(57)【要約】【課題】レーザ光の縦モードを単一に近づけることができ、組み立てが容易であり、熱伝導性を高めることができる固体レーザデバイス及びその製造方法を提供する。【解決手段】固体レーザデバイス１Ａは、光共振器を構成する反射部１１，１２を備え、反射部１１に励起光Ｌｅを受けて反射部１２からレーザ光Ｌａを出力する。固体レーザデバイス１Ａは、光共振器内に配置された固体レーザ媒質１３、可飽和吸収体１４、光透過部１５、及び反射部１６を備える。光透過部１５は、光共振器内を共振するレーザ光Ｌａおよび励起光Ｌｅを透過する。反射部１６は、光共振器内を共振するレーザ光Ｌａの一部を反射し、反射部１１及び光透過部１５と共にエタロン１７を構成する。固体レーザ媒質１３と光透過部１５とは反射部１６を介して互いに接合されており、固体レーザ媒質１３と可飽和吸収体１４とは互いに接合されている。【選択図】図１
2014135421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に並んで配置されて光共振器を構成する第１及び第２の反射部を備え、前記第１の反射部に励起光を受けて前記第２の反射部からレーザ光を出力する固体レーザデバイスであって、
前記光共振器内に配置され、前記励起光により励起される固体レーザ媒質と、
前記固体レーザ媒質と前記第２の反射部との間に配置された可飽和吸収体と、
前記光共振器内を共振する前記レーザ光および前記励起光を透過する固体材料から成り、前記第１の反射部と前記固体レーザ媒質との間に配置された光透過部と、
前記光透過部と前記固体レーザ媒質との間に配置され、前記励起光を透過するとともに、前記光共振器内を共振する前記レーザ光の一部を反射することにより前記第１の反射部及び前記光透過部と共にエタロンを構成する第３の反射部と
を備え、
前記固体レーザ媒質と前記光透過部とが前記第３の反射部を介して互いに接合されており、前記固体レーザ媒質と前記可飽和吸収体とが互いに接合されていることを特徴とする、固体レーザデバイス。
【請求項２】
前記所定方向における前記光透過部の厚さが、該方向における前記固体レーザ媒質の厚さ及び前記可飽和吸収体の厚さよりも薄いことを特徴とする、請求項１に記載の固体レーザデバイス。
【請求項３】
前記光透過部が前記固体レーザ媒質の母材と同じ材料から成ることを特徴とする、請求項１または２に記載の固体レーザデバイス。
【請求項４】
前記母材がＹＡＧ結晶であることを特徴とする、請求項３に記載の固体レーザデバイス。
【請求項５】
前記第３の反射部を介した前記固体レーザ媒質と前記光透過部との接合が常温接合であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の固体レーザデバイス。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載された固体レーザデバイスを製造する方法であって、
前記光透過部となる第１のウエハの一方の面、および前記固体レーザ媒質となる第２のウエハの一方の面のうち少なくとも一つの面上に、前記第３の反射部となる反射膜を形成する工程と、
前記第１のウエハの前記一方の面と前記第２のウエハの前記一方の面とが前記反射膜を介して互いに対向し、前記可飽和吸収体となる第３のウエハの一方の面と前記第２のウエハの他方の面とが互いに対向した状態で、前記第１ないし第３のウエハを互いに接合することにより接合ウエハを形成する工程と、
前記第１の反射部となる反射膜を前記第１のウエハの他方の面上に形成し、前記第２の反射部となる反射膜を前記第３のウエハの他方の面上に形成する工程と、
前記接合ウエハを切断して複数の前記固体レーザデバイスを形成する工程と
を備えることを特徴とする、固体レーザデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体レーザデバイス及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、外部から与えられる励起光を光共振器に導入してレーザ発振を生じさせる固体レーザ装置が記載されている。この固体レーザ装置の光共振器は、入射側反射面及び出射側反射面と、固体レーザ媒質と、エアロスペース型（エアギャップ型）のエタロンとを備える。エタロンは固体レーザ媒質と出射側反射面との間に配置されており、エタロン及び固体レーザ媒質は互いに接着されて一体化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３３８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固体レーザでは、例えばＮｄ：ＹＡＧなどの固体レーザ媒質に励起光が照射されることにより発生した放出光が光共振器内で共振しながらレーザ媒質において増幅されることによって、レーザ光が生成される。そして、光吸収の飽和により光吸収率が小さくなる可飽和吸収体（例えばＣｒ：ＹＡＧ）がこの光共振器内に配置されると、この可飽和吸収体がＱスイッチとして働き、高いエネルギーを有するパルス状のレーザ光が得られる。
【０００５】
このような固体レーザを備えるレーザ発生装置には、取り扱いの便宜等の理由から小型化が求められる。そのため、固体レーザ自体の小型化も要求され、例えばレーザ媒質と可飽和吸収体とが一体に構成され、その両端に光反射膜が形成された、いわゆるマイクロチップレーザが実用化されている。
【０００６】
このような固体レーザでは、複数の縦モードが生じることが一般的であるが、用途によっては縦モードを単一としたい場合がある。なお、上述した特許文献１に記載された固体レーザ装置では、光共振器内にエタロンを配置することによって単一縦モードを実現しようとしているが、エアギャップ型のエタロン（二枚の反射板を、空隙を挟んで対向配置したもの）を用いているので、固体レーザを小型化したい場合、二枚の反射板の間隔を精度良く保持しつつ組み立てや切断を行うことが困難となる。更に、エアギャップ型のエタロンには空隙があるため固体エタロンと比較して熱伝導性が低いが、固体レーザの内部において温度の偏りが生じると、屈折率分布により熱レンズ効果が生じてレーザ光の共振に影響を及ぼしてしまう。特に、Ｑスイッチを含む固体レーザではレーザ媒質内にエネルギーが蓄えられて温度が高くなるので、このような問題が生じ易い。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、レーザ光の縦モードを単一に近づけることができ、組み立てが容易であり、熱伝導性を高めることができる固体レーザデバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明による固体レーザデバイスは、所定方向に並んで配置されて光共振器を構成する第１及び第２の反射部を備え、第１の反射部に励起光を受けて第２の反射部からレーザ光を出力する固体レーザデバイスであって、光共振器内に配置され、励起光により励起される固体レーザ媒質と、固体レーザ媒質と第２の反射部との間に配置された可飽和吸収体と、光共振器内を共振するレーザ光および励起光を透過する固体材料から成り、第１の反射部と固体レーザ媒質との間に配置された光透過部と、光透過部と固体レーザ媒質との間に配置され、励起光を透過するとともに、光共振器内を共振するレーザ光の一部を反射することにより第１の反射部及び光透過部と共にエタロンを構成する第３の反射部とを備え、固体レーザ媒質と光透過部とが第３の反射部を介して互いに接合されており、固体レーザ媒質と可飽和吸収体とが互いに接合されていることを特徴とする。
【０００９】
この固体レーザデバイスでは、光共振器内に可飽和吸収体が配置されているので、この可飽和吸収体がＱスイッチとして働き、高いエネルギーを有するパルス状のレーザ光が得られる。更に、光共振器内にエタロンが配置されているので、レーザ光の縦モードを単一に近づけることができる。そして、この固体レーザデバイスのエタロンは、特許文献１に記載された構成と異なり、固体材料から成る光透過部を第１及び第３の反射部で挟んだ構成を有している。したがって、精度良く形成された光透過部の厚さによって第１の反射部と第３の反射部との間隔が保持されるので、小型の固体レーザデバイスを組み立てる場合であっても、これらの反射部の間隔を精度良く保持することが容易にできる。
【００１０】
また、第１の反射部と第３の反射部との間に介在する光透過部が固体材料から成ることによって、エタロンの熱伝導性を高めることができ、固体レーザデバイス内部での温度の偏りを低減して熱レンズ効果を抑制することができる。更に、上記の固体レーザデバイスでは、固体レーザ媒質の両端面のうち、可飽和吸収体が配置されている端面側ではなく、可飽和吸収体が配置されていない端面側（すなわち励起光入射側）にエタロンが配置されている。したがって、固体レーザ媒質とエタロンとを互いに近接させることができるので、レーザ媒質の熱をエタロンへ更に効率良く伝導させることができる。
【００１１】
また、固体レーザデバイスは、所定方向における光透過部の厚さが、該方向における固体レーザ媒質の厚さ及び可飽和吸収体の厚さよりも薄いことを特徴としてもよい。これにより、固体レーザ媒質に入射する励起光の光透過部における損失を十分に低減することができる。
【００１２】
また、固体レーザデバイスは、光透過部が固体レーザ媒質の母材と同じ材料（例えばＹＡＧ結晶）から成ることを特徴としてもよい。これにより、固体レーザ媒質と光透過部との熱膨張係数の差を小さくして、高温時においても固体レーザデバイスを好適に動作させることができる。また、固体レーザ媒質と光透過部とで熱伝導性がほぼ同等となるので、熱レンズ効果をより効果的に抑えることができる。
【００１３】
また、固体レーザデバイスは、第３の反射部を介した固体レーザ媒質と光透過部との接合が常温接合であることを特徴としてもよい。これにより、高温下でこれらを接合する場合と比較して、第３の反射部の劣化を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明による固体レーザデバイスの製造方法は、上記いずれかの固体レーザデバイスを製造する方法であって、光透過部となる第１のウエハの一方の面、および固体レーザ媒質となる第２のウエハの一方の面のうち少なくとも一つの面上に、第３の反射部となる反射膜を形成する工程と、第１のウエハの一方の面と第２のウエハの一方の面とが反射膜を介して互いに対向し、可飽和吸収体となる第３のウエハの一方の面と第２のウエハの他方の面とが互いに対向した状態で、第１ないし第３のウエハを互いに接合することにより接合ウエハを形成する工程と、第１の反射部となる反射膜を第１のウエハの他方の面上に形成し、第２の反射部となる反射膜を第３のウエハの他方の面上に形成する工程と、接合ウエハを切断して複数の固体レーザデバイスを形成する工程とを備える。このような製造方法によって、上述した固体レーザデバイスを好適に作製することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レーザ光の縦モードを単一に近づけることができ、組み立てが容易であり、熱伝導性を高めることができる固体レーザデバイス及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る固体レーザデバイスの外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示された固体レーザデバイスのII−II線に沿った側断面図である。
【図３】比較例としての固体レーザデバイスの構成を示す断面図である。
【図４】固体レーザデバイスの製造方法の一工程を示す図である。
【図５】固体レーザデバイスの製造方法の一工程を示す図である。
【図６】固体レーザデバイスの製造方法の一工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら本発明による固体レーザデバイス及びその製造方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る固体レーザデバイス１Ａの外観を示す斜視図である。また、図２は、図１に示された固体レーザデバイス１ＡのII−II線に沿った側断面図である。本実施形態の固体レーザデバイス１Ａは、いわゆるマイクロチップレーザである。図１及び図２に示されるように、固体レーザデバイス１Ａは、所定方向（図中の矢印Ａ）に沿って延びており、該所定方向に並ぶ第１の反射部１１及び第２の反射部１２を備えている。これらの反射部１１及び１２は、レーザ発振のための光共振器を構成する。反射部１１および反射部１２は、例えば誘電体多層膜によって構成される。
【００１９】
反射部１１には、上記所定方向Ａに沿って準連続発振（Quasi Continuous Wave；ＱＣＷ）の励起光Ｌｅが入力される。励起光Ｌｅの波長に対して反射部１１は高透過膜として機能し、反射部１１はこの励起光Ｌｅを光共振器内へ向けて透過する。また、光共振器内で共振する光の波長に対して反射部１１は高反射膜として機能し、反射部１１は、光共振器内で共振する光の殆どを反射する。
【００２０】
反射部１２は、光共振器内で共振する光の波長に対して部分反射膜として機能し、共振器内で共振する光の一部を透過させ残部を反射する。反射部１２からは、光共振器内で共振した光の一部がレーザ光Ｌａとして出力される。なお、共振器内で共振する光の波長（すなわちレーザ光Ｌａの波長）における反射部１２の反射率は、例えば５０％である。
【００２１】
固体レーザデバイス１Ａは、光共振器内に配置された、固体レーザ媒質１３、可飽和吸収体１４、光透過部１５、及び第３の反射部１６を更に備える。固体レーザ媒質１３には、反射部１１を透過した励起光Ｌｅが入射する。固体レーザ媒質１３は、光活性物質を含有していて、励起光Ｌｅが供給されることで光活性物質が励起され、その光活性物質から放出光を発生させる。固体レーザ媒質１３は、例えば、母材としてのＹＡＧ結晶中のイットリウム（Ｙ）を他の希土類元素で置換したもの（例えばＮｄ：ＹＡＧ結晶やＹｂ：ＹＡＧ結晶）から成る。固体レーザ媒質１３がＮｄ：ＹＡＧ結晶から成る場合、励起光Ｌｅの波長は８０８ｎｍであり、放出光の波長は１０６４ｎｍである。放出光は、反射部１１及び１２により構成される光共振器内でレーザ発振され、同波長のレーザ光Ｌａとなる。なお、所定方向Ａにおける固体レーザ媒質１３の厚さは、例えば１ｍｍ〜２ｍｍである。
【００２２】
可飽和吸収体１４は、光吸収の飽和により光吸収率が小さくなる性質を有する結晶体であって、レーザ共振器において受動Ｑスイッチとして用いられる。すなわち、可飽和吸収体１４では、光強度が小さいときには光吸収率が大きく、光強度が或る値を超えると光吸収が飽和して光吸収率が急に小さくなる。このような可飽和吸収体１４としては、Ｃｒ:ＹＡＧ結晶などが適用され得る。本実施形態では、可飽和吸収体１４は固体レーザ媒質１３と反射部１２との間に配置されている。具体的には、所定方向Ａにおける可飽和吸収体１４の一端面１４ａが、固体レーザ媒質１３の一端面１３ａと直に接合されており、同方向における可飽和吸収体１４の他端面１４ｂ上に、膜状の反射部１２が形成されている。なお、可飽和吸収体１４の端面１４ａと固体レーザ媒質１３の端面１３ａとの接合は、好ましくは常温接合である。なお、所定方向Ａにおける可飽和吸収体１４の厚さは、例えば１ｍｍ〜３ｍｍである。
【００２３】
光透過部１５は、光共振器内を共振するレーザ光Ｌａおよび励起光Ｌｅを透過する固体材料から成る。光透過部１５は、反射部１１と固体レーザ媒質１３との間に配置されている。具体的には、所定方向Ａにおける光透過部１５の一端面１５ａが、反射部１６を介して固体レーザ媒質１３の他端面１３ｂと接合されており、同方向における光透過部１５の他端面１５ｂ上に、膜状の反射部１１が形成されている。なお、反射部１６を介した光透過部１５の端面１５ａと固体レーザ媒質１３の端面１３ｂとの接合は、好ましくは常温接合である。所定方向Ａにおける光透過部１５の厚さは、同方向における固体レーザ媒質１３の厚さ及び可飽和吸収体１４の厚さの双方よりも薄いことが好ましく、例えば０．５ｍｍである。
【００２４】
光透過部１５を構成する固体材料としては、例えば、固体レーザ媒質１３の母材と同じ材料（一例ではノンドープＹＡＧ結晶）が好適である。また、上記のように光透過部１５は反射部１６を介して固体レーザ媒質１３と接合されるので、光透過部１５及び固体レーザ媒質１３をそれぞれ構成する各固体材料の熱膨張係数は互いに等しいか、互いに近い値であることが好ましい。
【００２５】
反射部１６は、光透過部１５と固体レーザ媒質１３との間に配置されている。反射部１６は、励起光Ｌｅの波長に対しては高透過膜として機能し、光透過部１５から到達した励起光Ｌｅを、固体レーザ媒質１３へ透過する。また、反射部１６は、光共振器内で共振する光の波長（すなわちレーザ光Ｌａの波長）に対しては部分反射膜として機能する。そして、反射部１６は、光共振器内を共振する光の一部を反射することにより、反射部１１及び光透過部１５と共にエタロン１７を構成する。なお、レーザ光Ｌａの波長における反射部１６の反射率は、例えば４０％以上６０％以下であり、一例では５０％である。このような反射部１６は、例えば誘電体多層膜によって構成される。
【００２６】
以上の構成を備える固体レーザデバイス１Ａでは、まず、図示しない励起光源から供給された励起光Ｌｅが、エタロン１７を透過して固体レーザ媒質１３に達する。そして、励起光Ｌｅにより励起された固体レーザ媒質１３で発生した放出光が、可飽和吸収体１４に達する。固体レーザ媒質１３において発生する放出光のパワーが小さいときには、可飽和吸収体１４の光吸収率が大きいため、光共振器においてレーザ発振は起こらない。やがて、固体レーザ媒質１３において発生する放出光のパワーが大きくなり、可飽和吸収体１４における光強度が或る値を超えると、可飽和吸収体１４の光吸収が飽和して光吸収率が急激に小さくなる。可飽和吸収体１４の光吸収率が小さくなると、固体レーザ媒質１３において発生した放出光は、可飽和吸収体１４を透過することができ、反射部１１と反射部１２との間で往復することで固体レーザ媒質１３において誘導放出を生じさせる。これにより、レーザ共振器においてレーザ発振が起こる。また、このレーザ発振時に誘導放出光がエタロン１７を通過するので、エタロン１７の波長選択性によって発振波長が制限され、縦モードが単一に近づくこととなる。
【００２７】
また、このようなレーザ発振が生じると直ちに、固体レーザ媒質１３で発生する放出光のパワーが小さくなり、可飽和吸収体１４の光吸収率が大きくなるので、光共振器におけるレーザ発振が終了する。以上のような動作が繰り返されることにより、固体レーザデバイス１Ａはパルス状且つ単一縦モードのレーザ光Ｌａを出力することができる。
【００２８】
以上の構成を備える本実施形態の固体レーザデバイス１Ａによって得られる効果について説明する。この固体レーザデバイス１Ａでは、光共振器内に可飽和吸収体１４が配置されているので、上記のようにこの可飽和吸収体１４がＱスイッチとして働き、高いエネルギーを有するパルス状のレーザ光Ｌａが得られる。更に、光共振器内にエタロン１７が配置されているので、レーザ光Ｌａの縦モードを単一に近づけることができる。なお、光共振器内にエタロンを含まない構成と比較して、レーザ光Ｌａの波長におけるエタロン１７での減衰は無視できる程度である。本発明者が本実施形態の固体レーザデバイス１Ａを実際に作製したところ、波長範囲が１０６４ｎｍ±１０ｐｍとなり、極めて高い精度の単一縦モードレーザ光が得られた。
【００２９】
ここで、レーザ光Ｌａの縦モードを単一に近づける方式としては、光共振器長を短くする方式も考えられる。しかしながら、光共振器長を短くするとレーザ媒質及び可飽和吸収体の光軸方向の厚さが薄くなるので、十分な強度のレーザ光Ｌａを得ることができない。これに対し、本実施形態では、上記のように光共振器内にエタロン１７を配置することによって、固体レーザ媒質１３及び可飽和吸収体１４の厚さを十分に確保しつつ、十分な強度の単一縦モードレーザ光Ｌａを得ることができる。
【００３０】
また、この固体レーザデバイス１Ａのエタロン１７は、特許文献１に記載されたエアギャップ型のものとは異なり、固体材料から成る光透過部１５を、反射部１１と反射部１６とによって挟んだ構成を有している。したがって、精度良く形成可能な光透過部１５の厚さによって反射部１１と反射部１６との間隔が保持されるので、小型の固体レーザデバイス１Ａを組み立てる場合であっても、これらの反射部１１，１６の間隔を精度良く保持することが容易にできる。これにより、単一縦モードのレーザ光Ｌａを安定的に出力することができる。
【００３１】
また、反射部１１と反射部１６との間に介在する光透過部１５が固体材料から成ることによって、エタロン１７の熱伝導性を高めることができ、固体レーザデバイス１Ａ内部での温度の偏りを低減して熱レンズ効果を抑制することができる。また、固体レーザデバイスを製造する際、固体レーザ媒質や可飽和吸収体の層を含むウエハを切断するが、特許文献1に記載されたエアギャップ型のエタロンがウエハ内に含まれる場合、切断の負荷が不均一となり、ウエハが割れてしまうおそれがある。これに対し、本実施形態の固体レーザデバイス１Ａでは、光透過部１５が固体材料から成ることにより、ウエハを好適に切断することができる。
【００３２】
ここで、固体レーザ媒質と他の光学部品とが光共振器内に配置される場合、励起光を固体レーザ媒質に効率良く入射させるために、固体レーザ媒質が励起光入射側に配置され、他の光学部品がレーザ光出射側に配置されることが一般的である。特許文献１に記載された装置においても、固体レーザ媒質が励起光入射側に配置され、エタロンがレーザ光出射側に配置されている。この考え方に基づけば、本実施形態においてもエタロン１７を固体レーザ媒質１３の端面１３ａ側に配置することとなるが、仮にエタロン１７を可飽和吸収体１４と反射部１２との間に配置すると、エタロン１７と固体レーザ媒質１３との距離が長くなってしまい、エタロン１７の高い熱伝導性を有効に活用し難い。
【００３３】
また、エタロンを固体レーザ媒質と可飽和吸収体との間に配置することも考えられる。図３は、比較例としての固体レーザデバイス５０の構成を示す断面図である。図３に示される固体レーザデバイス５０は、光共振器を構成する一対の反射部５１及び５２、共振器内に配置された固体レーザ媒質５３及び可飽和吸収体５４、並びに、固体レーザ媒質５３と可飽和吸収体５４との間に配置された反射部５５を備える。反射部５１は励起光Ｌｅを透過するとともに、光共振器内を共振する光を反射する。また、反射部５２は光共振器内を共振する光の一部を反射し、反射部５２を透過した光はレーザ光Ｌａとして出力される。また、反射部５５は光共振器内を共振する光の一部を反射する。なお、光共振器内を共振する光の波長に対する反射部５２及び５５の反射率は５０％である。
【００３４】
本発明者は、このような構成を備える固体レーザデバイス５０を作製した。そして、励起光Ｌｅ（波長８０８ｎｍ）を供給してパルス状のレーザ光Ｌａ（波長１０６４ｎｍ）を取り出したところ、レーザ光Ｌａの縦モードはほぼ単一となったものの、レーザ光Ｌａのパルス幅が、反射部５５を設けない場合と比較して約３倍に伸びた。可飽和吸収体５４を構成するＣｒ：ＹＡＧの光吸収率とレーザ光Ｌａのパルス幅との間には相関があり、光吸収率が高いほどパルス幅が短くなる傾向がある。したがって、上記の結果は、反射部５５がＣｒ：ＹＡＧの光吸収に影響を及ぼしたことが一因であると考えられる。このように、可飽和吸収体に隣接して反射部が配置されると、可飽和吸収過程に影響を及ぼし、レーザ光Ｌａのパルス幅が長くなる傾向がある。
【００３５】
そこで、本実施形態の固体レーザデバイス１Ａでは、固体レーザ媒質１３の両端面のうち、可飽和吸収体１４が配置されている端面１３ａ側ではなく、可飽和吸収体１４が配置されていない端面１３ｂ側（すなわち励起光入射側）にエタロン１７が配置されている。これにより、可飽和吸収過程への影響を回避しつつ、固体レーザ媒質１３とエタロン１７とを互いに近接させることができるので、固体レーザ媒質１３の熱をエタロン１７へ更に効率良く伝導させることができる。
【００３６】
また、本実施形態の固体レーザデバイス１Ａでは、光共振器を構成する一方の反射部１１が、エタロン１７を構成する一方の反射部を兼ねている。これにより、位置合わせが容易となり、また反射部の個数を少なくして構造を簡素化し、製造工程を削減することができる。また、光共振器内に別の光共振器（エタロン）が設けられることによる複合共振の影響を低減することができる。
【００３７】
また、本実施形態のように、所定方向Ａにおける光透過部１５の厚さは、該方向Ａにおける固体レーザ媒質１３の厚さ及び可飽和吸収体１４の厚さよりも薄いことが好ましい。これにより、固体レーザ媒質１３に入射する励起光Ｌｅの光透過部１５における損失を十分に低減することができる。
【００３８】
また、本実施形態のように、光透過部１５は、固体レーザ媒質１３の母材と同じ材料（例えばＹＡＧ結晶）から成ることが好ましい。これにより、固体レーザ媒質１３と光透過部１５との熱膨張係数の差を小さくし、高温時における固体レーザ媒質１３及び光透過部１５の損傷を防いで固体レーザデバイス１Ａを好適に動作させることができる。また、固体レーザ媒質１３と光透過部１５とで熱伝導性がほぼ同等となるので、熱レンズ効果をより効果的に抑えることができる。
【００３９】
また、本実施形態のように、反射部１６を介した固体レーザ媒質１３と光透過部１５との接合、及び固体レーザ媒質１３と可飽和吸収体１４との接合は常温接合であることが好ましい。これにより、高温下でこれらを接合する場合と比較して、反射部１６の劣化を抑制することができる。なお、常温とは、具体的には１５℃以上３５℃以下の温度範囲に含まれる温度をいう。
【００４０】
続いて、図４〜図６を参照しつつ、固体レーザデバイス１Ａの製造方法について説明する。まず、図４（ａ）に示されるように、ウエハ２１の一方の面２４ａ上に反射膜２２を形成する。ウエハ２１は、図１及び図２に示された光透過部１５となる第１のウエハであって、光共振器内を共振するレーザ光Ｌａおよび励起光Ｌｅを透過する固体材料から成り、好ましくは、固体レーザ媒質１３の母材と同じ材料（一例ではＹＡＧ結晶）から成る。また、反射膜２２は、図１及び図２に示された反射部１６となる膜であって、例えば誘電体多層膜が蒸着されることによって好適に形成される。
【００４１】
続いて、図４（ｂ）に示されるウエハ２３及び２４を用意する。ウエハ２３は、図１及び図２に示された固体レーザ媒質１３となる第２のウエハであって、光活性物質を含有する結晶、例えばＮｄ：ＹＡＧ結晶やＹｂ：ＹＡＧ結晶から成る。また、ウエハ２４は、図１及び図２に示された可飽和吸収体１４となる第３のウエハであって、光吸収の飽和により光吸収率が小さくなる性質を有する結晶、例えばＣｒ：ＹＡＧ結晶から成る。そして、図４（ｂ）に示されるように、ウエハ２１の面２１ａとウエハ２３の一方の面２３ａとが反射膜２２を介して互いに対向し、ウエハ２３の他方の面２３ｂとウエハ２４の一方の面２４ａとを互いに対向させる。
【００４２】
続いて、図５（ａ）に示されるように、ウエハ２１、２３及び２４を互いに接合することにより、接合ウエハ２５を形成する。このとき、ダイレクトボンディング（表面活性化接合技術）によりウエハ２１、２３及び２４を接合することが好ましい。
【００４３】
続いて、図５（ｂ）に示されるように、反射膜２６をウエハ２１の他方の面２１ｂ上に形成し、反射膜２７をウエハ２４の他方の面２４ｂ上に形成する。反射膜２６は、図１及び図２に示された反射部１１となる膜であって、反射膜２７は、図１及び図２に示された反射部１２となる膜である。反射膜２６及び２７は、例えば誘電体多層膜が蒸着されることによって好適に形成される。
【００４４】
最後に、図６に示されるように、反射膜２６及び２７が形成された接合ウエハ２５を厚さ方向に切断して複数のチップに分割することにより、複数の固体レーザデバイス１Ａが作製される。
【００４５】
なお、上述した製造方法において、反射膜２２は、ウエハ２１ではなくウエハ２３の一方の面２３ａ上に形成されてもよい。或いは、反射部１６の一部となる反射膜がウエハ２１の一方の面２１ａ上に形成され、反射部１６の残りの部分となる反射膜がウエハ２３の一方の面２３ａ上に形成されたのち、これらが互いに接合されることによって反射部１６が形成されてもよい。
【００４６】
本発明による固体レーザデバイス及びその製造方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では励起光として準連続発振（ＱＣＷ）のレーザ光が例示されているが、励起光としては連続発振（Continuous Wave；ＣＷ）のレーザ光が用いられてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ…固体レーザデバイス、１１…第１の反射部、１２…第２の反射部、１３…固体レーザ媒質、１４…可飽和吸収体、１５…光透過部、１６…第３の反射部、１７…エタロン、２１…第１のウエハ、２２，２６，２７…反射膜、２３…第２のウエハ、２４…第３のウエハ、２５…接合ウエハ、Ａ…所定方向、Ｌａ…レーザ光、Ｌｅ…励起光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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