JP2001077450A - 固体レーザー装置 - Google Patents
固体レーザー装置Info
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- JP2001077450A JP2001077450A JP25363299A JP25363299A JP2001077450A JP 2001077450 A JP2001077450 A JP 2001077450A JP 25363299 A JP25363299 A JP 25363299A JP 25363299 A JP25363299 A JP 25363299A JP 2001077450 A JP2001077450 A JP 2001077450A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体レーザー装置において新たな連続波励起
増幅を行い、高い平均出力を実現する固体レーザ装置を
提供する。 【解決手段】 固体レーザー媒質を励起光源によって励
起する固体レーザー装置であって、共振器内に、２つの
固体レーザー媒質（１）（２）を具備し、一方の固体レ
ーザー媒質（１）は励起光源（４）により励起されレー
ザー光線を増幅する作用を持ち、また、他方の固体レー
ザー媒質（２）は反射膜（２）が備え付けられており、
この固体レーザー媒質が励起光源（５）により励起され
レーザー光線を増幅する作用を持つと同時にレーザー光
線を発振する作用を持つ。
増幅を行い、高い平均出力を実現する固体レーザ装置を
提供する。 【解決手段】 固体レーザー媒質を励起光源によって励
起する固体レーザー装置であって、共振器内に、２つの
固体レーザー媒質（１）（２）を具備し、一方の固体レ
ーザー媒質（１）は励起光源（４）により励起されレー
ザー光線を増幅する作用を持ち、また、他方の固体レー
ザー媒質（２）は反射膜（２）が備え付けられており、
この固体レーザー媒質が励起光源（５）により励起され
レーザー光線を増幅する作用を持つと同時にレーザー光
線を発振する作用を持つ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、固体レー
ザー装置に関するものである。さらに詳しくは、この出
願の発明は、２つの固体レーザー媒質を具備することに
より高い平均出力が可能となる固体レーザ装置に関する
ものである。
ザー装置に関するものである。さらに詳しくは、この出
願の発明は、２つの固体レーザー媒質を具備することに
より高い平均出力が可能となる固体レーザ装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】固体レーザーは、出力される
レーザー光線が高品質であることや、容易に第２高調波
を出力可能であることなどから、工業的に様々な分野で
利用されており、また、今後の性能向上、例えば、高出
力化や出力の安定化が期待されている。
レーザー光線が高品質であることや、容易に第２高調波
を出力可能であることなどから、工業的に様々な分野で
利用されており、また、今後の性能向上、例えば、高出
力化や出力の安定化が期待されている。
【０００３】これまで、固体レーザーのモード同期に関
して、様々な研究開発がなされてきたが、出力されるレ
ーザー光線の品質を十分高いものとして維持しつつ、熱
レンズ効果とＫｅｒｒレンズ効果のバランスを同時に取
ることの難しさから、フェムト秒モード同期固体レーザ
ーの平均出力を約２Ｗ以上に高めることは、非常に困難
であると考えられてきた。
して、様々な研究開発がなされてきたが、出力されるレ
ーザー光線の品質を十分高いものとして維持しつつ、熱
レンズ効果とＫｅｒｒレンズ効果のバランスを同時に取
ることの難しさから、フェムト秒モード同期固体レーザ
ーの平均出力を約２Ｗ以上に高めることは、非常に困難
であると考えられてきた。
【０００４】しかしながら、前記のとおり、工業的な様
々な分野において、高出力化や出力の安定化が期待され
ており、より高い平均出力が可能となる固体レーザー装
置の開発が求められている。
々な分野において、高出力化や出力の安定化が期待され
ており、より高い平均出力が可能となる固体レーザー装
置の開発が求められている。
【０００５】そこで、この出願の発明は、以上の通りの
事情に鑑みてなされたものであり、固体レーザー装置に
おいて新たな連続波励起増幅を行い、高い平均出力を実
現する固体レーザ装置を提供することを目的としてい
る。
事情に鑑みてなされたものであり、固体レーザー装置に
おいて新たな連続波励起増幅を行い、高い平均出力を実
現する固体レーザ装置を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第１には、固体レーザー
媒質を励起光源によって励起する固体レーザー装置であ
って、共振器内に、２つの固体レーザー媒質を具備し、
一方の固体レーザー媒質は励起光源により励起されレー
ザー光線を増幅する作用を持ち、また、他方の固体レー
ザー媒質は反射膜が備え付けられており、この固体レー
ザー媒質が励起光源により励起されレーザー光線を増幅
する作用を持つと同時にレーザー光線を発振する作用を
持つことを特徴とする固体レーザー装置を提供する。
の課題を解決するものとして、第１には、固体レーザー
媒質を励起光源によって励起する固体レーザー装置であ
って、共振器内に、２つの固体レーザー媒質を具備し、
一方の固体レーザー媒質は励起光源により励起されレー
ザー光線を増幅する作用を持ち、また、他方の固体レー
ザー媒質は反射膜が備え付けられており、この固体レー
ザー媒質が励起光源により励起されレーザー光線を増幅
する作用を持つと同時にレーザー光線を発振する作用を
持つことを特徴とする固体レーザー装置を提供する。
【０００７】また、この出願の発明は、第２には、この
固体レーザー装置は、共振器内に具備されている固体レ
ーザー媒質に備え付けられた反射膜が、発振されるレー
ザー光を反射し励起光源からの励起光のみが透過するよ
うなダイクロイックコーティング膜であることを特徴と
する前記の固体レーザー装置を提供する。
固体レーザー装置は、共振器内に具備されている固体レ
ーザー媒質に備え付けられた反射膜が、発振されるレー
ザー光を反射し励起光源からの励起光のみが透過するよ
うなダイクロイックコーティング膜であることを特徴と
する前記の固体レーザー装置を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】この出願の発明は以上のとおりの
特徴を持つものであるが、以下にその実施の形態につい
て説明する。
特徴を持つものであるが、以下にその実施の形態につい
て説明する。
【０００９】この出願の発明の固体レーザー装置は、固
体レーザー媒質を励起光源によって励起する固体レーザ
ー装置であって、通常の固体レーザー装置と同様に、増
幅作用を担う固体レーザ媒質、固体レーザー媒質を励起
するための励起光源、および、レーザー光線をフィード
バックし発振作用をもたらすための光共振器を基本構成
要素とするものである。
体レーザー媒質を励起光源によって励起する固体レーザ
ー装置であって、通常の固体レーザー装置と同様に、増
幅作用を担う固体レーザ媒質、固体レーザー媒質を励起
するための励起光源、および、レーザー光線をフィード
バックし発振作用をもたらすための光共振器を基本構成
要素とするものである。
【００１０】この出願の発明の固体レーザー装置は、共
振器内に、２つの固体レーザー媒質を具備しており、一
方の固体レーザー媒質は励起光源により励起されレーザ
ー光線を増幅する働きを持つ。
振器内に、２つの固体レーザー媒質を具備しており、一
方の固体レーザー媒質は励起光源により励起されレーザ
ー光線を増幅する働きを持つ。
【００１１】また、他方の固体レーザー媒質には反射膜
が備え付けられている。この固体レーザー媒質は、励起
光源により励起されレーザー光線を増幅する働きと、同
時に、反射膜によりレーザー光線のフィードバックを行
い、共振作用をもたらす働きとを有する。
が備え付けられている。この固体レーザー媒質は、励起
光源により励起されレーザー光線を増幅する働きと、同
時に、反射膜によりレーザー光線のフィードバックを行
い、共振作用をもたらす働きとを有する。
【００１２】具体的には、この出願の発明の基本構成を
示す概略図である図１に例示したとおり、この出願の発
明の固体レーザー装置は、レーザー光線増幅専用の固体
レーザー媒体（１）と、レーザー光線増幅と共振に用い
られる固体レーザー媒体（２）との２つの固体レーザー
媒体を備え持つものであり、レーザー光線増幅と共振に
用いられる固体レーザー媒体（２）の一面には反射膜
（３）が設置されている。それぞれの固体レーザー媒体
には、励起光源（４）（５）が備え付けられており、こ
れらの励起光源より照射される光により、それぞれの固
体レーザー媒体の励起が行われる。
示す概略図である図１に例示したとおり、この出願の発
明の固体レーザー装置は、レーザー光線増幅専用の固体
レーザー媒体（１）と、レーザー光線増幅と共振に用い
られる固体レーザー媒体（２）との２つの固体レーザー
媒体を備え持つものであり、レーザー光線増幅と共振に
用いられる固体レーザー媒体（２）の一面には反射膜
（３）が設置されている。それぞれの固体レーザー媒体
には、励起光源（４）（５）が備え付けられており、こ
れらの励起光源より照射される光により、それぞれの固
体レーザー媒体の励起が行われる。
【００１３】反射膜（３）は、発振されるレーザー光を
反射し、励起光源からの励起光のみが透過するようにダ
イクロイックコーティングされており、コーティング膜
を通して、固体レーザー媒質（２）の内部へ励起光を照
射することが可能である。
反射し、励起光源からの励起光のみが透過するようにダ
イクロイックコーティングされており、コーティング膜
を通して、固体レーザー媒質（２）の内部へ励起光を照
射することが可能である。
【００１４】以上に示した装置により、レーザー光線の
増幅を高い効率で実施することが可能となり、高い平均
出力を持つ固体レーザー装置が実現する。さらに、この
出願の発明の固体レーザー装置においては、その構造
上、共振器内の固体レーザー媒体に対して、磁場や強い
励起光を与えることが容易に可能であることから、出力
の高いパルス発振やパラメトリック発振が実現する。
増幅を高い効率で実施することが可能となり、高い平均
出力を持つ固体レーザー装置が実現する。さらに、この
出願の発明の固体レーザー装置においては、その構造
上、共振器内の固体レーザー媒体に対して、磁場や強い
励起光を与えることが容易に可能であることから、出力
の高いパルス発振やパラメトリック発振が実現する。
【００１５】この出願の発明は、以上の特徴を持つもの
であるが、以下に実施例を示し、さらに具体的に説明す
る。
であるが、以下に実施例を示し、さらに具体的に説明す
る。
【００１６】
【実施例】この出願の発明によるチタンサファイヤレー
ザー装置を作製した。作製したチタンサファイヤレーザ
ー装置の共振器内部における配置図を図２に示す。
ザー装置を作製した。作製したチタンサファイヤレーザ
ー装置の共振器内部における配置図を図２に示す。
【００１７】共振器内部において、レーザー光線は、２
つのチタンサファイヤ結晶（１１）（１２）によって増
幅される。一方のチタンサファイヤ結晶（１１）は、増
幅作用のみを有する。他方のチタンサファイヤ結晶（１
２）は、波長８００ｎｍ反射、５３２ｎｍ透過のダイク
ロイックコーティングが施されており、裏面からレーザ
ーによる励起が行われた。励起には緑色レーザーが用い
られ、励起光源（１６）からは７．７Ｗのレーザー光線
が、励起光源（１７）からは７．０Ｗのレーザー光線
が、それぞれ照射された。
つのチタンサファイヤ結晶（１１）（１２）によって増
幅される。一方のチタンサファイヤ結晶（１１）は、増
幅作用のみを有する。他方のチタンサファイヤ結晶（１
２）は、波長８００ｎｍ反射、５３２ｎｍ透過のダイク
ロイックコーティングが施されており、裏面からレーザ
ーによる励起が行われた。励起には緑色レーザーが用い
られ、励起光源（１６）からは７．７Ｗのレーザー光線
が、励起光源（１７）からは７．０Ｗのレーザー光線
が、それぞれ照射された。
【００１８】このチタンサファイヤレーザー装置におい
て、平均出力は２．９Ｗであった。また、パルス幅は図
３に示したとおり２２５ｆｓｅｃであり、バンド幅は図
４に示したとおり５．０ｎｍであった。繰り返し周波数
に関しては８８ＭＨｚであった。なお、実験にあたって
は、モード同期を取るために、過飽和吸収色素を用い
た。
て、平均出力は２．９Ｗであった。また、パルス幅は図
３に示したとおり２２５ｆｓｅｃであり、バンド幅は図
４に示したとおり５．０ｎｍであった。繰り返し周波数
に関しては８８ＭＨｚであった。なお、実験にあたって
は、モード同期を取るために、過飽和吸収色素を用い
た。
【００１９】この構成において、チタンサファイヤ結晶
（１２）の代わりに、高効率反射鏡を用いることによ
り、従来のモード同期チタンサファイアレーザー装置が
実現するが、同様の条件における従来のモード同期チタ
ンサファイアレーザー装置の平均出力は１．５Ｗであ
り、この出願の発明のレーザー装置により、約２倍の平
均出力を得ることが可能であることがわかった。
（１２）の代わりに、高効率反射鏡を用いることによ
り、従来のモード同期チタンサファイアレーザー装置が
実現するが、同様の条件における従来のモード同期チタ
ンサファイアレーザー装置の平均出力は１．５Ｗであ
り、この出願の発明のレーザー装置により、約２倍の平
均出力を得ることが可能であることがわかった。
【００２０】チタンサファイヤレーザー共振器内に発生
したフェムト秒パルスは、共振器内を何度も往復する
が、定常励起されているチタンサファイヤ結晶（１２）
に入射した際に増幅される。この出願の発明においては
固体レーザー媒体が定常励起されており、従来のパルス
レーザーによる励起とはまったく異なるため、タイミン
グを合わせる必要がなく、高い繰り返し周波数にも適用
可能である。したがって、この出願の発明の固体レーザ
ー装置の応用分野は、多岐にわたるものであると考えら
れる。
したフェムト秒パルスは、共振器内を何度も往復する
が、定常励起されているチタンサファイヤ結晶（１２）
に入射した際に増幅される。この出願の発明においては
固体レーザー媒体が定常励起されており、従来のパルス
レーザーによる励起とはまったく異なるため、タイミン
グを合わせる必要がなく、高い繰り返し周波数にも適用
可能である。したがって、この出願の発明の固体レーザ
ー装置の応用分野は、多岐にわたるものであると考えら
れる。
【００２１】
【発明の効果】この出願の発明により、前記のとおり、
高い平均出力を持つ固体レーザー装置が提供される。こ
の出願の発明の固体レーザー装置は、容易に実現可能で
あり、またその汎用性から様々な工業的分野への応用が
期待される。
高い平均出力を持つ固体レーザー装置が提供される。こ
の出願の発明の固体レーザー装置は、容易に実現可能で
あり、またその汎用性から様々な工業的分野への応用が
期待される。
【図１】この出願の発明の基本構成を示す概略図であ
る。
る。
【図２】この出願の発明の実施例におけるチタンサファ
イヤレーザー装置の共振器内部における配置図である。
イヤレーザー装置の共振器内部における配置図である。
【図３】この出願の発明の実施例におけるチタンサファ
イヤレーザー装置のパルス幅を示すグラフである。
イヤレーザー装置のパルス幅を示すグラフである。
【図４】この出願の発明の実施例におけるチタンサファ
イヤレーザー装置のバンド幅を示すグラフである。
イヤレーザー装置のバンド幅を示すグラフである。
１ 固体レーザー媒体 ２ 固体レーザー媒体 ３ 反射膜 ４ 励起光源 ５ 励起光源 １１ チタンサファイヤ結晶 １２ チタンサファイヤ結晶 １３ 色素ジェット １４ プリズム １５ 半透鏡 １６ 励起光源 １７ 励起光源
Claims (2)
- 【請求項１】 固体レーザー媒質を励起光源によって励
起する固体レーザー装置であって、共振器内に、２つの
固体レーザー媒質を具備し、一方の固体レーザー媒質は
励起光源により励起されレーザー光線を増幅する作用を
持ち、また、他方の固体レーザー媒質は反射膜が備え付
けられており、この固体レーザー媒質が励起光源により
励起されレーザー光線を増幅する作用を持つと同時にレ
ーザー光線を発振する作用を持つことを特徴とする固体
レーザー装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の固体レーザー装置であっ
て、共振器内に具備されている固体レーザー媒質に備え
付けられた反射膜が、発振されるレーザー光を反射し励
起光源からの励起光のみが透過するようなダイクロイッ
クコーティング膜であることを特徴とする固体レーザー
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25363299A JP2001077450A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | 固体レーザー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25363299A JP2001077450A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | 固体レーザー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001077450A true JP2001077450A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17254052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25363299A Pending JP2001077450A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | 固体レーザー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001077450A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005191546A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-07-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射装置、レーザ照射方法及び半導体装置の作製方法 |
| JP2005210102A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-08-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射方法及び結晶質半導体膜の作製方法 |
| JP2005210103A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-08-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射装置、レーザ照射方法及び結晶質半導体膜の作製方法 |
-
1999
- 1999-09-07 JP JP25363299A patent/JP2001077450A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005191546A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-07-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射装置、レーザ照射方法及び半導体装置の作製方法 |
| JP2005210102A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-08-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射方法及び結晶質半導体膜の作製方法 |
| JP2005210103A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-08-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射装置、レーザ照射方法及び結晶質半導体膜の作製方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20031031 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040129 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041028 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061128 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070306 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070626 |