JP2000101175A - Solid-state passive q-switch block, solid-state q-switch laser oscillator, and solid-state laser device - Google Patents

Solid-state passive q-switch block, solid-state q-switch laser oscillator, and solid-state laser device

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JP2000101175A
JP2000101175A JP26444698A JP26444698A JP2000101175A JP 2000101175 A JP2000101175 A JP 2000101175A JP 26444698 A JP26444698 A JP 26444698A JP 26444698 A JP26444698 A JP 26444698A JP 2000101175 A JP2000101175 A JP 2000101175A
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solid
passive
switch
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transparent
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Shinichi Ueno
信一 上野
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a reliable solid-state passive Q-switch laser device by constituting it with a solid passive switch block, without breakdowns due to heat being generated by a solid-state passive Q-switch. SOLUTION: A switch block is constituted of a solid-state passive Q-switch 1 and the end faces of crystals 2 (2a and 2b) that are transparent to a laser beam which is optically and physically connected to at least one end face of the solid-state passive Q-switch 1. In this case, materials with nearly equal coefficient of linear expansion and the refractive index of the solid-state passive Q-switch block 1 are used as the transparent crystal 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は固体受動Qスイッ
チブロックの構成および固体受動Qスイッチブロックを
用いた固体Qスイッチレーザ発振器ならびに固体レーザ
装置の構成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a configuration of a solid-state passive Q switch block, a solid-state Q-switched laser oscillator using the solid-state passive Q-switch block, and a configuration of a solid-state laser device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は、特開平9−29833号公報
に示された固体受動Qスイッチブロックである。図で1
は固体受動Qスイッチ、2aおよび2bは固体受動Qス
イッチ1の端面に接触し、レーザ光に対して透明な結
晶、100は光軸である。図11は固体受動Qスイッチ
の透過率特性である。図12は固体受動Qスイッチ1で
発生した熱が、レーザ光に対して透明な結晶2へ移動す
る方向を示したものである。図12で200は熱の移動
方向を示している。
2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a solid passive Q switch block disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-29833. 1 in the figure
Is a solid passive Q switch, 2a and 2b are in contact with the end face of the solid passive Q switch 1, a crystal transparent to laser light, and 100 is an optical axis. FIG. 11 shows the transmittance characteristics of the solid passive Q switch. FIG. 12 shows a direction in which heat generated by the solid passive Q switch 1 moves to the crystal 2 which is transparent to laser light. In FIG. 12, reference numeral 200 indicates the direction of heat transfer.

【0003】固体受動Qスイッチ1は、レーザ光を吸収
する性質をもつイオンが、ホスト結晶と呼ばれる固体結
晶に添加されたものである。
[0003] The solid passive Q switch 1 is one in which ions having a property of absorbing laser light are added to a solid crystal called a host crystal.

【0004】次に動作について説明する。固体受動Qス
イッチ1は図11の様な透過率特性を有しており、レー
ザ媒質の励起開始直後のレーザ光のエネルギー密度が低
い状態ではレーザ光は受動Qスイッチでほとんど吸収さ
れ、透過率が低く、損失の高いQスイッチ・クローズ状
態にある。レーザ媒質の励起開始から時間が経過するに
従い、レーザ光のエネルギー密度が上昇してゆき、この
上昇とともに固体受動Qスイッチ1において吸収される
レーザ光の割合が減少し、透過率は高くなり、固体受動
Qスイッチの損失が減少してゆく。最終的にレーザ媒質
の利得が共振器損失と固体受動Qスイッチ1の損失の和
と一致したとき、固体受動Qスイッチ1はオープンの状
態となり、Qスイッチ発振が起こる。
Next, the operation will be described. The solid-state passive Q switch 1 has a transmittance characteristic as shown in FIG. 11, and when the energy density of the laser light is low immediately after the start of excitation of the laser medium, the laser light is almost absorbed by the passive Q switch and the transmittance is reduced. Low, lossy Q-switch closed. As time elapses from the start of excitation of the laser medium, the energy density of the laser light increases, and with this increase, the proportion of the laser light absorbed in the solid passive Q switch 1 decreases, the transmittance increases, and the solid The loss of the passive Q switch decreases. When the gain of the laser medium finally matches the sum of the resonator loss and the loss of the solid passive Q switch 1, the solid passive Q switch 1 is in an open state, and Q switch oscillation occurs.

【0005】固体受動Qスイッチ1がクローズからオー
プンになるまで必要なエネルギーは、固体受動Qスイッ
チ1がレーザ光を吸収することによって得る。吸収され
たレーザ光のエネルギーはほぼ全量が熱に変換される。
固体受動Qスイッチ1で発生した熱は、透明な結晶2a
および2bに移動する。
The energy required until the solid passive Q switch 1 is changed from closed to open is obtained by the solid passive Q switch 1 absorbing laser light. Almost all the energy of the absorbed laser light is converted to heat.
The heat generated by the solid passive Q switch 1 is converted into a transparent crystal 2a.
And 2b.

【0006】固体受動Qスイッチ1の熱発生量は、固体
受動Qスイッチ1のレーザ光の吸収量に依存するため、
レーザ光の光軸方向に対して垂直な面の動径方向に分布
を持つ。このため、固体受動Qスイッチ1はレーザ光の
光軸方向に対して垂直な面の動径方向に対して温度分布
を持つ。
The amount of heat generated by the solid passive Q switch 1 depends on the amount of laser light absorbed by the solid passive Q switch 1.
It has a distribution in the radial direction on a plane perpendicular to the optical axis direction of the laser light. For this reason, the solid passive Q switch 1 has a temperature distribution in the radial direction of a plane perpendicular to the optical axis direction of the laser light.

【0007】固体受動Qスイッチ1で発生した熱が透明
な結晶2aおよび2bへ移動する流れは図12の200
a,200b,200c,200dのようにレーザの光
軸方向に平行になっているため、熱の移動による光軸方
向に対して垂直な面上での動径方向には温度分布を生じ
ない。
The flow of heat generated by the solid passive Q switch 1 to the transparent crystals 2a and 2b is shown in FIG.
Since they are parallel to the optical axis direction of the laser as in a, 200b, 200c, and 200d, no temperature distribution occurs in the radial direction on a plane perpendicular to the optical axis direction due to the movement of heat.

【0008】この固体受動Qスイッチ1は以上のように
構成され、光軸方向に対して垂直な面上での動径方向の
温度分布が軽減でき、温度分布の軽減により固体受動Q
スイッチ1の熱レンズ効果及び熱複屈折効果が軽減で
き、レーザ光の出力の向上及びレーザ光のビーム品質の
向上が図れるという利点がある。
The solid passive Q switch 1 is configured as described above, and can reduce the temperature distribution in the radial direction on a plane perpendicular to the optical axis direction.
There is an advantage that the thermal lens effect and the thermal birefringence effect of the switch 1 can be reduced, and the output of laser light and the beam quality of laser light can be improved.

【0009】また、図13は特開平1−248584号
公報に示された固体受動Qスイッチブロックである。図
で300は過飽和吸収体である過飽和吸収体プラスティ
ックフィルム、400a,400bはサファイア、ダイ
アモンド板のような熱良導透明体であり、過飽和吸収体
300は熱良導透明体400a,400bにサンドイッ
チされている。
FIG. 13 shows a solid passive Q switch block disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-248584. In the figure, 300 is a saturable absorber plastic film which is a saturable absorber, 400a and 400b are thermally conductive transparent members such as sapphire and diamond plates, and the saturable absorber 300 is sandwiched between the thermally conductive transparent members 400a and 400b. ing.

【0010】このためQスイッチオープンまでに、過飽
和吸収体300で発生した熱は熱良導透明体400a,
400bを通して速やかに外部に排出される。このた
め、過飽和吸収体300の温度上昇を防ぐことができ、
レーザの繰り返し回数を増やすことができる。
For this reason, the heat generated in the saturable absorber 300 before the Q switch is opened is transferred to the thermally conductive transparent body 400a,
It is quickly discharged outside through 400b. For this reason, the temperature rise of the saturable absorber 300 can be prevented,
The number of laser repetitions can be increased.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来の固体受動Qスイ
ッチは以上のように構成されているので、レーザの出力
が上昇したときもしくはレーザの繰り返し数が増加した
場合、固体受動Qスイッチ1の発熱量が増加し、固体受
動Qスイッチ1のホスト結晶と透明な結晶2の温度上昇
が大きくなる。固体受動Qスイッチ1自身の光学特性の
変化を押さえるためには、固体受動Qスイッチ1の温度
が低いことが望ましく、従来は固体受動Qスイッチ1の
温度上昇を押さえるために透明な結晶2として熱伝導率
の高い結晶を用いた。その組み合わせとして、固体受動
Qスイッチ1としてCr4+:YAG(屈折率:1.8
9、線膨張率:7.7x10−6/K、熱伝導率:1
3.6W/m・K)、従来の透明な結晶2としてsap
phire(屈折率:1.77、線膨張率:6.7x1
0−6/K、熱伝導率:46W/m・K)を用いた。こ
の時、両者の線膨張率が異なるため、温度上昇による線
膨張量の違いにより固体受動Qスイッチ1とレーザ光に
対して透明な結晶2の間に応力が発生し、固体Qスイッ
チブロックが破壊され、レーザ装置のQスイッチ動作が
停止するという問題があった。
Since the conventional solid-state passive Q-switch is configured as described above, when the laser output increases or the number of laser repetitions increases, the heat generated by the solid-state passive Q-switch 1 increases. As the amount increases, the temperature rise of the host crystal and the transparent crystal 2 of the solid passive Q switch 1 increases. It is desirable that the temperature of the solid passive Q switch 1 be low in order to suppress the change in the optical characteristics of the solid passive Q switch 1 itself. Crystals with high conductivity were used. As a combination thereof, Cr4 +: YAG (refractive index: 1.8) is used as the solid passive Q switch 1.
9, linear expansion coefficient: 7.7 × 10 −6 / K, thermal conductivity: 1
3.6 W / m · K), sap as conventional transparent crystal 2
phire (refractive index: 1.77, linear expansion coefficient: 6.7 × 1)
0-6 / K, thermal conductivity: 46 W / m · K). At this time, since the linear expansion coefficients of the two are different, a stress is generated between the solid passive Q switch 1 and the crystal 2 transparent to the laser beam due to a difference in the linear expansion amount due to a temperature rise, and the solid Q switch block is broken. Thus, there is a problem that the Q switch operation of the laser device stops.

【0012】この応力による破壊を防ぐため、固体受動
Qスイッチブロックでの温度上昇を犠牲として、固体受
動Qスイッチ1のホスト結晶YAGの線膨張率がほぼ同
じ結晶であるCaMoO4(屈折率:1.95、線膨張
率:7.6x10−6/K、熱伝導率:4.0W/m・
K)を透明な結晶2として採用しても、固体受動Qスイ
ッチ1のホスト結晶と透明な結晶2の屈折率が異なるた
め、固体受動Qスイッチ1と透明な結晶2との接触面に
おいてフレネル反射が発生し共振器損失が増加するた
め、レーザの出力が低下するという問題があった。
In order to prevent the destruction due to the stress, at the expense of a temperature rise in the solid passive Q switch block, CaMoO4 (refractive index: 1. 95, coefficient of linear expansion: 7.6 × 10 −6 / K, thermal conductivity: 4.0 W / m ·
Even if K) is adopted as the transparent crystal 2, the host crystal of the solid passive Q switch 1 and the transparent crystal 2 have different refractive indices, so that Fresnel reflection occurs at the contact surface between the solid passive Q switch 1 and the transparent crystal 2. Occurs, and the resonator loss increases, which causes a problem that the laser output decreases.

【0013】以上のように、固体受動Qスイッチ1のホ
スト結晶と透明な結晶2としては、線膨張率がほぼ等し
くかつ屈折率がほぼ等しい結晶を組み合わせる必要があ
り、この発明では、このような課題を解消する透明な結
晶2を提供することを目的とする。
As described above, as the host crystal and the transparent crystal 2 of the solid-state passive Q switch 1, it is necessary to combine crystals having substantially the same linear expansion coefficient and substantially the same refractive index. An object is to provide a transparent crystal 2 that solves the problem.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】第1の発明による固体受
動Qスイッチブロックは、固体受動Qスイッチと、前記
固体受動Qスイッチの少なくとも一方の端面に光学的・
物理的に接続されたレーザ光に対して透明な放熱体とを
備えた固体受動Qスイッチブロックにおいて、前記透明
な放熱体として、前記固体受動Qスイッチのホスト結晶
と線膨張率および屈折率がほぼ等しい材料を用いたもの
である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state passive Q switch block comprising: a solid-state passive Q switch;
In the solid passive Q switch block including a heat radiator transparent to the physically connected laser light, the transparent heat radiator has a linear expansion coefficient and a refractive index substantially equal to those of the host crystal of the solid passive Q switch. The same material was used.

【0015】第2の発明による固体受動Qスイッチブロ
ックは、第1の発明の固体受動Qスイッチのホスト結晶
と透明な結晶体として、同一の結晶を用いたものであ
る。
The solid passive Q switch block according to the second invention uses the same crystal as the host crystal and the transparent crystal of the solid passive Q switch of the first invention.

【0016】第3の発明による固体受動Qスイッチブロ
ックは、第1または第2の発明において、前記透明な放
熱体との光学的・物理的接続を光学接着により行ったも
のである。
According to a third aspect of the present invention, in the solid passive Q switch block according to the first or second aspect, optical and physical connection with the transparent heat radiator is performed by optical bonding.

【0017】第4の発明による固体受動Qスイッチブロ
ックは、第1または第2の発明において、前記透明な放
熱体との光学的・物理的接続を熱接着により行ったもの
である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a solid passive Q switch block according to the first or second aspect, wherein the optical and physical connection with the transparent radiator is made by thermal bonding.

【0018】第5の発明による固体受動Qスイッチブロ
ックは、第1の発明から第4の発明のいずれかにおい
て、前記固体受動Qスイッチと光学的・物理的に接続さ
れていない側の前記透明放熱体の端面に横単一モード化
機構を形成したものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the solid-state passive Q switch block according to any one of the first to fourth aspects, wherein the transparent heat radiation on the side not optically and physically connected to the solid-state passive Q switch. A lateral single mode forming mechanism is formed on the end face of the body.

【0019】第6の発明による固体受動Qスイッチブロ
ックは、第5の発明において、前記横単一モード化機構
として、モード選択開口を形成したことを特徴とするも
のである。
A solid passive Q-switch block according to a sixth aspect of the present invention is the solid-state passive Q-switch block according to the fifth aspect, wherein a mode selection aperture is formed as the lateral single mode mechanism.

【0020】第7の発明による固体受動Qスイッチブロ
ックは、第1の発明から第4の発明のいずれかにおい
て、前記固体受動QスイッチとしてCr4+:GSGG
を、レーザ光に対して透明な結晶としてGSGGを用い
たものである。
The solid passive Q switch block according to the seventh invention is the solid passive Q switch according to any one of the first invention to the fourth invention, wherein the solid passive Q switch is Cr4 +: GSGG.
Using GSGG as a crystal transparent to laser light.

【0021】第8の発明による固体受動Qスイッチブロ
ックは、第1の発明から第4の発明のいずれかにおい
て、前記固体受動QスイッチとしてU2+:CaF2
を、レーザ光に対して透明な結晶としてCaF2を用い
たものである。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the solid-state passive Q switch block according to any one of the first to fourth aspects, wherein the solid passive Q switch is U2 +: CaF2.
Using CaF2 as a crystal transparent to a laser beam.

【0022】第9の発明による固体受動Qスイッチブロ
ックは、第1の発明から第4の発明のいずれかにおい
て、前記固体受動QスイッチとしてEr3+:CaF2
を、レーザ光に対して透明な結晶としてCaF2を用い
たものである。
The solid passive Q switch block according to the ninth invention is the solid passive Q switch according to any one of the first invention to the fourth invention, wherein Er3 +: CaF2 is used as the solid passive Q switch.
Using CaF2 as a crystal transparent to a laser beam.

【0023】第10の発明による固体受動Qスイッチレ
ーザ発振器は、共振器を構成する一対の全反射鏡と出力
鏡と、前記共振器内に配置された固体レーザ媒質と、前
記固体レーザ媒質を励起する手段と、前記共振器内に配
置された第1の発明から第6の発明のいずれか記載の固
体Qスイッチブロックを備えた固体Qスイッチレーザ発
振器であり、前記固体レーザと前記固体受動Qスイッチ
ブロックの固体受動Qスイッチに、熱レンズ焦点距離の
符号が逆の材料を用いたものである。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a solid-state passive Q-switched laser oscillator comprising: a pair of total reflection mirrors and an output mirror constituting a resonator; a solid-state laser medium disposed in the resonator; And a solid-state Q-switched laser oscillator comprising a solid-state Q-switch block according to any one of the first to sixth aspects disposed in the resonator, wherein the solid-state laser and the solid-state passive Q-switch are provided. The solid passive Q switch of the block uses a material having the opposite sign of the focal length of the thermal lens.

【0024】第11の発明による固体受動Qスイッチレ
ーザ発振器は、第10の発明において、前記固体レーザ
媒質にYb:YAG、前記固体受動QスイッチにU2
+:CaF2を用いたものである。
An eleventh aspect of the present invention is the solid-state passive Q-switch laser oscillator according to the tenth aspect, wherein the solid-state laser medium is Yb: YAG and the solid-state passive Q-switch is U2: YAG.
+: CaF2 was used.

【0025】第12の発明による固体受動Qスイッチレ
ーザ装置は、第10の発明または第11の発明に記載の
前記Qスイッチレーザ発振器におけるレーザ光出射方向
の光軸上に設けられた可飽和吸収体を備えたものであ
る。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a solid-state passive Q-switched laser device according to the tenth or eleventh aspect, wherein the saturable absorber provided on the optical axis in the laser light emission direction in the Q-switched laser oscillator. It is provided with.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1を示したものである。図で1は固体受動Q
スイッチ、2a及び2bは固体受動Qスイッチと同じホ
スト結晶であるレーザ光に対して透明な結晶、3は固体
受動Qスイッチブロック、100は光軸である。図2は
固体受動Qスイッチブロック3での熱の流れを示したも
のである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a solid passive Q
The switches, 2a and 2b, are the same host crystals as the solid-state passive Q switch and are transparent to laser light, 3 is the solid-state passive Q switch block, and 100 is the optical axis. FIG. 2 shows the flow of heat in the solid passive Q switch block 3.

【0027】次に動作について説明する。固体受動Qス
イッチ1は図11の様な透過率特性を有しているので、
レーザの励起開始直後のレーザ光のエネルギー密度が低
い状態ではレーザ光は固体受動Qスイッチ1でほとんど
吸収され、透過率が低く、損失の高いQスイッチ・クロ
ーズ状態にある。レーザの励起開始から時間が経過する
に従いレーザ光のエネルギー密度が上昇してゆき、この
上昇とともに固体受動Qスイッチ1において吸収される
レーザ光の割合が減少し、透過率は高くなり、損失が減
少してゆく。最終的にレーザの利得が共振器損失と固体
受動Qスイッチ1の損失の和と一致したとき、固体受動
Qスイッチ1はオープンの状態となり、Qスイッチ発振
が起こる。
Next, the operation will be described. Since the solid passive Q switch 1 has a transmittance characteristic as shown in FIG.
In a state where the energy density of the laser light is low immediately after the start of the laser excitation, the laser light is almost absorbed by the solid-state passive Q switch 1, and the Q switch is in a closed state where the transmittance is low and the loss is high. As time elapses from the start of laser excitation, the energy density of the laser light increases, and with this increase, the proportion of the laser light absorbed in the solid-state passive Q switch 1 decreases, the transmittance increases, and the loss decreases. I will do it. When the gain of the laser finally matches the sum of the loss of the resonator and the loss of the solid-state passive Q switch 1, the solid-state passive Q switch 1 is opened, and Q-switch oscillation occurs.

【0028】固体受動Qスイッチ1がクローズからオー
プンになるまで必要なエネルギーは、固体受動Qスイッ
チ1がレーザ光を吸収することによって得る。吸収され
たレーザ光のエネルギーはほぼ全量が熱に変換される。
このとき、固体受動Qスイッチ1で発生した熱は、図2
の200a,200b,200c,200dに示すよう
に光軸100と平行な方向に移動し、透明な結晶2a及
び2bへ移動する。
The energy required until the solid passive Q switch 1 changes from closed to open is obtained by the solid passive Q switch 1 absorbing laser light. Almost all the energy of the absorbed laser light is converted to heat.
At this time, the heat generated by the solid passive Q switch 1 is as shown in FIG.
Move in the direction parallel to the optical axis 100 as shown in FIGS. 200a, 200b, 200c, and 200d, and move to the transparent crystals 2a and 2b.

【0029】ここで、固体受動Qスイッチ1の熱発生量
は、固体受動Qスイッチ1のレーザ光の吸収量に依存す
るため、レーザ光の光軸方向に対して垂直な面の動径方
向に分布を持つ。このため、レーザ光の光軸方向に対し
て垂直な面の動径方向に対して温度分布を持つ。
Since the amount of heat generated by the solid-state passive Q switch 1 depends on the amount of laser light absorbed by the solid-state passive Q switch 1, the amount of heat generated in the radial direction of the plane perpendicular to the optical axis direction of the laser light is changed. Has a distribution. For this reason, it has a temperature distribution in the radial direction of the plane perpendicular to the optical axis direction of the laser light.

【0030】然るに、固体受動Qスイッチ1とレーザ光
に対して透明な結晶2は同じホスト結晶となっているた
め、温度分布が生じても両者に線膨張率の違いから生じ
る剪断応力の発生はなく、温度分布によって固体受動Q
スイッチブロックが破壊されることはない。
However, since the solid passive Q switch 1 and the crystal 2 that is transparent to laser light are the same host crystal, even if a temperature distribution occurs, the generation of shear stress caused by the difference in the coefficient of linear expansion between them will not occur. No, passive solid Q by temperature distribution
The switch block is not destroyed.

【0031】また、この固体受動Qスイッチブロックで
は、光軸方向に対して垂直な面上での動径方向の温度分
布が軽減でき、その結果温度分布により固体受動Qスイ
ッチ1が熱レンズ効果及び熱複屈折効果が軽減し、レー
ザ光の出力の向上及びレーザ光のビーム品質の向上が図
れるという利点がある。
Further, in this solid passive Q switch block, the temperature distribution in the radial direction on a plane perpendicular to the optical axis direction can be reduced. There is an advantage that the thermal birefringence effect is reduced, and the output of laser light and the beam quality of laser light can be improved.

【0032】さらに、この固体受動Qスイッチブロック
では、固体受動Qスイッチ1のホスト結晶と透明な結晶
2との屈折率が同じであるため、フレネル反射が発生せ
ず、レーザ出力の低下が生じない。
Further, in this solid passive Q switch block, since the refractive index of the host crystal and the transparent crystal 2 of the solid passive Q switch 1 are the same, Fresnel reflection does not occur and the laser output does not decrease. .

【0033】このような固体受動Qスイッチ1と透明な
結晶2a及び2bの光学的、物理的な接続手段として、
固体受動Qスイッチ1と透明な結晶2の接続する端面を
光学研磨したのちに端面同士を密着させ、密着面に圧力
を加えて接着する方法、いわゆる光学接着による方法が
ある。
As means for optically and physically connecting the solid passive Q switch 1 and the transparent crystals 2a and 2b,
There is a method of so-called optical bonding, in which an end face where the solid passive Q switch 1 and the transparent crystal 2 are connected is optically polished, and then the end faces are brought into close contact with each other, and pressure is applied to the contact face to adhere.

【0034】この接着方法によれば、光学接着剤が不要
になり、レーザ光の吸収による光学接着剤の光学特性の
変化がない信頼性の高い固体受動Qスイッチが形成でき
るという利点がある。
According to this bonding method, an optical adhesive is not required, and there is an advantage that a highly reliable solid-state passive Q-switch having no change in optical characteristics of the optical adhesive due to absorption of laser light can be formed.

【0035】また、固体受動Qスイッチ1とな結晶2a
及び2bの光学的、物理的接続方法として、固体受動Q
スイッチ1と透明な結晶2の接続する端面を光学研磨し
たのちに端面同士を密着させ、密着面に圧力及び温度を
加えて接着する方法、いわゆる熱接着または米国Oni
x社のディフージュボンディング(diffusion
bonding)と呼ばれる方法がある。
Also, a crystal 2a which is a solid passive Q switch 1
Solid and passive Q as optical and physical connection methods of
A method of optically polishing the end face where the switch 1 and the transparent crystal 2 are connected and then bringing the end faces into close contact with each other and applying pressure and temperature to the contact face, so-called heat bonding or US Oni.
x diffusion bonding (diffusion)
bonding).

【0036】この接着方法によれば、光学接着剤が不要
になり、レーザ光の吸収による光学接着剤の光学特性の
変化がない信頼性の高い固体受動Qスイッチが形成でき
るという利点がある。また、この接着方法では、前記固
体受動Qスイッチ1と透明な結晶2の端面に減反射コー
ティングを施したのちの接着が可能なため、レーザ発振
器の損失を低減できレーザ出力が向上するという利点も
ある。
According to this bonding method, there is an advantage that an optical adhesive is not required, and a highly reliable solid-state passive Q-switch having no change in optical characteristics of the optical adhesive due to absorption of laser light can be formed. Further, this bonding method allows bonding after applying an anti-reflection coating to the end faces of the solid passive Q switch 1 and the transparent crystal 2, so that the loss of the laser oscillator can be reduced and the laser output can be improved. is there.

【0037】なお、固体受動Qスイッチ1とレーザ光に
対して透明な結晶2の組み合わせとしては、出射レーザ
波長1μm帯であるNd:レーザに対しては、固体受動
Qスイッチ1としてCr4+:GSGG(線膨張率:1
0.5x10−6/K、屈折率:1.94)と透明な結
晶2としてGSGG(線膨張率:10.5x10−6/
K、屈折率:1.94)が、出射レーザ波長0.98μ
m帯であるYb:レーザに対しては、固体受動Qスイッ
チ1としてU2+:CaF2(線膨張率:18.9x1
0−6/K、屈折率:1.43)と透明な結晶2として
CaF2(線膨張率:18.9x10−6/K、屈折
率:1.43)が、出射レーザ波長1.5μm帯である
Er:レーザに対しては、固体受動Qスイッチ1として
Er3+:CaF2(線膨張率:18.9x10−6/
K、屈折率:1.43)と透明な結晶2としてCaF2
(線膨張率:18.9x10−6/K、屈折率:1.4
3)などが考えられる。
As a combination of the solid passive Q switch 1 and the crystal 2 transparent to the laser beam, Cr4 +: GSGG ( Linear expansion coefficient: 1
0.5 × 10 −6 / K, refractive index: 1.94) and GSGG (linear expansion coefficient: 10.5 × 10 −6 /
K, refractive index: 1.94), the emission laser wavelength is 0.98 μm.
For Yb: laser in the m band, U2 +: CaF2 (linear expansion coefficient: 18.9 × 1)
0-6 / K, refractive index: 1.43) and CaF2 (linear expansion coefficient: 18.9 × 10-6 / K, refractive index: 1.43) as a transparent crystal 2 at an emission laser wavelength of 1.5 μm band. For a certain Er: laser, Er3 +: CaF2 (linear expansion coefficient: 18.9 × 10 −6 /
K, refractive index: 1.43) and CaF2 as transparent crystal 2
(Linear expansion coefficient: 18.9 × 10 −6 / K, refractive index: 1.4)
3) is conceivable.

【0038】実施の形態2.図3はこの発明の固体受動
Qスイッチブロックの製造方法を示したものである。図
で50aは固体受動Qスイッチブロック、55は切断線
である。
Embodiment 2 FIG. 3 shows a method of manufacturing a solid passive Q switch block according to the present invention. In the figure, 50a is a solid passive Q switch block, and 55 is a cutting line.

【0039】製造方法について説明する。前記固体受動
Qスイッチブロック3を構成する光学部品を光学的、物
理的に接着した後、ダイシンシング・ソーなどを用い
て、複数の固体受動Qスイッチ50aを形成するように
切断線55a,55bで切断する。
The manufacturing method will be described. After optically and physically adhering the optical components constituting the solid passive Q switch block 3, the cutting lines 55a and 55b are used to form a plurality of solid passive Q switches 50a using a dicing saw or the like. Disconnect.

【0040】以上のような製造方法を用いれば、固体受
動Qスイッチ1や結晶2の研磨といった高価なプロセス
が一回で複数の固体受動Qスイッチブロック50aを同
時に製作できるため、コストを低減できる。また個別ば
らつきが少なく、歩留まりがあがるという利点もある。
By using the above-described manufacturing method, a plurality of solid passive Q switch blocks 50a can be manufactured simultaneously in one expensive process such as polishing of the solid passive Q switch 1 and the crystal 2, so that the cost can be reduced. Also, there is an advantage that the individual variation is small and the yield is increased.

【0041】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3を示すものである。図において、20は全反射鏡、
30は出力鏡、40は固体レーザ媒質であるYb:YA
G、50は固体受動QスイッチとしてU2+:CaF2を
用いた固体受動Qスイッチブロック、60は固体レーザ
媒質を励起する励起光源である。また図5は熱レンズ焦
点距離のレーザ出力パワー依存性を示したものである。
Embodiment 3 FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. In the figure, 20 is a total reflection mirror,
30 is an output mirror, 40 is a solid-state laser medium Yb: YA
G and 50 are solid passive Q switch blocks using U 2+ : CaF2 as solid passive Q switches, and 60 is an excitation light source for exciting a solid laser medium. FIG. 5 shows the laser output power dependence of the focal length of the thermal lens.

【0042】次に動作について説明する。図5で示した
ようにYb:YAGとU2+:CaF2の熱レンズ焦点距
離の符号が異なる。このため、レーザ媒質50としてY
b:YAGを、固体受動Qスイッチブロックの固体受動
QスイッチとしてU2+:CaF2を用いるとレーザ発振
器全体での熱レンズ焦点距離は図5で示したように
2+:CaF2単体及びYb:YAG単体の場合と比較
して小さくすることができる。
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 5, the signs of the thermal lens focal lengths of Yb: YAG and U 2+ : CaF2 are different. For this reason, as the laser medium 50, Y
When b: YAG is used and U 2+ : CaF 2 is used as the solid passive Q switch of the solid passive Q switch block, the thermal lens focal length of the entire laser oscillator becomes U 2+ : CaF 2 alone and Yb: The size can be reduced as compared with the case of YAG alone.

【0043】以上のような構成を用いれば、共振器内で
の全熱レンズ焦点効果を低減させレーザ発振器が構成で
き、レーザ発振器の出力化向上及びビーム品質の向上さ
せることができる。
With the above configuration, a laser oscillator can be configured by reducing the total thermal lens focusing effect in the resonator, and the output of the laser oscillator and the beam quality can be improved.

【0044】またこの効果は、レーザ媒質がYb:YA
G、固体受動Qスイッチ媒質がU2+:CaF2の組み合
わせのみでなく、レーザ媒質と固体受動Qスイッチの熱
レンズ焦点距離の符号が異なる組み合わせならば問題な
い。
This effect is obtained because the laser medium is Yb: YA
G, the solid passive Q switch medium is not limited to the combination of U 2+ : CaF2, and there is no problem if the laser medium and the solid passive Q switch have different signs of the focal length of the thermal lens.

【0045】実施の形態4.ノーマル発振時では横単一
モード化がされていないレーザ発振器内に、この発明の
固体受動Qスイッチブロック65を用いてQスイッチ・
レーザ装置を製作した場合、複数の横モードが発振する
ため、Qスイッチ発振パルスがパルス間隔が数十から数
百ns間隔の間に多数のパルスからなるパルス列とな
る。
Embodiment 4 In the laser oscillator which is not in the transverse single mode at the time of normal oscillation, a Q-switch is provided by using the solid-state passive Q-switch block 65 of the present invention.
When a laser device is manufactured, a plurality of transverse modes oscillate, so that the Q-switch oscillation pulse is a pulse train composed of a large number of pulses with a pulse interval of several tens to several hundreds of ns.

【0046】このためQスイッチ出力を1ないし2個の
パルスにするためには、レーザ発振器を横単一モード化
すればよい。
Therefore, in order to make the Q-switch output one or two pulses, the laser oscillator may be set to the transverse single mode.

【0047】図6はこの発明の実施の形態4を示すもの
である。図において固体受動Qスイッチ1、透明な結晶
2a,2bは実施の形態1と同じものであり、6はレー
ザ光の横モードを単一モード化する開口を設けた透明な
結晶である。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. In the drawing, a solid passive Q switch 1 and transparent crystals 2a and 2b are the same as those in the first embodiment, and 6 is a transparent crystal provided with an opening for making the transverse mode of the laser beam into a single mode.

【0048】動作について説明する。固体受動Qスイッ
チ1は図11の様な透過率特性を有しているので、レー
ザの励起開始直後のレーザ光のエネルギー密度が低い状
態ではレーザ光は受動Qスイッチでほとんど吸収され、
透過率が低く、損失の高いQスイッチ・クローズ状態に
ある。レーザの励起開始から時間が経過するに従いレー
ザ光のエネルギー密度が上昇してゆき、この上昇ととも
に固体受動Qスイッチ1において吸収されるレーザ光の
割合が減少し、透過率は高くなり、損失が減少してゆ
く。最終的にレーザの利得が共振器損失と固体受動Qス
イッチ1の損失の和と一致したとき、固体受動Qスイッ
チ1はオープンの状態となり、Qスイッチ発振が起こ
る。
The operation will be described. Since the solid passive Q switch 1 has the transmittance characteristic as shown in FIG. 11, the laser light is almost absorbed by the passive Q switch when the energy density of the laser light is low immediately after the start of laser excitation.
Low transmission, high loss Q-switch closed. As time elapses from the start of laser excitation, the energy density of the laser light increases, and with this increase, the proportion of the laser light absorbed in the solid-state passive Q switch 1 decreases, the transmittance increases, and the loss decreases. I will do it. When the gain of the laser finally matches the sum of the resonator loss and the loss of the solid-state passive Q switch 1, the solid-state passive Q switch 1 is in an open state, and Q-switch oscillation occurs.

【0049】固体受動Qスイッチ1がクローズからオー
プンになるまで必要なエネルギーは、固体受動Qスイッ
チ1がレーザ光を吸収することによって得るが、吸収さ
れたレーザ光のエネルギーはほぼ全量が熱に変換され
る。固体受動Qスイッチ1で発生した熱は、透明な結晶
2a及び2bに移動する。
The energy required until the solid passive Q switch 1 is changed from closed to open is obtained by the solid passive Q switch 1 absorbing the laser light, but almost all the energy of the absorbed laser light is converted into heat. Is done. The heat generated in the solid passive Q switch 1 moves to the transparent crystals 2a and 2b.

【0050】固体受動Qスイッチ1の熱発生量は、固体
受動Qスイッチ1のレーザ光の吸収量に依存するため、
レーザ光の光軸方向に対して垂直な面の動径方向に分布
を持つ。このため、レーザ光の光軸方向に対して垂直な
面の動径方向に対して温度分布を持つが、固体受動Qス
イッチ1とレーザ光に対して透明な結晶が同じホスト結
晶であるので、線膨張率の違いによる剪断応力による破
壊がない。
The amount of heat generated by the solid passive Q switch 1 depends on the amount of laser light absorbed by the solid passive Q switch 1.
It has a distribution in the radial direction on a plane perpendicular to the optical axis direction of the laser light. Therefore, although it has a temperature distribution in the radial direction of the plane perpendicular to the optical axis direction of the laser light, since the solid passive Q switch 1 and the crystal transparent to the laser light are the same host crystal, No breakage due to shear stress due to difference in linear expansion coefficient.

【0051】また、透明な結晶2に横モード選択用開口
を設けた透明な結晶6を接合したため、横基本モードの
みの発振が得られる。このため、Qスイッチパルスが数
十から数百ns間隔の多数のパルスから構成されるパル
ス列となることを防ぐことができる。
Further, since the transparent crystal 6 provided with the aperture for selecting the transverse mode is joined to the transparent crystal 2, oscillation in only the transverse fundamental mode can be obtained. Therefore, it is possible to prevent the Q switch pulse from becoming a pulse train composed of a large number of pulses at intervals of several tens to several hundreds of ns.

【0052】図6では、単一横モード選択のためにモー
ド選択用の開口を設けたが、他の単一横モード化機構を
設けてもよい。たとえば、動径方向によって動径方向距
離にしたがって透過率の変化するミラーを透明な結晶2
上に形成する方法でもよい。
In FIG. 6, an opening for mode selection is provided for single transverse mode selection, but another single transverse mode conversion mechanism may be provided. For example, a mirror whose transmittance changes in accordance with the distance in the radial direction depending on the radial direction is used as a transparent crystal 2.
The method of forming on may be sufficient.

【0053】この発明の固体受動Qスイッチブロック6
5を用いたレーザ装置では、図7のようなQスイッチ発
振パルスがパルス間隔が数十ns以下の2つのパルスか
らなるパルス列発振となる。また、このパルス列では、
第1のパルスの出力は第2のパルス出力と比較して、数
から数十倍の大きさである。
The solid passive Q switch block 6 of the present invention
In the laser device using No. 5, the Q-switch oscillation pulse as shown in FIG. 7 is a pulse train oscillation composed of two pulses having a pulse interval of several tens ns or less. In this pulse train,
The output of the first pulse is several to several tens times larger than the output of the second pulse.

【0054】実施の形態5.図8はこの発明の実施の形
態5を示す図である。図で20は全反射鏡、30は出力
鏡、40はレーザ媒質、50は固体受動Qスイッチブロ
ック、70は可飽和吸収体、120はQスイッチレーザ
装置である。ここでは可飽和吸収体70として固体受動
Qスイッチブロック50よりも、初期透過率の小さい固
体受動Qスイッチを用いている。
Embodiment 5 FIG. FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention. In the figure, 20 is a total reflection mirror, 30 is an output mirror, 40 is a laser medium, 50 is a solid passive Q switch block, 70 is a saturable absorber, and 120 is a Q switch laser device. Here, a solid passive Q switch having an initial transmittance smaller than that of the solid passive Q switch block 50 is used as the saturable absorber 70.

【0055】Qスイッチレーザ装置120のQスイッチ
レーザの出力時間波形は図9のようになっている。可飽
和吸収体70は図6の第2のパルスは通過しないが、第
1のパルスは通過するように透過率特性を設定されてい
る。
The output time waveform of the Q-switch laser of the Q-switch laser device 120 is as shown in FIG. The transmittance characteristic of the saturable absorber 70 is set so that the second pulse shown in FIG. 6 does not pass but the first pulse does.

【0056】次に動作について説明する。Qスイッチレ
ーザ装置120から出射されたQスイッチパルスは可飽
和吸収体70に入射する。第1のQスイッチパルスは可
飽和吸収体でほとんど吸収されずに可飽和吸収体70を
通過するが、第2のQスイッチパルスは可飽和吸収体で
吸収され可飽和吸収体70を通過できない。このため、
可飽和吸収体70を通過するパルスは第1のパルスのみ
であり、レーザ出力は単一パルスとなる。
Next, the operation will be described. The Q switch pulse emitted from the Q switch laser device 120 enters the saturable absorber 70. The first Q switch pulse passes through the saturable absorber 70 with little absorption by the saturable absorber, but the second Q switch pulse is absorbed by the saturable absorber and cannot pass through the saturable absorber 70. For this reason,
Only the first pulse passes through the saturable absorber 70, and the laser output is a single pulse.

【0057】この実施の形態によれば、光学部品が少な
い構成で単一パルスのQスイッチパルスレーザ発振器が
構成できる。また、この発明の固体受動Qスイッチブロ
ック50を使用しているので、光軸方向に対して垂直な
面上での動径方向の温度分布が軽減でき、温度分布によ
り固体受動Qスイッチ1での熱レンズ効果及び熱複屈折
効果が軽減でき、レーザ光の出力の向上及びレーザ光の
ビーム品質の向上が図れるという利点もある。
According to this embodiment, a single-pulse Q-switched pulse laser oscillator can be configured with a small number of optical components. Further, since the solid passive Q switch block 50 of the present invention is used, the radial temperature distribution on a plane perpendicular to the optical axis direction can be reduced, and the solid passive Q switch 1 in the solid passive Q switch 1 can be reduced by the temperature distribution. There is also an advantage that the thermal lens effect and the thermal birefringence effect can be reduced, and the output of laser light and the beam quality of laser light can be improved.

【0058】[0058]

【発明の効果】第1から第9の発明によれば、固体受動
Qスイッチとレーザ光に対する温度分布による剪断応力
を緩和でき、固体受動Qスイッチブロックの破壊を防止
するという効果がある。
According to the first to ninth aspects, the shear stress due to the temperature distribution to the solid passive Q switch and the laser beam can be reduced, and the solid passive Q switch block is prevented from being broken.

【0059】また、第10または第11の発明によれ
ば、レーザ共振器内での熱レンズ焦点距離を低減でき、
レーザ発振器の出力化向上及びビーム品質の向上させる
ことができる。
According to the tenth or eleventh aspect, the focal length of the thermal lens in the laser resonator can be reduced.
The output of the laser oscillator can be improved and the beam quality can be improved.

【0060】さらにまた、第12の発明によれば、単一
パルス出力のレーザ出力が得られるという効果がある。
Further, according to the twelfth aspect, there is an effect that a single pulse output laser output can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1による固体受動Qス
イッチブロックの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a solid-state passive Q switch block according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 図1での固体受動Qスイッチブロックでの熱
の移動を示したものである。
FIG. 2 illustrates heat transfer in the solid passive Q-switch block of FIG.

【図3】 図1での固体受動Qスイッチブロックの製造
方法を示したものである。
FIG. 3 shows a method of manufacturing the solid-state passive Q switch block in FIG. 1;

【図4】 この発明の実施の形態3による固体受動Qス
イッチブロックを用いたレーザ発振器の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a laser oscillator using a solid-state passive Q switch block according to Embodiment 3 of the present invention.

【図5】 Yb:YAG及びU2+:CaF2の熱レンズ
焦点距離のレーザ出力依存性である。
FIG. 5 is a laser output dependency of the thermal lens focal length of Yb: YAG and U 2+ : CaF2.

【図6】 この発明の実施の形態4による横単一モード
化を行う固体受動Qスイッチブロックの構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a solid-state passive Q-switch block that performs horizontal single mode according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】 図6のレーザ装置でのQスイッチ出力の時間
波形である。
FIG. 7 is a time waveform of a Q-switch output in the laser device of FIG. 6;

【図8】 この発明の実施の形態5による固体受動Qス
イッチブロックを用いたレーザ装置の構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a laser device using a solid-state passive Q switch block according to Embodiment 5 of the present invention.

【図9】 図8のレーザ装置でのQスイッチ出力の時間
波形である。
FIG. 9 is a time waveform of a Q-switch output in the laser device of FIG. 8;

【図10】 従来例を示すものである。FIG. 10 shows a conventional example.

【図11】 固体受動Qスイッチの入力エネルギーに対
する透過率特性の一例である。
FIG. 11 is an example of a transmittance characteristic with respect to input energy of a solid-state passive Q switch.

【図12】 固体受動Qスイッチで発生した熱の流れを
示したものである。
FIG. 12 shows a flow of heat generated by a solid passive Q switch.

【図13】 従来例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体受動Qスイッチ、2 透明な結晶、3 固体受
動Qスイッチブロック、5 固体受動Qスイッチブロッ
ク、6 透明な結晶、7 固体Qスイッチブロック、2
0 全反射鏡、30 出力鏡、40 レーザ媒質、50
固体受動Qスイッチブロック、60 励起光源、70
可飽和吸収体、100 光軸、120レーザ発振器、
200 熱の移動方向、300 過飽和吸収体プラステ
ィックフィルム、400 熱良導透明体。
1 solid passive Q switch, 2 transparent crystal, 3 solid passive Q switch block, 5 solid passive Q switch block, 6 transparent crystal, 7 solid Q switch block, 2
0 total reflection mirror, 30 output mirror, 40 laser medium, 50
Solid passive Q switch block, 60 excitation light source, 70
Saturable absorber, 100 optical axis, 120 laser oscillator,
200 Heat transfer direction, 300 Supersaturated absorber plastic film, 400 Thermally conductive transparent body.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体受動Qスイッチと、前記固体受動Q
スイッチの少なくとも一方の端面に光学的・物理的に接
続されたレーザ光に対して透明な放熱体とを備えた固体
受動Qスイッチブロックにおいて、 前記透明な放熱体として、 前記固体受動Qスイッチのホスト結晶と線膨張率および
屈折率がほぼ等しい材料を用いたことを特徴とする固体
受動Qスイッチブロック。
1. A solid state passive Q switch and said solid state passive Q switch
A solid passive Q switch block comprising: a heat radiator that is optically and physically connected to at least one end face of the switch; and that is transparent to laser light. As the transparent heat radiator, a host of the solid passive Q switch A solid-state passive Q-switch block using a material having substantially the same linear expansion coefficient and refractive index as a crystal.
【請求項2】 前記固体受動Qスイッチのホスト結晶と
前記透明放熱体として、同一の結晶を用いたことを特徴
とする請求項1記載の受動Qスイッチブロック。
2. The passive Q switch block according to claim 1, wherein the same crystal is used as a host crystal of the solid passive Q switch and the transparent radiator.
【請求項3】 前記固体受動Qスイッチと前記透明放熱
体との光学的・物理的接続を光学接着により行ったこと
を特徴とする請求項1または請求項2記載の固体受動Q
スイッチブロック。
3. The solid passive Q according to claim 1, wherein optical connection between said solid passive Q switch and said transparent radiator is performed by optical bonding.
Switch block.
【請求項4】 前記固体受動Qスイッチと前記透明放熱
体との光学的・物理的接続を熱接着により行ったことを
特徴とする請求項1または請求項2記載の固体受動Qス
イッチブロック。
4. The solid passive Q switch block according to claim 1, wherein an optical and physical connection between the solid passive Q switch and the transparent radiator is made by thermal bonding.
【請求項5】 前記固体受動Qスイッチと光学的・物理
的に接続されていない側の前記透明放熱体の端面に単一
横モード化機構を形成したことを特徴とする請求項1か
ら請求項4のいずれかに記載の固体受動Qスイッチブロ
ック。
5. A single transverse mode conversion mechanism is formed on an end face of the transparent heat radiator on a side not optically and physically connected to the solid passive Q switch. 5. The solid-state passive Q switch block according to any one of 4.
【請求項6】 前記横単一モード機構として、モード選
択開口を形成したことを特徴とする請求項5記載の固体
受動Qスイッチブロック。
6. The solid passive Q switch block according to claim 5, wherein a mode selection aperture is formed as the lateral single mode mechanism.
【請求項7】 前記固体受動QスイッチとしてCr4
+:GSGGを、 レーザ光に対して透明な結晶としてGSGGを用いた、 ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記
載の固体受動Qスイッチブロック。
7. A solid-state passive Q switch comprising Cr4
The solid passive Q switch block according to any one of claims 1 to 4, wherein GSGG is used as a crystal transparent to laser light.
【請求項8】 前記固体受動QスイッチとしてU2+:
CaF2を、 レーザ光に対して透明な結晶としてCaF2を用いた、 ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記
載の固体受動Qスイッチブロック。
8. The solid-state passive Q-switch as U2 +:
The solid passive Q switch block according to any one of claims 1 to 4, wherein CaF2 is used as a crystal transparent to laser light.
【請求項9】 前記固体受動QスイッチとしてEr3
+:CaF2を、 レーザ光に対して透明な結晶としてCaF2を用いた、 ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記
載の固体受動Qスイッチブロック。
9. An Er3 solid-state passive Q switch.
The solid passive Q switch block according to any one of claims 1 to 4, wherein +: CaF2 is used as a crystal transparent to laser light.
【請求項10】 共振器を構成する一対の全反射鏡と出
力鏡と、 前記共振器内に配置された固体レーザ媒質と、前記固体
レーザ媒質を励起する手段と、 前記共振器内に配置された請求項1から請求項6記載の
いずれかに記載の固体受動Qスイッチブロックを備えた
固体Qスイッチレーザ発振器であり、 前記固体レーザ媒質と前記固体受動Qスイッチブロック
の固体受動Qスイッチに、 熱レンズ焦点距離の符号が逆の材料を用いたことを特徴
とする固体Qスイッチレーザ発振器。
10. A pair of total reflection mirrors and an output mirror constituting a resonator, a solid-state laser medium disposed in the resonator, means for exciting the solid-state laser medium, and disposed in the resonator. A solid-state Q-switched laser oscillator comprising the solid-state passive Q-switch block according to any one of claims 1 to 6, wherein the solid-state laser medium and the solid-state passive Q-switch of the solid-state passive Q-switch block are provided with heat. A solid-state Q-switched laser oscillator characterized by using a material having the opposite sign of the lens focal length.
【請求項11】 前記固体レーザ媒質にYb:YAG、
固体受動QスイッチにU2+:CaF2を用いたことを
特徴とする請求項10記載の固体Qスイッチレーザ発振
器。
11. The solid-state laser medium includes Yb: YAG,
The solid-state Q-switched laser oscillator according to claim 10, wherein U2 +: CaF2 is used for the solid-state passive Q-switch.
【請求項12】 請求項10または請求項11記載の固
体Qスイッチレーザ発振器におけるレーザ光出射方向の
光軸上に可飽和吸収体を備えたことを特徴とする固体レ
ーザ装置。
12. A solid-state laser device according to claim 10, further comprising a saturable absorber on an optical axis in a laser light emitting direction in the solid-state Q-switched laser oscillator according to claim 10.
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Cited By (7)

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