JP3170911B2 - レーザ光発生装置 - Google Patents
レーザ光発生装置Info
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- JP3170911B2 JP3170911B2 JP30910092A JP30910092A JP3170911B2 JP 3170911 B2 JP3170911 B2 JP 3170911B2 JP 30910092 A JP30910092 A JP 30910092A JP 30910092 A JP30910092 A JP 30910092A JP 3170911 B2 JP3170911 B2 JP 3170911B2
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- laser
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光発生装置に関
し、特に、レーザ媒質、非線形光学結晶素子とを有して
なる共振器に励起光を照射させ、該共振器内部において
共振動作により第2高調波レーザ光を発生するようなレ
ーザ光発生装置に関する。
し、特に、レーザ媒質、非線形光学結晶素子とを有して
なる共振器に励起光を照射させ、該共振器内部において
共振動作により第2高調波レーザ光を発生するようなレ
ーザ光発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】共振器内部の高いパワー密度を利用して
効率良く波長変換を行うことが従来より提案されてお
り、例えば、外部共振型のSHG(第2高調波発生)
や、レーザ共振器内部の非線形光学素子によるSHG等
が試みられている。
効率良く波長変換を行うことが従来より提案されてお
り、例えば、外部共振型のSHG(第2高調波発生)
や、レーザ共振器内部の非線形光学素子によるSHG等
が試みられている。
【0003】レーザ共振器内第2高調波発生タイプの例
としては、共振器を構成する少なくとも一対の反射鏡の
間にレーザ媒質及び非線形光学結晶素子を配置したもの
が知られている。このタイプのレーザ光発生装置の場合
には、共振器内部の非線形光学結晶素子において、レー
ザ媒質から出射された基本波レーザ光に対して第2高調
波レーザ光を位相整合させることにより、効率良く第2
高調波レーザ光を取り出すことができる。
としては、共振器を構成する少なくとも一対の反射鏡の
間にレーザ媒質及び非線形光学結晶素子を配置したもの
が知られている。このタイプのレーザ光発生装置の場合
には、共振器内部の非線形光学結晶素子において、レー
ザ媒質から出射された基本波レーザ光に対して第2高調
波レーザ光を位相整合させることにより、効率良く第2
高調波レーザ光を取り出すことができる。
【0004】上記位相整合を実現する方法としては、基
本波レーザ光及び第2高調波レーザ光間にタイプI又は
タイプIIの位相整合条件を成り立たせるようにする。す
なわち、タイプIの位相整合は、基本波レーザ光の常光
線を利用して、同一方向に偏向した2つの光子から周波
数が2倍の1つの光子を作るような現象を生じさせるこ
とを原理とするものである。これに対して、タイプIIの
位相整合は、互いに直交する2つの基本波固有偏光を非
線形光学結晶素子に入射することにより、2つの固有偏
光についてそれぞれ位相整合条件を成り立たせるように
するもので、基本波レーザ光は非線形光学結晶素子の内
部において常光線及び異常光線に分かれて第2高調波レ
ーザ光の異常光線に対して位相整合を生じる。
本波レーザ光及び第2高調波レーザ光間にタイプI又は
タイプIIの位相整合条件を成り立たせるようにする。す
なわち、タイプIの位相整合は、基本波レーザ光の常光
線を利用して、同一方向に偏向した2つの光子から周波
数が2倍の1つの光子を作るような現象を生じさせるこ
とを原理とするものである。これに対して、タイプIIの
位相整合は、互いに直交する2つの基本波固有偏光を非
線形光学結晶素子に入射することにより、2つの固有偏
光についてそれぞれ位相整合条件を成り立たせるように
するもので、基本波レーザ光は非線形光学結晶素子の内
部において常光線及び異常光線に分かれて第2高調波レ
ーザ光の異常光線に対して位相整合を生じる。
【0005】図6は上記タイプIIの位相整合条件を成り
立たせることによりレーザ媒質から出射された基本波レ
ーザ光に対して第2高調波レーザ光を位相整合した従来
のレーザ光発生装置の一例の構成を示している。
立たせることによりレーザ媒質から出射された基本波レ
ーザ光に対して第2高調波レーザ光を位相整合した従来
のレーザ光発生装置の一例の構成を示している。
【0006】この図6において、例えばレーザダイオー
ド(LD)よりなる励起用半導体レーザ(以下、レーザ
ダイオードという)101は、レーザダイオード駆動回
路108により駆動され、励起用のレーザ光(以下、励
起レーザ光という)を発生し、レンズ102に入射させ
る。レンズ102はこの励起レーザ光を集束し、凹面鏡
103、1/4波長板104を介して、例えばNd:Y
AGを用いたレーザ媒質105に入射させる。このレー
ザ媒質105は、上記励起レーザ光の入射を受けると反
射鏡103及び107で形成される共振器内において基
本波レーザ光を発生する。この基本波レーザ光は、例え
ばKTP(KTiOPO4 )よりなる非線形光学結晶素
子106を介して平面鏡107に達する。この平面鏡1
07は、基本波レーザ光に対して反射鏡であり、この平
面鏡107により反射された基本波レーザ光は、非線形
光学結晶素子106を介して再びレーザ媒質105に入
射される。
ド(LD)よりなる励起用半導体レーザ(以下、レーザ
ダイオードという)101は、レーザダイオード駆動回
路108により駆動され、励起用のレーザ光(以下、励
起レーザ光という)を発生し、レンズ102に入射させ
る。レンズ102はこの励起レーザ光を集束し、凹面鏡
103、1/4波長板104を介して、例えばNd:Y
AGを用いたレーザ媒質105に入射させる。このレー
ザ媒質105は、上記励起レーザ光の入射を受けると反
射鏡103及び107で形成される共振器内において基
本波レーザ光を発生する。この基本波レーザ光は、例え
ばKTP(KTiOPO4 )よりなる非線形光学結晶素
子106を介して平面鏡107に達する。この平面鏡1
07は、基本波レーザ光に対して反射鏡であり、この平
面鏡107により反射された基本波レーザ光は、非線形
光学結晶素子106を介して再びレーザ媒質105に入
射される。
【0007】レーザ媒質105より図中、Z方向に出射
された基本波レーザ光は1/4波長板104を介して、
凹面鏡103に達し、反射される。この反射された基本
波レーザ光は1/4波長板104を介して再びレーザ媒
質105に入射する。このように、凹面鏡103と平面
鏡107との間を基本波レーザ光が往復する。すなわ
ち、凹面鏡103、1/4波長板104、レーザ媒質1
05、非線形光学結晶素子106及び平面鏡107によ
り共振器109が形成されている。
された基本波レーザ光は1/4波長板104を介して、
凹面鏡103に達し、反射される。この反射された基本
波レーザ光は1/4波長板104を介して再びレーザ媒
質105に入射する。このように、凹面鏡103と平面
鏡107との間を基本波レーザ光が往復する。すなわ
ち、凹面鏡103、1/4波長板104、レーザ媒質1
05、非線形光学結晶素子106及び平面鏡107によ
り共振器109が形成されている。
【0008】凹面鏡103と平面鏡107とで反射され
るうちに、基本波レーザ光の往復位置は集中される。こ
れによりエネルギーが高まり、例えばKTPよりなる非
線形光学結晶素子106は、タイプIIの位相整合条件に
より、基本波レーザ光の2倍の周波数(波長は1/2倍
となる)の第2高調波レーザ光を発生する。平面鏡10
7は基本波レーザ光の殆んどを反射するが、第2高調波
レーザ光の殆んどを透過する。その結果、共振器109
より第2高調波レーザ光が出力される。
るうちに、基本波レーザ光の往復位置は集中される。こ
れによりエネルギーが高まり、例えばKTPよりなる非
線形光学結晶素子106は、タイプIIの位相整合条件に
より、基本波レーザ光の2倍の周波数(波長は1/2倍
となる)の第2高調波レーザ光を発生する。平面鏡10
7は基本波レーザ光の殆んどを反射するが、第2高調波
レーザ光の殆んどを透過する。その結果、共振器109
より第2高調波レーザ光が出力される。
【0009】ここで、1/4波長板104は、非線形光
学結晶素子106に対して方位角45°になるように調
整されている。これは、レーザ媒質105で発生した基
本波レーザ光を非線形光学結晶素子106を通過するよ
うに共振動作させてタイプIIの第2高調波レーザ光を発
生させる際に、基本波レーザ光の互いに直交する2つの
固有偏光モード間の和周波発生によるカップリング現象
を生じさせないようにするためである。また、非線形光
学結晶素子106による位相遅延量を±π/2に設定す
ることにより、レーザ媒質105内の空間ホールバーニ
ングを緩和し、各偏光1本の縦モードにすることができ
る。その結果、第2高調波レーザ光を安定化することが
できる。
学結晶素子106に対して方位角45°になるように調
整されている。これは、レーザ媒質105で発生した基
本波レーザ光を非線形光学結晶素子106を通過するよ
うに共振動作させてタイプIIの第2高調波レーザ光を発
生させる際に、基本波レーザ光の互いに直交する2つの
固有偏光モード間の和周波発生によるカップリング現象
を生じさせないようにするためである。また、非線形光
学結晶素子106による位相遅延量を±π/2に設定す
ることにより、レーザ媒質105内の空間ホールバーニ
ングを緩和し、各偏光1本の縦モードにすることができ
る。その結果、第2高調波レーザ光を安定化することが
できる。
【0010】このレーザ光発生装置は、例えば図7に示
すように、より小型化することができる。この図7にお
いて、1/4波長板104と、レーザ媒質105と、非
線形光学結晶素子106が一体化されており、凹面鏡1
03は、1/4波長板104の図中Z方向の面をレンズ
102側に凸(レーザ媒質105側に凹)に形成し、そ
の表面に蒸着により形成されている。また同様に非線形
光学結晶素子106の図中Y方向の端面に蒸着により平
面鏡107を形成している。
すように、より小型化することができる。この図7にお
いて、1/4波長板104と、レーザ媒質105と、非
線形光学結晶素子106が一体化されており、凹面鏡1
03は、1/4波長板104の図中Z方向の面をレンズ
102側に凸(レーザ媒質105側に凹)に形成し、そ
の表面に蒸着により形成されている。また同様に非線形
光学結晶素子106の図中Y方向の端面に蒸着により平
面鏡107を形成している。
【0011】そして、このようにして形成したレーザ光
共振器109、レンズ102及びレーザダイオード10
1をベース112上に載置し、これらをパッケージ11
1内に収容している。
共振器109、レンズ102及びレーザダイオード10
1をベース112上に載置し、これらをパッケージ11
1内に収容している。
【0012】上記共振器109から出射される第2高調
波レーザ光の雑音(ノイズ)としては、和周波ノイズが
大きな部分を占めていた。この和周波ノイズは、固有偏
光軸を非線形光学結晶素子106の固有偏光軸に対して
45度に傾けておかれた1/4波長板104の使用と、
上記レーザダイオード101や上記レーザ光共振器10
9等を一定の温度で使用する自動温度制御(Automatic
Temperature Control:ATC)とを採用することによ
り除去できた。
波レーザ光の雑音(ノイズ)としては、和周波ノイズが
大きな部分を占めていた。この和周波ノイズは、固有偏
光軸を非線形光学結晶素子106の固有偏光軸に対して
45度に傾けておかれた1/4波長板104の使用と、
上記レーザダイオード101や上記レーザ光共振器10
9等を一定の温度で使用する自動温度制御(Automatic
Temperature Control:ATC)とを採用することによ
り除去できた。
【0013】このような和周波ノイズを除去できたレー
ザ光発生装置の回路構成を図8に示す。この図8に示さ
れたレーザ光発生装置は、レーザ媒質からの基本波レー
ザ光を共振器ブロック内部に設けられた非線形光学結晶
素子を通過するように共振動作させることにより第2高
調波レーザ光を発生する共振器ブロック51と、この共
振器ブロック51内のレーザ媒質に励起レーザ光を照射
する励起用レーザダイオード(以下レーザダイオードと
いう)52と、このレーザダイオード52や共振器ブロ
ック51等の温度検出を行うサーミスタ等の温度検出器
53と、この温度検出器53の特性を考慮して電気的に
現在の温度を換算する温度換算回路54と、このレーザ
光発生装置が作動するのに適する目標温度値を電気的に
与える目標温度値供給回路55と、上記温度換算回路5
4からの温度値と上記目標温度値供給回路55からの目
標温度値との差から誤差信号を発生する誤差増幅回路5
6と、この誤差増幅回路56からの誤差信号の位相を補
償する位相補償回路57と、この位相補償回路57から
の誤差信号に応じて極性を異ならされた電流を後述する
電子冷却素子に供給し、該電子冷却素子を駆動する電子
冷却素子駆動回路58と、この電子冷却素子駆動回路5
8によって上記レーザダイオード52、共振器ブロック
51等を冷却又は加熱するペルチェ素子等の電子冷却素
子59と、上記誤差増幅回路56からの誤差信号によっ
て、上記温度検出器53、電子冷却駆動素子59及びそ
の周辺各部によって構成される温度制御システム60が
作動しているか否かの情報を出力する温度制御システム
作動監視回路61と、この温度制御システム作動監視回
路61からの温度制御システム作動情報の有無により後
述するLD定電流駆動回路のオン/オフを制御するレー
ザダイオード(LD)駆動制御回路62と、このLD駆
動制御回路62からのオン信号と上記レーザダイオード
52を駆動させる目標電流値を与える目標電流値供給回
路63からの目標電流値とにより上記レーザダイオード
52を定電流駆動するレーザダイオード(LD)定電流
駆動回路64とを有している。すなわち、この従来のレ
ーザ光発生装置は、上記共振器ブロック51及び上記レ
ーザダイオード52により構成される第2高調波レーザ
光発生システム50の他に上記温度制御システム60
と、上記温度制御システム作動監視回路61、上記LD
駆動制御回路62、目標電流値供給回路63及びLD定
電流駆動回路64により構成される定電流制御システム
65とを備えている。
ザ光発生装置の回路構成を図8に示す。この図8に示さ
れたレーザ光発生装置は、レーザ媒質からの基本波レー
ザ光を共振器ブロック内部に設けられた非線形光学結晶
素子を通過するように共振動作させることにより第2高
調波レーザ光を発生する共振器ブロック51と、この共
振器ブロック51内のレーザ媒質に励起レーザ光を照射
する励起用レーザダイオード(以下レーザダイオードと
いう)52と、このレーザダイオード52や共振器ブロ
ック51等の温度検出を行うサーミスタ等の温度検出器
53と、この温度検出器53の特性を考慮して電気的に
現在の温度を換算する温度換算回路54と、このレーザ
光発生装置が作動するのに適する目標温度値を電気的に
与える目標温度値供給回路55と、上記温度換算回路5
4からの温度値と上記目標温度値供給回路55からの目
標温度値との差から誤差信号を発生する誤差増幅回路5
6と、この誤差増幅回路56からの誤差信号の位相を補
償する位相補償回路57と、この位相補償回路57から
の誤差信号に応じて極性を異ならされた電流を後述する
電子冷却素子に供給し、該電子冷却素子を駆動する電子
冷却素子駆動回路58と、この電子冷却素子駆動回路5
8によって上記レーザダイオード52、共振器ブロック
51等を冷却又は加熱するペルチェ素子等の電子冷却素
子59と、上記誤差増幅回路56からの誤差信号によっ
て、上記温度検出器53、電子冷却駆動素子59及びそ
の周辺各部によって構成される温度制御システム60が
作動しているか否かの情報を出力する温度制御システム
作動監視回路61と、この温度制御システム作動監視回
路61からの温度制御システム作動情報の有無により後
述するLD定電流駆動回路のオン/オフを制御するレー
ザダイオード(LD)駆動制御回路62と、このLD駆
動制御回路62からのオン信号と上記レーザダイオード
52を駆動させる目標電流値を与える目標電流値供給回
路63からの目標電流値とにより上記レーザダイオード
52を定電流駆動するレーザダイオード(LD)定電流
駆動回路64とを有している。すなわち、この従来のレ
ーザ光発生装置は、上記共振器ブロック51及び上記レ
ーザダイオード52により構成される第2高調波レーザ
光発生システム50の他に上記温度制御システム60
と、上記温度制御システム作動監視回路61、上記LD
駆動制御回路62、目標電流値供給回路63及びLD定
電流駆動回路64により構成される定電流制御システム
65とを備えている。
【0014】このレーザ光発生装置は、基本波レーザ光
を発生するレーザ媒質が効率良く吸収できる波長範囲に
上記レーザダイオード52が発生する励起レーザ光の波
長を合わせる波長合わせと、上記温度制御システム60
によるATCと、上記定電流駆動制御システム65によ
るレーザダイオードの定電流駆動とにより上述した和周
波ノイズを抑えている。
を発生するレーザ媒質が効率良く吸収できる波長範囲に
上記レーザダイオード52が発生する励起レーザ光の波
長を合わせる波長合わせと、上記温度制御システム60
によるATCと、上記定電流駆動制御システム65によ
るレーザダイオードの定電流駆動とにより上述した和周
波ノイズを抑えている。
【0015】ここで、上記定電流駆動システム65は、
上記温度制御システム60を用いることにより、レーザ
光発生装置への適用が可能になるとも言える。通常、レ
ーザダイオードは温度の上下によってパワーが変わって
しまう。このため、レーザダイオード52の近傍に温度
検出器53を配し、外部の温度が変化しても常にレーザ
ダイオード52の温度を一定にできるので、定電流での
駆動が可能となる。
上記温度制御システム60を用いることにより、レーザ
光発生装置への適用が可能になるとも言える。通常、レ
ーザダイオードは温度の上下によってパワーが変わって
しまう。このため、レーザダイオード52の近傍に温度
検出器53を配し、外部の温度が変化しても常にレーザ
ダイオード52の温度を一定にできるので、定電流での
駆動が可能となる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記第2高
調波レーザ光を発生するレーザ光発生装置では、上述し
た和周波ノイズの他にも図9の(1)に示すようなノイ
ズが発生する。この図9は、第2高調波レーザ光のノイ
ズを相対雑音強度(RIN:Relative IntensityNois
e)表示で示したノイズスペクトラム特性図であり、横
軸が周波数、縦軸が相対雑音強度を表す。
調波レーザ光を発生するレーザ光発生装置では、上述し
た和周波ノイズの他にも図9の(1)に示すようなノイ
ズが発生する。この図9は、第2高調波レーザ光のノイ
ズを相対雑音強度(RIN:Relative IntensityNois
e)表示で示したノイズスペクトラム特性図であり、横
軸が周波数、縦軸が相対雑音強度を表す。
【0017】通常、第2高調波レーザ光は、例えば20
0KHz以下の比較的低帯域では、図9の(1)に示すよ
うにRIN表示で例えば約−110dB/Hz程度のノ
イズを発生してしまい、この帯域では、半導体レーザの
ノイズ特性よりも劣ることがある。
0KHz以下の比較的低帯域では、図9の(1)に示すよ
うにRIN表示で例えば約−110dB/Hz程度のノ
イズを発生してしまい、この帯域では、半導体レーザの
ノイズ特性よりも劣ることがある。
【0018】そのため、従来の半導体レーザよりも短波
長である第2高調波レーザ光を、その優位性から例えば
光ディスクシステムの光源として適用する場合には、採
用するシステムのフォーマットによっては、システムの
S/Nの劣化に関して影響を与える場合が考えられる。
長である第2高調波レーザ光を、その優位性から例えば
光ディスクシステムの光源として適用する場合には、採
用するシステムのフォーマットによっては、システムの
S/Nの劣化に関して影響を与える場合が考えられる。
【0019】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、比較的低帯域での第2高調波レーザ光のノイズ
のレベルを低減できるレーザ光発生装置の提供を目的と
する。
であり、比較的低帯域での第2高調波レーザ光のノイズ
のレベルを低減できるレーザ光発生装置の提供を目的と
する。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ光発
生装置は、レーザ媒質からの基本波レーザ光を共振器ブ
ロック内部に設けられた非線形光学結晶素子を通過する
ように共振動作させることにより第2高調波レーザ光を
発生する共振器ブロックと、該共振器ブロック内のレー
ザ媒質に基本波レーザ光を発生させるための励起光を照
射する励起光源とを有するレーザ光発生装置において、
上記共振器ブロックを通ったレーザ光の高域成分を検出
し、上記励起光源に帰還させて上記共振器ブロックが発
生する第2高調波レーザ光の雑音を低減することを特徴
として上記課題を解決する。
生装置は、レーザ媒質からの基本波レーザ光を共振器ブ
ロック内部に設けられた非線形光学結晶素子を通過する
ように共振動作させることにより第2高調波レーザ光を
発生する共振器ブロックと、該共振器ブロック内のレー
ザ媒質に基本波レーザ光を発生させるための励起光を照
射する励起光源とを有するレーザ光発生装置において、
上記共振器ブロックを通ったレーザ光の高域成分を検出
し、上記励起光源に帰還させて上記共振器ブロックが発
生する第2高調波レーザ光の雑音を低減することを特徴
として上記課題を解決する。
【0021】また、本発明に係るレーザ光発生装置は、
レーザ媒質で発生した基本波レーザ光を共振器ブロック
内部に設けられた非線形光学結晶素子を通過するように
共振動作させることにより第2高調波レーザ光を発生す
る共振器ブロックと、上記共振器ブロック内のレーザ媒
質に基本波レーザ光を発生させるために励起光を照射す
る励起用レーザダイオードと、上記共振器ブロックから
出射されるレーザ光の一部を検出する光検出器と、上記
光検出器の電流出力を電圧値に変換する電流−電圧変換
部と、上記電流−電圧変換部の電圧値の高域成分のみを
通過させる帯域制限部と、上記励起用レーザダイオード
を駆動させるのに適切な基準電圧を発生する基準電圧発
生部と、上記帯域制限手段で検出された高域成分と上記
基準電圧発生部の基準電圧との差に応じて誤差信号を発
生する誤差増幅部と、上記誤差増幅部の誤差信号の位相
を補償する位相補償部と、上記位相補償部からの誤差信
号に応じた高域分の駆動電流を発生する高域駆動電流発
生回路とを有することを特徴として上記課題を解決す
る。
レーザ媒質で発生した基本波レーザ光を共振器ブロック
内部に設けられた非線形光学結晶素子を通過するように
共振動作させることにより第2高調波レーザ光を発生す
る共振器ブロックと、上記共振器ブロック内のレーザ媒
質に基本波レーザ光を発生させるために励起光を照射す
る励起用レーザダイオードと、上記共振器ブロックから
出射されるレーザ光の一部を検出する光検出器と、上記
光検出器の電流出力を電圧値に変換する電流−電圧変換
部と、上記電流−電圧変換部の電圧値の高域成分のみを
通過させる帯域制限部と、上記励起用レーザダイオード
を駆動させるのに適切な基準電圧を発生する基準電圧発
生部と、上記帯域制限手段で検出された高域成分と上記
基準電圧発生部の基準電圧との差に応じて誤差信号を発
生する誤差増幅部と、上記誤差増幅部の誤差信号の位相
を補償する位相補償部と、上記位相補償部からの誤差信
号に応じた高域分の駆動電流を発生する高域駆動電流発
生回路とを有することを特徴として上記課題を解決す
る。
【0022】ここで、上記光検出器が検出するレーザ光
は、上記共振器ブロックから出射される第2次高調波レ
ーザ光の一部であってもよいし、或いは上記レーザ媒質
からの基本波レーザ光であってもよい。
は、上記共振器ブロックから出射される第2次高調波レ
ーザ光の一部であってもよいし、或いは上記レーザ媒質
からの基本波レーザ光であってもよい。
【0023】また、上記励起用レーザダイオードは、定
電流で駆動される。さらに、温度制御がされた上に定電
流駆動されてもよい。
電流で駆動される。さらに、温度制御がされた上に定電
流駆動されてもよい。
【0024】
【作用】本発明に係るレーザ光発生装置は、共振器ブロ
ックから出射さるレーザ光の高域成分を検出し、この高
域成分に応じた誤差信号を励起用レーザダイオード定電
流駆動部に帰還させることで、第2高調波レーザ光のノ
イズスペクトラムからみると比較的低帯域のノイズを低
減できる。
ックから出射さるレーザ光の高域成分を検出し、この高
域成分に応じた誤差信号を励起用レーザダイオード定電
流駆動部に帰還させることで、第2高調波レーザ光のノ
イズスペクトラムからみると比較的低帯域のノイズを低
減できる。
【0025】
【実施例】以下、本発明に係るレーザ光発生装置の実施
例について、図面を参照しながら説明する。図1は、第
1の実施例となるレーザ光発生装置の回路構成を示すブ
ロック回路図である。
例について、図面を参照しながら説明する。図1は、第
1の実施例となるレーザ光発生装置の回路構成を示すブ
ロック回路図である。
【0026】図1において、この第1の実施例は、N
d:YAGよりなるレーザ媒質からの基本波レーザ光を
内部に設けられたKTPよりなる非線形光学結晶素子を
通過するように共振動作させることにより第2高調波レ
ーザ光を発生する共振器ブロック11と、上記共振器ブ
ロック11内のレーザ媒質に励起用のレーザ光(以下励
起レーザ光という)を照射する励起用レーザダイオード
(以下レーザダイオードという)12と、上記共振器ブ
ロック11から出射される第2高調波レーザ光の一部を
検出する例えばフォトダイオード等の光検出器13と、
上記光検出器13の電流出力を電圧値に変換する電流−
電圧変換回路14と、上記電流−電圧変換回路14の例
えば20KHz以上の高域成分のみを通過させるHPF
(ハイパスフィルタ)15と、上記レーザダイオード1
2を駆動させるのに適切な基準電圧を発生する基準電圧
発生回路16と、上記HPF15で検出された高域成分
と上記基準電圧発生回路16の基準電圧との差に応じて
誤差信号を発生する誤差増幅回路17と、この誤差増幅
回路17の誤差信号の位相を補償する位相補償回路18
と、この位相補償回路18からの誤差信号に応じた高域
分の駆動電流を発生する高域駆動電流発生回路19と、
上記レーザダイオード12やこの第1の実施例のレーザ
光発生装置全体の温度検出を行うサーミスタ等の温度検
出器20と、この温度検出器20の特性を考慮して電気
的に現在の温度を換算する温度換算回路21と、この第
1の実施例のレーザ光発生装置が作動するのに適する目
標温度値を電気的に与える目標温度値供給回路22と、
上記温度換算回路21からの温度値と上記目標温度値供
給回路22からの温度値との差から誤差信号を発生する
誤差増幅回路23と、この誤差増幅回路23からの誤差
信号の位相を補償する位相補償回路24と、この位相補
償回路24からの誤差信号によって極性を異ならせた電
流を後述する電子冷却素子に供給し、該電子冷却素子を
駆動する電子冷却素子駆動回路25と、この電子冷却素
子駆動回路25によって上記レーザダイオード12、共
振器ブロック11等を冷却又は加熱する電子冷却素子2
6と、上記誤差増幅回路23からの誤差信号によって、
上記温度検出器20、上記電子冷却素子26及びその周
辺各部によって構成される温度制御システム27が作動
しているか否かの情報を出力する温度制御システム作動
監視回路28と、この温度制御システム作動監視回路2
8からの温度制御システム作動情報の供給の有無により
上記高域駆動電流発生回路19及び後述するLD定電流
駆動回路のオン/オフを制御するレーザダイオード(L
D)駆動制御回路29と、このLD駆動制御回路29か
らのオン信号と上記レーザダイオード12を駆動させる
目標電流値を与える目標電流値供給回路30からの目標
電流値とにより上記レーザダイオード12を定電流駆動
するレーザダイオード(LD)定電流駆動回路31と、
このLD定電流駆動回路31からの定電流に上記高域駆
動電流発生回路19の高域分の電流を負帰還するように
加算し、その加算出力を上記レーザダイオード12に供
給する加算器32とを有している。すなわち、この第1
の実施例は、上記共振器ブロック11及び上記レーザダ
イオード12により構成される第2高調波レーザ光発生
システム33と、上記温度制御システム27と、上記温
度制御システム作動監視回路28、上記LD駆動制御回
路29、目標電流値供給回路30及びLD定電流駆動回
路31により構成される定電流制御システム34と、光
検出器13、電流−電圧変換回路14、HPF15、基
準電圧発生回路16、誤差増幅回路17及び位相補償回
路18により構成される負帰還ループシステム35とを
有している。
d:YAGよりなるレーザ媒質からの基本波レーザ光を
内部に設けられたKTPよりなる非線形光学結晶素子を
通過するように共振動作させることにより第2高調波レ
ーザ光を発生する共振器ブロック11と、上記共振器ブ
ロック11内のレーザ媒質に励起用のレーザ光(以下励
起レーザ光という)を照射する励起用レーザダイオード
(以下レーザダイオードという)12と、上記共振器ブ
ロック11から出射される第2高調波レーザ光の一部を
検出する例えばフォトダイオード等の光検出器13と、
上記光検出器13の電流出力を電圧値に変換する電流−
電圧変換回路14と、上記電流−電圧変換回路14の例
えば20KHz以上の高域成分のみを通過させるHPF
(ハイパスフィルタ)15と、上記レーザダイオード1
2を駆動させるのに適切な基準電圧を発生する基準電圧
発生回路16と、上記HPF15で検出された高域成分
と上記基準電圧発生回路16の基準電圧との差に応じて
誤差信号を発生する誤差増幅回路17と、この誤差増幅
回路17の誤差信号の位相を補償する位相補償回路18
と、この位相補償回路18からの誤差信号に応じた高域
分の駆動電流を発生する高域駆動電流発生回路19と、
上記レーザダイオード12やこの第1の実施例のレーザ
光発生装置全体の温度検出を行うサーミスタ等の温度検
出器20と、この温度検出器20の特性を考慮して電気
的に現在の温度を換算する温度換算回路21と、この第
1の実施例のレーザ光発生装置が作動するのに適する目
標温度値を電気的に与える目標温度値供給回路22と、
上記温度換算回路21からの温度値と上記目標温度値供
給回路22からの温度値との差から誤差信号を発生する
誤差増幅回路23と、この誤差増幅回路23からの誤差
信号の位相を補償する位相補償回路24と、この位相補
償回路24からの誤差信号によって極性を異ならせた電
流を後述する電子冷却素子に供給し、該電子冷却素子を
駆動する電子冷却素子駆動回路25と、この電子冷却素
子駆動回路25によって上記レーザダイオード12、共
振器ブロック11等を冷却又は加熱する電子冷却素子2
6と、上記誤差増幅回路23からの誤差信号によって、
上記温度検出器20、上記電子冷却素子26及びその周
辺各部によって構成される温度制御システム27が作動
しているか否かの情報を出力する温度制御システム作動
監視回路28と、この温度制御システム作動監視回路2
8からの温度制御システム作動情報の供給の有無により
上記高域駆動電流発生回路19及び後述するLD定電流
駆動回路のオン/オフを制御するレーザダイオード(L
D)駆動制御回路29と、このLD駆動制御回路29か
らのオン信号と上記レーザダイオード12を駆動させる
目標電流値を与える目標電流値供給回路30からの目標
電流値とにより上記レーザダイオード12を定電流駆動
するレーザダイオード(LD)定電流駆動回路31と、
このLD定電流駆動回路31からの定電流に上記高域駆
動電流発生回路19の高域分の電流を負帰還するように
加算し、その加算出力を上記レーザダイオード12に供
給する加算器32とを有している。すなわち、この第1
の実施例は、上記共振器ブロック11及び上記レーザダ
イオード12により構成される第2高調波レーザ光発生
システム33と、上記温度制御システム27と、上記温
度制御システム作動監視回路28、上記LD駆動制御回
路29、目標電流値供給回路30及びLD定電流駆動回
路31により構成される定電流制御システム34と、光
検出器13、電流−電圧変換回路14、HPF15、基
準電圧発生回路16、誤差増幅回路17及び位相補償回
路18により構成される負帰還ループシステム35とを
有している。
【0027】このような回路構成を有する第1の実施例
の概略外観図を図2に示す。レーザダイオード12から
照射された励起レーザ光は、レンズ41で集光されて共
振器ブロック11に導かれる。この共振器ブロック11
内部には例えば水晶板により構成された複屈折素子であ
る1/4波長板と、例えばNd:YAGを用いたレーザ
媒質と、例えばKTP(KTiOPO4 )よりなる非線
形光学結晶素子とが配置されている。この共振器ブロッ
ク11は、上記励起用レーザダイオード12からの波長
810nmの励起光により励起された上記レーザ媒質が
発生する波長1064nmの基本波レーザ光をSHG
(第2高調波発生)効果によって、波長532nmの第
2高調波レーザ光に変換する。この第2高調波レーザ光
は、光軸偏向ブロック42内の立ち上げミラーによっ
て、図中上方向に折り曲げられ、例えば光ディスク等に
照射される。
の概略外観図を図2に示す。レーザダイオード12から
照射された励起レーザ光は、レンズ41で集光されて共
振器ブロック11に導かれる。この共振器ブロック11
内部には例えば水晶板により構成された複屈折素子であ
る1/4波長板と、例えばNd:YAGを用いたレーザ
媒質と、例えばKTP(KTiOPO4 )よりなる非線
形光学結晶素子とが配置されている。この共振器ブロッ
ク11は、上記励起用レーザダイオード12からの波長
810nmの励起光により励起された上記レーザ媒質が
発生する波長1064nmの基本波レーザ光をSHG
(第2高調波発生)効果によって、波長532nmの第
2高調波レーザ光に変換する。この第2高調波レーザ光
は、光軸偏向ブロック42内の立ち上げミラーによっ
て、図中上方向に折り曲げられ、例えば光ディスク等に
照射される。
【0028】また、上記レーザダイオード12を含む励
起ブロック43の内部には、システム温度検出用にサー
ミスタ等の温度検出器20が設けられており、電子冷却
素子26と共に温度制御システムの一部を担っている。
全体的なシステムとしてこのレーザ光発生装置は、外部
温度の変化に因らず、上記レーザ媒質の吸収波長窓と励
起用レーザダイオードの波長合わせと、光学ベース44
上にある上記レーザダイオード12と、レンズ41と、
共振器ブロック11の位置制御を同時に行っている。
起ブロック43の内部には、システム温度検出用にサー
ミスタ等の温度検出器20が設けられており、電子冷却
素子26と共に温度制御システムの一部を担っている。
全体的なシステムとしてこのレーザ光発生装置は、外部
温度の変化に因らず、上記レーザ媒質の吸収波長窓と励
起用レーザダイオードの波長合わせと、光学ベース44
上にある上記レーザダイオード12と、レンズ41と、
共振器ブロック11の位置制御を同時に行っている。
【0029】図3には、第1の実施例の構成の詳細を側
面図で示す。先ず、励起用レーザダイオード12から出
射された励起用のレーザ光がレンズ41で集光され、1
/4波長板45の入射面を介してNd:YAGを用いた
レーザ媒質47に入射される。1/4波長板45の入射
面には、上記励起レーザ光(810nm)を透過し、レ
ーザ媒質46で発生された波長1064nmの基本波レ
ーザ光を反射するような波長選択性を持った反射面45
Rが例えばコ−ティングにより形成され、この反射面4
5Rはレーザ媒質46側から見て凹面鏡となっている。
レーザ媒質46で発生した基本波レーザ光は、例えばK
TPよりなる非線形光学結晶素子47に入射されること
により、第2高調波発生(SHG)が行われ、この非線
形光学結晶素子47の出射面には、上記基本波レーザ光
を反射し、第2高調波レーザ光(波長532nm)を透
過するような反射面47Rが形成されている。
面図で示す。先ず、励起用レーザダイオード12から出
射された励起用のレーザ光がレンズ41で集光され、1
/4波長板45の入射面を介してNd:YAGを用いた
レーザ媒質47に入射される。1/4波長板45の入射
面には、上記励起レーザ光(810nm)を透過し、レ
ーザ媒質46で発生された波長1064nmの基本波レ
ーザ光を反射するような波長選択性を持った反射面45
Rが例えばコ−ティングにより形成され、この反射面4
5Rはレーザ媒質46側から見て凹面鏡となっている。
レーザ媒質46で発生した基本波レーザ光は、例えばK
TPよりなる非線形光学結晶素子47に入射されること
により、第2高調波発生(SHG)が行われ、この非線
形光学結晶素子47の出射面には、上記基本波レーザ光
を反射し、第2高調波レーザ光(波長532nm)を透
過するような反射面47Rが形成されている。
【0030】共振器ブロック11の出射面(反射面)4
7RからZ方向へ導出された第2高調波レーザ光は、光
軸偏向ブロック42内の45°の立ち上げミラー42R
によりY方向に偏向されて、光ディスク等の記録再生光
学系に送られる。
7RからZ方向へ導出された第2高調波レーザ光は、光
軸偏向ブロック42内の45°の立ち上げミラー42R
によりY方向に偏向されて、光ディスク等の記録再生光
学系に送られる。
【0031】また、上記励起用レーザダイオード12
は、励起用ブロック43の上に固定されている。この励
起ブロック43の内部には、上述したように温度検出器
20が設けられている。この温度検出器20により、シ
ステムの温度を検出する。また、上記励起ブロック43
と、ユニット5に固定されたレンズ41と、ユニット6
に固定された共振器ブロック11と、ユニット7に固定
された光軸偏向ブロック42は、一つの基台である光学
ベース48に上に固定され、いわゆるTE(サーモ・エ
レクトリック)クーラ等の単一の電子冷却素子26で冷
却又は加熱されるようになっており、これらが筐体(パ
ッケージ)49内に収納されている。
は、励起用ブロック43の上に固定されている。この励
起ブロック43の内部には、上述したように温度検出器
20が設けられている。この温度検出器20により、シ
ステムの温度を検出する。また、上記励起ブロック43
と、ユニット5に固定されたレンズ41と、ユニット6
に固定された共振器ブロック11と、ユニット7に固定
された光軸偏向ブロック42は、一つの基台である光学
ベース48に上に固定され、いわゆるTE(サーモ・エ
レクトリック)クーラ等の単一の電子冷却素子26で冷
却又は加熱されるようになっており、これらが筐体(パ
ッケージ)49内に収納されている。
【0032】次に、図1〜図3を用いて、第1の実施例
の動作を説明する。先ず、励起用レーザダイオード12
からの励起レーザ光は、レンズ41によって集光され、
共振器ブロック11に導かれる。この共振器ブロック1
1の構造は図3の通りであり、集光された励起レーザ光
は、複屈折性素子である1/4波長板45に入射する。
この1/4波長板45は、共振器ブロック11の各部に
おけるレーザ光のパワーを安定化させる。そして、1/
4波長板45を介した励起レーザ光は、例えばNd:Y
AGよりなるレーザ媒質46に吸収される。このレーザ
媒質46は、励起レーザ光の入射に応じて基本波レーザ
光を発生する。この基本波レーザ光は、例えばKTPよ
りなる非線形光学結晶素子47の内部を通って、該非線
形光学結晶素子47の反射面47Rに達し、反射され
る。上記1/4波長板45にも、上記レーザ媒質46側
から見て凹面鏡となった反射面45Rが上述したように
設けられているので、上記非線形光学結晶素子47で反
射された基本波レーザ光は、上記反射面47Rと上記反
射面45Rとの間を往復進行し、レーザ光の発振が行わ
れ、第2高調波レーザ光が生成される。上記反射面47
Rは、上記基本波レーザ光を反射し、上記第2高調波レ
ーザ光を透過するような波長選択性を持つようにコーテ
ィングされているので、この共振器ブロック11で生成
された第2高調波レーザ光は、上記立ち上げミラー42
Rに照射される。
の動作を説明する。先ず、励起用レーザダイオード12
からの励起レーザ光は、レンズ41によって集光され、
共振器ブロック11に導かれる。この共振器ブロック1
1の構造は図3の通りであり、集光された励起レーザ光
は、複屈折性素子である1/4波長板45に入射する。
この1/4波長板45は、共振器ブロック11の各部に
おけるレーザ光のパワーを安定化させる。そして、1/
4波長板45を介した励起レーザ光は、例えばNd:Y
AGよりなるレーザ媒質46に吸収される。このレーザ
媒質46は、励起レーザ光の入射に応じて基本波レーザ
光を発生する。この基本波レーザ光は、例えばKTPよ
りなる非線形光学結晶素子47の内部を通って、該非線
形光学結晶素子47の反射面47Rに達し、反射され
る。上記1/4波長板45にも、上記レーザ媒質46側
から見て凹面鏡となった反射面45Rが上述したように
設けられているので、上記非線形光学結晶素子47で反
射された基本波レーザ光は、上記反射面47Rと上記反
射面45Rとの間を往復進行し、レーザ光の発振が行わ
れ、第2高調波レーザ光が生成される。上記反射面47
Rは、上記基本波レーザ光を反射し、上記第2高調波レ
ーザ光を透過するような波長選択性を持つようにコーテ
ィングされているので、この共振器ブロック11で生成
された第2高調波レーザ光は、上記立ち上げミラー42
Rに照射される。
【0033】ここで、この第1の実施例は、上記共振器
ブロック11で生成された第2高調波レーザ光の一部
を、フォトダイオードよりなる光検出器13で検出し、
その高域成分(例えば20KHz以上) を電流−電圧変換
回路14、HPF15を介して誤差増幅回路17に供給
している。この誤差増幅回路17には、基準電圧発生回
路16からの基準電圧も供給されており、それらの誤差
信号を発生させている。この誤差信号は、位相補償回路
18によって位相補償され、安定性と高速性が加味され
る。そして、誤差信号は、高域駆動電流発生回路19に
供給される。
ブロック11で生成された第2高調波レーザ光の一部
を、フォトダイオードよりなる光検出器13で検出し、
その高域成分(例えば20KHz以上) を電流−電圧変換
回路14、HPF15を介して誤差増幅回路17に供給
している。この誤差増幅回路17には、基準電圧発生回
路16からの基準電圧も供給されており、それらの誤差
信号を発生させている。この誤差信号は、位相補償回路
18によって位相補償され、安定性と高速性が加味され
る。そして、誤差信号は、高域駆動電流発生回路19に
供給される。
【0034】上記励起ブロック43に設けられた温度検
出器20は、上記レーザダイオード12の温度検出やレ
ーザ光発生装置全体の温度検出のために、電気的な検出
を行う。温度換算回路21は、上記温度検出器20の特
性を考慮して電気的に現在の温度を換算する。この温度
換算回路21からの温度値は、誤差増幅回路23に供給
される。この誤差増幅回路23には、目標温度供給回路
22からの目標値も与えられており、実際の目標温度値
に対して、温度検出器20の温度がどれくらい違うかを
検出する。この誤差増幅回路23からの温度誤差信号
は、位相補償回路24に供給されると共に温度制御シス
テム作動監視回路28にも供給される。上記位相補償回
路24で位相補償され、安定性、高速性が加味された温
度誤差信号は、電子冷却素子駆動回路25に供給され
る。この電子冷却素子駆動回路25は、上記温度誤差信
号に応じて極性を異ならせた電流を電子冷却素子26に
供給する。そして、電子冷却素子26は、本来上記目標
温度値供給回路22が与える装置稼働のための目標温度
値と実際の温度値との温度誤差分だけ、励起レーザダイ
オード12等を冷却又は加熱する。また、上記温度制御
システム作動監視回路28は、上記温度検出器20、電
子冷却素子26及びその周辺各部によって構成される温
度制御システム27が作動しているか否かの情報を出力
する。この温度制御システム作動監視回路28からの温
度制御システム作動情報は、LD駆動制御回路29に供
給される。このLD駆動制御回路29は、上記温度制御
システム作動情報により、励起レーザダイオード12を
駆動させるタイミングを判断し、上記励起レーザダイオ
ード12を駆動させるオン信号と、駆動させないオフ信
号とを上記高域駆動電流発生回路19及びLD定電流駆
動回路31に供給する。したがって、上記高域駆動電流
発生回路19は、上記光検出器13で検出した第2高調
波レーザ光の一部の高域成分から得た誤差信号による高
域分駆動電流を、上記LD駆動制御回路29からのオン
信号のタイミングで、上記加算器32に供給する。ま
た、LD定電流駆動回路31は、上記目標電流値供給回
路30からの上記レーザダイオード12を駆動するため
の目標電流値を上記LD駆動制御回路29からのオン信
号のタイミングで上記加算器32に供給する。
出器20は、上記レーザダイオード12の温度検出やレ
ーザ光発生装置全体の温度検出のために、電気的な検出
を行う。温度換算回路21は、上記温度検出器20の特
性を考慮して電気的に現在の温度を換算する。この温度
換算回路21からの温度値は、誤差増幅回路23に供給
される。この誤差増幅回路23には、目標温度供給回路
22からの目標値も与えられており、実際の目標温度値
に対して、温度検出器20の温度がどれくらい違うかを
検出する。この誤差増幅回路23からの温度誤差信号
は、位相補償回路24に供給されると共に温度制御シス
テム作動監視回路28にも供給される。上記位相補償回
路24で位相補償され、安定性、高速性が加味された温
度誤差信号は、電子冷却素子駆動回路25に供給され
る。この電子冷却素子駆動回路25は、上記温度誤差信
号に応じて極性を異ならせた電流を電子冷却素子26に
供給する。そして、電子冷却素子26は、本来上記目標
温度値供給回路22が与える装置稼働のための目標温度
値と実際の温度値との温度誤差分だけ、励起レーザダイ
オード12等を冷却又は加熱する。また、上記温度制御
システム作動監視回路28は、上記温度検出器20、電
子冷却素子26及びその周辺各部によって構成される温
度制御システム27が作動しているか否かの情報を出力
する。この温度制御システム作動監視回路28からの温
度制御システム作動情報は、LD駆動制御回路29に供
給される。このLD駆動制御回路29は、上記温度制御
システム作動情報により、励起レーザダイオード12を
駆動させるタイミングを判断し、上記励起レーザダイオ
ード12を駆動させるオン信号と、駆動させないオフ信
号とを上記高域駆動電流発生回路19及びLD定電流駆
動回路31に供給する。したがって、上記高域駆動電流
発生回路19は、上記光検出器13で検出した第2高調
波レーザ光の一部の高域成分から得た誤差信号による高
域分駆動電流を、上記LD駆動制御回路29からのオン
信号のタイミングで、上記加算器32に供給する。ま
た、LD定電流駆動回路31は、上記目標電流値供給回
路30からの上記レーザダイオード12を駆動するため
の目標電流値を上記LD駆動制御回路29からのオン信
号のタイミングで上記加算器32に供給する。
【0035】すなわち、上記加算器32は、上記温度制
御システム27が稼働したタイミングで上記レーザダイ
オード12を駆動する高域成分が負帰還された定電流を
上記レーザダイオード12に供給する。
御システム27が稼働したタイミングで上記レーザダイ
オード12を駆動する高域成分が負帰還された定電流を
上記レーザダイオード12に供給する。
【0036】以上より、この第1の実施例は、上記共振
器ブロック11が発生した第2高調波レーザ光の一部の
高域成分から得た信号と基準電圧との誤差信号を負帰還
させて、温度制御システム27が稼働しているタイミン
グでLD定電流駆動回路31に加算し、上記レーザダイ
オード12を駆動している。この励起用レーザダイオー
ド12が発生する励起レーザ光と上記共振器ブロック1
1が発生する第2の高調波レーザ光は相関性があるの
で、上記レーザダイオード12の駆動電流を制御するこ
とにより、上記第2高調波レーザ光の生成を制御でき、
よって第2高調波レーザ光の低域側でのノイズレベルを
図9の(2)に示すように従来よりも低減できる。図9
からも明らかなように、この第1の実施例は、従来の第
2高調波レーザ光のノイズ特性(1)よりも比較的低域
側(例えば20KHzから200KHz)において、約10
dB低減できる。
器ブロック11が発生した第2高調波レーザ光の一部の
高域成分から得た信号と基準電圧との誤差信号を負帰還
させて、温度制御システム27が稼働しているタイミン
グでLD定電流駆動回路31に加算し、上記レーザダイ
オード12を駆動している。この励起用レーザダイオー
ド12が発生する励起レーザ光と上記共振器ブロック1
1が発生する第2の高調波レーザ光は相関性があるの
で、上記レーザダイオード12の駆動電流を制御するこ
とにより、上記第2高調波レーザ光の生成を制御でき、
よって第2高調波レーザ光の低域側でのノイズレベルを
図9の(2)に示すように従来よりも低減できる。図9
からも明らかなように、この第1の実施例は、従来の第
2高調波レーザ光のノイズ特性(1)よりも比較的低域
側(例えば20KHzから200KHz)において、約10
dB低減できる。
【0037】なお、この第1の実施例で共振器ブロック
11からの第2高調波レーザ光を光検出器13に導く構
成は、例えば、上記立ち上げミラー42Rで光ディスク
等に向かわせた第2高調波レーザ光の一部を図示しない
ビームスプリッタ等で反射させるようにする。また、第
2高調波レーザ光は、共振器ブロック11の反射面45
R側からも出射されるので、この反射面45Rとレンズ
41の間にビームスプリッタ等を設け、光検出器13に
導くようにしてもよい。
11からの第2高調波レーザ光を光検出器13に導く構
成は、例えば、上記立ち上げミラー42Rで光ディスク
等に向かわせた第2高調波レーザ光の一部を図示しない
ビームスプリッタ等で反射させるようにする。また、第
2高調波レーザ光は、共振器ブロック11の反射面45
R側からも出射されるので、この反射面45Rとレンズ
41の間にビームスプリッタ等を設け、光検出器13に
導くようにしてもよい。
【0038】次に、第2の実施例について以下に説明す
る。この第2の実施例の回路構成は、上記図1を用いて
説明できる。第1の実施例と異なるのは、上記光検出器
13で検出するレーザ光が、共振器ブロック11の生成
した第2高調波レーザ光の一部ではなく、該共振器ブロ
ック11から洩れた上記基本波レーザ光であるという点
である。
る。この第2の実施例の回路構成は、上記図1を用いて
説明できる。第1の実施例と異なるのは、上記光検出器
13で検出するレーザ光が、共振器ブロック11の生成
した第2高調波レーザ光の一部ではなく、該共振器ブロ
ック11から洩れた上記基本波レーザ光であるという点
である。
【0039】通常、上記共振器ブロック11からは、上
記第2高調波レーザ光が出射される他に、上記レーザ媒
質が発生した基本波レーザ光も漏れ光となって出射され
る。上記共振器ブロック11から洩れた基本波レーザ光
は、不要なレーザ光である。この基本波レーザ光と第2
高調波レーザ光とは、電気的にも光学的にも相関があ
る。
記第2高調波レーザ光が出射される他に、上記レーザ媒
質が発生した基本波レーザ光も漏れ光となって出射され
る。上記共振器ブロック11から洩れた基本波レーザ光
は、不要なレーザ光である。この基本波レーザ光と第2
高調波レーザ光とは、電気的にも光学的にも相関があ
る。
【0040】この第2の実施例では、第1の実施例で用
いた第2高調波レーザ光に全く手をつけず、不要な基本
波レーザ光を用いているので効率がよい。
いた第2高調波レーザ光に全く手をつけず、不要な基本
波レーザ光を用いているので効率がよい。
【0041】図4には、この第2の実施例で基本波レー
ザ光を光検出器に導く具体的な構成を示す。図4におい
て、励起ブロック43に設けてあるレーザダイオード1
2からの励起レーザ光は、レンズ41を介して1/4波
長板45を介してレーザ媒質46に吸収される。このレ
ーザ媒質46が基本波レーザ光を発生し、非線形光学結
晶素子47の反射面47Rと上記複屈折性素子45の反
射面45Rとの間を往復することによって、第2高調波
レーザ光を発生する。この第2高調波レーザ光は、反射
面47Rから出射されて立ち上げミラー71によって図
中Y方向の光ディスク等に供給される。このとき、上記
反射面47Rからは、基本波レーザ光も漏れ光として出
射される。この漏れ光となった基本波レーザ光は、上記
立ち上げミラー71を透過する。この立ち上げミラー7
1を透過した時点では、第2高調波レーザ光の漏れ光
と、励起レーザ光の漏れ光もあり得るので、第2高調波
レーザ光制限フィルタ72と励起光制限フィルタ73と
を光軸中に設け、光検出器74に、基本波レーザ光のみ
が照射されるようにする。
ザ光を光検出器に導く具体的な構成を示す。図4におい
て、励起ブロック43に設けてあるレーザダイオード1
2からの励起レーザ光は、レンズ41を介して1/4波
長板45を介してレーザ媒質46に吸収される。このレ
ーザ媒質46が基本波レーザ光を発生し、非線形光学結
晶素子47の反射面47Rと上記複屈折性素子45の反
射面45Rとの間を往復することによって、第2高調波
レーザ光を発生する。この第2高調波レーザ光は、反射
面47Rから出射されて立ち上げミラー71によって図
中Y方向の光ディスク等に供給される。このとき、上記
反射面47Rからは、基本波レーザ光も漏れ光として出
射される。この漏れ光となった基本波レーザ光は、上記
立ち上げミラー71を透過する。この立ち上げミラー7
1を透過した時点では、第2高調波レーザ光の漏れ光
と、励起レーザ光の漏れ光もあり得るので、第2高調波
レーザ光制限フィルタ72と励起光制限フィルタ73と
を光軸中に設け、光検出器74に、基本波レーザ光のみ
が照射されるようにする。
【0042】以上より、この第2の実施例は、上記共振
器ブロック11の漏れ光である基本波レーザ光の一部の
高域成分から得た信号と基準所定値との誤差信号を負帰
還させて、温度制御システムが稼働しているタイミング
でLD定電流駆動回路に加算し、上記レーザダイオード
12を駆動している。このレーザダイオード12が発生
する励起レーザ光と上記共振器ブロック11が発生する
第2の高調波レーザ光は相関性があるので、上記励起用
レーザダイオードの駆動電流を制御することにより、上
記第2高調波レーザ光の生成を制御でき、よって第2高
調波レーザ光の低域側でのノイズレベルを図5の(2)
に示すように従来(図5の(1))よりも約10dB低
減できる。ここで、図5は、第2高調波レーザ光のノイ
ズレベルをRIN表示で示した特性図の模式図であり、
横軸は周波数を、縦軸はノイズスペクトラムをRIN表
示で示している。この図5からも明らかなように、この
第2の実施例によるレーザ光発生装置のノイズ特性
(2)は、従来の第2高調波レーザ光のノイズ特性
(1)よりも比較的低域側(例えば20KHzから200
KHz)において、約10dB低減されている。
器ブロック11の漏れ光である基本波レーザ光の一部の
高域成分から得た信号と基準所定値との誤差信号を負帰
還させて、温度制御システムが稼働しているタイミング
でLD定電流駆動回路に加算し、上記レーザダイオード
12を駆動している。このレーザダイオード12が発生
する励起レーザ光と上記共振器ブロック11が発生する
第2の高調波レーザ光は相関性があるので、上記励起用
レーザダイオードの駆動電流を制御することにより、上
記第2高調波レーザ光の生成を制御でき、よって第2高
調波レーザ光の低域側でのノイズレベルを図5の(2)
に示すように従来(図5の(1))よりも約10dB低
減できる。ここで、図5は、第2高調波レーザ光のノイ
ズレベルをRIN表示で示した特性図の模式図であり、
横軸は周波数を、縦軸はノイズスペクトラムをRIN表
示で示している。この図5からも明らかなように、この
第2の実施例によるレーザ光発生装置のノイズ特性
(2)は、従来の第2高調波レーザ光のノイズ特性
(1)よりも比較的低域側(例えば20KHzから200
KHz)において、約10dB低減されている。
【0043】なお、本発明に係るレーザ光発生装置は、
上記実施例にのみ限定されるものではないことはいうま
でもなく、例えば、上記光検出器に上記第2高調波レー
ザ光又は上記基本波レーザ光を導く構成は、上述したよ
うに他の構成でも可能である。
上記実施例にのみ限定されるものではないことはいうま
でもなく、例えば、上記光検出器に上記第2高調波レー
ザ光又は上記基本波レーザ光を導く構成は、上述したよ
うに他の構成でも可能である。
【0044】
【発明の効果】本発明に係るレーザ光発生装置は、共振
器ブロックから出射さる光の高域成分を検出し、この高
域成分に応じた誤差信号を励起用レーザダイオード定電
流駆動部に帰還させるので、第2高調波レーザ光の比較
的低域のノイズを従来よりも約10dB程低減できる。
これにより、第2高調波レーザ光を例えば光ディスクシ
ステムの光源として使用する場合、従来のシステムにお
ける低域でのノイズを解消できる。
器ブロックから出射さる光の高域成分を検出し、この高
域成分に応じた誤差信号を励起用レーザダイオード定電
流駆動部に帰還させるので、第2高調波レーザ光の比較
的低域のノイズを従来よりも約10dB程低減できる。
これにより、第2高調波レーザ光を例えば光ディスクシ
ステムの光源として使用する場合、従来のシステムにお
ける低域でのノイズを解消できる。
【0045】さらに、基本波レーザ光の一部を検出する
場合は、第2高調波レーザ光の出力パワーを無駄にしな
い。
場合は、第2高調波レーザ光の出力パワーを無駄にしな
い。
【図1】第1の実施例の回路構成を示すブロック回路図
である。
である。
【図2】第1の実施例の概略構成図である。
【図3】図2に示した概略構成を側面から見た側面図で
ある。
ある。
【図4】第2の実施例の概略構成図である。
【図5】第2高調波レーザ光のノイズの特性を示す図で
ある。
ある。
【図6】従来のレーザ光発生装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図7】従来のレーザ光発生装置を小型化した構成を示
す図である。
す図である。
【図8】従来のレーザ光発生装置の回路構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図9】第2高調波レーザ光のノイズ特性を示す図であ
る。
る。
11・・・・共振器ブロック 13・・・・光検出器 14・・・・電流−電圧変換回路 15・・・・ハイパスフィルタ 16・・・・基準電圧発生回路 17・・・・誤差増幅回路 18・・・・位相補償回路 19・・・・高域駆動電流発生回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−130437(JP,A) 特開 平6−45681(JP,A) 特開 平4−243177(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 H01S 3/109 G02F 1/37
Claims (6)
- 【請求項1】 レーザ媒質からの基本波レーザ光を共振
器ブロック内部に設けられた非線形光学結晶素子を通過
するように共振動作させることにより第2高調波レーザ
光を発生する共振器ブロックと、該共振器ブロック内の
レーザ媒質に基本波レーザ光を発生させるための励起光
を照射する励起光源とを有するレーザ光発生装置におい
て、 上記共振器ブロックを通ったレーザ光の高域成分を検出
し、上記励起光源に帰還させて上記共振器ブロックが発
生する第2高調波レーザ光の雑音を低減することを特徴
とするレーザ光発生装置。 - 【請求項2】 レーザ媒質で発生した基本波レーザ光を
共振器ブロック内部に設けられた非線形光学結晶素子を
通過するように共振動作させることにより第2高調波レ
ーザ光を発生する共振器ブロックと、 上記共振器ブロック内のレーザ媒質に基本波レーザ光を
発生させるために励起光を照射する励起用レーザダイオ
ードと、 上記共振器ブロックから出射されるレーザ光の一部を検
出する光検出器と、 上記光検出器の電流出力を電圧値に変換する電流−電圧
変換部と、 上記電流−電圧変換部の電圧値の高域成分のみを通過さ
せる帯域制限部と、 上記励起用レーザダイオードを駆動させるのに適切な基
準電圧を発生する基準電圧発生部と、 上記帯域制限手段で検出された高域成分と上記基準電圧
発生部の基準電圧との差に応じて誤差信号を発生する誤
差増幅部と、 上記誤差増幅部の誤差信号の位相を補償する位相補償部
と、 上記位相補償部からの誤差信号に応じた高域分の駆動電
流を発生する高域駆動電流発生回路とを有することを特
徴とするレーザ光発生装置。 - 【請求項3】 上記光検出器が検出するレーザ光は、上
記共振器ブロックから出射される第2高調波レーザ光の
一部であることを特徴とする請求項2記載のレーザ光発
生装置。 - 【請求項4】 上記光検出器が検出するレーザ光は、上
記共振器ブロックから出射される上記レーザ媒質の基本
波レーザ光であることを特徴とする請求項2記載のレー
ザ光発生装置。 - 【請求項5】 上記励起用レーザダイオードは、定電流
で駆動されることを特徴とする請求項2記載のレーザ光
発生装置。 - 【請求項6】 上記励起用レーザダイオードは、温度制
御及び定電流駆動されることを特徴とする請求項2記載
のレーザ光発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30910092A JP3170911B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | レーザ光発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30910092A JP3170911B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | レーザ光発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06164039A JPH06164039A (ja) | 1994-06-10 |
JP3170911B2 true JP3170911B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=17988892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30910092A Expired - Fee Related JP3170911B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | レーザ光発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3170911B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE38175E1 (en) | 1991-03-14 | 2003-07-08 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal display element and micro-lens arrangement and a display using the same |
KR200497346Y1 (ko) * | 2021-04-27 | 2023-10-16 | 씨제이푸드빌 주식회사 | 탈부착이 가능한 디자인 요소를 포함하는 상자 |
-
1992
- 1992-11-18 JP JP30910092A patent/JP3170911B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE38175E1 (en) | 1991-03-14 | 2003-07-08 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal display element and micro-lens arrangement and a display using the same |
KR200497346Y1 (ko) * | 2021-04-27 | 2023-10-16 | 씨제이푸드빌 주식회사 | 탈부착이 가능한 디자인 요소를 포함하는 상자 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06164039A (ja) | 1994-06-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010220 |
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