JP2000164958A - Ｌｄ励起レーザ発振方法とレーザ発振器、これによるレーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良質なレーザ光を出射でき、高精度な加工が
できるようにすることを目的とする。 【解決手段】 レーザ媒体１にＹｂ：ＹＡＧまたはＮ
ｄ：ＹＶＯ４をそれの発振効率が高いことにより薄型に
して用いて、その第１の端面１ａにＬＤ１００からの光
を照射して励起し、レーザ媒体１の第１の端面１ａから
発振されるレーザ光をこの第１の端面１ａと対向する第
１のミラー４と、レーザ媒体１の第１の端面１ａと反対
側の第２の端面１ｂに当てがった第２のミラー５で往復
させることにより十分な出力を確保して往復光路外へ出
射させるのに併せ、第２のミラー５の背部から冷却手段
６により前記薄型のレーザ媒体１を効率よく冷却して、
上記のような目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＤ励起レーザ発
振方法とレーザ発振器、これによるレーザ加工装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザ発振器はフラッシュランプ
やアークランプにより励起されるレーザ発振器に代わっ
て、レーザ媒体の吸収波長に合ったＬＤ（レーザダイオ
ード）からの光により励起するＬＤ励起レーザ発振器が
商品化されている。ＬＤ励起レーザ発振器はランプ励起
レーザ発振器に比べ、供給電力が少なく、また、ランプ
交換といったメンテナンスがない。また、レーザ発振器
自体が小さい。といった利点があり広く提供されてい
る。

【０００３】従来のＬＤ励起レーザ発振器には図５に示
すようなものがある。このものは、図示しないＬＤから
の光を光ファイバ１０３により一対のコリメータレンズ
１０２に導いて成形し、コリメータレンズ１０２を経た
励起光は、これを透過させレーザ光を反射させるダイク
ロイックミラー１０６を透過させてレーザ媒体１０１の
一端面に照射し、レーザ媒体１０１を励起する。レーザ
媒体１０１にはＮｄ：ＹＡＧが一般に使用される。しか
し、Ｎｄ：ＹＬＥなどが使用されることもある。このよ
うなレーザ媒体１０１は波長８０８ｎｍに対してその吸
収が最大になるので、ＬＤ光の発振波長も８０８ｎｍを
ピーク値とするＬＤを選択して使用される。出力を大き
くするため図５に示す例のようにレーザ媒体１０１の両
端面に同様なＬＤ励起を行うことも行われている。

【０００４】これらＬＤ励起によりレーザ媒体１０１か
ら出射されるレーザ光は、レーザ媒体１０１を挟んで対
向する全反射ミラー１０４と部分透過ミラー１０５との
間で反射させて往復させることで増幅し、増幅したレー
ザ光が部分透過ミラー１０５を透過することにより、レ
ーザ発振器から例えば１０６４ｎｍ程度のレーザ光とし
て出力させる。例えば、出力１０Ｗ以下のＮｄ：ＹＡＧ
レーザ発振器ではレーザ媒体１０１は数ｍｍ角の角柱ま
たは数ｍｍの径の円柱の形状をしていて、ＬＤ励起を受
ける端面部は直接冷却しにくく、それ以外の側周まわり
からペルチェ素子の冷却部や水冷により冷却され昇温を
防止するようにされている。

【０００５】なお、レーザ加工に際し、レーザ媒体１０
１から連続出射されるレーザ光の出力をレーザ光を往復
させる往復光路の途中に置いたＱスイッチ１０８によっ
てパルス化することが必要に応じて行われるし、出射さ
れたレーザ光の一部をビームスプリッタ１１０により分
離してモニタ１０９に導き、これの検出値を基にレーザ
光の出力を制御することも行われている。

【０００６】一方、レーザ媒体１０１から出射するレー
ザ光の波長を１／２、１／３、１／４と短くしてより微
細な加工ができるようにすることも行われている。これ
によって、前記出力波長が１０６４ｎｍである場合、前
記短波長化によって５２３ｎｍ、３５５ｎｍ、２６４ｎ
ｍで発振するレーザ発振器とされる。図６はそのように
発振レーザ光を短波長化するため波長変換素子２０７が
用いられた従来例を示している。ファイバ２０３および
コリメータレンズ２０２を経た励起光は、これを透過さ
せレーザ光を反射させるダイクロイックミラー２０４を
通じてレーザ媒体２０１に照射して励起し、レーザ媒体
２０１からの発振レーザ光を前記ダイクロイックミラー
２０４と部分透過ミラー２０５との間で往復させて増幅
し、部分透過ミラー２０５を透過して出射させるのに、
波長変換素子２０７はレーザ光の往復光路の途中に置か
れ、レーザ光が通過する都度それを短波長化する。部分
透過ミラー２０５は所定の割合に短波長化されたレーザ
光だけを出射させる。波長変換素子２０７にはＫＴＰ、
ＬＢＯなどが用いられ、素子温度が一定になるように温
度調節されることもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記Ｎｄ：Ｙ
ＡＧを採用した従来のＬＤ励起レーザ発振器の場合、加
工のさらなる高精度化の要求に対応し切れない。

【０００８】第１の課題は、レーザ媒体１０１の温度分
布のバラツキによるいわゆる熱レンズ効果が生じてしま
う。これは、Ｎｄ：ＹＡＧのレーザ媒体１０１、２０１
が前記のような柱状体をなしていて、側周まわりから冷
却されるものの、ＬＤ励起されレーザ光を出射する端面
部には冷却が及びにくいために温度分布にバラツキが生
じ、他の部分よりも温度が高くなる端面が熱膨張により
凸レンズ形状に熱変形する現象である。熱レンズ現象は
端面に焦点特性を与える。その焦点長さはＬＤからの励
起出力値により変化する。例えば励起されない、すなわ
ち励起出力がゼロの場合、レーザ媒体１０１、２０１の
端面は平面であり、焦点長さは無限大となる。励起出力
がある値になると熱レンズ効果が増し焦点長さはある値
に短くなる。従って焦点長さは励起出力の大小により長
短変化し、レーザ媒体１０１、２０１から出射するレー
ザ光のビームの広がり角や形状に変化をもたらす。

【０００９】レーザ光のビーム形状の変化の影響をなく
すために一定の径を有するアパーチャにより、形状が変
化するレーザ光の一定の径のみを通過させて一定の径外
のレーザ光を除外することが行われる。また、熱レンズ
効果の影響を緩和するためにレーザ媒体１０１、２０１
の端面を予め凹にして、ある励起出力のときに端面が熱
レンズ効果で平面になるように設計されることもある。
しかし、これらの場合でも熱レンズ効果は解消されてい
ない。アパーチャ方式では熱レンズ効果により大きく変
動するレーザ光のビーム広がり角の最小径に合わせてア
パーチャを設計することになり、それよりも径が大きく
なるレーザ光はアパーチャのまわりで蹴ってしまうの
で、レーザ媒体１０１、２０１から出射されるレーザ光
の有効率が大きく低下する。また、端面を予め凹にして
おく方式では、端面が平面になる所定の励起出力のとき
に熱レンズ効果が解消されるだけである。また、レーザ
媒体１０１、２０１に生じた温度分布のバラツキは屈折
率の変化をもたらし、偏光成分が変化するといった熱複
屈折を生じる。

【００１０】これらは、さらに高い加工精度が要求され
るなか問題となり、励起出力の如何にかかわらず熱レン
ズ効果、熱複屈折が最小になる、すなわち、レーザ光の
ビーム形状、広がり角、偏光成分、出力が変化しない良
質のレーザ出力が得られるＬＤ励起レーザ発振器が望ま
れている。

【００１１】第２の課題は、レーザ出力を制御して一定
値に保とうとすると、ＬＤの出力を変化させる必要があ
る。この場合、ＬＤの出力を変化させると、ＬＤからの
励起光の発振波長が変化し、レーザ媒体１０１、２０１
での励起光の吸収係数が変化する。このため、励起出力
を指令値に制御しただけではレーザ出力は所定の値にな
らずレーザ出力の変化が大きくなるので、これも加工精
度に影響する。

【００１２】第３の課題は、波長変換素子を使って微細
加工ができるようにする場合でも、基本波長のレーザ出
力およびレーザ光のビーム形状のバラツキは解消でき
ず、これも加工精度に影響する。

【００１３】第４の課題は、以上のような熱レンズ効
果、熱複屈折が生じるＬＤ励起レーザ発振器によりレー
ザ加工する加工機では、加工の種類に応じて加工速度、
加工出力を設定し、一定の加工、例えば一定のエネルギ
密度で一定の加工状態を高精度に得ようとしても、加工
状態が変化してしまうため、高精度な加工が実現できな
い。

【００１４】本発明の目的は、良質なレーザ光を出射で
き、高精度な加工ができるＬＤ励起レーザ発振方法とレ
ーザ発振器、これによるレーザ加工装置を提供すること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のＬＤ励起レーザ
発振方法は、ＬＤからの光でレーザ媒体を励起し、この
ＬＤ励起によるレーザ媒体からの発振レーザ光を対向す
るミラー間で往復させて増幅し出射させるのに、レーザ
媒体にＹｂ：ＹＡＧを薄型にして用いその第１の端面に
ＬＤからの光を照射して励起し、Ｙｂ：ＹＡＧの第１の
端面から発振されるレーザ光をこの第１の端面と対向す
る第１のミラーと、Ｙｂ：ＹＡＧの第１の端面と反対側
の第２の端面に当てがった第２のミラーの間で往復させ
てこの往復光路外へ出射させるのに併せ、第２のミラー
の背部からＹｂ：ＹＡＧを冷却することを１つの特徴と
している。

【００１６】このように、ＬＤ励起レーザ発振器でのレ
ーザ媒体として従来から一般に用いられているＮｄ：Ｙ
ＡＧに代えてＹｂ：ＹＡＧを用いると、ドーピング率を
高めることができ、発熱効率がＮｄ：ＹＡＧに比し数倍
高くなる。このため、同一レーザ出力を得るためにＹ
ｂ：ＹＡＧはＮｄ：ＹＡＧの数十分の１でよくなる。従
って、Ｙｂ：ＹＡＧを上記のように薄型にしてその一方
の第１の端面から従来通りのＬＤ励起にてレーザ光を第
１のミラーに向けて発振させ、これをレーザ媒体を挟ん
だ第１、第２のミラーの間で往復させて増幅することに
より、加工に必要な十分なレーザ出力値を確保しなが
ら、第２のミラーはレーザ媒体の第１の端面と反対の側
の第２の端面に当てがって第２のミラーの背部からＬＤ
励起を邪魔せずにレーザ媒体を冷却しても、その冷却効
果は薄型のＹｂ：ＹＡＧの全体に及びやすく、レーザ媒
体のＬＤ励起される第１の端面を含めた温度分布のバラ
ツキが小さくなるので、それによる端面での熱レンズ効
果、屈折率の変化による熱複屈折の発生を抑えて、レー
ザ出力のエネルギおよびビーム形状の変動を低減するこ
とができ、さらなる加工精度の向上に役立つ。Ｙｂ：Ｙ
ＡＧの厚みは０．５ｍｍ以下であるのが前記冷却効果の
上で好適である。

【００１７】本発明のＬＤ励起レーザ発振器は、ＬＤか
らの光をレーザ媒体に照射してこれを励起し、このＬＤ
励起によるレーザ媒体からの発振レーザ光をレーザ媒体
を挟んで対向する第１、第２のミラーでレーザ媒体を往
復させて増幅し出射させるものにおいて、レーザ媒体と
しての薄型のＹｂ：ＹＡＧを備え、このＹｂ：ＹＡＧの
第１の端面に第１のミラーを対向させ、Ｙｂ：ＹＡＧの
第１の端面の反対側の第２の端面に第２のミラーを当て
がい、第２のミラーの背部に冷却手段を当てがったこと
を１つの特徴とし、薄型のＹｂ：ＹＡＧの採用とこれに
対する第２のミラーと冷却手段との特徴ある配置により
上記方法の発明を実現することができる。

【００１８】ＬＤからの励起光はこれを反射しＹｂ：Ｙ
ＡＧからのレーザ光を透過させるダイクロイックミラー
により、前記レーザ光の往復光路上からＹｂ：ＹＡＧの
第１の端面に照射させることができ、往復光路上のレー
ザ光は、レーザ光を部分透過させる第１のミラー、ある
いは往復光路上に置かれたビームスプリッタによって出
射させることができる。ビームスプリッタによる場合
は、特定の偏向成分だけを分割して抽出し出射させて出
力のバラツキをさらに抑えて安定させ、加工精度のさら
なる向上が図れる上、第１、第２のミラーを全反射面に
してビームスプリッタにより抽出されない他の偏向成分
を往復させてレーザ媒体の励起に有効利用することがで
きる。

【００１９】第２のミラーは光学平面を持ったサファイ
アまたはダイヤモンドからなるものであると、レーザ光
に対し高精度な透過、反射性能を提供することができる
し、熱伝導性がよいので、背部の冷却手段によるレーザ
媒体の冷却効果を高めることができるので、熱レンズ効
果、熱複屈折の発生をより抑えて、レーザ加工の精度を
より向上することができる。

【００２０】いずの場合も、レーザ光をＱスイッチによ
って変調し連続発振状態をパルス化して出力することを
妨げない。往復光路上に位置して励起光およびレーザ光
をＹｂ：ＹＡＧの第１の端面側に反射させ、レーザ光の
所定の断面形状に一致する穴を有したアパーチャを備え
れば、ビーム形状の変動の低減により少なくなってはい
るが規定径から外れたレーザ光をアパーチャにより除外
して、レーザ出力の安定、加工精度の向上を図ることが
でき、さらに、規定径から外れたレーザ光はアパーチャ
によって第１の端面側に反射させてレーザ媒体の励起に
有効利用することができる。この場合、アパーチャが第
１の端面側への所定の集光曲率を持っていると、前記除
外したレーザ光の第１の端面への集光率を高めるので、
その有効利用率を最大限に高められる。

【００２１】さらに、第１、第２の端面にはレーザ光の
波長に対して反射防止膜を施し、第２のミラーの前面に
はレーザ光の位相を変換させるλ／４波長膜を、背面に
はレーザ光を全反射させる全反射膜をそれぞれ施し、第
２のミラーの背部に位置して第２のミラーからの漏れ光
を検出するモニタと、第２のミラーをレーザ光に対して
直角な平面上で光軸まわりに回転させる回転機構と、前
記モニタでの検出値に応じて前記回転機構を動作させる
ことによりレーザ光の出力を制御するコントローラとを
備えたものとすることができる。

【００２２】レーザ媒体からの出力を変化させるには励
起光出力を変化させればよいが、Ｎｄ：ＹＡＧでは前記
したように励起光出力はレーザ出力により波長が若干変
化し、この励起光の波長の変化によりレーザ媒体の励起
光吸収率が変化する問題がある。しかし、Ｎｄ：ＹＡＧ
の吸収波長幅に対して、上記のように両端面に反射防止
膜を施されたＹｂ：ＹＡＧのそれは十数倍であり、ＬＤ
の発振波長の変動幅はそれ以下であるので、ＬＤからの
励起出力を変化させることによりレーザ媒体からのレー
ザ出力を変化させても問題がなくなり、レーザ出力を変
化させるのが容易になる。

【００２３】しかも、往復されながらＹｂ：ＹＡＧを透
過するレーザ光は第２のミラーの前面のλ／４波長膜を
透過するときと、第２のミラーの背面の全反射膜を透過
するときに偏光面が変化し、ビームスプリッタによって
抽出される所定の偏向光の、ビームスプリッタによって
抽出されない他の偏向光に対する偏向成分比が変化す
る。そこで、上記のように第１のミラーから漏れる光を
モニタしながら第２のミラーを回転させることによりレ
ーザ光の偏向面を変化させて偏向成分比を自由に設定
し、ＬＤの励起出力を変化させないで抽出され出射され
るレーザ光の出力を増減させることができる。

【００２４】上記において、往復光路から出射したレー
ザ光を短波長化して出力する波長変換素子を備えたもの
とするとすることができる。波長変換素子はビームスプ
リッタによって抽出された一定の偏光成分を持った光の
みを短波長に変換するので、余計な偏光成分の光が波長
変換素子を照射することはなく、余計な偏向成分の照射
によって素子の損傷を早めたり、また、素子に熱レンズ
効果を引き起こしたりして、波長変換後の光の出力、ビ
ーム形状を変化させるようなことがないので、一定の偏
光成分のみを波長変換素子に入射させ、余計な偏向成分
の影響なしに良質の短波長ビームを出力させることがで
きる。

【００２５】レーザ光を往復させる往復光路に、レーザ
光を出射させるビームスプリッタに併せ置かれ、レーザ
光の発光幅を挟帯域化するエタロンをさらに備えたもの
とすることができる。

【００２６】Ｙｂ：ＹＡＧを用いたレーザ発振器は蛍光
幅がＮｄ：ＹＡＧに比べ大きい。そのため、集光レンズ
により集光する場合は色収差が生じ、ピンボケが起こり
易く、微細加工を達成しにくい。この色収差を防ぐた
め、発振波長蛍光幅を狭くする狭帯域化が必要となる。
エタロンは入射する光の波長を所定の単一波長にするの
でビームをより細く成形することができるので微細加工
に好都合である。

【００２７】上記ＬＤ励起レーザ発振方法およびレーザ
発振器の各場合のレーザ媒体として、Ｙｂ：ＹＡＧに代
えてＮｄ：ＹＶＯ４を用いることができる。Ｎｄ：ＹＶ
Ｏ４もＹｂ：ＹＡＧの場合同様にドープ量の増大により
励起光の吸収率が高く発振効率がＮｄ：ＹＡＧよりも数
倍高くなるので、Ｙｂ：ＹＡＧの場合同様に０．５ｍｍ
以下として同様の作用を奏することができる。

【００２８】本発明のレーザ加工装置は、ＬＤからの光
をレーザ媒体に照射してこれを励起し、このＬＤ励起に
よるレーザ媒体からの発振レーザ光をレーザ媒体を挟ん
で対向するミラーで往復させて増幅し出射させるＬＤ励
起レーザ発振器を備えたものにおいて、レーザ発振器
は、レーザ媒体としての薄型のＹｂ：ＹＡＧまたはＮ
ｄ：ＹＶＯ４と、このＹｂ：ＹＡＧまたはＮｄ：ＹＶＯ
４の第１の端面に励起光を照射するように配置されたＬ
Ｄと、第１の端面から発振されるレーザ光をレーザ媒体
を挟む対向位置で反射させて往復させることにより増幅
しこの往復光路外へ出射させるように配置された第１の
端面に対向した第１のミラーおよびＹｂ：ＹＡＧまたは
Ｎｄ：ＹＶＯ４の第１の端面と反対の側の第２の端面に
当てがわれた第２のミラーと、この第２のミラーの背部
に当てがわれた冷却手段とを備え、レーザ発振器からの
レーザ光を加工面上に集光する集光手段と、この集光さ
れるレーザ光を偏向して加工面上を走査する走査手段
と、この走査されるレーザ光を加工面上に集光するよう
に補正する集光補正手段と、レーザ光の加工面上への集
光位置を前記走査手段および集光補正手段を通じて撮像
し観察する観察手段とを設けたことを１つの特徴として
いる。

【００２９】これにより、上記Ｙｂ：ＹＡＧまたはＮ
ｄ：ＹＶＯ４による熱レンズ、熱複屈折の軽減、短波
長、狭帯域のレーザ光を用いて、安定した所定の条件の
もとに、加工点の状態を観察しながら加工物の微細な加
工などを高精度に達成することができる。

【００３０】走査手段が加工面上を直交する２方向にレ
ーザ光で走査する一対のガルバノミラーであるのが好適
であるし、集光補正手段がｆθレンズであるのが好適で
ある。

【００３１】本発明のそれ以上の目的および特徴は以下
の詳細な説明と図面の記載によって明らかになる。本発
明の各特徴は、可能な限りにおいて、それ単独で、ある
いは種々な組み合わせで複合して用いることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の幾つかの実施の形
態のＬＤ励起レーザ発振方法とレーザ発振器、およびこ
れらを用いたレーザ加工機について、実施例とともに図
１〜図４を参照しながら説明し、本発明の理解に供す
る。

【００３３】図１に示す本実施の形態は、ＬＤ励起Ｙ
ｂ：ＹＡＧレーザ発振器の場合の一例である。ＬＤ１０
０から発振される波長９４０ｎｍの励起光は光ファイバ
３を通して一対のコリメータレンズ２に入射される。コ
リメータレンズ２は入射される励起光を平行光なビーム
にした後、直径１ｍｍ以下のビームに成形して出射さ
せ、これをレーザ媒体であるＹｂ：ＹＡＧレーザ１の一
方の端面１ａに入射させる。この入射のために波長９４
０ｎｍの励起光を反射させＹｂ：ＹＡＧレーザ１から出
射する波長１０３０ｎｍのレーザ光を透過させるダイク
ロイックミラー１１が設けられ、このダイクロイックミ
ラー１１によってＬＤ１００からの励起光をＹ₂ 方向か
らＸ₁ 方向に曲げてＹｂ：ＹＡＧレーザ１の一方の端面
１ａに集光させる。Ｙｂ：ＹＡＧレーザ１はこのように
励起光を照射され励起された一方の端面１ａから波長１
０３０ｎｍのレーザ光を出射する。この波長１０３０の
レーザ光はダイクロイックミラー１１をＸ₂ の方向に透
過して部分透過ミラーである出力ミラー４に達して反射
され、ダイクロイックミラー１１を透過してＹｂ：ＹＡ
Ｇレーザ１に戻る。

【００３４】ここで、本実施の形態ではＹｂ：ＹＡＧレ
ーザ１はＹｂのドーピング率を５０％程度にまでとるこ
とができるので励起光の吸収率が向上し、レーザ光の発
振率が従来用いられているＮｄ：ＹＡＧに比し３．４倍
程度と高くなる。従って、同一レーザ出力を得るために
Ｙｂ：ＹＡＧレーザ１はＮｄ：ＹＡＧの約１／２０の大
きさでよくなる。そこで、これを利用してＹｂ：ＹＡＧ
レーザ１を薄型にして用いる一方、前記Ｙｂ：ＹＡＧレ
ーザ１に戻ってきたレーザ光を、Ｙｂ：ＹＡＧレーザ１
を挟む出力ミラー４とリアミラー５との間で往復させて
増幅するのに、リアミラー５をＹｂ：ＹＡＧレーザ１の
リアミラー５と対向する他方の端面１ｂに当接するよう
に設けるとともに、リアミラー５の背部である片端面に
当接させた冷却ユニット６によりＹｂ：ＹＡＧレーザ１
を冷却する。

【００３５】このように、Ｙｂ：ＹＡＧレーザ１を薄型
にしてその一方の第１の端面１ａから従来通りにＬＤ励
起してレーザ光を発振させて、Ｙｂ：ＹＡＧレーザ１を
挟んだ出力ミラー４とリアミラー５との間で前記発振さ
れたレーザ光を何度か往復させて増幅し、所定の増幅度
のレーザ光が出力ミラー４を透過して出力させるだけ
で、加工に必要な十分なレーザ出力値を確保することが
できる。またこれと同時に、リアミラー５はＹｂ：ＹＡ
Ｇレーザ１の第１の端面１ａと反対の側の第２の端面１
ｂに当てがってリアミラー５の背部からＬＤ励起の邪魔
なくＹｂ：ＹＡＧレーザ１を冷却ユニット６により冷却
するようにしても、その冷却効果が薄型のＹｂ：ＹＡＧ
レーザ１の全体に及びやすく、ＬＤ１００からの励起光
により励起される第１の端面１ａを含めた全体の温度分
布のバラツキが小さくなる。従って、Ｙｂ：ＹＡＧレー
ザ１の熱レンズ効果、屈折率の変化による熱複屈折の発
生を抑えることができ、レーザ出力のエネルギおよびビ
ーム形状の変動を低減することができる。これによっ
て、さらなる加工精度の向上に役立つ。なお、実施例と
してはＹｂ：ＹＡＧレーザ１の厚みは０．５ｍｍ以下で
あるのが前記冷却効果の上で好適である。しかし、これ
に限られることはない。

【００３６】冷却ユニット６はＹｂ：ＹＡＧレーザ１か
らのレーザ出力が小出力である場合、図１に示すように
熱伝導のよいアルミニウムなどよりなる冷却ブロックの
背面に放熱フィン６ａを設けて自然冷却したり、この放
熱フィン６ａの部分に冷風を吹きつけて強制冷却した
り、あるいはペルチェ素子の冷却側をリアミラー５の背
面に当てがって強制冷却したりして、各場合に必要な冷
却効果が得られるようにすればよい。また、大出力の場
合、冷却ブロック内に冷水などの冷却媒体を循環させる
方式を採用して冷却効果を高めることもできる。

【００３７】なお、実施例としてはリアミラー５は、光
学平面を持ったサファイアまたはダイヤモンドにより形
成したものとする。これによると、レーザ光に対し高精
度な透過特性を提供することができるし、熱伝導性がよ
いので、背部の冷却ユニット６によるＹｂ：ＹＡＧレー
ザ１の冷却効果を高めることができる。従って、熱レン
ズ効果、熱複屈折の発生をより抑えて、レーザ加工の精
度をより向上することができる。

【００３８】本実施の形態ではいずれの実施例の場合も
含み、レーザ光をその往復光路上の励起光の照射光路を
外れた位置に設けるＱスイッチ８によって変調し、レー
ザ光の連続発振状態をパルス化して出力することができ
る。これにより、レーザ光の出力をデジタル制御して加
工物を各種のパターンで加工しやすくなる。また、図１
に示す実施例のように、往復光路上に位置して励起光お
よびレーザ光をＹｂ：ＹＡＧレーザ１の第１の端面１ａ
側に反射させ、レーザ光の所定のビーム断面形状に一致
する穴７ａを有したアパーチャ７を備えれば、レーザ光
のビーム形状の変動の低減により少なくなってはいるが
規定径から外れたレーザ光を除外して、レーザ出力のビ
ーム形状の安定、加工精度の向上を図ることができる。
さらに、アパーチャ７が第１の端面側に反射させてレー
ザ媒体の励起に有効利用することができるし、アパーチ
ャ７が図１に示すように第１の端面１ａ側への集光曲率
を持っていることにより、前記除外したレーザ光を第１
の端面１ａに集光させるのでＹｂ：ＹＡＧレーザ１を励
起する再利用率が向上する。

【００３９】図２に示す実施の形態は、Ｙｂ：ＹＡＧレ
ーザ２１から発振するレーザ光のうちの一定の偏光成分
のみを出力し、偏光成分比を変化させることにより出力
を変化させられるようにしたＬＤ励起レーザ発振器の場
合の一例である。

【００４０】図２に示す実施の形態の主な光学構造は、
Ｙｂ：ＹＡＧレーザ２１から出射されてくるレーザ光を
Ｙｂ：ＹＡＧレーザ２１の第１の端面２１ａに向け反射
させるのに、前記図１の実施の形態の出力ミラー４に代
えて、反射面にレーザ光を全反射させる全反射膜がコー
ティングされた全反射ミラー１４を用いる。しかし、全
反射ミラー１４は数％の漏れ光がある。また、レーザ光
をＹｂ：ＹＡＧレーザ２１を挟んだ出力ミラー１４とリ
アミラー１５との間で往復させる往復光路のうちのＬＤ
１００からの励起光の照射光路から外れた位置に、レー
ザ光のある偏光成分のみを反射し、他の偏光成分を透過
させるビームスプリッタ１２がＱスイッチ８とともに配
置されている。具体的にはビームスプリッタ１２はダイ
クロイックミラー１１とＱスイッチ８との間に配置され
ている。

【００４１】これにより、Ｙｂ：ＹＡＧレーザ２１から
出射されるレーザ光は、全反射ミラー１４とリアミラー
１５との間で何度か往復されて増幅される際に、レーザ
加工などのために必要な所定の偏光成分のみがビームス
プリッタ１２により反射されて分離抽出され余分な偏向
成分のない良質のビームとしてＹ₁ の方向に出力され利
用されるので、加工精度を高めることができる。しか
も、レーザ光の他の偏光成分はビームスプリッタ１２を
透過することにより全反射ミラー１４とリアミラー１５
とで反射されて往復し、Ｙｂ：ＹＡＧレーザ２１の励起
に役立つので、特定の偏光成分だけ出力させることでレ
ーザ光の発振効率が特に低下することはない。

【００４２】ところで、レーザ媒体の出力を制御するに
はＬＤ１００からの励起出力を制御すればよい。しか
し、従来のＮｄ：ＹＡＧを利用したレーザ発振器では、
励起光出力はレーザ出力により波長が若干変化し、この
励起光の波長の変化によりレーザ媒体の励起光吸収率が
変化する問題がある。具体的にはＮｄ：ＹＡＧは吸収波
長幅約１．５ｎｍであるのに対し、ＬＤの発振波長の変
化は±３ｎｍにもなり影響が大きい。従って、ＬＤの出
力を変化させてレーザ発振器からの出力を変化させると
きは波長の変化も考慮する必要があり、ＬＤ出力の制御
とＬＤ発振波長の制御が必要となりその制御が非常にむ
ずかしく、バラツキが最も大きくなる。

【００４３】しかし、Ｙｂ：ＹＡＧレーザ２１の吸収波
長幅は約２１ｎｍであり、Ｎｄ：ＹＡＧのそれより十分
に大きく、前記ＬＤの出力の変化の影響を受けにくい。
そこで、これをより活かすべく本実施の形態では、Ｙ
ｂ：ＹＡＧレーザ２１は第１、第２の端面２１ａ、２１
ｂの双方に、波長９４０ｎｍ、１０３０ｎｍに対して反
射防止膜が施されている。このように、両端面２１ａ、
２１ｂに反射防止膜を施されたＹｂ：ＹＡＧレーザ２１
の吸収波長幅はさらに向上して、前記Ｎｄ：ＹＡＧの吸
収波長幅に対して格段に大きくなり、ＬＤの発振波長の
変動幅はそれを大きく下回るので、ＬＤ１００からの励
起出力を変化させることによりＹｂ：ＹＡＧレーザ２１
からのレーザ出力を変化させても問題がなくなり、レー
ザ出力を変化させるのが容易になる。場合によっては反
射防止膜を省略しても従来の場合に比して十分な出力制
御ができる。これらの特徴は図１に示す実施の形態の光
学構成でも同様に適用できる。

【００４４】しかも、本実施の形態ではこれに加え、リ
アミラー１５をモータ、プーリ、ベルトその他による回
転機構１３で光軸Ｚのまわりに回転させられる構成を持
ち、前記全反射ミラー１４からのレーザ光の漏れ量をモ
ニタ９により光エネルギとして測定し、測定結果をコン
トローラ１６に入力する。コントローラ１６はモニタ９
からの測定値と指令値に応じた回転指令を回転機構１３
に与える。これに併せ、リアミラー１５の前面Ａ₁ の側
にはλ／４波長膜が、背面Ａ₂ の側にはレーザ光を全反
射する全反射膜がそれぞれ施されている。

【００４５】これにより、往復されてＹｂ：ＹＡＧレー
ザ２１を第１の一方の端面２１ａから他方の端面２１ｂ
に透過する波長１０３０のレーザ光は、リアミラー１５
に達して前面Ａ₁ 側のλ／４波長膜と、背面Ａ₂ の全反
射膜とによって偏光面を変化させられる。そこで、リア
ミラー１５を回転機構１３によりレーザ光の光軸Ｚを中
心にしてθ₁ またはθ₂ の方向に回転させることによ
り、偏光面が回転してビームスプリッタ１２により反射
させて分割抽出し出射させる偏光成分と、透過させて出
射させない他の偏光成分との偏光成分比を変化させるこ
とができる。

【００４６】偏光成分比の変化したレーザ光をビームス
プリッタ１２により分離し抽出すると、例えば偏光成分
の光が減少した場合、抽出された一定の偏光成分を持つ
レーザ光の出力は減少する。反対に、偏光成分の光が増
大した場合、抽出された一定の偏光成分を持つレーザ光
の出力は増大する。このような働きを使って、ＬＤ１０
０の励起出力を変化させずにレーザ出力を変化させるこ
とができる。特に、上記ＬＤ１００の励起出力を変化さ
せる場合に比し、所定の偏光成分のレーザ光だけが所定
の出力値で出力されるようにすることができ、出力のバ
ラツキがさらに少なくなり、その分加工精度が向上する
利点がある。従って、回転機構１３を用いた出力変化単
独で特異な効果を発揮することができ、ＬＤ１００の励
起出力を変化させてレーザ出力を変化させる方法とを併
用することによってより幅のある出力調整をすることが
できる。

【００４７】図３に示す実施の形態は、Ｙｂ：ＹＡＧレ
ーザ２１から出射するレーザ光を前記図２の実施の形態
のように一定の偏光成分のみを出力し、偏光成分比を変
化させることにより出力を変化させられるようにした上
で、さらに、短波長化、狭帯域化して出射できるように
した場合の一例である。

【００４８】図２の実施例の構成に加え、さらに、レー
ザ光を往復させる往復光路の励起光の光路から外れた位
置に、エタロン１０が、Ｑスイッチ８やビームスプリッ
タ１２とともに配置されている。具体的にはＱスイッチ
８と全反射ミラー１４との間に配置されている。エタロ
ン１０は例えば３枚のガラス板が合わされたもので、入
射するレーザ光を単波長化する。例えば、Ｙｂ：ＹＡＧ
レーザ２１から出射されるレーザ光には幾分の波長のバ
ラツキがあり、レーザ光のビーム形状に影響したりす
る。しかし、レーザ光が往復されながらエタロン１０を
通るとき、所定の波長例えば１０３０ｎｍを外れた波長
１０３１ｎｍ、１０３３ｎｍといった周辺光は透過せず
消去される。従って、Ｙｂ：ＹＡＧレーザ２１からのレ
ーザ光は所定の波長域に狭帯域化されて出射される。従
って、ビーム形状が特に整い安定したさらに良質のレー
ザ出力が得られ、加工精度の向上に特に有効である。同
時にレーザ出力は狭帯域化される分だけ低減するので、
これによっても、ＬＤ出力を減少させずにレーザ光の出
力を低減することができる。

【００４９】また、Ｙｂ：ＹＡＧレーザ２１を用いたレ
ーザ発振器は上記したように１０３０ｎｍになるが、蛍
光幅は約９ｎｍである。これはＮｄ：ＹＡＧの蛍光幅
０．６７ｎｍに比べ、約１５倍にもなる。このため、集
光レンズや集光補正レンズなどにより集光する場合に色
収差が生じ、焦点ずれするいわゆるピンボケ状態が起き
やすく、微細加工の妨げになる。しかし、上記のような
エタロン１０などによる狭帯域化で発振波長蛍光幅を狭
くすることができ、そのような問題も解消し、微細加工
の加工精度が向上する。なお、エタロン１０は光軸Ｚに
対し傾斜して配置されていることにより、エタロン１０
で反射する光成分が光軸Ｚの方向に戻って悪影響するの
を防止することができる。

【００５０】また、ビームスプリッタ１２によって往復
光路上のレーザ光から分離されＹ₁方向に出射されるレ
ーザ光を、波長変換素子１９を通して出射するようにし
ている。波長変換素子１９は進行する偏光成分のレーザ
光に適合するように調整される。波長変換素子１９には
前記ビームスプリッタ１２により選択された所定の偏向
成分のうちの、さらにエタロン１０により狭帯域化され
た、余計な偏向成分を含まない最も必要なレーザ光のみ
が入射することになり、波長変換素子１９に余計な偏光
成分によってもたらされる熱変形が防止でき、ビーム形
状が整った細く短波長な微細加工に好適な最良質のビー
ムを与えることができる。

【００５１】なお、上記図１〜図３に示す実施の形態に
おけるＬＤ励起レーザ発振方法およびレーザ発振器の各
場合のレーザ媒体として、Ｙｂ：ＹＡＧレーザ１、２１
に代えてＮｄ：ＹＶＯ４レーザを用いることもできる。
このＮｄ：ＹＶＯ４レーザもＹｂ：ＹＡＧの場合同様に
ドープ量の増大により励起光の吸収率が高く発振効率が
Ｎｄ：ＹＡＧよりも４倍位いに高くなるので、Ｙｂ：Ｙ
ＡＧの場合同様に０．５ｍｍ以下として同様の作用を奏
することができる。

【００５２】図４に示す実施の形態は図１〜図３に示す
各実施の形態におけるレーザ発振器５１によってレーザ
加工を行うようにしたレーザ加工装置の一例である。レ
ーザ発振器５１から出射されたレーザ光は集光手段とし
ての１組のコリメータレンズ５２により成形され、加工
物５８における光軸に直角な加工面５８ａに所定のビー
ム径で集光させる。加工面５８ａに集光させるレーザ光
は、適当な走査手段例えば一対のガルバノミラー５３
Ｘ、５３Ｙにより偏向して、加工面５８ａ上を直交する
例えばＸＹ２方向に走査して、その走査領域ＸＹの範囲
で加工面５８ａ上を微細加工できるようにしてある。前
記ガルバノミラー５３Ｘ、５３Ｙにより偏向されて加工
面５８ａ上の走査領域５９の各部に向けられるレーザ光
を加工面５８ａのどの位置にも一様に集光させる結像状
態が得られるようにｆθレンズ５７が集光補正手段とし
て用いられている。

【００５３】一方、前記レーザ光の集光状態およびそれ
による微細加工の状態をモニタして加工するのに、レー
ザ光を加工面５８ａ上に集光させる集光手段としてのコ
リメータレンズ５２による集光光路に重畳し、その途中
にある前記ガルバノミラー５３Ｘ、５３Ｙ、およびｆθ
レンズ５７を通じて撮像し観察する観察手段５６を設け
てある。この観察のために、集光光路は、レーザ光を反
射し加工面５８ａからの所定の反射光だけを透過させる
ダイクロイックミラー５４により例えば直角におり曲
げ、レーザ発振器５１からのレーザ光を前記ガルバノミ
ラー５３Ｘ、５３Ｙに導き、ｆθレンズ５７を通じて加
工面５８ａの各走査点上に集光されるようにしながら、
レーザ光が集光される各走査点からの反射光がｆθレン
ズ５７、前記ガルバノミラー５３Ｘ、５３Ｙを介してダ
イクロイックミラー５４に達してこれを透過し、観察手
段５６に至り、走査点での加工状態がＣＣＤセンサなど
に結像されて撮像されるようにする。

【００５４】これにより、上記図１〜図３に示す各レー
ザ発振器の各特徴をそれぞれに活かして、熱レンズ効果
および熱複屈折が軽減した、さらに、短波長、狭帯域と
した、ビーム形状および出力が安定した良質のレーザ光
を用い、加工面５８ａに所定の条件のものに、加工点の
状態を観察しながらレーザ出力の制御を伴い高精度に加
工することができる。

【００５５】走査手段が加工面上を直交する２方向にレ
ーザ光で走査する一対のガルバノミラー５３Ｘ、５３Ｙ
であることにより、レーザ光による加工物５８の平面上
走査が回転という単純な２つの動作の合成制御で容易に
かつ精度よく達成することができるし、集光補助手段が
ｆθレンズ５７であることにより、一点からのレーザ光
を前記合成制御により平面上を走査させるのに、１つの
集光補助手段により加工物５８の平面上のどの位置にも
よく集光させ結像させることができるので、微細加工を
高精度に達成することができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、ＬＤ励起レーザ発振器
でのレーザ媒体として従来から一般に用いられているＮ
ｄ：ＹＡＧに代えてＹｂ：ＹＡＧまたは、Ｎｄ：ＹＶＯ
４を薄型にして用い、その一方の第１の端面から従来通
りのＬＤ励起にて第１のミラーに向けレーザ光を発振さ
せ、それをレーザ媒体を挟んだ第１、第２のミラーの間
で往復させて増幅することで、加工に必要な十分なレー
ザ出力値を確保しながら、第２のミラーはレーザ媒体の
第１の端面と反対の側の第２の端面に当てがって第２の
ミラーの背部からＬＤ励起の邪魔なくレーザ媒体を冷却
して、その冷却効果が薄型のＹｂ：ＹＡＧの全体に及び
やすくすることにより、レーザ媒体のＬＤ励起される第
１の端面を含めた温度分布のバラツキが小さくなるの
で、熱レンズ効果、屈折率の変化による熱複屈折の発生
を抑えて、レーザ出力のエネルギおよびビーム形状の変
動を低減して安定度を高めることができ、さらなる加工
精度の向上に役立つ。

【００５７】往復光路のレーザ光をビームスプリッタに
より所定の偏向成分を分割抽出して出力させることによ
り、出力のバラツキがさらに少なくなり、その分加工精
度が向上するし、レーザ光を往復させる一対のミラー双
方を全反射ミラーにして出射されないレーザ光をレーザ
媒体の励起に有効利用することができるので、所定の出
力値を得やすい。

【００５８】第２のミラーが光学平面を持ったサファイ
アまたはダイヤモンドからなるものであることにより、
レーザ光に対し高い透過性を提供することができるし、
熱伝導性がよく、背部の冷却手段によるレーザ媒体の冷
却効果を高めることができるので、熱レンズ効果、熱複
屈折の発生をより抑えて、レーザ加工の精度をより向上
することができる。

【００５９】いずれの場合も、レーザ光をＱスイッチに
よって変調し連続発振状態をパルス化して出力すること
を妨げないし、アパーチャにより、ビーム形状の変動の
低減により少なくなってはいるが規定径から外れたレー
ザ光を除外して、レーザ出力の安定、加工精度の向上を
図ることができ、さらに、アパーチャが前記除外したレ
ーザ光をレーザ媒体の第１の端面に向け反射させて励
起、増幅に役立てて有効利用することができる。

【００６０】さらに、Ｎｄ：ＹＡＧの吸収波長幅に対し
て、両端面に反射防止膜を施されたＹｂ：ＹＡＧのそれ
は十数倍であり、ＬＤの発振波長の変動幅はそれ以下で
あるので、ＬＤからの励起出力を変化させることにより
レーザ媒体からのレーザ出力を変化させても問題がなく
なり、レーザ出力を変化させるのが容易になる。

【００６１】しかも、第２のミラーの前面のλ／４波長
膜と、第２のミラーの背面の全反射膜とをレーザ光が透
過するときその偏光面を変化させられ、ビームスプリッ
タによって抽出される所定の偏向光の、ビームスプリッ
タによって抽出されない他の偏向光に対する偏向成分比
が変化するのを利用して、第１のミラーから漏れる光を
モニタしながら第２のミラーを回転させることによりレ
ーザ光の偏向面を変化させて偏向成分比を自由に設定
し、ＬＤ励起出力を変化させないで抽出され出射される
レーザ光の出力を増減させることができる。

【００６２】これらによって、各種加工への適正化が図
りやすく加工精度を向上することができる。

【００６３】上記において、波長変換素子でビームスプ
リッタによって抽出された一定の偏光成分を持った光の
みを短波長に変換することにより、余計な偏向成分の照
射によって素子の損傷を早めたり、また、素子に熱レン
ズ効果を引き起こしたりして、波長変換後の光の出力、
ビーム形状を変化させるようなことがないので、一定の
偏光成分のみを波長変換素子に入射させ、余計な偏向成
分の影響なしに良質の短波長ビームを出力させることが
できる。

【００６４】また、上記において、Ｙｂ：ＹＡＧを用い
たレーザ発振器は蛍光幅がＮｄ：ＹＡＧに比べ大きく集
光レンズにより集光する場合は色収差が生じ、ピンボケ
が起こり易く、微細加工を達成しにくいが、エタロンに
よって入射する光の波長を所定の単一波長にするのでビ
ームをより細く成形して、前記色収差の影響を無くすこ
とができるので微細加工に好都合である。

【００６５】上記ＬＤ励起レーザ発振方法およびレーザ
発振器の各場合のレーザ媒体として、Ｙｂ：ＹＡＧに代
えてＮｄ：ＹＶＯ４を用いることができる。Ｎｄ：ＹＶ
Ｏ４もＹｂ：ＹＡＧの場合同様にドープ量の増大により
励起光の吸収率が高く発振効率がＮｄ：ＹＡＧよりも数
倍高くなるので、Ｙｂ：ＹＡＧの場合同様に０．５ｍｍ
以下として同様の作用を奏することができる。

【００６６】本発明のレーザ加工装置によれば、上記Ｙ
ｂ：ＹＡＧまたはＮｄ：ＹＶＯ４による熱レンズ、熱複
屈折の軽減、短波長、狭帯域のレーザ光を用いて、安定
した所定の条件のもとに、加工点の状態を観察しながら
加工物の微細な加工などを高精度に達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるＬＤ励起レーザ発
振方法およびレーザ発振器の光学構成を示す平面図であ
る。

【図２】本発明の別の実施の形態におけるＬＤ励起レー
ザ発振器の光学構成を示す平面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態におけるＬＤ励起レー
ザ発振器の光学構成を示す平面図である。

【図４】本発明の実施の形態におけるレーザ加工装置を
示す斜視図である。

【図５】従来のレーザ発振器の光学構成を示す平面図で
ある。

【図６】従来の別のレーザ発振器の光学構成を示す平面
図である。

【符号の説明】

１００ ＬＤ １、２１ レーザ媒体 １ａ、２１ａ 一方の端面 １ｂ、２１ｂ 他方の端面 ２ コリメータレンズ ４ 出力ミラー ５、１５ リアミラー ６ 冷却ユニット ７ アパーチャ ７ａ 穴 ８ Ｑスイッチ ９ モニタ １０ エタロン １１ ダイクロイックミラー １２ ビームスプリッタ １３ 回転機構 １４ 全反射ミラー １６ コントローラ １９ 波長変換素子 ５１ レーザ発振器 ５２ コリメータレンズ ５３Ｘ、５３Ｙ ガルバノミラー ５４ ダイクロイックミラー ５５ コリメータレンズ ５６ 観察手段 ５７ ｆθレンズ ５８ 加工物 ５８ａ 加工面 ５９ 走査域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｓ 3/16 Ｈ０１Ｓ 3/094 Ｓ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＬＤからの光でレーザ媒体を励起し、こ
   のＬＤ励起によるレーザ媒体からの発振レーザ光をレー
   ザ媒体を挟んで対向するミラーによりレーザ媒体を往復
   させて増幅し出射させるＬＤ励起レーザ発振方法におい
   て、 レーザ媒体にＹｂ：ＹＡＧを薄型にして用いその第１の
   端面にＬＤからの光を照射して励起し、Ｙｂ：ＹＡＧの
   第１の端面から発振されるレーザ光をこの第１の端面と
   対向する第１のミラーと、Ｙｂ：ＹＡＧの第１の端面と
   反対側の第２の端面に当てがった第２のミラーで往復さ
   せてこの往復光路外へ出射させるのに併せ、第２のミラ
   ーの背部からＹｂ：ＹＡＧを冷却することを特徴とする
   ＬＤ励起レーザ発振方法。
2. 【請求項２】 Ｙｂ：ＹＡＧの厚みは０．５ｍｍ以下で
   ある請求項１に記載のＬＤ励起レーザ発振方法。
3. 【請求項３】 ＬＤからの光をレーザ媒体に照射してこ
   れを励起し、このＬＤ励起によるレーザ媒体からの発振
   レーザ光をレーザ媒体を挟んで対向する第１、第２のミ
   ラーでレーザ媒体を往復させて増幅し出射させるＬＤ励
   起レーザ発振器において、 レーザ媒体として薄型のＹｂ：ＹＡＧを備え、このＹ
   ｂ：ＹＡＧの第１の端面に第１のミラーを対向させ、Ｙ
   ｂ：ＹＡＧの第１の端面の反対側の第２の端面に第２の
   ミラーを当てがい、第２のミラーの背部に冷却手段を当
   てがったことを特徴とするＬＤ励起レーザ発振器。
4. 【請求項４】 ＬＤからの励起光はこれを反射しＹｂ：
   ＹＡＧからのレーザ光を透過させるダイクロイックミラ
   ーにより、前記レーザ光を往復させる往復光路上からＹ
   ｂ：ＹＡＧの第１の端面に照射させる請求項３に記載の
   ＬＤ励起レーザ発振器。
5. 【請求項５】 前記レーザ光を往復させる往復光路上の
   レーザ光は、レーザ光を部分透過させる第１のミラー、
   あるいは往復光路上に置かれたビームスプリッタによっ
   て出射させる請求項３、４のいずれか一項に記載のＬＤ
   励起レーザ発振器。
6. 【請求項６】 第２のミラーは光学平面を持ったサファ
   イアまたはダイヤモンドからなる請求項３〜５のいずれ
   か一項に記載のＬＤ励起レーザ発振器。
7. 【請求項７】 レーザ光はＱスイッチによって変調する
   請求項３〜６のいずれか一項に記載のＬＤ励起レーザ発
   振器。
8. 【請求項８】 往復光路上に位置して励起光およびレー
   ザ光をＹｂ：ＹＡＧの第１の端面側に反射させ、レーザ
   光の所定の断面形状に一致する穴を有したアパーチャを
   備えている請求項３〜７のいずれか一項に記載のＬＤ励
   起レーザ発振器。
9. 【請求項９】 Ｙｂ：ＹＡＧの第１、第２の端面にはレ
   ーザ光の波長に対して反射防止膜を施し、第２のミラー
   の前面にはレーザ光の位相を変換させるλ／４波長膜
   を、背面にはレーザ光を全反射させる全反射膜をそれぞ
   れ施し、第１のミラーの背部に位置して第１のミラーか
   らの漏れ光を検出するモニタと、第２のミラーを光軸に
   直角な平面上で光軸まわりに回転させる回転機構と、前
   記モニタでの検出値に応じて前記回転機構を動作させる
   ことによりレーザ光の出力を制御するコントローラとを
   備えた請求項３〜８のいずれか一項に記載のＬＤ励起レ
   ーザ発振器。
10. 【請求項１０】 レーザ光を往復させる往復光路から出
    射したレーザ光を短波長化して出力する波長変換素子を
    備えた請求項９に記載のＬＤ励起レーザ発振器。
11. 【請求項１１】 往復光路に、レーザ光を出射させるビ
    ームスプリッタに併せ置かれ、レーザ光の発光幅を挟帯
    域化するエタロンを備えた請求項９、１０のいずれか一
    項に記載のＬＤ励起レーザ発振器。
12. 【請求項１２】 レーザ媒体としてＹｂ：ＹＡＧに代え
    てＮｄ：ＹＶＯ４を用いた請求項３〜１１のいずれか一
    項に記載のＬＤ励起レーザ発振器。
13. 【請求項１３】 ＬＤからの光をレーザ媒体に照射して
    これを励起し、このＬＤ励起によるレーザ媒体からの発
    振レーザ光をレーザ媒体を挟んで対向するミラーで往復
    させて増幅し出射させるＬＤ励起レーザ発振器を備えた
    レーザ加工装置において、 レーザ発振器は、レーザ媒体としての薄型のＹｂ：ＹＡ
    ＧまたはＮｄ：ＹＶＯ４と、このＹｂ：ＹＡＧまたはＮ
    ｄ：ＹＶＯ４の第１の端面に励起光を照射するように配
    置されたＬＤと、第１の端面から発振されるレーザ光を
    レーザ媒体を挟む対向位置で反射させて往復させること
    により増幅しこの往復光路外へ出射させるように配置さ
    れた第１の端面に対向した第１のミラーおよびＹｂ：Ｙ
    ＡＧまたはＮｄ：ＹＶＯ４の第１の端面と反対の側の第
    ２の端面に当てがわれた第２のミラーと、この第２のミ
    ラーの背部に当てがわれた冷却手段とを備え、レーザ発
    振器からのレーザ光を加工面上に集光する集光手段と、
    この集光されるレーザ光を偏向して加工面上を走査する
    走査手段と、この走査されるレーザ光を加工面上に集光
    するように補正する集光補正手段と、レーザ光の加工面
    上への集光位置を前記走査手段および集光補正手段を通
    じて撮像し観察する観察手段とを設けたことを特徴とす
    るレーザ加工装置。
14. 【請求項１４】 走査手段は加工面上を直交する２方向
    にレーザ光で走査する一対のガルバノミラーであり、集
    光補正手段はｆθレンズである請求項１３に記載のレー
    ザ加工装置。