[发明专利]平面波导型激光装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有适用于打印机、投影电视等的光源的平面波导型结构的平面波导型激光装置。

背景技术

平面波导型激光器具有用折射率比激光介质低的包层来夹持在激光的行进方向上延伸的薄的平板状的激光介质的上下两面的结构，并具有使激光介质还作为波导发挥功能的结构。该平面波导型激光器由于波导厚度较薄且激励密度较高，所以在使用了受激发射截面积较小的激光介质的情况下也得到较大的增益，可以实现高效的振荡动作。进而，通过在宽度方向上扩大波导，由此可以实现将激发密度保持为规定值的情况下的输出的定标(scaling)。另一方面，由于增益高、且容易振荡出多个波导模式，所以通过波长变换时所需的线偏振来进行激光振荡或限制为期望的模式来进行激光振荡成为课题。另外，抑制不需要的光的放大(寄生放大)或通过包层外部的面与端面处的全反射被封入到波导内而振荡的寄生振荡，来高效地输出激光成为课题。

因此，以往，提出了实现期望模式的激光振荡的平面波导型激光装置(例如参照非专利文献1)。该平面波导型激光装置具有如下结构：将Nd:YAG(Yttrium Aluminum Garnet：Y₃Al₅O₁₂)作为芯，在该芯的上下两面接合无添加YAG而构成波导芯，进而用作为包层的蓝宝石晶体来夹持该波导芯的上下两面(即无添加YAG的表面)。在该波导结构中，有时在多个波导模式下振荡，但通过仅使芯的中心附近具有增益，由此可使在波导基本模式与波导高次模式之间产生增益的差，仅在波导基本模式下振荡。另外，对于波导的宽度方向的振荡模式，通过使激发光的入射形状与基本模式的形状一致，由此仅使基本模式选择性地振荡。

非专利文献1：Jacob I.Mackenzie，Cheng Li，and DavidP.Shepherd，“MulitiWatt，High Efficiency，Diffraction-Limited Nd:YAG Planar Waveguide Laser”，IEEE Journal of QuantumEletronics，Vol.39(2003)，p.495

但是，在上述非专利文献1的平面波导型激光装置中，波导传播TE(Transverse Electric，横向电场)偏振(振动面与由c轴和激光的行进方向即光轴构成的平面垂直并且存在于包括光轴的平面内的偏振，还称为寻常光)和TM(Transverse Magnetic，横向磁场)偏振(振动面存在于由c轴和光轴构成的平面内的偏振，还称为异常光)模式，并且针对TE偏振与TM偏振的增益相等。因此，存在振荡出这些两种偏振的激光，无法得到线偏振输出这样的问题。

另外，还存在如下问题：通过不满足芯中的全反射条件的光的包层的外部的面、和平面波导型激光装置的激光射出方向的端面的反射，发生在波导内部绕转的寄生振荡或寄生放大，降低作为目的的激光的激光振荡效率。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于得到一种线偏振的激光振荡容易的平面波导型激光装置。另外，其目的在于抑制波导内部的寄生放大、寄生振荡而得到高效的平面波导型激光装置。

为了达成上述目的，本发明提供一种平面波导型激光装置，通过具有双折射的平板状的激光介质、以及和上述激光介质的与厚度方向垂直的面中的至少一个面相接合的包层来形成波导，并且按照通过入射到上述激光介质的激发光发生的增益，对激光进行放大，进行激光振荡，其特征在于，上述激光介质是由在与上述激光的行进方向即光轴垂直的截面内具有光学轴的双折射材料构成，上述包层是由具有针对在上述激光介质中沿着上述光轴行进的、振动面相互正交的两个偏振光的折射率之间的范围的折射率的材料构成。

根据本发明，将具有激光介质的针对TE偏振光的折射率和针对TM偏振光的折射率之间的折射率的材料用作包层，所以具有如下效果：TE偏振和TM偏振中的某一个不满足全反射条件，可以实现满足全反射条件的一种偏振的激光振荡。

附图说明

图1-1是示意性地示出本发明的平面波导型激光装置的实施方式1的结构的立体图。

图1-2是示意性地示出平面波导型激光装置的实施方式1的结构的截面图。

图2是示意性地示出本实施方式1的平面波导型激光装置中的激光传播的偏振依赖性的图。

图3-1是示意性地示出本发明的平面波导型激光装置的制造方法的步骤的一个例子的图(其1)。