(57)【要約】【課題】出射されるレーザの横モードのリップルやサイドローブを抑制し、高品質なビームを高効率で且つ簡便に得ることができるレーザ装置及び波長変換素子を提供する。【解決手段】励起光を出力する半導体レーザ２１と、共振器１を構成する一対のミラー１１，１２間に配置され且つ半導体レーザ２１からの励起光により励起されて基本波のレーザ光を放出するレーザ媒質１３と、共振器１内の基本波の横モードの低次モードを選択し、選択された低次モードの基本波を高調波に変換する非線形結晶１４とを備える。【選択図】図１
2018005034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を出力する励起光源と、
光共振器を構成する一対のミラー間に配置され且つ前記励起光源からの励起光により励起されて基本波のレーザ光を放出するレーザ媒質と、
前記共振器内の前記基本波の横モードの低次モードを選択し、選択された低次モードの基本波を高調波に変換する非線形結晶と、
を備えることを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
前記非線形結晶には、開口の一部に対して、所定の周期で分極反転された分極反転部が形成され、
前記分極反転部は、前記共振器内の前記基本波の横モードの低次モードを選択し、選択された低次モードの基本波を高調波に変換することを特徴とする請求項１記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記分極反転部は、前記基本波が幅方向に長軸を持つ楕円形状である場合に、前記基本波の長軸の高次のモードを波長変換しないように分極反転領域の前記幅方向のサイズを制限したことを特徴とする請求項２記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記分極反転部は、分極反転領域の幅方向のサイズを光進行方向に沿って変化させていることを特徴とする請求項２記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記非線形結晶には、第１の分極反転周期で分極反転され前記第１の分極反転周期がコヒーレント長と等しい第１の分極反転部と、第２の分極反転周期で分極反転され前記第２の分極反転周期がコヒーレント長とは異なる第２の分極反転部とが形成され、
前記第１の分極反転部及び前記第２の分極反転部の各々は、前記共振器内の前記基本波の横モードの低次モードを選択し、選択された低次モードの基本波を高調波に変換することを特徴とする請求項１記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記非線形結晶には、分極反転周期が幅方向に徐々に変化するように分極反転された分極反転部が形成され、
前記分極反転部は、前記共振器内の前記基本波の横モードの低次モードを選択し、選択された低次モードの基本波を高調波に変換することを特徴とする請求項１記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記非線形結晶には、開口の一部に前記高調波の波長に対して高反射率のコーティング処理が施されていることを特徴とする請求項１記載のレーザ装置。
【請求項８】
基本波を高調波に変換する波長変換素子であって、
開口の一部に対して、所定の周期で分極反転された分極反転部が形成された非線形結晶からなり、
前記分極反転部は、前記基本波の横モードの低次モードを選択し、選択された低次モードの基本波を高調波に変換することを特徴とする波長変換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源から出力されるレーザ光のビームのモードを制御するレーザ装置及び波長変換素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザ装置は、半導体レーザからのレーザ光を集光してレーザ媒質に照射し、レーザ媒質から誘導放出される基本波を共振器内に収容した非線形結晶に照射する。レーザ装置は、非線形結晶により第２高調波を生成し、第２高調波を共振器内で発振させ出力ミラーを介して外部に出力している。
【０００３】
レーザ装置から出射されるレーザ光のビームの横モードの品質は、レーザ装置を使用したアプリケーションの性能に大きく影響する。Ｍ２（エムスクウェア）が略１である高品質ビームのレーザ光を発生させるための基本的な共振器は、２枚の鏡からなる安定共振器における最低次モード、いわゆるＴＥＭ００モードを優先的、選択的に発振させる共振器である。
【０００４】
その基本的な方法としては、円形開口のアパーチャを共振器内に設けることで、ＴＥＭ００モード以外の回折損失の比を高める方法がある。例えば、特許文献１では、マルチモードを除去するために、共振器内にアパーチャやスリット、ナイフエッジ等のモードセレクタを搭載し、モードセレクタによりマルチモードビームにロスを与えることにより、発振を抑制している。また、従来技術として、特許文献２が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開１９９０−１７０５８５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３８７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、モードセレクタのエッジによる回折により、近視野、遠視野におけるリップル、サイドローブが形成され、また、回折光の多重反射により高次モードが発生することがあった。
【０００７】
また、モードセレクタ自体も回折光の反射光による光パワーを受け止めるため、大きな熱負荷が発生していた。このため、アパーチャに冷却機構を設けて放熱することもあった。
【０００８】
さらに、マルチモードに対して、ビームの中心に向かって、モードセレクタを深く挿入し、あるいは、アパーチャ径を小さくした際に、高精度な調整が必要であった。この場合には、シングルモードまでロスを与えてしまうことがあった。
【０００９】
本発明の課題は、出射されるレーザの横モードのリップルやサイドローブを抑制し、高品質なビームを高効率で且つ簡便に得ることができるレーザ装置及び波長変換素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係るレーザ装置は、励起光を出力する励起光源と、光共振器を構成する一対のミラー間に配置され且つ前記励起光源からの励起光により励起され基本波のレーザ光を放出するレーザ媒質と、前記光共振器内の前記基本波の横モードの低次モードを選択し、選択された低次モードの基本波を高調波に変換する非線形結晶とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、非線形結晶が光共振器内の基本波の横モードの低次モードを選択し、選択された低次モードの基本波を高調波に変換するので、出射されるレーザの横モードのリップルやサイドローブを抑制し、高品質なビームを高効率で且つ簡便に得ることができるレーザ装置及び波長変換素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１のレーザ装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例１のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。
【図３】本発明の実施例２のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。
【図４】図３に示す非線形結晶に対して横方向に長軸を持つ楕円形状の基本波が入射されたときの状態を示す図である。
【図５】本発明の実施例３のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施例４のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。
【図７】本発明の実施例４のレーザ装置の分極反転部の疑似位相整合による波長変換を示す図である。
【図８】本発明の実施例４のレーザ装置の非線形結晶の分極反転周期に対する変換効率を示す図である。
【図９】本発明の実施例５のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。
【図１０】本発明の実施例５のレーザ装置の分極反転部を高温及び低温にした時の変換効率の面内分布を示す図である。
【図１１】本発明の実施例６のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。
【図１２】本発明の実施例７のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のレーザ装置及び波長変換素子の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明は、共振器内に収容する非線形結晶に疑似位相整合型の分極反転素子を用い、その開口の一部に分極反転構造を形成することにより、非線形結晶をモードセレクタとして用い、低次の横モードのみを選択的に波長変換することにより、低次の第２高調波（ＳＨ波）を得ることを特徴とする。以下、詳細を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施例１のレーザ装置の構成図である。レーザ装置は、共振によりレーザ光を発振させる共振器１と、共振器１に励起光を出力する励起光学系２とから構成されている。
【００１６】
励起光学系２は、半導体レーザ２１と集光レンズ２２とで構成されている。半導体レーザ２１は、本発明の励起光源に対応し、レーザ媒質１３を励起し、基本波を発振させる。
【００１７】
半導体レーザ２１は、電流駆動によって注入された電子およびホールからなるキャリア注入によって励起され、注入された電子およびホールのキャリア対消滅の際に発生する誘導放出によって発生された励起光３１を出力する。半導体レーザ２１は、例えば、発振波長が８０８ｎｍ、発光幅が４００μｍ、最大出力が１５Ｗであるものを用いることができる。
【００１８】
集光レンズ２２は、半導体レーザ２１からの励起光の基本波をミラー１１を介してレーザ媒質１３に集光する。集光レンズ２２には、８０８ｎｍの波長に対して、低反射率となるコーティング処理が施されている。コーティング処理として誘電体膜が用いられる。
【００１９】
共振器１は、ミラー１１、レーザ媒質１３、非線形結晶１４、ミラー１２から構成される。入射側のミラー１１は、曲率半径が２００ｍｍの凹面ミラーであり、８０８ｎｍの波長の光に対して低反射率を有し、１０６４ｎｍと５３２ｎｍの波長の光に対して高反射率を有するようなコーティング処理が施されている。コーティング処理として誘電体膜が用いられる。
【００２０】
出射側のミラー１２は、曲率半径が２００ｍｍの凹面ミラーであり、１０６４ｎｍの波長の光に対して高反射率を有し、５３２ｎｍの波長の光に対して低反射率を有するようなコーティング処理が施されている。コーティング処理としては、例えば、誘電体多層膜が用いられる。
【００２１】
レーザ媒質１３は、レーザ発振の元となる物質であり、共振器１を構成する一対のミラー１１，１２間に配置され且つ半導体レーザ２１からの励起光により励起されて基本波のレーザ光を放出する。レーザ媒質１３は、例えば、ＹＶＯ４などのレーザ結晶であり、例えば、Ｎｄ濃度０．３ａｔ％、開口部４×４ｍｍ、長さ８ｍｍのものを用いることができる。
【００２２】
発振光が入射する両端面には、８０８ｎｍと１０６４ｎｍと５３２ｎｍの波長に対して低反射率を有するコーティング処理が施されている。このコーティング処理として誘電体膜が用いられる。
【００２３】
非線形結晶１４は、共振器１内の基本波の横モードの低次モードを選択し、選択された低次モードの基本波を第２高調波（ＳＨ波）に波長変換する波長変換素子であり、疑似位相整合（Quasi  Phase  Matching）型の分極反転素子が用いられる。非線形結晶１４の結晶としては、例えば、ＭｇがドープされたＭｇＳＬＴが用いられる。なお、ＭｇＳＬＴの代わりにＭｇＬＮを用いることもできる。
【００２４】
非線形結晶１４には、図２に示すように、開口の一部に対して、所定の周期で分極反転された分極反転部１４１が形成されている。分極反転部１４１は、所望の位相整合条件を満たすように形成される。
【００２５】
非線形結晶１４は、図２（ａ）に示すように、例えば、開口部の幅サイズＷが１ｍｍ、厚みサイズＨが１ｍｍ、光の進行方向サイズＬが３ｍｍである直方体からなる。幅サイズＷが１ｍｍ、厚みサイズＨが１ｍｍに対して、中央の幅サイズｗ１が０．３ｍｍで厚みサイズｈ１が０．３ｍｍの範囲のみに、分極反転部１４１が形成されている。非線形結晶１４の内の分極反転部１４１の領域を除く領域は、所定の周期で分極反転されていない非分極反転部１４２となっている。
【００２６】
図２（ｂ）は、幅方向の波長変換効率の面内分布Ｄ１を示す。図２（ｃ）は、厚み方向の波長変換効率の面内分布Ｄ２を示す。
【００２７】
この例の場合、厚みサイズが０．３ｍｍで、幅サイズが１ｍｍに対して中央の０．３ｍｍのみに分極反転されたＭｇＳＬＴ結晶に、分極反転されていない厚みサイズが０．３５ｍｍのＭｇＳＬＴ結晶を光学接合で上下に貼り合せるなどの方法が用いられる。
【００２８】
なお、ここでは、分極反転部１４１のサイズの例として、幅サイズｗ１が０．３ｍｍで厚みサイズｈ１が０．３ｍｍとしたが、このサイズは一例であり、このサイズに限定されることはない。ビーム形状に応じて、分極反転部１４１の各々のサイズを適切なサイズに設定する必要がある。
【００２９】
非線形結晶１４の両端面には、１０６４ｎｍと５３２ｎｍの波長の光に対して低反射率を有するコーティング処理が施されている。このコーティング処理として誘電体膜が用いられる。
【００３０】
このように実施例１のレーザ装置によれば、半導体レーザ２１から出射された励起光３１は、集光レンズ２２によりレーザ媒質１３内に集光され、励起光によりレーザ媒質１３が励起されて、共振器１内を基本波が往復する。
【００３１】
非線形結晶１４に入射された基本波の内、中央の分極反転部１４１を通過する光は、低次の横モードのみＳＨ波に波長変換され、発生したＳＨ波は低次の横モードになる。ＳＨ波は、ミラー１２を透過して共振器外に出力される。
【００３２】
例えば、ビーム断面がφ０．３ｍｍより大きい高次のモードの基本波のビーム断面に対して、レーザ光が０．３ｍｍ×０．３ｍｍの分極反転部１４１を透過することにより、基本波レーザ光の高次のモード成分は、波長変換せず、基本波レーザ光の低次のモード成分は、波長変換される。このため、波長変換されたＳＨ波の横モード品質を向上させることができる。
【００３３】
即ち、分極反転部１４１が共振器１内の基本波の横モードの低次モードを選択し、選択された低次モードの基本波をＳＨ波に変換するので、出射されるレーザの横モードのリップルやサイドローブを抑制し、高品質なビームを高効率で且つ簡便に得ることができる。
【実施例２】
【００３４】
図３は、本発明の実施例２のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。非線形結晶１４ａには、図３に示すように、開口の一部に対して、所定の周期で分極反転された分極反転部１４１ａが形成されている。分極反転部１４１ａは、所望の位相整合条件を満たすように形成される。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、開口部の幅サイズＷが１ｍｍ、厚みサイズＨが１ｍｍ、光の進行方向サイズＬが３ｍｍである。幅サイズＷが１ｍｍ、厚みサイズＨが１ｍｍに対して、中央の幅サイズｗ２が０．３ｍｍで厚みサイズＨが１ｍｍの範囲のみに、分極反転部１４１ａが形成されている。非線形結晶１４ａの内の分極反転部１４１ａの領域を除く領域は、所定の周期で分極反転されていない非分極反転部１４２ａとなっている。
【００３６】
図３（ｂ）は、幅方向の波長変換効率の面内分布Ｄ３を示す。図３（ｃ）は、厚み方向の波長変換効率の面内分布Ｄ４を示す。
【００３７】
このように構成された非線形結晶１４ａによれば、分極反転部１４１ａの厚み方向には分極反転構造を制限せず、幅方向に対してのみ分極反転構造を制限した。このため、図４に示すように、幅方向（横方向）に長軸を持つ楕円形状の基本波ＢＭ１を、分極反転部１４１ａを透過させると、長軸方向の高次のモード成分ＲＥ２，ＲＥ３は、波長変換されず、低次のモード成分ＲＥ１は、波長変換されて低次の横モードのＳＨ波が出力される。
【００３８】
このように、実施例２のレーザ装置によれば、基本波が幅方向に長軸を持つ楕円形状である場合に、長軸の高次のモードを波長変換しないように分極反転領域の幅方向のサイズを制限したので、ＳＨ波の横モード品質を向上させることができる。
【実施例３】
【００３９】
図５は、本発明の実施例３のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。
【００４０】
非線形結晶１４ｂには、図５に示すように、開口の一部に対して、所定の周期で分極反転された分極反転部１４１ｂが形成されている。分極反転部１４１ｂは、所望の位相整合条件を満たすように形成される。
【００４１】
図５（ａ）に示すように、開口部の幅サイズＷが１ｍｍ、厚みサイズＨが１ｍｍ、光の進行方向サイズＬが３ｍｍである。分極反転部１４１ｂは、基本波の低次のモードのビーム形状に応じて、分極反転領域の幅方向のサイズｗ３を光進行方向に沿って変化させている。この例では、分極反転部１４１ｂの光進行方向の両端における幅方向のサイズｗ３が最も大きく、光進行方向の中間における幅方向のサイズｗ３が最も小さい。
【００４２】
非線形結晶１４ｂの内の分極反転部１４１ｂの領域を除く領域は、所定の周期で分極反転されていない非分極反転部１４２ｂとなっている。
【００４３】
図５（ｂ）は、幅方向の波長変換効率の面内分布Ｄ５を示す。図５（ｃ）は、厚み方向の波長変換効率の面内分布Ｄ６を示す。幅方向の波長変換の面内分布Ｄ５は、左右の傾斜部Ｄ５１と平坦部Ｄ５２とからなる単峰特性を有している。
【００４４】
このように実施例３のレーザ装置によれば、分極反転部１４１ｂは、基本波の低次のモードのビーム形状に応じて、分極反転領域の幅方向のサイズｗ３を光進行方向に沿って変化させているので、基本波からＳＨ波への変換効率を滑らかにすることができるとともに、分極反転部１４１ｂから低次のモードのＳＨ波を出力でき、ＳＨ波の横モード品質を向上させることができる。
【００４５】
なお、分極反転部１４１ｂは、単に分極反転領域の幅方向のサイズｗ３を光進行方向に沿って変化させることで、変換効率を滑らかにしてもよい。
【実施例４】
【００４６】
図６は、本発明の実施例４のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。
【００４７】
非線形結晶１４ｃには、図６（ａ）に示すように、第１の分極反転周期で分極反転され、第１の分極反転周期がコヒーレント長と等しい第１の分極反転部１４１ｃと、第２の分極反転周期で分極反転され、第２の分極反転周期がコヒーレント長とは異なる２つの第２の分極反転部１４３ｃとが形成されている。２つの第２の分極反転部１４３ｃは、第１の分極反転部１４１ｃを挟むように配置されている。
【００４８】
第１の分極反転部１４１ｃは、分極反転領域の幅方向のサイズｗ４を光進行方向に沿ってテーパ状に徐々に増加させている。２つの第２の分極反転部１４３ｃは、分極反転領域の幅方向のサイズを光進行方向に沿ってテーパ状に徐々に減少させている。
【００４９】
図６（ｂ）は、幅方向の波長変換効率の面内分布Ｄ７を示す。図６（ｃ）は、厚み方向の波長変換効率の面内分布Ｄ８を示す。幅方向の波長変換の面内分布Ｄ７は、左右の垂直部Ｄ７１と左右の傾斜部Ｄ７２と平坦部Ｄ７３とからなる特性を有している。
【００５０】
ここで、分極反転周期とコヒーレント長とを図７を参照しながら説明する。図７は、本発明の実施例４のレーザ装置の分極反転部の疑似位相整合による波長変換を示す図である。図７において、各分極反転領域の上下の矢印は、分極が反転されていることを示す。また、レーザ光（太線で示す右方向への矢印）が分極反転部を透過したときの伝搬距離に対するＳＨＧ出力を示している。
【００５１】
位相整合がとれていない場合には、基本波とＳＨ波との間で位相速度に差があると、基本波が結晶内を伝搬するに連れて、次々と発生するＳＨ波は、少しずつ位相がずれて発生する。発生したＳＨ波は、各々が加算されて徐々に強度が増加するが、ある距離離れた２点（即ち、コヒーレント長Ｌｃ）で、発生したＳＨ波の位相差がπになると、互いに打ち消し合うようになり逆に強度が減衰していく。このため、ＳＨ波の強度は、図７の点線で示すように、周期的に強弱を繰り返す。
【００５２】
安定してＳＨ出力強度を増大させるために、互いに打ち消し合う位相において、結晶の分極を反転させてこの位相で発生するＳＨ波の位相を反転させることで、実線で示すようにＳＨ出力強度を常に増加させる。
【００５３】
分極反転周期Λは、図７に示すように、上方向に分極された長さと下方向に分極された長さの和である。コヒーレント長Ｌｃは、ＳＨ波の位相差がπとなる長さである。図７に示す例では、分極反転周期Λがコヒーレント長Ｌｃと等しく、疑似的に位相整合させている。第１の分極反転部１４１ｃは、図７に示すように第１の分極反転周期がコヒーレント長Ｌｃと等しく、疑似的に位相整合させている。
【００５４】
これに対して、２つの第２の分極反転部１４３ｃは、第２の分極反転周期がコヒーレント長Ｌｃとは異なる。即ち、第２の分極反転周期をコヒーレント長Ｌｃからずらしている。
【００５５】
図８は、本発明の実施例４のレーザ装置の非線形結晶１４ｃの分極反転周期に対する変換効率を示す図である。図８に示すように、分極反転周期がコヒーレント長Ｌｃのときに基本波からＳＨ波への変換効率は最大値Ｐｏである。このため、第１の分極反転部１４１ｃは、最大値Ｐｏの変換効率を得ることができる。
【００５６】
また、２つの第２の分極反転部１４３ｃは、第２の分極反転周期がコヒーレント長Ｌｃとは異なるので、第２の分極反転周期が例えば、分極反転周期Λ１であるときには、変換効率Ｐ１となり、第２の分極反転周期が例えば、分極反転周期Λ２であるときには、変換効率Ｐ２となる。
【００５７】
このように実施例４のレーザ装置によれば、２つの第２の分極反転部１４３ｃにより、第２の分極反転周期をコヒーレント長Ｌｃからずらすことにより、図６（ｂ）に示すように、ソフトアパーチャのようなスムーズな分布を持たせることができる。これにより、低次のモードのＳＨ波を出力でき、ＳＨ波の横モード品質を向上させることができる。
【実施例５】
【００５８】
図９は、本発明の実施例５のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。図９（ｂ）は、幅方向の波長変換効率の面内分布Ｄ９を示す。図９（ｃ）は、厚み方向の波長変換効率の面内分布Ｄ１０を示す。
【００５９】
非線形結晶には、図９（ａ）に示すように、幅方向に対して分極反転周期が徐々に長変化するようなＦａｎ−ｏｕｔ形状の分極反転部が形成されている。この分極反転部は、共振器内の前記基本波の横モードの低次モードを選択し、選択された低次モードの基本波を高調波に変換する。
【００６０】
この分極反転部においては、幅方向に対して分極反転周期がコヒーレント長Ｌｃと一致する箇所では変換効率が最大となる。また、分極反転周期がコヒーレンス長Ｌｃからずれるに従い、変換効率が下がるような面内分布になる。幅方向のサイズｗ５がビーム形状に対して適切な幅になるように分極反転周期Λ１と分極反転周期Λ２とを選択することで、低次のモードのＳＨ波を出力でき，横モード品質を向上させることができる。
【００６１】
また，コヒーレント長Ｌｃは、分極反転素子の温度に応じて変化するため，波長変換素子の温度を変えることにより，変換効率が最大となる位置が幅方向にシフトする。このため，ビームに対して中心に波長変換素子を配置する必要が無く，波長変換素子の設置位置がビームの中心からずれた場合でも、波長変換素子の温度を調整することにより，低次のＳＨ波を出力でき，横モード品質を向上させることができる。
【００６２】
図１０は、分極反転部を高温及び低温にした時の変換効率の面内分布を示す。図１０（ｂ）に示すＤ１１は、波長変換素子の温度を素子の中心で変換効率が最大となるような温度Ｔにした場合の変換効率の面内分布である。Ｄ１２は、温度Ｔよりも少し高温にしたときの変換効率の面内分布である。Ｄ１３は、温度Ｔよりも少し低温にしたときの変換効率の面内分布である。
【実施例６】
【００６３】
図１１は、本発明の実施例６のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。図１１に示す非線形結晶１４ｄは、直方体からなり、疑似位相整合型の分極反転素子からなる。非線形結晶１４ｄは、中央に配置され且つ円柱形状をなす第１コーティング部１５１と、第１コーティング部１５１を取り囲むように配置された第２コーティング部１５２を備え、モードセレクタとして用いる。
【００６４】
第１コーティング部１５１には、基本波とＳＨ波とに対して低反射になるようなＡＲコート（Anti-Reflection Coating）が施されている。ＡＲコートは、反射を低減させる反射防止膜であり、反射率が例えば０．５％以下であり、誘電体膜が用いられる。
【００６５】
第２コーティング部１５２は、基本波に対して低反射になるようなＡＲコートが施され、ＳＨ波に対して高反射になるようなＨＲコートが施されている。ＨＲコート（High Reflection Coating）は、反射率が例えば９９．５以上％であり、誘電体膜が用いられる。
【００６６】
このように構成された実施例６のレーザ装置によれば、第１コーティング部１５１及び第２コーティング部１５２にＡＲコートが施されているので、基本波は、第１コーティング部１５１及び第２コーティング部１５２を透過し、ＳＨ波は、第１コーティング部１５１のみを透過する。即ち、基本波に対して透明であるため、リップルやサイドローブを抑制し、低次のＳＨ波を得ることができる。
【実施例７】
【００６７】
図１２は、本発明の実施例７のレーザ装置の分極反転部を有する非線形結晶を示す図である。図１２に示す非線形結晶１４ｅは、直方体からなり、疑似位相整合型の分極反転素子からなる。非線形結晶１４ｅは、中央に配置され且つ円柱形状をなす第１コーティング部１５１と、第１コーティング部１５１を取り囲むように配置された第３コーティング部１５３を備え、モードセレクタとして用いる。
【００６８】
第１コーティング部１５１の構成は、図１１に示したものと同じであるので、その説明は省略する。第３コーティング部１５３は、基本波及びＳＨ波に対して高反射になるようなＨＲコートが施されている。
【００６９】
このように構成された実施例７のレーザ装置によれば、第１コーティング部１５１に基本波及びＳＨ波に対してＡＲコートが施され、第３コーティング部１５３に基本波及びＳＨ波に対してＨＲコートが施されているので、第１コーティング部１５１は基本波及びＳＨ波を透過させ、第３コーティング部１５３は基本波及びＳＨ波ＳＨ波を反射させる。
【００７０】
即ち、基本波に対してもモードセレクタとして作用するため、リップルやサイドローブを抑制する効果は得られない。しかし、別途、モードセレクタを用意する必要がなくなり、基本波に対して高反射であるため、光パワーを受け止めても熱を持たない効果が得られる。
【００７１】
なお、図１１及び図１２に示したコーティングは、一例であり、コーティングの反射率、形状、コーティングを結晶の両面又は片面のみに施すなど、様々な変形例が挙げられる。また、実施例１乃至実施例５で説明した開口部の一部のみに分極反転構造を形成した分極反転部に対しても、実施例６、実施例７で説明したＡＲコーティング、ＨＲコーティングを適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、半導体レーザ装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１  共振器
２  励起光学系
１１，１２  ミラー
１３  レーザ媒質
１４，１４ａ〜１４ｅ  非線形結晶
２１  半導体レーザ
２２  集光レンズ
１４１，１４１ａ〜１４１ｃ  分極反転部
１４２，１４２ａ〜１４２ｃ  非分極反転部
１５１  第１コーティング部
１５２  第２コーティング部
１５３  第３コーティング部
ＢＭ１  基本波
ＲＥ１〜ＲＥ３  モード成分
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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