー７３は、電気光
学的材料７１の出口面に配置される（出口ミラーは、レ
ーザービームの波長において８５から９９％の典型的な
反射率を有し、場合によっては、最初の通過では完全に
吸収されないポンプビームを反射するために、ポンピン
グビームの波長に比べて高い反射率を有する。 ７°）７番目の工程においては、中間ミラー７５が、レ
ーザー材料６５と電気光学的材料７１の境界面に配置さ
れる。
学的材料７１の出口面に配置される（出口ミラーは、レ
ーザービームの波長において８５から９９％の典型的な
反射率を有し、場合によっては、最初の通過では完全に
吸収されないポンプビームを反射するために、ポンピン
グビームの波長に比べて高い反射率を有する。 ７°）７番目の工程においては、中間ミラー７５が、レ
ーザー材料６５と電気光学的材料７１の境界面に配置さ
れる。
【００２９】８°）次いで、二つのブレードとミラー７
５が、光学接着剤を使用して接着される。 ９°）樹脂堆積７７により出口面を保護することが可能
である。 １０°）後で所望の間隔（先行技術における電極間距離
が１ｍｍであるのに比べて約１００μｍ）を有する電極
が形成できるように、マイクロエレクトロニクスにおい
て使用されるダイヤモンドブレードソーにより、電気光
学的材料内に溝７９（図７の（ｂ））を形成することが
可能である。
５が、光学接着剤を使用して接着される。 ９°）樹脂堆積７７により出口面を保護することが可能
である。 １０°）後で所望の間隔（先行技術における電極間距離
が１ｍｍであるのに比べて約１００μｍ）を有する電極
が形成できるように、マイクロエレクトロニクスにおい
て使用されるダイヤモンドブレードソーにより、電気光
学的材料内に溝７９（図７の（ｂ））を形成することが
可能である。
【００３０】１１°）次いで、蒸着により電気的コンタ
クトが堆積される（たとえば、樹脂７７と電気光学的材
料を被覆するＣｒ−Ａｕフィルム８１の堆積）。 １２°）これに続いて、保護樹脂の化学的酸洗が行われ
る（図７の（ｃ））。 １３°）ほぼ１ｍｍ2に等しい寸法の基本チップ８３
は、次いで、符号８５，８７が電気光学的材料７１の制
御電極を示す図７の（ｃ）に示されるように切断され
る。 １４°）チップは、電気的に接続されシールドさ
れたケースの中に取り付けられたインピーダンスが整合
した金属被覆プリント回路支持体に取り付けられる。
クトが堆積される（たとえば、樹脂７７と電気光学的材
料を被覆するＣｒ−Ａｕフィルム８１の堆積）。 １２°）これに続いて、保護樹脂の化学的酸洗が行われ
る（図７の（ｃ））。 １３°）ほぼ１ｍｍ2に等しい寸法の基本チップ８３
は、次いで、符号８５，８７が電気光学的材料７１の制
御電極を示す図７の（ｃ）に示されるように切断され
る。 １４°）チップは、電気的に接続されシールドさ
れたケースの中に取り付けられたインピーダンスが整合
した金属被覆プリント回路支持体に取り付けられる。
【００３１】１５°）これに続いて、箱の取り付け及び
ポンプレーザーダイオードとトリガー用電気コネクタと
の接続を行うことができる。ある変形例では、可変濃度
（ｄｅｎｓｉｔｙ）を有するマスクを備えたマイクロミ
ラーを製造することができる。更に、図８に示されるよ
うに、マイクロミラー８９，９１は、レーザーの波長に
対して透過性のあるガラスやシリカのような材料９３の
上に形成することができる。これらの基板及びマイクロ
ミラーは、次に、マイクロチップレーザーの入口９５及
び出口９７の面に接着することができる。得られた構造
が図８に示される。
ポンプレーザーダイオードとトリガー用電気コネクタと
の接続を行うことができる。ある変形例では、可変濃度
（ｄｅｎｓｉｔｙ）を有するマスクを備えたマイクロミ
ラーを製造することができる。更に、図８に示されるよ
うに、マイクロミラー８９，９１は、レーザーの波長に
対して透過性のあるガラスやシリカのような材料９３の
上に形成することができる。これらの基板及びマイクロ
ミラーは、次に、マイクロチップレーザーの入口９５及
び出口９７の面に接着することができる。得られた構造
が図８に示される。
【００３２】更に、全ての既知の型式の固体レーザー
（結晶またはガラス）材料が使用できる。特に、波長は
活性イオンに従って決定され、Ｎｄ及びＹｂに対しては
約１μｍ、Ｅｒ及びＥｒ＋Ｙｂに対しては約１．５５μ
ｍ、Ｔｍ及びＨｏに対しては約２μｍである。ミラーの
スペクトル特性は、第１に波長に従って、第２にマイク
ロチップレーザーのトリガー特性に従って選択される。
屈折率がｎ2の第２の材料が電気光学的材料である場合
には、制御電圧により波長の変化を得ることが可能とな
る全ての既知の電気光学的材料または半導体材料を、第
２のキャビティを形成するために使用することができ
る。これらの材料は、波長及びそれらの電気光学的特性
に従って選択される。更に、既に説明したように、その
屈折率が磁界に従って、または、入射レーザービームに
応じて、または、温度または圧力変化に応じて変化する
材料を選択することも可能である。
（結晶またはガラス）材料が使用できる。特に、波長は
活性イオンに従って決定され、Ｎｄ及びＹｂに対しては
約１μｍ、Ｅｒ及びＥｒ＋Ｙｂに対しては約１．５５μ
ｍ、Ｔｍ及びＨｏに対しては約２μｍである。ミラーの
スペクトル特性は、第１に波長に従って、第２にマイク
ロチップレーザーのトリガー特性に従って選択される。
屈折率がｎ2の第２の材料が電気光学的材料である場合
には、制御電圧により波長の変化を得ることが可能とな
る全ての既知の電気光学的材料または半導体材料を、第
２のキャビティを形成するために使用することができ
る。これらの材料は、波長及びそれらの電気光学的特性
に従って選択される。更に、既に説明したように、その
屈折率が磁界に従って、または、入射レーザービームに
応じて、または、温度または圧力変化に応じて変化する
材料を選択することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、可変屈折率媒体ｎ2の寸法を
小さくすることができ、これによりマイクロチップレー
ザーの寸法を小さくすることが可能となる。電気光学的
材料の場合には、電極間距離を従来技術による１ｍｍに
比べて１００μｍに減少させることができる。従って、
より小さなスイッチ電圧しか必要でない。これに加え
て、マイクロチップレーザーはモノリシックであり、マ
イクロエレクトロニクスにおいて使用される型式の集合
技術により製造することができ、マイクロチップレーザ
ー装置を低コストで製造することができる。
小さくすることができ、これによりマイクロチップレー
ザーの寸法を小さくすることが可能となる。電気光学的
材料の場合には、電極間距離を従来技術による１ｍｍに
比べて１００μｍに減少させることができる。従って、
より小さなスイッチ電圧しか必要でない。これに加え
て、マイクロチップレーザーはモノリシックであり、マ
イクロエレクトロニクスにおいて使用される型式の集合
技術により製造することができ、マイクロチップレーザ
ー装置を低コストで製造することができる。
【図１】先行技術に従って電気光学的材料によりトリガ
ーされるマイクロチップレーザーを示す図である。
ーされるマイクロチップレーザーを示す図である。
【図２】先行技術の装置に関して、レーザー線の相対位
置とトリガー材料により達成されるキャビティのモード
を示す図である。
置とトリガー材料により達成されるキャビティのモード
を示す図である。
【図３】先行技術に従ってトリガーされたマイクロチッ
プレーザーにおける第１のキャビティの能動レーザー媒
体から見た第２のキャビティの反射率を示す図である。
プレーザーにおける第１のキャビティの能動レーザー媒
体から見た第２のキャビティの反射率を示す図である。
【図４】本発明に従ったマイクロチップレーザーの実施
形態の例を示す図である。
形態の例を示す図である。
【図５】本発明に従ったマイクロチップレーザーにおけ
る他の実施形態の例を示す図である。
る他の実施形態の例を示す図である。
【図６】本発明に従ってマイクロチップレーザー用のマ
イクロミラーを形成するための方法の工程を示す図であ
る。
イクロミラーを形成するための方法の工程を示す図であ
る。
【図７】マイクロチップレーザーのチップを形成するた
めの工程を示す図である。
めの工程を示す図である。
【図８】本発明のマイクロチップレーザーの他の実施形
態を示す図である。
態を示す図である。
２ 能動レーザー媒体 ４ トリガー材料 ６ 入口ミラー ８ 中間ミラー １０ 出口ミラー １２，１４ トリガー電極 １６ レーザービーム ２０ 入口ミラー ２２ 中間ミラー ２４ 能動レーザー媒体 ２６ 出口ミラー ２８ 材料 ３０，３２ 接触電極 ３３ レーザービーム ３４ ポンピングビーム ３５，３７ 媒体 ３９，４１ 接触電極 ４７，４９ マイクロミラー ５１ 中間ミラー ６３ フィルム ６４ マスク ６５ レーザー材料 ６６，６８ ブロック ６７ 入口ミラー ６９ マイクロボス ７０，７２ マイクロミラー ７１ 電気光学的材料 ７３ 出口ミラー ７４ イオンのビーム ７５ 中間ミラー ７７ 樹脂堆積 ７９ 溝 ８１ フィルム ８３ 基本チップ ８５，８７ 制御電極 ８９，９１ マイクロミラー ９３ 材料 ９５ 入口 ９７ 出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルク・ラバロ フランス・38170・セイシーネ・リュ・ド ゥ・レンディストリ・57
Claims (5)
- 【請求項１】 入口ミラーと中間ミラーとの間に第１の
共振キャビティを形成する能動レーザー材料と、中間ミ
ラーと出口ミラーとの間に第２の共振キャビティを形成
する第２の材料であって、屈折率が外部干渉により変調
されるのに適したものである第２の材料と、第１の共振
キャビティの入口に配置されレーザービームの寸法を減
少させるための手段とからなり、二つのキャビティの双
方とレーザービームの寸法を減少させるための手段がモ
ノリシックであるマイクロチップレーザー。 - 【請求項２】 前記減少させるための手段が、ポンピン
グビームにより横切られるべき能動レーザー媒体の面の
上のマイクロミラーと共に形成された凹面ミラーにより
構成されている請求項１に記載のマイクロチップレーザ
ー。 - 【請求項３】 前記出口ミラーが、第２の材料の出口面
の上のマイクロミラーと共に形成された凹面ミラーであ
る請求項１または請求項２に記載のマイクロチップレー
ザー。 - 【請求項４】 前記１つまたは２つのキャビティが、光
学的に安定である請求項１または請求項２に記載のマイ
クロチップレーザー。 - 【請求項５】 前記第２の材料が、電気光学的材料、磁
気光学的材料、または、光学的に非線形な材料である請
求項１または請求項２に記載のマイクロチップレーザ
ー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9500767A FR2729796A1 (fr) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | Microlaser solide monolithique a declenchement actif par tension de commande faible |
| FR9500767 | 1995-01-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236840A true JPH08236840A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=9475425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1046896A Withdrawn JPH08236840A (ja) | 1995-01-24 | 1996-01-24 | 僅かな制御電圧により能動トリガーされる固体モノリシックマイクロチップレーザー |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0724316A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08236840A (ja) |
| FR (1) | FR2729796A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2747192B1 (fr) * | 1996-04-04 | 1998-04-30 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de detection de gaz a distance comportant un microlaser |
| FR2751796B1 (fr) * | 1996-07-26 | 1998-08-28 | Commissariat Energie Atomique | Microlaser soilde, a pompage optique par laser semi-conducteur a cavite verticale |
| FR2751795B1 (fr) * | 1996-07-26 | 1998-08-28 | Commissariat Energie Atomique | Cavite microlaser et microlaser a selection de mode, et procedes de fabrication |
| FR2754114B1 (fr) * | 1996-09-30 | 1998-10-30 | Commissariat Energie Atomique | Microlaser solide a declenchement electrooptique a electrodes independantes, et procede de realisation |
| FR2758915B1 (fr) * | 1997-01-30 | 1999-03-05 | Commissariat Energie Atomique | Microlaser solide declenche passivement par absorbant saturable et son procede de fabrication |
| USRE38489E1 (en) | 1997-01-30 | 2004-04-06 | Commissariat A L'energie Atomique | Solid microlaser passively switched by a saturable absorber and its production process |
| FR2771222B1 (fr) | 1997-11-14 | 1999-12-17 | Commissariat Energie Atomique | Realisation d'emetteurs hyperfrequences et applications aux radars et aux telecommunications |
| FR2773000B1 (fr) | 1997-12-24 | 2000-05-12 | Commissariat Energie Atomique | Cavite laser a declenchement passif a polarisation controlee, microlaser comprenant cette cavite, et procede de fabrication de ce microlaser |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4953166A (en) * | 1988-02-02 | 1990-08-28 | Massachusetts Institute Of Technology | Microchip laser |
| US5132977A (en) * | 1989-09-07 | 1992-07-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Coupled-cavity Q-switched laser |
| US4982405A (en) * | 1989-09-07 | 1991-01-01 | Massachusette Institute Of Technology | Coupled-cavity Q-switched laser |
| CA2071598C (en) * | 1991-06-21 | 1999-01-19 | Akira Eda | Optical device and method of manufacturing the same |
-
1995
- 1995-01-24 FR FR9500767A patent/FR2729796A1/fr active Granted
-
1996
- 1996-01-22 EP EP96400141A patent/EP0724316A1/fr not_active Withdrawn
- 1996-01-24 JP JP1046896A patent/JPH08236840A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2729796B1 (ja) | 1997-02-21 |
| EP0724316A1 (fr) | 1996-07-31 |
| FR2729796A1 (fr) | 1996-07-26 |
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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: 20030401 |