平面波导型激光装置制造方法及图纸

构成为具有：平面波导，其在由吸收激励光(5)的激光介质构成的芯体(1)的上表面(1a)及下表面(1b)接合有折射率小于该激光介质的包层(2)、(3)；激励光发生源(4)，其向芯体(1)的侧面(1c)、(1d)射出激励光(5)；以及激光高反射膜(6a)、(6b)，其形成于芯体(1)的侧面(1e)、(1f)，与芯体(1)的侧面(1e)、(1f)对应的包层(2)的侧面(2e)、(2f)的构造是一部分的表面凹陷的脊形构造(20)。由此，针对与波导层构造平行的方向即y轴方向也形成波导模式，能够抑制激光(11)的波面状态和传播方向的变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】平面波导型激光装置
本专利技术涉及平面波导型激光装置，其通过在由激光介质构成的芯体内呈之字状传播激光，将激光放大。
技术介绍
在下面的专利文献1中公开了平面波导型激光装置，其在由激光介质构成的芯体的四个侧面中的对置的两个侧面形成有反射激光的反射膜。在该平面波导型激光装置中，入射到芯体内的激光一面在两个反射膜之间反复反射一面呈之字状传播，由此将激光放大。另外，在下面的专利文献1中也公开了使形成有反射膜的两个侧面之间具有倾斜角的平面波导型激光装置。在该平面波导型激光装置中，从激光的入射部入射的激光在芯体内呈之字状传播后折返反射，折返反射的激光在芯体内向相反方向呈之字状传播，由此从与入射部相同的位置射出激光。在下面的专利文献1所公开的平面波导型激光装置中，能够延长激光在作为激光介质的芯体内的传播路径长度，因而能够实现高增益的激光的放大。另外，在该平面波导型激光装置中，从作为激光介质的芯体的侧面入射激励光，因而能够提高激光和激励光的重叠，能够进行激光的高效率放大。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利第2003/0063884号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题以往的平面波导型激光装置是如上所述构成的，因而所入射的激励光被激光介质吸收，由此在芯体内产生热量，并沿着该激励光的传播方向产生温度分布。并且，在具有激励光的强度分布的情况下也产生温度分布。在产生该温度分布时将存在如下问题，由于热透镜效应，在芯体内产生折射率的分布，该折射率的分布对在芯体内传播的激光的光束传播状态产生影响。即，在以往的平面波导型激光装置中，折射率不同的芯体和包层重叠，因而针对平面波导的厚度方向(与波导层构造垂直的方向)形成波导模式，在平面波导的厚度方向上能够以规定的传播模式传播激光。该传播模式能够通过适当设定芯体的厚度、芯体和包层的折射率差进行控制。另一方面，关于与波导层构造平行的方向，不形成波导模式，所入射的激光直接在空间中传播。此时，激光受到热透镜效应等的影响，因而存在如下问题：激光的波面状态变化而产生光束质量的劣化，并且导致光束的传播方向变化。本专利技术正是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于获得平面波导型激光装置，其针对与波导层构造平行的方向也形成波导模式，能够抑制激光的波面状态和传播方向的变化。用于解决问题的手段本专利技术的平面波导型激光装置具有：平面波导，在由吸收激励光的激光介质构成的芯体的上表面及下表面接合有折射率小于该激光介质的包层；激励光发生源，其向芯体的侧面射出激励光；以及激光反射膜，其形成于芯体的四个侧面中的与来自激励光发生源的激励光所射出到的侧面不同的两个对置的侧面，在平面波导的四个侧面中，与来自激励光发生源的激励光所射出到的侧面不同的两个对置的侧面中的至少一个侧面的构造是一部分的表面凹陷的脊形构造。专利技术效果根据本专利技术构成为，在平面波导的四个侧面中，与来自激励光发生源的激励光所射出到的侧面不同的两个对置的侧面中的至少一个侧面的构造是一部分的表面凹陷的脊形构造，因而具有如下效果：针对与波导层构造平行的方向也形成波导模式，能够抑制激光的波面状态和传播方向的变化。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1的平面波导型激光装置的俯视图。图2是在沿着图1的A-A’线与纸面垂直的面内的剖视图。图3是示出本专利技术的实施方式1的平面波导型激光装置的构成平面波导的芯体1及包层2的侧面1e、2e的立体图。图4是示出被激光介质吸收的激励光功率、和作为激光介质的芯体1的温度及折射率的说明图。图5是示出本专利技术的实施方式1的另一平面波导型激光装置的构成平面波导的芯体1及包层2的侧面1e、2e的立体图。图6是示出本专利技术的实施方式1的另一平面波导型激光装置的构成平面波导的芯体1及包层2的侧面1e、2e的立体图。图7是示出本专利技术的实施方式1的另一平面波导型激光装置的俯视图。图8是示出本专利技术的实施方式1的另一平面波导型激光装置的俯视图。图9是示出本专利技术的实施方式1的另一平面波导型激光装置的构成平面波导的芯体1及包层2的侧面1e、2e的立体图。图10是示出本专利技术的实施方式2的平面波导型激光装置的俯视图。图11是示出本专利技术的实施方式3的平面波导型激光装置的俯视图。具体实施方式下面，为了更详细地说明本专利技术，根据附图来说明用于实施本专利技术的方式。实施方式1图1是示出本专利技术的实施方式1的平面波导型激光装置的俯视图，图2是在沿着图1的A-A’线与纸面垂直的面内的剖视图。另外，图3是示出本专利技术的实施方式1的平面波导型激光装置的构成平面波导的芯体1及包层2的侧面1e、2e的立体图。在图1～图3中，芯体1由吸收激励光5的激光介质形成，在芯体1的主面即上表面1a及下表面1b，接合有折射率小于该激光介质的包层2、3。由该芯体1和包层2、3构成平面波导。在此，作为激光介质的芯体1是在1个轴方向上厚度较薄的平板的形状。在图1～图3中，设芯体1的厚度方向为z轴，设芯体1的平面内的2个轴为x轴、y轴。在图中，在芯体1中与xy平面平行的面是上表面1a及下表面1b，与z轴方向平行的四个面是侧面1c、1d、1e、1f。在该实施方式1中，示出了芯体1的侧面1c、1d与芯体1的主面即上表面1a及下表面1b大致垂直的例子，但也可以是，芯体1的侧面1c、1d具有相对于芯体1的上表面1a及下表面1b倾斜的角度。在这种情况下，能够防止由于在芯体1的侧面1c、1d、1e、1f产生的巡回路径而形成的放大自发辐射光(ASE：AmplifiedSpontaneousEmission)和寄生振荡。作为芯体1的激光介质，能够使用添加了Nd、Yb、Er、Tm、Ho等活性介质的晶体、陶瓷、玻璃等普通的固体激光材料。作为固体激光材料，按照进行激光振荡或放大的激光的波长选择合适的材料。包层2的四个侧面中的侧面2e对应于芯体1的侧面1e，侧面2f对应于芯体1的侧面1f。包层2接合于芯体1的上表面1a，包层3接合于芯体1的下表面1b，关于包层2、3与芯体1的上表面1a及下表面1b的接合，例如通过在芯体1上蒸镀以光学材料为原料的膜来进行，或者，通过借助光学接触或者扩散接合等使光学材料与芯体1光学接合来进行。另外，包层2、3也可以接合于未图示的基板。并且，该基板也可以接合于未图示的散热器。该基板及散热器可以接合于包层2、3中任意一个包层的外侧，也可以接合于两个包层的外侧。这些接合优选使用导热率良好的接合材料。激励光发生源4a是接近芯体1的侧面1c而配置的第1光源，激励光发生源4a向芯体1的侧面1c射出激励光5。激励光发生源4b是接近芯体1的侧面1d而配置的第2光源，激励光发生源4b向芯体1的侧面1d射出激励光5。作为激励光发生源4a、4b，例如能够使用排列设置多发射极半导体激光器、大范围LD(LaserDiode)或光纤输出LD的输出光纤而成的光源。根据需要，在激励光发生源4a、4b接合有冷却用的散热器，但在图1及图2中省略了这一点。在激励光发生源4a、4b中，以使激励光5被封入在平面波导的内部而向y方向传播的方式，射出扩散角适当的激励光5。此时，激励光5的x轴方向的尺寸优选与作为激光介质的芯体1的x轴方向的尺寸大致相同。在图1及图2的例子中，激励光发生源4a、4b接近芯体1的侧面1c、1d而配置，但也可以在激励光发生源4a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面波导型激光装置，其特征在于，具有：平面波导，其在由吸收激励光的激光介质构成的芯体的上表面及下表面接合有折射率小于所述激光介质的包层；激励光发生源，其向所述芯体的侧面射出激励光；以及激光反射膜，其形成于所述芯体的四个侧面中的与来自所述激励光发生源的激励光所射出到的侧面不同的两个对置的侧面，在所述平面波导的四个侧面中，与来自所述激励光发生源的激励光所射出到的侧面不同的两个对置的侧面中的至少一个侧面的构造是一部分的表面凹陷的脊形构造。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种平面波导型激光装置，其特征在于，具有：平面波导，其在由吸收激励光的激光介质构成的芯体的上表面及下表面接合有折射率小于所述激光介质的包层；激励光发生源，其向所述芯体的侧面射出激励光；以及激光反射膜，其形成于所述芯体的四个侧面中的与来自所述激励光发生源的激励光所射出到的侧面不同的两个对置的侧面，在所述平面波导的四个侧面中，与来自所述激励光发生源的激励光所射出到的侧面不同的两个对置的侧面中的至少一个侧面的构造是一部分的表面凹陷的脊形构造。2.根据权利要求1所述的平面波导型激光装置，其特征在于，所述脊形构造是构成所述平面波导的所述包层的一部分的表面凹陷的构造。3.根据权利要求1所述的平面波导型激光装置，其特征在于，所述脊形构造是将构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：崎村武司，河野雄飞，酒井浩平，高田由香里，渡边洋次郎，正田史生，柳泽隆行，
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