JP2671316B2 - 高調波発生固体レーザ装置 - Google Patents
高調波発生固体レーザ装置Info
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- JP2671316B2 JP2671316B2 JP62241074A JP24107487A JP2671316B2 JP 2671316 B2 JP2671316 B2 JP 2671316B2 JP 62241074 A JP62241074 A JP 62241074A JP 24107487 A JP24107487 A JP 24107487A JP 2671316 B2 JP2671316 B2 JP 2671316B2
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- Japan
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- optical element
- laser device
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
- H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
- H01S3/109—Frequency multiplication, e.g. harmonic generation
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は大きなレーザ出力の高調波を発生させる固体
レーザ装置に関するものである。 ［従来技術］ ND3:YAG等の結晶を用いた固体レーザは従来、励起光
にアークランプ等を用いていたが、半導体レーザを用い
た小型で高効率の後方励起型固体レーザが提案され、使
用されはじめている（第２図）。この固体レーザはND3:
YAGの場合1064nmの波長で発振するが、より短波長の必
要性が高いため、非線形光学素子を用いて第二高調波を
発生させて532nmの光を利用している。この第二高調波
を効率良く発生するには、非線形光学素子の変換効率が
光密度に比例するため、非線形光学素子を光共振器内に
配置している。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、第二高調波の変換効率を高くするに
は、光の密度を上げる必要があるため、レンズ等の光学
系が複雑になった。また非線形光学素子の位相整合をと
るには、通常、温度制御を行なわなくても使用温度範囲
の広い角度位相整合を行うが、部品点数が多くなるため
安定性に不安があった。 ［発明の目的］ 本発明は、上述した問題点を解決するためなされたも
のであり、固体レーザ材料と非線形光学素子を光学樹脂
で接着することにより、高効率で調整の容易な固定レー
ザの高調波発生方法を提供することを目的としている。 ［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明の高調波発生固体レ
ーザ装置は、光共振系に配置される固定レーザ材料の一
端面に光軸に対してブリュースタ角をなす面を構成する
と共に、該固体レーザ材料の他端面は光軸に対して垂直
面をなし、かつ該垂直面若しくは該ブリュースタ角のな
す面のいずれかに非線形光学素子を接合配置してなるこ
とを特徴としている。 ［作用］ 上記の構成を有する発明において、固定レーザ材料に
励起光が入射すると蛍光を発し、これが光共振系内で増
幅されレーザ発振する。この時、固体レーザ材料に接合
された非線形光学素子によって第二高調波を発生する。 ［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照にし
て説明する。 第１図は本発明の固体レーザの高調波発生手段の一実
施例を示す。 YAGロッド130は片面を光軸に対してブリュースタ角で
切断、研磨し、他端は光軸に垂直に研磨する。ブリュー
スタ角はYAG結晶の場合、光軸に対して61.2度である。N
d3の濃度は0.8〜1.0at％程度の材料が好適に利用でき
る。この垂直に研磨した面に角度位相整合条件を満足す
るように非線形光学素子120の角度を調整して紫外線硬
化樹脂で接着する。調整は概略軸方向を合わせた後、実
際にレーザ発振させて、第二高調波の強度が最大になる
角度で接着する。この非線形光学素子120にはKTP等が適
している。接着する紫外線硬化樹脂は屈折率1.55程度の
ものを使用すれば、接合部分での反射は約1.1％である
が、誘電体薄膜をつけることで、さらに小さくできる。
非線形光学素子120の接合面と反対側は、810nmの光は透
過し、1064nmと532nmの光を反射するように薄膜を付着
する。YAGロッド130のブリュースタ角で切断した側は10
64nmと532nmの光を透過するように薄膜を付着する。出
射ミラー140は片面がR60mmの平凹レンズの凹側に1064nm
の光を100％反射し、532nmの光を透過する薄膜を作成す
る。非線形光学素子120の反射面と、出射ミラー140の反
射面は約35mm離して、共焦点型光共振器を二分した形状
を持つ。この時、ビーム径は非線形光学素子120の反射
面上で0.2mm、出射ミラー140上で0.28mmであって、非線
形光学素子120の反射面上で最も光密度が高い。半導体
レーザ100は波長810nmの光を出射する。半導体レーザ10
0と非線形光学素子120の間には集光レンズ110を配す
る。 半導体レーザ100の810nmの光は、集光レンズ110で光
共振領域に集光する。半導体レーザ100の光でYAGロッド
130中のNd3が励起されて、蛍光を発し、非線形光学素子
120のミラー面と出射ミラー140からなる光共振器で波長
1064nmでレーザ発振する。この時、YAGロッド130の一方
がブリュースタ角で切断されているため、レーザ光は光
軸と出射面の法線を含む面に平行な電場ベクトルを持つ
直線偏光となる。このレーザ光は光共振器内で高い強度
を持ち、また光密度は非線形光学素子120で最も高いた
め、効率良く第二高調波に変換されて出射ミラー140か
ら出射される。 ［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれ
ば、固体レーザ材料の一端面に光軸に対してブリュース
タ角をなす面を構成するようにしたので、光共振系内で
偏向を制御するための、いわゆるブリュースタ板を入れ
る必要がない。このため、反射、吸収による損失が少な
くなって、出力を増大させることができる。また、固体
レーザ材料の一端面あるいは他端面のいずれかに非線形
光学素子を接合するようにしたので、非線形光学素子や
ブリュースタ板等の各部材を、それぞれ独立した１個の
部品として組み付ける必要がなく、簡単な構成で安定し
た固体レーザの高調波を発生させることができ、しか
も、大きなレーザ出力を得ることができる。そのため光
ディスクのピックアップに用いれば情報記録密度の向上
が図れる等有益である。
レーザ装置に関するものである。 ［従来技術］ ND3:YAG等の結晶を用いた固体レーザは従来、励起光
にアークランプ等を用いていたが、半導体レーザを用い
た小型で高効率の後方励起型固体レーザが提案され、使
用されはじめている（第２図）。この固体レーザはND3:
YAGの場合1064nmの波長で発振するが、より短波長の必
要性が高いため、非線形光学素子を用いて第二高調波を
発生させて532nmの光を利用している。この第二高調波
を効率良く発生するには、非線形光学素子の変換効率が
光密度に比例するため、非線形光学素子を光共振器内に
配置している。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、第二高調波の変換効率を高くするに
は、光の密度を上げる必要があるため、レンズ等の光学
系が複雑になった。また非線形光学素子の位相整合をと
るには、通常、温度制御を行なわなくても使用温度範囲
の広い角度位相整合を行うが、部品点数が多くなるため
安定性に不安があった。 ［発明の目的］ 本発明は、上述した問題点を解決するためなされたも
のであり、固体レーザ材料と非線形光学素子を光学樹脂
で接着することにより、高効率で調整の容易な固定レー
ザの高調波発生方法を提供することを目的としている。 ［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明の高調波発生固体レ
ーザ装置は、光共振系に配置される固定レーザ材料の一
端面に光軸に対してブリュースタ角をなす面を構成する
と共に、該固体レーザ材料の他端面は光軸に対して垂直
面をなし、かつ該垂直面若しくは該ブリュースタ角のな
す面のいずれかに非線形光学素子を接合配置してなるこ
とを特徴としている。 ［作用］ 上記の構成を有する発明において、固定レーザ材料に
励起光が入射すると蛍光を発し、これが光共振系内で増
幅されレーザ発振する。この時、固体レーザ材料に接合
された非線形光学素子によって第二高調波を発生する。 ［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照にし
て説明する。 第１図は本発明の固体レーザの高調波発生手段の一実
施例を示す。 YAGロッド130は片面を光軸に対してブリュースタ角で
切断、研磨し、他端は光軸に垂直に研磨する。ブリュー
スタ角はYAG結晶の場合、光軸に対して61.2度である。N
d3の濃度は0.8〜1.0at％程度の材料が好適に利用でき
る。この垂直に研磨した面に角度位相整合条件を満足す
るように非線形光学素子120の角度を調整して紫外線硬
化樹脂で接着する。調整は概略軸方向を合わせた後、実
際にレーザ発振させて、第二高調波の強度が最大になる
角度で接着する。この非線形光学素子120にはKTP等が適
している。接着する紫外線硬化樹脂は屈折率1.55程度の
ものを使用すれば、接合部分での反射は約1.1％である
が、誘電体薄膜をつけることで、さらに小さくできる。
非線形光学素子120の接合面と反対側は、810nmの光は透
過し、1064nmと532nmの光を反射するように薄膜を付着
する。YAGロッド130のブリュースタ角で切断した側は10
64nmと532nmの光を透過するように薄膜を付着する。出
射ミラー140は片面がR60mmの平凹レンズの凹側に1064nm
の光を100％反射し、532nmの光を透過する薄膜を作成す
る。非線形光学素子120の反射面と、出射ミラー140の反
射面は約35mm離して、共焦点型光共振器を二分した形状
を持つ。この時、ビーム径は非線形光学素子120の反射
面上で0.2mm、出射ミラー140上で0.28mmであって、非線
形光学素子120の反射面上で最も光密度が高い。半導体
レーザ100は波長810nmの光を出射する。半導体レーザ10
0と非線形光学素子120の間には集光レンズ110を配す
る。 半導体レーザ100の810nmの光は、集光レンズ110で光
共振領域に集光する。半導体レーザ100の光でYAGロッド
130中のNd3が励起されて、蛍光を発し、非線形光学素子
120のミラー面と出射ミラー140からなる光共振器で波長
1064nmでレーザ発振する。この時、YAGロッド130の一方
がブリュースタ角で切断されているため、レーザ光は光
軸と出射面の法線を含む面に平行な電場ベクトルを持つ
直線偏光となる。このレーザ光は光共振器内で高い強度
を持ち、また光密度は非線形光学素子120で最も高いた
め、効率良く第二高調波に変換されて出射ミラー140か
ら出射される。 ［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれ
ば、固体レーザ材料の一端面に光軸に対してブリュース
タ角をなす面を構成するようにしたので、光共振系内で
偏向を制御するための、いわゆるブリュースタ板を入れ
る必要がない。このため、反射、吸収による損失が少な
くなって、出力を増大させることができる。また、固体
レーザ材料の一端面あるいは他端面のいずれかに非線形
光学素子を接合するようにしたので、非線形光学素子や
ブリュースタ板等の各部材を、それぞれ独立した１個の
部品として組み付ける必要がなく、簡単な構成で安定し
た固体レーザの高調波を発生させることができ、しか
も、大きなレーザ出力を得ることができる。そのため光
ディスクのピックアップに用いれば情報記録密度の向上
が図れる等有益である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を具体化した実施例の斜視図を示すもの
であり、第２図は従来の後方励起型固体レーザの一例で
ある。 図中100は半導体レーザ、120は非線形光学素子、130はY
AGロッド、140は出射ミラーである。
であり、第２図は従来の後方励起型固体レーザの一例で
ある。 図中100は半導体レーザ、120は非線形光学素子、130はY
AGロッド、140は出射ミラーである。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．光共振系に固体レーザ材料と非線形光学素子とが一
体的に配置されてなる高調波発生固体レーザ装置におい
て、 前記固体レーザ材料の一端面に光軸に対してブリュース
タ角をなす面を構成すると共に、該固体レーザ材料の他
端面は光軸に対して垂直面をなし、かつ該垂直面または
該ブリュースタ角をなす面のいずれかに前記非線形光学
素子を接合配置してなることを特徴とする高調波発生固
体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62241074A JP2671316B2 (ja) | 1987-09-25 | 1987-09-25 | 高調波発生固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62241074A JP2671316B2 (ja) | 1987-09-25 | 1987-09-25 | 高調波発生固体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6482683A JPS6482683A (en) | 1989-03-28 |
| JP2671316B2 true JP2671316B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=17068908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62241074A Expired - Fee Related JP2671316B2 (ja) | 1987-09-25 | 1987-09-25 | 高調波発生固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671316B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210095A (en) * | 1975-07-14 | 1977-01-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Solid laser apparatus |
| JPS61253878A (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-11 | スペクトラ−フイジツクス・インコ−ポレイテツド | Ｎｄ−ＹＡＧレ−ザ |
-
1987
- 1987-09-25 JP JP62241074A patent/JP2671316B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210095A (en) * | 1975-07-14 | 1977-01-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Solid laser apparatus |
| JPS61253878A (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-11 | スペクトラ−フイジツクス・インコ−ポレイテツド | Ｎｄ−ＹＡＧレ−ザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6482683A (en) | 1989-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |