JPH07106682A - Short wavelength light source - Google Patents
Short wavelength light sourceInfo
- Publication number
- JPH07106682A JPH07106682A JP24653893A JP24653893A JPH07106682A JP H07106682 A JPH07106682 A JP H07106682A JP 24653893 A JP24653893 A JP 24653893A JP 24653893 A JP24653893 A JP 24653893A JP H07106682 A JPH07106682 A JP H07106682A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- semiconductor laser
- light
- nonlinear optical
- wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光情報処理分野、ある
いは光応用計測制御分野に使用する短波長光源に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a short wavelength light source used in the field of optical information processing or the field of optical measurement and control.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体レーザーを固体レーザーの励起光
源として用い近赤外光を得たり、非線形結晶を用いた高
効率波長変換によりグリーン、ブルー光源を得ること
が、光情報処理分野や光応用計測制御分野等で要求され
ている。特に光ディスクの高密度記録や画像処理等には
短波長の光源が要求されている。ここで得られる出力光
は横モードがガウシアンで回折限界近くまで集光でき、
縦モードが単一であり、さらに出力が数ｍＷ程度で周波
数的にも時間的にも安定であることが必要である。2. Description of the Related Art It is possible to obtain near-infrared light by using a semiconductor laser as an excitation light source for a solid-state laser or obtain green and blue light sources by highly efficient wavelength conversion using a nonlinear crystal in the fields of optical information processing and optical applied measurement. It is required in the control field. In particular, a light source with a short wavelength is required for high-density recording on an optical disc, image processing, and the like. The output light obtained here is Gaussian in transverse mode and can be condensed to near the diffraction limit.
It is necessary that the longitudinal mode is single, and that the output is several mW and stable in frequency and time.
【０００３】半導体レーザーを励起光源として、安定な
近赤外光や短波長光源を得るには、半導体レーザー励起
固体レーザーや共振器内部に波長変換素子を挿入して高
調波を得る内部共振器型の固体レーザーが有力である。In order to obtain stable near-infrared light or short-wavelength light source using a semiconductor laser as an excitation light source, a semiconductor laser-excited solid-state laser or a resonator is used to insert a wavelength conversion element to obtain harmonics. Solid-state lasers are influential.
【０００４】図９に、半導体レーザー励起固体レーザー
の内部共振器型短波長光源の概略構成図を示す。半導体
レーザー９０１から放射された光は、コリメートレンズ
９０２により平行ビームに変換され、フォーカシングレ
ンズ９０３によりレーザー材料（例えばNd:YVO4)９０４
に集光される。レーザー材料９０４の入射側端面には半
導体レーザーの波長(809nm)に対し無反射(AR)コート、
発振波長(1.064μm)及び高調波の波長(532nm)に対し高
反射(HR)コートが施してある。反対側の端面には1.064
μm及び532nmに対しＡＲコートが施してある。出力ミラ
ー９０５には波長1.064μmに対し反射率99.7%のコーテ
ィングが施してあり、出力ミラー９０５とレーザー材料
９０４の入射側端面で基本波1.064μmの共振器を構成す
る。基本波1.064μmの光は非線形光学結晶ＫＴＰ（KTiO
PO4）９０６により532nmのグリーン光に波長変換され
る。ここで用いられる共振器は定在波型の共振器のため
得られるグリーン光は、レーザー結晶９０４と出力ミラ
ー９０５の両方向に出射される。FIG. 9 shows a schematic diagram of an internal cavity type short wavelength light source of a semiconductor laser pumped solid state laser. The light emitted from the semiconductor laser 901 is converted into a parallel beam by a collimating lens 902, and a laser material (for example, Nd: YVO 4 ) 904 is converted by a focusing lens 903.
Is focused on. The incident side end surface of the laser material 904 has an anti-reflection (AR) coating for the wavelength (809 nm) of the semiconductor laser,
A high reflection (HR) coating is applied to the oscillation wavelength (1.064 μm) and the harmonic wavelength (532 nm). 1.064 on opposite end
AR coating is applied to μm and 532 nm. The output mirror 905 is coated with a reflectance of 99.7% for a wavelength of 1.064 μm, and the output mirror 905 and the end face of the laser material 904 on the incident side constitute a resonator having a fundamental wave of 1.064 μm. The light of fundamental wave 1.064μm is nonlinear optical crystal KTP (KTiO
The wavelength is converted to green light of 532 nm by PO 4 ) 906. Since the resonator used here is a standing wave type resonator, the obtained green light is emitted in both directions of the laser crystal 904 and the output mirror 905.
【０００５】従来の共振器構造では、レーザー材料９０
４の入射端面には532nmに対しＨＲコート、出力ミラー
９０５にはＡＲコートが施されていた。そのため得られ
るグリーン光は、約２倍の出力が得られていた。In the conventional resonator structure, the laser material 90 is used.
The incident end face of No. 4 was HR coated for 532 nm, and the output mirror 905 was AR coated. Therefore, the green light obtained had an output about twice as high.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】半導体レーザー励起内
部共振器型固体レーザーによるグリーン光発生におい
て、共振器が定在波型のため得られる高調波光が共振器
の両方向に得られる。励起側すなわち半導体レーザーの
入射側のミラーまたは固体レーザーの端面に、高調波光
に対して高反射率のコーティングが施されていたり、施
されていなくとも幾分かの反射が存在したりすると、出
力ミラー側から得られる高調波光が単一偏光で得られな
くなる。In the generation of green light by a semiconductor laser-excited internal cavity type solid-state laser, harmonic light is obtained in both directions of the resonator because the resonator is a standing wave type. If the excitation side, that is, the input side of the semiconductor laser or the end face of the solid-state laser is coated with a high-reflectance coating for harmonic light, or if there is some reflection even if it is not applied, the output The harmonic light obtained from the mirror side cannot be obtained with a single polarization.
【０００７】波長変換材料が複屈折結晶で有る場合、波
長変換材料が位相板としても働くため、波長変換材料を
通過した光は偏光方向が楕円偏光や円偏光に変換されて
しまう。従来の方法では共振器の励起側からの反射光が
波長変換材料により直線偏光から楕円偏光や円偏光に変
換される。そのため出力ミラーから得られる高調波はも
はや直線偏光ではなくなってしまう。When the wavelength conversion material is a birefringent crystal, the wavelength conversion material also functions as a phase plate, so that the light passing through the wavelength conversion material has its polarization direction converted to elliptically polarized light or circularly polarized light. In the conventional method, the reflected light from the excitation side of the resonator is converted from linearly polarized light to elliptically polarized light or circularly polarized light by the wavelength conversion material. Therefore, the harmonics obtained from the output mirror are no longer linearly polarized light.
【０００８】一方波長変換された高調波光を光ディスク
や計測用の光源として用いる場合、単一偏光（直線偏
光）の光が要求される。On the other hand, when the wavelength-converted harmonic light is used as an optical disk or a light source for measurement, light of single polarization (linear polarization) is required.
【０００９】そこで本発明は半導体レーザー励起内部共
振器型固体レーザーに於て、単一偏光の高調波光を安定
に得る短波長光源を提供する。Therefore, the present invention provides a short-wavelength light source for stably obtaining a single-polarized harmonic light in a semiconductor laser pumped internal cavity type solid-state laser.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は（１）励起用半
導体レーザーと、入力ミラーとレーザー材料と出力ミラ
ーからなる共振器内部に非線形光学材料を備えた内部共
振器構造や、レーザー結晶と出力ミラーからなる共振器
内部に非線形光学材料を備えた内部共振器構造とを備え
た短波長光源において、入力ミラー及びレーザー材料の
両端面及び出力ミラー及び非線形光学材料の両端面に非
線形光学結晶によって波長変換され得られる高調波光に
対する無反射コーティングを施すことにより、単一偏光
（直線偏光）の高調波出力を得ようとするものである。
また本発明は（２）励起用半導体レーザーと、入力ミラ
ーとレーザー材料と出力ミラーからなる共振器内部に非
線形光学材料を備えた内部共振器構造や、レーザー結晶
と出力ミラーからなる共振器内部に非線形光学材料を備
えた内部共振器構造とを備えた短波長光源において、レ
ーザー材料の出力ミラー側端面及または非線形光学結晶
の入力ミラー側端面に非線形光学結晶によって波長変換
され得られる高調波光に対する高反射コーティングを施
すことにより、単一偏光（直線偏光）の高調波出力を得
ようとするものである。さらに本発明は（３）励起用半
導体レーザーと、入力ミラーとレーザー材料と出力ミラ
ーからなる共振器内部に非線形光学材料を備えた内部共
振器構造またはレーザー結晶と出力ミラーからなる共振
器内部に非線形光学材料を備えた内部共振器構造と、半
導体レーザーから光をレーザー材料に導くための結合光
学系とを備えた短波長光源において、共振器の励起光源
側から出射する光を有効利用するため、励起用半導体レ
ーザーと入力ミラーの間に設置されたダイクロイックに
より光を分岐し、その高調波光を出力モニターとして利
用し、安定な高調波出力を得ようとするものである。The present invention provides (1) a pumping semiconductor laser, an internal resonator structure having a nonlinear optical material inside a resonator consisting of an input mirror, a laser material, and an output mirror, and a laser crystal. In a short-wavelength light source having an internal resonator structure having a nonlinear optical material inside a resonator composed of an output mirror, a nonlinear optical crystal is provided on both end faces of the input mirror and the laser material and both end faces of the output mirror and the nonlinear optical material. By applying an antireflection coating to the harmonic light obtained by wavelength conversion, it is intended to obtain a harmonic output of single polarization (linear polarization).
Further, the present invention provides (2) an internal resonator structure including a pumping semiconductor laser, a non-linear optical material inside a resonator composed of an input mirror, a laser material and an output mirror, and an inside resonator composed of a laser crystal and an output mirror. In a short wavelength light source having an internal resonator structure provided with a non-linear optical material, a high wavelength for a harmonic light obtained by wavelength conversion by the non-linear optical crystal at the output mirror side end surface of the laser material or the input mirror side end surface of the non-linear optical crystal. By applying a reflective coating, it is intended to obtain a harmonic output of single polarization (linear polarization). Further, the present invention provides (3) an internal resonator structure having a pumping semiconductor laser, a non-linear optical material inside a resonator composed of an input mirror, a laser material and an output mirror, or a non-linear inside the resonator composed of a laser crystal and an output mirror. In a short-wavelength light source having an internal resonator structure provided with an optical material and a coupling optical system for guiding light from a semiconductor laser to a laser material, in order to effectively use light emitted from the excitation light source side of the resonator, Light is split by a dichroic installed between the pumping semiconductor laser and the input mirror, and its harmonic light is used as an output monitor to obtain a stable harmonic output.
【００１１】[0011]
【作用】本発明は、半導体レーザー励起内部共振器型固
体レーザーにおいて、波長変換により得られた高調波光
がＬＤ入射側ミラーやNd:YVO4の端面で反射せず、出力
ミラー方向から出射する光を単一偏光（直線偏光）で得
ることが可能となった。The present invention relates to a semiconductor laser pumped internal cavity type solid-state laser in which the harmonic light obtained by wavelength conversion is emitted from the output mirror direction without being reflected by the LD incident side mirror or the end face of Nd: YVO 4. Can be obtained with a single polarized light (linearly polarized light).
【００１２】[0012]
【実施例】図１に本発明のレーザー装置の概略構成図を
示す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a laser device of the present invention.
【００１３】半導体レーザー１０１から放射された光
は、コリメートレンズ１０２により平行ビームに変換さ
れ、フォーカシングレンズ１０３によりレーザー材料
（例えばNd:YVO4)１０４に集光される。レーザー材料N
d:YVO4１０４の両端面には基本波1.064μmと高調波532n
mに対して無反射(AR)コートが施してある。入力ミラー
１０５には半導体レーザーの波長(809nm)及び高調波(53
2nm)に対しARコート、発振波長(1.064μm)に対し高反射
(HR)コートが、また出力ミラー１０６には高調波(532n
m)に対しARコート、発振波長(1.064μm)に対しHRコート
が施されている。入力ミラー１０５及び出力ミラー１０
６の間で基本波は共振し、非線形光学結晶KTiOPO4（Ｋ
ＴＰ）１０７で基本波は波長変換される。非線形光学結
晶１０７の両端面にも基本波1.064μmと高調波532nmに
対して無反射ARコートが施してある。Light emitted from the semiconductor laser 101 is converted into a parallel beam by a collimator lens 102, and is focused on a laser material (for example, Nd: YVO 4 ) 104 by a focusing lens 103. Laser material N
d: YVO 4 104 has both ends with 1.064 μm fundamental and 532n harmonic
An anti-reflection (AR) coat is applied to m. The input mirror 105 has a semiconductor laser wavelength (809 nm) and harmonics (53 nm).
AR coating for 2 nm) and high reflection for oscillation wavelength (1.064 μm)
(HR) coat, and output mirror 106 has harmonics (532n
AR coating for m) and HR coating for oscillation wavelength (1.064 μm). Input mirror 105 and output mirror 10
The fundamental wave resonates between 6 and the nonlinear optical crystal KTiOPO 4 (K
The wavelength of the fundamental wave is converted at (TP) 107. Both ends of the nonlinear optical crystal 107 are also antireflection AR coated with respect to the fundamental wave of 1.064 μm and the harmonic wave of 532 nm.
【００１４】ここで、半導体レーザー１０１はレーザー
結晶１０４のｃ軸方向に偏光方向を持って励起し、基本
波1.064μmは共振器内で定在波として存在するため波長
変換された高調波光はＫＴＰ１０７の両方向に得られ
る。この両方向に得られる光は直線偏光（単一偏光）
で、ＫＴＰ結晶１０７のｅ方向（異常屈折率方向）の偏
光成分をもって得られる。しかしながら、レーザー結晶
Nd:YVO4１０４は１軸性結晶で異方性を持っていて、ま
たＫＴＰ結晶１０７の主軸とは４５度の角度をもって置
かれている。そのため波長変換された高調波光は、Nd:Y
VO4１０４を通過すると円偏光や楕円偏光に変換されて
しまう。Nd:YVO4１０４を通過した光がNd:YVO4１０４の
端面や入力ミラー１０５において反射すると、入力ミラ
ー１０５において反射した光はＫＴＰ結晶１０７を通過
して出力ミラー１０６に導かれる。ＫＴＰ結晶１０７も
複屈折性を持った２軸結晶であるため、結果として出力
ミラー１０６方向から得られる高調波光は直線偏光でな
くなる。Here, the semiconductor laser 101 is excited with a polarization direction in the c-axis direction of the laser crystal 104, and since the fundamental wave 1.064 μm exists as a standing wave in the resonator, the wavelength-converted harmonic light is KTP107. Can be obtained in both directions. Light obtained in both directions is linearly polarized (single polarized)
Then, it is obtained with the polarized component of the KTP crystal 107 in the e direction (extraordinary refractive index direction). However, laser crystals
Nd: YVO 4 104 is a uniaxial crystal having anisotropy, and is placed at an angle of 45 degrees with the main axis of the KTP crystal 107. Therefore, the wavelength-converted harmonic light is Nd: Y
When passing through VO 4 104, it is converted into circularly polarized light or elliptically polarized light. Nd: light passing through the YVO 4 104 is Nd: when reflected at the end face and the input mirror 105 of YVO 4 104, the light reflected at the input mirror 105 is guided to the output mirror 106 and passes through the KTP crystal 107. Since the KTP crystal 107 is also a biaxial crystal having birefringence, the harmonic light obtained from the direction of the output mirror 106 is not linearly polarized as a result.
【００１５】本発明のように各光学部品の各端面に、高
調波の波長532nmに対しARコートが施してあると、得ら
れるグリーン光はＫＴＰで波長変換された光の内、出力
ミラー方向に変換された光だけなので、偏光方向は直線
偏光に保たれる。励起光、基本波及び高調波の様子を図
３に示す。When each end face of each optical component is AR-coated with a harmonic wavelength of 532 nm as in the present invention, the obtained green light is the light whose wavelength is converted by KTP, in the direction of the output mirror. Since only the converted light is present, the polarization direction is kept linearly polarized. The states of the excitation light, the fundamental wave and the harmonics are shown in FIG.
【００１６】図２は、入力ミラーがNd:YVO4のＬＤ入射
側端面に形成されたＬＤ励起内部共振器型固体レーザー
の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an LD-excited internal cavity type solid-state laser in which an input mirror is formed on the LD incident side end face of Nd: YVO 4 .
【００１７】半導体レーザー２０１から放射された光
は、コリメートレンズ２０２により平行ビームに変換さ
れ、フォーカシングレンズ２０３によりレーザー材料
（例えばNd:YVO4)２０４に集光される。レーザー材料２
０４の入射端面には、半導体レーザーの波長(809nm)及
び高調波(532nm)に対しARコート、基本波1.064μmに対
しHRコートが、また反対の端面には基本波1.064μmと高
調波532nmに対してARコートが施してある。出力ミラー
２０５には高調波(532nm)に対しARコート、発振波長(1.
064μm)に対しHRコートが施されている。レーザー材料N
d:YVO4２０４のＬＤ入射端面と出力ミラー２０５の間で
基本波は共振し、非線形光学結晶KTiOPO4（ＫＴＰ）２
０６で基本波は波長変換される。非線形光学結晶２０６
の両端面にも基本波1.064μmと高調波532nmに対して無
反射(AR)コートが施してある。The light emitted from the semiconductor laser 201 is converted into a parallel beam by the collimating lens 202, and is focused on the laser material (for example, Nd: YVO 4 ) 204 by the focusing lens 203. Laser material 2
On the incident end face of 04, AR coating for the wavelength (809 nm) and harmonics (532 nm) of the semiconductor laser, HR coating for the fundamental wave 1.064 μm, and on the other end face, the fundamental wave 1.064 μm and the harmonic wave 532 nm On the other hand, it is AR coated. The output mirror 205 has an AR coating for the harmonic (532 nm) and an oscillation wavelength (1.
064 μm) is HR coated. Laser material N
The fundamental wave resonates between the LD incident end face of the d: YVO 4 204 and the output mirror 205, and the nonlinear optical crystal KTiOPO 4 (KTP) 2
The wavelength of the fundamental wave is converted at 06. Nonlinear optical crystal 206
Both ends are also coated with anti-reflection (AR) for the fundamental wave of 1.064 μm and the harmonic wave of 532 nm.
【００１８】概略構成図１と同様に、基本波は共振器内
で定在波として存在するため波長変換された高調波光は
ＫＴＰ２０６の両方向に得られる。この両方向に得られ
る光は直線偏光（単一偏光）であるが、Nd:YVO4２０４
を通過すると円偏光や楕円偏光に変換されてしまう。N
d:YVO4２０４を通過した光がNd:YVO4２０４のＬＤ入射
側端面で反射すると、光はＫＴＰ結晶２０６を通過して
出力ミラー２０５に導かれる。ＫＴＰ結晶２０６も複屈
折性を持った２軸結晶であるため、結果として出力ミラ
ー２０５方向から得られる高調波光は直線偏光でなくな
る。Similar to FIG. 1, since the fundamental wave exists as a standing wave in the resonator, wavelength-converted harmonic light is obtained in both directions of the KTP 206. The light obtained in both directions is linearly polarized (single polarized), but Nd: YVO 4 204
If it passes through, it will be converted into circularly polarized light or elliptically polarized light. N
When the light passing through d: YVO 4 204 is reflected by the LD incident side end face of Nd: YVO 4 204, the light passes through the KTP crystal 206 and is guided to the output mirror 205. Since the KTP crystal 206 is also a biaxial crystal having birefringence, the harmonic light obtained from the direction of the output mirror 205 is not linearly polarized as a result.
【００１９】本発明のように各光学部品の各端面に、高
調波の波長532nmに対しＡＲコートが施してあると、出
力ミラーから得られるグリーン光はＫＴＰで波長変換さ
れた光の内、出力ミラー方向に変換された光だけなの
で、偏光方向は直線偏光に保たれる。励起光、基本波及
び高調波の様子を図４に示す。When each end surface of each optical component is AR-coated with a harmonic wavelength of 532 nm as in the present invention, the green light obtained from the output mirror is output among the light whose wavelength is converted by KTP. Since only the light converted to the mirror direction is used, the polarization direction is kept to be linearly polarized light. The states of the excitation light, the fundamental wave and the harmonics are shown in FIG.
【００２０】さらに本発明のように、ＫＴＰの端面また
はNd:YVO4の端面にＨＲコートを施し、非線形結晶によ
り波長変換された高調波光がレーザー結晶Nd:YVO4を通
過せずに反射させ、出力ミラーより取り出しても、高調
波光を直線偏光に保持する事が出来る。概略構成図５、
６を用いて、説明する。[0020] As further the present invention, the end surface of KTP or Nd: subjecting the HR coating on the end face of YVO4, harmonic light is the laser crystal whose wavelength is converted by the nonlinear crystal Nd: YVO 4 is reflected without passing through the output Even if it is taken out from the mirror, it is possible to maintain the harmonic light as linearly polarized light. Schematic configuration diagram 5,
A description will be given using 6.
【００２１】概略構成図１において、各光学素子の端面
に高調波光に対してARコートを施して、レーザー材料を
通過し、直線偏光でない高調波光が出力ミラー方向に反
射してこないように構成した。概略構成図５では、非線
形光学結晶ＫＴＰ５０３のＬＤ側端面に高調波532nmに
対してHRコートを施してあり、概略構成図６では、レー
ザー材料Nd:YVO4６０２の出力ミラー側端面にHRコート
が施してある。そのため、ＫＴＰ結晶のｅ方向に偏光方
向を持つ高調波光は、ＫＴＰまたはNd:YVO4の各端面で
反射し、偏光方向が保たれたまま再びＫＴＰ結晶のｅ方
向の偏光成分で透過し、出力ミラー５０４または６０４
より直線偏光（単一偏光）として取り出すことが出来
る。Schematic Structure In FIG. 1, the end face of each optical element is AR-coated with respect to the harmonic light so as to pass through the laser material and prevent the non-linearly polarized harmonic light from being reflected toward the output mirror. . In the schematic configuration diagram 5, an HR coating is applied to the LD-side end surface of the nonlinear optical crystal KTP503 for a harmonic wave of 532 nm, and in the schematic configuration diagram 6, the HR coating is applied to the output mirror side end surface of the laser material Nd: YVO 4 602. It has been given. Therefore, harmonic light having a polarization direction in the e-direction of the KTP crystal is reflected by each end face of KTP or Nd: YVO 4 , and is transmitted again as a polarization component in the e-direction of the KTP crystal while maintaining the polarization direction, and output. Mirror 504 or 604
More linearly polarized light (single polarized light) can be extracted.
【００２２】概略構成図１、２において、レーザー材料
１０４の厚みが、高調波光に対してλ／２板の位相板ま
たは単にλ板として作用する厚さであっても出力ミラー
１０６または２０５から出射される高調波の偏向は直線
偏向に（単一偏向）に保たれる。レーザー結晶１０４が
λ板またはλ／２板として作用する場合、ＫＴＰ結晶の
ｅ方向偏光として得られた高調波光はNd:YVO4を往復す
ると、再びｅ方向の直線偏光となるため、出力ミラーよ
り得られる高調波光は直線偏光となる。そのため、レー
ザー材料端面の反射を考慮する必要もなく、安定に直線
偏光の高調波を得ることが出来る。1 and 2, the laser material 104 is emitted from the output mirror 106 or 205 even if the thickness of the laser material 104 is such that it acts as a λ / 2 phase plate or simply a λ plate for harmonic light. The deflection of the harmonics generated is kept linear (single deflection). When the laser crystal 104 acts as a λ plate or a λ / 2 plate, the harmonic light obtained as the e-direction polarized light of the KTP crystal becomes a linearly polarized light in the e-direction again when it goes back and forth through Nd: YVO 4 , so that the output mirror The obtained harmonic light is linearly polarized light. Therefore, it is not necessary to consider the reflection at the end surface of the laser material, and the harmonics of linearly polarized light can be stably obtained.
【００２３】また、概略構成図１、２において、各光学
部品はＫＴＰ結晶により波長変換された光に対してARコ
ートがなされているので、高調波は入力ミラーやNd:YVO
4から半導体レーザーに戻る。本発明はこの光を無駄な
く、出力や縦モード等の高調波をモニタするために利用
することで、安定な高調波出力を得ることが可能とな
る。Further, in the schematic configuration diagrams 1 and 2, since each optical component is AR-coated with respect to the light whose wavelength is converted by the KTP crystal, the harmonics are input mirrors or Nd: YVO.
Return to laser diode from 4 . According to the present invention, it is possible to obtain a stable harmonic output by using this light without waste to monitor the harmonics of the output and the longitudinal mode.
【００２４】その概略構成図を図７、８に示す。概略構
成図７において入力ミラー１０５から出射される高調波
はフォーカシングレンズ１０３を通ってダイクロイック
ミラー１０８により分岐される。ダイクロイックミラー
ー１０８には、励起光に対してARコート、高調波に対し
てHRコートが施してある。分岐された光はモニタ１０９
に導かれる。ここでは、モニタ１０９には、パワーメー
タを設置し、高調波の出力が一定になるように半導体レ
ーザー１０１の電源にフィードバックされ、出力安定化
がなされた。なお、モニタ１０９は、光スペクトルアナ
ライザーのような縦モードを観測するものでもよい。同
様に、概略構成図８においても、Nd:YVO 4２０４から出
射された高調波はダイクロイックミラー２０７により分
岐されモニタ２０８に導かれる。ここで用いられたモニ
タ２０８も概略構成図７で用いられたものと同じであ
る。概略構成図７においても、モニタとしてパワメータ
を用いることで出力の安定化が図れた。The schematic block diagram is shown in FIGS. Outline
Harmonics emitted from the input mirror 105 in FIG.
Dichroic through the focusing lens 103
It is branched by the mirror 108. Dichroic mirror
-108 has AR coating for pumping light and harmonics for
HR coat is applied. The branched light is the monitor 109
Be led to. Here, the monitor 109
Installed a semiconductor laser so that the harmonic output is constant.
The power is fed back to the power source of the laser 101 to stabilize the output.
It has been made. The monitor 109 is an optical spectrum analyzer.
It may be one that observes a longitudinal mode such as a riser. same
Similarly, in the schematic diagram 8 as well, Nd: YVO FourOut of 204
The emitted harmonics are separated by the dichroic mirror 207.
And is guided to the monitor 208. Moni used here
The data 208 is also the same as that used in the schematic configuration diagram 7.
It Also in the schematic configuration FIG. 7, a power meter is used as a monitor.
The output was stabilized by using.
【００２５】なお、本実施例において固体レーザーには
Nd:YVO4、非線形光学結晶にはＫＴＰを用いたが、レー
ザー材料にNd:YAGやNd:GGGやNd:YLF等の他の固体レーザ
ー結晶を用い、非線形光学結晶に他の有機無機の非線形
結晶やLiNbO3、LiTaO3等の分極反転型波長変換素子を用
いても、本発明と同様の効果が得られる。また、自己高
調波発生結晶であるNYABやNd:LNなどにおいても同様の
効果が得られる。In this embodiment, the solid-state laser is
Nd: YVO 4 and KTP were used for the nonlinear optical crystal, but other solid-state laser crystals such as Nd: YAG, Nd: GGG, and Nd: YLF were used for the laser material, and other organic-inorganic nonlinearity was used for the nonlinear optical crystal. The same effect as that of the present invention can be obtained by using a polarization inversion type wavelength conversion element such as a crystal or LiNbO 3 , LiTaO 3 . The same effect can be obtained with NYAB or Nd: LN which are self-harmonic generating crystals.
【００２６】[0026]
【発明の効果】半導体レーザー励起固体レーザーにおい
て、内部共振器により波長変換された高調波に対して、
各光学部品の表面にARコートを施すことで、出力ミラー
より得られる高調波の偏光方向が直線偏光（単一偏光）
に保つことができる。EFFECTS OF THE INVENTION In a semiconductor laser pumped solid-state laser, with respect to harmonics whose wavelength is converted by an internal resonator,
By applying an AR coating to the surface of each optical component, the polarization direction of the harmonics obtained from the output mirror is linearly polarized (single polarization).
Can be kept at
【００２７】また、ＫＴＰの端面やNd:YVO4の端面にHR
コートを施すことで、Nd:YVO4による偏光方向の楕円化
を防ぐことができ、出力ミラーより直線偏光の高調波を
えることができる。HR is attached to the end face of KTP and the end face of Nd: YVO 4.
By applying a coat, it is possible to prevent the elliptical polarization direction due to Nd: YVO 4 , and it is possible to obtain higher harmonics of linearly polarized light from the output mirror.
【００２８】また、半導体レーザー方向に出射される高
調波を出力モニタとして利用することで出力の安定化が
図れる。Further, the output can be stabilized by using the harmonics emitted in the direction of the semiconductor laser as an output monitor.
【図１】本発明の半導体レーザー励起内部共振器型固体
レーザーの概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor laser pumped internal cavity type solid-state laser of the present invention.
【図２】本発明の半導体レーザー励起内部共振器型固体
レーザーの概略構成図FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a semiconductor laser pumped internal cavity type solid-state laser of the present invention.
【図３】図１における、励起光、基本波及び高調波の様
子を示した図FIG. 3 is a diagram showing states of excitation light, a fundamental wave, and a harmonic wave in FIG. 1.
【図４】図２における、励起光、基本波及び高調波の様
子を示した図FIG. 4 is a diagram showing states of excitation light, a fundamental wave, and a harmonic wave in FIG.
【図５】（ａ）は本発明の図１の構成図において、ＫＴ
Ｐ結晶の端面に高反射率コートを施した場合の、励起
光、基本波及び高調波の様子を示した図 （ｂ）は本発明の図２の構成図において、ＫＴＰ結晶の
端面に高反射率コートを施した場合の、励起光、基本波
及び高調波の様子を示した図FIG. 5 (a) is a diagram showing the configuration of FIG.
FIG. 2B is a diagram showing the states of the excitation light, the fundamental wave, and the harmonics when the high-reflectance coating is applied to the end face of the P crystal. Figure showing the state of excitation light, fundamental wave, and harmonics when a rate coat is applied
【図６】（ａ）は本発明の図１の構成図において、Nd:Y
VO4の端面に高反射率コートを施した場合の、励起光、
基本波及び高調波の様子を示した図 （ｂ）は本発明の図２の構成図において、Nd:YVO4の端
面に高反射率コートを施した場合の、励起光、基本波及
び高調波の様子を示した図6 (a) is a schematic view of the configuration of FIG. 1 of the present invention, in which Nd: Y
Excitation light when high reflectance coating is applied to the end face of VO 4 ,
FIG. 2B is a diagram showing the states of the fundamental wave and the harmonic wave. In the configuration diagram of FIG. 2 of the present invention, the excitation light, the fundamental wave and the harmonic wave in the case where the high reflectivity coating is applied to the end face of Nd: YVO 4 . Figure showing the situation
【図７】本発明の半導体レーザー励起内部共振器型固体
レーザーの概略構成図FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a semiconductor laser pumped internal cavity type solid-state laser of the present invention.
【図８】本発明の半導体レーザー励起内部共振器型固体
レーザーの概略構成図FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a semiconductor laser pumped internal cavity type solid-state laser of the present invention.
【図９】従来の半導体レーザー励起固体レーザーの内部
共振器型短波長光源の概略構成図FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a conventional semiconductor laser pumped solid-state laser internal cavity type short wavelength light source.
１０１ 半導体レーザー １０２ コリメートレンズ １０３ フォーカシングレンズ １０４ Nd:YVO4 １０５ 入力ミラー １０６ 出力ミラー １０７ ＫＴＰ ２０１ 半導体レーザー ２０２ コリメートレンズ ２０３ フォーカシングレンズ ２０４ Nd:YVO4 ２０５ 出力ミラー ２０６ ＫＴＰ ３０１ 入力ミラー ３０２ Nd:YVO4 ３０３ ＫＴＰ ３０４ 出力ミラー ４０１ Nd:YVO4 ４０２ ＫＴＰ ４０３ 出力ミラー ５０１ 入力ミラー ５０２ Nd:YVO4 ５０３ ＫＴＰ ５０４ 出力ミラー ６０１ 入力ミラー ６０２ Nd:YVO4 ６０３ ＫＴＰ ６０４ 出力ミラー １０８ ダイクロイックミラー １０９ モニタ ２０７ ダイクロイックミラー ２０８ モニタ101 Semiconductor Laser 102 Collimating Lens 103 Focusing Lens 104 Nd: YVO 4 105 Input Mirror 106 Output Mirror 107 KTP 201 Semiconductor Laser 202 Collimating Lens 203 Focusing Lens 204 Nd: YVO 4 205 Output Mirror 206 KTP 301 Input Mirror 302 Nd: YVO 4 303 KTP 304 output mirror 401 Nd: YVO 4 402 KTP 403 output mirror 501 input mirror 502 Nd: YVO 4 503 KTP 504 output mirror 601 input mirror 602 Nd: YVO 4 603 KTP 604 output mirror 108 dichroic mirror 109 monitor 207 dichroic mirror 208 monitor
Claims (5)
含む共振器内部に非線形光学材料が置かれた内部共振器
型短波長光源において、前記レーザー材料の両端面及び
前記非線形光学結晶の両端面上に前記非線形光学結晶に
よって波長変換され得られる高調波光に対する無反射コ
ーティングが施されていることを特徴とする短波長光
源。1. A pumping semiconductor laser and an internal cavity short wavelength light source in which a nonlinear optical material is placed inside a resonator containing a laser material, wherein both end faces of the laser material and both end faces of the nonlinear optical crystal are provided. A short-wavelength light source characterized in that a non-reflective coating is applied to the harmonic light obtained by wavelength conversion by the nonlinear optical crystal.
含む共振器内部に非線形光学材料が置かれた内部共振器
型短波長光源において、前記レーザー材料が前記半導体
レーザーと前記非線形光学材料の間に位置し、前記レー
ザー材料の前記非線形光学材料側の端面に、前記非線形
光学材料により波長変換された高調波光に対して、高反
射率のコーティングが施されていることを特徴とする短
波長光源。2. A pumping semiconductor laser and an internal cavity type short wavelength light source in which a nonlinear optical material is placed inside a resonator containing a laser material, wherein the laser material is between the semiconductor laser and the nonlinear optical material. A short-wavelength light source characterized in that a coating having a high reflectance is applied to an end face of the laser material on the side of the non-linear optical material with respect to harmonic light wavelength-converted by the non-linear optical material.
含む共振器内部に非線形光学材料が置かれた内部共振器
型短波長光源において、前記レーザー材料が前記半導体
レーザーと前記非線形光学材料の間に位置し、前記非線
形光学材料の前記レーザー材料側の端面に、前記非線形
光学材料により波長変換された高調波光に対して、高反
射率のコーティングが施されていることを特徴とする短
波長光源。3. A pumping semiconductor laser and an internal cavity short wavelength light source in which a nonlinear optical material is placed inside a resonator containing a laser material, wherein the laser material is between the semiconductor laser and the nonlinear optical material. A short-wavelength light source characterized in that a coating having a high reflectance is applied to an end face of the non-linear optical material on the side of the laser material with respect to harmonic light wavelength-converted by the non-linear optical material.
含む共振器内部に非線形光学材料が置かれた内部共振器
型短波長光源において、前記レーザー材料が前記半導体
レーザーと前記非線形光学材料の間に位置し、前記レー
ザー材料の厚みが前記非線形光学結晶により波長変換さ
れた高調波光に対してλ板またはλ／２板として作用す
るように制御されていることを特徴とする短波長光源。4. A pumping semiconductor laser and an internal cavity type short wavelength light source in which a nonlinear optical material is placed inside a resonator containing a laser material, wherein the laser material is between the semiconductor laser and the nonlinear optical material. And a thickness of the laser material is controlled so as to act as a λ plate or a λ / 2 plate for the harmonic light wavelength-converted by the nonlinear optical crystal.
含む共振器内部に非線形光学材料が置かれた内部共振器
型短波長光源において、前記レーザー材料が前記半導体
レーザーと前記非線形光学材料の間に位置し、前記非線
形光学結晶によって波長変換され得られる高調波光の中
で、前記励起用半導体レーザー方向に出射される高調波
光を前記半導体レーザーと前記レーザー材料の間に設置
されたダイクロイックミラーで取り出し、出力変動をモ
ニターできることを特徴とする短波長光源。5. A pumping semiconductor laser and an internal cavity type short wavelength light source in which a nonlinear optical material is placed inside a resonator containing a laser material, wherein the laser material is between the semiconductor laser and the nonlinear optical material. Positioned, among the harmonic light obtained by wavelength conversion by the nonlinear optical crystal, the harmonic light emitted in the direction of the semiconductor laser for excitation is taken out by a dichroic mirror installed between the semiconductor laser and the laser material, A short-wavelength light source that can monitor output fluctuations.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24653893A JP3296048B2 (en) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Short wavelength light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24653893A JP3296048B2 (en) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Short wavelength light source |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106682A true JPH07106682A (en) | 1995-04-21 |
| JP3296048B2 JP3296048B2 (en) | 2002-06-24 |
Family
ID=17149903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24653893A Expired - Fee Related JP3296048B2 (en) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Short wavelength light source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3296048B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7145924B2 (en) | 2003-03-27 | 2006-12-05 | Shimadzu Corporation | Solid laser apparatus |
| JP2008084931A (en) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Matsushita Electric Works Ltd | Laser oscillation device |
| WO2009034625A1 (en) | 2007-09-12 | 2009-03-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Wavelength conversion element and wavelength conversion laser device |
-
1993
- 1993-10-01 JP JP24653893A patent/JP3296048B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7145924B2 (en) | 2003-03-27 | 2006-12-05 | Shimadzu Corporation | Solid laser apparatus |
| US7209504B2 (en) | 2003-03-27 | 2007-04-24 | Shimadzu Corporation | Solid laser apparatus |
| JP2008084931A (en) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Matsushita Electric Works Ltd | Laser oscillation device |
| WO2009034625A1 (en) | 2007-09-12 | 2009-03-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Wavelength conversion element and wavelength conversion laser device |
| EP2192443A1 (en) * | 2007-09-12 | 2010-06-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Wavelength conversion element and wavelength conversion laser device |
| EP2192443A4 (en) * | 2007-09-12 | 2011-05-25 | Mitsubishi Electric Corp | Wavelength conversion element and wavelength conversion laser device |
| US8094690B2 (en) | 2007-09-12 | 2012-01-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Wavelength converting element and wavelength converting laser apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3296048B2 (en) | 2002-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5809048A (en) | Wavelength stabilized light source | |
| US5377212A (en) | Solid-state laser device including uniaxial laser crystal emitting linearly polarized fundamental wave and nonlinear optical crystal emitting linearly polarized harmonic wave | |
| US5257274A (en) | High power laser employing fiber optic delivery means | |
| US5617435A (en) | Lasing system with wavelength-conversion waveguide | |
| US5504616A (en) | Wavelength conversion device | |
| US10108070B2 (en) | Resonant-microchip-cavity-based system for generating a laser beam via a nonlinear effect | |
| KR930006854B1 (en) | Laser generation system | |
| US5502738A (en) | Polarization control element and solid-state laser system | |
| EP0820130B1 (en) | Laser beam emitting apparatus | |
| JP3296048B2 (en) | Short wavelength light source | |
| JPH08213686A (en) | Stabilized wavelength light source | |
| JPH10107356A (en) | Polarization control element and solid-state laser | |
| JPH04137775A (en) | Semiconductor laser excitation solid state laser | |
| JP3111786B2 (en) | Short wavelength laser light source | |
| JP2963220B2 (en) | Second harmonic generator and optical recording medium pickup | |
| Biaggio et al. | Intracavity frequency doubling of a diode pumped nd: Yag laser using a knbo3 crystal | |
| JP2828760B2 (en) | Second harmonic generator | |
| JP2000114633A (en) | Wavelength conversion solid laser device | |
| US20230335969A1 (en) | Intracavity harmonic generation with layered nonlinear optic | |
| JP2900576B2 (en) | Harmonic generator | |
| JP3282221B2 (en) | Laser light generator | |
| KR100366699B1 (en) | Apparatus for generating second harmonic having internal resonance type | |
| JP2663197B2 (en) | Laser diode pumped solid state laser | |
| JPH05299751A (en) | Laser-diode pumping solid-state laser | |
| JPH09116219A (en) | Laser light generating equipment and laser application equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080412 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090412 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100412 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110412 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120412 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130412 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |