平面波導型激光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及具有適合于例如打印機和投影電視機等的光源的平面波導構造的平 面波導型激光裝置。
【背景技術】
[0002] 平面波導型激光器具有利用折射率比激光介質低的包層夾持沿激光光的行進方 向延伸的薄平板狀的激光介質的上下兩面的構造，并具有使激光介質也作為波導發(fā)揮作用 的構造。該平面波導型激光器由于波導厚度薄、激勵密度高，因而即使是采用受激發(fā)射截面 積較小的激光介質時也能夠得到較大的增益，能夠實現高效率的振蕩動作。另外，通過沿寬 度方向擴寬波導，能夠在將激勵密度保持為規(guī)定值的狀態(tài)下實現輸出的比例縮放。另一方 面，W波長變換時需要的線偏振光進行激光振蕩還是課題。
[0003] 因此，過去提出了例如如專利文獻1所示的實現線偏振光的激光振蕩的平面波導 型激光裝置。該平面波導型激光裝置由具有雙折射的激光介質和包層材料構成，該包層材 料具有針對在激光介質中沿著光軸前進的、振動面相互垂直的兩種偏振光（TE(Transverse Electric,橫電波）偏振光（振動面位于與C軸和激光的行進方向即光軸所形成的平面垂 直、且包含光軸的平面內的偏振光，也稱為通常光）、和TM(TransverseMagnetic,橫磁波） 偏振光（振動面位于C軸與光軸所形成的平面內的偏振光，也稱為異常光））的折射率之間 的范圍內的折射率。由于將具有激光介質對TE偏振光的折射率和對TM偏振光的折射率之 間的折射率的材料用作包層，因而TE偏振光或者TM偏振光中的任意一種偏振光不再滿足 全反射條件，能夠實現滿足全反射條件的任意一種偏振光的激光振蕩。
[0004] 現有技術文獻 [000引專利文獻
[0006] 專利文獻1 ;國際公開第2009/016703號

【發(fā)明內容】

[0007] 發(fā)明要解決的問題
[000引但是，在上述專利文獻1的平面波導型激光裝置中，在作為激光介質使用沒有雙 折射性的材料的情況下，激光介質對TE偏振光的折射率和對TM偏振光的折射率相同，因而 不能僅選擇出一種偏振光。因此，期望的偏振光W外的偏振光不能被波長變換，波長變換效 率下降。另外，未被波長變換的偏振光成分的光也消耗激光介質內的增益并放大，因而對于 被波長變換的偏振光成分的光的放大率也下降，存在難W高效地進行波長變換的問題。
[0009] 另外，能夠用作包層材料的材料，其折射率必須是在激光介質對TE偏振光的折射 率和對TM偏振光的折射率之間的折射率。例如，在激光介質使用Nd;YV〇4、并Wc軸（光學 軸）為y軸方向進行配置的情況下，具有通常光（X軸方向的偏振光）折射率no~1.96(= nx)、異常光（y軸方向的偏振光）折射率ne~2. 17( =ny)。此時，包層材料必須是具有 1. 96和2. 17之間的折射率的材料，因而也存在能夠使用的材料因折射率而受到大幅制約 的問題。
[0010] 本發(fā)明正是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供一種平面波導型激光 裝置，即使是使用不具有雙折射性的激光介質時，也能夠高效地進行波長變換。并且，本發(fā) 明的目的也在于，增加可被選擇為包層材料的種類。
[0011] 用于解決問題的手段
[0012] 本發(fā)明的平面波導型激光裝置具有：激光介質，其呈平板狀，在與光軸垂直的面的 厚度方向上具有波導構造；非線性材料，其在激光介質的光軸上接近該激光介質配置，在與 激光介質的波導構造相同的方向上具有波導構造；W及1/4波長板，其與非線性材料的垂 直于光軸的面中的和接近激光介質的面相反側的面接近配置。
[001引發(fā)明效果
[0014] 根據本發(fā)明的平面波導型激光裝置，由于與非線性材料的垂直于光軸的面中的、 和接近激光介質的面相反側的面接近配置1/4波長板，因而在通過1/4波長板使諧振器內 部的激光振蕩光每環(huán)繞一圈時偏振光旋轉90°。其結果是，諧振器內部的激光振蕩光在環(huán) 繞兩圈的過程中必定是WTM偏振和TE偏振各環(huán)繞一圈的方式在諧振器內往復，在激光介 質內產生的各種偏振成分的光都是在兩圈中有一圈被實施波長變換，因而即使是激光介質 使用不具有雙折射性的材料時，也能夠得到效率良好的波長變換激光器。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的實施方式1的平面波導型激光裝置的結構圖。
[0016] 圖2是沿圖1中的a-a'線剖面圖。
[0017] 圖3是示意性示出本發(fā)明的實施方式1的平面波導型激光裝置的振蕩器內部的基 波激光的偏振狀態(tài)的說明圖。
[0018] 圖4是使用半導體激光器11取代圖1的激光介質21時的偏振光控制平面波導型 激光裝置的結構圖。
[0019] 圖5是本發(fā)明的實施方式2的平面波導型激光裝置的結構圖。
[0020] 圖6是示意性示出本發(fā)明的實施方式2的平面波導型激光裝置的振蕩器內部的基 波激光的偏振狀態(tài)的說明圖。
[0021] 圖7是使用半導體激光器11取代圖5的激光介質21時的平面波導型激光裝置的 結構圖。
[0022] 圖8是在激光介質21的側面配置了半導體激光器11的實施方式2的平面波導型 激光裝置的結構圖。
[0023] 圖9是本發(fā)明的實施方式3的偏振光控制平面波導型激光裝置的結構圖。
[0024] 圖10是沿圖9中的b-b'線的剖面圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面，為了更詳細地說明本發(fā)明，參照【附圖說明】用于實施本發(fā)明的方式。
[0026] 實施方式1
[0027] 圖1是本實施方式的平面波導型激光裝置的結構圖，圖2是沿圖1中的a-a'線的 剖面圖。本實施方式1的平面波導型激光裝置具有：激光介質21，其呈平板狀，在與表示激 光振蕩方向的光軸10垂直的截面的厚度方向上具有波導構造；非線性材料31，其在與激光 介質21的波導構造相同的方向上具有波導構造；W及1/4波長板41，其配置在非線性材料 31的前方。
[002引激光介質21的與光軸10垂直的端面22a、端面22b的形狀例如是長方形，其典型 形狀是具有y軸方向上的厚度為幾~幾百ym、x軸方向上的寬度為幾百ym~幾mm的尺 寸。下面為了便于說明，采用W長方形的長邊方向為X軸、短邊方向為y軸、光軸10方向為 Z軸的坐標系。另外，激光介質21的端面22a、端面22b的短邊側也可W成為圓邊，端面不 一定是長方形。
[0029] 非線性材料31的與光軸10垂直的截面具有與激光介質21大致相同的形狀，非線 性材料31具有與光軸10垂直的端面32a和端面32b，端面32a接近激光介質21的端面22b 配置。
[0030] 具有比激光介質21小的折射率的包層23a、23b被接合在激光介質21的上下面 (與XZ平行的面）的兩面或者其中任意一個面上。包層23a、23b例如通過蒸鍛W光學 材料為原料的膜而構成，或者將光學材料通過光學接觸（opticalcontact)或擴散接合 (difTusionbonding)等與激光介質21W光學方式接合而構成。另外，也可W使用具有比 激光介質21小的折射率的光學粘接劑。另外，也可W沒有包層23a、23b，在該種情況下空氣 承擔包層的作用。
[0031] 具有比非線性材料31小的折射率的包層33a、33b被接合在非線性材料31的上下 面（與XZ平行的面）的兩面或者任意一個面上。包層33a、33b與