JP2001111149A - Solid laser device and measuring device using the same - Google Patents

Solid laser device and measuring device using the same

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JP2001111149A
JP2001111149A JP28564099A JP28564099A JP2001111149A JP 2001111149 A JP2001111149 A JP 2001111149A JP 28564099 A JP28564099 A JP 28564099A JP 28564099 A JP28564099 A JP 28564099A JP 2001111149 A JP2001111149 A JP 2001111149A
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JP
Japan
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solid
laser
state laser
optical axis
light
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JP28564099A
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Japanese (ja)
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Michio Nakayama
通雄 中山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology of oscillating a high output by a laser oscillator using a laser medium obtained by doping ions as a 3-level laser. SOLUTION: Excited lights squeezed by a lens are incident on an end face of Tm: YAG rods 3, 3a from a different direction from a laser optical axis. When the end faces of the Tm: YAG rods 3, 3a are formed vertically to the laser optical axis, LD bars 9a to 9d are installed vertically to a plane made by an optical axis of the laser optical axis and the excited light from the LD bars 9a to 9d. Furthermore, when the end faces of the Tm: YAG rods 3, 3a are formed at an arbitrary angle to the laser optical axis, the LD bars 9a to 9d are installed in parallel to a plane made by the laser optical axis and a perpendicular line of a laser medium end face.

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】本発明は、半導体レーザ励起
の固体レーザ装置において、高い効率と、耐環境性に優
れた固体レーザ装置およびそのレーザ光を用いた計測装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state laser pumped by a semiconductor laser, which has high efficiency and excellent environmental resistance, and a measuring apparatus using the laser light.

【0002】[0002]

【従来の技術】Er、HoおよびTm等のいわゆる3準
位レーザと呼ばれるレーザに用いられるレーザ媒質は、
その発振波長に対して吸収特性を示す。そのため、それ
らのイオンをドープしたYAGロッド(固体レーザ媒質
の例)を搭載したレーザ発振器の発振効率を向上させる
ためには、発振波長に対して吸収を低減させることが必
要不可欠である。
2. Description of the Related Art A laser medium used for a laser called a so-called three-level laser such as Er, Ho and Tm is:
It shows absorption characteristics for the oscillation wavelength. Therefore, in order to improve the oscillation efficiency of a laser oscillator equipped with a YAG rod (an example of a solid-state laser medium) doped with these ions, it is indispensable to reduce the absorption with respect to the oscillation wavelength.

【0003】図10(a)および(b)に、通常、それ
らの3準位となるイオンをドープしたYAGロッドを用
いたレーザ発振器の模式図を示す。図10(a)は正面
図であり、図10(b)は側面図である。
FIGS. 10 (a) and 10 (b) are schematic diagrams of a laser oscillator using a YAG rod which is usually doped with these three-level ions. FIG. 10A is a front view, and FIG. 10B is a side view.

【0004】このレーザ発振器は側面励起であり、YA
Gロッド33の外径が数mmである。このYAGロッド
33は冷却水34が循環しているフローチューブ35の
中に設けられている。また、フローチューブ35の外側
にはYAGロッド33に平行に、相互に90度の角度で
励起光を発する半導体レーザであるレーザダイオード
(以下、LDと記す)36a〜36dが設けられてい
る。
This laser oscillator is side-pumped,
The outer diameter of the G rod 33 is several mm. The YAG rod 33 is provided in a flow tube 35 through which a cooling water 34 circulates. Outside the flow tube 35, laser diodes (hereinafter, referred to as LDs) 36a to 36d, which are semiconductor lasers that emit excitation light at an angle of 90 degrees, are provided in parallel with the YAG rod 33.

【0005】なお、YAGロッド33はここではレーザ
媒質を側面励起して使用されるので、非励起部分37
a、37bにイオンをドープしないものを接合してい
る。これは、LD36a〜36dからの励起光を良好に
吸収させるにはイオン濃度を高める必要があが、その半
面、イオン濃度が高まると吸収は増加するが吸収損失も
増加する。特に、励起されない部分での吸収損失が大き
い。そのため、非励起部分37a、37bにイオンをド
ープしないものを拡散接合し、YAGロッド33の吸収
損失の低減を図っている。
Since the YAG rod 33 is used by side-pumping the laser medium here, the non-pumped portion 37 is used.
Those not doped with ions are joined to a and 37b. This is because it is necessary to increase the ion concentration in order to favorably absorb the excitation light from the LDs 36a to 36d. On the other hand, as the ion concentration increases, the absorption increases, but the absorption loss also increases. In particular, the absorption loss in the non-excited part is large. Therefore, the non-excited portions 37a and 37b are diffusion-bonded to those not doped with ions to reduce the absorption loss of the YAG rod 33.

【0006】一方、端面励起の場合は、図11に示すよ
うに、3準位レーザのとなるイオンをドープしたYAG
ロッド33aの光軸方向に吸収長を稼げるため、イオン
濃度を低くしても励起効率の低下を防げる。この場合
は、LD36eからの励起LD光をYAGロッド33a
の端面に集光することが必要であるため、LD36eと
YAGロッド33aの間にレンズダクト38を設け断面
が正方形状の光に集光している。さらに、YAGロッド
33aの端面にミラーコーティングを施してミラー39
として用いている。なお、YAGロッド33aのもう一
方の端面側には、共振器用のミラー40が設けられてい
る。
On the other hand, in the case of end-face excitation, as shown in FIG. 11, YAG doped with ions serving as a three-level laser is used.
Since the absorption length can be increased in the optical axis direction of the rod 33a, a decrease in the excitation efficiency can be prevented even if the ion concentration is reduced. In this case, the excitation LD light from the LD 36e is transmitted to the YAG rod 33a.
Since it is necessary to condense the light on the end face, a lens duct 38 is provided between the LD 36e and the YAG rod 33a to condense light having a square cross section. Further, a mirror coating is applied to the end surface of the YAG rod 33a to provide a mirror 39.
Used as Note that a mirror 40 for a resonator is provided on the other end surface side of the YAG rod 33a.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
側面励起の場合は、イオンをドープしたYAGロッドと
ドープしないYAGロッドとを拡散接合で接合している
ため、接合部となる双方の境界面に鏡面加工を施す必要
があり、その製作に高いコストが必要である。しかも、
低次モード発振の場合は、励起分布と発振ビームプロフ
ァイルのマッチング性が悪い。
However, in the case of the above-described side-surface excitation, the ion-doped YAG rod and the undoped YAG rod are joined by diffusion bonding, so that both boundary surfaces serving as the junction are formed. It is necessary to perform mirror finishing, and its production requires high cost. Moreover,
In the case of low-order mode oscillation, matching between the excitation distribution and the oscillation beam profile is poor.

【0008】また、上述の端面励起の場合は、励起光の
出力が数Wレべルまでは容易に発振して、ビームとマッ
チング性の良い励起が可能であるが、それ以上の高出力
を出力することは難しい。
Further, in the case of the above-described end-face pumping, the output of the pumping light easily oscillates up to a level of several W, so that pumping with good matching with the beam is possible. It is difficult to output.

【0009】また、高出力化を狙った場合、励起光を出
射する発光点が線状に並んだ1cmバーのLDでは、励
起光をレーザ媒質端面に集光することは難しく、特殊な
光学系を用いる必要がある。LDが集合してできた高出
力のLDバーを用いると集光光学系やレーザ媒質のコー
ティングが特殊になるため、コストが高くなることは避
けられない。
In order to increase the output power, it is difficult to focus the excitation light on the end face of the laser medium with a 1 cm bar LD in which the emission points for emitting the excitation light are arranged in a line. Must be used. If a high-power LD bar formed by assembling LDs is used, the coating of the condensing optical system and the laser medium becomes special, so that an increase in cost is inevitable.

【0010】さらに、レーザ光軸と同軸の方向から励起
光を入射し励起しているため、共振器を構成するミラー
の設置が難しく、レーザ媒質の端面に特殊な処理を行い
ミラーとして用いる必要がある。
Further, since the excitation light is incident and excited from the direction coaxial with the laser optical axis, it is difficult to install a mirror constituting the resonator, and it is necessary to perform a special treatment on the end face of the laser medium and use it as a mirror. is there.

【0011】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、3準位レーザとなるイオンをドープし
たYAGロッドを用いたレーザ発振器で、高出力の発振
を可能とし、正確な測定や分析ができる技術を提供する
ことを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and is a laser oscillator using a YAG rod doped with ions to be a three-level laser. It aims to provide technologies that can perform analysis and analysis.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明による手
段によれば、固体レーザ媒質を挟んでレーザ発振の光軸
上に対向して配置された一対の反射ミラーと励起手段で
ある半導体レーザとで形成されている固体レーザ装置に
おいて、前記半導体レーザからの励起光は、前記固体レ
ーザ媒質の端面から前記レーザ発振の光軸に対して所定
角度を有して入射するとともに、前記固体レーザ媒質
は、双方の端面が前記レーザ発振の光軸に対して所定角
度でお互いに平行に傾斜していることを特徴とする固体
レーザ装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser as a pumping means and a pair of reflecting mirrors disposed on the optical axis of laser oscillation with a solid-state laser medium interposed therebetween. In the solid-state laser device, the excitation light from the semiconductor laser is incident from an end face of the solid-state laser medium at a predetermined angle with respect to the optical axis of the laser oscillation, and the solid-state laser medium Is a solid-state laser device characterized in that both end faces are inclined parallel to each other at a predetermined angle with respect to the optical axis of the laser oscillation.

【0013】また請求項2の発明による手段によれば、
固体レーザ媒質を挟んでレーザ発振の光軸上に対向して
配置された一対の反射ミラーと励起手段である半導体レ
ーザとで形成されている固体レーザ装置において、前記
半導体レーザからの励起光は、前記固体レーザ媒質の端
面から前記光軸に対して所定角度を有して入射するとと
もに、前記励起光の光軸と前記レーザ発振の光軸とがブ
リュースター角をなすことを特徴とする固体レーザ装置
である。
According to the second aspect of the present invention,
In a solid-state laser device formed of a pair of reflecting mirrors and a semiconductor laser serving as an excitation unit, which are disposed on the optical axis of laser oscillation so as to sandwich the solid-state laser medium, excitation light from the semiconductor laser is: A solid-state laser, which is incident at an angle from the end face of the solid-state laser medium with respect to the optical axis, and wherein the optical axis of the excitation light and the optical axis of the laser oscillation form a Brewster angle. Device.

【0014】また請求項3の発明による手段によれば、
前記固体レーザ媒質は、その側面に前記励起光を反射す
るコーティングが施されていることを特徴とする固体レ
ーザ装置である。
According to the third aspect of the present invention,
The solid-state laser medium is a solid-state laser device, wherein a side surface of the medium is coated with a coating for reflecting the excitation light.

【0015】また請求項4の発明による手段によれば、
前記固体レーザ媒質は、その側面が金属製のヒートシン
クに対して全周にわたって接着されていることを特徴と
する固体レーザ装置である。
According to a fourth aspect of the present invention,
The solid-state laser medium is a solid-state laser device, wherein a side surface of the medium is bonded to a metal heat sink over the entire circumference.

【0016】また請求項5の発明による手段によれば、
上記の固体レーザ装置と、この固体レーザ装置から出射
されたレーザ光が被測定対象物で反射、散乱もしくは透
過された光を受光する受光部とを有し、この受光の結果
に基づいて被測定対象物に関する計測を行なうことを特
徴とする計測装置である。
According to the fifth aspect of the present invention,
The solid-state laser device described above, and a light-receiving unit that receives light reflected, scattered, or transmitted by the object to be measured by the laser light emitted from the solid-state laser device, and performs measurement based on the result of the light reception. A measuring device for performing measurement on an object.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は、本発明の一実施の形態を示すLD
励起固体レーザ発振装置の模式構成図である。また、図
2(a)および(b)は、このLD励起固体レーザ発振
装置の一部を構成しているLD励起モジュールの模式構
成図で、図2(a)は正面図で図2(b)はその側面図
である。すなわち、光軸上に設けられた一対の共振器ミ
ラー1a、1bを挟んでLD励起モジュール2が設けら
れている。
FIG. 1 is an LD showing an embodiment of the present invention.
It is a schematic block diagram of an excitation solid-state laser oscillation device. FIGS. 2A and 2B are schematic structural views of an LD pumping module constituting a part of the LD pumped solid-state laser oscillation device. FIG. 2A is a front view and FIG. ) Is a side view thereof. That is, the LD excitation module 2 is provided so as to sandwich the pair of resonator mirrors 1a and 1b provided on the optical axis.

【0019】LD励起モジュール2には光軸上に、固体
レーザ媒質としてのTm:YAGロッド3が設けられ、
Tm:YAGロッド3の端面は、端面の垂線がロッドの
中心軸(光軸)に対しブリュースタ角で、かつ両端面は
お互いに平行となるようにカットされている。また、T
m:YAGロッド3外周面には励起光をTm:YAGロ
ッド3内に反射するように、Au、Ag、又はCu等の
反射コーティング4が施されている。
The LD excitation module 2 is provided with a Tm: YAG rod 3 as a solid-state laser medium on the optical axis.
The end surface of the Tm: YAG rod 3 is cut such that the perpendicular to the end surface is at a Brewster angle with respect to the central axis (optical axis) of the rod, and both end surfaces are parallel to each other. Also, T
The outer peripheral surface of the m: YAG rod 3 is provided with a reflective coating 4 of Au, Ag, or Cu so as to reflect the excitation light into the Tm: YAG rod 3.

【0020】また、Tm:YAGロッド3は全体が金属
性のヒートシンク5の中に設置されている。ヒートシン
ク5はヒートパイプ6を介して放熱フィン11に接続さ
れ、なお、ヒートシンク5は温度調整器(不図示)によ
って温度制御されている。
The Tm: YAG rod 3 is entirely set in a metal heat sink 5. The heat sink 5 is connected to the radiation fins 11 via the heat pipe 6, and the temperature of the heat sink 5 is controlled by a temperature controller (not shown).

【0021】したがって、Tm:YAGロッド3に発生
した熱は、Tm:YAGロッド3の側面全周に接着され
た金属製のヒートシンク5に熱伝導され、さらにヒート
パイプ6で放熱フィンまで熱輸送され、Tm:YAGロ
ッド3は常に所定の温度が維持されている。
Therefore, the heat generated in the Tm: YAG rod 3 is conducted to the metal heat sink 5 adhered to the entire periphery of the side surface of the Tm: YAG rod 3, and is further transported to the radiation fins by the heat pipe 6. , Tm: YAG rod 3 is always maintained at a predetermined temperature.

【0022】さらに、Tm:YAGロッド3の両端面の
垂線方向に設けられた軸上には、Tm:YAGロッド3
側から順次、球面レンズ7a、7b、シリンドリカルレ
ンズ8a、8bおよび長さが1cm程度のLDバー9
a、9bがそれぞれ設けられている。なお、これらの球
面レンズ7a、7b、シリンドリカルレンズ8a、8b
および長さが1cm程度のLDバー9a、9bのセット
は、Tm:YAGロッド3の両端面に必ずしも設ける必
要はなく、一方のみで出力が十分であれば、一方のみに
設置すればよい。
Further, the Tm: YAG rod 3 is mounted on a shaft provided in a direction perpendicular to both end surfaces of the Tm: YAG rod 3.
In order from the side, spherical lenses 7a and 7b, cylindrical lenses 8a and 8b, and an LD bar 9 having a length of about 1 cm.
a and 9b are provided respectively. In addition, these spherical lenses 7a and 7b and cylindrical lenses 8a and 8b
The set of the LD bars 9a and 9b having a length of about 1 cm is not always required to be provided on both end faces of the Tm: YAG rod 3, and if only one has sufficient output, it may be provided on only one.

【0023】この長さ1cm程度のLDバー9a、9b
は、図3に示すように発光点10a、10b…が直線状
に並んで設けられており、また1つ1つの発光点10
a、10bはLDバー9a、9bと平行方向に長く(約
100μm)、垂直方向に短い(約1μm)。そのた
め、LDバー9a、9bから出射される励起光の拡がり
角は、LDバー9a、9bに平行な方向に対しては10
度程度で、垂直方向に対しては35度程度と異った特性
になっている。また、LDバー9a、9bはLDドライ
バ12に接続されてLDの発光が制御されている。
The LD bars 9a and 9b having a length of about 1 cm
Are provided with light-emitting points 10a, 10b,... Arranged in a straight line as shown in FIG.
a and 10b are long (about 100 μm) in the direction parallel to the LD bars 9a and 9b and short (about 1 μm) in the vertical direction. Therefore, the divergence angle of the excitation light emitted from the LD bars 9a, 9b is 10 degrees with respect to the direction parallel to the LD bars 9a, 9b.
The degree is about 35 degrees, and the characteristic is about 35 degrees in the vertical direction. The LD bars 9a and 9b are connected to an LD driver 12 to control light emission of the LD.

【0024】LDバー9a、9bと平行に設置されたシ
リンドリカルレンズ8a、8bにより、LDバー9a、
9bから出射された拡がり角の大きい垂直方向の励起光
の成分がコリメート(拡がり角調整)される。次に球面
レンズ7a、7bで励起光は集光される。なお、図4
(a)および(b)に示す本実施の形態の場合、焦点距
離f=10mmの球面レンズ7a、7bを使用してい
る。
The LD bars 9a, 9b are provided by the cylindrical lenses 8a, 8b installed in parallel with the LD bars 9a, 9b.
The component of the excitation light in the vertical direction having a large divergence angle emitted from 9b is collimated (spread angle adjustment). Next, the excitation light is collected by the spherical lenses 7a and 7b. FIG.
In the case of the present embodiment shown in (a) and (b), spherical lenses 7a and 7b having a focal length f = 10 mm are used.

【0025】図4(a)に示すように、LDバー9a、
9bに平行な方向の励起光の成分は、球面レンズ7a、
7bのみで集光されるが、複数の発光点10a、10b
…の集まりであるため、波面収差でTm:YAGロッド
3端面上では集光径約3mmとなる。一方、図4(b)
に示すように、LDバー9a、9bに垂直な方向の励起
光の成分は、直径5mmのロッドレンズで拡がり角が約
9度に調整され、球面レンズ7a、7bでTm:YAG
ロッド3の端面上約1.5mmに集光される。
As shown in FIG. 4A, the LD bar 9a,
The components of the excitation light in the direction parallel to 9b are spherical lenses 7a,
7b, the light is condensed by only a plurality of light emitting points 10a, 10b
.., The converging diameter is about 3 mm on the end surface of the Tm: YAG rod 3 due to the wavefront aberration. On the other hand, FIG.
As shown in the figure, the divergence angle of the excitation light component in the direction perpendicular to the LD bars 9a and 9b is adjusted to about 9 degrees by a rod lens having a diameter of 5 mm, and Tm: YAG is adjusted by the spherical lenses 7a and 7b.
The light is focused to about 1.5 mm on the end face of the rod 3.

【0026】従って、Tm:YAGロッド3端面上では
長軸3mm、短軸15mmの楕円形状になつている。こ
れをTm:YAGロッド3の中心軸から見ると、直径1
5mmの円状になる。Tm:YAGロッド3に入射した
励起光は、Tm:YAGロッド3側面に反射されながら
Tm:YAGロッド3内を伝播し吸収されて行く。端面
の垂線に対し19度の入射角で入射した励起光は、屈折
作用により端面の垂線に対し、約10度に角度が変化し
て端面を透過する。レーザ光軸に対し、61.10=5
1度の角度となる。
Therefore, the Tm: YAG rod 3 has an elliptical shape with a major axis of 3 mm and a minor axis of 15 mm on the end surface. When viewed from the center axis of the Tm: YAG rod 3, the diameter is 1 mm.
It becomes a 5 mm circle. The excitation light incident on the Tm: YAG rod 3 propagates through the Tm: YAG rod 3 while being reflected by the side surface of the Tm: YAG rod 3 and is absorbed. Excitation light incident at an incident angle of 19 degrees with respect to the perpendicular to the end face changes its angle to about 10 degrees with respect to the perpendicular to the end face by refraction, and transmits through the end face. 61.10 = 5 with respect to the laser optical axis
The angle is one degree.

【0027】ここで、図5に示すように、入射したビー
ムの半径をω、Tm:YAGロッド3半径をr、Tm:
YAGロッド3の端面の垂線とレーザ光軸の角度をθ、
励起光の入射角および透過角をηn、φとすると、励起
光が端面中心に入射された場合に励起光(ビーム径2
ω)が端面に再び入射せず、側面で反射されるには、T
m:YAGロッド3の径とTm:YAGロッド3の端面
での励起光のビーム径には、以下の条件が成立する。な
お、励起光の拡がりは無視している。
Here, as shown in FIG. 5, the radius of the incident beam is ω, Tm: the radius of the YAG rod 3 is r, and Tm:
The angle between the perpendicular of the end face of the YAG rod 3 and the laser optical axis is θ,
Assuming that the incident angle and the transmission angle of the excitation light are ηn and φ, the excitation light (beam diameter 2
ω) does not re-enter the end face and is reflected at the side face,
The following conditions are satisfied for the diameter of the m: YAG rod 3 and the beam diameter of the excitation light at the end face of the Tm: YAG rod 3. Note that the spread of the excitation light is ignored.

【数1】 また、励起光の入射角η、透過角ψには以下の関係が成
り立つ。
(Equation 1) Further, the following relationship holds between the incident angle η and the transmission angle の of the excitation light.

【0028】 n1・sinη=n2・sinψ (2) ただし、n1:入射側屈折率(=1)、 n2:レーザ
媒質屈折率(=1.82)とする。
N1 · sin η = n2 · sinψ (2) where n1: incident side refractive index (= 1), n2: laser medium refractive index (= 1.82).

【0029】本実施の形態の場合、(1)式は、r≧2
ωとなり、Tm:YAGロッド3の径がφ6mm(r=
3mm)以上であれば、励起光はほとんどTm:YAG
ロッド3の中を伝播して効率よく励起される。
In the case of the present embodiment, equation (1) indicates that r ≧ 2
ω, and the diameter of the Tm: YAG rod 3 is φ6 mm (r =
3 mm) or more, the excitation light is almost Tm: YAG
The light propagates through the rod 3 and is efficiently excited.

【0030】励起光がTm:YAGロッド3の内を伝播
する場合、側面が円周であるため、レーザ光軸から見た
光路では、常に同じ光路を通って伝播して行く。つま
り、入射した励起光は側面に反射される度にレーザ光軸
方向から見て、最初に端面に集光した位置(範囲)を通
過するため、励起分布はTm:YAGロッド3の中心付
近にピークを持つ特性を示す。従って、低次モード発振
などで見られるガウシアンプロファイルの発振ビームに
マッチングした励起が行われる。
When the excitation light propagates through the Tm: YAG rod 3, the side surface is circular, so that the excitation light always propagates through the same optical path as viewed from the laser optical axis. That is, each time the incident excitation light is reflected on the side surface, the excitation light passes through the position (range) first condensed on the end face, as viewed from the laser optical axis direction, so that the excitation distribution is near the center of the Tm: YAG rod 3. It shows a characteristic having a peak. Therefore, excitation matching with an oscillation beam having a Gaussian profile seen in low-order mode oscillation or the like is performed.

【0031】なお、LDバー9a、9bは1個ずつを用
いたが、必要に応じてLDバー9a、9bがスタックさ
れているスタックLD(不図示)を用いることにより効
率のよい励起が可能になる。
Although the LD bars 9a and 9b are used one by one, efficient excitation can be achieved by using a stacked LD (not shown) in which the LD bars 9a and 9b are stacked as necessary. Become.

【0032】励起されたレーザ媒質であるTm:YAG
ロッド3は、Tm:YAGロッド3を挟んで設けられた
2枚の共振器ミラー1a、1bでレーザ発振する。その
際、Tm:YAGロッド3の端面がブリュースター角の
大きさにカットされているため、直線偏光での発振光が
得られる。
Tm: YAG which is an excited laser medium
The rod 3 oscillates with two resonator mirrors 1a and 1b provided with the Tm: YAG rod 3 interposed therebetween. At this time, since the end face of the Tm: YAG rod 3 is cut to the size of the Brewster angle, oscillating light with linearly polarized light is obtained.

【0033】次に、上述の実施の形態の変形例について
説明する。LD励起固体レーザ装置の基本構成そのもの
は図1に示したものと同様であるが、LD励起固体レー
ザ装置の一部を構成しているLD励起モジュールの内部
構成が異なる。
Next, a modification of the above embodiment will be described. The basic configuration itself of the LD-pumped solid-state laser device is the same as that shown in FIG. 1, but the internal configuration of the LD-pumped module constituting a part of the LD-pumped solid-state laser device is different.

【0034】図6(a)および(b)は、LD励起モジ
ュールの模式構成図で、図6(a)は正面図で図6
(b)はその側面図である。すなわち、光軸上に設けら
れた一対の共振器ミラー(不図示)を挟んでLD励起モ
ジュール2aが設けられている。
FIGS. 6A and 6B are schematic structural views of the LD excitation module, and FIG. 6A is a front view of FIG.
(B) is a side view thereof. That is, the LD excitation module 2a is provided with a pair of resonator mirrors (not shown) provided on the optical axis.

【0035】LD励起モジュール2aには光軸上にT
m:YAGロッド3aが設けられ、Tm:YAGロッド
3aの両端面は光軸に垂直方向にカットされている。ま
た、Tm:YAGロッド3a外周面には励起光をTm:
YAGロッド3a内に反射するように、Au、Ag、又
はCu等の反射コーティング4aが施されている。
The LD excitation module 2a has T on the optical axis.
An m: YAG rod 3a is provided, and both end surfaces of the Tm: YAG rod 3a are cut in a direction perpendicular to the optical axis. Further, the excitation light is applied to the outer peripheral surface of the Tm: YAG rod 3a.
A reflection coating 4a of Au, Ag, Cu, or the like is applied so as to reflect the light into the YAG rod 3a.

【0036】また、Tm:YAGロッド3a全体は金属
性のヒートシンク5a中に設置されている。ヒートシン
ク5aはヒートパイプ6aを介して放熱フィン11aに
接続され、ヒートシンク5aは温度調整器(不図示)に
よって温度制御されている。
The entire Tm: YAG rod 3a is installed in a metal heat sink 5a. The heat sink 5a is connected to the radiating fins 11a via a heat pipe 6a, and the temperature of the heat sink 5a is controlled by a temperature controller (not shown).

【0037】したがって、Tm:YAGロッド3aに発
生した熱は、Tm:YAGロッド3a側面全周に接着さ
れた金属製のヒートシンク5aに熱伝導され、さらにヒ
ートパイプ6aで放熱フィンまで熱輸送され、Tm:Y
AGロッド3aは常に所定の温度に維持されている。
Therefore, the heat generated in the Tm: YAG rod 3a is thermally conducted to the metal heat sink 5a adhered to the entire periphery of the side surface of the Tm: YAG rod 3a, and is further transported to the radiation fins by the heat pipe 6a. Tm: Y
The AG rod 3a is always maintained at a predetermined temperature.

【0038】さらに、Tm:YAGロッド3aの両端面
の光軸に所定角度(ブリュースタ角)の軸線上には、T
m:YAGロッド3a側から順次、球面レンズ7c、7
d、シリンドリカルレンズ8c、8dおよび長さが1c
m程度のLDバー9c、9dがそれぞれ設けられてい
る。なお、これらの球面レンズ7c、7d、シリンドリ
カルレンズ8c、8dおよび長さが1cm程度のLDバ
ー9c、9dのセットは、Tm:YAGロッド3aの両
端面に必ずしも設ける必要はなく、一方のみで出力が十
分であれば、一方のみに設置すればよい。
Further, Tm: Tm is located on the optical axis at both end surfaces of the YAG rod 3a at a predetermined angle (Brewster angle).
m: spherical lenses 7c, 7 sequentially from the YAG rod 3a side
d, cylindrical lenses 8c and 8d and length 1c
About m LD bars 9c and 9d are provided, respectively. The set of the spherical lenses 7c and 7d, the cylindrical lenses 8c and 8d, and the LD bars 9c and 9d having a length of about 1 cm does not necessarily need to be provided on both end surfaces of the Tm: YAG rod 3a. If it is sufficient, it may be installed on only one side.

【0039】この長さ1cm程度のLDバー9c、9d
は、図3に示すように発光点10a、10b…が直線状
に並んで設けられており、また1つ1つの発光点10
a、10b…はLDバー9c、9dと平行方向に長く
(約100μm)、垂直方向に短い(約1μm)。その
ため、LDバー9c、9dから出射される励起光の拡が
り角は、LDバー9c、9dに平行な方向に対しては1
0度程度で、垂直方向に対しては3a5度程度と異った
特性になっている。また、LDバー9c、9dはLDド
ライバ12に接続されてLDの発光が制御されている。
The LD bars 9c and 9d having a length of about 1 cm
Are provided with light-emitting points 10a, 10b,... Arranged in a straight line as shown in FIG.
are long in the direction parallel to the LD bars 9c and 9d (about 100 μm) and short in the vertical direction (about 1 μm). Therefore, the divergence angle of the excitation light emitted from the LD bars 9c and 9d is 1 in the direction parallel to the LD bars 9c and 9d.
At about 0 degree, the characteristic is different from about 3a5 degree in the vertical direction. The LD bars 9c and 9d are connected to an LD driver 12 to control the light emission of the LD.

【0040】LDバー9c、9dと平行に設置されたシ
リンドリカルレンズ8c、8dにより、LDバー9c、
9dから出射された拡がり角の大きい垂直方向の励起光
の成分がコリメート(拡がり角調整)される。次に球面
レンズ7c、7dで励起光は集光される。図4(a)お
よび(b)に示すように、本実施の形態の場合は、焦点
距離f=10mmの球面レンズ7c、7dを使用してい
る。
The LD bars 9c, 9d are provided by the cylindrical lenses 8c, 8d installed in parallel with the LD bars 9c, 9d.
The component of the excitation light in the vertical direction having a large divergence angle emitted from 9d is collimated (spread angle adjustment). Next, the excitation light is collected by the spherical lenses 7c and 7d. As shown in FIGS. 4A and 4B, in the case of the present embodiment, spherical lenses 7c and 7d having a focal length f = 10 mm are used.

【0041】図4(a)に示すように、LDバー9c、
9dに平行な方向の励起光の成分は、球面レンズ7c、
7dのみで集光されるが、複数の発光点10a、10b
…の集まりであるため、波面収差のためにTm:YAG
ロッド3a端面上では集光径が約3mmとなる。一方、
図4(b)に示すように、LDバー9c、9dに垂直な
方向の励起光成分は、直径5mmのロッドレンズで拡が
り角が約9度に調整され、球面レンズ7c、7dでT
m:YAGロッド3a端面上約1.5mmに集光され
る。
As shown in FIG. 4A, the LD bar 9c,
The component of the excitation light in the direction parallel to 9d is a spherical lens 7c,
Although the light is condensed only at 7d, a plurality of light emitting points 10a, 10b
.., Tm: YAG due to wavefront aberration
On the end surface of the rod 3a, the condensing diameter is about 3 mm. on the other hand,
As shown in FIG. 4B, the divergence angle of the excitation light component in the direction perpendicular to the LD bars 9c and 9d is adjusted to about 9 degrees by a rod lens having a diameter of 5 mm, and the sphericity of the spherical lenses 7c and 7d.
m: Focused on about 1.5 mm on the end surface of the YAG rod 3a.

【0042】従って、Tm:YAGロッド3a端面上で
は長軸3mm、短軸15mmの楕円形状になつている。
これをTm:YAGロッド3aの中心軸から見ると、直
径15mmの円状になる。Tm:YAGロッド3aに入
射した励起光は、Tm:YAGロッド3a側面に反射さ
れながらTm:YAGロッド3a内を伝播し吸収されて
行く。端面の垂線に対し19度の入射角で入射した励起
光は、屈折作用により端面の垂線に対し、約10度に角
度が変化して端面を透過する。レーザ光軸に対し、6
1.10=51度の角度となる。
Accordingly, on the end surface of the Tm: YAG rod 3a, the rod has an elliptical shape with a major axis of 3 mm and a minor axis of 15 mm.
When viewed from the center axis of the Tm: YAG rod 3a, it becomes a circle having a diameter of 15 mm. Excitation light that has entered the Tm: YAG rod 3a propagates through the Tm: YAG rod 3a and is absorbed while being reflected by the side surface of the Tm: YAG rod 3a. Excitation light incident at an incident angle of 19 degrees with respect to the perpendicular to the end face changes its angle to about 10 degrees with respect to the perpendicular to the end face by refraction, and transmits through the end face. 6 for laser beam axis
1.10 = 51 degrees.

【0043】したがって、前述の実施の形態と同様に、
LDバー9c、9dによる励起光である励起光は、T
m:YAGロッド3aの中心軸から見ると、直径15m
mの円状になる。Tm:YAGロッド3aに入射した励
起光は、Tm:YAGロッド3a側面に反射されながら
Tm:YAGロッド3a内を伝播し吸収されて行くた
め、励起されたレーザ媒質は、レーザ媒質を挟んで設け
られた2枚の共振器ミラー1a、1bでレーザ発振し、
その際に、Tm:YAGロッド3aの光軸と励起光の光
軸は、ブリュースター角をなすように設定されているた
め、直線偏光での発振光が得られる。
Therefore, similar to the above embodiment,
The excitation light that is the excitation light by the LD bars 9c and 9d is T
m: 15 m in diameter when viewed from the center axis of the YAG rod 3a
m. The excitation light that has entered the Tm: YAG rod 3a propagates through the Tm: YAG rod 3a and is absorbed while being reflected on the side surface of the Tm: YAG rod 3a. Therefore, the excited laser medium is provided with the laser medium interposed therebetween. Laser oscillation occurs in the two resonator mirrors 1a and 1b thus obtained,
At that time, since the optical axis of the Tm: YAG rod 3a and the optical axis of the excitation light are set to form a Brewster angle, oscillation light with linearly polarized light is obtained.

【0044】上述の各実施の形態で述べたように、本発
明では用いたLDバーは、長さ1cm程度のバーに励起
光を出射する複数の発光点が直線状に並んで設けられて
いる。そのため、球面レンズで集光した場合は、集光点
でのパターン形状はバーの方向が長軸となる楕円にな
る。したがって、レーザ媒質端面がレーザ光軸に対して
垂直に形成されている場合に、レーザ光軸と励起光光軸
のなす平面に対しLDバーを垂直に設置することで、レ
ーザ光軸方向から見たレーザ媒質端面上でのプロファイ
ルは円形となり、発振ビームの形状(モード)とマッチ
ングした効率の良い励起を得ることができる。
As described in the above embodiments, in the LD bar used in the present invention, a plurality of light emitting points for emitting excitation light are provided in a bar having a length of about 1 cm in a straight line. . Therefore, when light is condensed by a spherical lens, the pattern shape at the light condensing point is an ellipse whose major axis is the direction of the bar. Therefore, when the end face of the laser medium is formed perpendicular to the laser optical axis, by installing the LD bar perpendicular to the plane formed by the laser optical axis and the excitation optical axis, the LD bar is viewed from the laser optical axis direction. The profile on the end face of the laser medium becomes circular, and efficient excitation matching the shape (mode) of the oscillation beam can be obtained.

【0045】また、Tm:YAGロッドに入射した励起
光は、Tm:YAGロッド中を側面でにコーティングさ
れた反射面で反射されながら伝播するため、イオンのド
ープ量を小さくしても効率よく吸収される。
The excitation light incident on the Tm: YAG rod propagates through the Tm: YAG rod while being reflected by the reflection surface coated on the side surface, so that it is efficiently absorbed even if the ion doping amount is reduced. Is done.

【0046】Tm:YAGロッドの端面がレーザ光軸に
対して任意の角度で形成されている場合には、レーザ光
軸とレーザ媒質端面の垂線とがなす平面に対しLDバー
を平行に設置することで、Tm:YAGロッドの端面上
では楕円の集光プロファイルで、レーザ光軸方向から見
たプロファイルは円形となり、発振ビームの形状(モー
ド)とマッチングした効率の良い励起を得ることができ
る。
When the end face of the Tm: YAG rod is formed at an arbitrary angle with respect to the laser optical axis, the LD bar is set in parallel with the plane formed by the laser optical axis and the perpendicular to the laser medium end face. As a result, an elliptical condensing profile is formed on the end face of the Tm: YAG rod, and the profile viewed from the laser optical axis direction is circular, so that efficient excitation matching the shape (mode) of the oscillation beam can be obtained.

【0047】以上のように、特殊な光学系を用いなくて
も発振ビームとのマッチング性の良い励起を得ることが
でき、また、レーザ光軸と励起光軸が同軸でないため、
通常のミラー等を使用することができる。つまり、発振
ビームとマッチング性の良い励起が可能で、特殊な光学
系やコーティングがなくても、効率がよく高出力なレー
ザ光が得られる。
As described above, it is possible to obtain excitation with good matching with the oscillation beam without using a special optical system, and since the laser optical axis and the excitation optical axis are not coaxial,
A normal mirror or the like can be used. In other words, it is possible to excite the oscillation beam with good matching properties, and to obtain a laser beam with high efficiency and high output even without a special optical system or coating.

【0048】また、Tm:YAGロッドの冷却を、T
m:YAGロッドの側面全周を用いて固体への熱伝導で
冷却できるため、使用環境条件の厳しい航空機搭載や人
工衛星搭載のレーザに用いることができ、さらに屋外で
の計測が行われる計測装置に使用すれば、測定環境の影
響を受けず常に良好な測定を行うことができる。それら
は、一般に行われている計測に広く適用でき、例えば、
距離や風速または大気中の微粒子分布の計測である。
The cooling of the Tm: YAG rod is
m: Since it can be cooled by heat conduction to a solid using the entire circumference of the side surface of the YAG rod, it can be used for lasers mounted on airplanes and satellites that have severe operating environment conditions, and is a measurement device that performs outdoor measurements. In this case, good measurement can always be performed without being affected by the measurement environment. They are widely applicable to commonly used measurements, for example,
It is a measurement of distance, wind speed, or particle distribution in the atmosphere.

【0049】なお、個々の計測方法は一般に用いられて
いるレーザ計測方法であるので、その概略を説明する。
このレーザ計測方法は、まず、距離を計測する場合に
は、図7に示すようなΔtを測定することによって行わ
れる。つまり、上述したLD励起固体レーザ装置から出
射(送信)されたレーザ光が被測定対象中で反射又は散
乱されて戻ってくる(受信する)までの時間に基づき、
この被測定対象の計測を行うものである。
Since each measuring method is a commonly used laser measuring method, its outline will be described.
When the distance is measured, this laser measuring method is performed by measuring Δt as shown in FIG. In other words, based on the time until the laser light emitted (transmitted) from the above-described LD-excited solid-state laser device is reflected or scattered in the measured object and returns (receives),
The measurement of the object to be measured is performed.

【0050】図8に、本発明の固体レーザを用いた測距
システムの構成図を示す。
FIG. 8 shows a configuration diagram of a distance measuring system using the solid-state laser of the present invention.

【0051】レーザ送信器14は、上述したLD励起固
体レーザ装置21とこれに電力を供給するレーザ電源2
2、そして、この電源を制御する送信回路部23が設け
られている。LD励起固体レーザ装置21から出射され
たレーザ光は、ミラー20を介して一部は光センサA2
4へ達し、残りはターゲット(被測距対象物)25へと
出射される。ターゲット25からの反射(散乱)光は受
信光学系26と制御系29のフィルタ19を介して光セ
ンサB18に受光される。この光センサB18で得られ
た受光信号はプリアンプ27および受信回路部28でゲ
インが制御され増幅が行われる(これらが制御系29に
あたる)。光センサA24と光センサB18による各々
の受光時刻の差から測距が行われる。
The laser transmitter 14 includes the above-described LD pumped solid-state laser device 21 and the laser power source 2 for supplying power thereto.
2, and a transmission circuit unit 23 for controlling the power supply is provided. A part of the laser light emitted from the LD-pumped solid-state laser device 21 is transmitted through the mirror 20 to the optical sensor A2.
4 and the rest is emitted to a target (object to be measured) 25. The reflected (scattered) light from the target 25 is received by the optical sensor B18 via the receiving optical system 26 and the filter 19 of the control system 29. The gain of the received light signal obtained by the optical sensor B18 is controlled by the preamplifier 27 and the receiving circuit unit 28, and amplification is performed (these signals correspond to the control system 29). Distance measurement is performed based on the difference between the light receiving times of the optical sensor A24 and the optical sensor B18.

【0052】実際の測距は以下のように行われる。LD
励起固体レーザをパルス発振させ、距離を測るターゲッ
トに照射する。そのターゲットからの反射(散乱)光を
受光する。装置にはレーザ送信時に一部のレーザ光を検
出する検出器と、反射光を受信する検出器が設けられて
いる。検出した送信光信号は受信光信号との時間差Δt
から距離Lは以下の式で求めることができる。
The actual distance measurement is performed as follows. LD
The excitation solid-state laser is pulse-oscillated and irradiated to a target whose distance is to be measured. The reflected (scattered) light from the target is received. The apparatus is provided with a detector that detects a part of the laser light when transmitting the laser, and a detector that receives the reflected light. The detected transmission optical signal has a time difference Δt from the reception optical signal.
And the distance L can be obtained by the following equation.

【0053】L=c×Δt/2 ただし、cは光速である。L = c × Δt / 2 where c is the speed of light.

【0054】次に、図9には本発明の固定レーザ装置を
用いた速度測定システムの構成を示す。図8と同じ番号
を付した構成箇所の作用は同様のものとする。LD励起
固体レーザ21から出射されたレーザ光の一部は、ミラ
ー20aとミラー20bとで反射せれて光センサC24
cに達し、残りは周波数fでターゲット(被測定対象
物)25へと出射される。ターゲット25からの反射
(散乱)光は、周波数f+Δf(Hz)で受信光学系2
6、フィルタ19とミラー20bを介して光センサC2
4cに受光される。この光センサC24cで得られた受
信信号は、周波数分布がスペクトルアナライザ31で分
析され、受信回路部28でゲインの制御がなされる(こ
れらが制御系29aにあたる)。光センサC24cで得
られた周波数の差Δf(Hz)からターゲット25の速
度が測定できる。
Next, FIG. 9 shows the configuration of a speed measuring system using the fixed laser device of the present invention. The functions of the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 8 are the same. A part of the laser light emitted from the LD pumped solid-state laser 21 is reflected by the mirrors 20a and 20b and is reflected by the optical sensor C24.
c, and the rest is emitted to the target (measured object) 25 at the frequency f. The reflected (scattered) light from the target 25 is received by the receiving optical system 2 at a frequency f + Δf (Hz).
6. The optical sensor C2 via the filter 19 and the mirror 20b
4c. The frequency distribution of the received signal obtained by the optical sensor C24c is analyzed by the spectrum analyzer 31, and the gain is controlled by the receiving circuit unit 28 (these correspond to the control system 29a). The speed of the target 25 can be measured from the frequency difference Δf (Hz) obtained by the optical sensor C24c.

【0055】実際の測定は以下のように行われる。LD
励起の固体レーザを連続発振させて得られたレーザ光を
2分し、一方を大気などの速度(大気の場合は風速)を
測定したいターゲットに照射する。ターゲットからの反
射光を受信し、2分したもう一方の送信光と合計し、光
検出器に入射する。ターゲットがレーザ装置に対して相
対的に速度を有していると、受信光はドップラー効果で
周波数のシフトが生じる。いわゆる干渉である。この周
波数の差Δf(Hz)スペクトルメータで測定すること
で、ターゲットの相対速度を測定することができる。
The actual measurement is performed as follows. LD
The laser light obtained by continuously oscillating the excited solid-state laser is divided into two parts, and one of them is irradiated to a target whose air velocity or the like (wind velocity in the case of air) is to be measured. The reflected light from the target is received, summed with the other transmitted light divided into two, and incident on the photodetector. If the target has a speed relative to the laser device, the received light undergoes a frequency shift due to the Doppler effect. This is so-called interference. By measuring the frequency difference Δf (Hz) with a spectrum meter, the relative speed of the target can be measured.

【0056】同様に、受光光学系を変更することによっ
て、ターゲットにレーザ光を照射し、透過光や反射光を
検出して、光路中に存在しレーザ光波長に吸収のある分
子の濃度を測定することもできる。
Similarly, by changing the light receiving optical system, the target is irradiated with laser light, transmitted light and reflected light are detected, and the concentration of molecules existing in the optical path and absorbing at the laser light wavelength is measured. You can also.

【0057】以上のような距離や物体の測定は、屋外で
実施されることが多く、本発明の固体レーザ装置を使用
することで容易に測定システムを構成することができ
る。
The measurement of the distance and the object as described above is often performed outdoors, and the measurement system can be easily configured by using the solid-state laser device of the present invention.

【0058】なお、上述の各実施の形態では、固体レー
ザ媒質として直径φ6mmのロッド形状のTm:YAG
を使用したが、本発明はレーザ媒質の材質、形状、サイ
ズに左右されるものでなく、断面が多角形のレーザ媒質
(スラブレーザも含む)でもレーザ発振できるのであれ
ば同じ効果が得られる。
In each of the above embodiments, a rod-shaped Tm: YAG having a diameter of φ6 mm is used as the solid-state laser medium.
However, the present invention does not depend on the material, shape, and size of the laser medium, and the same effect can be obtained as long as laser oscillation can be performed even with a laser medium having a polygonal cross section (including a slab laser).

【0059】また、最初の実施の形態ではレーザ媒質の
Tm:YAGロッドの端面をブリュースター角にカット
したが、励起光が効率よく入射し、かつレーザ光に対し
て損失が無い端面が形成されれば同じ効果が得られる。
In the first embodiment, the end face of the Tm: YAG rod of the laser medium is cut at the Brewster angle, but an end face is formed in which the excitation light is efficiently incident and there is no loss with respect to the laser light. The same effect can be obtained.

【0060】また、励起光の集光系に直径φ5mmのロ
ッドレンズと、焦点距離f10mmの球面レンズを用い
たが、レーザ光軸方向から見てレーザ光のビームプロフ
ァイルとマッチングした形状に集光できれば、集光光学
系の構成やサイズ、配置に左右されるものでなく、任意
に選定しても同じ効果が得られる。
Further, a rod lens having a diameter of φ5 mm and a spherical lens having a focal length of f10 mm are used for the focusing system of the excitation light, but if it can be focused in a shape matching the laser beam profile when viewed from the laser optical axis direction. The same effect can be obtained regardless of the configuration, size and arrangement of the condensing optical system, and can be arbitrarily selected.

【0061】また、LDバーやTm:YAGロッドの冷
却にヒートパイプを用いて熱輸送し、最終的に空冷方式
を用いたが、レーザ性能に影響ないよう冷却できるので
あれば、冷却方式や冷却媒体に左右されるものではな
く、同じ効果が得られる。
Further, the LD bar and the Tm: YAG rod are heat-transported using a heat pipe for cooling, and finally the air cooling system is used. However, if the cooling can be performed without affecting the laser performance, the cooling system or the cooling system may be used. The same effect is obtained regardless of the medium.

【0062】また、励起に使用したLDバーは、1cm
バーを1つマウントしたもので、両端面から励起した
が、1cmバーを複数スタックしたLDを用いた場合で
も基本構成が同じであれば同じ効果が得られる。
The LD bar used for excitation was 1 cm
One bar is mounted, and excitation is performed from both end faces. However, the same effect can be obtained even when an LD in which a plurality of 1 cm bars are stacked is used as long as the basic configuration is the same.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明によれば、3準位レーザとなるイ
オンをドープしたレーザ媒質を用いたレーザ発振器を、
高出力で発振することが可能になった。
According to the present invention, a laser oscillator using a laser medium doped with ions to become a three-level laser is provided.
It became possible to oscillate at high output.

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

【図1】本発明の一実施の形態を示すLD励起固体レー
ザ発振装置の模式構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an LD-pumped solid-state laser oscillation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)LD励起モジュールの正面模式構成図、
(b)はその側面図。
FIG. 2 (a) is a schematic front view of an LD excitation module,
(B) is the side view.

【図3】LDバーの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of an LD bar.

【図4】(a)および(b)は、LDから出射した光の
広がりの説明図。
FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating the spread of light emitted from an LD. FIGS.

【図5】励起光のレーバ光軸での断面形状についての説
明図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a cross-sectional shape of the excitation light along the optical axis of the laser.

【図6】(a)LD励起モジュールの変形例の正面模式
構成図、(b)はその側面図。
FIG. 6A is a schematic front view of a modification of the LD excitation module, and FIG. 6B is a side view thereof.

【図7】本発明の一実施の形態の測定装置で、測距の原
理を説明する信号の模式図。
FIG. 7 is a schematic diagram of a signal illustrating a principle of distance measurement in the measuring device according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施の形態の測距システムの模式構
成図。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a distance measuring system according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施の形態の速度測定システムの模
式構成図。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a speed measurement system according to an embodiment of the present invention.

【図10】従来の側面励起のレーザ発振装置の模式図。FIG. 10 is a schematic view of a conventional side-pumped laser oscillation device.

【図11】従来の端面励起のレーザ発振装置の模式図。FIG. 11 is a schematic view of a conventional end-pumped laser oscillation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b…共振器ミラー、2,2a…LD励起モジュ
ール、3,3a…Tm:YAGロッド、7a〜7d…球
面レンズ、8a〜8d…シリンドリカルレンズ、9a〜
9d…LDバー、10a,10b〜…発光点
1a, 1b: resonator mirror, 2, 2a: LD excitation module, 3, 3a: Tm: YAG rod, 7a to 7d: spherical lens, 8a to 8d: cylindrical lens, 9a to 9a
9d: LD bar, 10a, 10b ...: light emitting point

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体レーザ媒質を挟んでレーザ発振の光
軸上に対向して配置された一対の反射ミラーと励起手段
である半導体レーザとで形成されている固体レーザ装置
において、前記半導体レーザからの励起光は、前記固体
レーザ媒質の端面から前記レーザ発振の光軸に対して所
定角度を有して入射するとともに、前記固体レーザ媒質
は、双方の端面が前記レーザ発振の光軸に対して所定角
度でお互いに平行に傾斜していることを特徴とする固体
レーザ装置。
1. A solid-state laser device comprising: a pair of reflecting mirrors disposed on an optical axis of laser oscillation with a solid-state laser medium interposed therebetween; and a semiconductor laser serving as an excitation unit. Excitation light is incident at an angle from the end face of the solid-state laser medium with respect to the optical axis of the laser oscillation, and the solid-state laser medium has both end faces with respect to the optical axis of the laser oscillation. A solid-state laser device which is inclined parallel to each other at a predetermined angle.
【請求項2】 固体レーザ媒質を挟んでレーザ発振の光
軸上に対向して配置された一対の反射ミラーと励起手段
である半導体レーザとで形成されている固体レーザ装置
において、前記半導体レーザからの励起光は、前記固体
レーザ媒質の端面から前記光軸に対して所定角度を有し
て入射するとともに、前記励起光の光軸と前記レーザ発
振の光軸とがブリュースター角をなすことを特徴とする
固体レーザ装置。
2. A solid-state laser device comprising: a pair of reflection mirrors disposed on an optical axis of laser oscillation with a solid-state laser medium interposed therebetween; and a semiconductor laser serving as an excitation unit. Excitation light is incident at an angle from the end face of the solid-state laser medium with respect to the optical axis, and that the optical axis of the excitation light and the optical axis of the laser oscillation form a Brewster angle. Characteristic solid-state laser device.
【請求項3】 前記固体レーザ媒質は、その側面に前記
励起光を反射するコーティングが施されていることを特
徴とする請求項1又は請求項2に記載の固体レーザ装
置。
3. The solid-state laser device according to claim 1, wherein the solid-state laser medium is provided with a coating on a side surface thereof to reflect the excitation light.
【請求項4】 前記固体レーザ媒質は、その側面が金属
製のヒートシンクに対して全周にわたって接着されてい
ることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちのいず
れか1項に記載の固体レーザ装置。
4. The solid-state laser medium according to claim 1, wherein a side surface of the solid-state laser medium is adhered to a metal heat sink over the entire circumference. Solid state laser device.
【請求項5】 請求項1乃至請求項4のうちのいずれか
1項に記載の固体レーザ装置と、この固体レーザ装置か
ら出射されたレーザ光が被測定対象物で反射、散乱もし
くは透過された光を受光する受光部とを有し、この受光
の結果に基づいて被測定対象物に関する計測を行なうこ
とを特徴とする計測装置。
5. The solid-state laser device according to claim 1, wherein a laser beam emitted from the solid-state laser device is reflected, scattered, or transmitted by an object to be measured. A measuring device, comprising: a light receiving unit that receives light; and performing measurement on an object to be measured based on a result of the light reception.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007253189A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Miyachi Technos Corp Laser beam machining device
JP2008124371A (en) * 2006-11-15 2008-05-29 Megaopto Co Ltd Laser oscillation method and laser apparatus

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