(57)【要約】【課題】希土類元素イオンが添加された固体レーザー結晶を、レーザーダイオードによって励起してレーザービームを発生させるレーザーダイオード励起固体レーザーにおいて、より多くの発振波長を実現する。【解決手段】Ｓｍ３＋が添加された固体レーザー結晶13をＧａＮ系レーザーダイオード11によって励起し、該固体レーザー結晶13における  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ５／２  、  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ７／２  、あるいは  ４Ｆ３／２  →  ６Ｈ１１／２  の遷移によって固体レーザービーム16を発生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｍ３＋が添加された固体レーザー結晶をＧａＮ系レーザーダイオードによって励起し、該固体レーザー結晶における  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ５／２  、  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ７／２  、あるいは  ４Ｆ３／２  →  ６Ｈ１１／２  の遷移によってレーザービームを発生させる構成を有することを特徴とするレーザーダイオード励起固体レーザー。
【請求項２】
前記  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ５／２  の遷移によって波長が556〜576ｎｍのレーザービームを発生させる構成を有することを特徴とする請求項１記載のレーザーダイオード励起固体レーザー。
【請求項３】
前記  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ７／２  の遷移によって波長が605〜625ｎｍのレーザービームを発生させる構成を有することを特徴とする請求項１記載のレーザーダイオード励起固体レーザー。
【請求項４】
前記  ４Ｆ３／２  →  ６Ｈ１１／２  の遷移によって波長が640〜660ｎｍのレーザービームを発生させる構成を有することを特徴とする請求項１記載のレーザーダイオード励起固体レーザー。
【請求項５】
前記固体レーザー結晶が、希土類元素イオンとしてＳｍ３＋のみが添加されたものであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載のレーザーダイオード励起固体レーザー。
【請求項６】
前記ＧａＮ系レーザーダイオードが、ＩｎＧａＮ、ＩｎＧａＮＡｓあるいはＧａＮＡｓからなる活性層を有するものであることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載のレーザーダイオード励起固体レーザー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類元素イオンが添加された固体レーザー結晶を、レーザーダイオード（半導体レーザー）によって励起してレーザービームを発生させるレーザーダイオード励起固体レーザーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばJournal of Applied Physics ,Vol.48,No.2,pp.650〜653 （1977）や、Applied Physics B58,pp.149〜151 （1994）に記載されているように、Ｐｒ３＋が添加された固体レーザー結晶をＡｒレーザー等のガスレーザーによって励起するガスレーザー励起固体レーザーが知られている。
【０００３】
この種のガスレーザー励起固体レーザーにおいては、  ３Ｐ０  →  ３Ｈ４  の遷移によって波長470 〜490 ｎｍの青色領域のレーザービームを発生させたり、また、  ３Ｐ１  →  ３Ｈ５  の遷移によって波長520 〜550 ｎｍの緑色領域のレーザービームを発生させることも可能である。そこでこのようなガスレーザー励起固体レーザーは、カラー感光材料にカラー画像を書き込むための光源として利用することもできる。
【０００４】
また、上記の青色領域や緑色領域のレーザービームを発する固体レーザーとして、例えば特開平４−３１８９８８号に示されるように、共振器内に非線形光学結晶を配して固体レーザービームを第２高調波等に波長変換（短波長化）するレーザーダイオード励起固体レーザーも知られている。
【０００５】
さらに近時は、青色領域やあるいは緑色領域のレーザービームを発振するＩｎＧａＮ系レーザーダイオードや、ＺｎＭｇＳＳｅ系レーザーダイオードも開発されている。
【０００６】
ところで、このように青色領域やあるいは緑色領域のレーザービームを発するレーザーは、上記カラー画像記録装置の書込み光源等として用いる場合は、小型、低コスト、軽量であることが望まれる。前述のＰｒ３＋が添加された固体レーザー結晶を用いるガスレーザー励起固体レーザーは、励起光源としてのガスレーザーがかなり大型、高価で、かつ重いので、このような用途には向いていないと言える。
【０００７】
一方、非線形光学結晶によって固体レーザービームを短波長化するようにしたレーザーダイオード励起固体レーザーにあっては、現状では波長変換効率が十分に高くないので、高出力を得ることが難しいという問題がある。またこのレーザーダイオード励起固体レーザーにおいては、発振モードを単一縦モード化するエタロン等が挿入されるために共振器ロスが大きくなり、この点からも高出力化が困難となっている。
【０００８】
さらにこの種のレーザーダイオード励起固体レーザーにおいては、波長変換の位相整合を取るために、高精度の温度制御を行なう必要があり、そのために出力安定性に欠けるという問題も認められる。またこのレーザーダイオード励起固体レーザーは、非線形光学結晶やエタロンが設けられるため部品点数が多く、コストが高くつくものとなっていた。
【０００９】
またＩｎＧａＮ系レーザーダイオードでは、Ｉｎの含有量を増やすのに従って発振波長が長波長化するので、波長470 〜490 ｎｍの青色領域のレーザービームや波長520 〜550 ｎｍの緑色領域のレーザービームを発振させることも理論上は可能である。しかし、Ｉｎの含有量を増やすにつれて結晶性が悪化するという事情があるため、実用上はＩｎの含有量をさほど多くすることはできず、450 ｎｍ程度が長波長化の限界となっている。
【００１０】
また、他に青色光が得られるレーザーダイオードとして、ＩｎＧａＮＡｓあるいはＧａＮＡｓからなる活性層を有するレーザーダイオードがある。これらにおいては、Ａｓをドープすることによって長波長化が可能となるが、Ａｓの含有量を増やすにつれて、やはり結晶性が悪化するという問題があり、高出力化できる波長としては450 〜460 ｎｍ程度となってしまう。
【００１１】
さらにＺｎＭｇＳＳｅ系レーザーダイオードには、500 ｎｍ以上の長波長でないと連続室温発振できない、寿命が現状では100 時間程度しかない、という問題がある。
【００１２】
上記の事情に鑑みて本出願人は、特願平１０−６３６９号（特開平１１−１７２６６号参照）において、効率良く高出力の青色領域や緑色領域のレーザービームを発生可能で、また低コストでかつ出力安定性も高いレーザーダイオード励起固体レーザーを提案した。このレーザーダイオード励起固体レーザーは、前述のＰｒ３＋が添加された固体レーザー結晶を、ＧａＮ系レーザーダイオードによって励起する構成を有するものである。
【特許文献１】特開平１１−１７２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、この特願平１０−６３６９号で提案したレーザーダイオード励起固体レーザーのようにＧａＮ系レーザーダイオードを励起源として、さらに別の多くの波長で発振し得るレーザーダイオード励起固体レーザー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】
【００１４】
本発明による一つのレーザーダイオード励起固体レーザーは、Ｈｏ３＋が添加された固体レーザー結晶をＧａＮ系レーザーダイオードによって励起し、該固体レーザー結晶における  ５Ｓ２  →  ５Ｉ７  、あるいは  ５Ｓ２  →  ５Ｉ８  の遷移によってレーザービームを発生させる構成を有するものである。このレーザーダイオード励起固体レーザーは、より具体的には、  ５Ｓ２  →  ５Ｉ７  の遷移によって波長が740〜760ｎｍのレーザービームを発生させたり、あるいは  ５Ｓ２  →  ５Ｉ８  の遷移によって波長が540〜560ｎｍのレーザービームを発生させる構成をとることができる。
【００１５】
なお、上記Ｈｏ３＋が添加された固体レーザー結晶の励起波長は420ｎｍとされる。そしてこの固体レーザー結晶としては、希土類元素イオンとしてＨｏ３＋のみが添加されたものを好適に用いることができる。
【００１６】
また、本発明による別のレーザーダイオード励起固体レーザーは、Ｓｍ３＋が添加された固体レーザー結晶をＧａＮ系レーザーダイオードによって励起し、該固体レーザー結晶における  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ５／２  、  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ７／２  、あるいは  ４Ｆ３／２  →  ６Ｈ１１／２  の遷移によってレーザービームを発生させる構成を有するものである。このレーザーダイオード励起固体レーザーは、より具体的には、  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ５／２  の遷移によって波長が556〜576ｎｍのレーザービームを発生させたり、あるいは  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ７／２  の遷移によって波長が605〜625ｎｍのレーザービームを発生させたり、さらには  ４Ｆ３／２  →  ６Ｈ１１／２  の遷移によって波長が640〜660ｎｍのレーザービームを発生させる構成をとることができる。
【００１７】
なお、上記Ｓｍ３＋が添加された固体レーザー結晶の励起波長は404ｎｍとされる。そしてこの固体レーザー結晶としては、希土類元素イオンとしてＳｍ３＋のみが添加されたものを好適に用いることができる。
【００１８】
また本発明によるさらに別のレーザーダイオード励起固体レーザーは、Ｅｕ３＋が添加された固体レーザー結晶をＧａＮ系レーザーダイオードによって励起し、該固体レーザー結晶における  ５Ｄ０  →  ７Ｆ２  の遷移によってレーザービームを発生させる構成を有するものである。このレーザーダイオード励起固体レーザーは、より具体的には、  ５Ｄ０  →  ７Ｆ２   の遷移によって波長が579〜599ｎｍのレーザービームを発生させる構成をとることができる。
【００１９】
なお、上記Ｅｕ３＋が添加された固体レーザー結晶の励起波長は394ｎｍとされる。そしてこの固体レーザー結晶としては、希土類元素イオンとしてＥｕ３＋のみが添加されたものを好適に用いることができる。
【００２０】
また本発明によるさらに別のレーザーダイオード励起固体レーザーは、Ｄｙ３＋が添加された固体レーザー結晶をＧａＮ系レーザーダイオードによって励起し、該固体レーザー結晶における  ４Ｆ９／２  →  ６Ｈ１３／２  あるいは  ４Ｆ９／２  →  ６Ｈ１１／２  の遷移によってレーザービームを発生させる構成を有するものである。このレーザーダイオード励起固体レーザーは、より具体的には、  ４Ｆ９／２  →  ６Ｈ１３／２  の遷移によって波長が562〜582ｎｍのレーザービームを発生させたり、あるいは  ４Ｆ９／２  →  ６Ｈ１１／２  の遷移によって波長が654〜674ｎｍのレーザービームを発生させる構成をとることができる。
【００２１】
なお、上記Ｄｙ３＋が添加された固体レーザー結晶の励起波長は390ｎｍとされる。そしてこの固体レーザー結晶としては、希土類元素イオンとしてＤｙ３＋のみが添加されたものを好適に用いることができる。
【００２２】
また本発明によるさらに別のレーザーダイオード励起固体レーザーは、Ｅｒ３＋が添加された固体レーザー結晶をＧａＮ系レーザーダイオードによって励起し、該固体レーザー結晶における  ４Ｓ３／２  →  ４Ｉ１５／２  あるいは  ２Ｈ９／２  →  ４Ｉ１３／２  の遷移によってレーザービームを発生させる構成を有するものである。このレーザーダイオード励起固体レーザーは、より具体的には、  ４Ｓ３／２  →  ４Ｉ１５／２  の遷移によって波長が530〜550ｎｍのレーザービームを発生させたり、  ２Ｈ９／２  →  ４Ｉ１３／２  の遷移によって波長が544〜564ｎｍのレーザービームを発生させる構成をとることができる。
【００２３】
なお、上記Ｅｒ３＋が添加された固体レーザー結晶の励起波長は406ｎｍあるいは380ｎｍとされる。そしてこの固体レーザー結晶としては、希土類元素イオンとしてＥｒ３＋のみが添加されたものを好適に用いることができる。
【００２４】
また本発明によるさらに別のレーザーダイオード励起固体レーザーは、Ｔｂ３＋が添加された固体レーザー結晶をＧａＮ系レーザーダイオードによって励起し、該固体レーザー結晶における  ５Ｄ４  →  ７Ｆ５  の遷移によってレーザービームを発生させる構成を有するものである。このレーザーダイオード励起固体レーザーは、より具体的には、  ５Ｄ４  →  ７Ｆ５  の遷移によって波長が530〜550ｎｍのレーザービームを発生させる構成をとることができる。
【００２５】
なお、上記Ｔｂ３＋が添加された固体レーザー結晶の励起波長は380ｎｍとされる。そしてこの固体レーザー結晶としては、希土類元素イオンとしてＴｂ３＋のみが添加されたものを好適に用いることができる。
【００２６】
一方、上記構成の各レーザーダイオード励起固体レーザーにおいて、励起光源としてのＧａＮ系レーザーダイオードは、より具体的には、例えばＩｎＧａＮ、ＩｎＧａＮＡｓあるいはＧａＮＡｓからなる活性層を有するものを使用することができる。
【発明の効果】
【００２７】
Ｈｏ３＋、Ｓｍ３＋、Ｅｕ３＋、Ｄｙ３＋、Ｅｒ３＋およびＴｂ３＋は波長380〜420ｎｍに吸収帯があり、ＧａＮ系レーザーダイオードによって励起され得る。波長380〜430ｎｍはＧａＮ系レーザーダイオードが比較的発振しやすい波長帯であり、そして特に波長400〜410ｎｍは、現在提供されているＧａＮ系レーザーダイオードの最大出力が得られる波長帯であるので、これらのＨｏ３＋、Ｓｍ３＋、Ｅｕ３＋、Ｄｙ３＋、Ｅｒ３＋およびＴｂ３＋をＧａＮ系レーザーダイオードによって固体レーザー結晶を励起すれば、励起光の吸収量を大きく確保可能で、それにより、高効率化および高出力化が達成される。
【００２８】
そして、先に例を挙げた通り、これらのＨｏ３＋、Ｓｍ３＋、Ｅｕ３＋、Ｄｙ３＋、Ｅｒ３＋およびＴｂ３＋による蛍光の波長帯は広い範囲に亘るので、従来に無い波長で発振するレーザーダイオード励起固体レーザーを得ることが可能となる。
【００２９】
一方、ＧａＮ系レーザーダイオードは熱伝導係数が130 Ｗ／ｍ℃と、ＺｎＭｇＳＳｅ系レーザーダイオードの４Ｗ／ｍ℃等と比べて極めて大きい。またそれに加えて、転移の移動度もＺｎＭｇＳＳｅ系レーザーダイオードと比べて非常に小さいことから、ＣＯＤ（カタストロフィック・オプティカル・ダメージ）が非常に高く、高寿命、高出力が得やすいものである。このように高寿命、高出力が得やすいＧａＮ系レーザーダイオードを励起光源として用いたことにより、本発明のレーザーダイオード励起固体レーザーは、高寿命で、高出力のレーザービームを発生可能となる。
【００３０】
なお励起光源であるＧａＮ系レーザーダイオードとしては、単一縦、横モード型のものを使用できることは勿論、その他ブロードエリア型、フェーズドアレー型、あるいはＭＯＰＡ型の高出力タイプのものを１個または複数個使用することもできる。そのようにすることにより本発明のレーザーダイオード励起固体レーザーは、さらなる高出力、例えばＷ（ワット）クラスの高出力を得ることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３２】
＜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レーザーダイオード励起固体レーザーを示すものである。このレーザーダイオード励起固体レーザーは、励起光としてのレーザービーム10を発するレーザーダイオード11と、発散光であるレーザービーム10を集光する集光レンズ12と、Ｈｏ３＋が例えば１ａｔ％ドープされた固体レーザー結晶であるＹ３Ａｌ５Ｏ１２結晶（以下、Ｈｏ：ＹＡＧ結晶と称する）13とを有している。
【００３３】
以上の各要素11〜13はペルチェ素子14の上に固定されている。またこのペルチェ素子14上には温度検出用のサーミスタ15が固定され、このサーミスタ15の出力は図示しない温度調節回路に入力されるようなっている。そしてこの温度調節回路により、サーミスタ15の出力に基づいてペルチェ素子14が駆動され、レーザーダイオード11、集光レンズ12およびＨｏ：ＹＡＧ結晶からなる固体レーザー結晶13が所定温度に保たれる。
【００３４】
レーザーダイオード11としては、発振波長420ｎｍのブロードエリア型のＧａＮ系レーザーダイオードが用いられている。また固体レーザー結晶13における  ５Ｓ２  →  ５Ｉ８  の遷移を利用して波長550ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の光入射端面である後方端面13ａには、波長550ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、  ５Ｓ２  →  ５Ｉ７  の遷移による波長750ｎｍの他の蛍光等、並びに波長420ｎｍのレーザービーム10に対してＡＲ（無反射）となるコーティングが施され、一方この結晶13の光出射端面である前方端面13ｂには、波長550ｎｍの光を１％だけ透過させて残余は反射させるコーティングが施されている。
【００３５】
ＧａＮ系レーザーダイオード11から発せられた波長420ｎｍのレーザービーム10は、固体レーザー結晶13の後方端面13ａから該結晶13内に入射する。Ｈｏ：ＹＡＧ結晶からなる固体レーザー結晶13は入射したこのレーザービーム10によってＨｏ３＋が励起され、  ５Ｓ２  →  ５Ｉ８  の遷移によって波長550ｎｍの蛍光を発する。この光は上記の通りのコーティングが施されている結晶端面13ａ、13ｂの間で共振し、レーザー発振を引き起こす。こうして発生した波長550ｎｍの緑色のレーザービーム16は、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂから出射する。
【００３６】
本実施の形態においては、出力300ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力100ｍＷの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００３７】
なお、Ｈｏ３＋がドープされた固体レーザー結晶13を用いる場合は、前述の  ５Ｓ２  →  ５Ｉ７  の遷移によって波長750ｎｍの蛍光も発生し得るので、固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施すコートの設定次第で、波長750ｎｍのレーザービームを発振させることも可能である。
【００３８】
＜第２の実施の形態＞
この第２の実施の形態によるレーザーダイオード励起固体レーザーは、図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと基本的に同様の構成を有するものであるので、以下この図１中の番号を流用して説明する（後述する第３〜６の実施の形態も同様）。
【００３９】
このレーザーダイオード励起固体レーザーは図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと比べると、固体レーザー結晶13にドープされている希土類元素イオン、および固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施されたコートが異なるものである。
【００４０】
すなわち本実施の形態において、固体レーザー結晶13にはＳｍ３＋が１ａｔ％ドープされている。また固体レーザー結晶13における  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ５／２  の遷移を利用して波長566ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の後方端面13ａには、波長566ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、他の  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ７／２  の遷移による波長615ｎｍの蛍光および  ４Ｆ３／２  →  ６Ｈ１１／２  の遷移による波長650ｎｍの蛍光等、並びに励起波長404ｎｍに対してＡＲ（無反射）となる特性のコートが施され、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂには、波長566ｎｍの光を１％だけ透過させるコートが施されている。そしてここではレーザーダイオード11として、発振波長404ｎｍのものが用いられている。
【００４１】
この構成においては、出力200ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力40ｍＷの波長566ｎｍの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００４２】
なお、Ｓｍ３＋がドープされた固体レーザー結晶13を用いる場合は、前述の  ４Ｇ５／２  →  ６Ｈ７／２  の遷移による波長615ｎｍの蛍光や、  ４Ｆ３／２  →  ６Ｈ１１／２  の遷移による波長650ｎｍの蛍光も発生し得るので、固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施すコートの設定次第で、波長615ｎｍのレーザービームや波長650ｎｍの固体レーザービームを発振させることも可能である。例えば波長615ｎｍの固体レーザービームを発振させる場合は、出力200ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力50ｍＷの固体レーザービーム16を得ることもできる。
【００４３】
＜第３の実施の形態＞
この第３の実施の形態によるレーザーダイオード励起固体レーザーも、図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと比べると、固体レーザー結晶13にドープされている希土類元素イオン、および固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施されたコートが異なるものである。
【００４４】
すなわち本実施の形態において、固体レーザー結晶13にはＥｕ３＋が１ａｔ％ドープされている。また、固体レーザー結晶13における  ５Ｄ０  →  ７Ｆ２   の遷移によって波長589ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の後方端面13ａには、波長589ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、他の遷移による蛍光、並びに励起波長394ｎｍに対してＡＲ（無反射）となる特性のコートが施され、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂには、波長589ｎｍの光を１％だけ透過させるコートが施されている。そしてここではレーザーダイオード11として、発振波長394ｎｍのものが用いられている。
【００４５】
この構成においては、出力100ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力20ｍＷの波長589ｎｍの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００４６】
＜第４の実施の形態＞
この第４の実施の形態によるレーザーダイオード励起固体レーザーも、図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと比べると、固体レーザー結晶13にドープされている希土類元素イオン、および固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施されたコートが異なるものである。
【００４７】
すなわち本実施の形態において、固体レーザー結晶13にはＤｙ３＋が１ａｔ％ドープされている。また、固体レーザー結晶13における  ４Ｆ９／２  →  ６Ｈ１３／２  の遷移を利用して波長572ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の後方端面13ａには、波長572ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、他の  ４Ｆ９／２  →  ６Ｈ１１／２  の遷移による波長664ｎｍの蛍光等、並びに励起波長390ｎｍに対してＡＲ（無反射）となる特性のコートが施され、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂには、波長572ｎｍの光を１％だけ透過させるコートが施されている。そしてここではレーザーダイオード11として、発振波長390ｎｍのものが用いられている。
【００４８】
この構成においては、出力100ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力10ｍＷの波長572ｎｍの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００４９】
なお、Ｄｙ３＋がドープされた固体レーザー結晶13を用いる場合は、前述の  ４Ｆ９／２  →  ６Ｈ１１／２  の遷移による波長664ｎｍの蛍光も発生し得るので、固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施すコートの設定次第で、波長664ｎｍの固体レーザービームを発振させることも可能である。その場合も、出力100ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力10ｍＷの固体レーザービーム16を得ることができる。
【００５０】
＜第５の実施の形態＞
この第５の実施の形態によるレーザーダイオード励起固体レーザーも、図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと比べると、固体レーザー結晶13にドープされている希土類元素イオン、および固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施されたコートが異なるものである。
【００５１】
すなわち本実施の形態において、固体レーザー結晶13にはＥｒ３＋が１ａｔ％ドープされている。また、固体レーザー結晶13における  ２Ｈ９／２  →  ４Ｉ１３／２  の遷移を利用して波長554ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の後方端面13ａには、波長554ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、他の  ４Ｓ３／２  →  ４Ｉ１５／２  の遷移による波長540ｎｍの蛍光等、並びに励起波長406ｎｍに対してＡＲ（無反射）となる特性のコートが施され、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂには、波長554ｎｍの光を１％だけ透過させるコートが施されている。そしてここではレーザーダイオード11として、発振波長406ｎｍのものが用いられている。
【００５２】
この構成においては、出力200ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力30ｍＷの波長554ｎｍの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００５３】
なお、Ｅｒ３＋がドープされた固体レーザー結晶13を用いる場合は、前述の  ４Ｓ３／２  →  ４Ｉ１５／２  の遷移による波長540ｎｍの蛍光も発生し得るので、固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施すコートの設定次第で、波長540ｎｍの固体レーザービームを発振させることも可能である。
【００５４】
また、このＥｒ３＋がドープされた固体レーザー結晶13を用いる場合、その励起波長は上述の406ｎｍの他に、380ｎｍとすることもできる。
【００５５】
＜第６の実施の形態＞
この第６の実施の形態によるレーザーダイオード励起固体レーザーも、図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと比べると、固体レーザー結晶13にドープされている希土類元素イオン、および固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施されたコートが異なるものである。
【００５６】
すなわち本実施の形態において、固体レーザー結晶13にはＴｂ３＋が１ａｔ％ドープされている。また、固体レーザー結晶13における  ５Ｄ４  →  ７Ｆ５  の遷移によって波長540ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の後方端面13ａには、波長540ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、他の遷移による蛍光、並びに励起波長380ｎｍに対してＡＲ（無反射）となる特性のコートが施され、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂには、波長540ｎｍの光を１％だけ透過させるコートが施されている。そしてここではレーザーダイオード11として、発振波長380ｎｍのものが用いられている。
【００５７】
この構成においては、出力100ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力10ｍＷの波長540ｎｍの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００５８】
なお、レーザー母材結晶としては、上の実施形態で説明したＹ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）に限らず、ＬｉＹＦ４（ＹＬＦ）、ＹＶＯ４、ＧｄＶＯ４、ＢａＹ２Ｆ８、Ｂａ（Ｙ，Ｙｂ）２Ｆ８、ＬａＦ３、Ｃａ（ＮｂＯ３）２、ＣａＷＯ４、ＳｒＭｏＯ４、ＹＡｌＯ３（ＹＡＰ）、Ｙ２ＳｉＯ５、ＹＰ５Ｏ１４、ＬａＰ５Ｏ１４、ＬｕＡｌＯ３、ＬａＣｌ３、ＬａＢｒ３、ＰｒＢｒ３等を用いることもできる。
【００５９】
また、励起光源であるＧａＮ系レーザーダイオードとしては、ＩｎＧａＮ系材料から活性層を構成したもの、ＩｎＧａＮＡｓ系材料から活性層を構成したもの、そしてＧａＮＡｓ系材料から活性層を構成したものから適宜選択して用いることが可能である。特に、固体レーザー結晶の吸収帯が長波長側にずれている場合は、ＩｎＧａＮ系レーザーダイオードと比べてより長波長化が実現しやすいＩｎＧａＮＡｓ系あるいはＧａＮＡｓ系レーザーダイオードを用いるのが望ましく、それにより吸収効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるレーザーダイオード励起固体レーザーを示す概略側面図
【符号の説明】
【００６１】
10    レーザービーム（励起光）
11    ＩｎＧａＮ系レーザーダイオード
12    集光レンズ
13    固体レーザー結晶
13ａ  固体レーザー結晶の後方端面
13ｂ  固体レーザー結晶の前方端面
14    ペルチェ素子
15    サーミスタ
16    固体レーザービーム
【図１】
2008147700.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月1日(2008.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類元素イオンが添加された固体レーザー結晶を、レーザーダイオード（半導体レーザー）によって励起してレーザービームを発生させるレーザーダイオード励起固体レーザーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばJournal of Applied Physics ,Vol.48,No.2,pp.650〜653 （1977）や、Applied Physics B58,pp.149〜151 （1994）に記載されているように、Ｐｒ３＋が添加された固体レーザー結晶をＡｒレーザー等のガスレーザーによって励起するガスレーザー励起固体レーザーが知られている。
【０００３】
この種のガスレーザー励起固体レーザーにおいては、３Ｐ０→３Ｈ４の遷移によって波長470 〜490 ｎｍの青色領域のレーザービームを発生させたり、また、３Ｐ１→３Ｈ５の遷移によって波長520 〜550 ｎｍの緑色領域のレーザービームを発生させることも可能である。そこでこのようなガスレーザー励起固体レーザーは、カラー感光材料にカラー画像を書き込むための光源として利用することもできる。
【０００４】
また、上記の青色領域や緑色領域のレーザービームを発する固体レーザーとして、例えば特開平４−３１８９８８号に示されるように、共振器内に非線形光学結晶を配して固体レーザービームを第２高調波等に波長変換（短波長化）するレーザーダイオード励起固体レーザーも知られている。
【０００５】
さらに近時は、青色領域やあるいは緑色領域のレーザービームを発振するＩｎＧａＮ系レーザーダイオードや、ＺｎＭｇＳＳｅ系レーザーダイオードも開発されている。
【０００６】
ところで、このように青色領域やあるいは緑色領域のレーザービームを発するレーザーは、上記カラー画像記録装置の書込み光源等として用いる場合は、小型、低コスト、軽量であることが望まれる。前述のＰｒ３＋が添加された固体レーザー結晶を用いるガスレーザー励起固体レーザーは、励起光源としてのガスレーザーがかなり大型、高価で、かつ重いので、このような用途には向いていないと言える。
【０００７】
一方、非線形光学結晶によって固体レーザービームを短波長化するようにしたレーザーダイオード励起固体レーザーにあっては、現状では波長変換効率が十分に高くないので、高出力を得ることが難しいという問題がある。またこのレーザーダイオード励起固体レーザーにおいては、発振モードを単一縦モード化するエタロン等が挿入されるために共振器ロスが大きくなり、この点からも高出力化が困難となっている。
【０００８】
さらにこの種のレーザーダイオード励起固体レーザーにおいては、波長変換の位相整合を取るために、高精度の温度制御を行なう必要があり、そのために出力安定性に欠けるという問題も認められる。またこのレーザーダイオード励起固体レーザーは、非線形光学結晶やエタロンが設けられるため部品点数が多く、コストが高くつくものとなっていた。
【０００９】
またＩｎＧａＮ系レーザーダイオードでは、Ｉｎの含有量を増やすのに従って発振波長が長波長化するので、波長470 〜490 ｎｍの青色領域のレーザービームや波長520 〜550 ｎｍの緑色領域のレーザービームを発振させることも理論上は可能である。しかし、Ｉｎの含有量を増やすにつれて結晶性が悪化するという事情があるため、実用上はＩｎの含有量をさほど多くすることはできず、450 ｎｍ程度が長波長化の限界となっている。
【００１０】
また、他に青色光が得られるレーザーダイオードとして、ＩｎＧａＮＡｓあるいはＧａＮＡｓからなる活性層を有するレーザーダイオードがある。これらにおいては、Ａｓをドープすることによって長波長化が可能となるが、Ａｓの含有量を増やすにつれて、やはり結晶性が悪化するという問題があり、高出力化できる波長としては450 〜460 ｎｍ程度となってしまう。
【００１１】
さらにＺｎＭｇＳＳｅ系レーザーダイオードには、500 ｎｍ以上の長波長でないと連続室温発振できない、寿命が現状では100 時間程度しかない、という問題がある。
【００１２】
上記の事情に鑑みて本出願人は、特願平１０−６３６９号（特開平１１−１７２６６号参照）において、効率良く高出力の青色領域や緑色領域のレーザービームを発生可能で、また低コストでかつ出力安定性も高いレーザーダイオード励起固体レーザーを提案した。このレーザーダイオード励起固体レーザーは、前述のＰｒ３＋が添加された固体レーザー結晶を、ＧａＮ系レーザーダイオードによって励起する構成を有するものである。
【特許文献１】特開平１１−１７２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、この特願平１０−６３６９号で提案したレーザーダイオード励起固体レーザーのようにＧａＮ系レーザーダイオードを励起源として、さらに別の多くの波長で発振し得るレーザーダイオード励起固体レーザー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】
【００１４】
本発明によるレーザーダイオード励起固体レーザーは、Ｓｍ３＋が添加された固体レーザー結晶をＧａＮ系レーザーダイオードによって励起し、該固体レーザー結晶における４Ｇ５／２→６Ｈ５／２、４Ｇ５／２→６Ｈ７／２、あるいは４Ｆ３／２→６Ｈ１１／２の遷移によってレーザービームを発生させる構成を有するものである。このレーザーダイオード励起固体レーザーは、より具体的には、４Ｇ５／２→６Ｈ５／２の遷移によって波長が556〜576ｎｍのレーザービームを発生させたり、あるいは４Ｇ５／２→６Ｈ７／２の遷移によって波長が605〜625ｎｍのレーザービームを発生させたり、さらには４Ｆ３／２→６Ｈ１１／２の遷移によって波長が640〜660ｎｍのレーザービームを発生させる構成をとることができる。
【００１５】
なお、上記Ｓｍ３＋が添加された固体レーザー結晶の励起波長は404ｎｍとされる。そしてこの固体レーザー結晶としては、希土類元素イオンとしてＳｍ３＋のみが添加されたものを好適に用いることができる。
【００１６】
また、上記構成の各レーザーダイオード励起固体レーザーにおいて、励起光源としてのＧａＮ系レーザーダイオードは、より具体的には、例えばＩｎＧａＮ、ＩｎＧａＮＡｓあるいはＧａＮＡｓからなる活性層を有するものを使用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
Ｈｏ３＋、Ｓｍ３＋、Ｅｕ３＋、Ｄｙ３＋、Ｅｒ３＋およびＴｂ３＋は波長380〜420ｎｍに吸収帯があり、ＧａＮ系レーザーダイオードによって励起され得る。波長380〜430ｎｍはＧａＮ系レーザーダイオードが比較的発振しやすい波長帯であり、そして特に波長400〜410ｎｍは、現在提供されているＧａＮ系レーザーダイオードの最大出力が得られる波長帯であるので、これらの中の一つであるＳｍ３＋をＧａＮ系レーザーダイオードによって固体レーザー結晶を励起すれば、励起光の吸収量を大きく確保可能で、それにより、高効率化および高出力化が達成される。
【００１８】
そして、このＳｍ３＋による蛍光の波長帯は広い範囲に亘るので、従来に無い波長で発振するレーザーダイオード励起固体レーザーを得ることが可能となる。
【００１９】
一方、ＧａＮ系レーザーダイオードは熱伝導係数が130 Ｗ／ｍ℃と、ＺｎＭｇＳＳｅ系レーザーダイオードの４Ｗ／ｍ℃等と比べて極めて大きい。またそれに加えて、転移の移動度もＺｎＭｇＳＳｅ系レーザーダイオードと比べて非常に小さいことから、ＣＯＤ（カタストロフィック・オプティカル・ダメージ）が非常に高く、高寿命、高出力が得やすいものである。このように高寿命、高出力が得やすいＧａＮ系レーザーダイオードを励起光源として用いたことにより、本発明のレーザーダイオード励起固体レーザーは、高寿命で、高出力のレーザービームを発生可能となる。
【００２０】
なお励起光源であるＧａＮ系レーザーダイオードとしては、単一縦、横モード型のものを使用できることは勿論、その他ブロードエリア型、フェーズドアレー型、あるいはＭＯＰＡ型の高出力タイプのものを１個または複数個使用することもできる。そのようにすることにより本発明のレーザーダイオード励起固体レーザーは、さらなる高出力、例えばＷ（ワット）クラスの高出力を得ることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
＜第１の参考例＞
図１は、本発明の一実施の形態によるレーザーダイオード励起固体レーザーを説明するための第１の参考例を示すものである。このレーザーダイオード励起固体レーザーは、励起光としてのレーザービーム10を発するレーザーダイオード11と、発散光であるレーザービーム10を集光する集光レンズ12と、Ｈｏ３＋が例えば１ａｔ％ドープされた固体レーザー結晶であるＹ３Ａｌ５Ｏ１２結晶（以下、Ｈｏ：ＹＡＧ結晶と称する）13とを有している。
【００２３】
以上の各要素11〜13はペルチェ素子14の上に固定されている。またこのペルチェ素子14上には温度検出用のサーミスタ15が固定され、このサーミスタ15の出力は図示しない温度調節回路に入力されるようなっている。そしてこの温度調節回路により、サーミスタ15の出力に基づいてペルチェ素子14が駆動され、レーザーダイオード11、集光レンズ12およびＨｏ：ＹＡＧ結晶からなる固体レーザー結晶13が所定温度に保たれる。
【００２４】
レーザーダイオード11としては、発振波長420ｎｍのブロードエリア型のＧａＮ系レーザーダイオードが用いられている。また固体レーザー結晶13における５Ｓ２→５Ｉ８の遷移を利用して波長550ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の光入射端面である後方端面13ａには、波長550ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、５Ｓ２→５Ｉ７の遷移による波長750ｎｍの他の蛍光等、並びに波長420ｎｍのレーザービーム10に対してＡＲ（無反射）となるコーティングが施され、一方この結晶13の光出射端面である前方端面13ｂには、波長550ｎｍの光を１％だけ透過させて残余は反射させるコーティングが施されている。
【００２５】
ＧａＮ系レーザーダイオード11から発せられた波長420ｎｍのレーザービーム10は、固体レーザー結晶13の後方端面13ａから該結晶13内に入射する。Ｈｏ：ＹＡＧ結晶からなる固体レーザー結晶13は入射したこのレーザービーム10によってＨｏ３＋が励起され、５Ｓ２→５Ｉ８の遷移によって波長550ｎｍの蛍光を発する。この光は上記の通りのコーティングが施されている結晶端面13ａ、13ｂの間で共振し、レーザー発振を引き起こす。こうして発生した波長550ｎｍの緑色のレーザービーム16は、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂから出射する。
【００２６】
本参考例においては、出力300ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力100ｍＷの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００２７】
なお、Ｈｏ３＋がドープされた固体レーザー結晶13を用いる場合は、前述の５Ｓ２→５Ｉ７の遷移によって波長750ｎｍの蛍光も発生し得るので、固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施すコートの設定次第で、波長750ｎｍのレーザービームを発振させることも可能である。
【００２８】
＜本発明の実施の形態＞
この本発明の実施の形態によるレーザーダイオード励起固体レーザーは、図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと基本的に同様の構成を有するものであるので、以下この図１中の番号を流用して説明する（後述する第２〜５の参考例も同様）。
【００２９】
このレーザーダイオード励起固体レーザーは図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと比べると、固体レーザー結晶13にドープされている希土類元素イオン、および固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施されたコートが異なるものである。
【００３０】
すなわち本実施の形態において、固体レーザー結晶13にはＳｍ３＋が１ａｔ％ドープされている。また固体レーザー結晶13における４Ｇ５／２→６Ｈ５／２の遷移を利用して波長566ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の後方端面13ａには、波長566ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、他の４Ｇ５／２→６Ｈ７／２の遷移による波長615ｎｍの蛍光および４Ｆ３／２→６Ｈ１１／２の遷移による波長650ｎｍの蛍光等、並びに励起波長404ｎｍに対してＡＲ（無反射）となる特性のコートが施され、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂには、波長566ｎｍの光を１％だけ透過させるコートが施されている。そしてここではレーザーダイオード11として、発振波長404ｎｍのものが用いられている。
【００３１】
この構成においては、出力200ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力40ｍＷの波長566ｎｍの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００３２】
なお、Ｓｍ３＋がドープされた固体レーザー結晶13を用いる場合は、前述の４Ｇ５／２→６Ｈ７／２の遷移による波長615ｎｍの蛍光や、４Ｆ３／２→６Ｈ１１／２の遷移による波長650ｎｍの蛍光も発生し得るので、固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施すコートの設定次第で、波長615ｎｍのレーザービームや波長650ｎｍの固体レーザービームを発振させることも可能である。例えば波長615ｎｍの固体レーザービームを発振させる場合は、出力200ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力50ｍＷの固体レーザービーム16を得ることもできる。
【００３３】
＜第２の参考例＞
この第２の参考例のレーザーダイオード励起固体レーザーも、図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと比べると、固体レーザー結晶13にドープされている希土類元素イオン、および固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施されたコートが異なるものである。
【００３４】
すなわち本参考例において、固体レーザー結晶13にはＥｕ３＋が１ａｔ％ドープされている。また、固体レーザー結晶13における５Ｄ０→７Ｆ２の遷移によって波長589ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の後方端面13ａには、波長589ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、他の遷移による蛍光、並びに励起波長394ｎｍに対してＡＲ（無反射）となる特性のコートが施され、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂには、波長589ｎｍの光を１％だけ透過させるコートが施されている。そしてここではレーザーダイオード11として、発振波長394ｎｍのものが用いられている。
【００３５】
この構成においては、出力100ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力20ｍＷの波長589ｎｍの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００３６】
＜第３の参考例＞
この第３の参考例のレーザーダイオード励起固体レーザーも、図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと比べると、固体レーザー結晶13にドープされている希土類元素イオン、および固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施されたコートが異なるものである。
【００３７】
すなわち本参考例において、固体レーザー結晶13にはＤｙ３＋が１ａｔ％ドープされている。また、固体レーザー結晶13における４Ｆ９／２→６Ｈ１３／２の遷移を利用して波長572ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の後方端面13ａには、波長572ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、他の４Ｆ９／２→６Ｈ１１／２の遷移による波長664ｎｍの蛍光等、並びに励起波長390ｎｍに対してＡＲ（無反射）となる特性のコートが施され、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂには、波長572ｎｍの光を１％だけ透過させるコートが施されている。そしてここではレーザーダイオード11として、発振波長390ｎｍのものが用いられている。
【００３８】
この構成においては、出力100ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力10ｍＷの波長572ｎｍの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００３９】
なお、Ｄｙ３＋がドープされた固体レーザー結晶13を用いる場合は、前述の４Ｆ９／２→６Ｈ１１／２の遷移による波長664ｎｍの蛍光も発生し得るので、固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施すコートの設定次第で、波長664ｎｍの固体レーザービームを発振させることも可能である。その場合も、出力100ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力10ｍＷの固体レーザービーム16を得ることができる。
【００４０】
＜第４の参考例＞
この第４の参考例のレーザーダイオード励起固体レーザーも、図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと比べると、固体レーザー結晶13にドープされている希土類元素イオン、および固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施されたコートが異なるものである。
【００４１】
すなわち本参考例において、固体レーザー結晶13にはＥｒ３＋が１ａｔ％ドープされている。また、固体レーザー結晶13における２Ｈ９／２→４Ｉ１３／２の遷移を利用して波長554ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の後方端面13ａには、波長554ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、他の４Ｓ３／２→４Ｉ１５／２の遷移による波長540ｎｍの蛍光等、並びに励起波長406ｎｍに対してＡＲ（無反射）となる特性のコートが施され、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂには、波長554ｎｍの光を１％だけ透過させるコートが施されている。そしてここではレーザーダイオード11として、発振波長406ｎｍのものが用いられている。
【００４２】
この構成においては、出力200ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力30ｍＷの波長554ｎｍの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００４３】
なお、Ｅｒ３＋がドープされた固体レーザー結晶13を用いる場合は、前述の４Ｓ３／２→４Ｉ１５／２の遷移による波長540ｎｍの蛍光も発生し得るので、固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施すコートの設定次第で、波長540ｎｍの固体レーザービームを発振させることも可能である。
【００４４】
また、このＥｒ３＋がドープされた固体レーザー結晶13を用いる場合、その励起波長は上述の406ｎｍの他に、380ｎｍとすることもできる。
【００４５】
＜第５の参考例＞
この第５の参考例のレーザーダイオード励起固体レーザーも、図１に示したレーザーダイオード励起固体レーザーと比べると、固体レーザー結晶13にドープされている希土類元素イオン、および固体レーザー結晶13の両端面13ａ、13ｂに施されたコートが異なるものである。
【００４６】
すなわち本参考例において、固体レーザー結晶13にはＴｂ３＋が１ａｔ％ドープされている。また、固体レーザー結晶13における５Ｄ４→７Ｆ５の遷移によって波長540ｎｍのレーザービームを発生させるために、固体レーザー結晶13の後方端面13ａには、波長540ｎｍに対してＨＲ（高反射）で、他の遷移による蛍光、並びに励起波長380ｎｍに対してＡＲ（無反射）となる特性のコートが施され、固体レーザー結晶13の前方端面13ｂには、波長540ｎｍの光を１％だけ透過させるコートが施されている。そしてここではレーザーダイオード11として、発振波長380ｎｍのものが用いられている。
【００４７】
この構成においては、出力100ｍＷのＧａＮ系レーザーダイオード11を用いて、出力10ｍＷの波長540ｎｍの固体レーザービーム16を得ることができた。
【００４８】
なお、レーザー母材結晶としては、上の参考例で説明したＹ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）に限らず、ＬｉＹＦ４（ＹＬＦ）、ＹＶＯ４、ＧｄＶＯ４、ＢａＹ２Ｆ８、Ｂａ（Ｙ，Ｙｂ）２Ｆ８、ＬａＦ３、Ｃａ（ＮｂＯ３）２、ＣａＷＯ４、ＳｒＭｏＯ４、ＹＡｌＯ３（ＹＡＰ）、Ｙ２ＳｉＯ５、ＹＰ５Ｏ１４、ＬａＰ５Ｏ１４、ＬｕＡｌＯ３、ＬａＣｌ３、ＬａＢｒ３、ＰｒＢｒ３等を用いることもできる。
【００４９】
また、励起光源であるＧａＮ系レーザーダイオードとしては、ＩｎＧａＮ系材料から活性層を構成したもの、ＩｎＧａＮＡｓ系材料から活性層を構成したもの、そしてＧａＮＡｓ系材料から活性層を構成したものから適宜選択して用いることが可能である。特に、固体レーザー結晶の吸収帯が長波長側にずれている場合は、ＩｎＧａＮ系レーザーダイオードと比べてより長波長化が実現しやすいＩｎＧａＮＡｓ系あるいはＧａＮＡｓ系レーザーダイオードを用いるのが望ましく、それにより吸収効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態によるレーザーダイオード励起固体レーザーを説明するための参考例を示す概略図
【符号の説明】
【００５１】
10    レーザービーム（励起光）
11    ＩｎＧａＮ系レーザーダイオード
12    集光レンズ
13    固体レーザー結晶
13ａ  固体レーザー結晶の後方端面
13ｂ  固体レーザー結晶の前方端面
14    ペルチェ素子
15    サーミスタ
16    固体レーザービーム