JPH08297306A - レーザ装置およびレーザ応用装置 - Google Patents
レーザ装置およびレーザ応用装置Info
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- JPH08297306A JPH08297306A JP7103833A JP10383395A JPH08297306A JP H08297306 A JPH08297306 A JP H08297306A JP 7103833 A JP7103833 A JP 7103833A JP 10383395 A JP10383395 A JP 10383395A JP H08297306 A JPH08297306 A JP H08297306A
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Landscapes
- Lasers (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で低消費電力でかつ出力１０ｍＷ以上の
ＳＨＧレーザ光源の実現と、ＳＨＧレーザ光源を用いた
レーザ応用装置の実現する。 【構成】 Ｃｒ（クロム）を含有するフッ化物からなる
レーザ結晶と、前記レーザ結晶を含む共振器と、前記レ
ーザ結晶を励起するための半導体レーザと、前記半導体
レーザから出射されるレーザビームを前記レーザ結晶に
絞り込む手段とからなるレーザ装置において、前記半導
体レーザから出射されるレーザビームの絞り込み角が
０．３ｒａｄ以下であるレーザ装置である。
ＳＨＧレーザ光源の実現と、ＳＨＧレーザ光源を用いた
レーザ応用装置の実現する。 【構成】 Ｃｒ（クロム）を含有するフッ化物からなる
レーザ結晶と、前記レーザ結晶を含む共振器と、前記レ
ーザ結晶を励起するための半導体レーザと、前記半導体
レーザから出射されるレーザビームを前記レーザ結晶に
絞り込む手段とからなるレーザ装置において、前記半導
体レーザから出射されるレーザビームの絞り込み角が
０．３ｒａｄ以下であるレーザ装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光エレクトロニクス分
野、特にレーザプリンタ装置、パーティクルカウンタ装
置、医療検査装置、光造形装置および光ディスク装置な
どに用いられるレーザ装置に関する。
野、特にレーザプリンタ装置、パーティクルカウンタ装
置、医療検査装置、光造形装置および光ディスク装置な
どに用いられるレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高度情報化時代の進展に伴い、光ディス
ク装置やレーザプリンタ装置などのコンピュータ周辺レ
ーザ応用装置において記録密度向上や高速印刷の要求を
満足するため、短波長化への要求が高まっている。しか
し製品化レベルで要求の高い青色領域を満足する光源と
してはＨｅ−Ｃｄ（ヘリウムーカドミウム）レーザ装置
やＡｒ（アルゴン）レーザ装置などのガスレーザ装置し
かなく、大型で消費電力が大きい。このようにレーザ装
置が大型であるため、レーザ装置を光源として内蔵する
レーザ応用装置は少なくともレーザ装置以上の大きさを
有する必要があり大型となり、デスクトップサイズが主
流のオフィス環境および住宅環境に適応できない問題が
あった。
ク装置やレーザプリンタ装置などのコンピュータ周辺レ
ーザ応用装置において記録密度向上や高速印刷の要求を
満足するため、短波長化への要求が高まっている。しか
し製品化レベルで要求の高い青色領域を満足する光源と
してはＨｅ−Ｃｄ（ヘリウムーカドミウム）レーザ装置
やＡｒ（アルゴン）レーザ装置などのガスレーザ装置し
かなく、大型で消費電力が大きい。このようにレーザ装
置が大型であるため、レーザ装置を光源として内蔵する
レーザ応用装置は少なくともレーザ装置以上の大きさを
有する必要があり大型となり、デスクトップサイズが主
流のオフィス環境および住宅環境に適応できない問題が
あった。
【０００３】またレーザ装置の投入電力からレーザ光へ
の変換効率が小さく、消費電力の多くは熱となるため冷
却手段を必要とし、レーザ応用装置のサイズが大きくな
る問題があった。またこの冷却手段の振動による光学系
のズレがレーザ応用装置の信頼性を劣化させる等の問題
があった。さらにガスの劣化等により寿命が短いことに
依存しレーザ応用装置の寿命が短くなる問題があった。
の変換効率が小さく、消費電力の多くは熱となるため冷
却手段を必要とし、レーザ応用装置のサイズが大きくな
る問題があった。またこの冷却手段の振動による光学系
のズレがレーザ応用装置の信頼性を劣化させる等の問題
があった。さらにガスの劣化等により寿命が短いことに
依存しレーザ応用装置の寿命が短くなる問題があった。
【０００４】これに対し、固体レーザの共振器内部に非
線形光学結晶を挿入し固体レーザ発振波である第１のレ
ーザビーム（以下場合によっては基本波と称す）の１／
２の波長に変換する光第２高調波発生（以下単にＳＨ
Ｇ；Second HarmonicGeneration）などの波長変換技術
を適応することで、前述のようなガスレーザの問題点を
解消する試みがなされた。例えば８００〜９００ｎｍ帯
の波長領域で発振可能なレーザ結晶であるCr:LiSrAlF
6(クロム添加のフッ化リチウムストロンチウムアルミニ
ウム；以下単にLiSAFと称す）を用いた固体レーザのＳ
ＨＧ方式が提案された。（エフ. ハ゛レンホ゛ワ-ル、 ヒ゜ー. シ゛ョルシ゛
ュ、 エフ.エス. アラン,「Cr添加のLiSrAlF6レーザの内部共振器
型周波数逓倍による波長チューニング可能な青色光源」
応用物理通信61巻20号2381頁(1992年)、F.Balembois,
P.Georges, F. Salin,G.Roger,and A. Brun,"Tunable b
lue light source byintracavity frequency doublingo
f a Cr-dope LiSrAlF6 laser",Appl.Phys.Lett.,Vol.6
1,No.20,p.2381(1992)）。前記ＳＨＧ光源において、レ
ーザ媒質単体の寿命はガスから固体結晶となることで大
きく改善された。しかしＬｉＳＡＦレーザの励起光源は
Ｋｒ（クリプトン）レーザすなわちガスレーザであり、
従来の問題点が依然として残った。また、ＳＨＧ出力は
パルス出力のためレーザプリンタ、光造形装置および光
ディスク装置などのレーザ応用装置には例えば信号の不
連続点が生じるなどの問題があった。
線形光学結晶を挿入し固体レーザ発振波である第１のレ
ーザビーム（以下場合によっては基本波と称す）の１／
２の波長に変換する光第２高調波発生（以下単にＳＨ
Ｇ；Second HarmonicGeneration）などの波長変換技術
を適応することで、前述のようなガスレーザの問題点を
解消する試みがなされた。例えば８００〜９００ｎｍ帯
の波長領域で発振可能なレーザ結晶であるCr:LiSrAlF
6(クロム添加のフッ化リチウムストロンチウムアルミニ
ウム；以下単にLiSAFと称す）を用いた固体レーザのＳ
ＨＧ方式が提案された。（エフ. ハ゛レンホ゛ワ-ル、 ヒ゜ー. シ゛ョルシ゛
ュ、 エフ.エス. アラン,「Cr添加のLiSrAlF6レーザの内部共振器
型周波数逓倍による波長チューニング可能な青色光源」
応用物理通信61巻20号2381頁(1992年)、F.Balembois,
P.Georges, F. Salin,G.Roger,and A. Brun,"Tunable b
lue light source byintracavity frequency doublingo
f a Cr-dope LiSrAlF6 laser",Appl.Phys.Lett.,Vol.6
1,No.20,p.2381(1992)）。前記ＳＨＧ光源において、レ
ーザ媒質単体の寿命はガスから固体結晶となることで大
きく改善された。しかしＬｉＳＡＦレーザの励起光源は
Ｋｒ（クリプトン）レーザすなわちガスレーザであり、
従来の問題点が依然として残った。また、ＳＨＧ出力は
パルス出力のためレーザプリンタ、光造形装置および光
ディスク装置などのレーザ応用装置には例えば信号の不
連続点が生じるなどの問題があった。
【０００５】前述のＬｉＳＡＦレーザの励起光源として
は、波長６７０ｎｍの赤色半導体レーザによる励起が可
能であることが既に開示されている（アール. スケッフ゜ス、 シ゛ェ
イ.エフ. メイヤース゛、 エイチ.ヒ゛ー. セラース゛、 エイ. ローセ゛ンハ゛ーク゛、 アール.
シー. モリス、 エム. ロンク゛,「半導体レーザ励起Cr:LiSrAlF6レ
ーザ」光学通信16巻11号820頁(1991年)、R. Scheps,J.
F.Myers, H.B. Serreze, A. Rosenberg, R.C. Morris,
and M. Long, "Diode-pumped Cr:LiSrAlF6 laser",Opt.
Lett.,Vol.16,No.11,p820(1991)）。したがって前述の
ＬｉＳＡＦレーザを基本波とするＳＨＧ光源において、
励起光源をＫｒレーザから半導体レーザへ置き換えるこ
とで、従来のガスレーザ装置自体のサイズ、消費電力お
よび寿命の問題を大きく改善できる可能性があることが
予想される。
は、波長６７０ｎｍの赤色半導体レーザによる励起が可
能であることが既に開示されている（アール. スケッフ゜ス、 シ゛ェ
イ.エフ. メイヤース゛、 エイチ.ヒ゛ー. セラース゛、 エイ. ローセ゛ンハ゛ーク゛、 アール.
シー. モリス、 エム. ロンク゛,「半導体レーザ励起Cr:LiSrAlF6レ
ーザ」光学通信16巻11号820頁(1991年)、R. Scheps,J.
F.Myers, H.B. Serreze, A. Rosenberg, R.C. Morris,
and M. Long, "Diode-pumped Cr:LiSrAlF6 laser",Opt.
Lett.,Vol.16,No.11,p820(1991)）。したがって前述の
ＬｉＳＡＦレーザを基本波とするＳＨＧ光源において、
励起光源をＫｒレーザから半導体レーザへ置き換えるこ
とで、従来のガスレーザ装置自体のサイズ、消費電力お
よび寿命の問題を大きく改善できる可能性があることが
予想される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＬｉＳ
ＡＦレーザは共振器内部の損失による効率低下が著しい
ことが開示されている（クィ サ゛ンク゛, シ゛ー.シ゛ェイ. テ゛ィクソン、
ヒ゛ー.エイチ. チャイ、 ヒ゜ー.エヌ.キーン,「電気的に波長チューニン
グされた半導体レーザ励起Cr:LiSrAlF6レーザ」光学通
信17巻1号43頁(1992年)、Qi Zhang, G.J. Dixon, B.H.
Chai and P.N.Kean,"Electronically tuned diode-lase
r-pumped Cr:LiSrAlF6 laser",Opt.Lett.,Vol.17,No.1,
p43,(1992)）。このため効率低下の要因を調査し、検討
を加えることで具体的な解決策を見出し、解決しなけれ
ば実用化の可能性は極めて低い。前記Qi Zhang等はＬｉ
ＳＡＦレーザの波長選択を行うための波長チューニング
素子である複屈折フィルタをＬｉＳＡＦレーザの共振器
から取り出した。一般に複屈折フィルタはＬｉＳＡＦレ
ーザなどの波長チューニングが可能なレーザにおいてレ
ーザ共振器中に配置され、発振ビームのうち望ましい波
長以外の発振ビームに反射損失などの損失を与え、所望
の波長のレーザビームを選択する機能を有する。そこで
Qi Zhang等は複屈折フィルタを含む波長チューニング専
用の共振器をＬｉＳＡＦレーザの共振器の後段に付加し
た。つまりＬｉＳＡＦレーザの共振器に所望の波長の戻
り光を帰還し増幅させることで、ＬｉＳＡＦレーザの共
振器による損失を与えることなく波長チューニングを行
う手段を提案した（米国特許第5218610号）。ここでQiZ
hang等が注目した損失は主に複屈折フィルタによる反射
損失である。この方式は損失改善を実現できるが装置が
複雑で大きくなる可能性を有していた。また、ＬｉＳＡ
Ｆ結晶の不均一なエネルギー吸収がレーザ発振効率の低
下に影響することに着目し対策を行った例がある。すな
わち吸収に関与するＣｒを励起方向に異なる濃度で分布
せしめることで効率の低下を改善しようとするものであ
る（米国特許第5287373号）。しかし本方式は市販レベ
ルで実現されておらずQiZhang等が指摘した問題に対す
る改善効果は不明である。
ＡＦレーザは共振器内部の損失による効率低下が著しい
ことが開示されている（クィ サ゛ンク゛, シ゛ー.シ゛ェイ. テ゛ィクソン、
ヒ゛ー.エイチ. チャイ、 ヒ゜ー.エヌ.キーン,「電気的に波長チューニン
グされた半導体レーザ励起Cr:LiSrAlF6レーザ」光学通
信17巻1号43頁(1992年)、Qi Zhang, G.J. Dixon, B.H.
Chai and P.N.Kean,"Electronically tuned diode-lase
r-pumped Cr:LiSrAlF6 laser",Opt.Lett.,Vol.17,No.1,
p43,(1992)）。このため効率低下の要因を調査し、検討
を加えることで具体的な解決策を見出し、解決しなけれ
ば実用化の可能性は極めて低い。前記Qi Zhang等はＬｉ
ＳＡＦレーザの波長選択を行うための波長チューニング
素子である複屈折フィルタをＬｉＳＡＦレーザの共振器
から取り出した。一般に複屈折フィルタはＬｉＳＡＦレ
ーザなどの波長チューニングが可能なレーザにおいてレ
ーザ共振器中に配置され、発振ビームのうち望ましい波
長以外の発振ビームに反射損失などの損失を与え、所望
の波長のレーザビームを選択する機能を有する。そこで
Qi Zhang等は複屈折フィルタを含む波長チューニング専
用の共振器をＬｉＳＡＦレーザの共振器の後段に付加し
た。つまりＬｉＳＡＦレーザの共振器に所望の波長の戻
り光を帰還し増幅させることで、ＬｉＳＡＦレーザの共
振器による損失を与えることなく波長チューニングを行
う手段を提案した（米国特許第5218610号）。ここでQiZ
hang等が注目した損失は主に複屈折フィルタによる反射
損失である。この方式は損失改善を実現できるが装置が
複雑で大きくなる可能性を有していた。また、ＬｉＳＡ
Ｆ結晶の不均一なエネルギー吸収がレーザ発振効率の低
下に影響することに着目し対策を行った例がある。すな
わち吸収に関与するＣｒを励起方向に異なる濃度で分布
せしめることで効率の低下を改善しようとするものであ
る（米国特許第5287373号）。しかし本方式は市販レベ
ルで実現されておらずQiZhang等が指摘した問題に対す
る改善効果は不明である。
【０００７】ここで前述のF.Balembois等の示した光学
系においては励起光源をＫｒレーザとし平均３．３Ｗの
パルス励起を用いて平均７．４ｍＷのパルスＳＨＧレー
ザ出力を得ているが、前述のようにＳＨＧレーザ出力は
連続波でなければならない。また、必要とされる出力は
装置においてばらつくが、１０ｍＷ程度必要と考えられ
る。これに対し、現状で市販されているＬｉＳＡＦレー
ザの励起が可能な半導体レーザは単一ストライプの場
合、最大５００ｍＷクラスのものである。ここで一般に
固体レーザの入出力特性において基本波パワーは励起パ
ワーに比例するため、励起光源をＫｒレーザから半導体
レーザに置き換えることで基本波パワーは約１／６とな
る。また、ＳＨＧ出力は基本波パワーの２乗に比例する
ため期待されるＳＨＧ出力は約１／３６、すなわち０．
２ｍＷのパルス出力となり、効率の大幅な改善が行われ
なければ実用に耐え得るＳＨＧ出力が得られないことが
判る。また、Ｋｒレーザに比較して半導体レーザは出力
ビームの形状すなわち横モードが著しく扁平であるた
め、ビーム整形技術を適応しても励起効率の劣化が予想
され、ＳＨＧ出力のさらなる低下が予想される。すなわ
ち、励起光源を単にＫｒレーザから半導体レーザに置き
換えただけでは、実用上十分な出力を有するＳＨＧレー
ザ光源は実現しないことが容易に予想される。また、将
来半導体レーザの高出力化が達成された場合でも、発熱
量が増加するため強制冷却手段が必要となり、大型で消
費電力の大きな装置となることが懸念される。
系においては励起光源をＫｒレーザとし平均３．３Ｗの
パルス励起を用いて平均７．４ｍＷのパルスＳＨＧレー
ザ出力を得ているが、前述のようにＳＨＧレーザ出力は
連続波でなければならない。また、必要とされる出力は
装置においてばらつくが、１０ｍＷ程度必要と考えられ
る。これに対し、現状で市販されているＬｉＳＡＦレー
ザの励起が可能な半導体レーザは単一ストライプの場
合、最大５００ｍＷクラスのものである。ここで一般に
固体レーザの入出力特性において基本波パワーは励起パ
ワーに比例するため、励起光源をＫｒレーザから半導体
レーザに置き換えることで基本波パワーは約１／６とな
る。また、ＳＨＧ出力は基本波パワーの２乗に比例する
ため期待されるＳＨＧ出力は約１／３６、すなわち０．
２ｍＷのパルス出力となり、効率の大幅な改善が行われ
なければ実用に耐え得るＳＨＧ出力が得られないことが
判る。また、Ｋｒレーザに比較して半導体レーザは出力
ビームの形状すなわち横モードが著しく扁平であるた
め、ビーム整形技術を適応しても励起効率の劣化が予想
され、ＳＨＧ出力のさらなる低下が予想される。すなわ
ち、励起光源を単にＫｒレーザから半導体レーザに置き
換えただけでは、実用上十分な出力を有するＳＨＧレー
ザ光源は実現しないことが容易に予想される。また、将
来半導体レーザの高出力化が達成された場合でも、発熱
量が増加するため強制冷却手段が必要となり、大型で消
費電力の大きな装置となることが懸念される。
【０００８】また、半導体レーザ励起固体レーザについ
ては固体レーザの共振器の光軸と同軸方向からレーザ結
晶を励起する方法が提案されている（テ゛ィー.エル.サイフ゜ス
「高効率な半導体レーザアレイによる端面励起ネオジュ
ウム：イットリウムアルミニウムガーネットレーザ」応
用物理通信４７巻２号７４頁（１９８５年）、D.L.Sipe
s,"High efficient neodimium: yttrium aluminum garn
et laser endpumped by asemiconductor laser array",
Appl. Phys. Lett., Vol.47, No.2,p.74 (1985)。この
端面励起方式ではNd:YAG結晶中での励起ビームの絞り込
み直径を２００μｍから５０μｍまで変化させたときの
光子変換効率すなわち効率を計算し、５０μｍまで絞り
込んだときに良好な効率が得られることを示した。すな
わち、レーザ結晶中での励起ビームの絞り込み直径を良
好にすることで、効率の高い励起方法を提案した。しか
しこの知見は定性的には有効であるがレーザ結晶が異な
る場合は新たな検討が必要となる。
ては固体レーザの共振器の光軸と同軸方向からレーザ結
晶を励起する方法が提案されている（テ゛ィー.エル.サイフ゜ス
「高効率な半導体レーザアレイによる端面励起ネオジュ
ウム：イットリウムアルミニウムガーネットレーザ」応
用物理通信４７巻２号７４頁（１９８５年）、D.L.Sipe
s,"High efficient neodimium: yttrium aluminum garn
et laser endpumped by asemiconductor laser array",
Appl. Phys. Lett., Vol.47, No.2,p.74 (1985)。この
端面励起方式ではNd:YAG結晶中での励起ビームの絞り込
み直径を２００μｍから５０μｍまで変化させたときの
光子変換効率すなわち効率を計算し、５０μｍまで絞り
込んだときに良好な効率が得られることを示した。すな
わち、レーザ結晶中での励起ビームの絞り込み直径を良
好にすることで、効率の高い励起方法を提案した。しか
しこの知見は定性的には有効であるがレーザ結晶が異な
る場合は新たな検討が必要となる。
【０００９】以上より従来開示されている知見を単に積
み上げることでガスレーザの問題点を一挙に解決する半
導体レーザで励起したＬｉＳＡＦレーザを用いたＳＨＧ
レーザを実現することは困難であることが判明した。し
たがって、効率低下の要因を見出し、具体的な対策を講
じることによる小型で低消費電力でかつ出力１０ｍＷ以
上のＳＨＧレーザ光源の実現と、ＳＨＧレーザ光源を用
いたレーザ応用装置の実現を達成することが必要とされ
ている。
み上げることでガスレーザの問題点を一挙に解決する半
導体レーザで励起したＬｉＳＡＦレーザを用いたＳＨＧ
レーザを実現することは困難であることが判明した。し
たがって、効率低下の要因を見出し、具体的な対策を講
じることによる小型で低消費電力でかつ出力１０ｍＷ以
上のＳＨＧレーザ光源の実現と、ＳＨＧレーザ光源を用
いたレーザ応用装置の実現を達成することが必要とされ
ている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、共振器内
部の損失について検討した結果、励起用半導体レーザの
集光ビームの絞り込み角と発振効率との間に何らかの関
係があることを見いだした。図ｂは本発明で取り扱う集
光ビームのプロファイルにおける名称を説明するための
図である。絞り込み角は光軸とのなす角度θ、絞り込み
半径はビームの最も括れた部分の１／ｅ2の幅の１／２
をｗ０で表す。また、半導体レーザの絞り込みは発光点
の形状を反映するため、直行する方向で異なる。したが
って発光点のストライプ幅、すなわち電界方向の値は//
を、直交する方向は⊥を付けて表示する。例えばｗ０⊥
はストライプ幅と直交する方向の絞り込み半径を意味す
る。 図７は半導体レーザの絞り込み角とＬｉＳＡＦレ
ーザの発振効率の関係を測定する光学系を説明するため
の図である。半導体レーザ１１はストライプ形状が２５
０×１μｍのものを用いた。半導体レーザから出射され
たレーザビーム３１は焦点距離ｆ＝８ｍｍのコリメータ
１２で平行光とし、倍率６倍のアナモルフィックプリズ
ムペア（以下単にＡＰＰ；Anamorphic Prism Pair）１
３でビーム整形した後、焦点距離の異なる単レンズ１４
を用いてＬｉＳＡＦ結晶２１に集光した。共振器はＬｉ
ＳＡＦ結晶２１入射側端面２４と出力ミラー２５の間に
形成されており、励起されたＬｉＳＡＦ結晶２１からの
発光は共振器により基本波３２を発振し、出力ミラーか
ら基本波出力が取り出される。ここで、単レンズ１４の
焦点距離を変えることで励起ビーム３１の絞り込み角θ
が異なることから、絞り込み角θを変えた場合のＬｉＳ
ＡＦレーザの入出力特性を測定した。このとき単レンズ
１４の焦点距離ｆは１５、２０、２５、５０ｍｍと変化
させた。
部の損失について検討した結果、励起用半導体レーザの
集光ビームの絞り込み角と発振効率との間に何らかの関
係があることを見いだした。図ｂは本発明で取り扱う集
光ビームのプロファイルにおける名称を説明するための
図である。絞り込み角は光軸とのなす角度θ、絞り込み
半径はビームの最も括れた部分の１／ｅ2の幅の１／２
をｗ０で表す。また、半導体レーザの絞り込みは発光点
の形状を反映するため、直行する方向で異なる。したが
って発光点のストライプ幅、すなわち電界方向の値は//
を、直交する方向は⊥を付けて表示する。例えばｗ０⊥
はストライプ幅と直交する方向の絞り込み半径を意味す
る。 図７は半導体レーザの絞り込み角とＬｉＳＡＦレ
ーザの発振効率の関係を測定する光学系を説明するため
の図である。半導体レーザ１１はストライプ形状が２５
０×１μｍのものを用いた。半導体レーザから出射され
たレーザビーム３１は焦点距離ｆ＝８ｍｍのコリメータ
１２で平行光とし、倍率６倍のアナモルフィックプリズ
ムペア（以下単にＡＰＰ；Anamorphic Prism Pair）１
３でビーム整形した後、焦点距離の異なる単レンズ１４
を用いてＬｉＳＡＦ結晶２１に集光した。共振器はＬｉ
ＳＡＦ結晶２１入射側端面２４と出力ミラー２５の間に
形成されており、励起されたＬｉＳＡＦ結晶２１からの
発光は共振器により基本波３２を発振し、出力ミラーか
ら基本波出力が取り出される。ここで、単レンズ１４の
焦点距離を変えることで励起ビーム３１の絞り込み角θ
が異なることから、絞り込み角θを変えた場合のＬｉＳ
ＡＦレーザの入出力特性を測定した。このとき単レンズ
１４の焦点距離ｆは１５、２０、２５、５０ｍｍと変化
させた。
【００１１】図８は励起ビームの集光に用いたレンズの
焦点距離、すなわち絞り込み角が異なる場合のＬｉＳＡ
Ｆレーザの発振特性の測定結果を説明するための図であ
る。図８よりｆ＝５０ｍｍのときが最も効率が高いこと
が判明した。ｆ＝１５ｍｍのときと比較すると発振しき
い値が２３％低下し、スロープ効率が１．５倍向上し
た。すなわち励起ビームの絞り込み角θが異なることで
発振効率が１．５倍と大きく異なることが判明した。ま
た、本共振器に波長制御素子と非線形光学結晶を挿入し
た内部共振器型ＳＨＧレーザを構成し、単レンズの焦点
距離の違いによるＳＨ出力を測定した。ｆ＝５０ｍｍの
単レンズを用いた場合、半導体レーザ最大励起入力時に
おいて青色レーザ出力１０ｍＷを得た。この値は前述の
ＡｒやＨｅ−Ｃｄガスレーザを十分代替できる値であ
る。
焦点距離、すなわち絞り込み角が異なる場合のＬｉＳＡ
Ｆレーザの発振特性の測定結果を説明するための図であ
る。図８よりｆ＝５０ｍｍのときが最も効率が高いこと
が判明した。ｆ＝１５ｍｍのときと比較すると発振しき
い値が２３％低下し、スロープ効率が１．５倍向上し
た。すなわち励起ビームの絞り込み角θが異なることで
発振効率が１．５倍と大きく異なることが判明した。ま
た、本共振器に波長制御素子と非線形光学結晶を挿入し
た内部共振器型ＳＨＧレーザを構成し、単レンズの焦点
距離の違いによるＳＨ出力を測定した。ｆ＝５０ｍｍの
単レンズを用いた場合、半導体レーザ最大励起入力時に
おいて青色レーザ出力１０ｍＷを得た。この値は前述の
ＡｒやＨｅ−Ｃｄガスレーザを十分代替できる値であ
る。
【００１２】図９は図７に示した光学系において単レン
ズの焦点距離ｆを１５、２０、２５、５０ｍｍと変化さ
せたときのビームプロファイルとＬｉＳＡＦ結晶中で基
本波ビームプロファイルの関係を説明するための図であ
る。ビームプロファイルはビームアナライザを用いて焦
点近傍で光軸方向に走査することでビーム半径の変化を
測定した。図９（ａ）はストライプ幅方向の、図９
（ｂ）垂直方向のビームプロファイルを示している。図
９（ａ）より焦点距離の変化に関わらずｗ０//は基本波
ビーム半径７８μｍに対して１２〜１９μｍと、良好に
絞り込めていることがわかる。一方図９（ｂ）よりｗ０
⊥はｆ＝１５〜２５ｍｍでは同様に４０〜５７μｍと基
本波ビーム半径以下に絞り込めたが、ｆ＝５０ｍｍの場
合は１１４μｍと２倍程度大きなビームとなった。
ズの焦点距離ｆを１５、２０、２５、５０ｍｍと変化さ
せたときのビームプロファイルとＬｉＳＡＦ結晶中で基
本波ビームプロファイルの関係を説明するための図であ
る。ビームプロファイルはビームアナライザを用いて焦
点近傍で光軸方向に走査することでビーム半径の変化を
測定した。図９（ａ）はストライプ幅方向の、図９
（ｂ）垂直方向のビームプロファイルを示している。図
９（ａ）より焦点距離の変化に関わらずｗ０//は基本波
ビーム半径７８μｍに対して１２〜１９μｍと、良好に
絞り込めていることがわかる。一方図９（ｂ）よりｗ０
⊥はｆ＝１５〜２５ｍｍでは同様に４０〜５７μｍと基
本波ビーム半径以下に絞り込めたが、ｆ＝５０ｍｍの場
合は１１４μｍと２倍程度大きなビームとなった。
【００１３】図１０は励起ビームの絞り込み半径とスロ
ープ効率の関係を説明するための図である。図１０
（ａ）はｗ０//とスロープ効率の関係を、図１０（ｂ）
はｗ０⊥とスロープ効率の関係を示している。図１０
（ａ）より絞り込み半径とスロープ効率の明確な関係は
得られなかった。また、図１０（ｂ）より絞り込むほど
スロープ効率が下がる傾向が観察された。ここで基本波
のビーム半径より２倍程度大きな励起ビーム半径を用い
たときが最も効率が高い結果が得られた。この結果は励
起ビームが基本波ビームの発振に寄与しない領域以外の
部分を励起したとき最も高い効率が得られたことを意味
し、定性的に理解困難な結果と判断できる。以上の結果
から、励起ビーム半径と発振効率の明確な関係が得られ
なかったと判断できる。
ープ効率の関係を説明するための図である。図１０
（ａ）はｗ０//とスロープ効率の関係を、図１０（ｂ）
はｗ０⊥とスロープ効率の関係を示している。図１０
（ａ）より絞り込み半径とスロープ効率の明確な関係は
得られなかった。また、図１０（ｂ）より絞り込むほど
スロープ効率が下がる傾向が観察された。ここで基本波
のビーム半径より２倍程度大きな励起ビーム半径を用い
たときが最も効率が高い結果が得られた。この結果は励
起ビームが基本波ビームの発振に寄与しない領域以外の
部分を励起したとき最も高い効率が得られたことを意味
し、定性的に理解困難な結果と判断できる。以上の結果
から、励起ビーム半径と発振効率の明確な関係が得られ
なかったと判断できる。
【００１４】図１１は励起ビームの絞り込み角とスロー
プ効率の関係を説明するための図である。図１１（ａ）
はθ//とスロープ効率の関係を、図１１（ｂ）はθ⊥と
スロープ効率の関係を示している。いずれの場合もθが
小さくなるにつれてスロープ効率が高くなることが判明
した。図１１において許容範囲を効率の最大値に対して
８０％とすると、θ//の許容範囲０．３ｒａｄ以下、θ
⊥の許容範囲は０．１３ｒａｄ以下となる。
プ効率の関係を説明するための図である。図１１（ａ）
はθ//とスロープ効率の関係を、図１１（ｂ）はθ⊥と
スロープ効率の関係を示している。いずれの場合もθが
小さくなるにつれてスロープ効率が高くなることが判明
した。図１１において許容範囲を効率の最大値に対して
８０％とすると、θ//の許容範囲０．３ｒａｄ以下、θ
⊥の許容範囲は０．１３ｒａｄ以下となる。
【００１５】本発明はＣｒを含むフッ化物固体レーザを
半導体レーザを用いて端面励起する構成において、基本
波の発振効率は励起ビームの絞り込み半径よりむしろ絞
り込み角に大きく依存することを見出したものである。
Ｃｒを含有するフッ化物からなるレーザ結晶と、前記レ
ーザ結晶を含む共振器と、前記レーザ結晶を励起するた
めの半導体レーザと、前記半導体レーザから出射される
レーザビームを前記レーザ結晶に絞り込む手段とからな
るレーザ装置において、前記半導体レーザから出射され
るレーザビームの絞り込み角が０．３ｒａｄ以下である
ことが好ましい。また、前記半導体レーザから出射され
るレーザビームの絞り込み角が、半導体レーザの電界印
加方向を含む面内で０．３ｒａｄ以下であるか、直交す
る面内で０．１３ｒａｄ以下であるかの少なくともいず
れか一方の条件を満足することが好ましい。
半導体レーザを用いて端面励起する構成において、基本
波の発振効率は励起ビームの絞り込み半径よりむしろ絞
り込み角に大きく依存することを見出したものである。
Ｃｒを含有するフッ化物からなるレーザ結晶と、前記レ
ーザ結晶を含む共振器と、前記レーザ結晶を励起するた
めの半導体レーザと、前記半導体レーザから出射される
レーザビームを前記レーザ結晶に絞り込む手段とからな
るレーザ装置において、前記半導体レーザから出射され
るレーザビームの絞り込み角が０．３ｒａｄ以下である
ことが好ましい。また、前記半導体レーザから出射され
るレーザビームの絞り込み角が、半導体レーザの電界印
加方向を含む面内で０．３ｒａｄ以下であるか、直交す
る面内で０．１３ｒａｄ以下であるかの少なくともいず
れか一方の条件を満足することが好ましい。
【００１６】また、レーザ結晶がCr:LiSrAlF6結晶であ
ることが好ましい。また、固体レーザ共振器中に非線形
光学結晶を配置することが好ましい。また、非線形光学
結晶がＬＢＯ；LiB3O5（三ほう酸リチウム）、ＣＬＢ
Ｏ；CsLiB6O10（ホウ酸リチウムセシウム）、ＢＢＯ；
β-BaB2O4（ホウ酸バリウム）、ＫＮ；KNbO3（ニオブ酸
カリウム）、ＫＬＮ；K-Li-Nb-O（ニオブ酸リチウム−
カリウム）、またはＬＩＯ；LiIO3（ヨウ酸リチウム）
のうちのいずれかであることが好ましい。
ることが好ましい。また、固体レーザ共振器中に非線形
光学結晶を配置することが好ましい。また、非線形光学
結晶がＬＢＯ；LiB3O5（三ほう酸リチウム）、ＣＬＢ
Ｏ；CsLiB6O10（ホウ酸リチウムセシウム）、ＢＢＯ；
β-BaB2O4（ホウ酸バリウム）、ＫＮ；KNbO3（ニオブ酸
カリウム）、ＫＬＮ；K-Li-Nb-O（ニオブ酸リチウム−
カリウム）、またはＬＩＯ；LiIO3（ヨウ酸リチウム）
のうちのいずれかであることが好ましい。
【００１７】また、本発明に関わるレーザ装置をレーザ
プリンタ装置、パーティクルカウンタ装置および光ディ
スク装置等に用いると小型で安定性に優れた装置を提供
できる。
プリンタ装置、パーティクルカウンタ装置および光ディ
スク装置等に用いると小型で安定性に優れた装置を提供
できる。
【００１８】
（実施例１）図１は本発明の一実施例を説明するための
図である。半導体レーザ１１から出射された励起ビーム
３１は集光光学系により集光され、レーザ結晶２１を励
起する。半導体レーザ１１はＳＤＬ（Spectra Diode La
b.）社製AlGaInP系半導体レーザを用い、出力５００ｍ
Ｗ、発振波長６８０ｎｍである。また、集光光学系は半
導体レーザコリメータ（焦点距離８ｍｍ）１２とＡＰＰ
(倍率；６倍)１３、および単レンズ（焦点距離５０ｍ
ｍ）１４を用いた。半導体レーザ１１から出射されたレ
ーザビームの絞り込み角はθ//で０．１３ｒａｄ、θ⊥
で０．０３７ｒａｄであった。また、絞り込み半径はｗ
０//で１１．５μｍ、ｗ０⊥で１１４μｍであった。励
起されたレーザ結晶２１はレーザ結晶端面に形成された
入射側共振器ミラー２４と出力ミラー２５からなる固体
レーザ共振器２０で第１のレーザビーム３２を発振す
る。このとき共振器構造２０は平凹式共振器であり、出
力ミラー２５の曲率半径は１５０ｍｍ、実効光路長は曲
率半径よりわずかに短くした。レーザ結晶２１にはＣｒ
添加量１．５ｍｏｌ％のＬｉＳＡＦ結晶(φ３×５ｍｍ)
を用いた。結晶の前方端面２４には励起波長に対して反
射率２％以下の無反射（以下単にＡＲ；Anti-Reflectio
n）コーティング、基本波波長に対して反射率９９％以
上の高反射（以下単にＨＲ；High-Reflection）コーテ
ィングを施した。ここで前記ＨＲコーティングの反射率
は基本波を効率良く閉じこめることができれば良く、特
に９９％以上とする必要はない。後方端面には基本波波
長に対して反射率２％以下のＡＲコーティングを施し
た。出力ミラー２５には基本波に対し９９％以上のＨＲ
コーティングを施した。ここで出力ミラー２５の反射率
は基本波３２を高効率に取り出すことができれば良く、
特に９９％以上とする必要はない。
図である。半導体レーザ１１から出射された励起ビーム
３１は集光光学系により集光され、レーザ結晶２１を励
起する。半導体レーザ１１はＳＤＬ（Spectra Diode La
b.）社製AlGaInP系半導体レーザを用い、出力５００ｍ
Ｗ、発振波長６８０ｎｍである。また、集光光学系は半
導体レーザコリメータ（焦点距離８ｍｍ）１２とＡＰＰ
(倍率；６倍)１３、および単レンズ（焦点距離５０ｍ
ｍ）１４を用いた。半導体レーザ１１から出射されたレ
ーザビームの絞り込み角はθ//で０．１３ｒａｄ、θ⊥
で０．０３７ｒａｄであった。また、絞り込み半径はｗ
０//で１１．５μｍ、ｗ０⊥で１１４μｍであった。励
起されたレーザ結晶２１はレーザ結晶端面に形成された
入射側共振器ミラー２４と出力ミラー２５からなる固体
レーザ共振器２０で第１のレーザビーム３２を発振す
る。このとき共振器構造２０は平凹式共振器であり、出
力ミラー２５の曲率半径は１５０ｍｍ、実効光路長は曲
率半径よりわずかに短くした。レーザ結晶２１にはＣｒ
添加量１．５ｍｏｌ％のＬｉＳＡＦ結晶(φ３×５ｍｍ)
を用いた。結晶の前方端面２４には励起波長に対して反
射率２％以下の無反射（以下単にＡＲ；Anti-Reflectio
n）コーティング、基本波波長に対して反射率９９％以
上の高反射（以下単にＨＲ；High-Reflection）コーテ
ィングを施した。ここで前記ＨＲコーティングの反射率
は基本波を効率良く閉じこめることができれば良く、特
に９９％以上とする必要はない。後方端面には基本波波
長に対して反射率２％以下のＡＲコーティングを施し
た。出力ミラー２５には基本波に対し９９％以上のＨＲ
コーティングを施した。ここで出力ミラー２５の反射率
は基本波３２を高効率に取り出すことができれば良く、
特に９９％以上とする必要はない。
【００１９】本発明の効果は図８により確認することが
できる。レンズの焦点距離ｆ＝１５ｍｍのものを用いた
場合は、絞り込み角はθ//で０．４１ｒａｄ、θ⊥で
０．１８ｒａｄであった。発振しきい値が３０％高くな
り、スロープ効率は２／３に低下した。すなわち、絞り
込み角を０．３ｒａｄ以下とすることで、ＬｉＳＡＦレ
ーザの発振効率を大幅に改善できることが確認できた。
できる。レンズの焦点距離ｆ＝１５ｍｍのものを用いた
場合は、絞り込み角はθ//で０．４１ｒａｄ、θ⊥で
０．１８ｒａｄであった。発振しきい値が３０％高くな
り、スロープ効率は２／３に低下した。すなわち、絞り
込み角を０．３ｒａｄ以下とすることで、ＬｉＳＡＦレ
ーザの発振効率を大幅に改善できることが確認できた。
【００２０】また、図１に示した光学系において、半導
体レーザ１１から出射されたレーザビーム３１の絞り込
み角が重要であり、集光光学系は全く同一のものでなく
ても良い。例えば、シリンドリカルレンズはビーム整形
手段と集光効果を同時に兼ね備えるが、絞り込み角が
０．３ｒａｄ以下であれば有効な効果が得られた。この
ほか光ファイバなどのビーム整形機能を有する光学部品
を用いることもできる。
体レーザ１１から出射されたレーザビーム３１の絞り込
み角が重要であり、集光光学系は全く同一のものでなく
ても良い。例えば、シリンドリカルレンズはビーム整形
手段と集光効果を同時に兼ね備えるが、絞り込み角が
０．３ｒａｄ以下であれば有効な効果が得られた。この
ほか光ファイバなどのビーム整形機能を有する光学部品
を用いることもできる。
【００２１】（実施例２）図２本発明にＳＨＧ技術を適
応した場合の他の実施例を説明するための図である。励
起光源１１、集光光学系、レーザ結晶２１、共振器構成
２０は図１と同様である。共振器２０内部には非線形光
学結晶２２と波長チューニング素子２３を挿入し、基本
波３２の波長を波長チューニング素子２３を用いて、非
線形光学結晶２２のＳＨＧ位相整合波長に一致させる手
段を用いた。非線形光学結晶２２としてＬＢＯを用い
た。ＬＢＯ２２は波長８６０ｎｍでＴＹＰＥＩの位相整
合が取れる方位に切り出したものに、８６０ｎｍにおい
て反射率が１％以下のＡＲコーティングを施したものを
用いた。波長チューニング素子２３としては水晶からな
る複屈折フィルタ２３を用いた。
応した場合の他の実施例を説明するための図である。励
起光源１１、集光光学系、レーザ結晶２１、共振器構成
２０は図１と同様である。共振器２０内部には非線形光
学結晶２２と波長チューニング素子２３を挿入し、基本
波３２の波長を波長チューニング素子２３を用いて、非
線形光学結晶２２のＳＨＧ位相整合波長に一致させる手
段を用いた。非線形光学結晶２２としてＬＢＯを用い
た。ＬＢＯ２２は波長８６０ｎｍでＴＹＰＥＩの位相整
合が取れる方位に切り出したものに、８６０ｎｍにおい
て反射率が１％以下のＡＲコーティングを施したものを
用いた。波長チューニング素子２３としては水晶からな
る複屈折フィルタ２３を用いた。
【００２２】図３は本発明の効果の別の一例を説明する
ための図である。図３は図２に示した光学系において単
レンズの焦点距離を変化させた場合のＬｉＳＡＦレーザ
の入出力特性を示している。単レンズの焦点距離ｆ＝１
５ｍｍのものを用いた場合は、発振しきい値が３０％高
くなり、最大入力時のＳＨ出力は４２％低下した。すな
わち、絞り込み角を０．３ｒａｄ以下とすることで、Ｓ
Ｈ出力を大幅に改善できることが確認できた。また、非
線形光学結晶２２はＣＬＢＯ、ＢＢＯ、ＫＮ、ＫＬＮ、
またはＬＩＯのうちのいずれを用いても良い。
ための図である。図３は図２に示した光学系において単
レンズの焦点距離を変化させた場合のＬｉＳＡＦレーザ
の入出力特性を示している。単レンズの焦点距離ｆ＝１
５ｍｍのものを用いた場合は、発振しきい値が３０％高
くなり、最大入力時のＳＨ出力は４２％低下した。すな
わち、絞り込み角を０．３ｒａｄ以下とすることで、Ｓ
Ｈ出力を大幅に改善できることが確認できた。また、非
線形光学結晶２２はＣＬＢＯ、ＢＢＯ、ＫＮ、ＫＬＮ、
またはＬＩＯのうちのいずれを用いても良い。
【００２３】（実施例３）図４は本発明の一実施例をレ
ーザプリンタ装置に用いた応用例を説明するための図で
ある。図２で説明したＳＨＧレーザ光源１００から出射
されたＳＨＧレーザ出力３３は、音響光学（以下単にＡ
Ｏ；Acousto-Optical）変調器５１、ビームエキスパン
ダ５２、回転多面鏡５３、ｆθレンズ５４を通過し、感
光ドラム５５に集光される。ＡＯ変調器５１は画像情報
に応じてＳＨＧ出力３３の変調を行い、回転多面鏡５３
は水平（紙面内）方向に走査する。この組合せで２次元
情報は感光ドラム５５に部分的な電位差として記録され
る。感光ドラム５５は前記電位差に応じてトナーを付着
して回転し、記録用紙に情報を再生する。このとき感光
ドラム５５に塗布された感光体はセレン（Ｓｅ）であ
り、ＳＨＧレーザ光源１００の出力１０ｍＷとした。こ
こで感光体はＳｅ以外のものを用いてもよい。
ーザプリンタ装置に用いた応用例を説明するための図で
ある。図２で説明したＳＨＧレーザ光源１００から出射
されたＳＨＧレーザ出力３３は、音響光学（以下単にＡ
Ｏ；Acousto-Optical）変調器５１、ビームエキスパン
ダ５２、回転多面鏡５３、ｆθレンズ５４を通過し、感
光ドラム５５に集光される。ＡＯ変調器５１は画像情報
に応じてＳＨＧ出力３３の変調を行い、回転多面鏡５３
は水平（紙面内）方向に走査する。この組合せで２次元
情報は感光ドラム５５に部分的な電位差として記録され
る。感光ドラム５５は前記電位差に応じてトナーを付着
して回転し、記録用紙に情報を再生する。このとき感光
ドラム５５に塗布された感光体はセレン（Ｓｅ）であ
り、ＳＨＧレーザ光源１００の出力１０ｍＷとした。こ
こで感光体はＳｅ以外のものを用いてもよい。
【００２４】（実施例４）図５は本発明の一実施例を光
ディスク装置に用いた応用例を説明するための図であ
る。光源には図２で説明したＳＨＧレーザ光源１００を
用いた。光ディスク装置は光磁気記録方式を採用した。
ＳＨＧレーザ光源１００より出射されたＳＨＧレーザ出
力３３はビームエキスパンダ５２で拡大された後平行光
となる。ビームスプリッタ７２で一部はねられた光は前
方モニタ７３に取り込まれる。ビームスプリッタ７２を
通過したビームは集光光学系７４で媒体７５に集光さ
れ、反射された光はビームスプリッタ７２で一部反射さ
れた後２つのビームに分離され２つのディテクタ７６に
各々取り込まれる。前方モニタ７３ではＳＨＧレーザ出
力３３をモニタしてＳＨＧレーザ出力３３の制御を行
う。また、ビームスプリッタ７２後の２つのディテクタ
７６は各々オートフォーカスと信号検出を行う。媒体７
５には一定の磁界が印加されており、ＳＨＧレーザ出力
３３を変調させて媒体７５のキュリー温度まで焦点の温
度を上げて磁化を反転することにより記録を行った。出
力ON時には媒体の磁界が反転し、出力OFF時には磁界反
転が行われず信号記録が可能となる。なお、記録周波数
は１０ＭＨｚとした。また信号再生時には記録時と同様
のＳＨＧレーザ光源１００を用い、良好な再生信号を得
た。
ディスク装置に用いた応用例を説明するための図であ
る。光源には図２で説明したＳＨＧレーザ光源１００を
用いた。光ディスク装置は光磁気記録方式を採用した。
ＳＨＧレーザ光源１００より出射されたＳＨＧレーザ出
力３３はビームエキスパンダ５２で拡大された後平行光
となる。ビームスプリッタ７２で一部はねられた光は前
方モニタ７３に取り込まれる。ビームスプリッタ７２を
通過したビームは集光光学系７４で媒体７５に集光さ
れ、反射された光はビームスプリッタ７２で一部反射さ
れた後２つのビームに分離され２つのディテクタ７６に
各々取り込まれる。前方モニタ７３ではＳＨＧレーザ出
力３３をモニタしてＳＨＧレーザ出力３３の制御を行
う。また、ビームスプリッタ７２後の２つのディテクタ
７６は各々オートフォーカスと信号検出を行う。媒体７
５には一定の磁界が印加されており、ＳＨＧレーザ出力
３３を変調させて媒体７５のキュリー温度まで焦点の温
度を上げて磁化を反転することにより記録を行った。出
力ON時には媒体の磁界が反転し、出力OFF時には磁界反
転が行われず信号記録が可能となる。なお、記録周波数
は１０ＭＨｚとした。また信号再生時には記録時と同様
のＳＨＧレーザ光源１００を用い、良好な再生信号を得
た。
【００２５】
【発明の効果】本発明においてＬｉＳＡＦレーザの励起
手段である半導体レーザの出射ビームの絞り込み角を設
計を行うことにより、ＬｉＳＡＦレーザおよびＳＨＧレ
ーザの効率を大きく改善した。本発明によりレーザ応用
装置の小型、低消費電力化および長寿命化と信頼性向上
を達成した。
手段である半導体レーザの出射ビームの絞り込み角を設
計を行うことにより、ＬｉＳＡＦレーザおよびＳＨＧレ
ーザの効率を大きく改善した。本発明によりレーザ応用
装置の小型、低消費電力化および長寿命化と信頼性向上
を達成した。
【図１】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図２】本発明にＳＨＧ技術を適応した場合の他の実施
例を説明するための図である。
例を説明するための図である。
【図３】本発明の効果の別の一例を説明するための図で
ある。
ある。
【図４】本発明の一実施例をレーザプリンタ装置に用い
た応用例を説明するための図である。
た応用例を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施例を光ディスク装置に用いた応
用例を説明するための図である。
用例を説明するための図である。
【図６】本発明で取り扱う集光ビームのプロファイルに
おける名称を説明するための図である。
おける名称を説明するための図である。
【図７】半導体レーザの絞り込み角とＬｉＳＡＦレーザ
の発振効率の関係を測定する光学系を説明するための図
である。
の発振効率の関係を測定する光学系を説明するための図
である。
【図８】励起ビームの絞り込み角が異なる場合のＬｉＳ
ＡＦレーザの発振特性の測定結果を説明するための図で
ある。
ＡＦレーザの発振特性の測定結果を説明するための図で
ある。
【図９】図７に示した光学系において単レンズの焦点距
離ｆを変化させたときのビームプロファイルとＬｉＳＡ
Ｆ結晶中で基本波ビームプロファイルの関係を説明する
ための図である。
離ｆを変化させたときのビームプロファイルとＬｉＳＡ
Ｆ結晶中で基本波ビームプロファイルの関係を説明する
ための図である。
【図１０】励起ビームの絞り込み半径とスロープ効率の
関係を説明するための図である。
関係を説明するための図である。
【図１１】励起ビームの絞り込み角とスロープ効率の関
係を説明するための図である。
係を説明するための図である。
１１ 半導体レーザ、１２ コリメータ、１３ アナモ
ルフィックプリズムペア、１４ 単レンズ、２０ 共振
器、２１ レーザ結晶、 ２２ 非線形光学結晶、２３
波長チューニング素子、２４ 共振器ミラー、２５
共振器ミラー、２６ 共振器ミラー、３１ 励起ビー
ム、３２ 基本波、３３ ＳＨＧレーザ、５１ ＡＯ
Ｍ、５２ ビームエキスパンダ、５３ 回転多面鏡、５
４ ｆθレンズ、５５ 感光ドラム、７２ ビームスプ
リッタ、７３ 前方モニタ、７４ 集光光学系、７５
媒体、７６ ディテクタ、１００ ＳＨＧ光源。
ルフィックプリズムペア、１４ 単レンズ、２０ 共振
器、２１ レーザ結晶、 ２２ 非線形光学結晶、２３
波長チューニング素子、２４ 共振器ミラー、２５
共振器ミラー、２６ 共振器ミラー、３１ 励起ビー
ム、３２ 基本波、３３ ＳＨＧレーザ、５１ ＡＯ
Ｍ、５２ ビームエキスパンダ、５３ 回転多面鏡、５
４ ｆθレンズ、５５ 感光ドラム、７２ ビームスプ
リッタ、７３ 前方モニタ、７４ 集光光学系、７５
媒体、７６ ディテクタ、１００ ＳＨＧ光源。
Claims (9)
- 【請求項１】 Ｃｒ（クロム）を含有するフッ化物から
なるレーザ結晶と、前記レーザ結晶を含む共振器と、前
記レーザ結晶を励起するための半導体レーザと、前記半
導体レーザから出射されるレーザビームを前記レーザ結
晶に絞り込む手段とからなるレーザ装置において、前記
半導体レーザから出射されるレーザビームの絞り込み角
が０．３ｒａｄ以下であることを特徴とするレーザ装
置。 - 【請求項２】 前記半導体レーザから出射されるレーザ
ビームの絞り込み角が、半導体レーザの電界印加方向を
含む面内で０．３ｒａｄ以下であるか、直交する面内で
０．１３ｒａｄ以下であるかの少なくともいずれか一方
の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のレ
ーザ装置。 - 【請求項３】 前記レーザ結晶がCr:LiSrAlF6（クロム
添加のフッ化リチウムストロンチウムアルミニウム）で
あることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかの項に
記載のレーザ装置。 - 【請求項４】 Cr:LiSrAlF6からなるレーザ結晶と、前
記レーザ結晶を含む共振器と、前記共振器中に配置され
た非線形光学結晶と、前記レーザ結晶を励起するための
半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されるレー
ザビームを前記レーザ結晶に絞り込む手段とからなるレ
ーザ装置において、前記半導体レーザから出射されるレ
ーザビームの絞り込み角が、半導体レーザの電界印加方
向を含む面内で０．３ｒａｄ以下であるか、直交する面
内で０．１３ｒａｄ以下であるかの少なくともいずれか
一方の条件を満足することを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項５】 前記非線形光学結晶がLiB3O5（三ほう酸
リチウム）、CsLiB6O10（ホウ酸リチウムセシウム）、
β-BaB2O4（ホウ酸バリウム）、KNbO3（ニオブ酸カリウ
ム）、K-Li-Nb-O（ニオブ酸リチウム−カリウム）、ま
たはLiIO3（ヨウ酸リチウム）のうちのいずれかである
ことを特徴とする請求項４に記載のレーザ装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
のレーザ装置を用いたことを特徴とするレーザ応用装
置。 - 【請求項７】 前記レーザ応用装置がレーザプリンタ装
置であることを特徴とする請求項６に記載のレーザ応用
装置。 - 【請求項８】 前記レーザ応用装置がパーティクルカウ
ンタ装置であることを特徴とする請求項６に記載のレー
ザ応用装置。 - 【請求項９】 前記レーザ応用装置が光ディスク装置で
あることを特徴とする請求項６に記載のレーザ応用装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7103833A JPH08297306A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | レーザ装置およびレーザ応用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7103833A JPH08297306A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | レーザ装置およびレーザ応用装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08297306A true JPH08297306A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14364433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7103833A Pending JPH08297306A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | レーザ装置およびレーザ応用装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08297306A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005116961A1 (en) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | A substrate for a display device, a method for repairing the same, a method for repairing a display device and a liquid-crystal display device |
-
1995
- 1995-04-27 JP JP7103833A patent/JPH08297306A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005116961A1 (en) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | A substrate for a display device, a method for repairing the same, a method for repairing a display device and a liquid-crystal display device |
| KR100845667B1 (ko) * | 2004-05-28 | 2008-07-11 | 샤프 가부시키가이샤 | 액티브 매트릭스 기판, 액티브 매트릭스 기판의 수정 방법, 대향 기판, 액정 표시 장치, 표시장치 및 표시 장치의 수정 방법 |
| KR100845669B1 (ko) * | 2004-05-28 | 2008-07-11 | 샤프 가부시키가이샤 | 액티브 매트릭스 기판, 액티브 매트릭스 기판의 수정 방법, 액정 표시 장치, 표시장치 및 표시 장치의 수정 방법 |
| KR100845668B1 (ko) * | 2004-05-28 | 2008-07-11 | 샤프 가부시키가이샤 | 액티브 매트릭스 기판, 액티브 매트릭스 기판의 수정 방법, 대향 기판, 액정 표시 장치, 표시장치 및 표시 장치의 수정 방법 |
| KR100880994B1 (ko) * | 2004-05-28 | 2009-02-03 | 샤프 가부시키가이샤 | 액티브 매트릭스 기판, 액정 표시 장치 및 표시 장치 |
| US7728943B2 (en) | 2004-05-28 | 2010-06-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Substrate for a display device, a method for repairing the same, a method for repairing a display device and a liquid-crystal display device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040315 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050404 |