JPH1154836A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH1154836A JPH1154836A JP22108297A JP22108297A JPH1154836A JP H1154836 A JPH1154836 A JP H1154836A JP 22108297 A JP22108297 A JP 22108297A JP 22108297 A JP22108297 A JP 22108297A JP H1154836 A JPH1154836 A JP H1154836A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- resonator
- nonlinear optical
- mirror
- laser
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造単純・小型・軽量で、高出力の短波長レ
ーザ光を得る。 【解決手段】 レーザダイオードチップ１０の一端面１
１を全反射面とするとともに他端面１２を無反射面とし
て、この一端面１１と波長選択性ミラー１５とによって
光学的共振器を形成し、その共振器の内部に非線形光学
結晶１４を配置して波長変換し、波長変換された光のみ
を波長選択性ミラー１５を透過させて外部に出力させ
る。
ーザ光を得る。 【解決手段】 レーザダイオードチップ１０の一端面１
１を全反射面とするとともに他端面１２を無反射面とし
て、この一端面１１と波長選択性ミラー１５とによって
光学的共振器を形成し、その共振器の内部に非線形光学
結晶１４を配置して波長変換し、波長変換された光のみ
を波長選択性ミラー１５を透過させて外部に出力させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、情報機器、半導
体製造装置、バイオメディカル機器等の種々の用途に用
いられる、短波長レーザ光を発生するのに好適な、半導
体レーザ装置に関する。
体製造装置、バイオメディカル機器等の種々の用途に用
いられる、短波長レーザ光を発生するのに好適な、半導
体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、短波長レーザ光を発生する装
置として、Ａｒレーザ装置に代表される気体レーザ装置
や、ＬＤ励起固体レーザの波長変換レーザ装置、半導体
レーザ光を外部共振器により波長変換するタイプのレー
ザ装置などが知られている。
置として、Ａｒレーザ装置に代表される気体レーザ装置
や、ＬＤ励起固体レーザの波長変換レーザ装置、半導体
レーザ光を外部共振器により波長変換するタイプのレー
ザ装置などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
短波長レーザ光を発生するレーザ装置はいずれも問題が
あった。Ａｒレーザ等の気体レーザ装置は大型で寿命が
短く、消費電力が大きい。ＬＤ励起固体レーザの波長変
換レーザ装置、半導体レーザ光を外部共振器により波長
変換するタイプのレーザ装置などでは、装置が複雑で、
調整および制御が極めて困難である。
短波長レーザ光を発生するレーザ装置はいずれも問題が
あった。Ａｒレーザ等の気体レーザ装置は大型で寿命が
短く、消費電力が大きい。ＬＤ励起固体レーザの波長変
換レーザ装置、半導体レーザ光を外部共振器により波長
変換するタイプのレーザ装置などでは、装置が複雑で、
調整および制御が極めて困難である。
【０００４】この発明は、上記に鑑み、小型・軽量・構
造簡単で、かつ高効率に短波長レーザ光を出力すること
ができる、半導体レーザ装置を提供することを目的とす
る。
造簡単で、かつ高効率に短波長レーザ光を出力すること
ができる、半導体レーザ装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による半導体レーザ装置においては、一端
面が全反射面、他端面が無反射面とされた半導体レーザ
素子と、該半導体レーザ素子の外部に配置され上記の一
端面との間で光学的共振器を形成する、実質的に特定波
長の光のみを反射するミラーと、該共振器内に配置され
た波長変換素子と、該波長変換された光を外部に取り出
す手段とが備えられることが特徴となっている。
め、この発明による半導体レーザ装置においては、一端
面が全反射面、他端面が無反射面とされた半導体レーザ
素子と、該半導体レーザ素子の外部に配置され上記の一
端面との間で光学的共振器を形成する、実質的に特定波
長の光のみを反射するミラーと、該共振器内に配置され
た波長変換素子と、該波長変換された光を外部に取り出
す手段とが備えられることが特徴となっている。
【０００６】レーザ共振器を、半導体レーザ素子の一端
面と、外部のミラーとにより形成し、その中に波長変換
素子を配置して、波長変換された光を外部に出力させる
ようにしているため、構造単純で、容易に高い変換効率
が得られ、短波長の高出力レーザ光が得られる。
面と、外部のミラーとにより形成し、その中に波長変換
素子を配置して、波長変換された光を外部に出力させる
ようにしているため、構造単純で、容易に高い変換効率
が得られ、短波長の高出力レーザ光が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１におい
て、レーザダイオードチップ（ＬＤチップ）１０の一端
面１１には発振波長の光に対して全反射膜となるＨＲコ
ートが施され、他方の端面１２には同波長の光に対して
無反射膜となるＡＲコートが施されている。この端面１
２から出射したレーザビームが集光用レンズ１３によっ
て非線形光学結晶１４に集光され、さらに凹面鏡となっ
ている波長選択性ミラー１５によって反射させられて、
同じ経路を逆にたどってレーザダイオードチップ１０に
再び入射させられるようになっている。これにより、レ
ーザ共振器が端面１１とミラー１５とによって形成され
る。そして、ミラー１５を透過した波長のレーザビーム
がコリメート用レンズ１６によってコリメートされて出
射される。
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１におい
て、レーザダイオードチップ（ＬＤチップ）１０の一端
面１１には発振波長の光に対して全反射膜となるＨＲコ
ートが施され、他方の端面１２には同波長の光に対して
無反射膜となるＡＲコートが施されている。この端面１
２から出射したレーザビームが集光用レンズ１３によっ
て非線形光学結晶１４に集光され、さらに凹面鏡となっ
ている波長選択性ミラー１５によって反射させられて、
同じ経路を逆にたどってレーザダイオードチップ１０に
再び入射させられるようになっている。これにより、レ
ーザ共振器が端面１１とミラー１５とによって形成され
る。そして、ミラー１５を透過した波長のレーザビーム
がコリメート用レンズ１６によってコリメートされて出
射される。
【０００８】レーザダイオードチップ１０はヒートシン
ク２５を介してペルチェ素子２４に取り付けられて温度
コントロールされており、適切な波長のレーザビーム
（たとえば波長８６０ｎｍ付近の赤外光、以後これを基
本波という）を発生するようチューニングされている。
ク２５を介してペルチェ素子２４に取り付けられて温度
コントロールされており、適切な波長のレーザビーム
（たとえば波長８６０ｎｍ付近の赤外光、以後これを基
本波という）を発生するようチューニングされている。
【０００９】非線形光学結晶１４は、これを通る光の波
長を変換するもので、ヒートシンク２７を介してペルチ
ェ素子２６に取り付けられて、最も効率のよい波長変換
が行なわれる温度にコントロールされている。
長を変換するもので、ヒートシンク２７を介してペルチ
ェ素子２６に取り付けられて、最も効率のよい波長変換
が行なわれる温度にコントロールされている。
【００１０】ミラー１５には、レーザダイオードチップ
１０からの出射光である基本波の波長に対しては全反射
し、非線形光学結晶１４によって変換された第２高調波
の波長に対しては無反射となるようなコートが施されて
おり、その結果、共振器外部へは非線形光学結晶１４に
よって変換された第２高調波のみを出射する。これによ
り、波長変換されて得た第２高調波（たとえば、波長４
３０ｎｍ付近の青色光）を出射させることができる。
１０からの出射光である基本波の波長に対しては全反射
し、非線形光学結晶１４によって変換された第２高調波
の波長に対しては無反射となるようなコートが施されて
おり、その結果、共振器外部へは非線形光学結晶１４に
よって変換された第２高調波のみを出射する。これによ
り、波長変換されて得た第２高調波（たとえば、波長４
３０ｎｍ付近の青色光）を出射させることができる。
【００１１】これら、レーザダイオードチップ１０、集
光用レンズ１３、非線形光学結晶１４、波長選択性ミラ
ー１５、コリメート用レンズ１６は、ヒートシンクやペ
ルチェ素子を介してあるいはこれらを介さずに直接、ベ
ース２１にペルチェ素子２２を介して取り付けられたヒ
ートシンク２３上に固定されていて、全体がペルチェ素
子２２によって一定温度に保たれるようになっている。
光用レンズ１３、非線形光学結晶１４、波長選択性ミラ
ー１５、コリメート用レンズ１６は、ヒートシンクやペ
ルチェ素子を介してあるいはこれらを介さずに直接、ベ
ース２１にペルチェ素子２２を介して取り付けられたヒ
ートシンク２３上に固定されていて、全体がペルチェ素
子２２によって一定温度に保たれるようになっている。
【００１２】このような構成において、半導体レーザ装
置の共振器を、レーザダイオードチップ１０の一端面１
１と外部ミラー１５とで構成し、その共振器の中に非線
形光学結晶１４を配置して波長変換し、変換された波長
の光のみを外部に出射するようにしている。そのため、
外部共振器等の複雑な構造を用いずとも容易に非線形光
学結晶１４内の基本波のパワー密度を高めることがで
き、その結果として高い変換効率が得られる。すなわ
ち、上記のように構成された半導体レーザ装置は、小
型、軽量であり、かつ高効率に短波長レーザ光を発生す
ることができる。
置の共振器を、レーザダイオードチップ１０の一端面１
１と外部ミラー１５とで構成し、その共振器の中に非線
形光学結晶１４を配置して波長変換し、変換された波長
の光のみを外部に出射するようにしている。そのため、
外部共振器等の複雑な構造を用いずとも容易に非線形光
学結晶１４内の基本波のパワー密度を高めることがで
き、その結果として高い変換効率が得られる。すなわ
ち、上記のように構成された半導体レーザ装置は、小
型、軽量であり、かつ高効率に短波長レーザ光を発生す
ることができる。
【００１３】図２は他の実施形態を示すものであり、こ
こではレーザダイオードチップ１０の一端面１１と全反
射ミラー１９とによってレーザ共振器が形成されてい
る。この共振器内に非線形光学結晶１４とプリズム１８
が配置されていて、非線形光学結晶１４によって波長変
換し、プリズム１８の分光特性を利用して基本波と第２
高調波とを波長選別する。プリズム１８によって波長選
別するため、ミラー１９は波長選択性でなく全反射ミラ
ーとする。また、矢印で示すようにこのミラー１９の角
度を変化させ、共振器に戻す光の波長を変化させること
により、基本波の発振波長をチューニングすることがで
き、結果的に非線形光学結晶１４で変換された第２高調
波の波長を可変にすることができる。
こではレーザダイオードチップ１０の一端面１１と全反
射ミラー１９とによってレーザ共振器が形成されてい
る。この共振器内に非線形光学結晶１４とプリズム１８
が配置されていて、非線形光学結晶１４によって波長変
換し、プリズム１８の分光特性を利用して基本波と第２
高調波とを波長選別する。プリズム１８によって波長選
別するため、ミラー１９は波長選択性でなく全反射ミラ
ーとする。また、矢印で示すようにこのミラー１９の角
度を変化させ、共振器に戻す光の波長を変化させること
により、基本波の発振波長をチューニングすることがで
き、結果的に非線形光学結晶１４で変換された第２高調
波の波長を可変にすることができる。
【００１４】この図２では省略しているが、レーザダイ
オードチップ１０や非線形光学結晶１４は図１と同様に
ヒートシンクおよびペルチェ素子を介して固定すること
によりそれぞれ温度コントロールする。他の光学素子も
図１に示すようにヒートシンク２３およびペルチェ素子
２２を介してベース２１に固定することが望ましい。
オードチップ１０や非線形光学結晶１４は図１と同様に
ヒートシンクおよびペルチェ素子を介して固定すること
によりそれぞれ温度コントロールする。他の光学素子も
図１に示すようにヒートシンク２３およびペルチェ素子
２２を介してベース２１に固定することが望ましい。
【００１５】なお、上記の説明はこの発明の一つの実施
形態に関するものであり、この発明が上記に限定される
ものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
に変形できることはもちろんである。たとえば図２にお
いて、プリズム１８の代わりにエタロンやグレーティン
グなどを用いて波長をチューニングすることもできる。
形態に関するものであり、この発明が上記に限定される
ものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
に変形できることはもちろんである。たとえば図２にお
いて、プリズム１８の代わりにエタロンやグレーティン
グなどを用いて波長をチューニングすることもできる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の半導体
レーザ装置によれば、レーザ共振器を、半導体レーザ素
子の一端面と、外部のミラーとにより形成し、その中に
波長変換素子である非線形光学結晶を配置して、波長変
換された光を外部に出力させるようにしているため、構
造単純で、容易に高い変換効率が得られ、小型、軽量
で、高出力の短波長レーザ光を高効率に出力することが
できる。
レーザ装置によれば、レーザ共振器を、半導体レーザ素
子の一端面と、外部のミラーとにより形成し、その中に
波長変換素子である非線形光学結晶を配置して、波長変
換された光を外部に出力させるようにしているため、構
造単純で、容易に高い変換効率が得られ、小型、軽量
で、高出力の短波長レーザ光を高効率に出力することが
できる。
【図１】この発明の実施の形態を示す模式図。
【図２】他の実施の形態を示す模式図。
１０ レーザダイオードチップ １１ 全反射面となっている端面 １２ 無反射面となっている端面 １３、１７ 集光用レンズ １４ 非線形光学結晶 １５ 波長選択性凹面ミラー １６ コリメート用レンズ １８ プリズム １９ 全反射ミラー ２１ ベース ２２、２４、２６ ペルチェ素子 ２３、２５、２７ ヒートシンク
Claims (1)
- 【請求項１】 一端面が全反射面、他端面が無反射面と
された半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子の外部
に配置され上記の一端面との間で光学的共振器を形成す
る、実質的に特定波長の光のみを反射するミラーと、該
共振器内に配置された波長変換素子と、該波長変換され
た光を外部に取り出す手段とを備えることを特徴とする
半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22108297A JPH1154836A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22108297A JPH1154836A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 半導体レーザ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008104063A Division JP4900309B2 (ja) | 2008-04-11 | 2008-04-11 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154836A true JPH1154836A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16761215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22108297A Pending JPH1154836A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1154836A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009182158A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Shimadzu Corp | 波長変換レーザ装置 |
| US7586971B2 (en) | 2006-12-26 | 2009-09-08 | Seiko Epson Corporation | External-cavity laser light source apparatus and laser light emission module |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP22108297A patent/JPH1154836A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7586971B2 (en) | 2006-12-26 | 2009-09-08 | Seiko Epson Corporation | External-cavity laser light source apparatus and laser light emission module |
| JP2009182158A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Shimadzu Corp | 波長変換レーザ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040412 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050401 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20050401 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050404 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20070326 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080212 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080617 |