JPH09293917A - 半導体レーザ励起固体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ励起固体レーザ装置Info
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- JPH09293917A JPH09293917A JP8107657A JP10765796A JPH09293917A JP H09293917 A JPH09293917 A JP H09293917A JP 8107657 A JP8107657 A JP 8107657A JP 10765796 A JP10765796 A JP 10765796A JP H09293917 A JPH09293917 A JP H09293917A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学部品の組立や位置調整が容易で、温度変
化に対して安定して動作する半導体レーザ励起固体レー
ザ装置を提供する。 【解決手段】 固体レーザ装置は、励起光を放射する半
導体レーザ素子１７と、発振光を発生するレーザ媒質１
３と、発振光を非線形光に変換する非線形光学素子１２
と、半導体レーザ素子１７を保持するレーザホルダ１７
ａおよびベース板１９と、レーザ媒質１３および非線形
光学素子１２を保持する結晶ホルダ３などで構成され
る。レーザホルダ１７ａ、ベース板１９および結晶ホル
ダ３は、止めネジ１によって軽く押圧力が加わった状態
で位置調整され仮止めした後、接着剤などで固定され
る。
化に対して安定して動作する半導体レーザ励起固体レー
ザ装置を提供する。 【解決手段】 固体レーザ装置は、励起光を放射する半
導体レーザ素子１７と、発振光を発生するレーザ媒質１
３と、発振光を非線形光に変換する非線形光学素子１２
と、半導体レーザ素子１７を保持するレーザホルダ１７
ａおよびベース板１９と、レーザ媒質１３および非線形
光学素子１２を保持する結晶ホルダ３などで構成され
る。レーザホルダ１７ａ、ベース板１９および結晶ホル
ダ３は、止めネジ１によって軽く押圧力が加わった状態
で位置調整され仮止めした後、接着剤などで固定され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ媒質や非線
形光学素子を共振器内に配置し、半導体レーザでレーザ
媒質を励起して基本波発振光や非線形光を発生するため
の半導体レーザ励起固体レーザ装置に関する。
形光学素子を共振器内に配置し、半導体レーザでレーザ
媒質を励起して基本波発振光や非線形光を発生するため
の半導体レーザ励起固体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＧａＡｌＡｓ等から成る半導体レ
ーザを用いて、共振器内に配置されたＮｄ：ＹＡＧ結晶
などのレーザ媒質を励起してレーザ発振を行うようにし
た固体レーザ装置が知られている。
ーザを用いて、共振器内に配置されたＮｄ：ＹＡＧ結晶
などのレーザ媒質を励起してレーザ発振を行うようにし
た固体レーザ装置が知られている。
【０００３】より短波長のレーザ光を得るために、レー
ザ媒質および非線形光学結晶を同じ共振器内に配置し
て、レーザ媒質による発振光を第２高調波などの非線形
光に変換する固体レーザ装置が種々提案されている（特
開平４−２８３９７７号、実開平４−９７３７５号、特
開平６−６９５６７号など）。たとえば、レーザ媒質と
してＹＡＧ結晶を使用し、非線形光学結晶として燐酸チ
タニルカリウムＫＴｉＯＰＯ4 （略称ＫＴＰ）を使用す
ると、ＹＡＧ結晶による波長１０６４ｎｍの発振光を半
分の５３２ｎｍのグリーン光に変換することが可能であ
る。
ザ媒質および非線形光学結晶を同じ共振器内に配置し
て、レーザ媒質による発振光を第２高調波などの非線形
光に変換する固体レーザ装置が種々提案されている（特
開平４−２８３９７７号、実開平４−９７３７５号、特
開平６−６９５６７号など）。たとえば、レーザ媒質と
してＹＡＧ結晶を使用し、非線形光学結晶として燐酸チ
タニルカリウムＫＴｉＯＰＯ4 （略称ＫＴＰ）を使用す
ると、ＹＡＧ結晶による波長１０６４ｎｍの発振光を半
分の５３２ｎｍのグリーン光に変換することが可能であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】こうした固体レーザ装
置において、半導体レーザ、レーザ媒質および非線形光
学素子の位置決めに高い精度が要求され、励起光、発振
光および非線形光の各光軸がμｍオーダーで一致しない
と変換効率が極端に低下してしまう。
置において、半導体レーザ、レーザ媒質および非線形光
学素子の位置決めに高い精度が要求され、励起光、発振
光および非線形光の各光軸がμｍオーダーで一致しない
と変換効率が極端に低下してしまう。
【０００５】また、光学部品を保持する保持部材や光学
部品間の距離が熱膨張によって大きく変化すると、光軸
ずれによる効率低下やモードホップによる出力変動を引
き起こす要因となる。
部品間の距離が熱膨張によって大きく変化すると、光軸
ずれによる効率低下やモードホップによる出力変動を引
き起こす要因となる。
【０００６】本発明の目的は、光学部品の組立や位置調
整が容易で、温度変化に対して安定して動作する半導体
レーザ励起固体レーザ装置を提供することである。
整が容易で、温度変化に対して安定して動作する半導体
レーザ励起固体レーザ装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、励起光を放射
する半導体レーザと、共振器内に設けられ、励起光によ
って励起されて発振光を発生するレーザ媒質と、前記共
振器の一方を構成する曲面ミラー手段と、半導体レーザ
を保持し、励起光の光軸に対して略垂直な摺動面を有す
る第１保持部材と、前記曲面ミラー手段およびレーザ媒
質を保持し、前記共振器の光軸に対して略垂直な摺動面
を有する第２保持部材と、第１保持部材および第２保持
部材はそれぞれの摺動面が対向するように配置され、第
１保持部材および第２保持部材を共に固定するための固
定手段とを備えることを特徴とする半導体レーザ励起固
体レーザ装置である。本発明に従えば、半導体レーザを
保持する第１保持部材と曲面ミラー手段およびレーザ媒
質を保持する第２保持部材とが励起光光軸に対して略垂
直な摺動面を有し、その摺動面を対向するように配置す
ることにより、光軸合わせをする際に摺動面は滑らかに
面方向に相対的に動かすことができるため、位置の微調
整が容易になる。ここで、第１保持部材と第２保持部材
の摺動面は直接接していてもよいし、たとえば銅箔や銅
板のような摺動効果があり熱伝導の高い材料からなる薄
板を介してもよい。そのため、励起光および発振光の各
光軸を高精度かつ迅速に一致させることができ、その後
接着剤等の固定手段で固定される。また本発明は、ミラ
ー手段が曲面である場合に特に有効である。曲面ミラー
を有する直線共振器では共振器の光軸はただ１つしか存
在せず、該光軸は曲面ミラー上の特定の点における法線
に一致する。本発明のように光軸に垂直な面内で第１保
持部材と第２保持部材を接することによって、共振器の
光軸に励起光の光軸を容易に一致させることができる。
する半導体レーザと、共振器内に設けられ、励起光によ
って励起されて発振光を発生するレーザ媒質と、前記共
振器の一方を構成する曲面ミラー手段と、半導体レーザ
を保持し、励起光の光軸に対して略垂直な摺動面を有す
る第１保持部材と、前記曲面ミラー手段およびレーザ媒
質を保持し、前記共振器の光軸に対して略垂直な摺動面
を有する第２保持部材と、第１保持部材および第２保持
部材はそれぞれの摺動面が対向するように配置され、第
１保持部材および第２保持部材を共に固定するための固
定手段とを備えることを特徴とする半導体レーザ励起固
体レーザ装置である。本発明に従えば、半導体レーザを
保持する第１保持部材と曲面ミラー手段およびレーザ媒
質を保持する第２保持部材とが励起光光軸に対して略垂
直な摺動面を有し、その摺動面を対向するように配置す
ることにより、光軸合わせをする際に摺動面は滑らかに
面方向に相対的に動かすことができるため、位置の微調
整が容易になる。ここで、第１保持部材と第２保持部材
の摺動面は直接接していてもよいし、たとえば銅箔や銅
板のような摺動効果があり熱伝導の高い材料からなる薄
板を介してもよい。そのため、励起光および発振光の各
光軸を高精度かつ迅速に一致させることができ、その後
接着剤等の固定手段で固定される。また本発明は、ミラ
ー手段が曲面である場合に特に有効である。曲面ミラー
を有する直線共振器では共振器の光軸はただ１つしか存
在せず、該光軸は曲面ミラー上の特定の点における法線
に一致する。本発明のように光軸に垂直な面内で第１保
持部材と第２保持部材を接することによって、共振器の
光軸に励起光の光軸を容易に一致させることができる。
【０００８】また本発明は、第１保持部材および第２保
持部材を各摺動面に垂直方向に押圧力可変で締付けるた
めの締付手段を備えることを特徴とする。本発明に従え
ば、第１保持部材および第２保持部材を各摺動面に垂直
方向に押圧力可変で締付けることによって、第１保持部
材および第２保持部材に僅かな変形を付与して、光軸方
向の相対距離をμｍオーダーで微調整することができ
る。
持部材を各摺動面に垂直方向に押圧力可変で締付けるた
めの締付手段を備えることを特徴とする。本発明に従え
ば、第１保持部材および第２保持部材を各摺動面に垂直
方向に押圧力可変で締付けることによって、第１保持部
材および第２保持部材に僅かな変形を付与して、光軸方
向の相対距離をμｍオーダーで微調整することができ
る。
【０００９】また本発明は、レーザ光を外部に取り出す
ための窓を有するハウジングにペルチェ素子を備え、第
１保持部材が該ペルチェ素子に搭載されていることを特
徴とする。本発明に従えば、第１保持部材の温度をペル
チェ素子で制御することによって、半導体レーザやレー
ザ媒質等の光学部品の温度を一括して制御することがで
きる。そのため、個々の光学部品ごとにペルチェ素子を
用意する場合と比べて、装置全体の小型軽量化を図るこ
とができる。さらに、半導体レーザやレーザ媒質の温度
が一致し易くなるため、１つの温度センサで全体の温度
を管理できて、温度調節が容易になる。
ための窓を有するハウジングにペルチェ素子を備え、第
１保持部材が該ペルチェ素子に搭載されていることを特
徴とする。本発明に従えば、第１保持部材の温度をペル
チェ素子で制御することによって、半導体レーザやレー
ザ媒質等の光学部品の温度を一括して制御することがで
きる。そのため、個々の光学部品ごとにペルチェ素子を
用意する場合と比べて、装置全体の小型軽量化を図るこ
とができる。さらに、半導体レーザやレーザ媒質の温度
が一致し易くなるため、１つの温度センサで全体の温度
を管理できて、温度調節が容易になる。
【００１０】また本発明は、第１保持部材が前記摺動面
に対向する第２の面を有し、この第２の面が前記ペルチ
ェ素子の吸熱面と対向していることを特徴とする。本発
明に従えば、第２保持部材の摺動面と同じ向きである第
１保持部材の第２の面がペルチェ素子の吸熱面と対向し
ているので、第２保持部材とペルチェ素子との熱接触が
第１保持部材を介して良好になる。さらに、光軸合わせ
をした結果、第２保持部材が摺動面内のどの位置に配置
しても、第２保持部材の熱を第１保持部材を通してほぼ
均等にペルチェ素子に伝導でき、その結果、安定な温度
調節が可能となる。ここで、第１保持部材の第２の面と
ペルチェ素子の吸熱面とは直接接するように対向しても
よいし、あるいは熱伝導の良好な材料からなる板を介在
させてもよい。
に対向する第２の面を有し、この第２の面が前記ペルチ
ェ素子の吸熱面と対向していることを特徴とする。本発
明に従えば、第２保持部材の摺動面と同じ向きである第
１保持部材の第２の面がペルチェ素子の吸熱面と対向し
ているので、第２保持部材とペルチェ素子との熱接触が
第１保持部材を介して良好になる。さらに、光軸合わせ
をした結果、第２保持部材が摺動面内のどの位置に配置
しても、第２保持部材の熱を第１保持部材を通してほぼ
均等にペルチェ素子に伝導でき、その結果、安定な温度
調節が可能となる。ここで、第１保持部材の第２の面と
ペルチェ素子の吸熱面とは直接接するように対向しても
よいし、あるいは熱伝導の良好な材料からなる板を介在
させてもよい。
【００１１】また本発明は、発振光を非線形光に変換す
る非線形光学素子が、前記共振器内に設けられ、さらに
第２保持部材に保持されていることを特徴とする。本発
明に従えば、レーザ媒質および非線形光学素子を１つの
保持部材で保持しているため、レーザ媒質と非線形光学
素子との間の位置変動が極めて小さくなる。
る非線形光学素子が、前記共振器内に設けられ、さらに
第２保持部材に保持されていることを特徴とする。本発
明に従えば、レーザ媒質および非線形光学素子を１つの
保持部材で保持しているため、レーザ媒質と非線形光学
素子との間の位置変動が極めて小さくなる。
【００１２】また本発明は、前記曲面ミラー手段がレー
ザ媒質の励起光入射面上に設けられたことを特徴とす
る。本発明に従えば、共振器を構成する曲面ミラー手段
とレーザ媒質とが一体化されるため、共振器およびレー
ザ媒質の光軸合わせが不要になる。そのため、光学部品
の組立が容易になり、しかも振動などによる光軸ずれを
解消できる。
ザ媒質の励起光入射面上に設けられたことを特徴とす
る。本発明に従えば、共振器を構成する曲面ミラー手段
とレーザ媒質とが一体化されるため、共振器およびレー
ザ媒質の光軸合わせが不要になる。そのため、光学部品
の組立が容易になり、しかも振動などによる光軸ずれを
解消できる。
【００１３】また本発明は、前記曲面ミラー手段が非線
形光学素子の非線形光出射面上に設けられたことを特徴
とする。本発明に従えば、共振器を構成する曲面ミラー
手段と非線形光学素子とが一体化されるため、共振器お
よび非線形光学素子の光軸合わせが不要になる。そのた
め、装置の組立が容易になり、しかも振動などによる光
軸ずれを解消できる。
形光学素子の非線形光出射面上に設けられたことを特徴
とする。本発明に従えば、共振器を構成する曲面ミラー
手段と非線形光学素子とが一体化されるため、共振器お
よび非線形光学素子の光軸合わせが不要になる。そのた
め、装置の組立が容易になり、しかも振動などによる光
軸ずれを解消できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態を示
す分解斜視図であり、図２はその中央断面図である。ヘ
ッダ２１は、キャップ８と共に本装置のハウジングを構
成する金属製の板状部材であって、複数のリード電極２
２が電気絶縁性および気密性を保つように固定されてい
る。ヘッダ２１の上面には電子冷却装置であるペルチェ
素子２０が搭載され、ペルチェ素子２０のリード線はリ
ード電極２２の何れかに接続される。
す分解斜視図であり、図２はその中央断面図である。ヘ
ッダ２１は、キャップ８と共に本装置のハウジングを構
成する金属製の板状部材であって、複数のリード電極２
２が電気絶縁性および気密性を保つように固定されてい
る。ヘッダ２１の上面には電子冷却装置であるペルチェ
素子２０が搭載され、ペルチェ素子２０のリード線はリ
ード電極２２の何れかに接続される。
【００１５】ペルチェ素子２０の上面には、６面体形状
で金属製のベース板１９が搭載されている。ベース板１
９には垂直方向の止め孔が形成され、その内面に止めネ
ジ１と螺合するための雌ネジが形成されている。ベース
板１９の端面にはリード線１８が電気的に接続され、リ
ード線１８の一端はリード電極２２の何れかに接続され
ている。このリード線１８は、半導体レーザ素子１７の
カソードとして引き出される。また、ベース板１９の別
の端面には小孔が形成され、この小孔には温度センサで
あるサーミスタ６が装着されている。サーミスタ６のリ
ード線はリード電極２２には接続されておらず、キャッ
プ８を外した状態で温度調整を行う際に外部機器と接続
される。
で金属製のベース板１９が搭載されている。ベース板１
９には垂直方向の止め孔が形成され、その内面に止めネ
ジ１と螺合するための雌ネジが形成されている。ベース
板１９の端面にはリード線１８が電気的に接続され、リ
ード線１８の一端はリード電極２２の何れかに接続され
ている。このリード線１８は、半導体レーザ素子１７の
カソードとして引き出される。また、ベース板１９の別
の端面には小孔が形成され、この小孔には温度センサで
あるサーミスタ６が装着されている。サーミスタ６のリ
ード線はリード電極２２には接続されておらず、キャッ
プ８を外した状態で温度調整を行う際に外部機器と接続
される。
【００１６】ベース板１９の上面には、６面体形状で金
属製のレーザマウント１７ａが搭載されている。レーザ
マウント１７ａの端面にはチップ状の半導体レーザ素子
１７が固定され、半導体レーザ素子１７のカソードはレ
ーザマウント１７ａ、ベース板１９およびリード線１８
から成る経路と接続している。一方、半導体レーザ素子
１７のアノードはリード線１７ｂと接続され、リード線
１７ｂの一端はリード電極２２の何れかに接続されてい
る。レーザマウント１７ａには、止めネジ１が挿入可能
な貫通孔が形成されている。こうしてレーザマウント１
７ａとベース板１９とは、接触によって良好な電気接続
および熱伝導が得られる。
属製のレーザマウント１７ａが搭載されている。レーザ
マウント１７ａの端面にはチップ状の半導体レーザ素子
１７が固定され、半導体レーザ素子１７のカソードはレ
ーザマウント１７ａ、ベース板１９およびリード線１８
から成る経路と接続している。一方、半導体レーザ素子
１７のアノードはリード線１７ｂと接続され、リード線
１７ｂの一端はリード電極２２の何れかに接続されてい
る。レーザマウント１７ａには、止めネジ１が挿入可能
な貫通孔が形成されている。こうしてレーザマウント１
７ａとベース板１９とは、接触によって良好な電気接続
および熱伝導が得られる。
【００１７】レーザマウント１７ａの上面には、レーザ
媒質１３および非線形光学素子１２を保持する結晶ホル
ダ３が光軸垂直方向に搭載されている。レーザマウント
１７ａと結晶ホルダ３との間は直接接してもよいが、銅
箔などの密着性や熱伝導性の良い材料から成るシム５を
介在させることで、密着性や熱結合を向上させている。
結晶ホルダ３は、銅などの熱伝導性材料で形成され、レ
ーザ媒質１３および非線形光学素子１２で発生する熱を
レーザマウント１７ａ側に伝導している。結晶ホルダ３
の端面には、温度センサとして２個目のサーミスタ４が
装着される小孔が形成され、この温調用のサーミスタ４
のリード線はリード電極２２の何れかに接続される。ま
た、結晶ホルダ３には止めネジ１が挿入可能な貫通孔が
形成されている。
媒質１３および非線形光学素子１２を保持する結晶ホル
ダ３が光軸垂直方向に搭載されている。レーザマウント
１７ａと結晶ホルダ３との間は直接接してもよいが、銅
箔などの密着性や熱伝導性の良い材料から成るシム５を
介在させることで、密着性や熱結合を向上させている。
結晶ホルダ３は、銅などの熱伝導性材料で形成され、レ
ーザ媒質１３および非線形光学素子１２で発生する熱を
レーザマウント１７ａ側に伝導している。結晶ホルダ３
の端面には、温度センサとして２個目のサーミスタ４が
装着される小孔が形成され、この温調用のサーミスタ４
のリード線はリード電極２２の何れかに接続される。ま
た、結晶ホルダ３には止めネジ１が挿入可能な貫通孔が
形成されている。
【００１８】図３は共振器の形状を示す構成図であり、
図３（ａ）は曲面ミラー１１がレーザ媒質１３の励起光
入射面上に形成された例を示し、図３（ｂ）は曲面ミラ
ー１１が非線形光学素子１２の非線形光出射面上に形成
された例を示す。結晶ホルダ３とレーザマウント１７ａ
との間にはシム５が介在しており、シム５と接する各面
は共振器の光軸に対して略垂直な摺動面ＳＡ、ＳＢとし
て形成されている。
図３（ａ）は曲面ミラー１１がレーザ媒質１３の励起光
入射面上に形成された例を示し、図３（ｂ）は曲面ミラ
ー１１が非線形光学素子１２の非線形光出射面上に形成
された例を示す。結晶ホルダ３とレーザマウント１７ａ
との間にはシム５が介在しており、シム５と接する各面
は共振器の光軸に対して略垂直な摺動面ＳＡ、ＳＢとし
て形成されている。
【００１９】まず図３（ａ）において、レーザ媒質１３
の励起光入射面がフォトリソグラフィ技術等によって曲
面状に形成され、さらにレーザ媒質１３の発振光の波長
に対して高反射率となるコーティングを施すことによっ
て共振器の一方を構成する曲面ミラー１１を形成する。
一方、非線形光学素子１２の非線形光出射面は平面状に
形成され、同様に、レーザ媒質１３の発振光の波長に対
して高反射率となるコーティングを施すことによって共
振器のミラーを形成している。
の励起光入射面がフォトリソグラフィ技術等によって曲
面状に形成され、さらにレーザ媒質１３の発振光の波長
に対して高反射率となるコーティングを施すことによっ
て共振器の一方を構成する曲面ミラー１１を形成する。
一方、非線形光学素子１２の非線形光出射面は平面状に
形成され、同様に、レーザ媒質１３の発振光の波長に対
して高反射率となるコーティングを施すことによって共
振器のミラーを形成している。
【００２０】次に図３（ｂ）において、レーザ媒質１３
の励起光入射面は平面状に形成され、さらにレーザ媒質
１３の発振光の波長に対して高反射率となるコーティン
グを施すことによって共振器のミラーを形成する。一
方、非線形光学素子１２の非線形光出射面はフォトリソ
グラフィ技術等によって曲面状に形成され、同様に、レ
ーザ媒質１３の発振光の波長に対して高反射率となるコ
ーティングを施すことによって共振器の曲面ミラー１１
を形成している。
の励起光入射面は平面状に形成され、さらにレーザ媒質
１３の発振光の波長に対して高反射率となるコーティン
グを施すことによって共振器のミラーを形成する。一
方、非線形光学素子１２の非線形光出射面はフォトリソ
グラフィ技術等によって曲面状に形成され、同様に、レ
ーザ媒質１３の発振光の波長に対して高反射率となるコ
ーティングを施すことによって共振器の曲面ミラー１１
を形成している。
【００２１】このように共振器を構成する曲面ミラー１
１をレーザ媒質１３または非線形光学素子１２と一体的
に形成することによって、光軸合わせが簡略化され、そ
の結果、光学部品の組立が容易になり、振動などによる
光軸ずれを解消できる。
１をレーザ媒質１３または非線形光学素子１２と一体的
に形成することによって、光軸合わせが簡略化され、そ
の結果、光学部品の組立が容易になり、振動などによる
光軸ずれを解消できる。
【００２２】図２に戻って、ベース板１９、レーザマウ
ント１７ａ、シム５および結晶ホルダ３は、固定する前
はそれぞれの接する面が摺動自在に接触しており、光軸
調整後に止めネジ１の締結によって固定され、良好な熱
伝導が得られるように一体化される。なお、止めネジ１
の頭部には緩み止め用のワッシャ２がたとえば２枚装着
される。
ント１７ａ、シム５および結晶ホルダ３は、固定する前
はそれぞれの接する面が摺動自在に接触しており、光軸
調整後に止めネジ１の締結によって固定され、良好な熱
伝導が得られるように一体化される。なお、止めネジ１
の頭部には緩み止め用のワッシャ２がたとえば２枚装着
される。
【００２３】こうしてペルチェ素子２０の吸熱面に、半
導体レーザ素子１７、レーザ媒質１３および非線形光学
素子１２を保持するブロックが搭載され、サーミスタ４
の測定温度が一定になるように温度コントロールされ
る。
導体レーザ素子１７、レーザ媒質１３および非線形光学
素子１２を保持するブロックが搭載され、サーミスタ４
の測定温度が一定になるように温度コントロールされ
る。
【００２４】ここで、各部品の位置調整手順について説
明する。ベース板１９、レーザマウント１７ａ、シム５
および結晶ホルダ３を積み重ねた後、各部材が励起光光
軸の垂直面内に互いに摺動可能な程度の押圧力となるよ
うに、ワッシャ２を介して止めネジ１で軽く締付ける。
このとき各部材間の距離を調整するために、適度な厚さ
を有する熱伝導性のシムを介在させても構わない。
明する。ベース板１９、レーザマウント１７ａ、シム５
および結晶ホルダ３を積み重ねた後、各部材が励起光光
軸の垂直面内に互いに摺動可能な程度の押圧力となるよ
うに、ワッシャ２を介して止めネジ１で軽く締付ける。
このとき各部材間の距離を調整するために、適度な厚さ
を有する熱伝導性のシムを介在させても構わない。
【００２５】次に、ベース板１９およびレーザマウント
１７ａの位置を調整して、半導体レーザ素子１７の励起
光光軸を位置決めする。次に、結晶ホルダ３をレーザマ
ウント１７ａに密着させながら光軸垂直方向に摺動する
ことによって、レーザ媒質１３および非線形光学素子１
２の光軸と励起光光軸とを一致させる。
１７ａの位置を調整して、半導体レーザ素子１７の励起
光光軸を位置決めする。次に、結晶ホルダ３をレーザマ
ウント１７ａに密着させながら光軸垂直方向に摺動する
ことによって、レーザ媒質１３および非線形光学素子１
２の光軸と励起光光軸とを一致させる。
【００２６】次に、結晶ホルダ３が光軸垂直方向に動か
ないように注意しながら止めネジ１を締付けて各部品の
光軸垂直方向の仮止めを行い、さらに締付けによる押圧
力を調節することによって、部品同士の間隔を光軸方向
に沿ってμｍオーダーで微調整する。次に、ベース板１
９、レーザマウント１７ａおよび結晶ホルダ３の全てま
たは部分的に接着剤を塗布して固定する。
ないように注意しながら止めネジ１を締付けて各部品の
光軸垂直方向の仮止めを行い、さらに締付けによる押圧
力を調節することによって、部品同士の間隔を光軸方向
に沿ってμｍオーダーで微調整する。次に、ベース板１
９、レーザマウント１７ａおよび結晶ホルダ３の全てま
たは部分的に接着剤を塗布して固定する。
【００２７】こうして光軸に垂直な２次元方向の位置決
めおよび光軸方向の微調整を簡単かつ高精度で行うこと
ができる。
めおよび光軸方向の微調整を簡単かつ高精度で行うこと
ができる。
【００２８】以上のように各構成部品をヘッダ２１の上
に取付けた後、キャップ８を被せてヘッダ２１に気密に
固定する。キャップ８の上面中央には非線形光を外部に
取り出すための開口が形成され、開口の内側にはガラス
板等の窓部材７が気密に貼着されている。窓部材１０の
両面には、非線形光の波長に対して高透過率となるＡＲ
（無反射）コートが施される。
に取付けた後、キャップ８を被せてヘッダ２１に気密に
固定する。キャップ８の上面中央には非線形光を外部に
取り出すための開口が形成され、開口の内側にはガラス
板等の窓部材７が気密に貼着されている。窓部材１０の
両面には、非線形光の波長に対して高透過率となるＡＲ
（無反射）コートが施される。
【００２９】次に具体的な構成例を説明する。レーザ媒
質１３としてＮｄ：ＹＶＯ4 結晶、非線形光学素子１２
としてＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）結晶、半導体レーザ素
子１７として波長８０９ｎｍの励起光を出射するものを
それぞれ使用する。
質１３としてＮｄ：ＹＶＯ4 結晶、非線形光学素子１２
としてＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）結晶、半導体レーザ素
子１７として波長８０９ｎｍの励起光を出射するものを
それぞれ使用する。
【００３０】レーザ媒質１３の励起光入射側の表面に
は、レーザ媒質１３の発振波長である波長１０６４ｎｍ
に対して反射率が９９．９％以上であって、かつ励起光
の波長８０９ｎｍに対して透過率が９５％以上となるコ
ーティングが施されている。レーザ媒質１３および非線
形光学素子１２の対向する各表面には、波長１０６４ｎ
ｍに対して透過率が９９．９％以上となるコーティング
が施されている。非線形光学素子１２の出射側表面に
は、波長１０６４ｎｍに対して反射率が９９．９％以上
で、波長５３２ｎｍに対して透過率が９５％以上となる
コーティングが施されている。こうしてレーザ媒質１３
の入射側表面と非線形光学素子１２の出射側表面との間
で共振器が形成される。
は、レーザ媒質１３の発振波長である波長１０６４ｎｍ
に対して反射率が９９．９％以上であって、かつ励起光
の波長８０９ｎｍに対して透過率が９５％以上となるコ
ーティングが施されている。レーザ媒質１３および非線
形光学素子１２の対向する各表面には、波長１０６４ｎ
ｍに対して透過率が９９．９％以上となるコーティング
が施されている。非線形光学素子１２の出射側表面に
は、波長１０６４ｎｍに対して反射率が９９．９％以上
で、波長５３２ｎｍに対して透過率が９５％以上となる
コーティングが施されている。こうしてレーザ媒質１３
の入射側表面と非線形光学素子１２の出射側表面との間
で共振器が形成される。
【００３１】半導体レーザ素子１７から波長８０９ｎｍ
の励起光が出力され、レーザ媒質１３を励起すると、共
振器内で波長１０６４ｎｍのレーザ発振が起こり、この
発振光は非線形光学素子１２によって波長変換され、第
２高調波である波長５３２ｎｍの非線形グリーン光が発
生する。
の励起光が出力され、レーザ媒質１３を励起すると、共
振器内で波長１０６４ｎｍのレーザ発振が起こり、この
発振光は非線形光学素子１２によって波長変換され、第
２高調波である波長５３２ｎｍの非線形グリーン光が発
生する。
【００３２】次に他の構成例を説明する。レーザ媒質１
３としてＹＡＧ結晶、非線形光学素子１２としてＫＮ
（ＫＮｂＯ3 ）結晶、半導体レーザ素子１７として波長
８０９ｎｍの励起光を出射するものをそれぞれ使用す
る。
３としてＹＡＧ結晶、非線形光学素子１２としてＫＮ
（ＫＮｂＯ3 ）結晶、半導体レーザ素子１７として波長
８０９ｎｍの励起光を出射するものをそれぞれ使用す
る。
【００３３】レーザ媒質１３の励起光入射側の表面に
は、レーザ媒質１３の発振波長である波長９４６ｎｍに
対して反射率が９９．９％以上であって、かつ励起光の
波長８０９ｎｍに対して透過率が９５％以上となるコー
ティングが施されている。レーザ媒質１３および非線形
光学素子１２の対向する各表面には、波長９４６ｎｍに
対して透過率が９９．９％以上となるコーティングが施
されている。非線形光学素子１２の出射側表面には、波
長９４６ｎｍに対して反射率が９９．９％以上で、波長
４７３ｎｍに対して透過率が９５％以上となるコーティ
ングが施されている。こうしてレーザ媒質１３の入射側
表面と非線形光学素子１２の出射側表面との間で共振器
が形成される。
は、レーザ媒質１３の発振波長である波長９４６ｎｍに
対して反射率が９９．９％以上であって、かつ励起光の
波長８０９ｎｍに対して透過率が９５％以上となるコー
ティングが施されている。レーザ媒質１３および非線形
光学素子１２の対向する各表面には、波長９４６ｎｍに
対して透過率が９９．９％以上となるコーティングが施
されている。非線形光学素子１２の出射側表面には、波
長９４６ｎｍに対して反射率が９９．９％以上で、波長
４７３ｎｍに対して透過率が９５％以上となるコーティ
ングが施されている。こうしてレーザ媒質１３の入射側
表面と非線形光学素子１２の出射側表面との間で共振器
が形成される。
【００３４】半導体レーザ素子１７から波長８０９ｎｍ
の励起光が出力され、レーザ媒質１３を励起すると、共
振器内で波長９４６ｎｍのレーザ発振が起こり、この発
振光は非線形光学素子１２によって波長変換され、第２
高調波である波長４７３ｎｍの非線形ブルーグリーン光
が発生する。
の励起光が出力され、レーザ媒質１３を励起すると、共
振器内で波長９４６ｎｍのレーザ発振が起こり、この発
振光は非線形光学素子１２によって波長変換され、第２
高調波である波長４７３ｎｍの非線形ブルーグリーン光
が発生する。
【００３５】こうして得られた非線形光は光軸に沿って
進行し、窓部材７を通過して外部に取り出され、光記録
や光通信、計測などの用途およびその他短波長レーザ光
源にに利用される。
進行し、窓部材７を通過して外部に取り出され、光記録
や光通信、計測などの用途およびその他短波長レーザ光
源にに利用される。
【００３６】以上の説明において、レーザ媒質１３およ
び非線形光学素子１４から成る短波長光源の例を示した
が、非線形光学素子１４を省いてレーザ媒質１３だけを
使用する基本波レーザ光源にも本発明は適用可能であ
る。
び非線形光学素子１４から成る短波長光源の例を示した
が、非線形光学素子１４を省いてレーザ媒質１３だけを
使用する基本波レーザ光源にも本発明は適用可能であ
る。
【００３７】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、第
１保持部材と第２保持部材との光軸方向距離を一定に保
った状態で光軸に垂直な２次元方向の光軸調整が容易に
なるため、励起光、発振光および非線形光の各光軸を高
精度かつ迅速に一致させることができる。また、第１保
持部材と第２保持部材との熱結合が良好になって両者の
温度制御が容易になる。
１保持部材と第２保持部材との光軸方向距離を一定に保
った状態で光軸に垂直な２次元方向の光軸調整が容易に
なるため、励起光、発振光および非線形光の各光軸を高
精度かつ迅速に一致させることができる。また、第１保
持部材と第２保持部材との熱結合が良好になって両者の
温度制御が容易になる。
【００３８】さらに、第１保持部材および第２保持部材
の光軸方向の相対距離をμｍオーダーで微調整すること
ができる。
の光軸方向の相対距離をμｍオーダーで微調整すること
ができる。
【００３９】また、第２保持部材、第１保持部材および
ペルチェ素子が互いに接する面が光軸に対して垂直方向
に配置しているため、光軸合わせによる接触面方向のず
れ量にかかわらず安定した温度調整が可能となる。
ペルチェ素子が互いに接する面が光軸に対して垂直方向
に配置しているため、光軸合わせによる接触面方向のず
れ量にかかわらず安定した温度調整が可能となる。
【００４０】さらに、レーザ媒質および非線形光学素子
を１つの保持部材で保持することによって、レーザ媒質
と非線形光学素子との間の位置変動が極めて小さくな
る。
を１つの保持部材で保持することによって、レーザ媒質
と非線形光学素子との間の位置変動が極めて小さくな
る。
【００４１】こうして光学部品の組立や位置調整が容易
で、温度変化に対して安定して動作し、小型でコンパク
トな半導体レーザ励起固体レーザ装置を実現できる。
で、温度変化に対して安定して動作し、小型でコンパク
トな半導体レーザ励起固体レーザ装置を実現できる。
【図１】本発明の実施の一形態を示す分解斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施の一形態を示す中央断面図であ
る。
る。
【図３】共振器の形状を示す構成図であり、図３（ａ）
は曲面ミラー１１がレーザ媒質１３の励起光入射面上に
形成された例を示し、図３（ｂ）は曲面ミラー１１が非
線形光学素子１２の非線形光出射面上に形成された例を
示す。
は曲面ミラー１１がレーザ媒質１３の励起光入射面上に
形成された例を示し、図３（ｂ）は曲面ミラー１１が非
線形光学素子１２の非線形光出射面上に形成された例を
示す。
１ 止めネジ ３ 結晶ホルダ ４、６ サーミスタ ５ シム ７ 窓部材 ８ キャップ ９ スペーサ １１ 曲面ミラー １２ 非線形光学素子 １３ レーザ媒質 １７ 半導体レーザ素子 １９ ベース板 ２０ ペルチェ素子 ２１ ヘッダ ２２ リード電極
Claims (7)
- 【請求項１】 励起光を放射する半導体レーザと、 共振器内に設けられ、励起光によって励起されて発振光
を発生するレーザ媒質と、 前記共振器の一方を構成する曲面ミラー手段と、 半導体レーザを保持し、励起光の光軸に対して略垂直な
摺動面を有する第１保持部材と、 前記曲面ミラー手段およびレーザ媒質を保持し、前記共
振器の光軸に対して略垂直な摺動面を有する第２保持部
材と、 第１保持部材および第２保持部材はそれぞれの摺動面が
対向するように配置され、第１保持部材および第２保持
部材を共に固定するための固定手段とを備えることを特
徴とする半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項２】 第１保持部材および第２保持部材を各摺
動面に垂直方向に押圧力可変で締付けるための締付手段
を備えることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ
励起固体レーザ装置。 - 【請求項３】 レーザ光を外部に取り出すための窓を有
するハウジングにペルチェ素子を備え、第１保持部材が
該ペルチェ素子に搭載されていることを特徴とする請求
項２記載の半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項４】 第１保持部材が前記摺動面に対向する第
２の面を有し、この第２の面が前記ペルチェ素子の吸熱
面と対向していることを特徴とする請求項３記載の半導
体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項５】 発振光を非線形光に変換する非線形光学
素子が、前記共振器内に設けられ、さらに第２保持部材
に保持されていることを特徴とする請求項１〜４の何れ
かに記載の半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項６】 前記曲面ミラー手段がレーザ媒質の励起
光入射面上に設けられたことを特徴とする請求項１〜５
の何れかに記載の半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項７】 前記曲面ミラー手段が非線形光学素子の
非線形光出射面上に設けられたことを特徴とする請求項
５記載の半導体レーザ励起固体レーザ装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8107657A JPH09293917A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
| TW86105352A TW379471B (en) | 1996-04-26 | 1997-04-24 | Laser diode pumped solid-state laser apparatus |
| KR1019970015375A KR100272193B1 (ko) | 1996-04-26 | 1997-04-24 | 반도체 레이저 여기 고체레이저 장치 |
| US08/840,693 US5872803A (en) | 1996-04-26 | 1997-04-25 | Laser diode pumped solid-state laser apparatus |
| EP97106915A EP0803946A3 (en) | 1996-04-26 | 1997-04-25 | Laser diode pumped solid-state laser apparatus |
| CA002203737A CA2203737A1 (en) | 1996-04-26 | 1997-04-25 | Laser diode pumped solid-state laser apparatus |
| CN97113008A CN1173057A (zh) | 1996-04-26 | 1997-04-26 | 激光二极管激励的固态激光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8107657A JPH09293917A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09293917A true JPH09293917A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14464734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8107657A Pending JPH09293917A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5872803A (ja) |
| EP (1) | EP0803946A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09293917A (ja) |
| KR (1) | KR100272193B1 (ja) |
| CN (1) | CN1173057A (ja) |
| CA (1) | CA2203737A1 (ja) |
| TW (1) | TW379471B (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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