(57)【要約】【課題】  位相の異なる高調波成分の干渉によるビーム状態の変動を防ぎ、温度や励起パワーに影響されずに高調波出力を安定して得る。【解決手段】  本発明の光励起固体レーザ装置２０は、固体レーザ媒質２２と非線形光学素子２３とを挟装する入射側及び出射側でなる一対の反射鏡２４，２５が、それぞれ基本波Ｌ２に対しては高反射であり高調波Ｌ３，Ｌ４に対しては反射防止とされており、これにより、光共振器内部における高調波成分同士の干渉を防ぐことができる。また、励起光源（半導体レーザ素子）２１の発光面２１ａを入射側反射鏡２４の鏡面に対して非平行とすることにより、入射側反射鏡２４から外部へ出射した高調波レーザ光Ｌ４が励起光源２１の発光面２１ａで反射した際、当該反射光の光軸を光共振器２６の光軸に対して角度を持たせ、光共振器２６内における高調波成分Ｌ３，Ｌ４同士の干渉を抑制する。【選択図】        図１
2006186071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本波を発生させる固体レーザ媒質と、前記基本波の高調波を発生させる非線形光学素子と、これら固体レーザ媒質と非線形光学素子とを挟装して光を往復させる入射側及び出射側でなる一対の反射鏡と、前記入射側反射鏡に対向配置され前記固体レーザ媒質を励起するための光を発光する励起光源とを備えた光励起固体レーザ装置において、
前記一対の反射鏡は、それぞれ、前記基本波に対しては高反射であり前記高調波に対しては反射防止とされているとともに、
前記励起光源の発光面は、前記入射側反射鏡の鏡面に対して非平行である
ことを特徴とする光励起固体レーザ装置。
【請求項２】
前記励起光源は、その出射光軸が前記入射側反射鏡の鏡面に対して非垂直方向となるように配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光励起固体レーザ装置。
【請求項３】
前記励起光源は、その出射光軸が前記入射側反射鏡の鏡面に対して略垂直方向となるように配置されているとともに、
当該励起光源の発光面は、前記出射光軸に対して非垂直に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光励起固体レーザ装置。
【請求項４】
前記励起光源の発光面は、半導体レーザ素子の結晶へき開面である
ことを特徴とする請求項１に記載の光励起固体レーザ装置。
【請求項５】
前記励起光源の発光面は、半導体レーザ素子を内蔵したパッケージ構造体の光出射窓である
ことを特徴とする請求項１に記載の光励起固体レーザ装置。
【請求項６】
前記固体レーザ媒質と前記非線形光学素子とは、互いに一体化されたコンビネーションン結晶でなる
ことを特徴とする請求項１に記載の光励起固体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体レーザ媒質で発生させた基本波レーザ光を非線形光学素子に入射し、当該基本波レーザ光の逓倍の波長の高調波レーザ光を発生させる光励起固体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固体レーザ装置は、非線形光学素子を用いて基本波長の逓倍の波長のレーザ光を発生させる波長変換固体レーザ装置が各分野で利用されている。この種の固体レーザ装置には、固体レーザ媒質をポンピングする励起源に半導体レーザを用いた光励起固体レーザ装置が広く使用されている。
【０００３】
この種の光励起固体レーザ装置には、レーザ光の周波数変換効率を向上させるために、一対の反射鏡の間に固体レーザ媒質及び非線形光学素子を配置した内部共振型の構造が多く採用されている。固体レーザ媒質としては、例えばＮｄ：ＹＡＧやＮｄ：ＹＶＯ4 等の結晶素子が用いられ、非線形光学素子としては、例えばＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）やＢＢＯ（β−ＢａＢ2Ｏ4）等の結晶素子が用いられている。また、これら固体レーザ媒質と非線形光学素子とを接着等により一体化したコンビネーション結晶も使われている（例えば下記特許文献１参照）。
【０００４】
図１０は、従来の光励起固体レーザ装置１０の概略構成を示している。この従来の光励起固体レーザ装置１０は、励起源として波長８０８ｎｍのレーザ光Ｌ１を発生する半導体レーザ１と、波長１０６４ｎｍの基本波レーザ光Ｌ２を発生する固体レーザ媒質２と、波長５３２ｎｍの緑色高調波レーザ光Ｌ３を発生する非線形光学素子３と、固体レーザ媒質２の光入射側端面に配置された平面状の入射側反射鏡４と、非線形光学素子３の光出射側端面に配置された平面状の出射側反射鏡５とを備えている。
【０００５】
固体レーザ媒質２と非線形光学素子３とは、接着等により互いに一体化されたコンビネーション結晶７として形成され、このコンビネーション結晶７と一対の反射鏡４，５とにより、光共振器６が構成されている。半導体レーザ１と光共振器６の各々の光軸は、互いに同軸上に配置されている。
【０００６】
入射側反射鏡４の鏡面（反射面）には、半導体レーザ１から出射したレーザ光すなわち励起光（ポンピング光）に対しては反射防止となり、固体レーザ媒質２で発生した基本波レーザ光及び非線形光学素子３で発生した高調波レーザ光に対しては各々高反射となるコーティング膜が形成されている。
一方、出射側反射鏡５の鏡面には、基本波レーザ光に対しては高反射であり、高調波レーザ光に対しては反射防止となるコーティング膜が形成されている。
【０００７】
図１１は、以上のように構成される従来の光励起固体レーザ装置１０の光共振器６内部における光の波長変化を模式的に説明する図である。半導体レーザ１から出射された励起光Ｌ１が固体レーザ媒質２に入射することにより、固体レーザ媒質２において基本波が発生し、この基本波が入射側反射鏡４と出射側反射鏡５との間において発振することにより、光共振器６の内部において基本波の発振レーザ光Ｌ２が得られる。そして、この基本波の発振レーザ光Ｌ２は、非線形光学素子３を通過することにより一部の成分が波長変換されて高調波レーザ光Ｌ３とされた後、出射側反射鏡５を介して光共振器６外部へ出射されるようになっている。
【０００８】
一方、固体レーザ媒質２側から非線形光学素子３へ入射した基本波レーザ光Ｌ２のうち非線形光学素子３において波長変換されなかった成分は、出射側反射鏡５で反射した後、再び非線形光学素子３を通過する。このとき、一部の基本波レーザ光は、非線形光学素子３において波長変換されて高調波レーザ光成分Ｌ４とされる。この高調波レーザ光成分Ｌ４は、固体レーザ媒質２を通って入射側反射鏡４で反射し、この反射した高調波成分Ｌ５が固体レーザ媒質２、非線形光学素子３及び出射側反射鏡５を介して光共振器６外部へ出射される。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２８１９３２号公報
【特許文献２】特開平７−１０６６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
さて、従来の光励起固体レーザ装置１０においては、上述したように、出射側反射鏡５側から入射側反射鏡４側へ向かう基本波レーザ光Ｌ２のうち、非線形光学素子３において波長変換された高調波成分Ｌ４を入射側反射鏡４において反射させ、その反射光Ｌ５を出射側反射鏡５を介して光共振器６外部へ出射させるようにしている。これは、光共振器６内部で発生した高調波レーザ光のＬ２成分とＬ５成分とを合波して出射することにより、高調波レーザ光を高出力で得ることを目的としているからである。
【００１１】
ところが、高調波成分Ｌ５は、複屈折材である固体レーザ媒質２を通過する際に位相が変化するため、両者間で位相を完全に一致させるのは容易ではない。また、温度の変化や励起パワーによる固体レーザ媒質２の屈折率の変動で位相が一致しなくなり、高調波レーザ光の出力が変動し易くなる。更に、位相の異なる光が干渉し合うことで偏光状態が変化するとともに、ビーム横モード（レーザビームの空間的な強度分布あるいは位相分布）が不安定となり、マルチビームの発生やビームサイズの変化が起きるという問題がある。
【００１２】
一方、上記特許文献２には、互いに同軸上に配置された半導体レーザ、固体レーザ媒質及び非線形光学素子を有する光励起固体レーザ装置において、入射側反射鏡を高調波に対して反射防止とすることにより、上記問題の解消を図る構成が開示されている。
【００１３】
しかしながら、上記特許文献２の構成によっても、以下のように、上述した問題点の根本的解決には至り難い。
【００１４】
すなわち、一般に半導体レーザ（レーザダイオード）が発光した光は拡がり角度が大きいため、半導体レーザから出射された波長８０８ｎｍの光は、固体レーザ媒質に到達するまでに光径が拡大し、単位面積当たりのエネルギー密度が低下してしまう。このため、半導体レーザの発光面と光共振器の入射側反射鏡とは可能な限り接近させて、固体レーザ媒質での波長１０６４ｎｍの光を励起する効率を向上させることが重要となる。
【００１５】
ところが、半導体レーザの発光面を光共振器の入射側反射鏡に近接対向させると、入射側反射鏡を透過した高調波が当該半導体レーザの発光面で反射し、この反射した高調波が入射側反射鏡を介して光共振器内に入射する。その結果、光共振器内部に位相の異なる高調波成分を存在させることになり、上述と同様な問題が発生することになる。
【００１６】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、位相の異なる高調波成分の干渉によるビーム状態の変動を防ぎ、温度や励起パワーに影響されずに高調波出力を安定して得ることができる光励起固体レーザ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
以上の課題を解決するに当たり、本発明の光励起固体レーザ装置は、固体レーザ媒質と非線形光学素子とを挟装する入射側及び出射側でなる一対の反射鏡が、それぞれ基本波に対しては高反射であり高調波に対しては反射防止とされているとともに、励起光源の発光面が、上記入射側反射鏡の鏡面に対して非平行とされている。
【００１８】
このような構成の本発明の光励起固体レーザ装置においては、固体レーザ媒質と非線形光学素子と一対の反射鏡とで、光共振器を構成している。そして、励起光源から出射された励起光が固体レーザ媒質に入射すると、固体レーザ媒質において基本波が発生し、この基本波が光共振器内部で発振することにより基本波レーザ光が得られる。この基本波レーザ光は、非線形光学素子を通過することにより、一部が波長変換されて高調波レーザ光となり、反射鏡を介して光共振器外部へ射出される。
【００１９】
本発明では、上記一対の反射鏡を高調波に対して反射防止としているので、光共振器内部で発生した高調波レーザ光をこれら反射鏡を介して光共振器外部へ出射させるようにしている。これにより、光共振器内部における高調波成分同士の干渉を防ぐことができるので、温度や励起パワーに影響されないビーム横モードの安定した高調波レーザ光を得ることができる。
【００２０】
また、本発明では、励起光源の発光面を入射側反射鏡の鏡面に対して非平行としているので、この入射側反射鏡から外部へ出射した高調波レーザ光を励起光源の発光面で反射した際、当該反射光の光軸が光共振器の光軸に対して角度を持つようになる。これにより、励起光源の発光面で反射した高調波成分の光共振器内部への入射が抑えられ、又は、入射したとしても反射光の光軸を光共振器の光軸と異ならせることができるので、光共振器内部における高調波成分との干渉が抑えられ、安定した高調波出力を維持することが可能となる。
【００２１】
励起光源の発光面を入射側反射鏡の鏡面に対して非平行とする構成例としては、励起光源の出射光軸が入射側反射鏡の鏡面に対して非垂直方向となるように励起光源の発光面を配置する、又は、励起光源の出射光軸が入射側反射鏡の鏡面に対して略垂直方向となるように励起光源を配置し、かつ当該励起光源の発光面を出射光軸に対して非垂直となるように形成する。
【００２２】
なお、励起光源には、レーザダイオードチップ等の半導体レーザ素子又はこれを内蔵したパッケージ構造体等が含まれ、半導体レーザの発光面としては、素子の結晶へき開面やパッケージ構造体の光出射窓等が該当する。
【発明の効果】
【００２３】
以上述べたように、本発明の光励起固体レーザ装置によれば、光共振器内部における高調波成分同士の干渉を防ぐことができるので、温度や励起パワーに影響されないビーム横モードの安定した高調波レーザ光を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態による光励起固体レーザ装置２０の概略構成図である。図示する光励起固体レーザ装置２０は、励起光源としての半導体レーザ素子２１と、固体レーザ媒質２２と、非線形光学素子２３と、固体レーザ媒質２２の光入射側端面に配置された平面状の入射側反射鏡２４と、非線形光学素子２３の光出射側端面に配置された平面状の出射側反射鏡２５とを備えている。
【００２６】
半導体レーザ素子２１は、電圧を印加すると所定の波長のレーザ光を発振する素子、例えばガリウム・アルミニウム砒素（ＧａＡｌＡｓ）レーザダイオード素子（チップ）で構成されている。本実施の形態では、励起光として波長８０８ｎｍのレーザ光Ｌ１を発振するレーザ素子が用いられている。なお、発振レーザ光Ｌ１は、連続光でもよいしパルス光でもよい。
【００２７】
固体レーザ媒質２２と非線形光学素子２３とは、接着等により互いに一体化されたコンビネーション結晶２７として形成され、このコンビネーション結晶２７と一対の反射鏡２４，２５とにより、光共振器２６が構成されている。
【００２８】
入射側反射鏡２４及び出射側反射鏡２５は、固体レーザ媒質２２の入射側端面及び非線形光学結晶素子２３の出射側端面にそれぞれ設けられている。これら反射鏡２４，２５、固体レーザ媒質２２の入射側端面、及び非線形光学結晶素子２３の出射側端面は、光共振器２６の光軸（軸心）方向に対してそれぞれ直交している。
【００２９】
光共振器２６は、半導体レーザ素子２１が発光したレーザ光が入射されることにより、後述するように、固体レーザ媒質２２で波長１０６４ｎｍの基本波レーザ光Ｌ２を発生させ、更に、非線形光学素子２３で当該基本波の第２高調波（波長５３２ｎｍ）の緑色レーザ光Ｌ３，Ｌ４を発生させて外部へ出射する。
【００３０】
本実施の形態では、固体レーザ媒質２２としてＮｄ：ＹＶＯ4 が用いられ、非線形光学素子２３としてリンチタン酸カリウム（ＫＴｉＯＰＯ4 ；ＫＴＰ結晶）が用いられるが、これ以外にも、固体レーザ媒質２２としてＮｄ：ＹＡＧ、非線形光学素子２３としてＢＢＯ（β−ＢａＢ2Ｏ4）等の他の材質が用いることができる。
【００３１】
入射側反射鏡２４の鏡面（反射面）には、基本波Ｌ２に対しては高反射（ＨＲ）で、励起光Ｌ１及び高調波Ｌ４に対しては反射防止（ＡＲ）とされるコーティング膜が形成されている。このような光学特性を有する光学膜として、例えば、Ｔａ2Ｏ5とＳｉＯ2 とを交互に複数形成した多層膜を用いることができる。
【００３２】
一方、出射側反射鏡２５の鏡面には、基本波Ｌ２に対しては高反射で、高調波Ｌ３に対しては反射防止とされるコーティング膜が形成されている。このような光学特性を有する光学膜として、例えば、Ｔａ2Ｏ5とＳｉＯ2 とを交互に複数形成した多層膜を用いることができる。
【００３３】
図２は、本実施の形態の光励起固体レーザ装置２０の光共振器２６内部における光の波長変化を模式的に説明する図である。
【００３４】
半導体レーザ素子２１から出射された励起光Ｌ１が固体レーザ媒質２２に入射すると、固体レーザ媒質２２において基本波が発生し、この基本波が入射側反射鏡２４と出射側反射鏡２５との間において発振することにより、光共振器６の内部において基本波の発振レーザ光Ｌ２が得られる。そして、この基本波の発振レーザ光Ｌ２は、非線形光学素子２３を通過することにより一部の成分が波長変換されて高調波レーザ光Ｌ３とされた後、出射側反射鏡２５を介して光共振器２６外部へ出射される。
【００３５】
一方、固体レーザ媒質２２側から非線形光学素子３へ入射した基本波レーザ光Ｌ２のうち、非線形光学素子２３において波長変換されなかった成分は、出射側反射鏡２５で反射した後、再び非線形光学素子２３を通過する。このとき、一部の基本波レーザ光は、非線形光学結晶素子２３において波長変換されて高調波レーザ光成分Ｌ４とされる。この高調波レーザ光成分Ｌ４は、固体レーザ媒質２２及び入射側反射鏡２４を介して光共振器２６外部へ出射される。
【００３６】
本実施の形態においては、上述のように、入射側及び出射側の各々の反射鏡２４，２５を高調波Ｌ３，Ｌ４に対して反射防止構造としているので、光共振器２６内部で発生した高調波レーザ光Ｌ３，Ｌ４をこれら反射鏡２４，２５を介して光共振器２６の外部へ出射させるようにしている。これにより、光共振器２６内部における高調波成分同士の干渉を防ぐことができるので、温度や励起パワーに影響されないビーム横モードの安定した高調波レーザ光を得ることが可能となる。
【００３７】
ここで、半導体レーザ素子２１が発光した光は拡がり角度が大きいため、半導体レーザ素子２１から出射された波長８０８ｎｍの光は、固体レーザ媒質２２に到達するまでに光径が拡大し、単位面積当たりのエネルギー密度が低下してしまう。このため、半導体レーザ素子２１の発光面と入射側反射鏡２４とは可能な限り接近させて、固体レーザ媒質２２での波長１０６４ｎｍの光を励起する効率を向上させることが重要となる。
【００３８】
ところが、半導体レーザ素子２１の発光面を入射側反射鏡２４に近接対向させると、入射側反射鏡２４を透過した高調波Ｌ４が当該半導体レーザ素子２１の発光面で反射し、この反射した高調波が入射側反射鏡２４を介して光共振器２６内に入射する。この入射した高調波の光軸が、光共振器２６の光軸方向に一致していると、光共振器２６内部において位相の異なる高調波成分（Ｌ３，Ｌ４）同士が互いに干渉することにより、出力高調波のビーム横モードが不安定となる。
【００３９】
そこで、本実施の形態の光励起固体レーザ装置２０においては、光共振器２６の入射側反射鏡２４の鏡面に対して、半導体レーザ素子２１の発光面２１ａを非平行とすることにより、上記問題を回避するようにしている。
【００４０】
図３及び図４は、本実施の形態の光励起固体レーザ装置２０における半導体レーザ素子２１と光共振器２６との相対位置関係を模式的に示す図であり、Ａは側面側から見た図、Ｂは上面側から見た図である。なお図１に対応する部分については同一の符号を付している。また図中２８は、半導体レーザ素子（レーザダイオード）２１を上面で支持するとともに、半導体レーザ２１から発生した熱を外部へ放熱するヒートシンクである。
【００４１】
図３に示した構成例において、半導体レーザ素子２１は、その出射光軸が発光面２１ａに対して垂直なものが用いられている。そして、半導体レーザ素子２１の出射光軸が入射側反射鏡２４の鏡面に対して非垂直方向となるように、発光面（結晶へき開面）２１ａを入射側反射鏡２４の鏡面に対して仰角方向（図において上下（ｚ）方向）に角度θ１だけ傾斜配置させている。この場合、半導体レーザ素子２１の傾斜配置は、ヒートシンク２８と一体的に行うことができる。
【００４２】
また、当該半導体レーザ素子２１は、図４に示したように、入射側反射鏡２４の鏡面に対し、半導体レーザ素子２１の発光面２１ａを左右方向（図において上下（ｙ）方向）に角度θ２だけ傾斜配置させてもよい。この場合、半導体レーザ素子２１の傾斜配置は、ヒートシンク２８に対して相対的に行うことができる。
【００４３】
このような構成とすることにより、入射側反射鏡２４を透過し半導体レーザ素子２１の発光面２１ａで反射した高調波の光軸Ｌｂは、光共振器２６の軸心Ｌａに対してｚ方向に角度θ１又はｙ方向に角度θ２傾斜させることができるので、当該高調波の反射光が光共振器２６に入射したとしても、共振器２６内部の高調波成分との干渉が抑えられ、出射側反射鏡２５から出射される高調波レーザ光Ｌ３のビーム横モードを安定に維持することができるようになる。
【００４４】
角度θ１，θ２の大きさは、光共振器２６内部の高調波成分との干渉を抑えられる範囲で適宜設定可能である。また、図３及び図４に示した構成例は、それぞれ単独で適用されてもよいし、両者を組み合わせて適用してもよい。
【００４５】
以上のように構成される本実施の形態の光励起固体レーザ装置２０によれば、半導体レーザ素子２１の発光面２１ａを入射側反射鏡２４の鏡面に対して非平行としたので、当該半導体レーザ素子２１の発光面２１ａを光共振器２６に近接配置させても、入射側反射鏡２４から出射した高調波成分の発光面２１ａにおける反射光と、光共振器２６内の高調波成分との間の干渉を効果的に抑えることができ、固体レーザ媒質２２の励起効率を高めて、高調波レーザ光の高出力化を図ることができる。
【００４６】
また、本実施の形態においては、固体レーザ媒質２２と非線形光学素子２３とを一体結合したコンビネーション結晶２７で形成し、更にこれら固体レーザ媒質２２の入射側端面及び非線形光学素子２３の出射側端面にそれぞれ入射側反射鏡２４及び出射側反射鏡２５を一体形成することにより光共振器２６を構成しているので、共振器長が短くなり装置のコンパクト化が図れるとともに、共振器全体を装置固定部に一体的に固定できるので温度変化等による共振器長の変動が抑えられ、レーザ光の安定した発振作用を維持することができる。
【００４７】
次に、図５Ａは、図１０及び図１１を参照して説明した従来の光励起固体レーザ装置１０の駆動電流−高調波出力（Ｉ−Ｌ特性）の一例を示すグラフである。図示するように、駆動電流に対する出力の増加は一定せず、キンクが発生するなど直線性が著しく悪い。これは、半導体レーザ素子１から出射した励起光Ｌ１が固体レーザ媒質２へ入射する際、そのパワーにより固体レーザ媒質２の温度が上昇し屈折率が変化したため、高調波成分のＬ３と入射側反射鏡４で反射した高調波成分Ｌ５との間の位相が激しく変動した状態で干渉し、光波の強め合う部分と弱め合う部分が発生したことによる。
【００４８】
これに対して、図５Ｂは、本実施の形態の光励起固体レーザ装置２０の駆動電流−高調波出力の一例を示すグラフである。図示するように、駆動電流に対する出力の増加はほぼ一定している。これは、高調波成分Ｌ３が他の位相の異なる高周波成分との干渉による影響を受けずにそのまま出射されることで、出力の変動が抑えられたことによる。
【００４９】
図６Ａ，Ｂは、図１０及び図１１を参照して説明した従来の光励起固体レーザ装置１０の温度（１８℃、２５℃）によるビーム状態の変化をビームプロファイラで観察したときの結果である。温度１８℃と温度２５℃で比較すると、プロファイルに明らかな違いが認められる。中央の濃い所は、より出力の大きい部分であるが、高調波出力は同一であるにもかかわらず、温度１８℃と温度２５℃とではその割合が変化している。また、ビームサイズも変化している。これは、高調波成分Ｌ３と、入射側反射鏡２４で反射した高調波成分Ｌ５との間の位相が温度の影響で変化し、その干渉状態がビーム横モードの変動として現れたものである。
【００５０】
これに対して、図７Ａ，Ｂは、本実施の形態の光励起固体レーザ装置２０の温度（１８℃、２５℃）によるビーム状態の変化をビームプロファイラで観察したときの結果である。図示するように、温度１８℃と温度２５℃で比較すると、プロファイルに差は見られない。これは、高周波成分Ｌ３が他の位相の異なる高周波成分との干渉による影響を受けずにそのまま出射されることで、ビーム横モードが安定したものである。
【００５１】
（第２の実施の形態）
続いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。図８は本発明の第２の実施の形態による光励起固体レーザ装置３０の概略構成図である。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００５２】
本実施の形態の光励起固体レーザ装置３０は、励起光源として、半導体レーザ素子２１を筐体３２に内蔵したパッケージ構造体でなる半導体レーザ３１が用いられている。この種の半導体レーザ３１は、筐体の一部に形成した出射窓３３を発光面として光共振器２６の入射側反射鏡２４に対向配置されている。
【００５３】
この場合、半導体レーザ素子２１から光共振器２６までの距離が上述の第１の実施の形態に比べて大きくなるので、出射窓３３と光共振器２６との間に集光レンズ３４を介装することにより、拡散したレーザ出射光を集光して励起光Ｌ１を固体レーザ媒質２２へ入射させ、固体レーザ媒質２２の励起効率を高めるようにしている。
【００５４】
本実施の形態においても、光共振器２６の入射側反射鏡２４が高調波に対して反射防止構造とされているので、当該入射側反射鏡２４から外部へ出射した高調波成分Ｌ４が半導体レーザ３１の発光面（出射窓）３３で反射し、その反射光が光共振器２６に再入射する場合がある。
【００５５】
そこで、半導体レーザ３１の発光面３３を入射側反射鏡２４の鏡面に対して非平行とすることにより、当該発光面３３で反射した高調波成分の光軸Ｌｂを光共振器２６の光軸Ｌａに対して所定の角度を持たせ、共振器内での位相の異なる高調波同士の干渉を抑制し、ビーム横モードの安定した高調波レーザ光Ｌ３を得るようにしている。これにより、上述の第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。なお、入射側反射鏡２４に対する発光面３３の傾斜角は、上述の第１の実施の形態と同様、水平方向及び垂直方向のいずれでもよい。
【００５６】
（第３の実施の形態）
図９は本発明の第３の実施の形態による光励起固体レーザ装置４０の概略構成を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５７】
本実施の形態において、半導体レーザ素子２１は、発光面（結晶へき開面）２１ａが出射光軸に対して非垂直な面となるようにテーパ状に形成されている。そして、この半導体レーザ素子２１の出射光軸が入射側反射鏡２４の鏡面に対して略垂直方向となるように、発光面２１ａを入射側反射鏡２４に対向配置させている。
【００５８】
このような構成でも、入射側反射鏡２４から出射し発光面２１ａで反射した高調波成分の光軸Ｌｂを光共振器２６の光軸Ｌａに対して所定の角度を持たせることができるので、共振器内での位相の異なる高調波同士の干渉を抑制して、ビーム横モードの安定した高調波レーザ光Ｌ３を得ることができる。
【００５９】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６０】
例えば以上の各実施の形態では、入射側及び出射側でなる一対の反射鏡２４，２５で挟装される固体レーザ媒質２２と非線形光学素子２３とを、互いに一体接合したコンビネーション結晶２７で構成したが、勿論これに限らず、これら固体レーザ媒質２２と非線形光学素子２３とを空間的に分離した構成の光共振器にも、本発明は適用可能である。
【００６１】
また、本発明は、光共振器から出射した高調波レーザ光の出力強度に基づいて励起光源（半導体レーザ素子）の励起パワーを調整する、いわゆるＡＰＣ（オートパワーコントロール）機能を備えた光励起固体レーザ装置にも、当然に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による光励起固体レーザ装置２０の概略構成図である。
【図２】光励起固体レーザ装置２０の光共振器２６内部における光の波長変化を説明する図である。
【図３】光励起固体レーザ装置２０における半導体レーザ素子２１と光共振器２６との相対位置関係を説明する模式図である。
【図４】光励起固体レーザ装置２０における半導体レーザ素子２１と光共振器２６との相対位置関係を説明する模式図である。
【図５】駆動電流−高調波出力の一例を示すグラフであり、Ａは図１０及び図１１に示した構造の従来の光励起固体レーザ装置１０について、Ｂは本発明の光励起固体レーザ装置２０について、それぞれ示している。
【図６】図１０及び図１１に示した構造の従来の光励起固体レーザ装置１０の温度（１８℃、２５℃）によるビーム状態の変化をビームプロファイラで観察したときの結果を示す図である。
【図７】本発明の光励起固体レーザ装置２０の温度（１８℃、２５℃）によるビーム状態の変化をビームプロファイラで観察したときの結果を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による光励起固体レーザ装置３０の概略構成図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態による光励起固体レーザ装置３０の概略構成図である。
【図１０】従来の光励起固体レーザ装置１０の概略構成図である。
【図１１】従来の光励起固体レーザ装置１０の光共振器６内部における光の波長変化を説明する図である。
【符号の説明】
【００６３】
２０，３０，４０…光励起固体レーザ装置、２１…半導体レーザ素子（励起光源）、２１ａ…発光面、２２…固体レーザ媒質、２３…非線形光学素子、２４…入射側反射鏡、２５…出射側反射鏡、２６…光共振器、２７…コンビネーション結晶、２８…ヒートシンク、３１…半導体レーザ（励起光源）、３３…出射窓（発光面）、３４…集光レンズ。
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図６】
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【図７】
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