JP2004088129A - Laser light generator - Google Patents
Laser light generator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004088129A JP2004088129A JP2003409613A JP2003409613A JP2004088129A JP 2004088129 A JP2004088129 A JP 2004088129A JP 2003409613 A JP2003409613 A JP 2003409613A JP 2003409613 A JP2003409613 A JP 2003409613A JP 2004088129 A JP2004088129 A JP 2004088129A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- laser light
- wavelength
- window
- laser
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
【課題】不必要な光や内部反射光、散乱光のパッケージ外への放射を少なくし、コストの上昇や装置の大型化を招かず、戻り光を低減して動作を安定化し、出射光の偏光などを部品点数を増やさずに制御する。
【解決手段】半導体レーザ素子8で励起された固体レーザ発振器の共振器内に波長変換素子3を設け、この共振器内に蓄えられた強力な固体レーザ発振光により、高効率で短波長のSHGレーザ光を得る小型集積型SHGレーザ光発生装置であり、この装置のパッケージ1の外部と内部を仕切ると共にSHGレーザ光の出射口に設けられる光透過手段(ウインドウ2)の少なくとも片面に、SHGレーザ光から所定波長の光のみを分離する波長分離膜を設ける。このウインドウ2は楔形状やレンズ効果を有するもの、また時間的に偏光や周波数,位相等を制御する素子、レーザ光の主ビームのみ通過させるアパーチャ,スリット等とする。
【選択図】 図1An object of the present invention is to reduce radiation of unnecessary light, internally reflected light, and scattered light to the outside of a package. Control polarization etc. without increasing the number of parts.
A wavelength conversion element (3) is provided in a resonator of a solid-state laser oscillator excited by a semiconductor laser element (8), and high-efficiency, short-wavelength SHG is provided by strong solid-state laser oscillation light stored in the resonator. A small-sized integrated SHG laser light generator for obtaining laser light, which separates the outside and the inside of a package 1 of the device, and has an SHG laser provided on at least one surface of a light transmitting means (window 2) provided at an outlet of the SHG laser light. A wavelength separation film for separating only light having a predetermined wavelength from light is provided. The window 2 has a wedge shape, a lens effect, an element for temporally controlling polarization, frequency, phase, and the like, an aperture for passing only a main beam of laser light, a slit, and the like.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、レーザ光発生装置に関し、特に、小型集積型の第2高調波発生(SHG:Second harmonic generation)レーザ光を発生するSHGレーザ光発生装置に関するものである。 The present invention relates to a laser light generator, and more particularly, to a small integrated second harmonic generation (SHG) laser light generator for generating a second harmonic generation (SHG) laser light.
従来より、第2高調波レーザ光を発生するいわゆるSHGレーザ光発生装置には、外部共振型のSHGレーザ光発生装置や、共振器内部の非線形光学素子によるSHGレーザ光発生装置等が存在する。 Conventionally, so-called SHG laser light generators that generate the second harmonic laser light include an external resonance type SHG laser light generator and an SHG laser light generator using a nonlinear optical element inside the resonator.
このSHGレーザ光を発生する装置として、特に、共振器内部の非線形光学素子によるSHGレーザ光を発生する小型集積型のSHGレーザ光発生装置は、他の小型のレーザモジュール(例えば半導体レーザ発振器など)と同様、パッケージの開口部(レーザ光の出射口)に、1つの波長に対する減反射コートが両面に施された光透過板(以下ウインドウと呼ぶ)を設け、必要に応じて気密を保ちながらパッケージ外部へ出力光(すなわちレーザ光)を出射するようになされている。 As a device for generating the SHG laser light, in particular, a small integrated SHG laser light generating device for generating an SHG laser light by a nonlinear optical element inside a resonator is another small laser module (for example, a semiconductor laser oscillator). Similarly to the above, a light-transmitting plate (hereinafter referred to as a window) provided with an anti-reflection coating for one wavelength on both sides is provided in the opening (laser light emission port) of the package, and the package is kept airtight as necessary. Output light (that is, laser light) is emitted to the outside.
ところで、上記他のレーザモジュールでは、パッケージ内部で放射される光が、ある1つの波長の近傍(例えば20nm以下)の範囲に限られているため、上記ウインドウへの減反射コーティングは上記1つの波長に対する減反射コートのみで充分である。 In the other laser module, the light emitted inside the package is limited to a range near a certain wavelength (for example, 20 nm or less). The anti-reflection coat alone is sufficient.
しかし、上記小型集積型SHGレーザ光発生装置では、波長変換された希望波長の光の他に、励起半導体レーザの光や、波長変換されていない固体レーザ光等が、共にウインドウを透過しパッケージ外に放射されることが多い。したがって、例えば光ディスク記録及び/又は再生装置などへの応用上問題があると共に、人体特に眼への安全上も問題がある。 However, in the small integrated type SHG laser light generator, in addition to the wavelength-converted light of the desired wavelength, the light of the pumping semiconductor laser and the solid-state laser light whose wavelength has not been converted are both transmitted through the window and out of the package. Often radiated. Therefore, there is a problem in application to, for example, an optical disk recording and / or reproducing apparatus, and also a problem in safety for the human body, particularly for the eyes.
また、上記パッケージに設けられるウインドウは、通常平行平板であるため、レーザ出射方向に対して当該ウインドウを傾けて配置するようにしないと(すなわちレーザ出射方向に対してウインドウ表面が垂直とならないように傾ける)、当該ウインドウ表面からの反射光(いわゆる戻り光)がパッケージ内部の光源に戻り、動作が不安定になるという欠点がある。しかし、近年のコスト低減の要請や構成の小型化,薄型化などの要請から、パッケージのウインドウ接着面を傾けることは困難である。 Further, since the window provided in the package is usually a parallel plate, unless the window is arranged to be inclined with respect to the laser emission direction (that is, the window surface is not perpendicular to the laser emission direction). Tilt), the reflected light from the window surface (so-called return light) returns to the light source inside the package, and the operation becomes unstable. However, it is difficult to tilt the window bonding surface of the package due to recent demands for cost reduction and miniaturization and thinning of the configuration.
さらに、従来の小型集積型SHGレーザ光発生装置では、出射光の偏光方向が、内部の結晶や導波路の方位によって決まるため、ユーザが希望する偏光を取り出すためには、ウインドウとは別に波長板等を必要としている。 Further, in the conventional small-sized integrated SHG laser light generator, the polarization direction of the emitted light is determined by the orientation of the internal crystal and the waveguide. Therefore, in order to extract the polarization desired by the user, a wavelength plate is required separately from the window. Etc. are needed.
またさらに、当該小型集積型SHGレーザ光発生装置からの出射光が、ユーザの希望する波長の光であったとしても、不要な内部反射光や散乱光が当該出射光と同時にパッケージより出射されるような場合には、ユーザは必要に応じて自らこれを除去しなければならない。 Furthermore, even if the light emitted from the small integrated type SHG laser light generator is light having a wavelength desired by the user, unnecessary internal reflected light or scattered light is emitted from the package at the same time as the emitted light. In such a case, the user has to remove it as necessary.
そもそも、小型集積型SHGレーザ光発生装置のパッケージは、従来の半導体レーザ発振器のパッケージよりも通常大きいため、システムを小型化するためには、小型集積型SHGレーザのパッケージを多機能化しておく必要があったが、従来は単なる光源としてしか考えられていなかった。 In the first place, the package of the small integrated SHG laser light generator is usually larger than the package of the conventional semiconductor laser oscillator, so in order to reduce the size of the system, the package of the small integrated SHG laser needs to be multifunctional. However, conventionally, it was considered only as a light source.
そこで、本発明は、上述したようなことに鑑み、希望波長の光以外の不必要な光や希望波長の光の内部反射光や散乱光のパッケージ外への放射を少なくでき、コストの上昇や装置の大型化を招かずに戻り光を低減して動作を安定化でき、また、出射光の偏光などを部品点数を増やさずに制御できるレーザ光発生装置を提供することを目的としている。 In view of the above, the present invention can reduce unnecessary light other than light of a desired wavelength or radiation of internally reflected light or scattered light of light of a desired wavelength to the outside of the package. It is an object of the present invention to provide a laser light generator capable of stabilizing the operation by reducing return light without increasing the size of the device, and controlling the polarization of emitted light without increasing the number of components.
本発明のレーザ光発生装置は、上述の目的を達成するために提案されたものであり、波長変換素子への入射レーザ光を共振動作させることにより波長変換した波長変換レーザ光から所定波長の光のみを分離する波長分離膜を、パッケージ外部と内部を仕切ると共にレーザ光の出射口に設ける光透過手段の少なくとも片面に設けてなるものである。 The laser light generator of the present invention has been proposed in order to achieve the above-mentioned object. A wavelength separation film for separating only the light from the outside of the package is provided on at least one surface of the light transmitting means provided at the laser light emission port.
ここで、上記波長分離膜はパッケージ内側に対応する上記光透過手段の表面に設けると共に、パッケージ外側に対応する上記光透過手段の表面には減反射膜を設ける。 Here, the wavelength separation film is provided on the surface of the light transmission means corresponding to the inside of the package, and the antireflection film is provided on the surface of the light transmission means corresponding to the outside of the package.
また、上記光透過手段は、以下のようなものを用いる。例えば、偏光方向を制御する偏光方向制御板や、当該光透過手段からの上記波長変換レーザ光の反射光の光軸を当該光透過手段へ入射する波長変換レーザ光の光軸に対して偏向させる楔形状のものや、上記波長変換レーザ光の発散角を広げるレンズ機能を有するもの、上記波長変換レーザ光の波形の位相を空間的に変化させて収差補正を行う収差補正機能を有するもの、ホログラフィックレンズからなるものを用いる。さらに、上記光透過手段には、電圧印加によって上記波長変換レーザ光の偏光を時間的に変化させる偏光制御素子や、上記波長変換レーザ光の周波数を時間的に変化させる周波数制御素子や、上記波長変換レーザ光の位相を時間的に変化させる位相制御素子や、上記波長変換レーザ光の強度を時間的に変化させる強度制御素子からなるものを用いることもできる。 The following light transmitting means is used. For example, a polarization direction control plate for controlling the polarization direction, or the optical axis of the reflected light of the wavelength-converted laser light from the light transmitting means is deflected with respect to the optical axis of the wavelength-converted laser light incident on the light transmitting means. A wedge-shaped one, a lens having a lens function for expanding the divergence angle of the wavelength-converted laser light, an aberration-correcting function for spatially changing the phase of the waveform of the wavelength-converted laser light to correct aberrations, Use a graphic lens. Further, the light transmitting means includes a polarization control element that changes the polarization of the wavelength-converted laser light with time by applying a voltage, a frequency control element that changes the frequency of the wavelength-converted laser light with time, It is also possible to use a phase control element that temporally changes the phase of the converted laser light or an intensity control element that temporally changes the intensity of the wavelength-converted laser light.
また、上記光透過手段の少なくとも片面上又は近傍には、上記波長変換レーザ光の略主ビームのみを通過させる光通過制限手段を設ける。 光 At least on one side or in the vicinity of the light transmitting means, there is provided a light passage restricting means for passing only a substantially main beam of the wavelength converted laser light.
本発明のレーザ光発生装置によれば、波長変換レーザ光から所定波長の光のみを分離する波長分離膜を、パッケージ外部と内部を仕切ると共にレーザ光の出射口に設ける光透過手段の少なくとも片面に設けること、光透過手段の少なくとも片面上又は近傍に波長変換レーザ光の略主ビームのみを通過させる光通過制限手段を設けることにより、希望波長の光以外の不必要な光や希望波長の光の内部反射光や散乱光のパッケージ外への放射を防いでいる。 According to the laser light generating device of the present invention, a wavelength separation film that separates only light having a predetermined wavelength from the wavelength-converted laser light is provided on at least one surface of a light transmitting unit that separates the outside and the inside of the package and is provided at an emission port of the laser light. By providing a light-passing restricting means for passing only the main beam of the wavelength-converted laser light at least on one side or in the vicinity of the light transmitting means, unnecessary light other than light of the desired wavelength or light of the desired wavelength is provided. This prevents internal reflected light and scattered light from radiating outside the package.
また、光透過手段を楔形状とすることで、レーザ発振器への戻り光を低減している。 戻 り Also, the return light to the laser oscillator is reduced by making the light transmission means wedge-shaped.
さらに、光透過手段を、偏光方向を制御する偏光方向制御板からなるもの、波長変換レーザ光の発散角を広げるレンズ機能を有するもの、波長変換レーザ光の波形の位相を空間的に変化させて収差補正を行う収差補正機能を有するもの、ホログラフィックレンズからなるもの、電圧印加によって波長変換レーザ光の偏光や周波数,位相,強度を時間的に変化させるものとして、多機能化している。 Further, the light transmitting means is composed of a polarization direction control plate for controlling the polarization direction, one having a lens function for expanding the divergence angle of the wavelength-converted laser light, and spatially changing the phase of the waveform of the wavelength-converted laser light. It is multifunctional, having an aberration correction function for correcting aberration, a holographic lens, and a method of changing the polarization, frequency, phase, and intensity of the wavelength-converted laser light with application of voltage over time.
本発明においては、波長変換レーザ光から所定波長の光のみを分離する波長分離膜を、パッケージ外部と内部を仕切ると共にレーザ光の出射口に設ける光透過手段の少なくとも片面に設けること、及び、光透過手段の少なくとも片面上又は近傍に波長変換レーザ光の略主ビームのみを通過させる光通過制限手段を設けることにより、希望波長の光以外の不必要な光や希望波長の光の内部反射光や散乱光のパッケージ外への放射を少なくできる。 In the present invention, a wavelength separation film that separates only light of a predetermined wavelength from the wavelength-converted laser light is provided on at least one surface of a light transmitting unit that separates the outside and the inside of the package and that is provided at an emission port of the laser light. By providing a light passage restricting means on at least one side of the transmitting means or in the vicinity thereof, which transmits only a substantially main beam of the wavelength-converted laser light, unnecessary light other than light having a desired wavelength or internally reflected light of light having a desired wavelength, The radiation of the scattered light out of the package can be reduced.
また、光透過手段を楔形状とすることで、コストの上昇や装置の大型化を招かずに戻り光を低減してレーザ発振器の動作の安定化を可能としている。 (4) By making the light transmission means in a wedge shape, return light can be reduced and the operation of the laser oscillator can be stabilized without increasing the cost or increasing the size of the device.
さらに、光透過手段を、偏光方向を制御する偏光方向制御板からなるもの、波長変換レーザ光の発散角を広げるレンズ機能を有するもの、波長変換レーザ光の波形の位相を空間的に変化させて収差補正を行う収差補正機能を有するもの、ホログラフィックレンズからなるもの、電圧印加によって波長変換レーザ光の偏光や周波数,位相,強度を時間的に変化させるものとすることで、構成を大型化させずに多機能化を実現可能としている。 Further, the light transmitting means is composed of a polarization direction control plate for controlling the polarization direction, one having a lens function for expanding the divergence angle of the wavelength-converted laser light, and spatially changing the phase of the waveform of the wavelength-converted laser light. A configuration having an aberration correction function for correcting aberration, a configuration including a holographic lens, and a configuration in which the polarization, frequency, phase, and intensity of the wavelength-converted laser light are temporally changed by applying a voltage to increase the configuration. It is possible to realize multi-function without using.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本発明実施例のレーザ光発生装置として、小型集積型SHGグリーンレーザ光発生装置の構成を示す。この小型集積型SHGレーザ光発生装置(SHGグリーンレーザ光発生装置)は、半導体レーザ素子(半導体レーザチップ)8で励起された固体レーザ発振器の共振器内に波長変換素子3を設け、当該共振器内に蓄えられた強力な固体レーザ発振光により、高効率で短波長光を得るものである。
FIG. 1 shows the configuration of a small integrated SHG green laser light generator as a laser light generator according to an embodiment of the present invention. This small-sized integrated SHG laser light generator (SHG green laser light generator) is provided with a
すなわちこの図1において、当該小型集積型SHGレーザ光発生装置では、サーミスタ9により温度補償がなされるレーザダイオード等の半導体レーザ素子8からのレーザ光が、集光用のレンズ7と1/4波長板6を介して、Nd:YAGレーザ媒質5を有する固体レーザ発振器に入射される。
That is, in FIG. 1, in the small integrated type SHG laser light generator, the laser light from the
当該固体レーザ発振器の共振器内には波長変換素子3が設けられている。当該固体レーザ発振器は、レーザ媒質5からのレーザ発振光(基本波レーザ光)を、スペーサ4を介して波長変換素子3を通過させて共振させることにより、第2高調波すなわちSHGレーザ光を発生させている。なお、本実施例では、上記波長変換素子3として、例えばKTP(KTiOPO4)とよばれる非線形光学結晶を用いているが、他の結晶や、合成された材料、導波路を用いてもよい。また、当該波長変換素子3を配設する位置も、上記共振器内に限らず、固体レーザ発振器の前段に設けることも可能であり、この場合には半導体レーザ光を直接波長変換することになる。また、波長変換もSHGとよばれる波長を半分にする方法に止まらず、和周波混合、パラメトリック発振、差周波発生等の非線形光学現象に拡大可能である。
A
上記SHGレーザ光は、光軸に対して45度の角度となっている反射面を有する反射ミラー10によって反射される(すなわち光軸が90度曲げられる)ことにより、当該小型集積型SHGレーザ光発生装置のパッケージ1に配設された光透過手段(以下ウインドウ2と呼ぶ)を介して外部に出射される(図1には出射光の主ビーム13のみを示している)ようになっている。
The small-sized integrated SHG laser light is reflected by the reflecting
また、上記サーミスタ9、半導体レーザ素子8、集光用レンズ7、1/4波長板6、レーザ媒質5、波長変換素子3、反射ミラー10等は、基板12上に配され、さらにこの基板12の下部に設けたTEクーラー(電子冷熱素子)11を介してパッケージ1の内面下部に取り付けられている。なお、TEクーラー11には、例えばいわゆるペルチェ効果による電子冷熱素子を用いることができる。
The
なお、このような小型集積型SHGレーザ光発生装置において、従来の構成では、上記出射光が、両面に減反射コートを施した平行平板のガラス製ウインドウを介してパッケージ内部から外部への放射されるようになされていた。 In such a small-sized integrated SHG laser light generator, in the conventional configuration, the emitted light is radiated from the inside of the package to the outside through a parallel-plated glass window having antireflection coating on both surfaces. It was made so.
これに対して、本発明の第1の実施例では、上記ウインドウ2として、例えば偏光制御の機能を有するものを用いるようにする。すなわち、この第1の実施例の偏光制御機能を有するウインドウ2(偏光方向制御板)としては、図2に示すように、例えば半波長板からなるウインドウ21を例に挙げることができる。この図2に示す半波長板からなるウインドウ21によれば、上記偏光制御機能として、図2の(a)の矢印41又は図2の(b)の矢印43で示す入射SHGレーザ光の偏光方向を、図2の(a)の矢印(偏光方向指示記号)40又は図2の(b)の矢印42で示す方向のように90度回転させることができる。
On the other hand, in the first embodiment of the present invention, for example, a window having a polarization control function is used as the
ここで、上記偏光制御機能を有するウインドウすなわち偏光制御素子(偏光方向制御板)の材質としては、上記波長板を用いるときには水晶その他の複屈折性材料を例に挙げることができる。また、上記偏光制御素子(偏光方向制御板)として検光子を用いることも可能であり、この検光子を用いた場合の材質としては水晶や方解石の貼り合わせ(いわゆるウォラストンプリズム、グラントムソンプリズム等)又はその他の合成材料が考えられる。これら偏光制御素子を用いることは、結晶(非線形光学結晶)等で決まってしまう直線偏光の内部出射光に対して、図2の例のように偏光方向を回転したり、また上記内部出射光から特定の偏光成分のみを取り出すのに有効である。さらに、偏光制御素子としては、1/4波長板をも使用することができ、これによれば、上記内部出射光の直線偏光を円偏光に変えることができる。 Here, as the material of the window having the polarization control function, that is, the polarization control element (polarization direction control plate), when the above-mentioned wavelength plate is used, quartz and other birefringent materials can be exemplified. It is also possible to use an analyzer as the above-mentioned polarization control element (polarization direction control plate). When this analyzer is used, the material may be a combination of quartz and calcite (so-called Wollaston prism, Glan-Thompson prism, etc.). ) Or other synthetic materials are conceivable. The use of these polarization control elements makes it possible to rotate the polarization direction with respect to the linearly polarized internal emission light determined by a crystal (non-linear optical crystal) or the like, as shown in the example of FIG. This is effective for extracting only a specific polarization component. Further, a quarter-wave plate can also be used as the polarization control element. According to this, linear polarization of the internal emission light can be changed to circular polarization.
次に、第2の実施例のウインドウ2として、図3に示すように例えばガラス板のウインドウ22の表面(パッケージ1の内側に対応する表面)に波長分離膜24をコーティングしたものを用いることもできる。この波長分離膜24を設けることにより、外部に不要な波長の光が漏れることを防止できる。また、当該波長分離膜24を設けることにより、例えばユーザが光ディスク装置等に本実施例のレーザ光発生装置を適用した場合に、異なる波長帯の光の混入による光学性能の劣化を防ぐことを目的として当該ユーザが外部で波長分離をする必要が無くなる。なお、図4には、上記固体レーザ発振器のレーザ媒質としてNd:YAGレーザ媒質5(半導体レーザ励起Nd:YAGレーザ媒質)を用いた場合の上記波長分離膜24付きのウインドウ22の分光特性例を示す。
Next, as the
ここで、当該第2の実施例のウインドウ22には、上記波長分離膜24をコートした面に対応する表面(パッケージ1の外側に対応するウインドウ表面)に減反射膜23を設けるようにもしている。なお、ウインドウの片面に波長分離膜を設け、それに対応する表面(反対面)に減反射膜を設ける場合、パッケージ1内側に対応する面に上記波長分離膜24を設けるようにしたほうが、当該波長分離膜24の保護に有利である。また、当該波長分離膜24をパッケージ1の内側に対応するウインドウ表面に設けることは、後述する図5の楔形状ウインドウと組み合わせたときにも有利である。
Here, the
次に、第3の実施例として、図1のウインドウ2には、平行平板ではなく図5に示すような楔形状のウインドウ31を用いるようにする。
Next, as a third embodiment, a wedge-shaped
この図5に示すウインドウ31を用いることで、当該ウインドウ31を透過するレーザ光の光路は、矢印16で示す方向のように楔の厚い側に偏向する。一方、ウインドウ31の両面によって反射される反射光は、矢印17a(パッケージ1の内側に対応する表面での反射)と矢印17b(パッケージ1の外側に対応するウインドウ内面側での反射)で示される方向に反射する。
5 By using the
この第3の実施例のウインドウ31においては、当該ウインドウ31の内側表面(パッケージ1の内側に対応する表面)による反射光(戻り光)は、レーザ発振器側には戻らず、また、上記ウインドウ31の外側表面(パッケージ1の外側に対応する表面)がパッケージ1の内部の光軸と例え垂直であったとしても、ウインドウ31の内側表面(パッケージ1の内側に対応する表面)で光軸が偏向するので、上記外側面からの反射光が正反射して戻らないようになる。したがって、レーザ発振器側への戻り光が無くなり、レーザ発振器の動作の安定性を損なうことがなくなる。
In the
なお、ウインドウが第3の実施例のように楔形状ではなく、平行平板であると、図6に示すように、ウインドウの外側表面(パッケージの外側に対応する表面)がパッケージ内部の光軸と垂直である場合には、ウインドウの内側表面(パッケージの内側に対応する表面)も当該光軸に対して垂直となるので、当該ウインドウの内側表面でレーザ光が正反射し、その反射光(戻り光)がレーザ発振器に入射する。また、このとき、ウインドウの外側表面に対応する当該ウインドウの内面でも正反射が起こる。したがって、レーザ発振器の動作が不安定になったり、ノイズレベルが上昇し易くなる。 If the window is not a wedge as in the third embodiment but a parallel flat plate, as shown in FIG. 6, the outer surface of the window (the surface corresponding to the outside of the package) is aligned with the optical axis inside the package. When it is perpendicular, the inside surface of the window (the surface corresponding to the inside of the package) is also perpendicular to the optical axis, so that the laser light is specularly reflected at the inside surface of the window and the reflected light (return light). Light) is incident on the laser oscillator. At this time, specular reflection also occurs on the inner surface of the window corresponding to the outer surface of the window. Therefore, the operation of the laser oscillator becomes unstable and the noise level easily rises.
上記第3の実施例のウインドウ31を用いることは、前述したように、パッケージのウインドウ貼り付け面が薄いなどの理由で平行平板のウインドウを傾けることができないときに特に有効である。ただし、ウインドウ31の材質の屈折率をnとし、図5に示すように楔の角度をαとすると、出射光は角度(n−1)αだけ光軸の偏向を伴うことになるので、必要に応じて前記反射ミラー10の反射面の角度(光軸に対する角度)を上記偏向の角度に対応させて変えるか、又は、レーザ発振器からの出射光自体を予め上記偏向の角度に対応する角度だけ傾けておくなどが望ましい。
The use of the
次に、第4の実施例として、図7に示すように、レンズ効果を有するウインドウ32を用いる。
Next, as a fourth embodiment, a
すなわち、小型集積型SHGレーザ発振器において、特に導波路を使用しない場合、出射光の発散角が半導体レーザ発振器による発散角に比べて小さいので、例えば光ディスク装置等への応用ではビーム径をピックアップ光学系における有効径まで広げて使用する際には、特にレンズ等で一度発散角を広げて光路長を短くして使用することが小型化の上で望ましい。 That is, in the case of a small integrated type SHG laser oscillator, especially when no waveguide is used, the divergence angle of emitted light is smaller than the divergence angle of a semiconductor laser oscillator. When the optical path is used by extending to the effective diameter in the above, it is desirable from the viewpoint of miniaturization that the divergence angle is once widened by using a lens or the like to shorten the optical path length.
したがって、この図7に示すように、ウインドウ32にレンズ機能を持たせることが有効である。すなわち、この図7に示すように、レンズ機能を有するウインドウ32によって、図中矢印18に示すように出射光の発散角を広げるようにする。
Therefore, it is effective to provide the
ここで、レンズは球面又は円筒を含む非球面形状の表面を少なくとも片面に持ち、1以上の屈折率を有する材質でできているのが通常であるが、特に、本実施例のように固体レーザ発振器を含む小型集積型SHGレーザ光発生装置では、波長の偏移量が一般的に小さいので、当該ウインドウ32に使用するレンズにはいわゆるホログラフィックレンズも好適である。
Here, the lens is usually made of a material having at least one surface having an aspherical shape including a spherical surface or a cylindrical shape and having a refractive index of 1 or more. In a small integrated type SHG laser light generator including an oscillator, since the wavelength shift amount is generally small, a so-called holographic lens is also suitable as a lens used for the
例えば、半導体レーザ励起Nd:YAGレーザの波長変換では、モードホップによる波長変化は通常±0.1nm以下であり、上記ホログラフィックレンズ使用時の焦点のズレは非常に小さい。 For example, in wavelength conversion of a semiconductor laser pumped Nd: YAG laser, the wavelength change due to mode hop is usually ± 0.1 nm or less, and the deviation of the focal point when the holographic lens is used is very small.
また、ウインドウに空間的位相分布を持たせることで、レンズ効果以外にも収差補正を行うようにすることができる。さらに、ウインドウには、焦点位置検出光学系の一部としたり、光量分布を結像面又はフーリエ変換面で希望の形状にしたりする機能を持たせることも可能である。 Also, by providing the window with a spatial phase distribution, aberration correction can be performed in addition to the lens effect. Further, the window may have a function of forming a part of the focus position detecting optical system or a function of forming a light amount distribution into a desired shape on an imaging plane or a Fourier transform plane.
次に、第5の実施例として、図8に示すように、時間的変調機能を持たせたウインドウを用いる。 Next, as a fifth embodiment, as shown in FIG. 8, a window having a temporal modulation function is used.
すなわち、小型集積型SHGレーザ光発生装置において、共振器を使用する場合、高周波での直接変調は難しい。したがって、位相を時間的に変化させる位相変調や、周波数を時間的に変化させてサイドバンドを立てたり、偏光を時間的に変化させる偏光変調等を行う変調素子を、ウインドウ33に利用することが有効である。また、可能であれば強度変調を行う変調素子を、ウインドウ33に利用することも有効である。なお上記変調素子としてはPLZT((Pb1−x Lax)(Zry Ti1−y)1−x/4O3)や無機結晶などが考えられる。また、ここでの変調には時間と空間を含めた変調も含む。
That is, when a resonator is used in a small integrated type SHG laser light generator, direct modulation at a high frequency is difficult. Therefore, it is possible to use, for the
上記変調機能付きのウインドウ33には、電圧発生器50からの所定電圧を印加し、当該ウインドウ33に上記SHGレーザ光を透過させることで、例えば図9の(b)に示すような単一モードの入射光(図8の(a)のレーザ光13b)が、図9の(a)に示したような出射光(図8の(a)のレーザ光13a)となる。
By applying a predetermined voltage from the
次に、第6の実施例として、図10に示すように、アパーチャ25やスリット27をウインドウ2上又はウインドウ2に近接して配し(パッケージ1の内側に対応するウインドウ上又は近傍に配する)、これらアパーチャ25やスリット27によって不要な出射光を除去、分離する。
Next, as a sixth embodiment, as shown in FIG. 10, the
すなわち、小型集積型SHGレーザ光発生装置では、多数の部品を使用するため、これら多数の部品による反射面が多く、これら反射面によって主ビームの他に幾つかの迷光が発生する。また、結晶(非線形光学結晶3)、レンズ7の内部や表面、反射ミラー10の表面の散乱光が背景に広がることがあり、ユーザの使用目的に有害な場合がある。
That is, in the small integrated type SHG laser light generator, since a large number of components are used, there are many reflection surfaces by these many components, and these reflection surfaces generate some stray light in addition to the main beam. Further, the scattered light on the crystal (non-linear optical crystal 3), the inside and surface of the
こうしたケースに対応するため、第6の実施例では、略主ビーム13のみをパッケージ1から出射させる図10の(b)に示すような穴部29と遮光板からなるアパーチャ25や、図10の(c)に示すようなスリット穴部30と遮光板からなるスリット27を使用する。なお、図10の(b),(c)はアパーチャ25,スリット27を正面から見た図を示している。
In order to cope with such a case, in the sixth embodiment, an
このアパーチャ25やスリット27を用いることにより、図10の(a)に示すように、上記迷光や散乱光(背景光)が反射(図中矢印14)されて、外部に出射することがなくなる。
迷 By using the
また、第7の実施例の図11に示すように、上記第6の実施例のアパーチャ25やスリット27と同様の機能を持つ反射膜26を用いることもできる。なお、図11の(b)には上記反射膜26をコートしたウインドウ34の正面図を示している。
As shown in FIG. 11 of the seventh embodiment, a
すなわち、上記迷光や背景光部分に対しては反射膜26を、また主ビーム13部分に対しては必要に応じ減反射膜29をコートしたウインドウ34により、第6の実施例同様の効果が実現できる。さらに必要に応じては、波長特性を利用することも可能である。例えば、主ビーム13のみ2波長の光の出射を可能にするコーティング等である。なお、上記反射膜26には、金属膜,誘電体多層膜の両方が実用上可能である。
That is, the same effect as in the sixth embodiment is realized by the
この反射膜26をウインドウ34上にコートすることにより、図11の(a)に示すように、上記迷光や背景光を反射(反射光15)して、外部に出射されることを防止できる。
By coating the
上述したように、本実施例によれば、ウインドウに偏光制御機能を持たせれば、小型集積型SHGレーザ光発生装置の内部の結晶や導波路の方位で決まる出射光の偏光を、当該ウインドウにより部品点数を増やさずに制御でき、また、レンズ、位相板、変調素子等の機能を持たせれば、余分な部品点数の増加を抑制することが可能となる。 As described above, according to this embodiment, if the window is provided with a polarization control function, the polarization of the outgoing light determined by the orientation of the crystal and the waveguide inside the small integrated SHG laser light generator can be changed by the window. Control can be performed without increasing the number of parts, and if functions such as a lens, a phase plate, and a modulation element are provided, it is possible to suppress an unnecessary increase in the number of parts.
また、ウェッジ付きウインドウより出射光方向を変えたり、平行平板のキャップ材に困難な傾きを必要とせず、正反射を抑え、戻り光を低減し、レーザ発振器の動作を安定化できる。更に、ウインドウに波長分離膜をコートすることで、ユーザに不必要な波長の光が外部に出ることを防止できるので、応用上や安全上有利になる。 Also, it is possible to suppress the regular reflection, reduce the return light, and stabilize the operation of the laser oscillator without changing the direction of the emitted light from the window with a wedge or requiring a difficult inclination of the parallel plate cap material. Further, by coating the window with a wavelength separation film, it is possible to prevent light of a wavelength unnecessary for the user from being emitted to the outside, which is advantageous in terms of application and safety.
またさらに、アパーチャ、スリット等の空間フィルタをウインドウ上に形成又はウインドウに近接して配することで、ユーザに不必要な光がパッケージ外に出射することを防ぐことができる。 Furthermore, by forming a spatial filter such as an aperture or a slit on the window or disposing it near the window, it is possible to prevent light unnecessary for the user from being emitted out of the package.
なお、図1の例では、上記反射ミラー10によって光軸が90度曲げられてから、パッケージ1の上部に設けられたウインドウを介して出射されるようになっているが、当該反射ミラー10を設けずに、上述した本実施例のウインドウを固体レーザ発振器のレーザ出射方向に設け、当該ウインドウを介して外部に出射するようにしてもよい。
In the example of FIG. 1, the optical axis is bent by 90 degrees by the
1・・・・・パッケージ
2・・・・・ウインドウ
3・・・・・波長変換素子
4・・・・・スペーサ
5・・・・・Nd:YAGレーザ媒質
6・・・・・1/4波長板
7・・・・・集光用レンズ
8・・・・・半導体レーザ素子
9・・・・・サーミスタ
10・・・・反射ミラー
11・・・・TEクーラー(電子冷熱素子)
12・・・・基板
21・・・・半波長板
22・・・・波長分離膜
23・・・・減反射膜
31・・・・楔形状のウインドウ
32・・・・レンズ機能のウインドウ
33・・・・時間的変調機能付きウインドウ
1
12, a
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003409613A JP2004088129A (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | Laser light generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003409613A JP2004088129A (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | Laser light generator |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24574993A Division JPH07104332A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Laser light generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004088129A true JP2004088129A (en) | 2004-03-18 |
Family
ID=32064757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003409613A Pending JP2004088129A (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | Laser light generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004088129A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101950918A (en) * | 2010-09-03 | 2011-01-19 | 中国科学院理化技术研究所 | Self-frequency-doubling green light solid laser suitable for laser display |
| US8070299B2 (en) * | 2007-01-16 | 2011-12-06 | Seiko Epson Corporation | Light source apparatus and projector having a wavelength separator |
| KR101124173B1 (en) * | 2010-02-16 | 2012-03-27 | 주식회사 포벨 | Laser Diode Package |
| JP2015130974A (en) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | キヤノン株式会社 | Optical tomographic image pickup device |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS611078A (en) * | 1984-06-13 | 1986-01-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS611077A (en) * | 1984-06-13 | 1986-01-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS6166970U (en) * | 1984-10-05 | 1986-05-08 | ||
| JPS62141653A (en) * | 1985-12-16 | 1987-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Light pickup |
| JPH025018A (en) * | 1988-06-23 | 1990-01-09 | Nec Corp | Laser pointer |
| JPH02146781A (en) * | 1988-11-29 | 1990-06-05 | Asahi Glass Co Ltd | Laser diode excitation solid laser |
| JPH036076A (en) * | 1989-06-02 | 1991-01-11 | Tokin Corp | Semiconductor laser device |
| JPH0388380A (en) * | 1989-08-31 | 1991-04-12 | Hoya Corp | Solid state laser device |
| JPH03212983A (en) * | 1990-01-18 | 1991-09-18 | Toshiba Corp | Laser device |
| JPH0425083A (en) * | 1990-05-16 | 1992-01-28 | Mitsubishi Electric Corp | solid state laser device |
| JPH04157778A (en) * | 1990-10-20 | 1992-05-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | Laser diode pumping solid state laser |
| JPH04240786A (en) * | 1991-01-24 | 1992-08-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor-laser excited solid-state laser device and controlling method for its excitating wavelength |
| JPH04268777A (en) * | 1991-02-25 | 1992-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser pumped solid-state laser device and its manufacturing method |
| JPH04326339A (en) * | 1991-04-26 | 1992-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | laser equipment |
| JPH0562877A (en) * | 1991-09-02 | 1993-03-12 | Yasuko Shinohara | Optical system for lsi manufacturing contraction projection aligner by light |
| JPH0521456U (en) * | 1991-08-27 | 1993-03-19 | 三菱電機株式会社 | Laser diode module |
| JPH05243660A (en) * | 1992-03-03 | 1993-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Short wavelength laser light source and method for manufacturing short wavelength laser light source |
-
2003
- 2003-12-08 JP JP2003409613A patent/JP2004088129A/en active Pending
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS611078A (en) * | 1984-06-13 | 1986-01-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS611077A (en) * | 1984-06-13 | 1986-01-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS6166970U (en) * | 1984-10-05 | 1986-05-08 | ||
| JPS62141653A (en) * | 1985-12-16 | 1987-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Light pickup |
| JPH025018A (en) * | 1988-06-23 | 1990-01-09 | Nec Corp | Laser pointer |
| JPH02146781A (en) * | 1988-11-29 | 1990-06-05 | Asahi Glass Co Ltd | Laser diode excitation solid laser |
| JPH036076A (en) * | 1989-06-02 | 1991-01-11 | Tokin Corp | Semiconductor laser device |
| JPH0388380A (en) * | 1989-08-31 | 1991-04-12 | Hoya Corp | Solid state laser device |
| JPH03212983A (en) * | 1990-01-18 | 1991-09-18 | Toshiba Corp | Laser device |
| JPH0425083A (en) * | 1990-05-16 | 1992-01-28 | Mitsubishi Electric Corp | solid state laser device |
| JPH04157778A (en) * | 1990-10-20 | 1992-05-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | Laser diode pumping solid state laser |
| JPH04240786A (en) * | 1991-01-24 | 1992-08-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor-laser excited solid-state laser device and controlling method for its excitating wavelength |
| JPH04268777A (en) * | 1991-02-25 | 1992-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser pumped solid-state laser device and its manufacturing method |
| JPH04326339A (en) * | 1991-04-26 | 1992-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | laser equipment |
| JPH0521456U (en) * | 1991-08-27 | 1993-03-19 | 三菱電機株式会社 | Laser diode module |
| JPH0562877A (en) * | 1991-09-02 | 1993-03-12 | Yasuko Shinohara | Optical system for lsi manufacturing contraction projection aligner by light |
| JPH05243660A (en) * | 1992-03-03 | 1993-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Short wavelength laser light source and method for manufacturing short wavelength laser light source |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8070299B2 (en) * | 2007-01-16 | 2011-12-06 | Seiko Epson Corporation | Light source apparatus and projector having a wavelength separator |
| KR101124173B1 (en) * | 2010-02-16 | 2012-03-27 | 주식회사 포벨 | Laser Diode Package |
| CN101950918A (en) * | 2010-09-03 | 2011-01-19 | 中国科学院理化技术研究所 | Self-frequency-doubling green light solid laser suitable for laser display |
| JP2015130974A (en) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | キヤノン株式会社 | Optical tomographic image pickup device |
| US10136807B2 (en) | 2014-01-10 | 2018-11-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical coherence tomography system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5341388A (en) | Laser light beam generating apparatus | |
| US5295143A (en) | Three color laser | |
| US7545837B2 (en) | One-dimensional illumination apparatus and imaging apparatus | |
| US20020012377A1 (en) | External resonant laser | |
| US7583431B2 (en) | Wavelength conversion optical device, laser light source, and image display optical device | |
| CN112771852B (en) | Laser light source and laser projector having the same | |
| KR20020023118A (en) | Laser light generating apparatus and optical apparatus using the same | |
| US6026101A (en) | Solid-state laser apparatus | |
| CA2203732C (en) | Optically parametric oscillator and wavelength-tunable laser system | |
| JP4760954B2 (en) | LASER LIGHT SOURCE DEVICE AND IMAGE GENERATION DEVICE USING THE SAME | |
| US20070053388A1 (en) | Coherent light source and optical device | |
| JP2004088129A (en) | Laser light generator | |
| JP4144642B2 (en) | LASER LIGHT SOURCE DEVICE AND IMAGE GENERATION DEVICE USING THE SAME | |
| EP0957546A2 (en) | solid-state laser device and solid-state laser amplifier provided therewith | |
| EP1180717A2 (en) | Optical harmonic generator | |
| JP2001284719A (en) | External cavity semiconductor laser | |
| JP3222288B2 (en) | Optical wavelength converter | |
| JPH07104332A (en) | Laser light generator | |
| KR100274416B1 (en) | Laser light beam generator | |
| JP4428382B2 (en) | LASER LIGHT SOURCE DEVICE AND IMAGE GENERATION DEVICE USING THE SAME | |
| JP4967626B2 (en) | Wavelength conversion element, laser light source apparatus and image generation apparatus using the same | |
| US20090052481A1 (en) | Laser light source device and image generating device using same | |
| US20040247001A1 (en) | Laser configuration with resonator internal frequency conversion | |
| JP2004165396A (en) | Up-conversion fiber laser device, video display device | |
| JP5251016B2 (en) | LASER LIGHT SOURCE DEVICE, ITS ADJUSTING METHOD, AND IMAGE GENERATION DEVICE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040107 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061205 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070205 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070313 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070703 |