[發明專利]激光波長變換裝置

無效

• 申請號: 201110340762.2
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102468606A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 田中秀和
• 申請（專利權）人: 優志旺電機株式會社
• 主分類號: H01S5/125
• 分類號: H01S5/125;G02F1/35
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

技術領域

本發明涉及利用非線性光學結晶對激光的波長進行變換的激光波長變換裝置，更詳細而言，涉及使用體積布拉格光柵(VBG：Volume?Bragg?Grating)作為構成外部共振器的反射元件，使用周期性極化反轉鈮酸鋰(PPLN：Periodically?Poled?Lithium?Niobate)作為非線性光學結晶的激光波長變換裝置。

背景技術

已知對于由半導體激光元件放射的激光，通過非線性光學結晶將該激光的波長變換為期望的波長例如第二高頻波的裝置。

在這種激光波長變換裝置中，希望實現波長變換光的更高的光取出效率，并且實現更高功率的光輸出。

尤其，要實現高功率的光輸出，要求振蕩波長對溫度變化具有高的穩定性。已知為了維持這種振蕩波長高的穩定性、并且實現裝置的小型化，而對半導體激光元件設置構成外部共振器的反射元件，在該半導體激光元件與該反射元件之間配置有非線性光學結晶的激光波長變換裝置。

圖2是表示以往的激光波長變換裝置的結構的一例的概略圖。該激光波長變換裝置具有：半導體激光元件12，設置在基板11上且放射激光作為基波光；基波光反射元件14，由相對于該半導體激光元件12構成外部共振器的體積布拉格光柵(VBG)構成；波長變換元件13，配置在半導體激光元件12與基波光反射元件14之間，對基波光的一部分基波光的波長進行變換，作為波長變換光；二向色鏡(dichroic?mirror)15，配置在半導體激光元件12與波長變換元件13之間，將基波光透射，并使波長變換光反射而取出；以及反射鏡16，將由該二向色鏡15反射的波長變換光進行反射并輸出至外部。

在該激光波長變換裝置中，由半導體激光元件12放射的基波光λa透射二向色鏡15，并透射波長變換元件13，由此該基波光λa的一部分被進行波長變換而成為波長變換光λab。并且，從波長變換元件13出射而朝向基波光反射元件14的光之中，波長變換光λab透射基波光反射元件14而輸出至外部，另一方面，未被波長變換的基波光λa2被基波光反射元件14反射，再次透射波長變換元件13，由此該基波光λa2的一部分被進行波長變換而成為波長變換光λa2b。并且，從波長變換元件13出射而朝向半導體激光元件12的光之中，波長變換光λa2b被二向色鏡15及反射鏡16反射而輸出至外部，另一方面，未被波長變換的基波光λa3透射二向色鏡15，朝向半導體激光元件12，在半導體激光元件12內部再次被放大。

在這種激光波長變換裝置中，由半導體激光元件12放射的基波光λa在半導體激光元件12與基波光反射元件14之間重復反射及放大，由此該基波光λa的一部分由波長變換元件13進行波長變換而成為波長變換光λab、λa2b…，并依次輸出至外部。

但是，根據如上所述的激光波長變換裝置，輸出至外部的波長變換光λab、λa2b之中，透射基波光反射元件14的波長變換光λab的一部分被基波光反射元件14吸收，難以確保波長變換光的高的光取出效率，結果，存在不能充分實現高功率的光輸出的問題。

具體而言，在由半導體激光元件12放射的基波光λa例如是波長1064nm的紅外光的情況下，由波長變換元件13進行波長變換而得到的波長變換光λab的基波光反射元件14的透射率為68.9％，即向基波光反射元件14入射的波長變換光λab中的約1/3被該基波光反射元件14吸收。此外，在由半導體激光元件12放射的基波光λa例如是波長930nm的紅外光的情況下，由波長變換元件13進行波長變換而得到的波長變換光λab的基波光反射元件14的透射率為51.8％，即向基波光反射元件14入射的波長變換光λab中的約1/2被該基波光反射元件14吸收。另外，該透射率是基波光反射元件14的厚度為4mm時的值。

除了這種被基波光反射元件(VBG)吸收的問題以外，還存在向基波光反射元件(VBG)入射的光被反射的問題，為了解決該問題，提出了在基波光反射元件(VBG)的反射面實施AR(Anti-Reflection：抗反射)涂敷的方法(參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2008-282883號公報

發明內容

本發明是根據上面的問題而作出的，其目的在于提供一種能夠以高的光取出效率輸出期望波長的光的激光波長變換裝置。

本發明的激光波長變換裝置，具備：

半導體激光元件，放射激光作為基波光；

基波光反射元件，由相對于上述半導體激光元件構成外部共振器的體積布拉格光柵(VBG)構成；以及