平面波导型激光装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及具有适合于例如打印机和投影电视机等的光源的平面波导构造的平 面波导型激光装置。
【背景技术】
[0002] 平面波导型激光器具有利用折射率比激光介质低的包层夹持沿激光光的行进方 向延伸的薄平板状的激光介质的上下两面的构造，并具有使激光介质也作为波导发挥作用 的构造。该平面波导型激光器由于波导厚度薄、激励密度高，因而即使是采用受激发射截面 积较小的激光介质时也能够得到较大的增益，能够实现高效率的振荡动作。另外，通过沿宽 度方向扩宽波导，能够在将激励密度保持为规定值的状态下实现输出的比例缩放。另一方 面，W波长变换时需要的线偏振光进行激光振荡还是课题。
[0003] 因此，过去提出了例如如专利文献1所示的实现线偏振光的激光振荡的平面波导 型激光装置。该平面波导型激光装置由具有双折射的激光介质和包层材料构成，该包层材 料具有针对在激光介质中沿着光轴前进的、振动面相互垂直的两种偏振光（TE(Transverse Electric,横电波）偏振光（振动面位于与C轴和激光的行进方向即光轴所形成的平面垂 直、且包含光轴的平面内的偏振光，也称为通常光）、和TM(TransverseMagnetic,横磁波） 偏振光（振动面位于C轴与光轴所形成的平面内的偏振光，也称为异常光））的折射率之间 的范围内的折射率。由于将具有激光介质对TE偏振光的折射率和对TM偏振光的折射率之 间的折射率的材料用作包层，因而TE偏振光或者TM偏振光中的任意一种偏振光不再满足 全反射条件，能够实现满足全反射条件的任意一种偏振光的激光振荡。
[0004] 现有技术文献 [000引专利文献
[0006] 专利文献1 ;国际公开第2009/016703号
【发明内容】
[0007] 发明要解决的问题
[000引但是，在上述专利文献1的平面波导型激光装置中，在作为激光介质使用没有双 折射性的材料的情况下，激光介质对TE偏振光的折射率和对TM偏振光的折射率相同，因而 不能仅选择出一种偏振光。因此，期望的偏振光W外的偏振光不能被波长变换，波长变换效 率下降。另外，未被波长变换的偏振光成分的光也消耗激光介质内的增益并放大，因而对于 被波长变换的偏振光成分的光的放大率也下降，存在难W高效地进行波长变换的问题。
[0009] 另外，能够用作包层材料的材料，其折射率必须是在激光介质对TE偏振光的折射 率和对TM偏振光的折射率之间的折射率。例如，在激光介质使用Nd;YV〇4、并Wc轴（光学 轴）为y轴方向进行配置的情况下，具有通常光（X轴方向的偏振光）折射率no~1.96(= nx)、异常光（y轴方向的偏振光）折射率ne~2. 17( =ny)。此时，包层材料必须是具有 1. 96和2. 17之间的折射率的材料，因而也存在能够使用的材料因折射率而受到大幅制约 的问题。
[0010] 本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种平面波导型激光 装置，即使是使用不具有双折射性的激光介质时，也能够高效地进行波长变换。并且，本发 明的目的也在于，增加可被选择为包层材料的种类。
[0011] 用于解决问题的手段
[0012] 本发明的平面波导型激光装置具有：激光介质，其呈平板状，在与光轴垂直的面的 厚度方向上具有波导构造；非线性材料，其在激光介质的光轴上接近该激光介质配置，在与 激光介质的波导构造相同的方向上具有波导构造；W及1/4波长板，其与非线性材料的垂 直于光轴的面中的和接近激光介质的面相反侧的面接近配置。
[001引发明效果
[0014] 根据本发明的平面波导型激光装置，由于与非线性材料的垂直于光轴的面中的、 和接近激光介质的面相反侧的面接近配置1/4波长板，因而在通过1/4波长板使谐振器内 部的激光振荡光每环绕一圈时偏振光旋转90°。其结果是，谐振器内部的激光振荡光在环 绕两圈的过程中必定是WTM偏振和TE偏振各环绕一圈的方式在谐振器内往复，在激光介 质内产生的各种偏振成分的光都是在两圈中有一圈被实施波长变换，因而即使是激光介质 使用不具有双折射性的材料时，也能够得到效率良好的波长变换激光器。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明的实施方式1的平面波导型激光装置的结构图。
[0016] 图2是沿图1中的a-a'线剖面图。
[0017] 图3是示意性示出本发明的实施方式1的平面波导型激光装置的振荡器内部的基 波激光的偏振状态的说明图。
[0018] 图4是使用半导体激光器11取代图1的激光介质21时的偏振光控制平面波导型 激光装置的结构图。
[0019] 图5是本发明的实施方式2的平面波导型激光装置的结构图。
[0020] 图6是示意性示出本发明的实施方式2的平面波导型激光装置的振荡器内部的基 波激光的偏振状态的说明图。
[0021] 图7是使用半导体激光器11取代图5的激光介质21时的平面波导型激光装置的 结构图。
[0022] 图8是在激光介质21的侧面配置了半导体激光器11的实施方式2的平面波导型 激光装置的结构图。
[0023] 图9是本发明的实施方式3的偏振光控制平面波导型激光装置的结构图。
[0024] 图10是沿图9中的b-b'线的剖面图。
【具体实施方式】
[0025] 下面，为了更详细地说明本发明，参照【附图说明】用于实施本发明的方式。
[0026] 实施方式1
[0027] 图1是本实施方式的平面波导型激光装置的结构图，图2是沿图1中的a-a'线的 剖面图。本实施方式1的平面波导型激光装置具有：激光介质21，其呈平板状，在与表示激 光振荡方向的光轴10垂直的截面的厚度方向上具有波导构造；非线性材料31，其在与激光 介质21的波导构造相同的方向上具有波导构造；W及1/4波长板41，其配置在非线性材料 31的前方。
[002引激光介质21的与光轴10垂直的端面22a、端面22b的形状例如是长方形，其典型 形状是具有y轴方向上的厚度为几~几百ym、x轴方向上的宽度为几百ym~几mm的尺 寸。下面为了便于说明，采用W长方形的长边方向为X轴、短边方向为y轴、光轴10方向为 Z轴的坐标系。另外，激光介质21的端面22a、端面22b的短边侧也可W成为圆边，端面不 一定是长方形。
[0029] 非线性材料31的与光轴10垂直的截面具有与激光介质21大致相同的形状，非线 性材料31具有与光轴10垂直的端面32a和端面32b，端面32a接近激光介质21的端面22b 配置。
[0030] 具有比激光介质21小的折射率的包层23a、23b被接合在激光介质21的上下面 (与XZ平行的面）的两面或者其中任意一个面上。包层23a、23b例如通过蒸锻W光学 材料为原料的膜而构成，或者将光学材料通过光学接触（opticalcontact)或扩散接合 (difTusionbonding)等与激光介质21W光学方式接合而构成。另外，也可W使用具有比 激光介质21小的折射率的光学粘接剂。另外，也可W没有包层23a、23b，在该种情况下空气 承担包层的作用。
[0031] 具有比非线性材料31小的折射率的包层33a、33b被接合在非线性材料31的上下 面（与XZ平行的面）的两面或者任意一个面上。包层33a、33b与