(57)【要約】【課題】  高出力かつスペクトル幅が極めて狭いレーザ光を出力することが可能であり、かつ構成を複雑化させず部品点数の少ない外部共振型半導体レーザを提供すること。【解決手段】  同一端面より少なくとも２方向にレーザ光を出射する半導体レーザ素子３０と、出射する該レーザ光の一部を外部共振用レーザ光３５とし、その他の該レーザ光を出力用レーザ光３６とする外部共振型半導体レーザにおいて、該外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨って配置される少なくとも一つ以上のビーム整形素子３１，３２と、該外部共振用レーザ光のみを反射する反射ミラー３４と、該ビーム整形素子と該反射ミラーとの間に配置されると共に、該外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨って配置される特定波長透過フィルタ３３とを有することを特徴とする。【選択図】図４
2006128656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一端面より少なくとも２方向にレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、出射する該レーザ光の一部を外部共振用レーザ光とし、その他の該レーザ光を出力用レーザ光とする外部共振型半導体レーザにおいて、
該外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨って配置される少なくとも一つ以上のビーム整形素子と、
該外部共振用レーザ光のみを反射する反射ミラーと、
該ビーム整形素子と該反射ミラーとの間に配置されると共に、該外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨って配置される特定波長透過フィルタとを有することを特徴とする外部共振型半導体レーザ。
【請求項２】
請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該ビーム整形素子と該特定波長透過フィルタとの間に、該外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨って配置される少なくとも一つ以上のアパーチャを有することを特徴とする外部共振型半導体レーザ。
【請求項３】
請求項２に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該アパーチャの半導体レーザ素子側には、光吸収膜又は反射防止膜が形成されていることを特徴とする外部共振型半導体レーザ。
【請求項４】
請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該半導体レーザ素子は、利得導波路型半導体レーザであることを特徴とする外部共振型半導体レーザ。
【請求項５】
請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該ビーム整形素子は、速軸用コリメータと遅軸用コリメータを含むことを特徴とする外部共振型半導体レーザ。
【請求項６】
請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該特定波長透過フィルタは、誘電体多層膜フィルタ又は透過型ファブリ・ペロー型エタロンであることを特徴とする外部共振型半導体レーザ。
【請求項７】
請求項１又は６に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該特定波長透過フィルタは、該半導体レーザ素子側の入射面が該外部共振用レーザ光と該出力用レーザ光との各光軸に対し、垂直な面から傾きを持って配置されていることを特徴とする外部共振型半導体レーザ。
【請求項８】
請求項７に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該特定波長透過フィルタの傾きは、該外部共振用レーザ光と該出力用レーザ光とを含む平面に平行、かつ該外部共振用レーザ光と該出力用レーザ光との中心光軸に垂直な回転軸を有することを特徴とする外部共振型半導体レーザ。
【請求項９】
請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該反射ミラーは、該外部共振用レーザ光が照射される領域にのみ反射面が形成されている部分反射ミラーであることを特徴とする外部共振型半導体レーザ。
【請求項１０】
請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該反射ミラーは、該外部共振用レーザ光の反射面に特定波長光のみを反射するフィルタ膜が形成されていることを特徴とする外部共振型半導体レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部共振型半導体レーザに関し、特に、同一端面より少なくとも２方向にレーザ光を出射する半導体レーザ素子を用いた外部共振型半導体レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザは、小型なコヒーレント光源として、光通信技術、光計測技術、さらには光加工技術など多様な用途に利用されている。しかしながら、半導体レーザは一般的に光出力が小さく、温度変化に依存して波長や光量がシフトし易い、さらには、光出力を上げるため半導体レーザの駆動電流を大きくするとスペクトル幅が広がるなどの問題点がある。
【０００３】
これに対して、外部共振型半導体レーザは、半導体レーザ素子から出射するレーザ光の一部（特定波長光）を半導体レーザ素子にフィードバックし、光出力の安定化を図るものとして知られている。例えば、特許文献１に示すように、半導体レーザ素子のバックビームをレンズとホログラフィック回折格子を用いて、ビーム中の特定波長光のみを半導体レーザ素子に帰還させるものが提案されている。
【特許文献１】特開昭５８−７１６８７号公報
【０００４】
近年では、利得導波路型半導体レーザの高出力特性を利用した外部共振型半導体レーザが提案されている。利得導波路型半導体レーザにおいては、同一端面より出射するレーザ光が、レーザ素子内の導波路の光軸から外れた２方向に出射されるため、一方のレーザ光を半導体レーザ素子にフィードバックし、他方のレーザ光を出力光として利用するものである。
【０００５】
利得導波路型半導体レーザを用いた外部共振型半導体レーザの例としては、非特許文献１，２及び特許文献２などの例がある。
【非特許文献１】Volker Raab,etal., "External resonator design for high-power laser diodes that yield 400 mW of TEM00 power", p167-169, Vol.27, No.3, OPTICS LETTERS, February 1,2002
【非特許文献２】Volker Raab,etal., "Tuning high-power laser diodes with as much as 0.38 W of power and M2=1.2 over a range of 32 nm with 3-GHz bandwidth", p1995-1997, Vol.27, No.22, OPTICS LETTERS, November 15,2002
【特許文献２】ＷＯ０３／０５５０１８  Ａ１
【０００６】
非特許文献１に記載された外部共振型半導体レーザを図１に示す。利得導波路型半導体レーザ（Gain-guided diode laser）からはレーザ素子内の導波路の光軸７から外れた２方向に出射光８，９が放出される。これらの出射光をコリメートするため、速軸用コリメータ（ＦＡＣ）２と遅軸用コリメータ（ＳＡＣ）３が設けられている。レーザ光の一部は、アパーチャ５を通過し、高反射（ＨＲ）ミラー４で反射し、再度、アパーチャ５，ＳＡＣ及びＦＡＣを通過して半導体レーザ１に帰還し、外部共振用レーザ光８を形成する。他方、出力用レーザ光９は、ＦＡＣ，ＳＡＣ及びアパーチャ６を通過して出射される。
【０００７】
非特許文献２は、外部共振型半導体レーザから出射されるレーザ光のスペクトル幅の狭窄化を図るものであり、外部共振用レーザ光１８に関しては、半導体レーザ素子１０から出射したレーザ光の一部を、ＦＡＣ１１、レンズ１２によりアパーチャ１３を通過させると共に、レンズ１４で平行光に修正してエタロン１５並びに回折格子１６により、特定波長光に関する共振用の光学系を構成している。図２では、エタロン１５の調整及び回折格子１６の角度調整を行うことで、波長選択性を高める工夫がなされている。なお、１７は、出力用レーザ光１９を外部に導出する反射手段である。
【０００８】
特許文献２の外部共振型半導体レーザも基本的には、図２に示すものと類似の構成であり、半導体レーザ２０から出射するレーザ光の一部２４をシリンダーレンズ２１及びエタロン２２を介して回折格子２３に入射し、反射光２５を半導体レーザ２０に帰還させるものである。そして、半導体レーザ２０からの他のレーザ光を出力用レーザ光２６として放出するよう構成されている。
【０００９】
しかしながら、上述のような利得導波路型半導体レーザを用いた外部共振型半導体レーザにおいても、レーザ素子の駆動電流を大きくするとスペクトル幅が広がる現象が生じる。このような現象は、例えば、外部共振型レーザから出射するレーザ光を、波長変換して第２高調波発生（ＳＨＧ光）を得るための励起レーザとして使用する際には、ＳＨＧ光への変換効率が低下する原因ともなる。また、分光計測用途並びに波長変換用途においては、安定した高出力のレーザ光を確保すると共に、出力用レーザ光のスペクトル幅は、出来る限り狭窄化することが必要であり、具体的には、０．１ｎｍ以下、好ましくは０．０５ｎｍ以下に設定することが必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、上述した問題を解決し、高出力かつスペクトル幅が極めて狭いレーザ光を出力することが可能であり、かつ構成を複雑化させず部品点数の少ない外部共振型半導体レーザを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明では、同一端面より少なくとも２方向にレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、出射する該レーザ光の一部を外部共振用レーザ光とし、その他の該レーザ光を出力用レーザ光とする外部共振型半導体レーザにおいて、該外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨って配置される少なくとも一つ以上のビーム整形素子と、該外部共振用レーザ光のみを反射する反射ミラーと、該ビーム整形素子と該反射ミラーとの間に配置されると共に、該外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨って配置される特定波長透過フィルタとを有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に係る発明では、請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該ビーム整形素子と該特定波長透過フィルタとの間に、該外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨って配置される少なくとも一つ以上のアパーチャを有することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に係る発明では、請求項２に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該アパーチャの半導体レーザ素子側には、光吸収膜又は反射防止膜が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に係る発明では、請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該半導体レーザ素子は、利得導波路型半導体レーザであることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に係る発明では、請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該ビーム整形素子は、速軸用コリメータと遅軸用コリメータを含むことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６に係る発明では、請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該特定波長透過フィルタは、誘電体多層膜フィルタ又は透過型ファブリ・ペロー型エタロンであることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に係る発明では、請求項１又は６に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該特定波長透過フィルタは、該半導体レーザ素子側の入射面が該外部共振用レーザ光と該出力用レーザ光との各光軸に対し、垂直な面から傾きを持って配置されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項８に係る発明では、請求項７に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該特定波長透過フィルタの傾きは、該外部共振用レーザ光と該出力用レーザ光とを含む平面に平行、かつ該外部共振用レーザ光と該出力用レーザ光との中心光軸に垂直な回転軸を有することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項９に係る発明では、請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該反射ミラーは、該外部共振用レーザ光が照射される領域にのみ反射面が形成されている部分反射ミラーであることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１０に係る発明では、請求項１に記載の外部共振型半導体レーザにおいて、該反射ミラーは、該外部共振用レーザ光の反射面に特定波長光のみを反射するフィルタ膜が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明により、特定波長透過フィルタが、外部共振用レーザ光及び出力用レーザ光の光路中に介在しているため、波長選択性を高め、一層のスペクトル幅の狭窄化を実現することが可能となる。しかも、該特定波長透過フィルタが、外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨って配置されているため、１枚の特定波長透過フィルタのみで狭窄化の向上が実現でき、さらには、フィルタ毎の微妙な特性の違いを調整する必要も無いため、装置構成の複雑化を抑制すると共に組立作業が容易な外部共振型半導体レーザを提供することが可能となる。
【００２２】
請求項２に係る発明により、ビーム整形素子と特定波長透過フィルタとの間に、外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨って配置される少なくとも一つ以上のアパーチャを有するため、アパーチャによりビーム形状を整えるだけでなく、特定波長透過フィルタに入射するビームをビーム光軸に平行な成分のみに限定し、波長選択性をより向上させることが可能となる。さらに、半導体レーザ素子の駆動電流を増加させると、ビーム周辺に特定波長からシフトした高次又は低次のスペクトルが発生し易く、アパーチャによりビームの周辺光を遮断することにより、これらのスペクトル幅の増加に繋がる高次又は低次のスペクトルをカットすることができる。また、アパーチャを外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨る構成としているため、部品点数を削減できる。しかも、外部共振用レーザ光及び出力用レーザ光に対し、半導体レーザ素子から等距離の位置にアパーチャを配置できるため、両レーザ光の波長分布や空間特性を近似させることが可能となり、波長選択性を一層向上させることができる。
【００２３】
請求項３に係る発明により、アパーチャの半導体レーザ素子側には、光吸収膜又は反射防止膜が形成されているため、アパーチャで遮断されたレーザ光が半導体レーザ素子に帰還し、半導体レーザ素子の動作を不安定化させることを防止することが可能となる。
【００２４】
請求項４に係る発明により、半導体レーザ素子は、利得導波路型半導体レーザであるため、高出力なレーザ光を得ることが可能となる。
【００２５】
請求項５に係る発明により、ビーム整形素子は、速軸用コリメータと遅軸用コリメータを含むため、外部共振用レーザ光及び出力用レーザ光を、共通の光学系で効率よくコリメートすることが可能となる。
【００２６】
請求項６に係る発明により、特定波長透過フィルタは、誘電体多層膜フィルタ又は透過型ファブリ・ペロー型エタロンであるため、誘電体多層膜フィルタの場合には、波長選択性が温度変化の影響を受けにくく、しかも部品の製造が容易であり部品自体もコンパクトに形成できるため、装置全体を安価に構成することが可能となる。他方、エタロンの場合には、誘電体多層膜フィルタと比較し広い範囲で、特定波長光の波長選択を可変することが可能となる。
【００２７】
請求項７に係る発明により、特定波長透過フィルタは、半導体レーザ素子側の入射面が外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光軸に対し、垂直な面から傾きを持って配置されているため、特定波長透過フィルタで選択されないスペクトル光が、半導体レーザ素子に帰還し、半導体レーザ素子の動作を不安定化することを抑制することが可能となる。
【００２８】
請求項８に係る発明により、特定波長透過フィルタの傾きは、外部共振用レーザ光と出力用レーザ光とを含む平面に平行、かつ外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との中心光軸に垂直な回転軸を有するため、特定波長透過フィルタ３３を透過する際に外部共振用レーザ光と出力用レーザ光とが平行光から外れる場合でも、外部共振用レーザ光と出力用レーザ光とに対する該特定波長透過フィルタの透過波長は、常に同じ波長に維持することが可能となり、外部共振型半導体レーザからのレーザ出力光量を安定化することが可能となる。
【００２９】
請求項９に係る発明により、反射ミラーは、外部共振用レーザ光が照射される領域にのみ反射面が形成されている部分反射ミラーであるため、反射ミラーを鏡面状態とする作業も簡略化できる。さらには、反射面の領域を調整することにより、アパーチャと同様にビーム形状を調整することも可能である。なお、この際には、反射面以外に光吸収膜又は反射防止膜を形成することにより、ビーム形状の調整機能をより向上させることが可能となる。
【００３０】
請求項１０に係る発明により、反射ミラーは、外部共振用レーザ光の反射面に特定波長光のみを反射するフィルタ膜が形成されているため、波長選択性を高め、出力用レーザ光のスペクトル幅の狭窄化を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明に係る外部共振型半導体レーザについて、以下に詳細に説明する。
図４は、本発明に係る外部共振型半導体レーザの概略を示す図である。
３０は、半導体レーザ素子であり、本発明においては、同一端面から少なくとも２方向にレーザ光を出射する、利得導波路型半導体レーザを利用する。利得導波路型半導体レーザとは、レーザの活性層がｐ型半導体およびｎ型半導体との接合面に沿って５０μｍ〜４００μｍ程度の広い幅を持つものである。この半導体レーザは、駆動電流の増加に伴い活性層の両端部の屈折率が高くなるため、活性層自身が凹レンズの効果を持ち、出射するレーザ光が２方向に曲げられるという特性を持つ。
【００３２】
半導体レーザ素子３０から出射するレーザ光３５，３６は、ビーム整形素子である速軸用コリメータ（ＦＡＣ）３１と遅軸用コリメータ（ＳＡＣ）３２を通過して、平行ビームにコリメートされる。レーザ光３５は、半導体レーザ素子の励起光となる外部共振用レーザ光として利用される。コリメートされたレーザ光３５は、特定波長透過フィルタ３３に入射し、特定波長成分のビームのみ該フィルタ３３を通過し、さらに反射ミラー３４で反射される。反射したビームは、再度、特定波長透過フィルタ３３を通過し、より波長選択性が高まり、さらにＳＡＣ３２、ＦＡＣ３１を通過して、半導体レーザ素子に帰還する。このように、外部共振用レーザ光の波長選択性を高めることにより、半導体レーザ素子が発生するレーザ光のスペクトル幅を狭窄化することができる。
【００３３】
他方、レーザ光３６は、出力用レーザ光として、ＦＡＣ３１、ＳＡＣ３２を通過した後、特定波長透過フィルタ３３を通過して、波長選択性がより高められた状態で外部に出力される。図４に示すように、特定波長透過フィルタが、外部共振用レーザ光３５と出力用レーザ光３６との各光路に跨って配置されているため、１枚の特定波長透過フィルタのみで両ビームの狭窄化の向上が実現でき、しかも、両者で選択される波長は同じであることから、複数のフィルタで構成した場合に発生するフィルタ毎の微妙な特性の違いを、フィルタの角度調整などで行う必要も無い。
【００３４】
特定波長透過フィルタ３３には、支持体上にＴｉＯ２／ＳｉＯ２やＴａ２Ｏ５／ＳｉＯ２などの低屈折率材料と高屈折率材料とによる誘電体膜を複数積層した誘電体多層膜フィルタや、透過型ファブリ・ペロー型エタロンを用いることが可能である。
誘電体多層膜フィルタは、波長選択性が温度変化の影響を受けにくく、しかも部品の製造が容易であり部品自体もコンパクトに形成できるため、装置全体を安価に構成することが可能となる。他方、透過型ファブリ・ペロー型エタロンの場合には、温度変化により透過波長特性が変化し易いという欠点はあるものの、誘電体多層膜フィルタと比較し広い範囲で、特定波長光の波長選択を可変する利点がある。
【００３５】
さらに、特定波長透過フィルタ３３は、半導体レーザ素子３０側の入射面が外部共振用レーザ光３５や出力用レーザ光３６との各光軸に対し、垂直な面から傾きを持って配置されている。この構成により、特定波長透過フィルタで選択されないスペクトルを有するレーザ光が、逆の経路を辿り半導体レーザ素子３０に帰還すること防止でき、このような不要なレーザ光が原因となる半導体レーザ素子動作の不安定化を抑制することが可能となる。
【００３６】
また、図６に示すように、特定波長透過フィルタ３３を透過する際に外部共振用レーザ光３５と出力用レーザ光３６とが平行光から外れる場合には、仮に外部共振用レーザ光と出力用レーザ光とを含む平面に垂直な回転軸で特定波長透過フィルタ３３を回転させ各レーザ光に対する傾斜面を形成した場合に、特定波長透過フィルタ３３に対する出力用レーザ光３６の入射角θ１と外部共振用レーザ光３５の入射角θ２とは、互いに異なる値となる。
【００３７】
特定波長透過フィルタ３３の透過波長をλ０とすると、フィルタと周囲との屈折率差を考慮しない場合には、出力用レーザ光に対する透過波長λ１＝λ０／cosθ１となる。同様に、外部共振用レーザ光に対する透過波長λ２＝λ０／cosθ２となる。このため、図７に示すように、特定波長透過フィルタ３３の出力用レーザ光に対する透過スペクトル強度分布Ａと外部共振用レーザ光に対する透過スペクトル強度分布Ｂとが、相対的にシフトし、外部共振型半導体レーザから出力されるレーザの光量は、両者の重なる部分Ｃに対応した出力光量となる。
【００３８】
このため、図６に示す、外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との中心光軸ａに垂直な状態から特定波長透過フィルタ３３が傾くに従い、図８のグラフＤに示すように、該傾きの回転角の増加に対応して、外部共振型半導体レーザから出力されるレーザ光量である共振器出力は、低下する傾向を示す。
【００３９】
この問題を解消するため、図９に示すように、外部共振用レーザ光と出力用レーザ光とを含む平面に平行、かつ外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との中心光軸ａに垂直な回転軸により特定波長透過フィルタ３３を傾斜させることにより、特定波長透過フィルタ３３に対する出力用レーザ光３６の入射角と外部共振用レーザ光３５の入射角とを、同じ値に維持することが可能となり、図７に示すような２つの透過スペクトル強度分布Ａ及びＢを一致させることが可能となる。
この結果、図８のグラフＥのように共振器出力の低下を抑制することが可能となる。
【００４０】
次に、本発明に係る外部共振型半導体レーザの他の実施例について説明する。
図５は、他の実施例を示す概略図である。図５の実施例の特徴の一つは、ビーム整形素子（ＦＡＣ３１とＳＡＣ３２）と特定波長透過フィルタ３３との間に、外部共振用レーザ光４２と出力用レーザ光４３との各光路に跨って配置されるアパーチャ３８を有することである。
【００４１】
このアパーチャ３８は、各レーザ光のビーム形状を整えるだけでなく、特定波長透過フィルタ３３に入射するビームをビーム光軸に平行な成分のみに限定し、該フィルタにおける波長選択性を向上させる機能を有している。この機能を更に高めるため、レーザ光４２，４３の光軸に沿って複数のアパーチャを配置することも可能である。アパーチャの開口部（レーザ光透過部分）の形状は、円形以外にも楕円、矩形など多様な形状を採用することが可能であり、また複数の異なる形状のアパーチャを組合せて所望の形状とすることも可能である。
【００４２】
利得導波路型半導体レーザにおいて、半導体レーザ素子の駆動電流を増加させると、ビーム周辺に特定波長からシフトした高次又は低次のスペクトルが発生し易く、アパーチャ３８によりビームの周辺光を遮断することで、これらのスペクトル幅の増加に繋がる高次又は低次のスペクトルをカットすることができる。
また、アパーチャを外部共振用レーザ光と出力用レーザ光との各光路に跨る構成としているため、部品点数を削減できる。
さらに、外部共振用レーザ光４２と出力用レーザ光４３とにおける波長毎の光強度の空間分布は、ほぼ同じ形状をしているため、外部共振用レーザ光４２及び出力用レーザ光４３に対し、半導体レーザ素子３０から等距離の位置にアパーチャ３８を配置できるため、両レーザ光の波長分布や空間特性を近似させることが可能となり、波長選択性を一層向上させることができる。
【００４３】
また、アパーチャ３８の半導体レーザ素子３０側には、光吸収膜又は反射防止膜（黒い塗料など）あるいは表面を粗くし拡散面などを形成することにより、アパーチャで遮断されたレーザ光が半導体レーザ素子３０に帰還し、半導体レーザ素子の動作を不安定化させることを防止（戻り光防止）することも可能となる。
【００４４】
次に、反射ミラー３４，４０について説明する。これらの反射ミラーは、外部共振用レーザ光３５，４２が照射される領域にのみ鏡面状の反射面が形成されている部分反射ミラーを利用することが好ましい。これにより、反射ミラーを鏡面状態とする作業も簡略化することが可能となる。
さらには、反射面の形成領域を調整することにより、アパーチャ３８と同様にビーム形状を調整することも可能となる。この際には、反射面以外に光吸収膜又は反射防止膜などを形成することで、より効果的にビーム形状の調整が可能となる。
【００４５】
さらに、反射ミラー４０のように、反射ミラー４０の外部共振用レーザ光４２の反射面に特定波長光のみを反射するフィルタ膜４１を形成し、波長選択性をより高め、出力用レーザ光のスペクトル幅の狭窄化を行うことも可能である。
【００４６】
実際に、図４に示す光学系において、利得導波路型半導体レーザ３０としてEYP-BAE-1120, Eagleyard Photonics社製（独）を用い、焦点距離0.9ｍｍのＦＡＣ３１と焦点距離30ｍｍのＳＡＣ３２、特定波長透過フィルタ３３として、ガラス基板上にＴａ２Ｏ５／ＳｉＯ２を各44層積層した誘電体多層膜フィルタ（フィルタに垂直な方向で透過光の波長は1130ｎｍ）、さらに反射ミラー３４として反射ミラーの端部から縦3ｍｍ×横0.5ｍｍの面を鏡面仕上げした反射ミラーを利用して、外部共振型半導体レーザを構成した。半導体レーザを350ｍＷ（駆動電圧1.21Ｖ、駆動電流800ｍＡ）で駆動すると共に、各光学部品の位置調整を行い、出力用レーザ光３６をスペクトル分析器Q8347, Advantes社製で観察したところ、出力用レーザ光のスペクトル幅は、約0.05ｎｍで出力210ｍＷのシングルモードのレーザ光を得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明によれば、高出力かつスペクトル幅が極めて狭いレーザ光を出力することが可能であり、かつ構成を複雑化させず部品点数の少ない外部共振型半導体レーザを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】非特許文献１に係る外部共振型半導体レーザの概略図である。
【図２】非特許文献２に係る外部共振型半導体レーザの概略図である。
【図３】特許文献２に係る外部共振型半導体レーザの概略図である。
【図４】本発明に係る外部共振型半導体レーザの実施例を示す図である。
【図５】本発明に係る外部共振型半導体レーザの他の実施例を示す図である。
【図６】特定波長透過フィルタを透過する際に外部共振用レーザ光と出力用レーザ光とが平行光から外れる場合の様子を示す図である。
【図７】図６の状態における、外部共振用レーザ光と出力用レーザ光とに対する特定波長透過フィルタの透過スペクトル強度分布を示す図である。
【図８】外部共振型半導体レーザの光出力変化の様子を示すグラフである。
【図９】特定波長透過フィルタを透過する際に外部共振用レーザ光と出力用レーザ光とが平行光から外れる場合、特定波長透過フィルタの適切な回転方向を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
３０  半導体レーザ素子
３１  速軸用コリメータ（ＦＡＣ）
３２  遅軸用コリメータ（ＳＡＣ）
３３  特定波長透過フィルタ
３４  反射ミラー
３５，４２  外部共振用レーザ光
３６，４３  出力用レーザ光
３８  アパーチャ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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