JP2000174373A - Liquid laser apparatus - Google Patents

Liquid laser apparatus

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JP2000174373A
JP2000174373A JP35028298A JP35028298A JP2000174373A JP 2000174373 A JP2000174373 A JP 2000174373A JP 35028298 A JP35028298 A JP 35028298A JP 35028298 A JP35028298 A JP 35028298A JP 2000174373 A JP2000174373 A JP 2000174373A
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Japan
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waveguide
light
laser
excitation light
laser device
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Application number
JP35028298A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuki Okamoto
達樹 岡本
Yukio Sato
行雄 佐藤
Kazuhiko Hara
一彦 原
Ichiro Kobayashi
一郎 小林
Shuichi Fujita
修一 藤田
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LASER ATOM SEPARATION ENG RES
Mitsubishi Electric Corp
Laser Atomic Separation Engineering Research Association of Japan
Original Assignee
LASER ATOM SEPARATION ENG RES
Mitsubishi Electric Corp
Laser Atomic Separation Engineering Research Association of Japan
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a liquid laser apparatus, wherein when exciting light is transmitted through a plurality of optical fibers, the irradiated positions in a coloring matter solution resulting from the exciting light beams emitted from respective fibers coincide with each other, and laser oscillation or an amplification characteristic due to excitation from any fiber will be equal to each other by making flat the intensity distribution of the exciting light in the laser medium. SOLUTION: In a liquid laser apparatus, wherein a cell 1 having a slit 3 for enclosing or circulating a laser medium is irradiated with exciting light in a predetermined direction to excite the laser medium so that an excitation region 4 is formed in the slit 3, and at the same time, laser oscillation or amplification is carried out by using the excitation region 4 as a gain medium, the laser apparatus is provided with a waveguide 7 for guiding the exciting light to the laser medium and the emitting surface of the waveguide 7 is made contiguous with the laser medium.

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、励起光によって
励起されレーザ光を発振或いは増幅する液体レーザ装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid laser device which is excited by excitation light and oscillates or amplifies laser light.

【0002】[0002]

【従来の技術】図43は従来の液体レーザ装置の一例と
してあげた、例えば特開昭62−141793号公報に
記載された色素レーザ装置の構成図である。図中の1は
色素セル、2は色素溶液、6は光ファイバー、21は角
柱レンズ、22は架台、Pは励起光、Dは色素レーザ光
である。
2. Description of the Related Art FIG. 43 is a block diagram of a dye laser device described as an example of a conventional liquid laser device and described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-141793. In the figure, 1 is a dye cell, 2 is a dye solution, 6 is an optical fiber, 21 is a prismatic lens, 22 is a mount, P is excitation light, and D is dye laser light.

【0003】次に、この従来例としての装置の動作につ
いて説明する。この色素レーザ装置では、励起光Pを光
ファイバー6によって色素セル1の近傍に導く構成にな
っている。上記色素セル1の側壁の一部は、一方向屈折
率分布を有する角柱状レンズ21であり、ガラス容器の
側部の一部を切除し、その部分に融着されている。上記
角柱レンズ21は、図44に示すように、厚み方向であ
るZ方向のみが軸線を中心に放物線状の屈折率分布23
を有し、幅方向(X)及び長手方向(Y)においては光
が直進するようになっている。尚、上記屈折率分布23
はn(Z)2=n0(1−g2Z2)(但し、n0は軸
線状の屈折率、n(Z)は厚さに沿った屈折率、gは屈
折率勾配を表す定数)の式に従って徐々に減少する。上
記光ファイバー6と色素セル1の配置については、図4
5に詳述するように架台22を有し、その一端部に色素
セル1が角柱状レンズ21の部分を他端部側に向けかつ
角柱レンズ21の幅方向(X)を架台22の搭載面に平
行にして固定されている。以上のような構成により、光
ファイバー6によって導かれた励起光Pは、角柱状レン
ズ21に入射される。入射された励起光Pは、図43及
び図45の破線で示すように厚み方向、即ちZ方向のみ
が収束され色素セル1内に封入或いは循環中の色素溶液
2内にスリット状になって集光する。ここで、角柱レン
ズ21の部分における長手方向(Y)の長さを適切に決
めることによって、角柱状レンズ21から出光した励起
光Pの光束を色素レーザ光Dの光軸上に合わせることが
できる。
[0003] Next, the operation of the conventional apparatus will be described. In this dye laser device, the excitation light P is guided to the vicinity of the dye cell 1 by the optical fiber 6. A part of the side wall of the dye cell 1 is a prismatic lens 21 having a one-way refractive index distribution, and a part of the side of the glass container is cut off and fused to the part. As shown in FIG. 44, only the Z direction, which is the thickness direction, has a parabolic refractive index distribution 23 around an axis, as shown in FIG.
And light travels straight in the width direction (X) and the longitudinal direction (Y). The refractive index distribution 23
Is gradually determined according to the formula of n (Z) 2 = n0 (1−g2Z2) (where n0 is an axial refractive index, n (Z) is a refractive index along the thickness, and g is a constant representing a refractive index gradient). To decrease. The arrangement of the optical fiber 6 and the dye cell 1 is shown in FIG.
As described in detail in FIG. 5, a mount 22 is provided on one end of which the dye cell 1 faces the prismatic lens 21 toward the other end and the width direction (X) of the prismatic lens 21 is the mounting surface of the mount 22. It is fixed parallel to. With the above configuration, the excitation light P guided by the optical fiber 6 is incident on the prismatic lens 21. The incident excitation light P converges only in the thickness direction, that is, the Z direction, as shown by the broken lines in FIGS. 43 and 45, and is collected in the dye solution 2 enclosed or circulated in the dye cell 1 in a slit shape. Light. Here, the luminous flux of the excitation light P emitted from the prismatic lens 21 can be aligned with the optical axis of the dye laser light D by appropriately determining the length in the longitudinal direction (Y) at the portion of the prismatic lens 21. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図43に示す従来の色
素レーザ装置は以上のように構成されており、角柱レン
ズの幅方向(X)について励起光が制御されないため、
色素溶液中での励起光の強度分布が不均一になるという
問題があった。更に、励起光を複数本の光ファイバーで
伝送する場合には、角柱レンズに入射した励起光の一部
が角柱レンズの幅方向(X)から励起光が漏れ出るか或
いは、各ファイバーから出射された励起光の色素溶液で
の照射位置が異なり、各ファイバーからの励起毎に、色
素レーザの発振或いは増幅特性が異なるなどの問題があ
った。
The conventional dye laser device shown in FIG. 43 is configured as described above, and the excitation light is not controlled in the width direction (X) of the prismatic lens.
There is a problem that the intensity distribution of the excitation light in the dye solution becomes non-uniform. Further, when the excitation light is transmitted through a plurality of optical fibers, part of the excitation light incident on the prismatic lens leaks from the width direction (X) of the prismatic lens or is emitted from each fiber. There is a problem that the irradiation position of the excitation light in the dye solution is different, and the oscillation or amplification characteristics of the dye laser are different for each excitation from each fiber.

【0005】この発明はかかる問題点を解消するために
なされたもので、色素溶液中での励起光の強度分布を平
坦にし、励起光を複数本の光ファイバーで伝送した場合
に置いても、各ファイバーから出射された励起光の色素
溶液での照射位置を一致させ、どのファイバーからの励
起でも、色素レーザの発振或いは増幅特性を等しくする
色素レーザ装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and it has been proposed that the intensity distribution of the excitation light in the dye solution be flattened and that the excitation light be transmitted through a plurality of optical fibers. It is an object of the present invention to provide a dye laser device in which the irradiation positions of the excitation light emitted from the fibers are matched with the dye solution so that the oscillation or amplification characteristics of the dye laser are equalized even when excitation is performed from any fiber.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、レー
ザ媒質を封入又は循環させるスリットを有するセルに所
定方向から励起光を照射して上記レーザ媒質を励起する
ことにより上記スリット内に励起領域を形成するととも
に、上記励起領域を利得媒質としてレーザ発振或いは増
幅を行う液体レーザ装置において、上記励起光をレーザ
媒質に導くための導波路を備え、上記導波路の出射面が
上記レーザ媒質に接する構成としたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, a cell having a slit for enclosing or circulating a laser medium is irradiated with excitation light from a predetermined direction to excite the laser medium, thereby exciting the laser medium. In a liquid laser device that forms a region and performs laser oscillation or amplification using the excitation region as a gain medium, the liquid laser device includes a waveguide for guiding the excitation light to the laser medium, and an emission surface of the waveguide is formed on the laser medium. It is characterized in that it is configured to contact.

【0007】請求項2の発明は、請求項1に記載の液体
レーザ装置において、導波路は、励起光をレーザ媒質に
導くための単一の集光手段及び集光方向に対して垂直な
方向に導波構造となるよう構成したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the liquid laser device according to the first aspect, the waveguide has a single focusing means for guiding the excitation light to the laser medium and a direction perpendicular to the focusing direction. A waveguide structure.

【0008】請求項3の発明は、請求項1の液体レーザ
装置において、励起光進行方向に対して収縮する形状で
導波路を備えたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the liquid laser device of the first aspect, a waveguide is provided in a shape that contracts in a direction in which the excitation light travels.

【0009】請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3
の何れかに記載の液体レーザ装置において、セルの本体
が金属であり、レーザ光の光路上にレーザ光に対して透
明な窓を備え、導波路をセルの本体に接着したことを特
徴とする。
The invention according to claim 4 is the invention according to claims 1 to 3.
The liquid laser device according to any one of the above, wherein the main body of the cell is metal, a transparent window for the laser light is provided on the optical path of the laser light, and the waveguide is bonded to the main body of the cell. .

【0010】請求項5の発明は、請求項1乃至請求項3
の何れかに記載の液体レーザ装置において、セルの本体
が金属であり、レーザ光の光路上にレーザ光に対して透
明な窓を備え、導波路がセルの本体との間にパッキング
を設けたことを特徴とする。
[0010] The invention of claim 5 is the invention of claims 1 to 3.
In the liquid laser device according to any one of the above, the main body of the cell is metal, a window transparent to the laser light is provided on the optical path of the laser light, and the waveguide is provided with packing between the main body of the cell and the waveguide. It is characterized by the following.

【0011】請求項6の発明は、請求項1乃至請求項3
の何れかに記載の液体レーザ装置において、セルの本体
がレーザ光に対して透明な材料で構成され、屈折率がセ
ルの本体の屈折率よりも大きい導波路を備えたことを特
徴とする。
[0011] The invention of claim 6 is the first to third aspects of the present invention.
Wherein the main body of the cell is made of a material that is transparent to laser light, and is provided with a waveguide having a refractive index larger than that of the main body of the cell.

【0012】請求項7の発明は、請求項1乃至請求項6
の何れかに記載の液体レーザ装置において、導波路より
屈折率が低い材料の保護板で導波路が囲われている構成
としたことを特徴とする。
The invention of claim 7 is the first to sixth aspects of the present invention.
The liquid laser device according to any one of the above, wherein the waveguide is surrounded by a protective plate made of a material having a lower refractive index than the waveguide.

【0013】請求項8の発明は、請求項1乃至請求項7
の何れかに記載の液体レーザ装置において、保護板が導
波路よりも短く、保護板を導波路の固定及び導波路の位
置制御手段となる構成としたことを特徴とする。
The invention of claim 8 is the first to seventh aspects of the present invention.
Wherein the protective plate is shorter than the waveguide, and the protective plate is configured to serve as a means for fixing the waveguide and controlling the position of the waveguide.

【0014】請求項9の発明は、請求項1乃至請求項8
の何れかに記載の液体レーザ装置において、保護板を導
波路の固定及び導波路の位置制御手段とするために保護
板に鍔を備えたことを特徴とする。
[0014] The invention of claim 9 is the invention of claims 1 to 8
In the liquid laser device according to any one of the above, a flange is provided on the protective plate to use the protective plate as a means for fixing the waveguide and controlling the position of the waveguide.

【0015】請求項10の発明は、請求項1乃至請求項
9の何れかに記載の液体レーザ装置において、導波路の
断面長手方向の面において、励起光の一部が少なくとも
1回以上反射する構成としたことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the liquid laser device according to any one of the first to ninth aspects, a part of the excitation light is reflected at least once or more on the surface in the longitudinal direction of the cross section of the waveguide. It is characterized by having comprised.

【0016】請求項11の発明は、請求項1乃至請求項
11の何れかに記載の液体レーザ装置において、導波路
にパルス位相の異なる複数の光源からの光を励起光とし
て導き、導波路内で励起光の合成を行う構成としたこと
を特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the liquid laser device according to any one of the first to eleventh aspects, light from a plurality of light sources having different pulse phases is guided to the waveguide as excitation light. And a configuration for synthesizing the excitation light.

【0017】請求項12の発明は、請求項1又は請求項
2に記載の液体レーザ装置において、集光手段と導波路
を独立して配置することを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the liquid laser device according to the first or second aspect, the light condensing means and the waveguide are arranged independently.

【0018】請求項13の発明は、請求項1又は請求項
2に記載の液体レーザ装置において、集光手段が独立し
た第1の集光手段と導波路に一体化された第2の集光手
段の組み合わせ光学系であることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the liquid laser device according to the first or the second aspect, the second condensing means is integrated with the independent first condensing means and the waveguide. It is a combination optical system of the means.

【0019】請求項14の発明は、請求項1又は請求項
2に記載の液体レーザ装置において、集光手段が導波路
の励起光入射面に形成されたホログラムであることを特
徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the liquid laser device according to the first or second aspect, the condensing means is a hologram formed on the excitation light incident surface of the waveguide.

【0020】請求項15の発明は、請求項1乃至請求項
6、請求項12乃至請求項14の何れかに記載の液体レ
ーザ装置において、励起光を導く光ファイバーを備え、
集光手段によって光ファイバーの出射面の像をレーザ媒
質上に結像する構成であることを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the liquid laser device according to any one of the first to sixth and twelfth to fourteenth aspects, an optical fiber for guiding excitation light is provided,
It is characterized in that the image of the exit surface of the optical fiber is formed on the laser medium by the focusing means.

【0021】請求項16の発明は、請求項1乃至請求項
6、請求項12乃至請求項14の何れかに記載の液体レ
ーザ装置において、励起光の強度分布を均一化するため
のビームホモジナイザを備え、集光手段によってビーム
ホモジナイザの出射面の像をレーザ媒質上に結像する構
成であることを特徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the liquid laser device according to any one of the first to sixth and twelfth to fourteenth aspects, a beam homogenizer for uniformizing the intensity distribution of the excitation light is provided. And a condensing means for forming an image of an exit surface of the beam homogenizer on a laser medium.

【0022】請求項17の発明は、請求項1乃至請求項
6、請求項12乃至請求項14の何れかに記載の液体レ
ーザ装置において、導波路が励起光の入射面において励
起光のビーム幅より大きく、導波路中において集光手段
によってレーザ光のビーム幅より小さく集光された位置
で、集光方向の導波路の幅をレーザ光のビーム幅とほぼ
等しくした構成であることを特徴とする。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the liquid laser device according to any one of the first to sixth and twelfth to fourteenth aspects, the waveguide has a beam width of the excitation light on the plane of incidence of the excitation light. The width of the waveguide in the focusing direction is substantially equal to the beam width of the laser beam at a position where the laser beam is focused by the focusing means in the waveguide, which is larger than the beam width of the laser beam. I do.

【0023】[0023]

【実施の実施の形態】実施の形態1.実施の形態1は、
請求項1及び請求項2に関する液体レーザ装置の実施形
態を示すもので、図1、図2に示すように、レーザ媒質
を封入又は循環させるスリットを有するセルに所定方向
から励起光を照射して上記レーザ媒質を励起することに
より上記スリット内に励起領域を形成するとともに、上
記励起領域を利得媒質としてレーザ発振或いは増幅を行
う液体レーザ装置において、上記励起光をレーザ媒質に
導くための導波路を備え、上記導波路の出射面が上記レ
ーザ媒質に接するよう構成したものである。又、図3、
図4に示すように、上記液体レーザ装置における導波路
は、励起光をレーザ媒質に導くための単一の趣向手段及
び趣向方向に対して垂直な方向に導波構造となるよう構
成することもできる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. Embodiment 1
1 shows an embodiment of a liquid laser device according to claim 1 and claim 2, wherein excitation light is irradiated from a predetermined direction to a cell having a slit for enclosing or circulating a laser medium, as shown in FIGS. An excitation region is formed in the slit by exciting the laser medium, and a liquid laser device that performs laser oscillation or amplification using the excitation region as a gain medium includes a waveguide for guiding the excitation light to the laser medium. And an emission surface of the waveguide is configured to be in contact with the laser medium. Also, FIG.
As shown in FIG. 4, the waveguide in the liquid laser device may be configured to have a single desired means for guiding the excitation light to the laser medium and a waveguide structure in a direction perpendicular to the desired direction. it can.

【0024】以下、図面に基づき具体的に説明する。図
1は液体レーザ装置としての色素レーザ装置の構成を示
す平面図、図2は図1のA−A断面図である。又、図3
は光ファイバーが1本である別の色素レーザ装置の構成
を示す平面図であり、図4は図3のA−A断面図であ
る。図1乃至図4において、図中の1は色素セル、2は
色素溶液、3はスリット、4は励起領域、5は色素レー
ザ窓、6は光ファイバー、7は導波路、Dは色素レーザ
光、Pは励起レーザ光である。
Hereinafter, a specific description will be given based on the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG.
FIG. 4 is a plan view showing a configuration of another dye laser device having one optical fiber, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 to 4, reference numeral 1 denotes a dye cell, 2 denotes a dye solution, 3 denotes a slit, 4 denotes an excitation region, 5 denotes a dye laser window, 6 denotes an optical fiber, 7 denotes a waveguide, D denotes a dye laser beam, P is an excitation laser beam.

【0025】図1、図2において、レーザ媒質となる色
素溶液2は、シーリングされた色素セル1のスリット3
中を循環している。例えば、固体レーザの第二高調波、
銅蒸気レーザ、エキシマレーザなどの励起光Pを色素セ
ル1中の色素溶液2に照射すると、励起光Pによって色
素溶液2内の色素分子が光を吸収し励起され、色素セル
1のスリット3の内側に沿って励起領域4を形成する。
一方色素レーザ光Dは、色素レーザ窓5を通過し、色素
溶液2に入射され、この励起領域7を通過することで利
得を得、増幅される。ここで、励起光Pは、例えば、光
ファイバー6によって色素セル1に伝送され、導波路7
に入射され、導波路7の壁面で多数回反射し、強度分布
が平坦になった状態で、色素溶液2に照射される。尚、
導波路7の出射面の形状を色素レーザ光D色素溶液2を
通過する形状に一致させ、励起領域4を形成する。
In FIG. 1 and FIG. 2, a dye solution 2 serving as a laser medium is supplied to a slit 3 of a sealed dye cell 1.
Circulating inside. For example, the second harmonic of a solid-state laser,
When excitation light P such as a copper vapor laser or an excimer laser is applied to the dye solution 2 in the dye cell 1, the dye molecules in the dye solution 2 absorb light and are excited by the excitation light P, and the An excitation region 4 is formed along the inside.
On the other hand, the dye laser light D passes through the dye laser window 5, enters the dye solution 2, and gains and is amplified by passing through the excitation region 7. Here, the excitation light P is transmitted to the dye cell 1 by, for example, the optical fiber 6 and the waveguide 7
And is reflected many times on the wall surface of the waveguide 7 to irradiate the dye solution 2 in a state where the intensity distribution is flat. still,
The shape of the exit surface of the waveguide 7 is matched with the shape of the dye laser beam D passing through the dye solution 2 to form the excitation region 4.

【0026】図3、図4における導波路7は、励起光P
入射面が集光手段としての円柱レンズ状に加工されてお
り、励起光Pは色素レーザ光Dの進行方向と垂直な方向
に収束され、色素溶液2に照射される。一方、励起光P
は色素レーザ光Dの進行方向と平行な方向について導波
路の壁面で多数回反射し、強度分布が平坦になった状態
で、色素溶液1に入射される。従って、励起領域4は、
色素レーザ光Dが色素溶液2中を通過する形状に合わせ
て形成される。
The waveguide 7 in FIG. 3 and FIG.
The incident surface is processed into a cylindrical lens shape as a condensing means, and the excitation light P is converged in a direction perpendicular to the traveling direction of the dye laser light D, and is irradiated on the dye solution 2. On the other hand, the excitation light P
Is reflected many times on the wall surface of the waveguide in a direction parallel to the traveling direction of the dye laser light D, and enters the dye solution 1 in a state where the intensity distribution is flat. Therefore, the excitation region 4
The dye laser beam D is formed according to the shape of the dye solution 2 passing through the dye solution 2.

【0027】再び図1、図2において、このように、色
素レーザ光Dの進行方向と平行な方向について強度分布
が平坦になった励起光Pにより励起領域4が色素レーザ
光Dが色素溶液2中を通過する形状に合わせて形成され
るため、色素レーザ光Dの発振或いは増幅後のビーム強
度分布を平坦化できる。更に、励起光Pを導波路の入射
面内で移動、例えば色素レーザ光Dの進行方向と平行な
方向に移動しても、レーザの発振或いは増幅特性を等し
くすることができる。又、複数本の光ファイバーで伝送
した場合においても、各ファイバーから出射された上記
励起光の上記レーザ媒質中での照射位置を一致でき、ど
のファイバーからの励起でも、レーザの発振或いは増幅
特性を等しくするすることができる。
Referring again to FIGS. 1 and 2, the excitation area 4 is excited by the excitation light P having a flat intensity distribution in the direction parallel to the traveling direction of the dye laser light D so that the dye laser light D Since it is formed according to the shape passing through the inside, the beam intensity distribution after oscillation or amplification of the dye laser beam D can be flattened. Further, even if the pumping light P is moved within the plane of incidence of the waveguide, for example, in the direction parallel to the traveling direction of the dye laser light D, the laser oscillation or amplification characteristics can be equalized. Further, even in the case of transmission through a plurality of optical fibers, the irradiation position of the excitation light emitted from each fiber in the laser medium can be matched, and the oscillation or amplification characteristics of the laser can be made equal regardless of the excitation from any fiber. Can be.

【0028】尚、この実施形態では、色素セル1に対し
て励起光Pを両側から照射する構成を示したが、励起光
Pを片側から照射する構成としても同様の効果を奏す
る。又、色素レーザ窓5及び導波路7の大気側の面に無
反射コートを施すことにより、色素レーザ光Dの発振或
いは増幅効率を向上させることができる。又、色素レー
ザ窓5の大気側の面を色素レーザ光Dがブリュースター
角で入射できる構成にすると、色素レーザ光Dの偏光方
向を制御できるとともに、透過損失も最小にできる。
又、対向する色素レーザ窓5の色素側の面を非平行にす
ることで、不正発振の抑制ができる。尚、図3、図4に
示す導波路7の励起光Pの入射面の円柱レンズ状の加工
は、励起光Pを色素溶液2中に集光する形状であれば良
い。
In this embodiment, the configuration in which the dye cell 1 is irradiated with the excitation light P from both sides has been described. However, the same effect can be obtained by irradiating the excitation light P from one side. Further, by applying a non-reflection coating to the surface of the dye laser window 5 and the waveguide 7 on the atmosphere side, the oscillation or amplification efficiency of the dye laser light D can be improved. When the surface of the dye laser window 5 on the air side is configured to allow the dye laser light D to enter at a Brewster angle, the polarization direction of the dye laser light D can be controlled and the transmission loss can be minimized.
In addition, by making the dye-side surfaces of the dye laser windows 5 facing each other non-parallel, irregular oscillation can be suppressed. Note that the cylindrical lens-shaped processing of the incident surface of the excitation light P of the waveguide 7 shown in FIGS. 3 and 4 may have any shape as long as the excitation light P is condensed in the dye solution 2.

【0029】実施の形態2.図5はこの発明の実施の形
態2による液体レーザ装置としての色素レーザ装置の構
成を示す平面図、図6は図1のA−A断面図である。
又、図7は導波路7が図5のものより短い色素レーザ装
置の構成を示す平面図であり、図8は図7のA−A断面
図である。上記実施の形態1では、導波路7を直方体と
して示したが、この実施の形態2では、導波路7の幅方
向(色素レーザ光D進行方向と平行方向)を励起光Pの
進行方向に対して収縮する形状とした。このため、上記
実施の形態1と同様の効果が得られるのに加えて、ビー
ム幅が大きな上記励起光についても効率よく上記レーザ
媒質に照射することができる。又、光ファイバー6で励
起光Pを導波路7に入射する場合、より多くの光ファイ
バーを用いることができる。
Embodiment 2 FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a configuration of a dye laser device in which the waveguide 7 is shorter than that of FIG. 5, and FIG. 8 is a sectional view taken along line AA of FIG. In the first embodiment, the waveguide 7 is shown as a rectangular parallelepiped. However, in the second embodiment, the width direction of the waveguide 7 (the direction parallel to the traveling direction of the dye laser beam D) is set to the traveling direction of the excitation light P. And contracted. Therefore, in addition to obtaining the same effects as in the first embodiment, the laser medium can be efficiently irradiated with the excitation light having a large beam width. Further, when the excitation light P is incident on the waveguide 7 by the optical fiber 6, more optical fibers can be used.

【0030】図9は、この発明の実施の形態2による他
の液体レーザ装置としての色素レーザ装置の構成を示す
平面図である。図10はそのA−A断面図である。この
実施の形態では、導波路7の厚さ方向(色素レーザ光D
進行方向と垂直方向)を励起光Pの進行方向に対して収
縮する形状とした。このため、上記実施の形態1と同様
の効果が得られるのに加えて、ビーム幅が大きな上記励
起光についても効率よく上記レーザ媒質に照射すること
ができる。又、光ファイバー6で励起光Pを導波路7に
入射する場合、更に多くの光ファイバーを用いることが
できる。尚、図7乃至図10では、それぞれ導波路7の
幅方向或いは厚み方向の1方向に収縮する構成を示した
が、導波路7の幅方向と厚み方向との2方向にて収縮す
る構成であれば、更に多くの光ファイバーを用いること
ができる。
FIG. 9 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as another liquid laser device according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 10 is a sectional view taken along the line AA. In this embodiment, in the thickness direction of the waveguide 7 (dye laser light D
(Perpendicular to the direction of travel) was made to contract in the direction of travel of the excitation light P. Therefore, in addition to obtaining the same effects as in the first embodiment, the laser medium can be efficiently irradiated with the excitation light having a large beam width. Further, when the excitation light P is incident on the waveguide 7 by the optical fiber 6, more optical fibers can be used. 7 to 10 show a configuration in which the waveguide 7 contracts in one direction of the width direction or the thickness direction, but a configuration in which the waveguide 7 contracts in two directions of the width direction and the thickness direction. If so, more optical fibers can be used.

【0031】実施の形態3.図11はこの発明の実施の
形態3による液体レーザ装置としての色素レーザ装置の
構成を示す平面図、図12は図11のA−A断面図であ
る。又、図13は光ファイバーが1本である色素レーザ
装置の構成を示す平面図であり、図14は図13のA−
A断面図である。尚、図11、図12は光ファイバーが
3本の構成例である。図において、8は接着剤である。
この実施の形態3では、色素セル1の本体を金属で構成
し、色素レーザ光Dの光路上にレーザ光に対して透明な
色素レーザ窓5を備え、導波路7を色素セル1の本体に
接着したものである。接着に用いる接着剤8は屈折率が
導波路7よりも低いものを用いることで、導波路7内面
で励起光Pを全反射できる。接着により構成したため、
取り扱いが容易になる。
Embodiment 3 FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 13 is a plan view showing a configuration of a dye laser device having one optical fiber, and FIG.
It is A sectional drawing. FIGS. 11 and 12 show examples of a configuration having three optical fibers. In the figure, reference numeral 8 denotes an adhesive.
In the third embodiment, the main body of the dye cell 1 is made of metal, a dye laser window 5 transparent to laser light is provided on the optical path of the dye laser light D, and the waveguide 7 is attached to the main body of the dye cell 1. It is bonded. By using an adhesive 8 having a refractive index lower than that of the waveguide 7, the excitation light P can be totally reflected on the inner surface of the waveguide 7. Because it was configured by bonding,
Handling becomes easy.

【0032】実施の形態4.図15はこの発明の実施の
形態4による液体レーザ装置としての色素レーザ装置の
構成を示す平面図、図16は図15のA−A断面図であ
る。又、図17は光ファイバーが1本である色素レーザ
装置の構成を示す平面図であり、図18は図17のA−
A断面図である。尚、図17、図18は光ファイバーが
1本の構成例である。図において、9はパッキングであ
る。この実施の形態4では、色素セル1の本体を金属で
構成し、色素レーザ光Dの光路上にレーザ光に対して透
明な色素レーザ窓5を備え、導波路7と色素セル1の間
にOリング等のパッキング9を設けたものである。分解
可能な構成であるため、導波路7の交換が容易になる。
Embodiment 4 FIG. FIG. 15 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 16 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 17 is a plan view showing a configuration of a dye laser device having one optical fiber, and FIG.
It is A sectional drawing. FIGS. 17 and 18 show an example of a configuration having one optical fiber. In the figure, reference numeral 9 denotes packing. In the fourth embodiment, the main body of the dye cell 1 is made of metal, and a dye laser window 5 transparent to the laser light is provided on the optical path of the dye laser light D. A packing 9 such as an O-ring is provided. Since the structure is decomposable, replacement of the waveguide 7 is facilitated.

【0033】実施の形態5.図19はこの発明の実施の
形態5による液体レーザ装置としての色素レーザ装置の
構成を示す平面図、図20は図19のA−A断面図であ
る。又、図21は光ファイバーが1本である色素レーザ
装置の構成を示す平面図であり、図22は図21のA−
A断面図である。この実施の形態5では、色素セル1の
本体を上記レーザ光に対して透明な材料で構成し、色素
セル1の本体の屈折率よりも大きい屈折率の導波路7を
備えたものであるため、導波路7の内部で励起光Pを全
反射できることに加えて、色素セル本体1が透明である
ため、色素溶液2を観測が可能である。
Embodiment 5 FIG. FIG. 19 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 5 of the present invention, and FIG. 20 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 21 is a plan view showing the structure of a dye laser device having one optical fiber, and FIG.
It is A sectional drawing. In the fifth embodiment, the main body of the dye cell 1 is made of a material that is transparent to the laser light, and includes the waveguide 7 having a refractive index larger than the refractive index of the main body of the dye cell 1. In addition to the fact that the excitation light P can be totally reflected inside the waveguide 7, the dye cell body 1 is transparent, so that the dye solution 2 can be observed.

【0034】実施の形態6.図23は、この発明の実施
の形態6による液体レーザ装置としての色素レーザ装置
の構成を示す平面図、図24はそのA−A断面図であ
る。図において、10は保護板である。上記実施の形態
1から5では、導波路7を直接、色素セル1本体に設置
する形態を示したが、この実施の形態6では、導波路7
を保護板10で囲う構成とした。この波路7は、組立時
の損傷を防ぐため出射面の面取り加工などを行うと、出
射面の励起光Pの光路を部分的に遮蔽するため、励起光
Pの透過率が低下する問題点があったが、保護板10で
導波路7を囲う構成とすることで、導波路7の出射面の
面取り加工が不要となり、しかも、励起光Pの透過率の
低下を防ぐことができた。又、導波路7の厚みが薄い場
合には、組立前の取扱においても導波路7の破損を防止
することができる。尚、導波路7と保護板10の接着
は、導波路7より屈折率の低い接着剤を用いるか、或い
は、導波路7より屈折率の低い保護板10を導波路7に
密着させる。
Embodiment 6 FIG. FIG. 23 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 6 of the present invention, and FIG. 24 is a sectional view taken along the line AA of FIG. In the figure, reference numeral 10 denotes a protection plate. In the first to fifth embodiments, the waveguide 7 is directly installed in the dye cell 1 main body. In the sixth embodiment, however, the waveguide 7 is installed.
Is surrounded by a protective plate 10. If the output path is chamfered to prevent damage during assembly, the optical path of the excitation light P on the output surface is partially shielded, so that the transmittance of the excitation light P is reduced. However, by adopting a configuration in which the waveguide 7 is surrounded by the protective plate 10, chamfering of the emission surface of the waveguide 7 becomes unnecessary, and further, a decrease in the transmittance of the excitation light P can be prevented. Further, when the thickness of the waveguide 7 is small, it is possible to prevent the waveguide 7 from being damaged even during handling before assembly. The bonding between the waveguide 7 and the protection plate 10 is performed by using an adhesive having a lower refractive index than that of the waveguide 7 or by bringing the protection plate 10 having a lower refractive index than the waveguide 7 into close contact with the waveguide 7.

【0035】尚、実施の形態6では、導波路7の周囲を
保護板10で囲う構成を示したが、保護板10で導波路
7を厚さ方向で挟む構成としても、導波路7の厚さ方向
に関して出射面の面取り加工を不要にできるので、励起
光Pの透過率の低下を防ぐことができる。
In the sixth embodiment, the configuration in which the periphery of the waveguide 7 is surrounded by the protective plate 10 is shown. However, the configuration in which the waveguide 7 is sandwiched by the protective plate 10 in the thickness direction may be employed. Since the chamfering of the emission surface in the vertical direction can be omitted, a decrease in the transmittance of the excitation light P can be prevented.

【0036】実施の形態7.図25は、この発明の実施
の形態7による液体レーザ装置としての色素レーザ装置
の構成を示す平面図、図26はそのA−A断面図であ
る。図において、11は導波路7を支持する導波路支持
ブロックである。上記実施の形態6では、導波路7の全
体を保護板10で囲う構成としたが、この実施の形態7
では、保護板10を導波路7の全長より短くし、保護板
10を導波路7の固定及び位置制御手段として用いた構
成である。保護板10を導波路7の励起光Pの出射面に
設けることで、上記実施の形態6と同様の効果が得られ
ると共に、導波路7と保護板10の段差を利用して導波
路7を色素セル1に固定できるので、導波路7の設置位
置精度を向上させることができる。
Embodiment 7 FIG. 25 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 7 of the present invention, and FIG. 26 is a sectional view taken along line AA of FIG. In the figure, reference numeral 11 denotes a waveguide support block that supports the waveguide 7. In the sixth embodiment, the entire waveguide 7 is surrounded by the protective plate 10.
In this configuration, the protection plate 10 is shorter than the entire length of the waveguide 7, and the protection plate 10 is used as a means for fixing and positioning the waveguide 7. By providing the protection plate 10 on the exit surface of the waveguide 7 for the excitation light P, the same effect as in the sixth embodiment can be obtained, and the waveguide 7 is formed using the step between the waveguide 7 and the protection plate 10. Since it can be fixed to the dye cell 1, the installation position accuracy of the waveguide 7 can be improved.

【0037】実施の形態8.図27は、この発明の実施
の形態8による液体レーザ装置としての色素レーザ装置
の発明は構成の平面図、図28はそのA−A断面図であ
る。上記実施の形態7では、保護板10を導波路7の全
長より短くし、保護板10を導波路7の固定及び位置制
御手段として用いた構成を示したが、この実施の形態8
では、保護板10に鍔11を設け、導波路7の固定及び
位置制御を行う構成とした。保護板10を導波路7の励
起光Pの出射面に設けることで、上記実施の形態6と同
様の効果が得られると共に、保護板10に鍔11を設け
ることで、導波路7の固定及び位置制御が更に確実にで
きることに加えて、保護板10の鍔11を色素溶液1の
シールにも利用することができる。
Embodiment 8 FIG. FIG. 27 is a plan view showing the configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 8 of the present invention, and FIG. 28 is a sectional view taken along line AA of FIG. In the seventh embodiment, the configuration in which the protection plate 10 is shorter than the entire length of the waveguide 7 and the protection plate 10 is used as the fixing and position control means of the waveguide 7 has been described.
In the above, the protection plate 10 is provided with the flange 11 to fix the waveguide 7 and control the position. By providing the protection plate 10 on the emission surface of the excitation light P of the waveguide 7, the same effect as in the sixth embodiment can be obtained, and by providing the protection plate 10 with the flange 11, the fixing of the waveguide 7 and In addition to more reliable position control, the flange 11 of the protection plate 10 can be used for sealing the dye solution 1.

【0038】実施の形態9.図29は、この発明の実施
の形態9による液体レーザ装置としての色素レーザ装置
の構成を示す部分拡大平面図、図30は長さが短い導波
路7の例である。上記実施の形態1乃至8では、導波路
7の幅及び長さに関して言及しなかったが、この実施の
形態9では、励起光Pの導波路7への最大入射角θ0と
導波路7の幅w、導波路の長さLの関係が、 L≧(w−d)/tan{sin−1(n0/n1・s
inθ0)} となる構成にする。ここで、n0は空気の屈折率、n1
は導波路の屈折率、dは光ファイバーのコア直径であ
る。このような構成では、励起光Pが導波路7で1回以
上反射するので、確実に上記レーザ媒質2中で上記励起
光Pの強度分布を平坦にできる。従って、この構成で
は、励起光Pから色素レーザ光Dへの変換効率を向上さ
せることができる。
Embodiment 9 FIG. 29 is a partially enlarged plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 9 of the present invention, and FIG. 30 is an example of a waveguide 7 having a short length. In the first to eighth embodiments, the width and the length of the waveguide 7 are not described. However, in the ninth embodiment, the maximum incident angle θ0 of the pump light P to the waveguide 7 and the width of the waveguide 7 w, the length L of the waveguide is expressed as follows: L ≧ (wd) / tan {sin−1 (n0 / n1 · s
inθ0)}. Here, n0 is the refractive index of air, n1
Is the refractive index of the waveguide, and d is the core diameter of the optical fiber. In such a configuration, the excitation light P is reflected by the waveguide 7 at least once, so that the intensity distribution of the excitation light P in the laser medium 2 can be reliably flattened. Therefore, in this configuration, the conversion efficiency from the excitation light P to the dye laser light D can be improved.

【0039】実施の形態10.図31は、この発明の実
施の形態10による液体レーザ装置としての色素レーザ
装置の構成を示す平面図であり、図32は長さの短い導
波路7の例である。図において、12は励起レーザとし
ての例えばLD励起固体レーザの第2高調波発生装置で
ある。次に動作について説明する。励起レーザ12のパ
ルス繰り返し周波数をfpとし、例えば3組の励起レー
ザ12が異なった位相でパルス発振動作しているとす
る。それぞれの位相で発振した励起レーザ12光は、例
えば、光ファイバー6によって伝送され、上記実施の形
態1から9で示したように導波路7に入射される。ここ
で、異なった位相の励起光Pを出射する光ファイバー6
を配置しても、導波路7を通過した励起光Pの色素溶液
2中での強度分布はほぼ同じになる。そのため、各位相
で同じ励起領域4が形成され、色素レーザ光Dは、励起
レーザPのパルス繰り返し周波数の3倍の周波数;fd
=3fpの繰り返し周波数で動作できる。ここでは、励
起レーザ12が3組の場合について述べたが、一般的に
励起光Pの繰り返し周波数より大きな色素レーザ光Dの
発振或いは増幅に適用できる。
Embodiment 10 FIG. FIG. 31 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 10 of the present invention, and FIG. 32 is an example of a waveguide 7 having a short length. In the figure, reference numeral 12 denotes a second harmonic generator of, for example, an LD-pumped solid-state laser as a pump laser. Next, the operation will be described. It is assumed that the pulse repetition frequency of the pump laser 12 is fp and, for example, three sets of pump lasers 12 perform pulse oscillation operations with different phases. The pump laser 12 light oscillated at each phase is transmitted by, for example, the optical fiber 6 and is incident on the waveguide 7 as described in the first to ninth embodiments. Here, an optical fiber 6 that emits pump light P of different phase
Is arranged, the intensity distribution of the excitation light P passing through the waveguide 7 in the dye solution 2 becomes substantially the same. Therefore, the same excitation region 4 is formed in each phase, and the dye laser light D has a frequency three times the pulse repetition frequency of the excitation laser P; fd
= 3 fp repetition frequency. Here, the case where three sets of the pumping lasers 12 are used has been described, but the present invention can be generally applied to the oscillation or amplification of the dye laser light D that is higher than the repetition frequency of the pumping light P.

【0040】実施の形態11.図33、この発明の実施
の形態11による液体レーザ装置としての色素レーザ装
置の構成を示す平面図、図34そのA−A断面図であ
る。図において、13は集光手段としてのレンズであ
る。上記実施の形態1の図3及び図4では、図4から明
らかなように、集光手段である円柱レンズと導波路7と
を一体構成で示しているが、この実施の形態11では、
集光手段であるレンズ13と導波路7とをそれぞれ独立
させて構成した。
Embodiment 11 FIG. FIG. 33 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 11 of the present invention, and FIG. 34 is a sectional view taken along line AA of FIG. In the figure, reference numeral 13 denotes a lens as a light collecting means. In FIGS. 3 and 4 of the first embodiment, as is clear from FIG. 4, the cylindrical lens as the light condensing means and the waveguide 7 are shown as an integral structure. However, in the eleventh embodiment,
The lens 13 as the light condensing means and the waveguide 7 were configured independently of each other.

【0041】次に動作について説明する。励起光Pは、
例えば、光ファイバーによって色素セル1に伝送され、
集光手段としてのレンズ13に入射される。レンズ13
は単一方向のレンズであり、励起光Pは色素レーザ光D
の進行方向と垂直な方向に収束され、導波路7を通して
色素溶液2に照射される。導波路7で、励起光Pは色素
レーザ光Dの進行方向と平行な方向について導波路の壁
面で多数回反射し、強度分布が平坦になった状態で、色
素溶液1に入射される。従って、励起領域4は、色素レ
ーザ光Dが色素溶液2中を通過する形状に合わせて形成
される。
Next, the operation will be described. The excitation light P is
For example, transmitted to the dye cell 1 by an optical fiber,
The light is incident on a lens 13 as a light collecting means. Lens 13
Is a unidirectional lens, and the excitation light P is a dye laser light D
Are converged in a direction perpendicular to the traveling direction of the dye solution, and the dye solution 2 is irradiated through the waveguide 7. In the waveguide 7, the excitation light P is reflected many times on the wall surface of the waveguide in a direction parallel to the traveling direction of the dye laser light D, and is incident on the dye solution 1 in a state where the intensity distribution is flat. Therefore, the excitation region 4 is formed according to the shape of the dye laser beam D passing through the dye solution 2.

【0042】このように、この実施の形態11では、上
記実施の形態1の図3、図、4に示す例のものと同様の
効果が得られる上、励起光Pの色素溶液2中での強度分
布の調整が容易になる。尚、レンズ13及び導波路7の
入射面に無反射コートを施すことにより、色素レーザ光
Dの発振或いは増幅効率を向上させることができる。
又、レンズ13の形状は、励起光Pを色素溶液2中に集
光する形状であれば良い。
As described above, in the eleventh embodiment, the same effects as those of the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4 can be obtained, and the excitation light P in the dye solution 2 can be obtained. Adjustment of the intensity distribution is facilitated. In addition, by applying an anti-reflection coating to the entrance surface of the lens 13 and the waveguide 7, the oscillation or amplification efficiency of the dye laser light D can be improved.
The shape of the lens 13 may be any shape as long as the excitation light P is focused on the dye solution 2.

【0043】実施の形態12.図35は、この発明の実
施の形態12による液体レーザ装置としての色素レーザ
装置の構成を示す平面図、図36はそのA−A断面図で
ある。上記実施の形態1及び11では、集光手段である
円柱レンズを1つで構成で示したが、この実施の形態1
2では、第1の集光手段であるレンズ13と上記導波路
7に一体化された第2の集光手段とを組み合わせて構成
した。
Embodiment 12 FIG. FIG. 35 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to a twelfth embodiment of the present invention, and FIG. 36 is a sectional view taken along line AA of FIG. In the first and eleventh embodiments, a single cylindrical lens as a light condensing means is shown as a single lens.
In No. 2, the lens 13 as the first light condensing means and the second light condensing means integrated with the waveguide 7 were combined.

【0044】次に動作について説明する。励起光Pは、
例えば、光ファイバー6によって色素セル1に伝送さ
れ、第1の集光手段としてのレンズ13に入射される。
このレンズ13は単一方向のレンズであり、第2の集光
手段である導波路7の励起光入射面に加工された円柱レ
ンズとの組み合わせにより、励起光Pを色素レーザ光D
の進行方向と垂直な方向に収束し、導波路7を通して色
素溶液2に照射する。励起光Pは色素レーザ光Dの進行
方向と平行な方向について導波路7の壁面で多数回反射
し、強度分布が平坦になった状態で、色素溶液1に入射
される。従って、励起領域4は、色素レーザ光Dが色素
溶液2中を通過する形状に合わせて形成される。
Next, the operation will be described. The excitation light P is
For example, the light is transmitted to the dye cell 1 by the optical fiber 6, and is incident on the lens 13 as the first light collecting means.
The lens 13 is a unidirectional lens, and the excitation light P is converted into the dye laser light D by a combination with a cylindrical lens formed on the excitation light incident surface of the waveguide 7 as the second condensing means.
Is converged in a direction perpendicular to the traveling direction of the dye solution, and the dye solution 2 is irradiated through the waveguide 7. The excitation light P is reflected many times on the wall surface of the waveguide 7 in a direction parallel to the traveling direction of the dye laser light D, and is incident on the dye solution 1 in a state where the intensity distribution is flat. Therefore, the excitation region 4 is formed according to the shape of the dye laser beam D passing through the dye solution 2.

【0045】このように、この実施の形態12では、上
記実施の形態1及び11と同様の効果が得られるのに加
えて、2つの集光光学系の組み合わせにより上記励起光
Pの集光時の収差を低減できる。尚、レンズ13及び導
波路7の入射面に無反射コートを施すことにより、色素
レーザ光Dの発振或いは増幅効率を向上させることがで
きる。
As described above, in the twelfth embodiment, the same effects as those in the first and eleventh embodiments can be obtained, and in addition, when the excitation light P is condensed by the combination of the two condensing optical systems. Can be reduced. In addition, by applying an anti-reflection coating to the entrance surface of the lens 13 and the waveguide 7, the oscillation or amplification efficiency of the dye laser light D can be improved.

【0046】実施の形態13.図37は、この発明の実
施の形態13による液体レーザ装置としての色素レーザ
装置の構成を示す平面図、図38はそのA−A断面図で
ある。図において、14はホログラムである。上記実施
の形態1、11及び12では、集光手段である円柱レン
ズを用いる構成であったが、この実施の形態13では、
ホログラム14を導波路7に一体化する構成とした。
Embodiment 13 FIG. FIG. 37 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 13 of the present invention, and FIG. 38 is a sectional view taken along line AA of FIG. In the figure, 14 is a hologram. In Embodiments 1, 11, and 12, the configuration using the cylindrical lens as the light condensing unit is used. However, in Embodiment 13,
The hologram 14 was configured to be integrated with the waveguide 7.

【0047】次に動作について説明する。励起光Pは、
例えば、光ファイバー6によって色素セル1に伝送さ
れ、導波路7に入射される。導波路7での励起光入射面
にはホログラム14が加工れており、励起光Pを色素レ
ーザ光Dの進行方向と垂直な方向に収束し、色素溶液2
に照射する。励起光Pは色素レーザ光Dの進行方向と平
行な方向について導波路7の壁面で多数回反射し、強度
分布が平坦になった状態で、色素溶液1に入射される。
従って、励起領域4は、色素レーザ光Dが色素溶液2中
を通過する形状に合わせて形成される。
Next, the operation will be described. The excitation light P is
For example, the light is transmitted to the dye cell 1 by the optical fiber 6 and is incident on the waveguide 7. A hologram 14 is formed on the excitation light incident surface of the waveguide 7 so that the excitation light P converges in a direction perpendicular to the direction in which the dye laser light D travels.
Irradiation. The excitation light P is reflected many times on the wall surface of the waveguide 7 in a direction parallel to the traveling direction of the dye laser light D, and is incident on the dye solution 1 in a state where the intensity distribution is flat.
Therefore, the excitation region 4 is formed according to the shape of the dye laser beam D passing through the dye solution 2.

【0048】このように、この実施の形態13では、上
記実施の形態1、11及び12と同様の効果が得られる
のに加えて、ホログラム14により、励起光Pを色素溶
液2中で任意の強度分布に集光できるとともに、励起光
Pを色素レーザ光Dの進行方向に発散させることもでき
るため、色素溶液2中での励起光強度分布をより均一に
できる。尚、導波路7の入射面に無反射コートを施すこ
とにより、色素レーザ光Dの発振或いは増幅効率を向上
させることができる。
As described above, in the thirteenth embodiment, in addition to obtaining the same effects as those of the first, eleventh, and twelfth embodiments, the hologram 14 allows the excitation light P to be arbitrarily set in the dye solution 2. Since the excitation light P can be converged to the intensity distribution and the excitation light P can be diverged in the traveling direction of the dye laser light D, the excitation light intensity distribution in the dye solution 2 can be made more uniform. By applying a non-reflection coating to the incident surface of the waveguide 7, the oscillation or amplification efficiency of the dye laser light D can be improved.

【0049】実施の形態14.図39は、この発明の実
施の形態14による液体レーザ装置としての色素レーザ
装置の構成を示す部分拡大平面図である。上記実施の形
態では、光ファイバー6の出射面と導波路7の間隔及び
長さに関して言及しなかったが、この実施の形態14で
は、光ファイバー6の出射面と導波路7に加工された円
柱レンズの第1主点までの距離S0と円柱レンズの第2
主点と励起領域の中心の距離S2と円柱レンズ光の焦点
距離fの関係が、 S0=n0/(kS2−n1) S2=n1/(kS0−n0) k=n0/f を満たすような構成にする。ここで、n0は空気の屈折
率、n1は導波路の屈折率である。このような構成で
は、光ファイバー6の出射面の像を色素溶液2中にに結
像する構成になるため、色素溶液2中で励起光Pの強度
分布を色素レーザ光Dのビーム幅に一致させることがで
きる。従って、このような構成では、励起光Pから色素
レーザ光Dへの変換効率を向上させることができる。
Embodiment 14 FIG. FIG. 39 is a partially enlarged plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 14 of the present invention. In the above embodiment, the interval and length between the exit surface of the optical fiber 6 and the waveguide 7 are not mentioned, but in the fourteenth embodiment, the exit surface of the optical fiber 6 and the cylindrical lens processed into the waveguide 7 are used. The distance S0 to the first principal point and the second of the cylindrical lens
Configuration in which the relationship between the distance S2 between the principal point and the center of the excitation region and the focal length f of the cylindrical lens light satisfies the following: S0 = n0 / (kS2-n1) S2 = n1 / (kS0-n0) k = n0 / f To Here, n0 is the refractive index of air, and n1 is the refractive index of the waveguide. In such a configuration, since the image of the exit surface of the optical fiber 6 is formed in the dye solution 2, the intensity distribution of the excitation light P in the dye solution 2 matches the beam width of the dye laser light D. be able to. Therefore, in such a configuration, the conversion efficiency from the excitation light P to the dye laser light D can be improved.

【0050】実施の形態15.図40は、この発明の実
施の形態15による液体レーザ装置としての色素レーザ
装置の構成を示す部分拡大平面図である。図において、
15はビームホモジナイザとしての例えば矩形導波路で
ある。次に動作について説明する。励起レーザ光Pは、
例えば光ファイバー6から出射された後、矩形導波路1
5に入射される。矩形導波路15で励起光Pは2方向に
ついて多数回反射された後、強度分布が均一になり出射
される。矩形導波路15の出射面と導波路7に加工され
た円柱レンズの第1主点までの距離S1と円柱レンズの
第2主点と励起領域の中心の距離S2と円柱レンズ光の
焦点距離fの関係が、 S1=n0/(kS2−n1) S2=n1/(kS1−n0) k=n0/f を満たすような構成にする。ここで、n0は空気の屈折
率、n1は導波路の屈折率である。
Embodiment 15 FIG. FIG. 40 is a partially enlarged plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 15 of the present invention. In the figure,
Reference numeral 15 denotes, for example, a rectangular waveguide as a beam homogenizer. Next, the operation will be described. The excitation laser light P is
For example, after being emitted from the optical fiber 6, the rectangular waveguide 1
5 is incident. After the excitation light P is reflected many times in two directions by the rectangular waveguide 15, the intensity distribution is made uniform and emitted. The distance S1 between the exit surface of the rectangular waveguide 15 and the first principal point of the cylindrical lens processed into the waveguide 7, the distance S2 between the second principal point of the cylindrical lens and the center of the excitation region, and the focal length f of the cylindrical lens light Is such that S1 = n0 / (kS2-n1) S2 = n1 / (kS1-n0) k = n0 / f. Here, n0 is the refractive index of air, and n1 is the refractive index of the waveguide.

【0051】このような構成では、矩形導波路15の出
射面の像を色素溶液2中にに結像する構成になるるた
め、色素溶液2中で励起光Pの強度分布を均一かつ色素
レーザ光Dのビーム幅に一致できる。従って、この構成
では、励起光Pから色素レーザ光Dへの変換効率を更に
向上させることができ、かつ色素レーザ光Dの強度分布
も平坦化させることができる。尚、矩形導波路15の出
射面にレンズ面とし、導波路7に加工された円柱レンズ
との組合せレンズとして構成しても良い。
In such a configuration, since the image of the exit surface of the rectangular waveguide 15 is formed in the dye solution 2, the intensity distribution of the excitation light P in the dye solution 2 is uniform and the dye laser It can match the beam width of the light D. Therefore, in this configuration, the conversion efficiency from the excitation light P to the dye laser light D can be further improved, and the intensity distribution of the dye laser light D can be flattened. The exit surface of the rectangular waveguide 15 may be a lens surface, and may be configured as a combination lens with a cylindrical lens processed into the waveguide 7.

【0052】実施の形態16.図41は、この発明の実
施の形態16による液体レーザ装置としての色素レーザ
装置の構成を示す平面図、図42はそのA−A断面図で
ある。上記実施の形態15では、励起光Pをビームホモ
ジナイザ15で整形し、色素溶液2中に転写する構成を
示したが、この実施の形態16では、図42に示すよう
に、導波路7の色素溶液側の厚みを色素レーザ光Dのビ
ーム幅と一致させる構成とし、導波路7の出射側をビー
ムホモジナイザ15とした。
Embodiment 16 FIG. FIG. 41 is a plan view showing a configuration of a dye laser device as a liquid laser device according to Embodiment 16 of the present invention, and FIG. 42 is a sectional view taken along line AA of FIG. In the fifteenth embodiment, the configuration in which the excitation light P is shaped by the beam homogenizer 15 and transferred into the dye solution 2 has been described. However, in the sixteenth embodiment, as shown in FIG. The thickness on the solution side was made to match the beam width of the dye laser beam D, and the exit side of the waveguide 7 was used as a beam homogenizer 15.

【0053】導波路7の励起光Pの入射側の厚みは、上
記実施の形態1、2乃至5、11乃至15と同様に、励
起光Pのビーム幅より大きくし、集光手段により、色素
レーザ光進行方向と垂直方向に集光する。励起光Pが導
波路7中で、色素レーザ光Dの幅より狭くなる位置で、
導波路7の厚みを色素レーザ光Dの幅と等しくし、色素
溶液2までの間を色素レーザ光進行方向と垂直方向につ
いても励起光Pを多数回反射させる。これにより、色素
溶液2中で励起光Pの強度分布を均一かつ色素レーザ光
Dのビーム幅に一致でき、励起光Pから色素レーザ光D
への変換効率を更に向上させることができ、かつ色素レ
ーザ光Dの強度分布も平坦化できる。
The thickness of the waveguide 7 on the incident side of the excitation light P is made larger than the beam width of the excitation light P as in the first, second to fifth and eleventh to fifteenth embodiments. Light is condensed in a direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam. At a position where the excitation light P becomes narrower in the waveguide 7 than the width of the dye laser light D,
The thickness of the waveguide 7 is made equal to the width of the dye laser light D, and the excitation light P is reflected many times up to the dye solution 2 also in the direction perpendicular to the dye laser light traveling direction. Thereby, the intensity distribution of the excitation light P in the dye solution 2 can be made uniform and coincide with the beam width of the dye laser light D.
Conversion efficiency can be further improved, and the intensity distribution of the dye laser beam D can be flattened.

【0054】[0054]

【発明の効果】請求項1乃至17の各発明によれば、各
々、色素溶液中での励起光の強度分布を平坦にし、励起
光を複数本の光ファイバーで伝送した場合に置いても、
各ファイバーから出射された励起光の色素溶液での照射
位置を一致させ、どのファイバーからの励起でも、色素
レーザの発振或いは増幅特性を等しくする液体レーザ装
置を提供することができる。
According to the present invention, the intensity distribution of the excitation light in the dye solution is flattened, and even if the excitation light is transmitted through a plurality of optical fibers,
A liquid laser device can be provided in which the irradiation positions of the excitation light emitted from the respective fibers are made coincident with the dye solution, and the excitation or the amplification characteristics of the dye laser are equalized even when the excitation is performed from any of the fibers.

【0055】請求項1の発明によれば、励起光をレーザ
媒質に導くための導波路を備え、導波路の出射面が上記
レーザ媒質に接する構成であるため、レーザ媒質中で励
起光の強度分布を平坦にし、励起光を導波路の入射面内
で移動してもレーザの発振或いは増幅特性を等しくする
することができる。又、励起光を複数本の光ファイバー
で伝送した場合においても、各ファイバーから出射され
た励起光のレーザ媒質中での照射位置を一致させること
ができ、どのファイバーからの励起でも、レーザの発振
或いは増幅特性を等しくすることができる。
According to the first aspect of the present invention, since the waveguide for guiding the excitation light to the laser medium is provided, and the emission surface of the waveguide is in contact with the laser medium, the intensity of the excitation light in the laser medium is increased. Even if the distribution is flattened and the excitation light is moved in the plane of incidence of the waveguide, the oscillation or amplification characteristics of the laser can be made equal. Further, even when the pumping light is transmitted through a plurality of optical fibers, the irradiation position of the pumping light emitted from each fiber in the laser medium can be matched, and the laser oscillation or Amplification characteristics can be equalized.

【0056】請求項2の発明によれば、導波路が励起光
をレーザ媒質に導くための単一の集光手段及び集光方向
に対して垂直な方向に導波構造となるよう構成されてい
るので、請求項1の発明の効果と同様に、励起光をレー
ザ媒質に導くための導波路を備え、導波路の出射面が上
記レーザ媒質に接する構成であるため、レーザ媒質中で
励起光の強度分布を平坦にし、励起光を導波路の入射面
内で移動してもレーザの発振或いは増幅特性を等しくす
るすることができ、又、励起光を複数本の光ファイバー
で伝送した場合においても、各ファイバーから出射され
た励起光のレーザ媒質中での照射位置を一致させること
ができ、どのファイバーからの励起でも、レーザの発振
或いは増幅特性を等しくすることができる。
According to the second aspect of the present invention, the waveguide is configured to have a single focusing means for guiding the excitation light to the laser medium and to have a waveguide structure in a direction perpendicular to the focusing direction. Therefore, similar to the effect of the first aspect of the present invention, since a waveguide for guiding the excitation light to the laser medium is provided, and the emission surface of the waveguide is in contact with the laser medium, the excitation light is emitted in the laser medium. The intensity distribution of the laser beam is flattened, the laser oscillation or amplification characteristics can be equalized even if the pumping light is moved within the plane of incidence of the waveguide, and even when the pumping light is transmitted through a plurality of optical fibers. The irradiation position of the excitation light emitted from each fiber in the laser medium can be matched, and the oscillation or amplification characteristics of the laser can be made equal regardless of the excitation from any fiber.

【0057】請求項3の発明によれば、励起光進行方向
に対して収縮する形状で導波路を備えた構成であるた
め、請求項1の発明の効果に加え、ビーム幅が大きな励
起光についても効率よくレーザ媒質に照射させることが
できる。
According to the third aspect of the present invention, since the waveguide is provided in a shape contracted in the direction of the excitation light travel, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, the excitation light having a large beam width is provided. Can efficiently irradiate the laser medium.

【0058】請求項4の発明によれば、セルの本体が金
属であり、レーザ光の光路上にレーザ光に対して透明な
窓を備え、導波路を上記セルの本体に接着した構成であ
るため、請求項1乃至3の各発明の効果に加え、装置を
容易に取り扱うことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the main body of the cell is made of metal, a window transparent to the laser light is provided on the optical path of the laser light, and the waveguide is bonded to the main body of the cell. Therefore, in addition to the effects of the first to third aspects of the present invention, the device can be easily handled.

【0059】請求項5の発明によれば、セルの本体が金
属であり、レーザ光の光路上にレーザ光に対して透明な
窓を備え、導波路がセルの本体との間にパッキングを設
けた構成であるため、請求項1乃至3の各発明の効果に
加え、導波路の交換を容易に行なうことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the main body of the cell is made of metal, a window transparent to the laser light is provided on the optical path of the laser light, and the waveguide is provided with packing between the main body of the cell and the waveguide. With this configuration, in addition to the effects of the first to third aspects of the present invention, the waveguide can be easily replaced.

【0060】請求項6の発明によれば、セルの本体がレ
ーザ光に対して透明な材料で構成され、屈折率がセルの
本体の屈折率よりも大きい導波路を備えた構成であるた
め、請求項1乃至3の各発明の効果に加え、セル本体が
透明であるため、レーザ媒質を観測することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the main body of the cell is made of a material transparent to the laser beam and the waveguide has a refractive index larger than that of the main body of the cell, In addition to the effects of the first to third aspects of the present invention, since the cell body is transparent, the laser medium can be observed.

【0061】請求項7の発明によれば、導波路より屈折
率が低い材料の保護板で導波路が囲われる構成であるた
め、請求項1乃至6の各発明の効果に加え、組立時作業
時等において、導波路の損傷を防ぐことができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the waveguide is surrounded by the protective plate made of a material having a lower refractive index than the waveguide. At times, damage to the waveguide can be prevented.

【0062】請求項8の発明によれば、保護板が導波路
よりも短く、保護板を導波路の固定及び導波路の位置制
御手段となる構成であるため、請求項1乃至7の各発明
の効果に加え、導波路の設置精度を向上させることがで
きる。
According to the eighth aspect of the present invention, the protective plate is shorter than the waveguide, and the protective plate serves as a means for fixing the waveguide and controlling the position of the waveguide. In addition to the effect described above, the installation accuracy of the waveguide can be improved.

【0063】請求項8の発明によれば、保護板を導波路
の固定及び導波路の位置制御手段とするために保護板に
鍔を備えた構成であるため、請求項1乃至8各発明の効
果に加え、更に導波路の設置精度を向上させることがで
きる。
According to the invention of claim 8, since the protection plate is provided with a flange for fixing the waveguide and as a means for controlling the position of the waveguide, the protection plate is provided with a flange. In addition to the effect, the installation accuracy of the waveguide can be further improved.

【0064】請求項10の発明によれば、導波路の断面
長手方向の面において、励起光の一部が少なくとも1回
以上反射する構成であるため、請求項1乃至9の各発明
の効果に加え、更にレーザ媒質中で励起光の強度分布を
平坦化させることができる。
According to the tenth aspect, since a part of the excitation light is reflected at least once or more on the surface in the longitudinal direction of the cross section of the waveguide, the effect of each of the first to ninth aspects can be obtained. In addition, the intensity distribution of the excitation light can be further flattened in the laser medium.

【0065】請求項11の発明によれば、導波路にパル
ス位相の異なる複数の光源からの光を励起光として導
き、導波路内で励起光の合成を行う構成であるため、請
求項1乃至10の各発明の効果に加え、励起光の繰り返
し周波数より大きなレーザ光の発振或いは増幅に適用さ
せることができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, since the light from a plurality of light sources having different pulse phases is guided to the waveguide as the excitation light and the excitation light is synthesized in the waveguide, the invention is characterized in that: In addition to the effects of the tenth aspects, the present invention can be applied to the oscillation or amplification of laser light having a frequency higher than the repetition frequency of the excitation light.

【0066】請求項12の発明によれば、集光手段と導
波路とを独立して配置した構成としたので、請求項1、
請求項2の発明の効果に加え、励起光のレーザ媒質中で
の強度分布の調整を容易に行なうことができる。
According to the twelfth aspect of the present invention, the condensing means and the waveguide are arranged independently of each other.
In addition to the effect of the invention of claim 2, it is possible to easily adjust the intensity distribution of the excitation light in the laser medium.

【0067】請求項13の発明によれば、集光手段が独
立した第1の集光手段と導波路に一体化された第2の集
光手段とを備えた構成であるため、請求項1、請求項2
の発明の効果に加え、2つの集光光学系の組み合わせに
より励起光の集光時の収差を低減させることができる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the light condensing means has the independent first light converging means and the second light converging means integrated with the waveguide. , Claim 2
In addition to the effects of the invention described above, the aberration at the time of condensing the excitation light can be reduced by the combination of the two condensing optical systems.

【0068】請求項14の発明によれば、集光手段が導
波路の励起光入射面に形成されたホログラムを備えた構
成であるため、請求項1、請求項2の発明の効果に加
え、励起光をレーザ媒質中で任意の強度分布に集光させ
ることができ、レーザ光がレーザ媒質中を発散或いは収
束しながら進行する場合にも、励起領域の形状をレーザ
光の形状に一致させることができ、励起光からレーザ光
へのエネルギー変換効率を向上させることができる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, since the condensing means has a hologram formed on the excitation light incident surface of the waveguide, in addition to the effects of the first and second aspects, The excitation light can be focused to an arbitrary intensity distribution in the laser medium, and the shape of the excitation region should match the shape of the laser light even when the laser light travels while diverging or converging in the laser medium. Thus, the energy conversion efficiency from the excitation light to the laser light can be improved.

【0069】請求項15の発明によれば、励起光を導く
光ファイバーを備え、集光手段によって光ファイバーの
出射面の像をレーザ媒質上に結像する構成であるため、
請求項1乃至6、請求項12乃至14の各発明の効果に
加え、レーザ媒質中で励起光の強度分布をレーザ光のビ
ーム幅に一致させることができ、励起光からレーザ光へ
の変換効率を向上させることができる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, since the optical fiber for guiding the excitation light is provided and the image of the exit surface of the optical fiber is formed on the laser medium by the condensing means,
In addition to the effects of the first to sixth and twelfth to fourteenth aspects, the intensity distribution of the excitation light in the laser medium can be matched with the beam width of the laser light, and the conversion efficiency from the excitation light to the laser light can be improved. Can be improved.

【0070】請求項16の発明によれば、励起光の強度
分布を均一化するためのビームホモジナイザを備え、集
光手段によってビームホモジナイザの出射面の像をレー
ザ媒質上に結像する構成であるため、請求項1乃至6、
請求項12乃至14の各発明の効果に加え、レーザ媒質
中で励起光の強度分布を均一かつレーザ光のビーム幅に
一致させることができ、励起光からレーザ光への変換効
率を向上させることができるとともにレーザ光の強度分
布を平坦化させることができる。
According to the sixteenth aspect of the present invention, there is provided a configuration in which a beam homogenizer for uniformizing the intensity distribution of the excitation light is provided, and an image of the exit surface of the beam homogenizer is formed on the laser medium by the condensing means. Therefore, claims 1 to 6,
In addition to the effects of the invention of claims 12 to 14, the intensity distribution of the excitation light in the laser medium can be made uniform and equal to the beam width of the laser light, and the conversion efficiency from the excitation light to the laser light can be improved. And the intensity distribution of the laser beam can be flattened.

【0071】請求項17の発明によれば、導波路が励起
光の入射面において励起光のビーム幅より大きく、導波
路中において集光手段によってレーザ光のビーム幅より
小さく集光された位置で、集光方向の導波路の幅をレー
ザ光のビーム幅とほぼ等しくした導波路を備えた構成で
あるため、請求項1乃至6、請求項12乃至14の各発
明の効果に加え、レーザ媒質中で励起光の強度分布をレ
ーザ光のビーム幅に一致させることができるとともに、
請求項16の発明に比べて、部品点数を低減することが
できる。
According to the seventeenth aspect, the waveguide is larger than the beam width of the excitation light on the plane of incidence of the excitation light, and is condensed in the waveguide at a position smaller than the beam width of the laser light by the converging means. Since the width of the waveguide in the light condensing direction is substantially equal to the beam width of the laser beam, the laser medium is provided in addition to the effects of the first to sixth and twelfth to fourteenth aspects. In addition to being able to match the intensity distribution of the excitation light with the beam width of the laser light,
Compared with the invention of claim 16, the number of parts can be reduced.

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

【図1】 実施の形態1を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment.

【図2】 図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】 実施の形態1の別の変形例を示す平面図であ
る。
FIG. 3 is a plan view showing another modification of the first embodiment.

【図4】 図3のA−A断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;

【図5】 実施の形態2を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a second embodiment.

【図6】 図5のA−A断面図である。6 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図7】 実施の形態2の別の変形例を示す平面図であ
る。
FIG. 7 is a plan view showing another modification of the second embodiment.

【図8】 図7のA−A断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line AA of FIG. 7;

【図9】 実施の形態2の他の装置例を示す平面図であ
る。
FIG. 9 is a plan view showing another example of the device according to the second embodiment.

【図10】 図9のA−A断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 9;

【図11】 実施の形態3を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a third embodiment.

【図12】 図11のA−A断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line AA of FIG. 11;

【図13】 実施の形態3の別の変形例を示す平面図で
ある。
FIG. 13 is a plan view showing another modification of the third embodiment.

【図14】 図13のA−A断面図である。14 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図15】 実施の形態4を示す平面図である。FIG. 15 is a plan view showing a fourth embodiment.

【図16】 図15のA−A断面図である。16 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図17】 実施の形態4の別の変形例を示す平面図で
ある。
FIG. 17 is a plan view showing another modification of the fourth embodiment.

【図18】 図17のA−A断面図である。18 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図19】 実施の形態5を示す平面図である。FIG. 19 is a plan view showing a fifth embodiment.

【図20】 図19のA−A断面図である。20 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図21】 実施の形態5の別の変形例を示す平面図で
ある。
FIG. 21 is a plan view showing another modified example of the fifth embodiment.

【図22】 図21のA−A断面図である。FIG. 22 is a sectional view taken along line AA of FIG. 21.

【図23】 実施の形態6を示す平面図である。FIG. 23 is a plan view showing the sixth embodiment.

【図24】 図23のA−A断面図である。24 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図25】 実施の形態7を示す平面図である。FIG. 25 is a plan view showing the seventh embodiment.

【図26】 図25のA−A断面図である。26 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図27】 実施の形態8を示す平面図である。FIG. 27 is a plan view showing the eighth embodiment.

【図28】 図27のA−A断面図である。28 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図29】 実施の形態9を示す部分拡大平面図であ
る。
FIG. 29 is a partially enlarged plan view showing the ninth embodiment.

【図30】 実施の形態9の別の例を示す部分拡大平面
図である。
FIG. 30 is a partially enlarged plan view showing another example of the ninth embodiment.

【図31】 実施の形態10を示す平面図である。別の
変形例
FIG. 31 is a plan view showing the tenth embodiment. Another modification

【図32】 実施の形態10の別の例を示す平面図であ
る。
FIG. 32 is a plan view showing another example of the tenth embodiment.

【図33】 実施の形態11を示す平面図である。FIG. 33 is a plan view showing the eleventh embodiment.

【図34】 図33のA−A断面図である。34 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図35】 実施の形態12を示す平面図である。FIG. 35 is a plan view showing a twelfth embodiment.

【図36】 図35のA−A断面図である。36 is a sectional view taken along line AA of FIG. 35.

【図37】 実施の形態13を示す平面図である。FIG. 37 is a plan view showing a thirteenth embodiment.

【図38】 図37のA−A断面図である。FIG. 38 is a sectional view taken along line AA of FIG. 37.

【図39】 実施の形態14を示す部分拡大平面図であ
る。
FIG. 39 is a partially enlarged plan view showing the fourteenth embodiment.

【図40】 実施の形態15を示す部分拡大平面図であ
る。
FIG. 40 is a partially enlarged plan view showing the fifteenth embodiment.

【図41】 実施の形態16を示す平面図である。FIG. 41 is a plan view showing a sixteenth embodiment.

【図42】 図41のA−A断面図である。42 is a sectional view taken along line AA of FIG. 41.

【図43】 従来の色素レーザ装置を示す構成図であ
る。
FIG. 43 is a configuration diagram showing a conventional dye laser device.

【図44】 従来の色素レーザ装置の角柱レンズの屈折
率分布を示す図である。
FIG. 44 is a diagram showing a refractive index distribution of a prismatic lens of a conventional dye laser device.

【図45】従来の色素レーザ装置の断面を示す構成図で
ある。
FIG. 45 is a configuration diagram showing a cross section of a conventional dye laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 色素セル、2 色素溶液、3 スリット、4 励起
領域、5 色素レーザ窓、6 光ファイバー、7 導波
路、8 接着剤、9 パッキング、10 保護板、11
導波路支持ブロック、12 励起レーザ、D 色素レ
ーザ光、P 励起レーザ光、n0 空気の屈折率、n1
導波路の屈折率、n2 色素セルの屈折率、θ0 励
起光の導波路への最大入射角、θ1 励起光の導波路で
の最大屈折角、w 導波路の幅、L導波路の長さ、d
光ファイバーのコア直径、fp励起レーザの繰り返し周
波数、fd 色素レーザの繰り返し周波数、21 角柱
レンズ、22 架台、23 屈折率分布、24 支持
部。
1 dye cell, 2 dye solution, 3 slit, 4 excitation area, 5 dye laser window, 6 optical fiber, 7 waveguide, 8 adhesive, 9 packing, 10 protective plate, 11
Waveguide support block, 12 pump laser, D dye laser beam, P pump laser beam, no refractive index of air, n1
The refractive index of the waveguide, the refractive index of the n2 dye cell, the maximum incident angle of the θ0 excitation light into the waveguide, the maximum refractive angle of the θ1 excitation light in the waveguide, the width of the w waveguide, the length of the L waveguide, d
Core diameter of optical fiber, repetition frequency of fp excitation laser, repetition frequency of fd dye laser, 21 prismatic lens, 22 mount, 23 refractive index distribution, 24 support.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 行雄 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 原 一彦 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 小林 一郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 藤田 修一 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5F072 AC02 JJ20  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yukio Sato 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiko Hara 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Rishi Electric Co., Ltd. (72) Inventor Ichiro Kobayashi 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Inventor Shuichi Fujita 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Co., Ltd. F-term (reference) 5F072 AC02 JJ20

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ媒質を封入又は循環させるスリッ
トを有するセルに所定方向から励起光を照射して上記レ
ーザ媒質を励起することにより上記スリット内に励起領
域を形成するとともに、上記励起領域を利得媒質として
レーザ発振或いは増幅を行う液体レーザ装置において、 上記励起光をレーザ媒質に導くための導波路を備え、上
記導波路の出射面が上記レーザ媒質に接することを特徴
とする液体レーザ装置。
An excitation region is formed in the slit by irradiating excitation light from a predetermined direction to a cell having a slit for enclosing or circulating a laser medium to excite the laser medium, and the excitation region has a gain. A liquid laser device that performs laser oscillation or amplification as a medium, comprising: a waveguide for guiding the excitation light to the laser medium, wherein an emission surface of the waveguide is in contact with the laser medium.
【請求項2】 導波路は、励起光をレーザ媒質に導くた
めの単一の集光手段及び集光方向に対して垂直な方向に
導波構造となるよう構成したことを特徴とする請求項1
に記載の液体レーザ装置。
2. The light guide according to claim 1, wherein the waveguide has a single focusing means for guiding the excitation light to the laser medium and a waveguide structure in a direction perpendicular to the focusing direction. 1
3. The liquid laser device according to claim 1.
【請求項3】 導波路が、励起光進行方向に対して収縮
する形状であることを特徴とする請求項1又は請求項2
に記載の液体レーザ装置。
3. The waveguide according to claim 1, wherein the waveguide has a shape that contracts in a direction in which the excitation light travels.
3. The liquid laser device according to claim 1.
【請求項4】 セルの本体が金属であり、レーザ光の光
路上にレーザ光に対して透明な窓を備え、導波路がセル
の本体に接着されていることを特徴とする請求項1乃至
請求項3の何れかに記載の液体レーザ装置。
4. The cell body according to claim 1, wherein the main body of the cell is made of metal, a window transparent to the laser light is provided on the optical path of the laser light, and the waveguide is bonded to the main body of the cell. The liquid laser device according to claim 3.
【請求項5】 セルの本体が金属であり、レーザ光の光
路上にレーザ光に対して透明な窓を備え、導波路がセル
の本体との間にパッキングを設けたことを特徴とする請
求項1乃至請求項3の何れかに記載の液体レーザ装置。
5. The cell body is made of metal, a window transparent to the laser light is provided on the optical path of the laser light, and the waveguide is provided with a packing between the cell and the cell body. The liquid laser device according to claim 1.
【請求項6】 セルの本体がレーザ光に対して透明な材
料で構成され、導波路の屈折率がセルの本体の屈折率よ
りも大きいことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何
れかに記載の液体レーザ装置。
6. The cell according to claim 1, wherein the body of the cell is made of a material transparent to laser light, and the refractive index of the waveguide is larger than the refractive index of the body of the cell. A liquid laser device according to any one of the above.
【請求項7】 導波路が保護板で囲われており、保護板
が導波路より屈折率が低い材料であることを特徴とする
請求項1乃至請求項6の何れかに記載の液体レーザ装
置。
7. The liquid laser device according to claim 1, wherein the waveguide is surrounded by a protective plate, and the protective plate is made of a material having a lower refractive index than the waveguide. .
【請求項8】 保護板が導波路よりも短く、保護板を導
波路の固定及び導波路の位置制御手段とすることを特徴
とする請求項1乃至請求項7の何れかに記載の液体レー
ザ装置。
8. The liquid laser according to claim 1, wherein the protection plate is shorter than the waveguide, and the protection plate is used as a means for fixing the waveguide and controlling the position of the waveguide. apparatus.
【請求項9】 保護板を導波路の固定及び導波路の位置
制御手段とするために保護板に鍔を設けたことを特徴と
する請求項1乃至請求項8の何れかに記載の液体レーザ
装置。
9. The liquid laser according to claim 1, wherein a flange is provided on the protection plate so that the protection plate serves as a means for fixing the waveguide and controlling the position of the waveguide. apparatus.
【請求項10】 導波路の断面長手方向の面において、
励起光の一部が少なくとも1回以上反射する構成である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れかに記載
の液体レーザ装置。
10. A cross-sectional longitudinal surface of a waveguide,
10. The liquid laser device according to claim 1, wherein a part of the excitation light is reflected at least once.
【請求項11】 導波路にパルス位相の異なる複数の光
源からの光を励起光として導き、導波路内で励起光の合
成を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項10の何
れかに記載の液体レーザ装置。
11. The method according to claim 1, wherein light from a plurality of light sources having different pulse phases is guided to the waveguide as excitation light, and the excitation light is synthesized in the waveguide. The liquid laser device according to claim 1.
【請求項12】 集光手段と導波路を独立して配置する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体レ
ーザ装置。
12. The liquid laser device according to claim 1, wherein the condensing means and the waveguide are arranged independently.
【請求項13】 集光手段が独立した第1の集光手段と
導波路に一体化された第2の集光手段の組み合わせ光学
系であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
の液体レーザ装置。
13. The method according to claim 1, wherein the light collecting means is a combined optical system of an independent first light collecting means and a second light collecting means integrated with the waveguide. A liquid laser device according to claim 1.
【請求項14】 集光手段が導波路の励起光入射面に形
成されたホログラムであることを特徴とする請求項1又
は請求項2に記載の液体レーザ装置。
14. The liquid laser device according to claim 1, wherein the condensing means is a hologram formed on an excitation light incident surface of the waveguide.
【請求項15】 励起光を導く光ファイバーを備え、集
光手段によって光ファイバーの出射面の像をレーザ媒質
上に結像する構成であることを特徴とする請求項1乃至
請求項6、請求項12乃至請求項14の何れかに記載の
液体レーザ装置。
15. An apparatus according to claim 1, further comprising an optical fiber for guiding the excitation light, wherein an image of an exit surface of the optical fiber is formed on a laser medium by a light condensing means. A liquid laser device according to claim 14.
【請求項16】 励起光の強度分布を均一化するための
ビームホモジナイザを備え、集光手段によってビームホ
モジナイザの出射面の像をレーザ媒質上に結像する構成
であることを特徴とする請求項1乃至請求項6、請求項
12乃至請求項14の何れかに記載の液体レーザ装置。
16. A beam homogenizer for making the intensity distribution of excitation light uniform, wherein an image of an exit surface of the beam homogenizer is formed on a laser medium by a light condensing means. The liquid laser device according to any one of claims 1 to 6, and 12 to 14.
【請求項17】 導波路が励起光の入射面において励起
光のビーム幅より大きく、導波路中において集光手段に
よってレーザ光のビーム幅より小さく集光された位置
で、集光方向の導波路の幅をレーザ光のビーム幅とほぼ
等しくした構成であることを特徴とする請求項1乃至請
求項6、請求項12乃至請求項14の何れかに記載の液
体レーザ装置。
17. A waveguide in a light-collecting direction at a position where the waveguide is larger than the beam width of the pump light on the plane of incidence of the pump light and smaller than the beam width of the laser light by the light-collecting means in the waveguide. The liquid laser device according to any one of claims 1 to 6, wherein the width is substantially equal to the beam width of the laser light.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100371908B1 (en) * 2000-07-12 2003-02-11 김경신 A liquid laser material, and the manufacturing method of it
RU2751801C1 (en) * 2020-11-30 2021-07-19 Акционерное Общество "Наука И Инновации" Laser with longitudinal diode pumping and transverse pumping of liquid laser-active medium

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