激光器装置制造方法及图纸

在固体激光器元件(3)的端面(3b)设置倾斜，使得在假定为激光从该端面(3b)入射到空气的情况下，该入射面中的固体激光器元件(3)侧的法线与激光的行进方向所形成的入射角与该入射面处的偏振角大致一致，并且在波长变换元件(4)的端面(4a)设置倾斜，使得在假定为激光从该端面(4a)入射到空气的情况下，该入射面中的波长变换元件(4)侧的法线与激光的行进方向所形成的入射角与该入射面处的偏振角大致一致，该端面(3b)与端面(4b)相对置地配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光器装置
本专利技术例如涉及一种用于投影仪装置等的光源的激光器装置。
技术介绍
例如，在投影仪装置、投影电视机等显示彩色图像的装置中，作为光源需要R(红)、G(绿)、B(蓝)这三个颜色的光源。近年来，作为这些光源，开发了以900nm带、1μm带、1.3μm带的激光为基波激光，使用非线性材料将该基波激光变换为二次谐波(SHG、SecondHarmonicGeneration)的波长变换激光器装置(激光器振荡器)。作为波长变换激光器装置的一个例子，有由半导体激光器元件、固体激光器元件以及波长变换元件构成的装置(例如，参照专利文献1)。该波长变换激光器装置通过固体激光器元件吸收从半导体激光器元件产生的激发光来产生激光的基波，波长变换元件变换由固体激光器元件产生了的基波的波长而产生二次谐波。该波长变换激光器装置中的三个元件是单独地制作的，并被对准成各自的光轴相一致。另外，在各元件的前后端面实施如对基波以及二次谐波的各个具有最优反射率那样的涂敷。这里，固体激光器元件和波长变换元件如果通过接合而一体化，则不需要两者的接合面侧的涂敷，而且还不需要两者间的对准，因此能够实现制作容易度的提高、成本降低等。图16是表示固体激光器元件和波长变换元件通过接合而被一体化的波长变换激光器装置的结构图。在图16的波长变换激光器装置中，在产生激发光的半导体激光器元件101之前配置固体激光器元件103和波长变换元件104，固体激光器元件103和波长变换元件104被固定在冷却用的散热器102上。在固体激光器元件103形成端面103a和端面103b，在波长变换元件104形成有端面104a和端面104b，固体激光器元件103的端面103b和波长变换元件104的端面104b被接合。这里，固体激光器元件103的端面103a具有如下那样的反射膜：透射从半导体激光器元件101射出了的激发光，对由固体激光器元件103产生的激光的基波进行全反射。另一方面，波长变换元件104的端面104b具有对该基波进行反射并透射激光的二次谐波的光学膜。这些全反射膜、防反射膜以及光学膜例如层叠电介质薄膜而构成。作为接合固体激光器元件103和波长变换元件104的方法，大多采取通过光学接触、扩散接合或者表面活性化接合等来光学地接合的方法。作为半导体激光器元件101的定位方法，一般使用主动对准法，在该主动对准法中，调整半导体激光器元件101的位置而进行固定，以使得当从半导体激光器元件101射出了激发光时从波长变换元件104输出的激光的光强度成为最大。当从半导体激光器元件101射出的激光入射到固体激光器元件103时，通过在该固体激光器元件103内激发活性离子，使基波进行激光振荡。此时，构成基波的谐振器的反射面(谐振面)成为作为固体激光器元件103的后端面的端面103a、和作为波长变换元件104的前端面的端面104b。这里，在图中考虑向A方向行进的基波在端面103b或者端面104a被反射的情况、或者向B方向行进的基波在端面103b或者端面104a被反射的情况。在这种情况下，反射波的相位通常不与基波的相位一致，因此对振荡没有贡献而成为光损耗。即，在端面103b或者端面104a产生了反射的情况下，由固体激光器元件103产生的基波的光密度下降，二次谐波的光输出特性将恶化。通常，固体激光器元件103和波长变换元件104的热膨胀系数不完全一致，因此由于组装时的加热、伴随动作的发热，有时两者的接合剥离而产生间隙。在以往的激光器装置中，在略微有该间隙的情况下，有时由于元件与间隙(空气)间的折射率差而反射增大，光输出特性恶化。这里，考虑半导体激光器元件101的振荡波长为808nm，作为固体激光器元件103使用Nd:YVO4(掺钕钒酸钇晶体)，作为波长变换元件104使用PPLN(PeriodicallyPoledLithiumNiobate：周期性极化铌酸锂晶体)的情况。在这种情况下，固体激光器元件103通过从半导体激光器元件101射出的激发光来产生1064nm的基波。图17以及图18表示使用菲涅耳的公式考虑电场的多重反射而求出当使固体激光器元件103与波长变换元件104的间隙宽度变化时的反射率的仿真结果。大多将由固体激光器元件103产生的基波的偏光设为P波，因此这里考虑P波。为了获得足够的光输出特性，需要将固体激光器元件103与波长变换元件104的接合部分的反射率设为0.6％左右以下，但是此时允许的间隙宽度非常小至16nm以下。在实际的元件中，容易超出该间隙宽度，其结果，光输出特性会恶化。而且，由于间隙宽度的增大，P波的反射率与S波的反射率差缩小，因此变得容易引起对波长变换没有贡献的S波的振荡(寄生振荡)。专利文献1：国际公开第2006/103767号公报
技术实现思路
以往的激光器装置如以上那样构成，因此即使固体激光器元件103与波长变换元件104之间的间隙微小，由于固体激光器元件103、波长变换元件104与间隙(空气)之间的折射率差，反射也会增大，存在有时光输出特性恶化的课题。另外，还存在变得容易引起对波长变换没有贡献的S波的振荡(寄生振荡)的课题。本专利技术是为了解决如上所述的课题而作出的，其目的在于获得一种激光器装置，该激光器装置即使固体激光器元件与波长变换元件(光学元件)的接合剥离而产生间隙，也能够抑制光输出特性的恶化，并且尽管固体激光器元件与波长变换元件的接合没有剥离，也能够抑制以该接合部处的反射为起因的寄生振荡。本专利技术的激光器装置具备：激发用激光器，射出激发光；固体激光器元件，吸收从激发用激光器射出的激发光而产生激光；以及光学元件，入射从固体激光器元件产生的激光；在固体激光器元件的端面设置倾斜，使得在假定为激光从固体激光器元件的端面入射到空气的情况下，该入射面中的固体激光器元件侧端面的法线与激光的行进方向所形成的入射角与该入射面处的偏振角大致一致，并且在光学元件的端面设置倾斜，使得在假定为激光从光学元件的端面入射到空气的情况下，该入射面中的光学元件侧端面的法线与激光的行进方向所形成的入射角与该入射面处的偏振角大致一致，固体激光器元件的端面与光学元件的端面相对置地配置，在固体激光器元件以及光学元件中的至少一方中，在与固体激光器元件以及光学元件内的光轴平行、且与包含光轴和射出角的面正交的面中的至少一方形成有包覆层，从而具有波导型的构造。根据本专利技术，如下构成：在固体激光器元件的端面设置倾斜，使得在假定为激光从固体激光器元件的端面入射到空气的情况下，该入射面中的固体激光器元件侧端面的法线与激光的行进方向所形成的入射角与该入射面处的偏振角大致一致，并且在光学元件的端面设置倾斜，使得在假定为激光从光学元件的端面入射到空气的情况下，该入射面中的光学元件侧端面的法线与激光的行进方向所形成的入射角与该入射面处的偏振角大致一致，固体激光器元件的端面与光学元件的端面相对置地配置，在固体激光器元件以及光学元件中的至少一方中，在与固体激光器元件以及光学元件内的光轴平行、且与包含光轴和射出角的面正交的面中的至少一方形成有包覆层，从而具有波导型的构造，因此，具有如下效果：即使固体激光器元件与光学元件的接合剥离而产生间隙，也能够抑制光输出特性的恶化，并且尽管固体激光器元件与波长变换元件的接合没有剥离，也能够抑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光器装置，其特征在于，具备：激发用激光器，射出激发光；固体激光器元件，吸收从所述激发用激光器射出了的激发光而产生激光；以及光学元件，入射从所述固体激光器元件产生了的激光，在所述固体激光器元件的端面设置倾斜，使得在假定为所述激光从所述固体激光器元件的端面入射到空气的情况下，该入射面中的所述固体激光器元件侧端面的法线与所述激光的行进方向所形成的入射角与该入射面处的偏振角大致一致，并且在所述光学元件的端面设置倾斜，使得在假定为所述激光从所述光学元件的端面入射到空气的情况下，该入射面中的所述光学元件侧端面的法线与所述激光的行进方向所形成的入射角与该入射面处的偏振角大致一致，所述固体激光器元件的端面与所述光学元件的端面相对置地配置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光器装置，其特征在于，具备：激发用激光器，射出激发光；固体激光器元件，吸收从所述激发用激光器射出了的激发光而产生激光；以及光学元件，入射从所述固体激光器元件产生了的激光，在所述固体激光器元件的端面设置倾斜，使得在假定为所述激光从所述固体激光器元件的端面入射到空气的情况下，该固体激光器元件的入射面中的所述固体激光器元件侧端面的法线与所述激光的行进方向所形成的入射角与该固体激光器元件的入射面处的偏振角大致一致，并且在所述光学元件的端面设置倾斜，使得在假定为所述激光从所述光学元件的端面入射到空气的情况下，该光学元件的入射面中的所述光学元件侧端面的法线与所述激光的行进方向所形成的入射角与该光学元件的入射面处的偏振角大致一致，所述固体激光器元件的端面与所述光学元件的端面相对置地配置，所述固体激光器元件以及所述光学元件是平板状的构件，在所述固体激光器元件以及所述光学元件中，在与所述固体激光器元件以及所述光学元件内的光轴平行且与包含所述光轴和射出角的面正交的面、即所述固体激光器元件以及所述光学元件各自的上表面以及下表面形成有包覆层，从而具有波导型的构造。2.根据权利要求1所述的激光器装置，其特征在于，光学元件是对从固体激光器元件产生了的激光的波长进行变换的波长变换元件。3.根据权利要求1所述的激光器装置，其特征在于，当在假定为激光从固体激光器元件的端面入射到空气的情况下该入射面中的所述固体激光器元件侧端面的法线与所述激光的行进方向所形成的入射角为θ1、该入射面处的偏振角为θB1、在假定为激光从光学元件的端面入射到空气的情况下该入射面中的所述光学元件侧端面的法线与所述激光的行进方向所形成的入射角为θ2、该入射面处的偏振角为θB2时，在所述固体激光器元件的端面设置倾斜，使得所述入射角θ1与所述偏振角θB1或者所述偏振角θB2一致、或者所述入射角θ1成为所述偏振角θB1与所述偏振角θB2之间的角度，并且在所述光学元件的端面设置倾斜，使得所述入射角θ2与所述偏振角θB1或者所述偏振角θB2一致、或者所述入射角θ2成为所述偏振角θB1与所述偏振角θB2之间的角度。4.根据权利要求1所述的激光器装置，其特征在于，相对置地配置的固体激光器元件的端面与光学元件的端面被接合。5.根据权利要求1所述的激光器装置，其特征在于，在相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔵本恭介，柳泽隆行，平野嘉仁，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP