[发明专利]模式控制波导型激光装置

说明书

技术领域

本发明涉及高输出激光装置中使用的模式控制波导型激光装置。

背景技术

以往以来，为了实现能够进行高亮度振荡的激光装置，提出了图9、图10、图11所示的模式控制波导型激光装置（例如，参照专利文献1）。

图9是示出以往的模式控制波导型激光装置的结构的侧面图。另外，图10是从激光射出侧观察了图9内的a－a’剖面的剖面图，图11是从上面观察了图9内的b－b’剖面的剖面图。

在图9～图11中，以往的模式控制波导型激光装置具备：射出激励光的激励用半导体激光器101、射出激光的激光介质105、接合在激光介质105的下表面的包层104、以及通过接合剂103接合在包层104的下表面的散热器102。

激光介质105呈现平板状，在与表示激光振荡方向的光轴106（z轴）垂直的剖面的厚度方向（y轴）上具有波导构造，在与光轴106以及厚度方向垂直的方向（x轴）上具有周期性的透镜效应。

在激光介质105的入射侧的端面105a，设置了使激光反射的全反射膜，在射出侧的端面105b，设置了使激光的一部分反射并且使一部分透射的反射防止膜。这些全反射膜以及部分反射膜是例如层叠电介体薄膜而构成的。

在如图9那样使从半导体激光器101射出的激励光从激光介质105的端面105a入射的情况下，端面105a的全反射膜成为使激励光透射并且使激光反射的光学膜。

另外，如图10、图11那样，散热器102具有相对光轴106（z轴）平行的延长齿构造。

从激光介质105的端面105a入射的激励光被激光介质105吸收，在激光介质105内部发生针对激光的增益。

由于在激光介质105内部发生的增益，激光在与激光介质105的光轴106垂直的端面105a和端面105b之间引起激光振荡，振荡光的一部分从端面105b输出到激光谐振器的外部。

在图9～图11所示的以往的模式控制波导型激光装置中，如果对激光装置要求的激光输出被确定，则必要的激励功率得以确定。

另外，依照所确定的激励功率的功率等级，确定激励光的波导宽度方向（x轴方向）的激励区域，进而，依赖于激励区域而确定散热器102的延长齿构造的各齿的相互间隔。

专利文献1：日本专利第4392024号公报

发明内容

在以往的模式控制波导型激光装置中，依照与对激光装置要求的激光输出对应的激励功率来确定激励光的波导宽度方向的激励区域，依赖于激励区域来确定散热器的各齿的间隔，所以存在如下课题：发生热透镜的焦距的控制范围受到限制。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于得到一种模式控制波导型激光装置，通过在发热大的部位全面排热并在发热小的部位生成热透镜，从而扩大发生热透镜的焦距的控制范围，提高可靠性。

本发明涉及的模式控制波导型激光装置具备：激光介质，呈现平板状，在与光轴垂直的剖面的厚度方向上具有波导构造，发生针对激光的增益；包层，接合在激光介质的一面；以及散热器，经由包层接合在激光介质的一面侧，激光介质利用折射率分布来生成透镜效应，在厚度方向上以波导模式振荡出激光，并且在与光轴以及厚度方向垂直的方向上，以基于透镜效应的空间模式振荡出激光，其中，根据包层和散热器的接合面积，使得在激光介质中发生期望的温度分布而生成激光介质内的折射率分布。

根据本发明，能够调整包层和散热器的接合面积，来调整在激光介质内发生的折射率分布以及透镜效应，在发热大的部位全面排热来降低温度，在发热小的部位生成热透镜，从而能够提高可靠性。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的模式控制波导型激光装置的结构的侧面图。（实施例1）

图2是从激光射出侧观察了图1内的a－a’剖面的剖面图。（实施例1）

图3是从上面观察了图1内的b－b’剖面的剖面图。（实施例1）

图4是示出使用了图1的模式控制波导型激光装置的情况下的激励时的激光介质内温度分布的计算结果例的说明图。（实施例1）

图5是示出使用了图1的模式控制波导型激光装置时的效果的说明图。（实施例1）

图6是根据图1内的b－b’剖面从上面观察了本发明的实施方式2的模式控制波导型激光装置的剖面图。（实施例2）

图7是根据图1内的b－b’剖面从上面观察了本发明的实施方式3的模式控制波导型激光装置的剖面图。（实施例3）