(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振器と、
前記共振器内に配置され、励起光が入射されることにより第１の結晶軸であるＣ軸に平行な方向に偏光した直線偏光光を発振光として出力する固体レーザ媒質と、
青色領域の波長の直線偏光光で且つ偏光方向が前記固体レーザ媒質の前記第１の結晶軸と直交する第２の結晶軸に平行な方向である青色励起光を前記励起光として前記固体レーザ媒質に入射させる励起手段と、
を備え、
前記固体レーザ媒質における、前記青色励起光の偏光方向についての前記青色励起光の吸収強度のピークが、前記青色励起光の偏光方向についての赤色領域の波長を有する赤色励起光の吸収強度のピークよりも大きく、かつ、前記第１の結晶軸に平行な方向についての前記青色励起光の吸収強度のピークよりも大きい
ことを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
前記固体レーザ媒質における、前記青色励起光の偏光方向についての前記青色励起光の吸収強度のピークが、各結晶軸についての前記青色励起光の吸収強度のピークのうち最大値を示すものであ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】
前記固体レーザ媒質が、Ｃｒ３＋イオンが添加された固体レーザ媒質であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記固体レーザ媒質が、アレキサンドライト（Ｃｒ：ＢｅＡｌ２Ｏ４）、Ｃｒ：ＬｉＣＡＦ（ＬｉＣａＡｌＦ６）、Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ（ＬｉＳｒＡｌＦ６）、及びＣｒ：ＬｉＳＧＡＦ（ＬｉＳｒＧａＦ６）の何れかであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記青色励起光の波長が、４Ａ２基底準位から４Ｔ１準位への励起吸収波長と一致することを特徴とする請求項３又は請求項４記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記励起手段が、ＧａＮから成る半導体レーザを含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記共振器内に、前記発振光の発振波長を制御する波長制御素子が配置されたことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記共振器内に、モード同期を誘起するためのモード同期素子が配置されたことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記モード同期素子が、半導体可飽和吸収ミラーデバイスであることを特徴とする請求項８記載のレーザ装置。
【請求項１０】
前記請求項１〜請求項９の何れか１項に記載のレーザ装置と、
前記レーザ装置からのレーザ光を測定対象物に集光して照射する光学系と、
前記測定対象物からの戻り光を集光して検出する検出手段と、
を備えた顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ装置及び顕微鏡に係り、特に、共振器内に、励起手段からの励起光を受けて発光する固体レーザ媒質を備えたレーザ装置及び顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｔｉ：ＳやＣｒ：ＢｅＡｌ２Ｏ４、Ｃｒ：ＬｉＳＡＦなどの遷移金属イオンを添加した固体レーザ媒質は、１００ｎｍ以上の非常に広い蛍光帯域を有しており、波長可変レーザや超短パルスレーザ用の固体レーザ媒質として頻繁に使用されている。
【０００３】
これらの遷移金属イオン添加固体レーザ媒質は、可視の波長領域に大きな吸収を持っており、Ｔｉ：Ｓを添加した固体レーザ媒質（Ｔｉ：Ｓレーザ）においては、アルゴンレーザ（波長：４８８ｎｍ〜５１４ｎｍ）やＮｄ：ＹＶＯ４の基本波（波長：１０６４ｎｍ）の２倍波（波長：５３２ｎｍ）を発振する固体レーザによって励起される。
【０００４】
しかしながら、これらの励起光源は大型かつ高価であるために、Ｔｉ：Ｓレーザの大型化、高価格化の大きな要因となっている。一方、Ｃｒ：ＢｅＡｌ２Ｏ４、Ｃｒ：ＬｉＳＡＦなどのＣｒ３＋イオンをドープした固体レーザ媒質は、６５０ｎｍ近辺の波長領域に大きな吸収ピークを有し、ＤＶＤ用の赤半導体レーザでの励起が可能である。例えば、特許文献１には、遷移金属イオン添加固体レーザ媒質を可視光域の半導体レーザで励起する技術が開示されている。
【０００５】
従って、これらの固体レーザ媒質を用いることにより、小型かつ安価な波長可変レーザや超短パルスレーザが実現できる。
【０００６】
しかしながら、ＤＶＤ用の赤半導体レーザは、現状では出力は３００ｍＷ程度が限界であり、ＤＶＤ用としてはこの程度の出力で十分であるため、今後の出力増加を期待することはできない。そのため、赤半導体レーザ励起によるＣｒ３＋イオン添加固体レーザ媒質波長可変レーザや超短パルスレーザでは出力に限界があった。
【０００７】
Ｃｒ３＋イオンをドープした固体レーザ媒質は、可視の波長領域において２つないしは３つの大きな吸収ピークを有しており、５００ｎｍ以下の波長領域においても吸収ピークが存在する。これらの領域は、近年高出力化が進んでいるＧａＮ半導体レーザの波長と一致している。従って、この高出力なＧａＮ半導体レーザを用いることで高出力な波長可変レーザや超短パルスレーザが可能となるが、このようなレーザ装置は未だ提案されていない。
【０００８】
ところで、例えば特許文献２には、励起光と発振光の偏光を交差させ、励起光の偏光方向を吸収が大きくなる方向に、発振光の偏光方向を蛍光の帯域が広くなる方向に構成することで、効率よく広帯域なレーザ発振を行う技術が開示されている。
【特許文献１】米国特許第６００９１１４号明細書
【特許文献２】特開２００７−２８１３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献２記載の技術では、可視光域の半導体レーザを励起光源として用いるものではないため、上記のＧａＮ半導体レーザを励起光源として用いることはできず、高出力な波長可変レーザや超短パルスレーザを構成するのは困難である。
【００１０】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、可視光域の励起光源を用いた高出力なレーザ装置及び顕微鏡を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係るレーザ装置は、共振器と、前記共振器内に配置され、励起光が入射されることにより第１の結晶軸であるＣ軸に平行な方向に偏光した直線偏光光を発振光として出力する固体レーザ媒質と、青色領域の波長の直線偏光光で且つ偏光方向が前記固体レーザ媒質の前記第１の結晶軸と直交する第２の結晶軸に平行な方向である青色励起光を前記励起光として前記固体レーザ媒質に入射させる励起手段と、を備え、前記固体レーザ媒質における、前記青色励起光の偏光方向についての前記青色励起光の吸収強度のピークが、前記青色励起光の偏光方向についての赤色領域の波長を有する赤色励起光の吸収強度のピークよりも大きく、かつ、前記第１の結晶軸に平行な方向についての前記青色励起光の吸収強度のピークよりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、励起手段は、可視光領域である青色領域の波長の直線偏光光で且つ偏光方向が固体レーザ媒質の第１の結晶軸と直交する第２の結晶軸に平行な方向である青色励起光を励起光として固体レーザ媒質に入射させる。固体レーザ媒質は、励起手段からの励起光が入射されることにより第１の結晶軸であるＣ軸に平行な方向に偏光した直線偏光光を発振光として出力する。
【００１３】
そして、固体レーザ媒質における、青色励起光の偏光方向についての青色励起光の吸収強度のピークが、青色励起光の偏光方向についての赤色領域の波長を有する赤色励起光の吸収強度のピークよりも大きく、かつ、第１の結晶軸に平行な方向についての青色励起光の吸収強度のピークよりも大きい構成としている。
【００１４】
このため、例えば請求項６にも記載したように、前記励起手段が、ＧａＮから成る半導体レーザを含む構成とすることができ、低価格でかつ小型の高出力なレーザ装置を得ることができる。
【００１５】
なお、青色領域の波長は、例えば３５０ｎｍ〜５００ｎｍの領域の波長であり、所定の発振波長帯域は、例えば７００ｎｍ〜１０００ｎｍの領域の波長である。また、第１の結晶軸に平行な方向とは、略平行な方向も含む概念である。
【００１６】
また、請求項２に記載したように、前記固体レーザ媒質における、前記青色励起光の偏光方向についての前記青色励起光の吸収強度のピークが、各結晶軸についての前記青色励起光の吸収強度のピークのうち最大値を示すものである構成とすることが好ましい。
【００１７】
また、請求項３に記載したように、前記固体レーザ媒質が、Ｃｒ３＋イオンが添加された固体レーザ媒質であることが好ましい。
【００１８】
また、請求項４に記載したように、前記固体レーザ媒質が、アレキサンドライト（Ｃｒ：ＢｅＡｌ２Ｏ４）、Ｃｒ：ＬｉＣＡＦ（ＬｉＣａＡｌＦ６）、Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ（ＬｉＳｒＡｌＦ６）、及びＣｒ：ＬｉＳＧＡＦ（ＬｉＳｒＧａＦ６）の何れかであることが好ましい。
【００１９】
また、請求項５に記載したように、前記青色励起光の波長が、４Ａ２基底準位から４Ｔ１準位への励起吸収波長と一致することが好ましい。
【００２０】
また、請求項６に記載したように、前記励起手段が、ＧａＮから成る半導体レーザを含むことが好ましい。
【００２１】
また、請求項７に記載したように、前記共振器内に、前記発振光の発振波長を制御する波長制御素子が配置された構成としてもよい。
【００２２】
また、請求項８に記載したように、前記共振器内に、モード同期を誘起するためのモード同期素子が配置された構成としてもよい。
【００２３】
また、請求項９に記載したように、前記モード同期素子が、半導体可飽和吸収ミラーデバイスである構成としてもよい。
【００２４】
請求項１０記載の発明の顕微鏡は、前記請求項１〜請求項９の何れか１項に記載のレーザ装置と、前記レーザ装置からのレーザ光を測定対象物に集光して照射する光学系と、前記測定対象物からの戻り光を集光して検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、光源を請求項１〜請求項９の何れか１項に記載のレーザ装置とするので、低価格で且つ小型の顕微鏡とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明は、可視光域の励起光源を用いた高出力なレーザ装置を得ることができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
【００２９】
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
【００３０】
前述したように、Ｃｒ３＋イオンをドープした固体レーザ媒質は、可視の波長領域において２つないしは３つの大きな吸収ピークを有しており、５００ｎｍ以下の波長領域においても吸収ピークが存在するため、発振波長が一致する高出力なＧａＮ半導体レーザを用いることにより高出力な波長可変レーザや超短パルスレーザが可能となる。
【００３１】
本発明者は、ＧａＮ半導体レーザを励起光源として用いる場合は、下記の理由により、赤半導体レーザによる励起とは異なる励起構成とすることにより、効率よく（高出力に）レーザ発振を行うことが可能となることを見出した。
【００３２】
図１には、Ｃｒ：ＬｉＳＡＦの蛍光／吸収スペクトルを示した。同図の上側のグラフは、結晶軸のｃ軸（第１の結晶軸）と平行な方向における波長と吸収断面積及び蛍光断面積との関係を、同図の下側のグラフは、ｃ軸と直交する方向における波長と吸収断面積（吸収強度）及び蛍光断面積（蛍光強度）との関係を示しており、蛍光スペクトルを破線で、吸収スペクトルを実線で示している。
【００３３】
図１に示すように、蛍光スペクトルでは、ｃ軸に平行な方向において最も大きな蛍光強度を示している。一方、吸収スペクトルにおいては、赤半導体レーザの発振波長帯域である６５０ｎｍ近辺（基底準位４Ａ２から４Ｔ２準位バンドへの励起）の吸収強度は、ｃ軸に平行な方向において最も大きな値を示しているのに対し、ＧａＮ半導体レーザの発振波長帯域である４５０ｎｍ近辺（基底準位４Ａ２から４Ｔ１準位バンドへの励起）では、ｃ軸に垂直な方向において最も大きな吸収強度を示している。これらのことから、ＧａＮ半導体レーザによりＣｒ３＋イオン添加固体レーザ媒質の励起を行う場合、発振光の偏光方向はｃ軸に平行な方向に、励起光の偏光方向はｃ軸に垂直な方向とすることで、効率よく発振を行うことが可能となる。
【００３４】
図２には、本実施形態に係るレーザ装置１０の概略構成を示した。
【００３５】
レーザ装置１０は、一例として波長４４５ｎｍ、出力５００ｍＷのＧａＮ半導体レーザ１（例えば日亜化学工業社製、型番：ＮＤＢ７１１２Ｅ）と集光レンズ２（例えばアルプス電気株式会社製の青紫レーザ用ファイバーＦｉｂｅｒ結合レンズ）から成る励起光学系を備えている。
【００３６】
また、レーザ装置１０は、ダイクロイックミラー３と出力ミラー５とから成る共振器を備え、この共振器内に固体レーザ媒質４が配置された構成となっている。固体レーザ媒質４は、本実施形態では一例としてＣｒ：ＬｉＳＡＦ結晶であるが、これに限らず、アレキサンドライト（Ｃｒ：ＢｅＡｌ２Ｏ４）、Ｃｒ：ＬｉＣＡＦ（ＬｉＣａＡｌＦ６）、及びＣｒ：ＬｉＳＧＡＦ（ＬｉＳｒＧａＦ６）の何れかでもよい。これらは、Ｃｒ：ＬｉＳＡＦと略同様の蛍光／吸収スペクトル特性となる。
【００３７】
ダイクロイックミラー３は、４４５ｎｍ±５ｎｍの波長の光に対して反射率が５％以下、８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の光に対して反射率が９９％以上となるようなダイクロイックコーティングが施されている。
【００３８】
固体レーザ媒質４は、一例としてＣｒが３％添加された結晶長２．５ｍｍの結晶が使用され、両端面には４４５ｎｍ±５ｎｍの波長領域の光に対して反射率が５％以下、８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の光に対して反射率が０．２％以下となるような反射防止コートが施されており、結晶のｃ軸が図２のｘ軸と平行となるように共振器内に配置されている。
【００３９】
また、固体レーザ媒質４は、一例として図示しないペルチェ素子によって温調された図示しない銅ホルダによる固定されており、約１５°Ｃに温調される。
【００４０】
出力ミラー５は、一例として曲率半径が５０ｍｍであり、凹面側に８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の光に対して反射率が９８．５％となるようなコーティングが施されており、凹面と反対側の平面側には、８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の光に対して反射率が０．１％以下となるような反射防止コーティングが施されている。
【００４１】
前記励起光学系は、ＧａＮ半導体レーザ１から出射される励起光の偏光方向が図２のｙ軸（第２の結晶軸）に平行になるように配置されており、波長が４４５ｎｍの励起光の吸収が最も大きくなるｃ軸と垂直な結晶軸において励起光を吸収させるような構成となっている。
【００４２】
一方、固体レーザ媒質４から出射される発振光の偏光方向は、蛍光強度が最も強いｃ軸方向に平行な方向となり、励起光とは直交する方向、すなわち図２のｘ軸に平行な方向となっている。
【００４３】
このように、本実施形態に係るレーザ装置１０によれば、可視光域の励起光源であるＧａＮ半導体レーザ１を用いた高出力なレーザ装置とすることができる。
【００４４】
このようなレーザ装置１０では、例えばＧａＮ半導体レーザ１から出射される励起光の出力５００ｍＷに対して、波長８５０ｎｍ、出力１１０ｍＷのレーザ光の出力を得ることができる。
【００４５】
（第２実施形態）
【００４６】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４７】
図３には、本実施形態に係るレーザ装置２０の概略構成を示した。レーザ装置２０が図２のレーザ装置１０と異なるのは、レーザ装置２０では、固体レーザ媒質４と出力ミラー５との間に一例として厚みが１００μｍの石英板６が設けられている点、出力ミラー５の凹面側に施されたコーティングが、８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の光に対して反射率が９９．５％となるようなコーティングである点である。
【００４８】
このような構成のレーザ装置２０では、石英板６を図３において矢印Ａ方向に回転させて角度を調節することによりレーザ装置２０から出力されるレーザ光の発振波長を制御することができる。すなわち、石英板６は波長制御素子として機能するため、所望の波長となるように石英板６の角度を調節することにより、所望の波長のレーザ光を出力することができる。
【００４９】
上記構成のレーザ装置２０によれば、一例として、発振波長が８００ｎｍ〜９００ｎｍとなるように石英板６の角度を調節し、３０ｍＷ以上の発振出力を得ることができる。
【００５０】
なお、本実施形態に係るレーザ装置２０では、波長制御素子として、石英板６のようなエタロンを用いたが、エタロンの代わりに複屈折フィルターを用いることにより、共振器光軸の変動なしに波長制御を行うようにしてもよい。
【００５１】
（第３実施形態）
【００５２】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５３】
図４には、本実施形態に係るレーザ装置３０の概略構成を示した。レーザ装置２０が図２のレーザ装置１０と異なるのは、レーザ装置３０では、出力ミラー５に代えて、共振器ミラー７、８、半導体可飽和吸収ミラー９を備えた点である。
【００５４】
レーザ装置３０は、ダイクロイックミラー３、共振器ミラー７、８、及び半導体可飽和吸収ミラー９により共振器が構成され、共振器は、一例として共振器長１．５ｍのＺ型共振器構造となっている。
【００５５】
共振器ミラー７、８は、曲率半径が１００ｍｍ、凹面側に８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の光に対して反射率が９９．９％となるようなコーティングが施されており、凹面側と反対側の平面側には、８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の光に対して反射率が０．１％以下となるような反射防止コーティングが施されている。
【００５６】
半導体可飽和吸収ミラー９は、モード同期を誘起するためのモード同期誘起素子として機能し、例えば変調深さ０．５％、飽和フルーエンス２００μＪ／ｃｍ２の半導体可飽和吸収ミラー（ＢＡＴＯＰ社製）を用いることができる。
【００５７】
このような構成のレーザ装置３０は、モード同期レーザーとして機能させることができ、一例として、パルス幅５ｐｓ、共振器ミラー７、８から出力される全てのビームを合計した平均出力５０ｍＷ、繰り返し周波数１００ＭＨｚ、発振波長８２０ｎｍのパルス光を得ることができる。
【００５８】
なお、レーザ装置３０の上記共振器内にプリズム又は分散補償ミラーなどの分散補償素子を配置するようにしてもよい。このような構成とすることにより、１ｐｓ以下の超短パルス光を得ることができる。
【００５９】
（第４実施形態）
【００６０】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、上記各実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６１】
図５には、本実施形態に係るレーザ装置４０の概略構成を示した。レーザ装置４０が図２のレーザ装置１０と異なるのは、レーザ装置４０では、ダイクロイックミラー３及び出力ミラー５に代えて、半導体可飽和吸収ミラー９、ダイクロイックミラー１１、及び分散補償ミラー５Ａを備えた点である。
【００６２】
レーザ装置４０では、半導体可飽和吸収ミラー９及び分散補償ミラー５Ａにより共振器構成されている。そして、この共振器内に、ＧａＮ半導体レーザ１及び集光レンズ２からの励起光を固体レーザ媒質４の方向へ折り返すためのダイクロイックミラー１１が配置された構成となっている。
【００６３】
分散補償ミラー５Ａは、図２の出力ミラー５と同様の形状であり、凹面側に分散量が０〜−１５００ｆｓ２、反射率が９９％の高反射コートが、凹面側と反対側の平面側に８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の光に対して反射率が０．２％以下となるようなコーティングが施されている。
【００６４】
ダイクロイックミラー１１は、共振器の光軸に対してブリュースタ角となるように配置されており、固体レーザ媒質４側の端面に、４４５ｎｍ±５ｎｍの波長の光に対して反射率が９５％以上となるような高反射コート及び８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の光に対して反射率が０．２％以下となるようなコーティングが施されている。
【００６５】
このダイクロイックミラー１１により、レーザ装置４０のような共振器構造においても、短レンズでの励起光の集光が可能となり、励起光学系の簡素化が可能となる。
【００６６】
また、レーザ装置４０のような構成とすることにより、必要最低限の部品を用いた低価格でかつ小型の、パルス幅１ｐｓ以下、波長８００〜９００ｎｍの超短パルスレーザを構成することができる。
【００６７】
（第５実施形態）
【００６８】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、上記各実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６９】
図６には、本実施形態に係る多光子顕微鏡装置５０の概略構成を示した。多光子顕微鏡装置５０は、第４実施形態で説明したレーザ装置４０を備えている。なお、レーザ装置４０に代えてレーザ装置１０、２０、３０を備えた構成としてもよい。
【００７０】
レーザ装置４０から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ１２を通過した後に、出力変調器１３により、画像取得にとって最適な出力に調整される。
【００７１】
出力変調器１３は、λ／２板及び偏光子で構成したり、可変ＮＤフィルターにより構成したりすることができる。
【００７２】
出力変調器１３を通過したレーザ光は、２枚のレンズから成るビーム拡大光学系１４により、ビーム径が対物レンズ１７の瞳程度の大きさに拡大される。
【００７３】
ビーム拡大光学系１４により拡大されたレーザ光は、レーザ光の焦点を面内方向に掃引するためのガルバノミラー１５により、ダイクロイックミラー１６側へ反射される。そして、ダイクロイックミラー１６により反射されたレーザ光は、対物レンズ１７により集光されてサンプル（測定対象物）１８上に照射される。
【００７４】
サンプル１８からの蛍光（戻り光）は、対物レンズ１７及びダイクロイックミラー１６を通過した後に、集光レンズ１９によりＰＭＴ（Ｐｈｏｔｏ  Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ  Ｔｕｂｅｓ）２０に集光され検出される。
【００７５】
ガルバノミラー１５によって集光スポットを掃引すると同時に蛍光を取得することにより画像の検出が可能であり、さらにサンプル１８がセットされたステージを深さ方向に変化させて画像を取得することにより、３次元の画像を取得することが可能となる。
【００７６】
従来の多光子顕微鏡では、Ｔｉ：Ｓが光源として用いられていたため、顕微鏡装置の価格が数千万円もする高価なものであり、大きさも光学定盤一台程度のものとなっていた。
【００７７】
これに対し、第４実施形態で説明した低価格でかつ小型なレーザ装置４０を用いることにより、低価格でかつコンパクトな多光子顕微鏡を提供することができる。また、多光子顕微鏡に限らず、ＳＨＧ顕微鏡やＣＡＲＳ顕微鏡等の非線形光学顕微鏡においても、レーザ装置４０を用いることにより、低コスト化及び小型化が可能となる。
【００７８】
なお、第３実施形態で説明したレーザ装置３０、第４実施形態で説明したレーザ装置４０では、モード同期誘起素子として半導体可飽和吸収ミラー９を用いた場合について説明したが、レーザ媒質等による非線形屈折率を利用したカーモード同期を誘起するような共振器構成として、超短パルス光を生成するようにしてもよい。
【００７９】
また、ＡＯＭ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）やＥＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）等の光変調素子を共振器内に配置することにより、アクティブにモード同期を誘起する構成としてもよい。
【００８０】
さらに、レーザ装置３０、４０内に、エタロンや複屈折フィルター等の波長制御素子を配置することにより、波長可変の超短パルス光を得る構成としてもよい。
【００８１】
上記各実施形態においては、高出力のＧａＮ半導体レーザを用いた構成としているため、従来の赤半導体レーザでは得ることのできない高出力なレーザ光を得ることができる。
【００８２】
また、上記各実施形態においては、４４５ｎｍの励起光で固体レーザ媒質４（Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ）を励起する場合について説明したが、Ｃｒ：ＬｉＳＧＡＦ及びＣｒ：ＬｉＣＡＦにおいても、４３０〜４５０ｎｍの波長のレーザ光で励起することにより、効率の良いレーザ発振を行うことができる。
【００８３】
また、Ｃｒ：ＹＧＧ（Ｙ３Ｇａ５Ｏ１２）、Ｃｒ：ＹＳＧＧ（Ｋ３Ｓｃ２Ｇａ３Ｏ１２）、Ｃｒ：ＧＧＧ（Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２）、Ｃｒ：ＧＳＧＧ（Ｇａ３Ｓｃ２Ｇａ３Ｏ１２）、Ｃｒ：ＧＳＡＧ（Ｇｄ３Ｓｃ２Ａｌ３Ｏ１２）、Ｃｒ：ＬＬＧＧ（Ｌａ３Ｌｕ２Ｇａ３Ｏ１２）においては、４７０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長のレーザ光で励起することにより、効率の良いレーザ発振を行うことができる。
【００８４】
さらに、アレキサンドライト（Ｃｒ：ＢｅＡｌ２Ｏ４）においては、４００〜４４０ｎｍの波長の励起光であって偏光方向がａ軸に平行な励起光により励起し、ａ軸と直交するｂ軸に平行な発振光で発振させる構成とすることにより、効率の良いレーザ発振を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】Ｃｒ：ＬｉＳＡＦの蛍光／吸収スペクトルを示す線図である。
【図２】第１実施形態に係るレーザ装置の概略構成図である。
【図３】第２実施形態に係るレーザ装置の概略構成図である。
【図４】第３実施形態に係るレーザ装置の概略構成図である。
【図５】第４実施形態に係るレーザ装置の概略構成図である。
【図６】第５実施形態に係る多光子顕微鏡装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８６】
１      半導体レーザ
２、１９      集光レンズ
３、１１、１６      ダイクロイックミラー
４      固体レーザ媒質
５      出力ミラー
５Ａ      分散補償ミラー
６      石英板
７      共振器ミラー
９      半導体可飽和吸収ミラー
１０、２０、３０、４０      レーザ装置
１２      コリメートレンズ
１３      出力変調器
１４      ビーム拡大光学系
１５      ガルバノミラー
１７      対物レンズ
１８      サンプル
５０      多光子顕微鏡装置 
【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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