[发明专利]平面波导型激光激励模块及平面波导型波长变换激光装置

说明书

技术领域

本发明涉及适合于激光投影仪用光源的平面波导型激光激励模块、以及使用平面波导型激光激励模块的平面波导型波长变换激光装置。

背景技术

在激光投影仪中要求红色、蓝色及绿色这三种颜色的光源。作为其中的绿色光源，研发出了使用1μm宽的激光产生第二谐波而作为基本波激光的波长变换激光装置。该光源需要小型化，以便安装于激光投影仪。另外，对需要高亮度的投影仪还要求高输出的光源。此外，还要求低功耗化，需要将光源设为高效率。

关于实现满足如上所述的需求的波长变换激光装置的方法，以往提供了例如专利文献1公开的模式控制波导型激光装置。专利文献1公开的模式控制波导型激光装置由平面状的激光介质、将激光介质夹在中间的两个包层(clad)、以及与一侧的包层接合的散热器构成。激光介质具有周期性的透镜效应(lens effect)，包括激光介质以波导模式进行振荡的激光振荡、和以基于激光介质的周期性的透镜效应而形成的多个谐振器模式进行振荡的激光振荡。关于产生透镜效应的方法公开了如下的方法：使散热器的形状形成为周期性的梳状构造，使激励光入射到激光介质的不与散热器接合的区域中，由此使激光介质内产生热量分布，生成折射率分布。

另外，关于高输出化的方法，提供了专利文献2公开的固体激光激励模块。专利文献2公开的固体激光激励模块由固体激光介质和无添加介质构成，该固体激光介质将厚度方向的正面及背面设为激光的入射面及散热面，该无添加介质与固体激光介质的激光入射面光学地接合。还公开了这样的内容，在固体激光介质的散热面侧设置有将在内部传播的激光反射的全反射膜，在与激光入射面接合的无添加介质设置有防止反射膜，使激励光从薄板状的固体激光介质的侧面入射，使激光从固体激光介质的厚度方向进行振荡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国际公开第2006/103767号公报

专利文献2：日本特开2007－110039号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上述专利文献1所公开的以往的模式控制波导型激光装置采用端面激励方式，使振荡光轴与激励光轴一致。在这种情况下，各模式的输出受到半导体激光器的每一发射器的输出的限制，难以实现高输出化。并且，需要使激励光的光束间隔与散热器的梳齿的间隔一致，光束间隔受到限制。另外，根据作为激励光源的半导体激光器的扩散角而扩展到散热器的梳齿上的光无助于激光振荡，因而存在光束重叠效率下降的问题。

另一方面，在采用相对于振荡光轴垂直地入射激励光的侧面激励方式时，能够在激光振荡光的光轴方向及光轴的侧面方向配置多个半导体激光器，因而具有能够增加各模式的输出的优点。但是，由于也在谐振器模式以外的区域中进行振荡，因而存在光束重叠效率下降的问题。

另外，如上述专利文献2所公开的以往的盘型(disk type)固体激光激励模块相对于激光介质的厚度方向进行激光振荡。通常，盘型激光器的厚度约为数百μm，因而难以得到较高的增益，并且由于对谐振器损失的变动的敏感度较高，因而存在激光动作容易不稳定的问题。

本发明正是鉴于为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于，提供一种高输出且光束重叠效率较高的平面波导型激光激励模块、以及平面波导型波长变换激光装置。

用于解决问题的手段

本发明的平面波导型激光激励模块具有：平面状的激光介质；平面状的透明部件，其具有与激光介质同等的折射率，且与激光介质的一面接合；第1包层，其具有比激光介质及透明部件小的折射率，且与透明部件的和被接合于激光介质的一面相反的面接合；第2包层，其具有比激光介质及透明部件小的折射率，且与激光介质的和被接合于透明部件的一面相反的面接合，将透明部件和激光介质夹在该第2包层与第1包层之间；以及散热器，其隔着所述第2包层与所述激光介质接合，激光振荡包括激光介质以波导模式进行振荡的激光振荡、和激光介质以周期性的多个谐振器模式进行振荡的激光振荡，激励光向与激光振荡的光轴垂直的方向行进，并在激光介质中的周期性的多个谐振器模式的区域中和透明部件中交替地呈Z字状传播。

本发明的平面波导型波长变换激光装置具有：上述的平面波导型激光激励模块；以及波长变换元件，其对从平面波导型激光激励模块输出的激光振荡光的波长进行变换。

发明效果