JP2001217489A - レーザ源のための活性素子およびそのような活性素子を有するレーザ源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長距離かつ制御可能な距離にわたってポンプ
ビームが増幅媒体を均質に通過することを可能にするレ
ーザ源のための活性素子を提供すること。 【解決手段】 本発明によると、レーザ源のための活性
素子は、ポンプビームを吸収して、長手方向に伝播する
レーザ放射線を増幅することが可能なドーピングされた
発生源を備えた細長いロッドと、ポンプビームのための
少なくとも１つの入力面と、ロッドの長軸に対して傾斜
したポンプビームのための第１の反射面と、相互作用す
る少なくとも１つの第２の反射面とを有し、少なくとも
１つの入力面および第２の反射面は同様に傾斜してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ源のための
活性素子、およびそのような活性素子を有するレーザ源
に関する。

【０００２】

【従来の技術】公知のように、上記のレーザ源は、一般
に、排他的ではないがほぼ円形断面を有し、ポンプビー
ムを吸収し、反射によりまたは反射なしに長手方向に伝
播するレーザ放射線を増幅することが可能なドーピング
された発生源を有する細長いロッドを備えた活性素子
と、ポンプビームを前記ロッドに放射することが可能な
少なくとも１つのポンプ源（例えば、レーザダイオー
ド）とを有する。

【０００３】公知のように、前記ポンプビームは、前記
細長いロッドの軸に対して長手方向に放射され得る。こ
の場合、円筒形状のロッドは、円筒形の壁上で全反射を
生成するか、または壁の外側に反射器を配置して自発放
射の増幅を制限することによって光ガイドとして直接用
いられる。あるいは、前記ポンプビームは、例えば、Ｅ
Ｐ０３７７２０７およびＵＳ４７５６００２に記載され
ているように、前記ロッドの軸に横断方向に放射され得
る。

【０００４】公知のように、ポンプ源を用いて増幅媒体
（ロッド）をポンピングすることに関する主な制約の１
つは、放射されたレーザビームにわたってパラメータ定
数を保持しながら受容されなければならない波長ドリフ
トの振幅に関連している。この制約は、温度に関係な
く、最大吸収率（および／またはポンプビームが通過す
る活性媒体の距離を長くすること）、および最適ポンピ
ングの横断方向の均質性を維持することが必要であるこ
とを意味する。

【０００５】これらの制約を満足するために、円形断面
のロッドよりも矩形断面のロッドが一般により適切であ
ることは公知である。これは、特に、熱光学歪みをオフ
セットすることができるためである。さらに、ポンピン
グ距離は、ポンプビームの入力面と反対の面に反射器を
配置することによって増加され得る。

【０００６】しかし、この場合でも、ポンプビームが二
重に通過する場合、ポンプビームが通過する増幅媒体の
距離は、一般に、温度が制御されていない場合には、ポ
ンプ源からの波長のドリフトを受け入れるにはまだ短か
すぎる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、これ
らの欠点を克服することである。本発明は、長くかつ制
御可能な距離にわたってポンプビームが増幅媒体を均質
に通過することを可能にするレーザ源のための活性素子
に関する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的のために、本
発明によると、レーザ源のための前記活性素子は、ポン
プビームを吸収し、長手方向に伝播するレーザ放射線を
増幅することが可能で、光学ブロックに設けられたドー
ピングされた発生源を有する細長いロッドと、ポンプビ
ームのための少なくとも１つの入力面と、前記ロッドの
長軸に対して傾斜したポンプビームのための第１の反射
面と、前記第１の反射面と相互作用する少なくとも１つ
の第２の反射面とを有する光学ブロックを備え、前記入
力面は、前記ロッドの長軸に対して傾斜していることを
特徴とする。

【０００９】従って、前記相互作用する反射面上に形成
することが可能な多重反射および前記傾斜面の傾斜によ
って得られるポンプビームの傾斜伝送により、前記ポン
プビームは、増加された距離にわたって、増幅媒体（即
ち、ロッド）を通過することができる。これにより、上
記の欠点は克服され得る。この距離は、特に、ロッドの
長軸に対して適切な傾斜角を選択することによって制御
することができる。

【００１０】さらに、前記傾斜角を適切に選択すること
によって、横断方向のポンピングを均質化することもで
きる。

【００１１】従来の文献ＥＰ０４０４６３５およびＵＳ
５０４８０２６は、本発明による活性素子の構造に近い
構造を有するレーザ源のための活性素子について記載し
ている。しかし、これらの公知の活性素子は、ロッドの
長軸に対して傾斜した入力面を有さず、増幅媒体を通じ
る距離を制御することはできず、ポンピングを横断方向
に均質化することはできず、ポンプビームの反射光を正
確に調整することはできない。

【００１２】本発明による活性素子の１つの好ましい実
施形態では、前記ロッドは、例えば方形等の矩形断面を
有し、前記光学ブロックは、前記ロッドの発生源と実質
的に同じ光学屈折率を有する材料から形成され、前記ロ
ッドの第１の面に固定され、前記ロッドの長軸に対して
傾斜した少なくとも１つの面を有する少なくとも１つの
第１の光学素子を有し、前記第１の傾斜した反射面は、
前記第１の光学素子の前記傾斜面上に形成されている。

【００１３】この場合、第１の変形例では、前記光学ブ
ロックはさらに、前記ロッドの発生源と実質的に同じ光
学屈折率を有する材料から形成され、前記ロッドの第２
の面に固定され、前記ロッドの長軸に対して傾斜した少
なくとも１つの面を有する第２の光学素子を有し、第２
の反射面は、前記第２の光学素子の前記傾斜面上に形成
されている。

【００１４】この場合、好適には、前記第１および第２
の光学素子は同一であり、前記ロッドに対称的に固定さ
れ、これによって、特に、ポンピングの均質化をさらに
容易に行うことができる。

【００１５】さらに、第２の変形例では、前記第２の反
射面は、前記ロッドの１つの面上に直接形成されてい
る。

【００１６】さらに、本発明によると、前記反射面は、
複数の平坦面または湾曲面である。

【００１７】後者の場合、好適には、各反射面は、光学
素子の第１の円錐形セクションの円錐面の一部を形成す
る。

【００１８】さらに、優位的には、前記光学素子は、第
２の円錐セクションを有し、前記第１および第２の円錐
セクションは、前記ロッドを同軸上で囲み、前記ロッド
の発生源と実質的に同じ光学屈折率を有する材料から形
成され、前記第２の円錐セクションの円錐面は、前記光
学ブロックの前記入力面を有する。

【００１９】さらに、優位的には、前記入力面には、反
射防止コーティングが設けられている。

【００２０】さらに、優位的には、前記光学素子の少な
くとも１つは、特に、望ましくない現象を制御するため
に、好適には、ロッドとは異なるようにドーピングさ
れ、イットリウムアルミニウムガーネット、バナジン酸
塩、ガラスまたはサファイアなどの材料の少なくとも１
つから形成され、および／または拡散接合によって前記
ロッドに固定されている。ロッドと光学素子の製造を別
個に行うことは、これらが簡単に機械加工されることが
可能であることを意味し、レーザ源のための活性素子の
製造は容易になる。

【００２１】さらに、前記光学素子のそれぞれは、１つ
のロッド面に、好適には、上記のように、直接的、また
は、例えば、活性素子がロッドの１つの面と光学素子の
反対の面との間の冷却剤の流れを含む特定の実施形態に
おいては、間接的に固定され得る。

【００２２】本発明はまた、レーザ源のための活性素子
と、ポンプビームを前記活性素子に放射することが可能
な少なくとも１つのポンプ源とを有するタイプのレーザ
源に関する。

【００２３】本発明では、前記レーザ源は、前記活性素
子が上記のようである点に留意すべきである。

【００２４】さらに、優位的には、ポンプ源は、ポンプ
ビームのための放射面を有し、その幅は、活性素子の前
記入力面の幅よりも予め規定されたマージンだけ小さ
い。

【００２５】添付の図面により、本発明がどのようにし
て実現され得るかを理解することが容易になる。これら
の図面では、同一の参照符号は同一の構成要素を示す。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１の第１の好ましい実施形態に
概略的に示す本発明によるレーザ源１は、公知の様式に
より、長手方向のＸ−Ｘ軸および矩形（例えば、方形）
の断面をもつ細長いロッド２を備えたレーザ源のための
活性素子１Ａを備える。通常のタイプのロッド２は、ポ
ンプビームを吸収して長手方向に伝播するレーザ放射線
を増幅することが可能なドーピングされた発生源(matri
x)を有する活性素子１Ａと、ロッド２に入射されると共
に、ロッドよって形成される増幅媒体を通過させられる
ポンプビームＦ１、Ｆ２を放射することが可能であっ
て、好適にはレーザダイオードで構成されるポンプ源
３、４とを有する。

【００２７】本発明によると、光学ブロックの形態で形
成された前記活性素子１Ａは、さらに、ロッド２の発生
源と同じ上記材料から形成されるか、または少なくとも
前記発生源と実質的に同じ光学屈折率を有する材料から
形成され、前記ロッド２の面２Ａおよび２Ｂに対してそ
れぞれ固定され、それぞれポンプビームＦ１、Ｆ２のた
めの少なくとも１つの入力面５Ｂ、６Ｂを有し、ロッド
２の長手方向のＸ−Ｘ軸に対して傾斜している光学素子
５および６と、少なくとも１つが入力面５Ｂ、６Ｂの傾
斜とは反対にＸ−Ｘ軸に対して傾斜している少なくとも
２つの反射面Ｓ１およびＳ２とを有する。

【００２８】図１に示す実施形態では、前記傾斜面Ｓ１
およびＳ２は、光学素子５および６の傾斜面５Ａおよび
６Ａ上にそれぞれ形成され、これらの２つの面Ｓ１およ
びＳ２は、Ｘ−Ｘ軸に対して傾斜している。

【００２９】さらに、光学素子５および６は同一であ
り、前記Ｘ−Ｘ軸に対して対称的に配置され、反射面Ｓ
１およびＳ２は、Ｘ−Ｘ軸に対して同じ傾斜を有する。

【００３０】しかしながら、Ｘ−Ｘ軸に対して異なる傾
斜を有する反射面を形成し、Ｘ−Ｘ軸に平行なロッド２
の面２Ａおよび２Ｂのうちの一方の上に反射面の１つを
形成し、前記反射面の１つのみが傾斜するようにするこ
とも本発明の範囲内であると想定される。

【００３１】従って、本発明の美徳によると、ポンプビ
ームＦ１およびＦ２は、面Ｓ１およびＳ２上で連続的な
いし交互的に複数の反射、即ち、全反射を受け、各反射
の後ロッド２を通過する。さらに、ロッド２の各経路(p
ath)は傾斜しているため、横断方向の経路よりも長い。

【００３２】この結果、本発明によると、増幅媒体を通
じる経路の距離を長くとることができる。

【００３３】さらに、入力面５Ｂ、６Ｂ（およびこれら
の入力面５Ｂ、６Ｂに直交して放射されるポンプビーム
Ｆ１およびＦ２）の傾斜角、ならびに反射面Ｓ１および
Ｓ２の傾斜角を適切に選択することによって、以下に規
定するように、温度に関係なく、増幅媒体を通した経路
の距離を制御し、横断方向におけるポンピングを均質化
することが可能になる。

【００３４】前記光学ブロック１Ａの入力面５Ｂおよび
６Ｂには、好適には、反射防止コーティングが設けられ
る。

【００３５】本発明の範囲内で、光学ブロック１Ａの活
性素子は、単一のピースとして形成され得る。しかしな
がら、好適には、前記光学ブロックの各光学素子５、６
は、光学ブロックをさらに機械加工する前に、ロッド２
の対応する面２Ａ、２Ｂ上に通常のタイプの拡散接合を
形成するために研磨される。

【００３６】さらに、本発明によると、光学素子５、６
およびロッド２の発生源の材料は、イットリウムアルミ
ニウムガーネット、バナジウム酸塩、ガラスまたはサフ
ァイアであり、各ロッド２は、以下のイオンタイプ、即
ち、ネオジム、エルビウム、ホルミウム、またはクロム
のうちのいずれか１つでドーピングされる。

【００３７】一般に、光学的摂動(optical perturbatio
ns)を避けるために、ロッドの発生源と同じ材料または
実質的に同じ光学屈折率を有する材料から形成される光
学素子５、６はドーピングされない。

【００３８】しかしながら、１つの特定の実施形態で
は、特に、起こり得る望ましくない現象を制御するため
に、特定のドーピングがなされる。

【００３９】さらに、特定の実施形態（図示せず）で
は、光源は、２つより多くの光学素子を有し、好適に
は、矩形断面を有するロッド２の４面上にそれぞれ設け
られた４つの光学素子を有する。これにより、特に、ポ
ンプ源の数を増加させることが可能になる。

【００４０】上記の利点に加えて、本発明によるレーザ
源１は、他の多くの利点を有する。特に、ポンプビーム
には損失がなく、ポンプ源３、４および光学素子５、６
の間にカップリング光学素子は必要なく、通常のポンプ
源（市販の標準的なダイオード）を用いることができ、
最小の調整のみを必要とする強固なレーザ源１が得ら
れ、本発明は、現存のレーザ構成、即ち、発振器、増幅
器、低電力および高電力、直列搭載、直接経路または多
重経路の大半に適用され得る。

【００４１】ここで、本発明の実施において発生する様
々な幾何学的態様について説明する。

【００４２】この目的のために、特に、光学素子５およ
び６の適切な寸法を決定できる特性を示すために、図２
が参照され得る。図２は、反射面Ｓ１およびＳ２によっ
て形成され、ポンプビームのガイドとして作用する二面
体を示す簡略図である。これらの反射面Ｓ１、Ｓ２は、
互いに角度２βをなす。

【００４３】ポンプ源３の中心から放射され、二面体の
縁部と直交する面で伝播する中央光線（mean ray）Ｒｍ
を基準とする。ｎ反射が連続的に生じた後、この光線Ｒ
ｍは、外部への経路(outward path)とは対称的な反射経
路に従って反対方向に反射すると想定される。図２にお
いて、ｎは３である。この基準光線Ｒｍは、Ｘ−Ｘ対称
軸に対して高さｈ０で二面体の１つの面で遮断され、Ｘ
−Ｘ対称軸と角度γ０をなす。

【００４４】ｈ０、γ０、ｎおよびβは、ポンプビーム
ガイドにおける中央光線Ｒｍの伝播を特徴づける入力パ
ラメータである。

【００４５】反射の間、光線Ｒｍは、角度２（γｎ−１
＋β）を通して回転し、γｎ−１は、ｎ番目の反射の前
における光線ＲｍとＸ−Ｘ軸とのなす角度である。これ
は、反射後の角度γｎ−１における２βの増加に対応す
る。従って、γｎ＝γｎ−１＋２βであり、ここでγｎ
は、ｎ番目の反射後における光線ＲｍとＸ−Ｘ軸とのな
す角度である。あるいは、再帰方程式によると、 γｎ＝γ０＋２ｎβ ・・・ （１） となる。

【００４６】反射が対称的である場合、最後の反射後に
おける角度γｎｒは直角である。そこで、γｎｒ＝π／
２＝γ０＋２ｎｒβとなり、ここでｎｒは、反射の前の
反射数である。

【００４７】従って、以下の簡単な等式が成立する。 γ０＝π／２−２ｎｒβ ・・・ （２）

【００４８】反射前の反射数ｎｒは、完全に吸収される
ためにポンプビームＦ１、Ｆ２が通過しなければならな
いロッド２の材料の全長によって決定されるパラメータ
である。一度このパラメータｎｒが固定されると、ポン
プ源３、４およびドーピングされた部分のサイズが与え
られた状態で、レーザ源１に必要な寸法を知ることは望
ましい。

【００４９】図２を用いて、いくつかの再帰方程式が容
易に確立される。Ｉｎをｎおよびｎ＋１の２つの連続し
た反射間のＸ−Ｘ軸に沿った距離であるとすると、ｔａ
ｎγｎ＝（ｈｎ＋δ）／Ｉｎおよびｔａｎβ＝（ｈｎ−
δ）／Ｉｎとなり、ここで、δ＝ｈｎ＋１である。これ
から、Ｉｎ＝２ｈｎ／［ｔａｎ（γ０＋２ｎβ）＋ｔａ
ｎβ］、ｈｎ＋１＝δ＝ｈｎ−Ｉｎｔａｎβとなる。ま
たはｈｎ＋１＝ｈｎ｛［ｔａｎ（γ０＋２ｎβ）−ｔａ
ｎβ］／［ｔａｎ（γ０＋２ｎβ）＋ｔａｎβ］｝とな
る。

【００５０】これらの式を連続して応用することによっ
て、ポンプの全長、およびガイドの端部の開口部を計算
することができる。

【００５１】さらに、マージンオフセット光線Ｒ１の経
路を評価するために、中央光線Ｒｍに対する横方向オフ
セットを角度γｎを変更せずに生成することが必要であ
る。

【００５２】中央光線Ｒｍに対する正のオフセットａ
（即ち、Ｘ−Ｘ軸への投影が、中央光線Ｒｍの伝播方向
にある）は、図３に示すように想定される。

【００５３】用語ｈｎ１は、新しい光線Ｒ１と二面体の
面Ｓ１との交差部からＸ−Ｘ軸までの高さを示す。これ
により、以下の等式：ａ／ｓｉｎ（γｎ−β）＝（ｈｎ
−ｈｎ１）／ｓｉｎβ、即ち、ｈｎ１＝ｈｎ−ａｓｉｎ
β／ｓｉｎ（γｎ−β）が得られる。

【００５４】概して、このオフセットは、第１の入射光
線で実施されるため、高さｈ０に関連する。ｈ０が一旦
ｈ０１に変換されると、再帰方程式は、ｈ０１に適用可
能である。

【００５５】光線と二面体との交差部のＸ−Ｘ軸に沿っ
た変位ｅ１は、以下の等式：ｅ１／ｃｏｓβ＝ａ／ｓｉ
ｎ（γｎ−β）またはｅ１＝ａｃｏｓβ／ｓｉｎ（γｎ
−β）から得られる。

【００５６】さらに、図３に示すような横方向のオフセ
ットの代わりに、図４に示すように、マージンポンプ光
線Ｒ２はまた、高さｈｎにおいて中央光線Ｒｍに対して
角度偏差αを有してもよい。

【００５７】この場合、上記の再帰方程式は、回転が反
時計方向に実施される場合には、γｎが（γｎ＋α）に
変更され、回転が反対方向に実施される場合には、γｎ
が（γｎ−α）に変更されることを条件として、適用可
能である。

【００５８】角偏差が第１の入射光線に与えられ、α＜
βである場合、光線Ｒ２は、反射の前に同じ回数だけ反
射する。

【００５９】さらに、基準光線が対称的な構成を有する
場合、偏向光線Ｒ２に対応する反射光線は、Ｘ−Ｘ軸と
角度γｎｒ＝π／２±αをなす。中央光線Ｒｍに対する
角オフセットαは、特に反射中に光線Ｒ２の伝播を通し
て維持される。

【００６０】さらに、光学素子５、６の入力面５Ｂ、６
Ｂの幅ｄ、即ち、ポンプビームＦ１、Ｆ２の入力ウィン
ドウの幅は、ポンプ源３、４の寸法から決定され、この
幅ｄは、ポンプビームの停止を防止するためにわずかに
大きくなっている。

【００６１】この幅ｄは、中央基準光線Ｒｍの両側に対
称的に分配されているため、図５に示すように、ｈ０を
含む基準面と、プリズム状のガイドの入力端との間の距
離ｅを決定することができる。図５に示す長さｃおよび
ｃ１により、以下の等式：ｃ＝ｄ／［２ｔａｎ（γ０−
β）］およびｃ１＝［ｄｔａｎγ０］／２を得る。

【００６２】さらに、ｅ＝（ｃ−ｃ１）ｃｏｓγ０であ
るため、ｅ＝（ｄｃｏｓγ０）／２［ｔａｎ^-1（γ０−
β）−ｔａｎγ０］となる。

【００６３】さらに、入力面５Ｂの端部と二面体のＸ−
Ｘ軸との間の高さｈ（図５）は、以下の等式：ｈ＝ｈ０
−ｃｓｉｎγ０−（ｄｃｏｓγ０）／２、即ち、ｈ＝ｈ
０−（ｄｃｏｓγ０）／２［ｔａｎγ０ｔａｎ^-1（γ０
−β）＋１］から計算され得る。

【００６４】本発明によるレーザ源１の２つの異なる実
施形態の寸法は、図６を参照しながら以下のように特定
される。即ち、第１に発振器を備え、第２に増幅器を備
えるものである。

【００６５】発振器については、以下の入力パラメータ
が選択される。即ち、入力面の寸法：ｄ＝１２ｍｍ、ポ
ンプビームＦ１、Ｆ２の寸法２ａ＝１０．２ｍｍ、Ｘ−
Ｘ軸に対する中央基準光線Ｒｍの高さｈ０＝１８ｍｍ、
Ｘ−Ｘ軸に対する中央光線の入射角γ０＝３８°、中央
光線Ｒｍに対する対称的な位置における反射の数ｎ＝２
である。

【００６６】上記の式（２）を用いると、β＝１３°が
得られ、上記の式（１）を用いると、γ１＝６４°およ
びγ２＝９０°が得られる。

【００６７】従って、ポンプ源３からの中央基準光線Ｒ
ｍは、反対のポンプ源４に反射する前に増幅媒体を５回
通過する。ｂがロッド２のドーピングされた材料の横断
方向の寸法であるすると、中央基準光線Ｒｍが通過する
活性媒体の全厚さｂｔｏｔは、ｂｔｏｔ＝２ｂ／ｓｉｎ
γ０＋２ｂ／ｓｉｎγ１＋ｂとなる。ここで考慮される
例では、ｂｔｏｔ＝３２．４ｍｍである。

【００６８】中央光線Ｒｍの他のパラメータは、以下の
ようになる。Ｉ０＝３５．５７ｍｍ、ｈ１＝９．７９ｍ
ｍ、Ｉ１＝８．５８ｍｍ、ｈ２＝７．８１ｍｍ、ｅ＝
６．４５ｍｍ、ｈ＝５．３５ｍｍ。

【００６９】活性素子１Ａの全長さＬｔｏｔを決定する
ためには、Ｘ―Ｘ軸から最も遠いマージン光線の伝播お
よび上記の再帰方程式が考慮されなければならない。

【００７０】次に、通常の様式で以下の式：Ｌｔｏｔ＝
５４．８ｍｍが得られる。

【００７１】さらに、活性素子１Ａの入力面の反対の端
部における寸法ｈｂｇは、７．７２ｍｍである。

【００７２】第２に、増幅器の例を参照すると、以下の
入力パラメータが得られる。ｄ＝２８ｍｍ、２ａ＝２３
ｍｍ、ｈ０＝４０ｍｍ、γ０＝３８°、ｎ＝２、ｂ＝７
ｍｍ。これより、β＝１３°、γ１＝６４°、γ２＝９
０°、ｂｔｏｔ＝４５．３ｍｍと計算される。

【００７３】さらに、Ｌｔｏｔ＝１２４ｍｍ、ｈｂｇ＝
７．９４ｍｍが得られる。

【００７４】図７に示す第２の実施形態では、レーザ源
７は活性素子７Ａを有する。この活性素子７Ａは、円形
断面およびＹ−Ｙ軸を有する細長いロッド８と、単一の
ピースを形成し、Ｙ−Ｙ軸に対して同軸上にあり、円錐
面Ｓ３および１１を規定する２つの円錐セクション９お
よび１０を有する光学素子とを備える。円錐面１１は、
ポンプビーム（図示せず）のための入力面として作用す
る。

【００７５】この場合、少なくとも２つの相互作用する
反射面のそれぞれは、丸みを有し、前記円錐セクション
９の円錐面Ｓ３の一部（図示せず）を形成することに留
意されたい。

【００７６】さらに、図８は、図１の実施形態１Ａの特
定の変形例を示す。この変形例において、光学素子５お
よび６は、ロッド２の面２Ａおよび２Ｂ上に直接設けら
れないが、前記活性素子１Ａは、前記光学素子５および
６のそれぞれの互いに対向する面２Ａおよび２Ｂ、なら
びに面５Ｃおよび６Ｃの間の経路１５および１６を有す
る。これらの通路１５および１６は、公知の手段（図示
せず）と組み合わせられ、前記通路１５および１６にお
いて矢印Ｅで示される冷却剤の流れを生成する。

【００７７】明示的には記載しなかったが、図１の第１
の実施形態１Ａのすべての特定の特性（例えば、材料の
タイプ）は、図７および図８のそれぞれに示す第２およ
び第３の実施形態のうちの少なくとも１つに適用可能で
あり、そのような特定の適切な実施形態との組み合わせ
は本発明の一部をなすことに留意されたい。

【００７８】

【発明の効果】上記のように、本発明によると、長くか
つ制御可能な距離にわたってポンプビームが増幅媒体を
均質に通過することを可能にするレーザ源のための活性
素子が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるレーザ源を概略
的に示す図である。

【図２】図１に示すレーザ源における対称的な反射を有
する中央ポンプ光線の経路を概略的に示す図である。

【図３】図１に示すレーザ源における中央ポンプ光線に
対して横断方向にオフセットするポンプ光線の経路を概
略的に示す図である。

【図４】図１に示すレーザ源における中央ポンプ光線に
対して角度をなしてオフセットする中央ポンプ光線の経
路を概略的に示す図である。

【図５】図１に示すレーザ源の入力面を規定する図であ
る。

【図６】図１に示すレーザ源の外寸を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施形態によるレーザ源を概略
的に示す図である。

【図８】本発明の第３の実施形態によるレーザ源を概略
的に示す図である。

【符号の説明】 １ レーザ源 ２ 細長いロッド ２Ａ、２Ｂ 面 ３、４ ポンプ源 ５、６ 光学素子 ５Ａ、５Ｂ 入力面 ６Ａ、６Ｂ 傾斜面 Ｆ１、Ｆ２ ポンプビーム Ｓ１、Ｓ２ 反射面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルイ・キャバレ フランス国、91410 プレシス・サン・ブ ノワスト、アンパス・デュ・サンフォアン ５ (72)発明者 ジャン−ウシェ・モンターニュ フランス国、45000 オルレアン、リュ ー・ディリエ 98

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ源のための活性素子であって、 ポンプビームを吸収し、長手方向に伝播するレーザ放射
   線を増幅することが可能で、光学ブロックに設けられた
   ドーピングされた発生源を有する細長いロッドと、 前記ポンプビームのための少なくとも１つの入力面と、 前記ロッドの長軸に対して傾斜した前記ポンプビームの
   ための第１の反射面と、 前記第１の反射面と相互作用する少なくとも１つの第２
   の反射面とを有する光学ブロックを備え、 前記入力面は、前記ロッドの長軸に対して傾斜している
   活性素子。
2. 【請求項２】 前記ロッドは矩形断面を有し、前記光学
   ブロックは、前記ロッドの発生源と実質的に同じ光学屈
   折率を有する材料から形成され、前記ロッドの第１の面
   に固定されると共に前記ロッドの長軸に対して傾斜した
   少なくとも１つの面を備えた少なくとも１つの第１の光
   学素子を有し、前記第１の反射面は、前記第１の光学素
   子の前記傾斜した面上に形成されている請求項１に記載
   の活性素子。
3. 【請求項３】 前記光学ブロックは、前記ロッドの発生
   源と実質的に同じ光学屈折率を有する材料から形成さ
   れ、前記ロッドの第２の面に固定され、前記ロッドの長
   軸に対して傾斜した少なくとも１つの面を備えた第２の
   光学素子を有し、前記第２の反射面は、前記第２の光学
   素子の前記傾斜した面上に形成されている請求項２に記
   載の活性素子。
4. 【請求項４】 前記第１および第２の光学素子は同一の
   ものであり、前記ロッドに対称的に固定されている請求
   項３に記載の活性素子。
5. 【請求項５】 前記第２の反射面は、前記ロッドの１つ
   の面上に直接形成されている請求項２に記載の活性素
   子。
6. 【請求項６】 前記ロッドは円形断面を有する請求項１
   に記載の活性素子。
7. 【請求項７】 前記複数の反射面は平坦面である請求項
   １に記載の活性素子。
8. 【請求項８】 前記複数の反射面は湾曲面である請求項
   １に記載の活性素子。
9. 【請求項９】 前記各反射面は、光学素子の第１の円錐
   セクションの円錐面の一部を形成する請求項８に記載の
   活性素子。
10. 【請求項１０】 前記光学素子は、第２の円錐セクショ
    ンを有し、前記第１および第２の円錐セクションは、同
    軸上に前記ロッドを囲み、前記ロッドの発生源と実質的
    に同じ光学屈折率を有する材料から形成され、前記第２
    の円錐セクションの円錐面は、前記光学ブロックの前記
    入力面を有する請求項９に記載の活性素子。
11. 【請求項１１】 少なくとも１つの光学素子はドーピン
    グされている請求項２に記載の活性素子。
12. 【請求項１２】 少なくとも１つの光学素子は、以下の
    材料：イットリウムアルミニウムガーネット、バナジン
    酸塩、ガラス、またはサファイアの少なくとも１つから
    形成されている請求項２に記載の活性素子。
13. 【請求項１３】 少なくとも１つの光学素子は、前記ロ
    ッドに拡散接合によって固定されている請求項２に記載
    の活性素子。
14. 【請求項１４】 前記入力面には反射防止コーティング
    が設けられている請求項１に記載の活性素子。
15. 【請求項１５】 前記ロッドの少なくとも１つの面にわ
    たって直接冷却剤の流れを生成するための手段を有する
    請求項１に記載の活性素子。
16. 【請求項１６】 レーザ源のための活性素子と、 前記活性素子内にポンプビームを放射することが可能な
    少なくとも１つのポンプ源とを有し、 前記活性素子は、請求項１記載の活性素子であるレーザ
    源。
17. 【請求項１７】 前記ポンプ源は、前記ポンプビームの
    ための放射面を有し、前記放射面の幅は、前記活性素子
    の入力面の幅よりも予め規定されたマージンだけ小さ
    い、請求項１６に記載のレーザ源。