(57)【要約】【課題】レーザ装置を大型化することなく、反射戻り光による半導体レーザの動作不安定性を抑制する。【解決手段】半導体レーザ２からレーザ媒質４へ出射するレーザ光の一部を半導体レーザ２側へ反射する励起光反射手段３は、レーザ媒質４により吸収される波長帯域の中で最も吸収率の高い波長帯域における反射率が、その他の波長帯域における反射率よりも高くなるような反射特性を有する。【選択図】図１
2013120799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ媒質と、
前記レーザ媒質を励起するレーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザと前記レーザ媒質の間に設置され、前記レーザ光の一部を前記半導体レーザ側へ反射する励起光反射手段とを備え、
前記励起光反射手段は、前記レーザ媒質により吸収される波長帯域の中で最も吸収率の高い波長帯域における反射率が、その他の波長帯域における反射率よりも高いことを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
前記半導体レーザの出射したレーザ光を前記レーザ媒質へ出力する結合光学系を備え、
前記励起光反射手段は、前記半導体レーザと前記結合光学系の間または前記結合光学系と前記レーザ媒質の間に設置され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】
前記励起光反射手段は、前記レーザ媒質に入射して吸収されずに前記半導体レーザに戻るレーザ光の強度よりも強い光を反射することを特徴とする請求項１または請求項２記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記励起光反射手段は、前記レーザ媒質の前記レーザ光が入射する面に施された誘電体膜であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記励起光反射手段は、前記半導体レーザの前記レーザ光を出射する面に施された誘電体膜であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記励起光反射手段は、前記結合光学系を構成する光学部品の一部に施された誘電体膜であることを特徴とする請求項２記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記レーザ媒質は、入射した前記レーザ光を往復させる機構を有することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項８】
レーザ媒質と、
前記レーザ媒質を励起するレーザ光を出射する半導体レーザと、
前記レーザ媒質の前記半導体レーザから遠い側に設置され、前記レーザ媒質内を伝搬した前記レーザ光を前記半導体レーザ側へ反射する励起光反射手段とを備え、
前記励起光反射手段は、前記レーザ媒質により吸収される波長帯域の中で所定値より吸収率の高い波長帯域における前記レーザ光を反射させ、当該所定値以下の波長帯域における前記レーザ光を透過させることを特徴とするレーザ装置。
【請求項９】
前記レーザ媒質は、平面導波路構造を有することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項１０】
前記レーザ媒質は、チャネル導波路構造を有することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体レーザのレーザ光でレーザ媒質を励起するレーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザを用いたレーザ装置において、半導体レーザの反射戻り光が半導体レーザに帰還することにより、半導体レーザの動作が不安定になることが知られている。例えば、レーザ装置内に内部散乱等が存在する場合、またはレーザ媒質に励起光を往復させる機構を備える場合に、レーザ媒質で励起光が吸収されずに半導体レーザに戻ることが考えられる。
【０００３】
ここで、図９を参照して、吸収帯域の中心波長から離れた波長の励起光が半導体レーザに戻った場合の波長引き込み現象を説明する。図９は、レーザ媒質の吸収スペクトルとレーザ装置内に存在する各種の光の強度を示すグラフであり、横軸を波長、縦軸を吸収効率または光強度とする。半導体レーザの発振波長（図９の本来の励起光）がレーザ媒質の吸収帯域の中心波長と一致していても、吸収帯域の中心波長から離れた、吸収効率が低い帯域の励起光（図９の未吸収励起光）が半導体レーザに戻ると、半導体レーザから出力される励起光は、この未吸収励起光に波長が引き込まれて帯域がずれ（図９の未吸収励起光により引き込まれた励起光）、レーザ媒質の吸収効率の低下を引き起こす。
【０００４】
また、レーザ発振光の漏れ光が半導体レーザ自身に戻る場合も、半導体レーザの動作が不安定になることが懸念される。
ここで、図１０を参照して、発振光が半導体レーザに戻った場合の波長飛び現象を説明する。図１０は、レーザ媒質の吸収スペクトルとレーザ装置内に存在する各種の光の強度を示すグラフであり、横軸を波長、縦軸を吸収効率または光強度とする。半導体レーザの発振波長（図１０の本来の励起光）がレーザ媒質の吸収帯域の中心波長と一致していても、発振光の一部が半導体レーザに戻ると、半導体レーザから出力される本来の励起光は発振光の影響によって、吸収帯域の中心波長から離れた波長へ波長飛びを引き起こし（図１０の未吸収励起光により引き込まれた励起光）、レーザ媒質の吸収効率の低下を引き起こす。
【０００５】
これらの問題点に対して、従来のレーザ装置では、レーザ媒質であるレーザ結晶と半導体レーザとの間に光アイソレータを挿入して、半導体レーザへの反射戻り光の影響を低減する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。光アイソレータとしては、ファラデー回転子、偏光ビームスプリッタと波長板などが使用されていた。
【０００６】
また、従来の半導体レーザの一例として、ファイバグレーティングを形成した光ファイバを半導体レーザに結合し、特定の波長成分のみを半導体レーザに反射させる構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２４３６５０号公報（図１）
【特許文献２】特開平１０−６２６５４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に開示された固体レーザ装置は、半導体レーザとレーザ媒質の間に光アイソレータ、ファラデー回転子、および偏光ビームスプリッタと波長板などを挿入しているため、レーザ装置が大型で高価になるという課題があった。
【０００９】
また、上記特許文献２に開示された半導体レーザモジュールを励起光源に用いた固体レーザ装置は、光ファイバとファイバグレーティングを用いる必要があるため、レーザ装置が大型で高価になるという課題があった。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、レーザ装置を大型化することなく、反射戻り光による半導体レーザの動作不安定性を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るレーザ装置は、レーザ媒質と、レーザ媒質を励起するレーザ光を出射する半導体レーザと、半導体レーザとレーザ媒質の間に設置され、レーザ光の一部を半導体レーザ側へ反射する励起光反射手段とを備え、励起光反射手段は、レーザ媒質により吸収される波長帯域の中で最も吸収率の高い波長帯域における反射率が、その他の波長帯域における反射率よりも高いものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、励起光反射手段の反射率を、レーザ媒質の吸収帯域で高くし、この吸収帯域以外で低くしたので、レーザ装置を大型化することなく、反射戻り光による半導体レーザの動作不安定性を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレーザ装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係るレーザ装置におけるレーザ媒質の吸収スペクトルと励起光反射手段の反射特性を示すグラフである。
【図３】実施の形態１の励起光反射手段の効果を説明するグラフである。
【図４】この発明の実施の形態２に係るレーザ装置の構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係るレーザ装置の構成を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態４に係るレーザ装置の構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態５に係るレーザ装置の構成を示す図である。
【図８】実施の形態５に係るレーザ装置におけるレーザ媒質の吸収スペクトルと励起光反射手段の透過特性を示すグラフである。
【図９】従来のレーザ装置に生じる波長引き込み現象を説明するグラフであり、レーザ媒質の吸収スペクトルと装置内に存在する各種の光の強度を示す。
【図１０】従来のレーザ装置に生じる波長飛び現象を説明するグラフであり、レーザ媒質の吸収スペクトルと装置内に存在する各種の光の強度を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１に示すように、本実施の形態１に係るレーザ装置１は、レーザ光を出射する半導体レーザ２と、レーザ光により励起されるレーザ媒質４と、半導体レーザ２とレーザ媒質４の間に設置されてレーザ光の一部を半導体レーザ２の方向へ反射する励起光反射手段３とから構成される。以下では、半導体レーザ２が出射するレーザ光を励起光ＰＬ（Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）１と称し、励起光反射手段３で反射した励起光ＰＬ１を励起光ＰＬ２と称す。
【００１５】
図２は、本実施の形態１に係るレーザ装置１におけるレーザ媒質４の吸収スペクトルと励起光反射手段３の反射特性を示すグラフである。グラフの横軸は波長、縦軸はレーザ媒質４の吸収効率、および励起光反射手段３の反射率である。
励起光反射手段３は、レーザ媒質４の吸収効率が最大となる波長を中心波長とし、レーザ媒質４の吸収帯域における反射率が、この吸収帯域以外の反射率より高くなるような反射特性を有する。励起光反射手段３の一例としては、ガラス板等に施した誘電体膜が考えられる。
【００１６】
次に、レーザ装置１の動作を説明する。
半導体レーザ２から出力された励起光ＰＬ１の大部分は励起光反射手段３を透過してレーザ媒質４に吸収される。このとき、励起光ＰＬ１の一部の光、即ち、レーザ媒質４の吸収帯域内の波長の光が、励起光反射手段３に反射され、励起光ＰＬ２として半導体レーザ２に戻る。
【００１７】
ここで、図３を参照して、励起光反射手段３の効果を説明する。図３は、レーザ媒質４の吸収スペクトルとレーザ装置１内に存在する各種の光の強度を示すグラフであり、横軸を波長、縦軸を吸収効率または光強度とする。
励起光ＰＬ１のうちのレーザ媒質４で吸収されず内部散乱した未吸収励起光、および半導体レーザ２の発振光の漏れ光が半導体レーザ２に戻ったとしても、これらの光よりも、励起光反射手段３で反射して半導体レーザ２に戻る励起光ＰＬ２の方が強くなる。そのため、励起光ＰＬ１は、吸収帯域の中心波長で励起光ＰＬ２に引き込まれ、高い吸収効率が得られる。
【００１８】
図１に示すように、光路の途中に単独に励起光反射手段３を設置する構成の場合、励起光反射手段３の交換が容易なので、使用する半導体レーザ２およびレーザ媒質４に適した反射特性の励起光反射手段３を選択することができ、異なる半導体レーザ２およびレーザ媒質４に対して安定した励起が可能である。
【００１９】
また、励起光反射手段３は、半導体レーザ２とレーザ媒質４の間に設置していればよいので、光路の途中に単独に設置する以外にも、例えばレーザ媒質４の励起光入射端面４ａに誘電体膜を施して励起光反射手段３とすることも可能である。あるいは、半導体レーザ２の励起光出射端面２ａに誘電体膜を施して励起光反射手段３とすることも可能である。これらの誘電体膜に、図２に示す反射特性を持たせることによって、光学部品の削減およびレーザ装置１の小型化が可能になるという利点がある。
【００２０】
さらに、レーザ媒質４の吸収効率を高めるために、例えばミラーのような、励起光ＰＬ１を往復させる機構（図示せず）を設けてもよい。この場合は、励起光反射手段３の反射特性として、吸収帯域の中心波長から離れ、レーザ媒質４に入射して吸収されずに半導体レーザ２に戻る波長の励起光ＰＬ１の強度よりも、吸収帯域の中心波長の光（励起光ＰＬ２）の強度が高くなるようにすることによって、図３と同様の効果が得られる。
【００２１】
励起光反射手段３の反射率の条件は、下式（１）により決まる。
Ｐｐ×Ｒ＞Ｐ×（１−ｅｘｐ（−α×Ｌ））      （１）
ここで、Ｐｐはレーザ媒質４による吸収が最も高い波長における励起光ＰＬ１の光強度、Ｒはレーザ媒質４による吸収が最も高い波長における励起光反射手段３の反射率、Ｐはレーザ媒質４による吸収が弱い、または吸収帯域以外の励起光ＰＬ１の光強度、αはレーザ媒質４による吸収が弱い、または吸収帯域以外の吸収係数、Ｌはレーザ媒質４の吸収長である。
例えば、Ｐｐ＝１Ｗ、Ｐ＝０．１Ｗ、α＝０．５ｃｍ−１、Ｌ＝５ｍｍのとき、Ｒ＞２．２１％となり、吸収が最大となる波長における励起光反射手段３の反射率を２．２１％以上にすればよい。
【００２２】
以上より、実施の形態１によれば、レーザ装置１は、レーザ媒質４と、レーザ媒質４を励起するレーザ光を出射する半導体レーザ２と、半導体レーザ２とレーザ媒質４の間に設置され、レーザ光の一部を半導体レーザ２側へ反射する励起光反射手段３とを備え、励起光反射手段３は、レーザ媒質４により吸収される波長帯域の中で最も吸収率の高い波長帯域における反射率が、その他の波長帯域における反射率よりも高くなるように構成した。このため、レーザ装置１の大きさを変えることなく、半導体レーザ２の反射戻り光による半導体レーザ２の波長引き込みを抑制することができ、高効率なレーザ発振動作が可能となる。
【００２３】
また、実施の形態１によれば、励起光反射手段３は、レーザ媒質４に入射して吸収されずに半導体レーザ２に戻るレーザ光の強度よりも強い光を反射するように構成したので、反射戻り光があっても半導体レーザ２の波長引き込みを抑制することができ、高効率なレーザ発振動作が可能となる。
【００２４】
また、実施の形態１によれば、励起光反射手段３は、レーザ媒質４の励起光入射端面４ａに施された誘電体膜、または半導体レーザ２の励起光出射端面２ａに施された誘電体膜により構成した。これにより、誘電体膜を施すためのガラス板等の別部品が不要にでき、光学部品の削減およびレーザ装置１の更なる小型化が可能となる。
【００２５】
また、実施の形態１によれば、レーザ媒質４は、入射したレーザ光を往復させる機構を有する構成にしたので、レーザ媒質４の吸収光率を更に高めることができる。
【００２６】
実施の形態２．
図４に示すように、本実施の形態２に係るレーザ装置１１は、レーザ光を出射する半導体レーザ１２と、レーザ光により励起されるレーザ媒質１４と、半導体レーザ１２とレーザ媒質１４の間に設置されてレーザ光を整形する励起光学系（結合光学系）１５と、励起光学系１５の半導体レーザ１２に対向する面に形成されて、レーザ光の一部を半導体レーザ１２の方向へ反射する励起光反射手段１３とから構成される。以下では、半導体レーザ１２が出射するレーザ光を励起光ＰＬ１１と称し、励起光反射手段１３で反射した励起光ＰＬ１１を励起光ＰＬ１２と称す。
【００２７】
なお、本実施の形態２の励起光反射手段１３は、上記実施の形態１の励起光反射手段３と同等の反射特性（図２に示す）を有するものとする。また、励起光学系１５としては例えば集光レンズを用いる。
【００２８】
次に、レーザ装置１１の動作を説明する。
半導体レーザ１２から出力された励起光ＰＬ１１の大部分は励起光学系１５の一端面に設けられた励起光反射手段１３を透過し、励起光学系１５によってビームを整形され、レーザ媒質１４に吸収される。このとき、励起光ＰＬ１１の一部の光、即ち、レーザ媒質１４の吸収帯域内の波長の光が、励起光反射手段１３に反射され、励起光ＰＬ１２として半導体レーザ１２に戻る。
【００２９】
これにより、励起光ＰＬ１１のうちのレーザ媒質１４で吸収されず内部散乱した未吸収励起光、および半導体レーザ１２の発振光の漏れ光が半導体レーザ１２に戻ったとしても、これらの光よりも、励起光反射手段１３で反射して半導体レーザ１２に戻る励起光ＰＬ１２の方が強くなる。そのため、励起光ＰＬ１１は、吸収帯域の中心波長で励起光ＰＬ１２に引き込まれ、高い吸収効率が得られる。
【００３０】
以上より、実施の形態２によれば、レーザ装置１１は、新たに、半導体レーザ１２の出射したレーザ光をレーザ媒質１４へ出力する励起光学系１５を備え、励起光反射手段１３は、半導体レーザ１２と励起光学系１５の間または励起光学系１５とレーザ媒質１４の間に設置される構成にした。このため、上記実施の形態１と同様に、半導体レーザ１２の反射戻り光による半導体レーザ１２の波長引き込みを抑制することができ、高効率なレーザ発振動作が可能となる。
【００３１】
また、実施の形態２によれば、励起光反射手段１３は、結合光学系を構成する励起光学系１５の半導体レーザ１２の対向面に施された誘電体膜により構成した。このため、励起光反射手段１３の反射率を下げても、上記実施の形態１と同様の効果が得られ、励起光ＰＬ１１の損失を抑制できる。
【００３２】
なお、励起光反射手段１３を形成する面は、図４の例に限定されるものではない。例えば、励起光学系１５が複数部品から成る場合であっても、励起光学系１５の中で半導体レーザ１２への戻り効果が高い面を選択して、励起光反射手段１３を形成すればよい。
また、図４の例では、励起光学系１５の一端面に励起光反射手段１３を一体的に形成する構成を示したが、これに限定されるものではなく、励起光学系１５とは別体のガラス板等に誘電体膜を施して励起光反射手段１３にしても構わない。
【００３３】
実施の形態３．
図５に示すように、本実施の形態３に係るレーザ装置２１は、レーザ光を出射する半導体レーザ２２と、レーザ光により励起される平面導波路型レーザ媒質２４と、半導体レーザ２２と平面導波路型レーザ媒質２４の間に設置されて、レーザ光の一部を半導体レーザ２２の方向へ反射する励起光反射手段２３とから構成される。以下では、半導体レーザ２２が出射するレーザ光を励起光ＰＬ２１と称し、励起光反射手段２３で反射した励起光ＰＬ２１を励起光ＰＬ２２と称す。なお、図５においてｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は互いに直交する方向に伸び、ｚ軸が励起光ＰＬ２１の光軸である。
【００３４】
平面導波路型レーザ媒質２４は、互いに直交するｘ軸とｚ軸を含むｘ−ｚ平面に平行な一対の側面にそれぞれ第１のクラッド２５と第２のクラッド２６が設けられている。また、平面導波路型レーザ媒質２４の、互いに直交するｘ軸とｙ軸を含むｘ−ｙ平面に平行、かつ、半導体レーザ２２に対向する端面に励起光反射手段２３が設けられている。この励起光反射手段２３は、上記実施の形態１の励起光反射手段３と同等の反射特性（図２に示す）を有するものとし、その効果も同様である。
なお、励起光反射手段２３を、平面導波路型レーザ媒質２４ではなく、半導体レーザ２２の励起光出射端面２２ａに設けてもよく、この場合にも同様の効果が得られる。
【００３５】
次に、レーザ装置２１の動作を説明する。
半導体レーザ２２から出力された励起光ＰＬ２１の大部分は励起光反射手段２３を透過し、平面導波路型レーザ媒質２４に入射する。平面導波路型レーザ媒質２４に入射したｙ軸方向の励起光ＰＬ２１は、第１のクラッド２５と第２のクラッド２６を交互に反射しながら、導波路を伝搬し、平面導波路型レーザ媒質２４に吸収される。このとき、励起光ＰＬ２１の一部の光、即ち、平面導波路型レーザ媒質２４の吸収帯域内の波長の光が、励起光反射手段２３に反射され、励起光ＰＬ２２として半導体レーザ２２に戻る。
【００３６】
以上より、実施の形態３によれば、レーザ装置２１は、平面導波路構造を有する平面導波路型レーザ媒質２４を備え、この平面導波路型レーザ媒質２４のレーザ光が入射する面に励起光反射手段２３を設けるように構成した。このため、導波路方向の励起光ＰＬ２１を結合光学系なしに閉じ込めることができるようになり、半導体レーザ２２と平面導波路型レーザ媒質２４を近接配置した場合において高い励起効率を得ることが可能となる。よって、上記実施の形態１で示した効果に加えて、更に小型なレーザ装置２１を実現可能となる。
【００３７】
実施の形態４．
図６に示すように、本実施の形態４に係るレーザ装置３１は、レーザ光を出射する半導体レーザ３２と、レーザ光により励起されるチャネル導波路型レーザ媒質３４と、半導体レーザ３２とチャネル導波路型レーザ媒質３４の間に設置されて、レーザ光の一部を半導体レーザ３２の方向へ反射する励起光反射手段３３とから構成される。以下では、半導体レーザ３２が出射するレーザ光を励起光ＰＬ３１と称し、励起光反射手段３３で反射された励起光ＰＬ３１を励起光ＰＬ３２と称す。なお、図６においてｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は互いに直交する方向に伸び、ｚ軸が励起光ＰＬ３１の光軸である。
【００３８】
チャネル導波路型レーザ媒質３４は、互いに直交するｘ軸とｚ軸を含むｘ−ｚ平面に平行な一対の側面にそれぞれ第１のクラッド３５と第２のクラッド３６が設けられている。また、チャネル導波路型レーザ媒質３４の、互いに直交するｙ軸とｚ軸を含むｙ−ｚ平面に平行な一対の側面にそれぞれ第３のクラッド３７と第４のクラッド３８が設けられている。さらに、チャネル導波路型レーザ媒質３４の、互いに直交するｘ軸とｙ軸を含むｘ−ｙ平面に平行、かつ、半導体レーザ３２に対向する端面に励起光反射手段３３が設けられている。この励起光反射手段３３は、上記実施の形態１の励起光反射手段３と同等の反射特性（図２に示す）を有するものとし、その効果も同様である。
なお、励起光反射手段３３を、チャネル導波路型レーザ媒質３４ではなく、半導体レーザ３２の励起光出射端面３２ａに設けてもよく、この場合にも同様の効果が得られる。
【００３９】
次に、レーザ装置３１の動作を説明する。
半導体レーザ３２から出力された励起光ＰＬ３１の大部分は励起光反射手段３３を透過し、チャネル導波路型レーザ媒質３４に入射する。チャネル導波路型レーザ媒質３４に入射したｙ軸方向の励起光ＰＬ３１は、第１のクラッド３５と第２のクラッド３６を交互に反射しながら、また、ｘ軸方向の励起光ＰＬ３１は、第３のクラッド３７と第４のクラッド３８を交互に反射しながら、導波路を伝搬し、チャネル導波路型レーザ媒質３４に吸収される。このとき、励起光ＰＬ３１の一部の光、即ち、チャネル導波路型レーザ媒質３４の吸収帯域内の波長の光が、励起光反射手段３３に反射され、励起光ＰＬ３２として半導体レーザ３２に戻る。
【００４０】
以上より、実施の形態４によれば、レーザ装置３１は、チャネル導波路構造を有するチャネル導波路型レーザ媒質３４を備え、このチャネル導波路型レーザ媒質３４のレーザ光が入射する面に励起光反射手段３３を設けるように構成した。このため、上記実施の形態３と同様に、導波路方向の励起光ＰＬ３１を結合光学系なしに閉じ込めることができるようになり、半導体レーザ３２とチャネル導波路型レーザ媒質３４を近接配置しても高い励起効率を得ることが可能となる。よって、上記実施の形態１で示した効果に加えて、更に小型なレーザ装置３１を実現可能となる。
【００４１】
実施の形態５．
図７に示すように、本実施の形態５に係るレーザ装置４１は、レーザ光を出射する半導体レーザ４２と、レーザ光による励起されるレーザ媒質４４と、レーザ媒質４４のレーザ半導体４２から遠い側の端面４４ｂに形成されて、レーザ光の一部を半導体レーザ４２の方向へ反射する励起光反射手段４３とから構成される。以下では、半導体レーザ４２が出射するレーザ光を励起光ＰＬ４１と称し、励起光反射手段４３で透過された励起光ＰＬ４１を励起光ＰＬ４２と称し、励起光反射手段４３で反射された励起光ＰＬ４１を励起光ＰＬ４３と称す。
【００４２】
図８は、本実施の形態５に係るレーザ装置４１におけるレーザ媒質４４の吸収スペクトルと励起光反射手段４３の透過特性を示すグラフである。グラフの横軸は波長、縦軸はレーザ媒質４４の吸収効率、および励起光反射手段４３の透過率である。
励起光反射手段４３は、所定の吸収率を境目にして、レーザ媒質４４による吸収が強い波長帯域を全反射させ、それ以外の吸収が弱い波長帯域および吸収しない波長帯域は透過させる特性を有する。
【００４３】
次に、レーザ装置４１の動作を説明する。
半導体レーザ４２から出力された励起光ＰＬ４１は、レーザ媒質４４の半導体レーザ４２に近い側の端面４４ａから入射し、レーザ媒質４４に吸収されながら伝搬する。レーザ媒質４４で吸収されなかった励起光ＰＬ４１のうち、レーザ媒質４４による吸収が強い波長帯域以外の波長の光は、励起光反射手段４３を透過し、励起光ＰＬ４２としてレーザ装置４１外に放出され雲散霧散する。一方、レーザ媒質４４で吸収されなかった励起光ＰＬ４１のうち、レーザ媒質４４による吸収が強い波長帯域の波長の光は、励起光反射手段４３に反射され、励起光ＰＬ４３としてレーザ媒質４４に吸収されながら伝搬する。レーザ媒質４４の吸収帯域における吸収効率が１００％を満足しない場合、励起光ＰＬ４３は半導体レーザ４２へ戻るが、励起光ＰＬ４３が吸収帯域の波長であるため、吸収帯域の波長に引きずり込まれる。よって波長飛びを抑制できる。
【００４４】
以上より、実施の形態５によれば、レーザ装置４１は、レーザ媒質４４と、レーザ媒質４４を励起するレーザ光を出射する半導体レーザ４２と、レーザ媒質４４の半導体レーザ４２から遠い側の端面４４ｂに設置され、レーザ媒質４４内を伝搬したレーザ光を半導体レーザ４２側へ反射する励起光反射手段４３とを備え、励起光反射手段４３は、レーザ媒質４４により吸収される波長帯域の中で所定値より吸収率の高い波長帯域におけるレーザ光を反射させ、所定値以下の波長帯域におけるレーザ光を透過させるように構成した。このため、吸収帯域の励起光ＰＬ４１の一部を励起光反射手段４３で反射させることがなく、よって、励起効率を低下させることなく、レーザ媒質４４を往復伝搬した未吸収光による波長飛びを抑制することができる。
【００４５】
なお、図７の例では上記実施の形態１と同様の構成のレーザ装置４１に対して励起光反射手段４３を設置した場合を説明したが、これに限定されるものではなく、上記実施の形態３に係るレーザ装置２１においても、平面導波路型レーザ媒質２４の半導体レーザ２２から遠い側の端面に励起光反射手段４３を設置して、励起光ＰＬ２１を平面導波路型レーザ媒質２４内に往復伝搬させて吸収効率の向上を図るようにしてもよい。あるいは、上記実施の形態４に係るレーザ装置３１においても、チャネル導波路型レーザ媒質３４の半導体レーザ３２から遠い側の端面に励起光反射手段４３を設置して、励起光ＰＬ３１をチャネル導波路型レーザ媒質３４内に往復伝搬させて吸収効率の向上を図るようにしてもよい。
【００４６】
上記以外にも、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１，１１，２１，３１，４１  レーザ装置、２，１２，２２，３２，４２  半導体レーザ、２ａ，２２ａ，３２ａ  励起光出射端面、３，１３，２３，３３  励起光反射手段、４，１４，４４  レーザ媒質、４ａ，  励起光入射端面、４４ａ，４４ｂ  端面、１５  励起光学系（結合光学系）、２４  平面導波路型レーザ媒質、２５，３５  第１のクラッド、２６，３６  第２のクラッド、３４  チャネル導波路型レーザ媒質、３７  第３のクラッド、３８  第４のクラッド。
【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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