(57)【要約】【課題】レーザ媒質内の熱分布を均一化してレーザ媒質内の熱レンズ効果の発生を抑制し、出力レーザ光のビーム品質の劣化を抑制することができる固体レーザ装置および該固体レーザ装置を備えた被検体情報取得装置、並びに、熱レンズ効果の発生を抑制し、固体レーザ装置の出力レーザ光のビーム品質の劣化を抑制することができる面発光レーザアレイを提供する。【解決手段】出射側ミラーを備える共振器と、前記共振器内に配置された板状のレーザ媒質を備える媒質部と、面発光レーザアレイを備える励起光源部と、を有する固体レーザ装置であって、前記励起光源部の発光部が、前記媒質部に接して配置されている固体レーザ装置。【選択図】図１
2016015476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出射側ミラーを備える共振器と、前記共振器内に配置された板状のレーザ媒質を備える媒質部と、面発光レーザアレイを備える励起光源部と、を有する固体レーザ装置であって、
前記励起光源部の発光部が、前記媒質部に接して配置されていることを特徴とする固体レーザ装置。
【請求項２】
前記励起光源部は、面発光レーザアレイである、請求項１に記載の固体レーザ装置。
【請求項３】
前記固体レーザ装置は、さらに、前記励起光源部と前記媒質部との間に配置される反射層を有し、
前記反射層は、前記励起光源部の発光部および前記媒質部に接して配置され、
前記反射層は、前記固体レーザ装置の発振波長に対する反射特性を有する、請求項１又は２に記載の固体レーザ装置。
【請求項４】
前記励起光源部は、一対の反射鏡と活性層とをそれぞれ備える複数の面発光レーザを有するレーザアレイであり、
前記面発光レーザの一対の反射鏡のうち前記レーザ媒質側に位置する反射鏡と前記媒質部との間には、前記反射層のみが形成されている、請求項３に記載の固体レーザ装置。
【請求項５】
前記固体レーザ装置は、さらに、前記励起光源部と前記反射層との間に配置される反射防止層を有し、
前記反射防止層は、前記励起光源部および前記反射層に接して配置され、
前記反射防止層は、前記励起光源部の発振波長に対する反射防止特性を有する、請求項３に記載の固体レーザ装置。
【請求項６】
前記励起光源部は、一対の反射鏡と活性層とをそれぞれ備える複数の面発光レーザを有するレーザアレイであり、
前記面発光レーザの一対の反射鏡のうち前記レーザ媒質側に位置する反射鏡と前記媒質部との間には、前記反射層と前記反射防止層のみが形成されている、請求項５に記載の固体レーザ装置。
【請求項７】
前記励起光源部は、一対の反射鏡と活性層とをそれぞれ備える複数の面発光レーザを有するレーザアレイであり、
前記励起光源部と前記媒質部との間には、前記面発光レーザの一対の反射鏡のうち前記レーザ媒質側に位置する反射鏡及び前記媒質部の熱伝導率よりも低い材料が配置されていない、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。
【請求項８】
前記媒質部がアレキサンドライト結晶から構成される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。
【請求項９】
前記媒質部が、前記励起光源部の発振波長に対する吸収率が９０％以上となる膜厚を有している、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。
【請求項１０】
前記面発光レーザアレイは、駆動制御領域の分けられた複数の二次元面発光レーザアレイで構成され、
前記固体レーザ装置は、さらに、前記複数の二次元面発光レーザアレイを前記駆動制御領域毎に独立に駆動制御し得る配線を有する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。
【請求項１１】
前記面発光レーザアレイは、複数の面発光レーザ素子で構成され、
前記複数の面発光レーザ素子は、各面発光レーザ素子の素子間ピッチが前記励起光源部の中心から前記励起光源部の外周部に向かうに従って徐々に狭まるように、配置されている、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。
【請求項１２】
複数の二次元面発光レーザアレイを有する面発光レーザアレイであって、
前記複数の二次元面発光レーザアレイは、駆動制御領域毎に分けられ、
前記面発光レーザアレイは、さらに、前記複数の二次元面発光レーザアレイを前記駆動制御領域毎に独立に駆動制御し得る配線を有することを特徴とする面発光レーザアレイ。
【請求項１３】
前記面発光レーザアレイは、複数の面発光レーザ素子で構成され、
前記複数の面発光レーザ素子は、各面発光レーザ素子の素子間ピッチが前記面発光レーザアレイの中心から前記面発光レーザアレイの外周部に向かうに従って徐々に狭まるように、配置されている、請求項１２に記載の面発光レーザアレイ。
【請求項１４】
前記駆動制御領域は同心円状である、請求項１２または１３に記載の面発光レーザアレイ。
【請求項１５】
前記駆動制御領域は格子状である、請求項１２または１３に記載の面発光レーザアレイ。
【請求項１６】
出射側ミラーを備える共振器と、前記共振器内に配置された板状のレーザ媒質を備える媒質部と、励起光源部と、を有する固体レーザ装置であって、
前記励起光源部が、請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の面発光レーザアレイを有する、固体レーザ装置。
【請求項１７】
光音響トモグラフィー法を用いた被検体情報取得装置であって、
被検体から発生される音響波を発生させるための光源が、請求項１乃至１１、及び１６のいずれか１項に記載の固体レーザ装置であることを特徴とする被検体情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光レーザアレイ、固体レーザ装置、および固体レーザ装置を備えた被検体情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ媒質を光励起して高い出力を得る固体レーザ装置は、医療などの様々な分野での応用が期待されている。特許文献１には、レーザ媒質を光励起する方法として、半導体レーザが発する光をレンズや導光手段等を介して照射する構成が開示されている。
また、特許文献２には、垂直共振器型面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）が発する光で直接、レーザ媒質を励起する構成が開示されている。この特許文献２に開示された構成では、面発光レーザを用いることで、固体レーザ装置の小型化やエネルギー変換効率の向上を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５５５３０８８号
【特許文献２】特開平１０−８４１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献２に開示される固体レーザ装置の場合、面発光レーザの発光部とレーザ媒質との間に空間があるため、光励起によってレーザ媒質で発生する熱を充分に放熱することができず、レーザ媒質内に熱分布が生じてしまう。特に、板状のレーザ媒質を複数の面発光レーザで直接励起する構成の固体レーザ装置において、レーザ媒質内のこのような熱分布が顕著となる。そのため、レーザ媒質内で熱レンズ効果が発生し、その結果、固体レーザ装置の出力レーザ光のビーム品質が劣化してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、レーザ媒質内の熱分布を均一化してレーザ媒質内の熱レンズ効果の発生を抑制し、出力レーザ光のビーム品質の劣化を抑制することができる固体レーザ装置、及び該固体レーザ装置を備えた被検体情報取得装置の提供を目的とする。
さらに、本発明は、上記熱レンズ効果の発生を抑制し、固体レーザ装置の出力レーザ光のビーム品質の劣化を抑制することができる面発光レーザアレイの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、出射側ミラーを備える共振器と、前記共振器内に配置された板状のレーザ媒質を備える媒質部と、面発光レーザアレイを備える励起光源部と、を有する固体レーザ装置であって、前記励起光源部が、前記媒質部に接して配置されていることを特徴とする固体レーザ装置が提供される。
【０００７】
また、本発明の他の態様によれば、複数の二次元面発光レーザアレイを有する面発光レーザアレイであって、前記複数の二次元面発光レーザアレイは、駆動制御領域毎に分けられ、前記面発光レーザアレイは、さらに、前記複数の二次元面発光レーザアレイを前記駆動制御領域毎に独立に駆動制御し得る配線を有することを特徴とする面発光レーザアレイが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レーザ媒質内の熱分布を均一化してレーザ媒質内の熱レンズ効果の発生を抑制し、出力レーザ光のビーム品質の劣化を抑制することができる固体レーザ装置、及び該固体レーザ装置を備えた被検体情報取得装置が実現できる。
さらに、本発明によれば、上記熱レンズ効果の発生を抑制し、固体レーザ装置の出力レーザ光のビーム品質の劣化を抑制することができる面発光レーザアレイが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る固体レーザ装置の実施例１における構成を説明する模式図である。
【図２】図１における領域（Ａ）の拡大図である。
【図３】（ａ）本発明に係る固体レーザ装置の一実施形態の製造時における断面図である。（ｂ）本発明に係る固体レーザ装置の一実施形態の完成時における断面図である。（ｃ）本発明に係る固体レーザ装置の一実施形態の完成時における外観図である。
【図４】本発明に係る固体レーザ装置の実施例１を構成する面発光レーザアレイの分割された領域を説明する模式図である。
【図５】本発明に係る固体レーザ装置の実施例１を構成する面発光レーザアレイの分割された領域の他の例を説明する模式図である。
【図６】本発明に係る固体レーザ装置を備えた被検体情報取得装置の一実施形態における構成を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る固体レーザ装置の一実施形態は、熱レンズ効果の発生を抑制するに際し、励起光源に半導体レーザ光源である面発光レーザアレイを用い、次の（１）〜（３）の構成のうち少なくともいずれか一つの構成を採ることができる。
すなわち、（１）面発光レーザアレイを構成する各面発光レーザ素子の発光部が、レーザ媒質としての活性媒質に接して配置されている構成、（２）半導体レーザ素子の複数の発光部間のピッチを同一から変えた構成（複数のピッチのいずれもが同一という構成ではなく、少なくとも一部が異なっている構成）、（３）駆動制御領域の分けられた複数の面発光レーザアレイを駆動制御領域毎に独立に駆動制御する構成、である。
なお、本発明でいう、「接して配置」とは、直接接触する構成だけでなく、他の部材を介して接する構成を含む。他の部材を介して接する構成とは、具体的には面発光レーザ素子の発光部と活性媒質との間が固体で充填されており、空間がない状態を意味する（発光部以外についても同様である）。また、面発光レーザ素子の発光部とは、活性層が発光している領域を指し、活性層の中でも発光していない領域については、発光部とは言わない。
【００１１】
これら（１）〜（３）のいずれかの構成により、活性媒質内の熱分布を均一化することが可能となり、活性媒質内の熱レンズ効果の発生を抑制し、固体レーザ装置の出力光のビーム品質の劣化を抑制することができる。
さらに、従来のような光結合するための光学系が不要となる。また、高出力化のために活性媒質の面積を大きく構成しても、励起光源やミラー等の構成要素を活性媒質以上に大型化する必要がない。このため、本発明に係る固体レーザ装置の一実施形態は、従来に比べ小型、かつ安価に高出力レーザ光を得ることができる。
また、本発明に係る固体レーザ装置の一実施形態によれば、活性媒質を大面積化することで高出力化を図り、かつ短共振器とすることができるため、従来のディスクレーザに比べ短パルス化においても有利である。
【００１２】
以上のように、本発明に係る固体レーザ装置の一実施形態の構成によれば、レーザ媒質内の熱分布を均一化することが可能となり、レーザ媒質内の熱レンズ効果の発生を抑制し、固体レーザ出力光のビーム品質の劣化を抑制でき、および励起光源としての励起用光学系が単純になる。そのため、小型で低価格の固体レーザ装置を実現することができる。
【実施例】
【００１３】
以下に本発明の実施例について説明する。なお、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１４】
［実施例１］
実施例１においては、面発光レーザアレイを構成する各面発光レーザ素子の発光部が、レーザ媒質としての活性媒質に接して配置されている構成、また、励起光源には波長４１０ｎｍで発振する垂直共振器型面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）アレイを用い、活性媒質にはアレキサンドライト結晶を用いた構成について説明する。
【００１５】
図１に、本発明に係る固体レーザ装置の実施例１における構成を説明する模式図を示す。固体レーザ装置は、励起光源としての面発光レーザアレイを備える励起光源部１００と、出射側ミラー１０４と反射層１０６とを備える共振器と、共振器内に配置された固体状のレーザ媒質としての活性媒質を備える媒質部１０２とを有する固体レーザ装置である。出射側ミラー１０４（アウトプットカプラー）は、Ｔａ２Ｏ５／ＳｉＯ２多層膜からなる。また、本発明における固体状のレーザ媒質は、例えば、厚さ数ミリメートル以下の薄い板状（ディスク状の形状を含む）を有する。励起光源部１００と、媒質部１０２とが、反射層１０６及び反射防止層１０８を介して積層されている。
【００１６】
図２に、図１における領域（Ａ）を拡大した模式図を示す。固体レーザ装置の励起光源部１００は、面発光レーザアレイで構成されている。面発光レーザアレイの各面発光レーザは、ＧａＮ基板１１０、下部ＡｌＧａＮ／ＧａＮ系多層膜反射鏡１１２、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ活性層１１４、上部誘電体多層膜反射鏡１１６、出射側電極１１８、電極１２０を有する。上部誘電体多層膜反射鏡１１６と下部ＡｌＧａＮ／ＧａＮ系多層膜反射鏡１１２とで一対の反射鏡を構成している。
【００１７】
また、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ活性層１１４は、下部スペーサ層１２１と上部スペーサ層１２２との間に配置されている。各面発光レーザの上部誘電体多層膜反射鏡１１６と上部スペーサ層１２２とＩｎＧａＮ／ＧａＮ活性層１１４とはメサ構造に形成されており、それらは面発光レーザごとに空隙部１３０を介して分離されている。一方、下部スペーサ層１２１と下部ＡｌＧａＮ／ＧａＮ系多層膜反射鏡１１２とＧａＮ基板１１０とは、面発光レーザ間で共有されている。また、出射側電極１１８は面発光レーザを個別に駆動するため、面発光レーザごとに分離されている。電極１２０は面発光レーザに共有される電極である。
【００１８】
出射側電極１１８と電極１２０との間に電圧が印加されることで、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ活性層１１４内に電子とホールが注入されて再結合し、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ活性層１１４で発光が生じる。発光された光のうち、下部ＡｌＧａＮ／ＧａＮ系多層膜反射鏡１１２と上部誘電体多層膜反射鏡１１６とで構成される共振器によって、特定の波長の光が強められ、レーザ発振することで、所望の波長のレーザ光が面発光レーザから射出される。
【００１９】
励起光源部１００から射出されたレーザ光が、出射側ミラー１０４と反射層１０６とで構成される共振器内に入射して、媒質部１０２を励起する。励起された媒質部１０２が基底状態に戻る際に、所定の波長の光を発する。その媒質部１０２から発せられた光が、図１の矢印のように、共振器内で往復することで、励起された媒質部１０２からの誘導放出を行い、所定の波長の光が増幅されて、固体レーザ装置がレーザ発振する。
【００２０】
本実施例においては、励起光源である面発光レーザアレイを備える励起光源部１００と、レーザ媒質としての活性媒質を備える媒質部１０２とを個別に作製する。そして、最終的に個別に作製した励起光源部１００と媒質部１０２とを貼り合わせることにより固体レーザ装置を製造している。
詳細には、本実施例において、ほぼ同形状の励起光源部１００と、媒質部１０２とを個別に作製する。そして、最終的に個別に作製した励起光源部１００と媒質部１０２とを貼り合わせることにより、集光レンズ等の付加的な光学系を用いることなく固体レーザ装置を製造している。
【００２１】
本実施例では、レーザ媒質としての活性媒質はアレキサンドライト結晶とし、媒質部１０２は厚さ２ｍｍ、直径４０ｍｍの円形ディスク形状である。
【００２２】
媒質部１０２の厚さを２ｍｍとした理由は、媒質部１０２が励起光源である面発光レーザアレイを備える励起光源部１００より出射されるレーザ光（波長４１０ｎｍ）を効率良く吸収するためである。その観点から、媒質部１０２を、励起光源部１００の発振波長に対する吸収率が９０％以上となる膜厚にすることが好ましい。アレキサンドライト結晶はＹｂ：ＹＡＧ結晶に比べ熱伝導率が高いので、媒質部１０２を厚い結晶体からなる活性媒質から構成されるとしても上記レーザ媒質内の熱分布の問題は生じない。
【００２３】
また媒質部１０２の直径を４０ｍｍとした理由は、例えば１０ｍＪ以上の光出力を得るためであり、媒質部１０２の直径は用途に応じて設計変更可能である。
【００２４】
この媒質部１０２の片方の円形面上に、固体レーザ装置の発振波長λ２（本実施例ではλ２＝７９７ｎｍ）に対する反射特性を有する反射層（反射ミラー）１０６としての１０ペアのＴｉＯ２／ＳｉＯ２誘電体多層膜を蒸着により形成した。反射層１０６の各多層膜の厚さは、発振波長λ２に対して４分の１の光学厚さとしている。
【００２５】
更に、この反射層１０６上に、励起光源である面発光レーザアレイを備える励起光源部１００の発振波長λ１（本実施例ではλ１＝４１０ｎｍ）に対する反射防止特性を有する反射防止層１０８としてのＮｂ２Ｏ５層を蒸着により形成した。この反射防止層１０８の厚さは、発振波長λ１に対して４分の１の光学厚さとしている。
【００２６】
面発光レーザアレイを備える励起光源部１００と、活性媒質を備える媒質部１０２と、を貼り合わせることにより、面発光レーザアレイを構成する複数の面発光レーザ素子が、活性媒質に接して構成される半導体レーザ励起固体ディスクレーザ装置を得ることができる。
【００２７】
反射層１０６は、励起光源部１００の発光部と、媒質部１０２と、に「接して配置」されている。換言すると、反射層１０６は、励起光源部１００と、媒質部１０２と、の間に配置されている。
また、反射防止層１０８は、励起光源部１００と、反射層１０６と、に「接して配置」されている。換言すると、反射防止層１０８は、励起光源部１００と、反射層１０６と、の間に配置されている。
【００２８】
なお、励起光源部１００の上部誘電体多層膜反射鏡１１６（レーザ媒質側に位置する反射鏡）と媒質部１０２との間には、媒質部１０２から射出される光に対して反射特性を有する反射層１０６のみが形成されていることが好ましい。あるいは、励起光源部１００の上部誘電体多層膜反射鏡１１６と媒質部１０２との間には、その反射層１０６と、励起光源部１００が射出する光に対して反射防止機能を備える反射防止層１０８のみが形成されていることが好ましい。つまり、励起光源部１００の上部誘電体多層膜反射鏡１１６と媒質部１０２との間には、空気はもちろん、熱伝導率の低い材料が形成されないことが好ましい。熱伝導率が低い材料とは、上部誘電体多層膜反射鏡１１６や媒質部１０２よりも熱伝導率が低いものを指す。
【００２９】
一例として、図３（ａ）、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すような固体レーザ装置を製造する方法がある。図３（ａ）は本発明に係る固体レーザ装置の一実施形態の製造時における断面図であり、図３（ｂ）は本発明に係る固体レーザ装置の一実施形態の完成時における断面図であり、図３（ｃ）は本発明に係る固体レーザ装置の一実施形態の完成時における外観図である。
図３（ａ）に示すように、無酸素銅で形成した冶具３００に反射層１０６及び反射防止層１０８を形成した媒質部１０２を落とし込む。そして、図３（ｂ）に示すように、無酸素銅で形成した冶具３０２に励起光源部１００をはんだ（不図示）で貼り付け、冶具３００と冶具３０２とをネジ３０４で固定する。こうして、励起光源部１００と媒質部１０２を貼り合わせることができる。
【００３０】
［実施例２］
実施例２では、励起光源である面発光レーザアレイを構成する各面発光レーザ素子の発光部間のピッチが、面発光レーザアレイ内で異なるように、各面発光レーザ素子の発光部が配置されている構成について説明する。固体レーザ装置において、励起光源である面発光レーザアレイを構成する面発光レーザ素子間のピッチを異ならしめることで（複数のピッチのいずれもが同一という構成ではなく、少なくとも一部が異なっていることで）、励起により生じる熱分布を活性媒質内で均一にすることが可能となる。その結果、熱レンズ効果の発生を抑制し、品質の安定した高出力の固体レーザ装置を達成することができる。
【００３１】
例えば、図４に示すように、直径４０ｍｍの円形ディスク状に形成した面発光レーザアレイを構成する各面発光レーザ素子の素子間ピッチは、面発光レーザアレイの中心から外周部に向かうに従い、徐々に狭まるように、各面発光レーザ素子が配置されている。図４は、本発明に係る固体レーザ装置の実施例１を構成する面発光レーザアレイの分割された領域を説明する模式図である。
このように形成した固体レーザ装置において、励起光源である面発光レーザアレイを構成する複数の面発光レーザ素子に対し一括で電流を注入する。面発光レーザアレイを構成する各面発光レーザ素子の素子間ピッチが、周囲からの熱の影響の大きい中心部では広く、周囲からの熱の影響の小さい外周部では狭く（中心から外周部に向かうに従って徐々に狭まるように）設定しているため、励起により生じる熱分布を活性媒質内で均一にすることが可能となる。そのため、熱レンズ効果の発生を抑制し、品質の安定した高出力レーザ装置を達成することができる。
【００３２】
例えば、図４に示すように、直径４０ｍｍの円形ディスク状に形成した面発光レーザアレイを同心円状に２ｍｍの幅の円周領域で１０の領域（４００、４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８）に分けた場合、それぞれの領域の素子間ピッチを表１に示す値とすることで上記の本発明の効果が達成される。
なお、本実施例における注入電流値は一定であり、ここでは１５ｍＡとした。
【００３３】
【表１】
2016015476.tif 000003
【００３４】
なお、本実施例においては注入電流量を１５ｍＡの一定注入としたが、これに限定されるものではなく、固体レーザ装置の出力により適宜注入電流量は設定されるものである。
また、本実施例においては素子間ピッチの異なる領域を２ｍｍ幅の同心円状の円周領域としたが、これに限定されるものではない。一定注入する注入電流値に応じて、同心円状の円周領域の幅を変えることができる。場合によっては、領域の幅を一定とせず、領域毎に幅が異なってもよい。
あるいは、同心円状の円周領域ではなく、図５に示すように、格子状（市松模様、チェス盤模様）に素子間ピッチを変えた領域を形成し、それぞれの領域には一定の電流値を注入してもよい。
また、励起により生じる熱分布を活性媒質内でより均一にするためには、実施例１の構成に加えて、実施例２の構成を採用するとよい。即ち、面発光レーザアレイを構成する各面発光レーザ素子の発光部が、レーザ媒質としての活性媒質に接して配置されており、半導体レーザ素子の発光部間のピッチが異なる構成である。
【００３５】
［実施例３］
実施例３においては、励起光源である面発光レーザアレイが、駆動制御領域の分けられた複数の二次元面発光レーザアレイで構成され、各二次元面発光レーザアレイを駆動制御領域毎に独立に駆動制御し得る配線が形成されている場合について説明する。
以下、実施例２と異なる点について説明する。実施例２にて説明しているが、以下に説明していない点については、実施例３においても実施例２と同様である。
【００３６】
本実施例のように、励起光源である面発光レーザアレイの分割された駆動制御領域毎に注入する電流を制御することにより、励起により生じる熱分布を活性媒質内で均一にすることが可能となる。その結果、熱レンズ効果の発生を抑制し、品質の安定した高出力の固体レーザ装置を達成することができる。例えば、直径４０ｍｍの円形ディスク状に形成した面発光レーザアレイを同心円状に２ｍｍの幅の円周領域で１０の領域に分割し、注入電流を中心の領域ほど小さくなるように制御することで本発明の効果が達成される。
なお、固体レーザ装置は、二次元面発光レーザアレイを駆動制御領域毎に独立に駆動制御し得る配線を有しており（不図示）、また駆動制御領域毎に電気的に分離された構成を採っている。
【００３７】
一例として、図４に示すように、直径４０ｍｍの円形ディスク状に形成した面発光レーザアレイを同心円状に２ｍｍの幅の円周領域で１０の領域（４００、４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８）に分けた場合、それぞれの領域（各々が別個の駆動制御領域である）の注入電流値を表２に示す値とすることで本発明の効果が達成される。
なお、本実施例における面発光レーザ素子の素子間ピッチは一定であり、ここでは５０μｍピッチとした。
【００３８】
【表２】
2016015476.tif 000004
【００３９】
なお、本実施例においては面発光レーザ素子の素子間ピッチを５０μｍの一定としたが、これに限定されるものではない。
また、本実施例においては注入電流値の異なる領域を２ｍｍ幅の同心円状の円周領域としたが、これに限定されるものではない。一定とする素子間ピッチに応じて、同心円状の円周領域の幅を変えることができる。場合によっては、領域の幅を一定とせず、領域毎に幅が異なってもよい。
あるいは、同心円状の円周領域ではなく、図５に示すように、格子状（市松模様、チェス盤模様）に注入電流値を変えることができるように領域５００を形成し、それぞれの領域の素子間ピッチを一定としてもよい。図５は、本発明に係る固体レーザ装置の実施例１を構成する面発光レーザアレイの分割された領域の他の例を説明する模式図である。
【００４０】
［実施例４］
実施例４においては、実施例２及び実施例３で説明した構成を組み合わせることにより、より制御性のよい固体レーザ装置を実現する。すなわち、励起光源である面発光レーザアレイは、駆動制御領域に分けられた複数の面発光レーザアレイを駆動制御領域毎に独立に駆動制御（電流制御）する構成を採っている。さらに、分けられた各駆動制御領域内の面発光レーザ素子の素子間ピッチが周囲からの熱の影響の大きい中心部では広く、周囲からの熱の影響が小さい外周部では狭い構成を採っている。
このような構成を採ることにより、実施例２及び３に比べ、励起により生じる熱分布を活性媒質内で均一にすることが可能となり、熱レンズ効果の発生を抑制し、品質の安定した高出力の固体レーザ装置を達成することができる。
【００４１】
［実施例５］
実施例５においては、上記実施例１乃至４の固体レーザ装置を用いて構成した被検体情報取得装置の構成例について説明する。
図６は、本発明に係る固体レーザ装置を備えた被検体情報取得装置の一実施形態における構成を説明する概略図である。光源６００から発生したパルス光６０２は、光学装置６０４を介して、被検体６０６に照射される。被検体６０６内を伝播・拡散する光のエネルギーを吸収した被検体組織６０８から発生した音響波６１０は、複数の音響波検出器６１２で検出する。音響波検出器６１２で検出した信号は、信号処理部６１４で解析処理する。そして、解析処理に基づいた情報が、表示装置６１６に表示される。
光音響トモグラフィー法（Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＰＡＴ）による本発明の一実施形態における被検体情報取得装置は、こうした一連のプロセスによって、被検体内部の光学特性値に応じた情報を可視化することができる。この被検体情報取得装置における光源６００に本発明に係る固体レーザ装置を用いることにより、従来に比べ小型、かつ安価な被検体情報取得装置を実現することが可能となる。また、この被検体情報取得装置における光源６００に本発明に係る固体レーザ装置を用いることにより、ビーム品質の劣化が抑制されているため、高精度な情報を得ることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１００：励起光源部
１０２：媒質部
１０４：出射側ミラー
１０６：反射層
【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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