(57)【要約】【課題】サブｍｍスケールの断面を有する大出力の色素チップを簡単な工程により製造できる可変波長固体色素レーザーの色素チップの製造方法を提供する。【解決手段】基材部１に複数の溝２を形成し、形成された各溝２内に色素を含んだプラスチック材料液を流し込んだ後に乾燥させる工程及びその工程を繰りかえして溝２を埋めてバルク状の色素ストライプ３を形成する可変波長固体色素レーザーの色素チップの製造方法。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材部に複数の溝を形成し、形成された各溝内に色素を含んだプラスチック材料液を流し込んだ後に固化させる工程又はその工程の繰りかえしにより溝を埋めてバルク状の色素ストライプを形成することを特徴とする可変波長固体色素レーザーの色素チップの製造方法。
【請求項２】
基材部に複数の溝を形成し、形成された各溝内に色素を含んだプラスチック材料液を充填した後に表面が鏡面研磨された板でカバーをし、固化させてバルク状の色素ストライプを形成することを特徴とする可変波長固体色素レーザーの色素チップの製造方法。
【請求項３】
基材部に複数の溝を形成し、形成された各溝内に基材の柔軟剤で作製した色素溶液を流し込み、乾燥させた後にさらに固めることにより基材の中に含浸させてバルク状の色素ストライプを形成することを特徴とする可変波長固体色素レーザーの色素チップの製造方法。
【請求項４】
色素ストライプが多色に形成されていることを特徴とする請求項１、２又はに記載の可変波長固体色素レーザーの色素チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色素をドープした複数のストライプ型導波路のそれぞれの表面にピッチの異なる回折格子を形成し、レーザー励起によりピッチに相当する波長の光をストライプの長さ方向に沿ってストライプの端面から放出する可変波長固体色素レーザーの色素チップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の固体色素レーザーチップは薄膜を作製し、エッチング等の技法で不要部を除去し、ストライプを残すというものであった。この方法は１０μｍ以下の薄い膜作りには最適であった。しかしながら、出力の増大と寿命の増大（１０ｍＷ、１００万ショット）には限界があった。
【０００３】
一方、大きいバルクを作り、必要なサイズを切り出してストライプを作るという方法もあるが、レーザー発振をする均質なものはできにくいと言う欠点があった。このような製法によるアプローチは導波路媒質が周囲の媒質より若干の屈折率値が大きい値であるべきだとの認識からでてきていた。なお、可変長固体色素レーザーは、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１６０６４２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
固体色素レーザーにおいてはレーザー媒質は色素分子が担うものであるので、出力光の大きさは励起入力光の強さと色素分子の個数の双方に比例する。したがって、出力を確保するには色素媒質の体積が必要となる。
【０００６】
一方、色素は寿命があり、励起光の単位当たりの照射エネルギーと繰り返し数で決まる破壊による非可逆的寿命と、比較的照射エネルギーの大きいときに現出する可逆的な寿命からなる。後者の可逆的な寿命は、励起入力が大きければ大きい程時間が短くなるため、大出力化の阻害になっている。寿命を維持し、出力を確保するにはレーザー媒質をストライプ化したときに導波路の概念に反して、励起光方向の深さ・励起光照射が振動させられる程の幅を持つサブｍｍスケールの断面が必要であることから明らかになった。
【０００７】
本発明は、サブｍｍスケールの断面を有する大出力の色素チップを簡単な工程により製造できる可変波長固体色素レーザーの色素チップの製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板上にサイズにあわせて複数の溝を形成し、この溝にプラスチック材料液と色素を混合した溶液を流しこみ固化させることを繰り返すことで目的をはたせる。
【０００９】
また、本発明は、色素を入れたプラスチック材料液を溝に充填し、溝の上にプラスチック材料液と接着しない材質、かつ表面が鏡面研磨された板（例えばガラス等）でカバーをし、固化した後にカバーをとることによりレーザーストライプを形成することができる。
【００１０】
また、本発明は、色素と基材の柔軟剤を混ぜた溶液を溝に流し込み、固化させることにより、溝に沿って基材に含浸した形で色素ストライプを形成する。また、色素ストライプは多色に形成してもよい。
【００１１】
こうして形成されたストライプの端面や表面に研磨をほどこして仕上げる。このストライプに紫外光にて回折格子を形成することによりレーザーストライプが完成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を実施するために、図１に示すように、ＮＣ研削盤、成形加工、エッチングなどの方法により基板（例えばアクリル基板）１の上を溝加工して複数の溝２を形成する。
【００１３】
【実施例】
実施例１
基板に形成された各溝内に、プラスチックス材料液（例えばメタクリル酸メチル）と色素を混合した溶液を各溝内に流し込む。色素としては、ローダミン系色素、スチリル色素、ＬＤＳ８６７等の、公知の固体色素レーザーチップに使用されている色素を適宜選択して使用する。
【００１４】
次いで流し込込まれた溶液を乾燥させる。乾燥は、例えば、恒温槽などに入れことによって行う。一度で十分な体積が固化できない場合、この溶液の流し込みと乾燥を繰り返して重ね塗りして溝を埋めていく。こうして溝をほぼ埋めた状態にして、図２に示すように、溝２内に溶液を重ね塗りしたストライプ３を形成して、バルク状の色素ストライプを作製する。
【００１５】
溶液の体積と固体化後の体積は異なり、一般的には縮小するので、必要に応じて、溶液を重ねて固化させるということを繰り返すことにより、溝を埋めることが可能となる。
【００１６】
実施例２
本実施例では、図３に示すように、実施例１と同様の色素を含んだプラスチック材料液を溝２がほぼ満たされるまで充填した後にプラスチック材料液と接着しない研磨された板（例えばガラス板）５でカバーをし、プラスチック材料液が蒸発する温度（例えばメタクリル酸メチルの場合は約７２℃）でアニーリングして固化させた後にガラス板５を除去してバルク状の色素ストライプを形成する。
【００１７】
実施例３
溝２内に、基材の柔軟剤で作製した色素溶液、例えば、ジクロロメタン溶液  を流し込み、乾燥させた後にさらに加熱をする。加熱温度は、例えば柔軟剤の気化温度で決定する。加熱で固めることにより基材の中に、図４に示すように含浸ストライプ６を形成させてバルク状の色素ストライプを形成する。
【００１８】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の製造方法では、色素を含有したＭＭＡ溶液を溝に流し込んで乾燥させるという簡単な工程により、サブｍｍスケールの断面を有する色素チップの製造が可能となり、また工程の簡略化、コストダウンを図ることができる。
【００１９】
また、製造工程が簡単なので、品質の確保も容易であり、且つ医療、診断などの応用分野を広げる大出力化レーザーへの道を広げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基材の加工図である。
【図２】実施例１の色素チップの断面図である。
【図３】実施例２の色素チップ製造工程の断面図である。
【図４】実施例３の色素チップの断面図である。
【符号の説明】
１：基材                ２：溝加工部
３：重ね塗りストライプ  ４：カバー付きストライプ
５：カバー              ６：含浸型ストライプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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