JP2001127361A - Solid-laser generating apparatus - Google Patents

Solid-laser generating apparatus

Info

Publication number
JP2001127361A
JP2001127361A JP30694199A JP30694199A JP2001127361A JP 2001127361 A JP2001127361 A JP 2001127361A JP 30694199 A JP30694199 A JP 30694199A JP 30694199 A JP30694199 A JP 30694199A JP 2001127361 A JP2001127361 A JP 2001127361A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
solid
amplifier
oscillator
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30694199A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shisei Tanio
至誠 谷生
Eiji Morita
英二 盛田
Shigeki Iida
茂樹 飯田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP30694199A priority Critical patent/JP2001127361A/en
Publication of JP2001127361A publication Critical patent/JP2001127361A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain easily a laser beam of a large output power and make its beam quality adjustable, by combining a small-sized laser oscillator with a small-sized laser amplifier. SOLUTION: A solid-laser generating apparatus has a laser oscillator 21 and a laser amplifier 23. In the laser oscillator 21 on an oscillator-side base 22, a required number of oscillating portions 4 each of which has a solid laser rod 2 and two excitation lamps 3 are disposed along an optical path S, and resonance mirrors 6, 7 are so disposed along the optical path S of the solid laser rod 2 as to interpose the oscillating portions 4 between them, and further, an incident optical system 9 is disposed closely to the resonance mirror 7 on a laser deriving side. In the laser amplifier 23 on an amplifier-side base 24, a required number of oscillating portions 13 each of which has another solid laser rod 2 and other two excitation lamps 3 are disposed along another optical path S, and a collimator 25 and an incident optical system 15 are so disposed respectively on one- and the other-side of the base 24 as to interpose between them the oscillating portions 13 present on the optical path S of the solid laser rod 2. Moreover, the incident optical system 9 of the laser oscillator 21 and the collimator 25 of the laser amplifier 23 are connected by a coupling optical fiber 26.

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、レーザ媒質の固体
ロッドを複数備えてレーザ出力の増大を図る際に有効な
固体レーザ発生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 solid-state laser generator which is provided with a plurality of solid rods of a laser medium and is effective in increasing laser output.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的な固体レーザ発生装置は、図3に
示すごとく、ケーシング1の中に、Nd:YAGレーザ
ロッド等のレーザ媒質である固体ロッド2と、該固体ロ
ッド2に対応して配置されるキセノンランプ等の棒状体
である励起ランプ3とが備えられた発振部4が、ベース
プレート5上に固定されている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 3, a general solid-state laser generator includes, in a casing 1, a solid rod 2 which is a laser medium such as an Nd: YAG laser rod and the like. An oscillating unit 4 provided with an excitation lamp 3 which is a rod-shaped body such as a xenon lamp to be arranged is fixed on a base plate 5.

【0003】ベースプレート5には、前記固体ロッド2
の光路S(軸線)上でしかも発振部4を両側から挟む位
置に、共振器ミラー6,7が対峙して設けられている。
更に、レーザ取出側の共振器ミラー7に近い外側位置に
は、凸レンズ8等を備えた入射光学系9が配置されてお
り、凸レンズ8によって絞られたレーザ光を出力用光フ
ァイバ10に出射するようになっている。
[0003] The solid rod 2
Resonator mirrors 6 and 7 are provided facing each other on the optical path S (axial line) and at positions sandwiching the oscillation section 4 from both sides.
Further, an incident optical system 9 having a convex lens 8 and the like is arranged at an outer position close to the resonator mirror 7 on the laser extraction side, and emits the laser light focused by the convex lens 8 to the output optical fiber 10. It has become.

【0004】図3の固体レーザ発生装置によってレーザ
光を発振するには、励起ランプ3から出射される励起光
を直接あるいはケーシング1の反射面(図示せず)を経
て固体ロッド2に入射させる。励起光の受光により固体
ロッド2のレーザ媒質中に存在するネオジウム等のイオ
ンは特定波長の光を放出し、特定波長の光は固体ロッド
2の軸線方向に出射されて共振器ミラー6,7に導かれ
る。
In order to oscillate laser light by the solid-state laser generator shown in FIG. 3, excitation light emitted from an excitation lamp 3 is incident on a solid rod 2 directly or via a reflection surface (not shown) of a casing 1. Upon receiving the excitation light, ions such as neodymium present in the laser medium of the solid rod 2 emit light of a specific wavelength, and the light of the specific wavelength is emitted in the axial direction of the solid rod 2 and is applied to the resonator mirrors 6 and 7. Be guided.

【0005】上記特定波長の光は、二つの共振器ミラー
6,7間で反射が繰り返されることにより、固体ロッド
2への光の入射及び固体ロッド2からの光の出射が繰り
返され、固体ロッド2中のイオンが新たに特定波長の光
を放出するように共振することによって出力が高めら
れ、出力が高められたレーザ光は、レーザ取出側の共振
器ミラー7から外部に取出される。共振器ミラー7から
取出されるレーザ光は、入射光学系9の凸レンズ8によ
りビーム径の調製等が行われた後、出力用光ファイバ1
0に入射されて図示しないレーザ利用装置に供給され
る。
The light of the specific wavelength is repeatedly reflected between the two resonator mirrors 6 and 7, so that light is incident on the solid rod 2 and light is emitted from the solid rod 2 repeatedly. The output is increased by the ions in 2 resonating so as to newly emit light of a specific wavelength, and the laser light having the increased output is extracted outside from the resonator mirror 7 on the laser extraction side. The laser beam extracted from the resonator mirror 7 is adjusted in beam diameter by the convex lens 8 of the incident optical system 9 and the like.
The laser beam is incident on the laser beam 0 and supplied to a laser utilizing device (not shown).

【0006】一方、近年では、大出力のレーザ光が要求
されるようになってきている。このような大出力のレー
ザ光を発生させるためには、図4に示すように、ベース
プレート5上において、共振器ミラー6,7間に、固体
ロッド2の光路S上に位置するように多数の発振部4を
直列に配置することによって達成できる。一方、このと
き、励起ランプ3のランプ電流を制御することによって
も、ある程度の幅でレーザ光の出力を増加させることが
できる。
On the other hand, in recent years, high-power laser light has been required. In order to generate such a high output laser beam, as shown in FIG. 4, a large number of laser beams are arranged between the resonator mirrors 6 and 7 on the base plate 5 so as to be located on the optical path S of the solid rod 2. This can be achieved by arranging the oscillation units 4 in series. On the other hand, at this time, by controlling the lamp current of the excitation lamp 3, the output of the laser beam can be increased with a certain width.

【0007】図4に示したように、多数の発振部4を備
えた固体レーザ発振装置では、励起ランプ3の励起光に
て励起されて固体ロッド2から出射された特定波長の光
は、直列に並べられた他の複数の固体ロッド2あるいは
共振器ミラー6,7に入射し、二つの共振器ミラー6,
7の間で、複数の固体ロッド2への光の入射及び複数の
固体ロッド2からの光の出射が繰り返されることにな
り、この繰り返し回数が増加されることによってレーザ
光の出力を大幅に高めることができる。出力が高められ
たレーザ光は、レーザ取出側の共振器ミラー7から入射
光学系9を介して出力用光ファイバ10に出射される。
As shown in FIG. 4, in a solid-state laser oscillator having a large number of oscillators 4, light of a specific wavelength which is excited by excitation light of an excitation lamp 3 and emitted from a solid rod 2 is connected in series. Are incident on a plurality of other solid rods 2 or resonator mirrors 6 and 7 arranged in
Between 7, the light incident on the plurality of solid rods 2 and the light emission from the plurality of solid rods 2 are repeated, and the output of the laser light is greatly increased by increasing the number of repetitions. be able to. The laser light whose output has been increased is emitted from the resonator mirror 7 on the laser extraction side to the output optical fiber 10 via the incident optical system 9.

【0008】しかしながら、図4に示したような大出力
のレーザ光を発振するための固体レーザ発生装置は、多
数の発振部4を直列に配置するために発振部4の設置方
向の長さが長くなってしまう。例えば、10kwのよう
な大出力のレーザ光を得るためには、10数本の固体ロ
ッド2を配置する必要があり、このために固体レーザ発
生装置の長さは10メートル前後にもなってしまう。
However, the solid-state laser generator for oscillating high-power laser light as shown in FIG. 4 has a large length in the installation direction of the oscillation section 4 because a large number of oscillation sections 4 are arranged in series. It will be long. For example, in order to obtain a laser beam having a large output such as 10 kW, it is necessary to arrange ten or more solid rods 2, and therefore, the length of the solid-state laser generator is about 10 meters. .

【0009】このように、固体レーザ発生装置が長大化
すると、広い設置スペースが必要であると共に、光路S
の光軸の狂いが生じ易く、光軸の狂いが生じた場合には
調整のやり直しに多大な時間が掛かるという問題があ
る。又、上記したような光軸の狂いを生じさせないよう
にするためには、ベースプレート5の剛性を大幅に高め
る必要があり、装置コストの増大を招くという問題があ
る。
As described above, when the length of the solid-state laser generator is increased, a large installation space is required and the optical path S is increased.
The optical axis is likely to be out of order, and if the optical axis is out of order, there is a problem that it takes a lot of time to redo the adjustment. Further, in order to prevent the optical axis from being deviated as described above, it is necessary to greatly increase the rigidity of the base plate 5, which causes a problem that the cost of the apparatus is increased.

【0010】一方、上記したような問題を解決するため
の手段として、図5に示すような固体レーザ発生装置も
提案されている。
On the other hand, as means for solving the above-mentioned problem, a solid-state laser generator as shown in FIG. 5 has also been proposed.

【0011】図5の固体レーザ発生装置は、レーザ発振
器11とレーザ増幅器12とをベースプレート5上に設
けた構成を有している。
The solid-state laser generator shown in FIG. 5 has a configuration in which a laser oscillator 11 and a laser amplifier 12 are provided on a base plate 5.

【0012】即ち、所要数の発振部4(図5では3個)
と、その発振部4を挟むように配置される共振器ミラー
6,7と、レーザ取出側の共振器ミラー7に接近して配
置した入射光学系9とからなるレーザ発振器11をベー
スプレート5に設けると共に、前記発振部4と同様の構
成を有する所要数の発振部13(図5では3個)と、該
発振部13の固体ロッド2の光路S上において発振部1
3を挟む一側に配置したコリメータ14と、発振部13
を挟む他側に配置した凸レンズ8を有する入射光学系1
5とを配置したレーザ増幅器12を、前記レーザ発振器
11と平行にベースプレート5に設置している。10
は、入射光学系15に接続された出力用光ファイバであ
る。
That is, the required number of oscillators 4 (three in FIG. 5)
The base plate 5 is provided with a laser oscillator 11 including resonator mirrors 6 and 7 disposed so as to sandwich the oscillation unit 4 and an incident optical system 9 disposed close to the resonator mirror 7 on the laser output side. In addition, a required number of oscillating units 13 (three in FIG. 5) having the same configuration as the oscillating unit 4 and the oscillating unit 1 on the optical path S of the solid rod 2 of the oscillating unit 13
3 and a collimator 14 arranged on one side of
Optical system 1 having a convex lens 8 disposed on the other side of
5 is disposed on the base plate 5 in parallel with the laser oscillator 11. 10
Is an output optical fiber connected to the incident optical system 15.

【0013】更に、レーザ発振器11の入射光学系9か
ら出射されるレーザ光をレーザ増幅器12のコリメータ
14に導くようにした2枚の反射ミラー16,17をベ
ースプレート5に配置している。上記コリメータ14
は、レーザ増幅器12の入射光学系9から反射ミラー1
6,17を介して導入されるレーザ光を、平行光にする
ための凸レンズ18と、凸レンズ18による平行光を絞
る凸レンズ19と、凸レンズ19により絞られた光を再
び平行光にして発振部13の固体ロッド2に入射する凹
レンズ20とを備えている。
Further, two reflection mirrors 16 and 17 for guiding laser light emitted from the incident optical system 9 of the laser oscillator 11 to the collimator 14 of the laser amplifier 12 are arranged on the base plate 5. The collimator 14
Is the reflection mirror 1 from the incident optical system 9 of the laser amplifier 12.
The convex lens 18 for converting the laser light introduced through the lenses 6 and 17 into parallel light, the convex lens 19 for narrowing the parallel light by the convex lens 18, and the light narrowed down by the convex lens 19 are again converted to parallel light, and the oscillation unit 13 And a concave lens 20 which is incident on the solid rod 2.

【0014】図5に示した固体レーザ発生装置では、レ
ーザ発振器11に3個の発振部4が備えられ、レーザ増
幅器12にも3個の発振部13が備えられていることに
より、レーザ発振器11及びレーザ増幅器12の両方に
よってレーザ出力の増大を図ることができる。
In the solid-state laser generator shown in FIG. 5, the laser oscillator 11 is provided with three oscillating units 4 and the laser amplifier 12 is also provided with three oscillating units 13, so that the laser oscillator 11 is provided. And the laser amplifier 12 can increase the laser output.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示した固体レーザ発生装置において、レーザ発振器11
及びレーザ増幅器12に備える発振部4,13の数を増
加することによって、更にレーザ光の出力の増大を図ろ
うとする場合には、固体レーザ発生装置の全体構成が大
型になってしまい、このように、固体レーザ発生装置が
大型化すると、広い設置スペースが必要であると共に、
光路Sの光軸が反射ミラー16,17等によって狂いを
生じ易く、光軸の狂いが生じた場合には調整のやり直し
に多大な時間が掛かるという問題がある。又、上記した
ような光軸の狂いを生じさせないようにするためには、
ベースプレート5の剛性を大幅に高める必要があるが、
このような大型のベースプレート5を高剛性に構成する
ことは装置コストの大幅な増大を招くという問題があ
る。
However, in the solid-state laser generator shown in FIG.
If the output of laser light is to be further increased by increasing the number of oscillating units 4 and 13 provided in the laser amplifier 12, the overall configuration of the solid-state laser generator becomes large. In addition, when the solid-state laser generator becomes large, a large installation space is required,
The optical axis of the optical path S is likely to be out of order due to the reflection mirrors 16 and 17, and if the out-of-axis occurs, there is a problem that it takes a lot of time to redo the adjustment. Also, in order to prevent the optical axis from being misaligned as described above,
It is necessary to greatly increase the rigidity of the base plate 5,
Constructing such a large-sized base plate 5 with high rigidity causes a problem that the cost of the apparatus is greatly increased.

【0016】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、小型のレーザ発振器とレーザ増幅器との組み合わせ
によって、大出力のレーザ光が容易に得られ、しかもビ
ーム品質を調整できるようにした固体レーザ発生装置を
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a solid-state laser capable of easily obtaining high-power laser light and adjusting the beam quality by a combination of a small laser oscillator and a laser amplifier. It is intended to provide a laser generator.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の固体レーザ発生
装置は、発振器側ベースに、レーザ媒質の固体ロッドと
該固体ロッドに対応した励起ランプとがケーシング内に
具備された発振部を固体ロッドの光路上に所要数配置し
ており、且つ固体ロッドの光路上において発振部を挟む
ように共振器ミラーを配置しており、レーザ取出側の共
振器ミラーに接近するように入射光学系を配置している
レーザ発振器と、増幅器側ベースに、レーザ媒質の固体
ロッドと該固体ロッドに対応した励起ランプとがケーシ
ング内に具備された発振部を固体ロッドの光路上に所用
数配置しており、且つ固体ロッドの光路上において発振
部を挟む一側にコリメータを配置すると共に、発振部を
挟む他側に出力用光ファイバに接続された入射光学系を
配置しているレーザ増幅器とを備え、レーザ発振器の入
射光学系と、レーザ増幅器のコリメータとの間を連結用
光ファイバにて接続したことを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a solid-state laser generator comprising: a solid-state laser having a solid-state rod of a laser medium and an excitation lamp corresponding to the solid-type rod in a casing; The required number of resonator mirrors are arranged on the optical path of the solid rod, and the resonator mirrors are arranged so as to sandwich the oscillation part on the optical path of the solid rod, and the incident optical system is arranged so as to approach the resonator mirror on the laser extraction side A laser oscillator, and an amplifier side base, a solid rod of a laser medium and an excitation lamp corresponding to the solid rod are provided with a required number of oscillating units provided in a casing on an optical path of the solid rod, In addition, a collimator is arranged on one side of the solid rod on the optical path with the oscillating portion therebetween, and the incident optical system connected to the output optical fiber is arranged on the other side of the oscillating portion with the incident optical system. A amplifier is for the incident optical system of the laser oscillator, characterized in that connected between the collimator of the laser amplifier at the connecting optical fiber.

【0018】上記手段において、レーザ増幅器を複数備
え、レーザ増幅器相互間を連結用光ファイバにて接続し
てもよく、又、連結用光ファイバに、グレーテッドイン
デックス形光ファイバを用いてもよく、更に、コリメー
タに代えて、固体ロッドへの入射ビームのスポット径が
調整可能なオートコリメータを備えてもよい。
In the above means, a plurality of laser amplifiers may be provided, and the laser amplifiers may be connected to each other by a connecting optical fiber. Alternatively, a graded index optical fiber may be used as the connecting optical fiber. Further, instead of the collimator, an autocollimator capable of adjusting the spot diameter of the beam incident on the solid rod may be provided.

【0019】上記手段では次のように作用する。The above means operates as follows.

【0020】発振器側ベースに設けられたレーザ発振器
と、増幅器側ベースに設けられたレーザ増幅器とを別個
に備え、レーザ発振器とレーザ増幅器とを連結用光ファ
イバで接続した構成としたので、レーザ発振器及びレー
ザ増幅器の構成を小型なものとしても、レーザ増幅器の
数を増加することによって、大出力のレーザ光を容易に
発生させることができる。更に、既存のレーザ発生装置
においても、上記レーザ増幅器を追加することによっ
て、レーザ出力の大型化を容易に達成することができ
る。
The laser oscillator provided on the oscillator-side base and the laser amplifier provided on the amplifier-side base are separately provided, and the laser oscillator and the laser amplifier are connected by a connection optical fiber. In addition, even if the configuration of the laser amplifier is small, it is possible to easily generate high-power laser light by increasing the number of laser amplifiers. Further, even in an existing laser generator, it is possible to easily achieve an increase in laser output by adding the above laser amplifier.

【0021】又、レーザ発振器及びレーザ増幅器を小型
化できることにより、取扱いが容易になると共に、狭い
設置スペースでも容易に設置することができ、更に、小
型の構成によって狂いの発生が生じ難く、よって性能維
持が容易で装置の信頼性が向上できる。
In addition, since the laser oscillator and the laser amplifier can be miniaturized, handling becomes easy, and the laser oscillator and the laser amplifier can be easily installed even in a narrow installation space. Maintenance is easy and the reliability of the device can be improved.

【0022】連結用光ファイバに、グレーテッドインデ
ックス形光ファイバを用いることにより、レーザ発振器
からレーザ増幅器に導かれるレーザ光の密度を高めて、
高品質のレーザ光を得ることができる。
By using a graded index optical fiber as the coupling optical fiber, the density of laser light guided from the laser oscillator to the laser amplifier can be increased.
High quality laser light can be obtained.

【0023】更に、レーザ発振器からのレーザ光を、レ
ーザ増幅器のオートコリメータに導入するようにしてい
るので、オートコリメータの調節によって、レーザ増幅
器の固体ロッドに入射されるレーザ光のビーム径を調節
することができ、従って、レーザ増幅器によって増幅さ
れるレーザ光の品質を高めることができる。
Further, since the laser light from the laser oscillator is introduced into the autocollimator of the laser amplifier, the beam diameter of the laser light incident on the solid rod of the laser amplifier is adjusted by adjusting the autocollimator. Therefore, the quality of the laser light amplified by the laser amplifier can be improved.

【0024】[0024]

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

【0025】図1は本発明の固体レーザ発生装置の実施
の形態の一例であり、図中、図3〜図5と同一の符号を
付した部分は同一物を表している。
FIG. 1 shows an example of an embodiment of a solid-state laser generator according to the present invention. In the figure, the parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS.

【0026】図1中、21はレーザ発振器であり、レー
ザ発振器21は、ケーシング1の中に、固体ロッド2と
励起ランプ3とが収納された発振部4が、発振器側ベー
ス22に3個直列に配置されている。更に、固体ロッド
2の光路S上において前記3個の発振部4を挟む位置に
は共振器ミラー6,7が対峙して配置されており、レー
ザ取出側の共振器ミラー7に接近した外側位置には入射
光学系9が配置されている。
In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a laser oscillator. In the laser oscillator 21, three oscillating units 4 each containing a solid rod 2 and an excitation lamp 3 in a casing 1 are connected in series to an oscillator-side base 22. Are located in Further, on the optical path S of the solid rod 2, resonator mirrors 6, 7 are disposed opposite to each other at positions sandwiching the three oscillation sections 4. Is provided with an incident optical system 9.

【0027】図1中、23はレーザ増幅器であり、レー
ザ増幅器23は、ケーシング1の中に、固体ロッド2と
励起ランプ3とが収納された発振部13が、増幅器側ベ
ース24に3個直列に配置されている。更に、固体ロッ
ド2の光路S上において発振部13を挟む一側にはコリ
メータ25が配置されていると共に、発振部13を挟む
他側には出力用光ファイバ10に接続された入射光学系
15が配置されている。
In FIG. 1, reference numeral 23 denotes a laser amplifier. In the laser amplifier 23, three oscillating units 13 each containing a solid rod 2 and an excitation lamp 3 in a casing 1 are connected in series to an amplifier-side base 24. Are located in Further, a collimator 25 is disposed on one side of the solid rod 2 sandwiching the oscillation unit 13, and an incident optical system 15 connected to the output optical fiber 10 is arranged on the other side sandwiching the oscillation unit 13. Is arranged.

【0028】上記したレーザ発振器21の入射光学系9
と、レーザ増幅器23のコリメータ25との間を連結用
光ファイバ26にて接続している。又、前記レーザ増幅
器23の入射光学系15に接続された出力用光ファイバ
10は、加工負荷27の加工等を行う加工ヘッド28に
接続されている。
The above-mentioned incident optical system 9 of the laser oscillator 21
And a collimator 25 of the laser amplifier 23 are connected by a connection optical fiber 26. The output optical fiber 10 connected to the incident optical system 15 of the laser amplifier 23 is connected to a processing head 28 for processing a processing load 27 and the like.

【0029】又、図1ではレーザ増幅器23を1個のみ
備えた場合を例示したが、レーザ増幅器23を複数備え
て、レーザ増幅器23の入射光学系15を他のレーザ増
幅器23のコリメータ25に、連結用光ファイバ26を
介して接続することができる。
Although FIG. 1 shows an example in which only one laser amplifier 23 is provided, a plurality of laser amplifiers 23 are provided, and the incident optical system 15 of the laser amplifier 23 is connected to the collimator 25 of another laser amplifier 23. The connection can be made via the connection optical fiber 26.

【0030】上記において、連結用光ファイバ26に、
グレーテッドインデックス形光ファイバ26Aを用いる
ことができる。グレーテッドインデックス形光ファイバ
26Aは、シリカのコアにチタン、ゲルマニウム等を含
有させたものであり、中心側の屈折率が高く、入射され
たレーザ光に対して密度が増加された品質の高いレーザ
光を出力することができるものである。
In the above, the connecting optical fiber 26
A graded index optical fiber 26A can be used. The graded index type optical fiber 26A is a high quality laser having a silica core containing titanium, germanium, etc., having a high refractive index on the center side and an increased density with respect to incident laser light. It can output light.

【0031】又、レーザ増幅器23に備えている前記コ
リメータ25に代えて、固体ロッド2への入射ビームの
スポット径を調整できるようにしたオートコリメータ2
5Aを用いることができる。
Further, instead of the collimator 25 provided in the laser amplifier 23, an autocollimator 2 capable of adjusting the spot diameter of the beam incident on the solid rod 2 is used.
5A can be used.

【0032】オートコリメータ25Aは、図1、図2に
示すように、レーザ発振器21の入射光学系9から連結
用光ファイバ26又はグレーテッドインデックス形光フ
ァイバ26Aによって導入されるレーザ光を取り入れ
て、平行光にするための凸レンズ18と、凸レンズ18
による平行光を絞る凸レンズ19と、凸レンズ19によ
り絞られた光を再び平行光にして発振部13の固体ロッ
ド2に入射する凹レンズ20とを備えた構成において、
前記凹レンズ20を、凸レンズ19との相互距離Lを調
整できるようにした調節式凹レンズ20Aとしている。
これによって固体ロッドに入射するレーザ光のビーム径
を調節できるようにしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the autocollimator 25A takes in the laser light introduced from the incident optical system 9 of the laser oscillator 21 by the coupling optical fiber 26 or the graded index optical fiber 26A. A convex lens 18 for making parallel light, and a convex lens 18
And a concave lens 20 for converting the light converged by the convex lens 19 into parallel light again and incident on the solid rod 2 of the oscillating unit 13.
The concave lens 20 is an adjustable concave lens 20A in which the mutual distance L with the convex lens 19 can be adjusted.
Thereby, the beam diameter of the laser beam incident on the solid rod can be adjusted.

【0033】以下に、上記形態例の作用を説明する。The operation of the above embodiment will be described below.

【0034】図1に示したレーザ発振器21では、励起
ランプ3の励起光によって励起され固体ロッド2から出
射された特定波長の光は、直列に並べられた他の複数の
固体ロッド2あるいは共振器ミラー6,7に入射し、二
つの共振器ミラー6,7の間で、複数の固体ロッド2へ
の光の入射及び複数の固体ロッド2からの光の出射が繰
り返されることになり、この繰り返し回数が多くなるこ
とによって出力が高められ、出力が高められたレーザ光
はレーザ取出側の共振器ミラー7から外部に出力され、
入射光学系9から連結用光ファイバ26を介してレーザ
増幅器23のコリメータ25に入射される。
In the laser oscillator 21 shown in FIG. 1, light of a specific wavelength excited by the excitation light of the excitation lamp 3 and emitted from the solid rod 2 is applied to another plurality of solid rods 2 or resonators arranged in series. The light enters the mirrors 6 and 7, and between the two resonator mirrors 6 and 7, the light incidence on the plurality of solid rods 2 and the emission of light from the plurality of solid rods 2 are repeated. The output is increased by increasing the number of times, and the laser light having the increased output is output to the outside from the resonator mirror 7 on the laser extraction side.
The light enters the collimator 25 of the laser amplifier 23 from the incidence optical system 9 via the connection optical fiber 26.

【0035】コリメータ25に入射されたレーザ光は、
レーザ増幅器23に複数設けられた発振部13の固体ロ
ッド2に入射され、励起ランプ3の励起光によって励起
されることにより出力が高められ、他の固体ロッド2に
入射されることにより更に出力が高められる作用が複数
回繰り返された後、出力が高められたレーザ光は入射光
学系15に出射され、出力用光ファイバ10を介して加
工ヘッド28に導かれて、加工負荷27の加工等に使用
される。
The laser light incident on the collimator 25 is
The output is increased by being incident on the solid rods 2 of the oscillation unit 13 provided in the laser amplifier 23 and excited by the excitation light of the excitation lamp 3, and further output by being incident on the other solid rods 2. After the increasing action is repeated a plurality of times, the laser light whose output is increased is emitted to the incident optical system 15 and guided to the processing head 28 via the output optical fiber 10, and is used for processing the processing load 27. used.

【0036】図1に示したように、発振器側ベース22
に設けたレーザ発振器21と、増幅器側ベース24に設
けたレーザ増幅器23とを別個に備え、上記レーザ発振
器21とレーザ増幅器23とを連結用光ファイバ26で
接続した構成としているので、上記レーザ発振器21及
びレーザ増幅器23を小型の装置としても、レーザ増幅
器23の数を増加することによって大出力のレーザ光を
容易に発生させることができる。従って、既存の設備に
おいても、前記レーザ増幅器23を追加することによっ
てレーザ出力の大型化を容易に達成することができる。
As shown in FIG. 1, the oscillator-side base 22
Is provided separately from the laser oscillator 21 provided on the amplifier-side base 24, and the laser oscillator 21 and the laser amplifier 23 are connected by the connecting optical fiber 26. Even if the device 21 and the laser amplifier 23 are small devices, a large output laser beam can be easily generated by increasing the number of the laser amplifiers 23. Therefore, even in existing equipment, it is possible to easily achieve an increase in laser output by adding the laser amplifier 23.

【0037】更に、前記したように、レーザ発振器21
及びレーザ増幅器23は小型な構成とすることができる
ので、取扱いが容易であると共に、狭い設置スペースで
も自由なレイアウトで容易に設置することができ、更に
小型な構成によって狂いの発生が生じ難く、性能維持が
容易で装置の信頼性が向上できる。
Further, as described above, the laser oscillator 21
Since the laser amplifier 23 can have a small configuration, it is easy to handle, and can be easily installed in a free layout even in a narrow installation space. Performance can be easily maintained and the reliability of the device can be improved.

【0038】上記において、連結用光ファイバ26に、
グレーテッドインデックス形光ファイバ26Aを用いる
と、レーザ発振器21の入射光学系9からのレーザ光
が、グレーテッドインデックス形光ファイバ26Aによ
って、入射されたレーザ光に対して密度を高めて品質が
向上されたレーザ光としてレーザ増幅器23に入射する
ことができる。従って、レーザ増幅器23によって増幅
されるレーザ光の品質を高めることができる。
In the above description, the connecting optical fiber 26
When the graded index optical fiber 26A is used, the density of the laser light from the incident optical system 9 of the laser oscillator 21 is increased by the graded index optical fiber 26A with respect to the incident laser light, so that the quality is improved. The laser beam can enter the laser amplifier 23 as the laser beam. Therefore, the quality of the laser light amplified by the laser amplifier 23 can be improved.

【0039】更に、レーザ発振器21から連結用光ファ
イバ26又はグレーテッドインデックス形光ファイバ2
6Aに出射されるレーザ光を、レーザ増幅器23のオー
トコリメータ25Aに導入するようにしているので、図
2に示すオートコリメータ25Aの調節式凹レンズ20
Aの位置を、凸レンズ19との相互距離Lが変化するよ
う調節することにより、発振部13の固体ロッド2に入
射するレーザ光のビーム径を調節することができる。こ
れによって、レーザ増幅器23にて増幅するレーザ光の
品質を高めることができる。更に、このとき、励起ラン
プ3のランプ電流を調整することによってもレーザ増幅
器23によるレーザ光の出力を増加させることができる
が、オートコリメータ25Aの調節式凹レンズ20Aの
位置を調節することによっても、レーザ増幅器23から
出射されるレーザ光の出力を調整できる可能性がある。
Further, the connecting optical fiber 26 or the graded index optical fiber 2
Since the laser light emitted to the laser collimator 6A is introduced into the autocollimator 25A of the laser amplifier 23, the adjustable concave lens 20 of the autocollimator 25A shown in FIG.
By adjusting the position of A so that the mutual distance L with the convex lens 19 changes, the beam diameter of the laser light incident on the solid rod 2 of the oscillation unit 13 can be adjusted. Thereby, the quality of the laser light amplified by the laser amplifier 23 can be improved. Further, at this time, the output of the laser beam by the laser amplifier 23 can be increased by adjusting the lamp current of the excitation lamp 3, but also by adjusting the position of the adjustable concave lens 20A of the autocollimator 25A. There is a possibility that the output of the laser light emitted from the laser amplifier 23 can be adjusted.

【0040】なお、本発明の固体レーザ発生装置は上述
した実施の形態のみに限定されるものではなく、レーザ
発振器及びレーザ増幅器に備える発振部の数には限定さ
れないこと、固体ロッドの種類には限定されないこと、
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。
The solid-state laser generator of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but is not limited to the number of oscillation units provided in the laser oscillator and the laser amplifier. Not limited,
In addition, it goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明の固体レーザ発生装置によれば、
下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
According to the solid-state laser generator of the present invention,
Various excellent effects as described below can be obtained.

【0042】発振器側ベースに設けられたレーザ発振器
と、増幅器側ベースに設けられたレーザ増幅器とを別個
に備え、レーザ発振器とレーザ増幅器とを連結用光ファ
イバで接続した構成としたので、レーザ発振器及びレー
ザ増幅器の構成を小型なものとしても、レーザ増幅器の
数を増加することによって、大出力のレーザ光を容易に
発生させることができる効果がある。更に、既存のレー
ザ発生装置においても、上記レーザ増幅器を追加するこ
とによって、レーザ出力の大型化を容易に達成すること
ができる効果がある。
The laser oscillator provided on the oscillator-side base and the laser amplifier provided on the amplifier-side base are separately provided, and the laser oscillator and the laser amplifier are connected by a connection optical fiber. Further, even if the configuration of the laser amplifier is small, there is an effect that a large output laser beam can be easily generated by increasing the number of laser amplifiers. Further, even in an existing laser generator, there is an effect that the laser output can be easily increased in size by adding the laser amplifier.

【0043】又、レーザ発振器及びレーザ増幅器を小型
化できることにより、取扱いが容易になると共に、狭い
設置スペースでも容易に設置することができ、更に、小
型な構成によって狂いの発生が生じ難く、よって性能維
持が容易で装置の信頼性が向上できる効果がある。
Further, since the laser oscillator and the laser amplifier can be miniaturized, handling becomes easy, and the laser oscillator and the laser amplifier can be easily installed even in a narrow installation space. There is an effect that the maintenance is easy and the reliability of the device can be improved.

【0044】連結用光ファイバに、グレーテッドインデ
ックス形光ファイバを用いると、レーザ発振器からレー
ザ増幅器に導かれるレーザ光の密度を高めることができ
るので、品質の高いレーザ光が得られる効果がある。
When a graded index optical fiber is used as the coupling optical fiber, the density of the laser light guided from the laser oscillator to the laser amplifier can be increased, so that high quality laser light can be obtained.

【0045】更に、レーザ発振器からのレーザ光を、レ
ーザ増幅器のオートコリメータに導入するようにしてい
るので、オートコリメータの調節によって、レーザ増幅
器の固体ロッドに入射されるレーザ光のビーム径を調節
することができ、従って、レーザ増幅器によって増幅さ
れるレーザ光の品質を高めることができる効果がある。
Further, since the laser light from the laser oscillator is introduced into the autocollimator of the laser amplifier, the beam diameter of the laser light incident on the solid rod of the laser amplifier is adjusted by adjusting the autocollimator. Therefore, there is an effect that the quality of the laser light amplified by the laser amplifier can be improved.

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

【図1】本発明の固体レーザ発生装置の実施の形態の一
例を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an embodiment of a solid-state laser generator according to the present invention.

【図2】オートコリメータの一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an autocollimator.

【図3】従来の固体レーザ発生装置の一例を示す概略図
である。
FIG. 3 is a schematic view showing an example of a conventional solid-state laser generator.

【図4】大出力のレーザ光を発生するようにした従来の
固体レーザ発生装置の一例を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a conventional solid-state laser generator configured to generate high-power laser light.

【図5】1つのベースプレート上にレーザ発振器とレー
ザ増幅器とを備えた従来の固体レーザ発生装置の一例を
示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a conventional solid-state laser generator including a laser oscillator and a laser amplifier on one base plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ケーシング 2 固体ロッド 3 励起ランプ 4 発振部 6,7 共振器ミラー 9 入射光学系 10 出力用光ファイバ 13 発振部 15 入射光学系 21 レーザ発振器 22 発振器側ベース 23 レーザ増幅器 24 増幅器側ベース 25 コリメータ 25A オートコリメータ 26 連結用光ファイバ 26A グレーテッドインデックス形光ファイバ S 光路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 2 Solid rod 3 Excitation lamp 4 Oscillator 6 and 7 Resonator mirror 9 Incident optical system 10 Output optical fiber 13 Oscillator 15 Incident optical system 21 Laser oscillator 22 Oscillator-side base 23 Laser amplifier 24 Amplifier-side base 25 Collimator 25A Autocollimator 26 Connecting optical fiber 26A Graded index optical fiber S Optical path

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 茂樹 東京都江東区豊洲三丁目2番16号 石川島 播磨重工業株式会社東京エンジニアリング センター内 Fターム(参考) 5F072 AB02 AK01 JJ01 JJ04 KK30 MM08 MM09 PP01 RR01 YY06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Shigeki Iida 3-16-16 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima Harima Heavy Industries, Ltd. Tokyo Engineering Center F-term (reference) 5F072 AB02 AK01 JJ01 JJ04 KK30 MM08 MM09 PP01 RR01 YY06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発振器側ベースに、レーザ媒質の固体ロ
ッドと該固体ロッドに対応した励起ランプとがケーシン
グ内に具備された発振部を固体ロッドの光路上に所要数
配置しており、且つ固体ロッドの光路上において発振部
を挟むように共振器ミラーを配置しており、レーザ取出
側の共振器ミラーに接近するように入射光学系を配置し
ているレーザ発振器と、 増幅器側ベースに、レーザ媒質の固体ロッドと該固体ロ
ッドに対応した励起ランプとがケーシング内に具備され
た発振部を固体ロッドの光路上に所用数配置しており、
且つ固体ロッドの光路上において発振部を挟む一側にコ
リメータを配置すると共に、発振部を挟む他側に出力用
光ファイバに接続された入射光学系を配置しているレー
ザ増幅器とを備え、 レーザ発振器の入射光学系と、レーザ増幅器のコリメー
タとの間を連結用光ファイバにて接続したことを特徴と
する固体レーザ発生装置。
1. A required number of oscillating parts provided in a casing of a solid rod of a laser medium and an excitation lamp corresponding to the solid rod on an oscillator side base on an optical path of the solid rod. A resonator mirror is arranged on the optical path of the rod so as to sandwich the oscillation part, and an incident optical system is arranged so as to approach the resonator mirror on the laser output side. The required number of oscillating units provided in the casing with the solid rod of the medium and the excitation lamp corresponding to the solid rod are arranged on the optical path of the solid rod,
And a laser amplifier having a collimator disposed on one side of the oscillating unit on the optical path of the solid rod and an incident optical system connected to an output optical fiber disposed on the other side of the oscillating unit. A solid-state laser generator, wherein an input optical system of an oscillator and a collimator of a laser amplifier are connected by a connection optical fiber.
【請求項2】 レーザ増幅器を複数備え、レーザ増幅器
相互間を連結用光ファイバにて接続したことを特徴とす
る請求項1記載の固体レーザ発生装置。
2. The solid-state laser generator according to claim 1, wherein a plurality of laser amplifiers are provided, and the laser amplifiers are connected to each other by a connection optical fiber.
【請求項3】 連結用光ファイバに、グレーテッドイン
デックス形光ファイバを用いたことを特徴とする請求項
1又は2記載の固体レーザ発生装置。
3. The solid-state laser generator according to claim 1, wherein a graded index optical fiber is used as the coupling optical fiber.
【請求項4】 コリメータに代えて、固体ロッドへの入
射ビームのスポット径が調整可能なオートコリメータを
備えたことを特徴とする請求項1又は2又は3記載の固
体レーザ発生装置。
4. The solid-state laser generator according to claim 1, further comprising an autocollimator capable of adjusting a spot diameter of a beam incident on the solid rod, instead of the collimator.
JP30694199A 1999-10-28 1999-10-28 Solid-laser generating apparatus Pending JP2001127361A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30694199A JP2001127361A (en) 1999-10-28 1999-10-28 Solid-laser generating apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30694199A JP2001127361A (en) 1999-10-28 1999-10-28 Solid-laser generating apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001127361A true JP2001127361A (en) 2001-05-11

Family

ID=17963132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30694199A Pending JP2001127361A (en) 1999-10-28 1999-10-28 Solid-laser generating apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001127361A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4050328B2 (en) High power laser equipment
JP2007190560A (en) Laser beam machining apparatus
JP5657139B2 (en) CO2 laser device and CO2 laser processing device
JP2003502850A (en) Solid state laser
US6628692B2 (en) Solid-state laser device and solid-state laser amplifier provided therewith
CN1323468C (en) Laser device, method of exciting the same, and laser processing machine
JP2725648B2 (en) Solid-state laser excitation method and solid-state laser device
WO2023134438A1 (en) Light beam processor
KR100697915B1 (en) Solid-state laser system
JP2001127361A (en) Solid-laser generating apparatus
CN114243441A (en) Solid laser and solid laser system
JP2007123594A (en) Optical-fiber optical amplifier and optical-fiber laser apparatus using same
JPH10261825A (en) Semiconductor laser light shaping optical system and semiconductor laser-excited solid-state laser device
JP2001007427A (en) Sold-state laser light propagation device
JPH05297253A (en) Coupled lens device
JP3760111B2 (en) Cylindrical straight slab type gas laser
JP3003172B2 (en) Solid state laser oscillator
JP2001007421A (en) Solid-state laser light propagation device
JPH09237930A (en) Ase light source and stimulating light source for use therein
JP4001077B2 (en) Solid-state laser amplification device and solid-state laser device
JP2000286488A (en) Laser system
JPH11233863A (en) Light amplifier
CN114243442A (en) Solid laser and solid laser system
JPH11220194A (en) Semiconductor laser pumped solid-state laser
JP2000012931A (en) Solid-state laser