JP2002033538A - 半導体レーザ励起固体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ励起固体レーザ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定で高出力かつ高効率なレーザビームを発
生させることができる半導体レーザ励起固体レーザ装置
を得る。 【解決手段】 活性媒質を含む固体レーザ素子２、固体
レーザ素子を光励起する半導体レーザ１、半導体レーザ
に電力を供給する電源８、光励起された固体レーザ素子
よりレーザ光を取り出す光共振器９、１０を備え、半導
体レーザ１をパルス動作させ固体レーザ素子をパルス励
起する際、半導体レーザに流す電流を、１パルス内で変
化させる。
生させることができる半導体レーザ励起固体レーザ装置
を得る。 【解決手段】 活性媒質を含む固体レーザ素子２、固体
レーザ素子を光励起する半導体レーザ１、半導体レーザ
に電力を供給する電源８、光励起された固体レーザ素子
よりレーザ光を取り出す光共振器９、１０を備え、半導
体レーザ１をパルス動作させ固体レーザ素子をパルス励
起する際、半導体レーザに流す電流を、１パルス内で変
化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、安定で効率よく
レーザビームを発生させることができる半導体レーザ励
起固体レーザ装置に関するものである。
レーザビームを発生させることができる半導体レーザ励
起固体レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１７（ａ），（ｂ）及び図１８は、例
えば文献（Advanced High-Power Lasers, SPIE Vol.388
9, pp. 182-189）に示された従来の半導体レーザ励起固
体レーザ装置の構成を示す側面図と横断面図、及び半導
体レーザに流す入力電流波形とレーザ出力波形を示す図
である。図１７（ａ），（ｂ）において、１は励起光源
である半導体レーザ、２は固体レーザ素子としてのスラ
ブ形状のＮｄ：ＹＡＧである。３は励起光である半導体
レーザ光、４はフローチューブである。
えば文献（Advanced High-Power Lasers, SPIE Vol.388
9, pp. 182-189）に示された従来の半導体レーザ励起固
体レーザ装置の構成を示す側面図と横断面図、及び半導
体レーザに流す入力電流波形とレーザ出力波形を示す図
である。図１７（ａ），（ｂ）において、１は励起光源
である半導体レーザ、２は固体レーザ素子としてのスラ
ブ形状のＮｄ：ＹＡＧである。３は励起光である半導体
レーザ光、４はフローチューブである。
【０００３】上記固体レーザ素子２は、フローチューブ
４に挿入され、固体レーザ素子２とフローチューブ４の
間には、固体レーザ素子２を冷却するために、冷却媒体
５として冷水が流されいる。半導体レーザ１は、フロー
チューブ４外部に設置され、出射された半導体レーザ光
３は、金製のミラー６により反射、導光されて、フロー
チューブ４を介して固体レーザ素子２を励起する。ま
た、フローチューブ４の周囲は、半導体レーザ光３が入
射する領域を除き、金製のミラー６で覆われている。こ
れにより、フローチューブ４内部に半導体レーザ光３を
閉じ込める効果を得、励起効率の向上を図っている。９
と１０は共振器を構成する主反射ミラーと部分反射ミラ
ーであり、１１は共振器外部に放出されるレーザ光であ
る。る。
４に挿入され、固体レーザ素子２とフローチューブ４の
間には、固体レーザ素子２を冷却するために、冷却媒体
５として冷水が流されいる。半導体レーザ１は、フロー
チューブ４外部に設置され、出射された半導体レーザ光
３は、金製のミラー６により反射、導光されて、フロー
チューブ４を介して固体レーザ素子２を励起する。ま
た、フローチューブ４の周囲は、半導体レーザ光３が入
射する領域を除き、金製のミラー６で覆われている。こ
れにより、フローチューブ４内部に半導体レーザ光３を
閉じ込める効果を得、励起効率の向上を図っている。９
と１０は共振器を構成する主反射ミラーと部分反射ミラ
ーであり、１１は共振器外部に放出されるレーザ光であ
る。る。
【０００４】次に、半導体レーザ１のパルス励起による
固体レーザ装置の動作について説明する。半導体レーザ
１に電流を流すと、発光部より半導体レーザ光が出射す
る。従来は、半導体レーザをパルス動作させる際、図１
８に示す入力電流波形のように、１パルス内の電流値を
常に一定に保っていた。半導体レーザ内部では、電流に
よる入力エネルギーに対して、半導体レーザ光として取
り出される出力エネルギーとの差は半導体レーザの発熱
となり、ここでは図示されていないが、冷却装置によ
り、この熱量を除去している。
固体レーザ装置の動作について説明する。半導体レーザ
１に電流を流すと、発光部より半導体レーザ光が出射す
る。従来は、半導体レーザをパルス動作させる際、図１
８に示す入力電流波形のように、１パルス内の電流値を
常に一定に保っていた。半導体レーザ内部では、電流に
よる入力エネルギーに対して、半導体レーザ光として取
り出される出力エネルギーとの差は半導体レーザの発熱
となり、ここでは図示されていないが、冷却装置によ
り、この熱量を除去している。
【０００５】出射された半導体レーザ光は、固体レーザ
素子２を励起し、固体レーザ素子２より自然放出光が発
生する。その際、図１７（ａ）に示すように、ミラー
９、１０により構成された光共振器を備えることで、自
然放出光が共振器間を往復する間に増幅され、指向性の
よいレーザ光となる。そして、一定以上の大きさに達す
ると、レーザ光１１として共振器外部に放出される。
素子２を励起し、固体レーザ素子２より自然放出光が発
生する。その際、図１７（ａ）に示すように、ミラー
９、１０により構成された光共振器を備えることで、自
然放出光が共振器間を往復する間に増幅され、指向性の
よいレーザ光となる。そして、一定以上の大きさに達す
ると、レーザ光１１として共振器外部に放出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体レー
ザ１に電流を流し始めてから、入力エネルギー、半導体
レーザ光として取り出される出力エネルギー、および冷
却装置による廃熱とが熱平衡に達するまでには時間を要
する。このため、従来の技術のように、半導体レーザ１
に常に一定値の電流を流した場合には、半導体レーザ１
の内部で熱平衡に達するまでの間は経時的に内部温度が
変化していた。
ザ１に電流を流し始めてから、入力エネルギー、半導体
レーザ光として取り出される出力エネルギー、および冷
却装置による廃熱とが熱平衡に達するまでには時間を要
する。このため、従来の技術のように、半導体レーザ１
に常に一定値の電流を流した場合には、半導体レーザ１
の内部で熱平衡に達するまでの間は経時的に内部温度が
変化していた。
【０００７】半導体レーザ１の発振スペクトルは温度依
存性を有し、高温化するほど長波長へ変化する。従来の
半導体レーザ１のパルス動作では、温度変化に対応し、
１パルス内での発振スペクトルも経時的に変化してい
た。そのため、１パルス全体でも半導体レーザ１の発振
スペクトルと固体レーザ素子２の吸収スペクトルとの整
合性が低下し、半導体レーザ光の吸収率の低下等を引き
起こしていた。
存性を有し、高温化するほど長波長へ変化する。従来の
半導体レーザ１のパルス動作では、温度変化に対応し、
１パルス内での発振スペクトルも経時的に変化してい
た。そのため、１パルス全体でも半導体レーザ１の発振
スペクトルと固体レーザ素子２の吸収スペクトルとの整
合性が低下し、半導体レーザ光の吸収率の低下等を引き
起こしていた。
【０００８】例えば熱平衡時に半導体レーザ１の発振ス
ペクトルが固体レーザ素子２の吸収スペクトルよりも長
い場合、励起開始直後は、固体レーザ素子２における半
導体レーザ光の吸収率は高くなるものの、温度上昇によ
る経時的な波長変化のために、１パルス内における半導
体レーザ光の吸収率は逐次減少する。この結果、１パル
ス継続時間内におけるレーザ出力も逐次低下し、加工用
途等へ使用した場合、加工品質が劣化するという問題が
あった。
ペクトルが固体レーザ素子２の吸収スペクトルよりも長
い場合、励起開始直後は、固体レーザ素子２における半
導体レーザ光の吸収率は高くなるものの、温度上昇によ
る経時的な波長変化のために、１パルス内における半導
体レーザ光の吸収率は逐次減少する。この結果、１パル
ス継続時間内におけるレーザ出力も逐次低下し、加工用
途等へ使用した場合、加工品質が劣化するという問題が
あった。
【０００９】さらに、励起開始直後の励起光吸収率が高
くなるため、図１８にも現れているように、緩和発振に
よるレーザパルス先頭のスパイクが顕著になり、加工品
質を低下させる原因になるばかりでなく、共振器ミラー
等の光学部品損傷を引き起こす一因ともなっていた。
くなるため、図１８にも現れているように、緩和発振に
よるレーザパルス先頭のスパイクが顕著になり、加工品
質を低下させる原因になるばかりでなく、共振器ミラー
等の光学部品損傷を引き起こす一因ともなっていた。
【００１０】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、パルス動作させる半導体レーザ
において、１パルス内での半導体レーザの発振スペクト
ルの変化を抑制し、効率良く固体レーザ媒質を励起し、
安定かつ高出力にレーザ光を発生させることができる半
導体レーザ励起固体レーザ装置を得ることを目的として
いる。
になされたものであり、パルス動作させる半導体レーザ
において、１パルス内での半導体レーザの発振スペクト
ルの変化を抑制し、効率良く固体レーザ媒質を励起し、
安定かつ高出力にレーザ光を発生させることができる半
導体レーザ励起固体レーザ装置を得ることを目的として
いる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザ励起固体レーザ装置は、活性媒質を含む固体レーザ
素子と、前記固体レーザ素子を光励起する半導体レーザ
と、前記半導体レーザに電力を供給する電源と、光励起
された固体レーザ素子よりレーザ光を取り出す光共振器
とを備えた半導体レーザ励起固体レーザ装置において、
前記半導体レーザをパルス動作させ前記固体レーザ素子
をパルス励起する際、前記電源から前記半導体レーザに
流す電流を、１パルス内で変化させることを特徴とする
ものである。
ーザ励起固体レーザ装置は、活性媒質を含む固体レーザ
素子と、前記固体レーザ素子を光励起する半導体レーザ
と、前記半導体レーザに電力を供給する電源と、光励起
された固体レーザ素子よりレーザ光を取り出す光共振器
とを備えた半導体レーザ励起固体レーザ装置において、
前記半導体レーザをパルス動作させ前記固体レーザ素子
をパルス励起する際、前記電源から前記半導体レーザに
流す電流を、１パルス内で変化させることを特徴とする
ものである。
【００１２】また、前記半導体レーザをパルス動作させ
前記固体レーザ素子をパルス励起する際、前記電源から
前記半導体レーザに流す電流を、１パルス内で逐次減少
させることを特徴とするものである。
前記固体レーザ素子をパルス励起する際、前記電源から
前記半導体レーザに流す電流を、１パルス内で逐次減少
させることを特徴とするものである。
【００１３】また、前記半導体レーザをパルス動作させ
前記固体レーザ素子をパルス励起する際、前記電源から
前記半導体レーザに流す電流を、１パルス内でパルス初
期のみ逐次減少させることを特徴とするものである。
前記固体レーザ素子をパルス励起する際、前記電源から
前記半導体レーザに流す電流を、１パルス内でパルス初
期のみ逐次減少させることを特徴とするものである。
【００１４】また、前記半導体レーザをパルス動作させ
前記固体レーザ素子をパルス励起する際、前記電源から
前記半導体レーザに流す電流を、１パルス内で逐次増加
させることを特徴とするものである。
前記固体レーザ素子をパルス励起する際、前記電源から
前記半導体レーザに流す電流を、１パルス内で逐次増加
させることを特徴とするものである。
【００１５】また、前記半導体レーザをパルス動作させ
前記固体レーザ素子をパルス励起する際、前記電源から
前記半導体レーザに流す電流を、１パルス内でパルス初
期のみ逐次増加させることを特徴とするものである。
前記固体レーザ素子をパルス励起する際、前記電源から
前記半導体レーザに流す電流を、１パルス内でパルス初
期のみ逐次増加させることを特徴とするものである。
【００１６】また、前記半導体レーザをパルス動作させ
前記固体レーザ素子をパルス励起する際、前記電源から
前記半導体レーザに流す電流を、１パルス内でステップ
状に変化させることを特徴とするものである。
前記固体レーザ素子をパルス励起する際、前記電源から
前記半導体レーザに流す電流を、１パルス内でステップ
状に変化させることを特徴とするものである。
【００１７】また、前記固体レーザ素子を囲むように配
置され、内面がレーザ光を拡散反射するように構成され
た拡散反射集光器と、前記半導体レーザから発せられた
レーザ光を、全反射を繰り返すことにより拡散反射集光
器の内部に導光するための光導波光学素子とをさらに備
えたことを特徴とするものである。
置され、内面がレーザ光を拡散反射するように構成され
た拡散反射集光器と、前記半導体レーザから発せられた
レーザ光を、全反射を繰り返すことにより拡散反射集光
器の内部に導光するための光導波光学素子とをさらに備
えたことを特徴とするものである。
【００１８】さらに、前記固体レーザ素子は、断面が矩
形でなることを特徴とするものである。
形でなることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１による半導体レーザ励起固体レーザ装置
を説明するための図である。図１において、図１７に示
す従来例と同一符号は同一部分もしくは相当部分を示
す。本実施の形態１において、活性媒質を含む固体レー
ザ素子２は、例えばＮｄ：ＹＡＧ（Nd:Yttrium Aluminu
m Garnet）からなり、断面が円形のロッド状の形をして
いる。固体レーザ素子２には、これを囲むようにフロー
チューブ４が設けられ、このフローチューブ４と固体レ
ーザ素子２の間には冷却媒体５が流されている。半導体
レーザ１は、フローチューブ４の外部に設置され、フロ
ーチューブ４は、ガラスや石英等のように、半導体レー
ザ１から発せられた半導体レーザ光３を透過する媒質で
製作されている。
の実施の形態１による半導体レーザ励起固体レーザ装置
を説明するための図である。図１において、図１７に示
す従来例と同一符号は同一部分もしくは相当部分を示
す。本実施の形態１において、活性媒質を含む固体レー
ザ素子２は、例えばＮｄ：ＹＡＧ（Nd:Yttrium Aluminu
m Garnet）からなり、断面が円形のロッド状の形をして
いる。固体レーザ素子２には、これを囲むようにフロー
チューブ４が設けられ、このフローチューブ４と固体レ
ーザ素子２の間には冷却媒体５が流されている。半導体
レーザ１は、フローチューブ４の外部に設置され、フロ
ーチューブ４は、ガラスや石英等のように、半導体レー
ザ１から発せられた半導体レーザ光３を透過する媒質で
製作されている。
【００２０】半導体レーザ１は、温度制御装置７に接続
され、温度制御装置７は、半導体レーザ１から発せられ
る半導体レーザ光３のスペクトルが固体レーザ素子２の
吸収スペクトルにほぼ一致するように、半導体レーザ１
の温度を制御している。また、半導体レーザ１は、電源
８に接続し、電流が供給される。電源８によって半導体
レーザ１に電流が流されると、半導体レーザ１から半導
体レーザ光３が出射され、固体レーザ素子２に吸収され
て、固体レーザ素子２内の活性媒質を励起する。
され、温度制御装置７は、半導体レーザ１から発せられ
る半導体レーザ光３のスペクトルが固体レーザ素子２の
吸収スペクトルにほぼ一致するように、半導体レーザ１
の温度を制御している。また、半導体レーザ１は、電源
８に接続し、電流が供給される。電源８によって半導体
レーザ１に電流が流されると、半導体レーザ１から半導
体レーザ光３が出射され、固体レーザ素子２に吸収され
て、固体レーザ素子２内の活性媒質を励起する。
【００２１】全反射ミラー９、部分反射ミラー１０は、
固体レーザ素子２を挟んで光軸上に設けられている。全
反射ミラー９は、レーザ光１１に対してほとんど全反射
する高い反射率を持ち、部分反射ミラー１０は、レーザ
光１１の一部を反射するような反射率を有し、これらに
よって、光励起された固体レーザ素子２からレーザ光１
１を取り出す光共振器を構成する。
固体レーザ素子２を挟んで光軸上に設けられている。全
反射ミラー９は、レーザ光１１に対してほとんど全反射
する高い反射率を持ち、部分反射ミラー１０は、レーザ
光１１の一部を反射するような反射率を有し、これらに
よって、光励起された固体レーザ素子２からレーザ光１
１を取り出す光共振器を構成する。
【００２２】次に、従来の技術を比較例に用いて、本実
施の形態１による半導体レーザ励起固体レーザ装置の動
作を詳しく説明する。図２は、本実施の形態１と比較例
による、電源８から半導体レーザ１に供給される電流波
形を示している。１パルスを通して半導体レーザ１に流
される電流値は、比較例では一定であるが（図２（ａ）
参照）、本実施の形態１では、パルス初期に最も高く、
パルス継続時間とともに逐次減少するように制御してい
る（図２（ｂ）参照）。すなわち、電源８は、１パルス
内での電流波形を制御するパルス電流波形制御手段を備
えている。
施の形態１による半導体レーザ励起固体レーザ装置の動
作を詳しく説明する。図２は、本実施の形態１と比較例
による、電源８から半導体レーザ１に供給される電流波
形を示している。１パルスを通して半導体レーザ１に流
される電流値は、比較例では一定であるが（図２（ａ）
参照）、本実施の形態１では、パルス初期に最も高く、
パルス継続時間とともに逐次減少するように制御してい
る（図２（ｂ）参照）。すなわち、電源８は、１パルス
内での電流波形を制御するパルス電流波形制御手段を備
えている。
【００２３】前述したように、半導体レーザ１の発振ス
ペクトルは温度に依存する。図３に、半導体レーザ１の
発振スペクトルと温度との関係を表した例を示す。図３
に示すように、半導体レーザ１の発振スペクトルは、温
度が高いほど長くなる。
ペクトルは温度に依存する。図３に、半導体レーザ１の
発振スペクトルと温度との関係を表した例を示す。図３
に示すように、半導体レーザ１の発振スペクトルは、温
度が高いほど長くなる。
【００２４】半導体レーザ１に電流を流すと、半導体レ
ーザ１は発熱し、内部温度が上昇を始める。半導体レー
ザ１の発熱量と温度制御装置７の廃熱量とが熱平衡に達
すると、半導体レーザ１の温度が一定になる。しかし、
温度制御装置７には応答時間が存在し、また、半導体レ
ーザ１内部が熱平衡に達し、発振スペクトルが一定に定
まるまでには時間を要する。したがって、１パルスの継
続時間内において、半導体レーザ１内部で熱平衡に達す
るまでの間は、発振スペクトルが随時変化する。
ーザ１は発熱し、内部温度が上昇を始める。半導体レー
ザ１の発熱量と温度制御装置７の廃熱量とが熱平衡に達
すると、半導体レーザ１の温度が一定になる。しかし、
温度制御装置７には応答時間が存在し、また、半導体レ
ーザ１内部が熱平衡に達し、発振スペクトルが一定に定
まるまでには時間を要する。したがって、１パルスの継
続時間内において、半導体レーザ１内部で熱平衡に達す
るまでの間は、発振スペクトルが随時変化する。
【００２５】図４は、本実施の形態１と比較例による半
導体レーザの温度変化の様子を表している。パルス開始
と同時に急激に電流が立ち上がるために、半導体レーザ
１の内部では発熱量が廃熱量を上回り、半導体レーザ１
に蓄熱され、温度が上昇する。この温度上昇は、半導体
レーザ１の内部が熱平衡に達するまで継続するが、比較
例では、常に同じエネルギーが入力され続けるために、
熱平衡に達するまでには長時間必要になる（図４（ａ）
参照）。一方、本実施の形態１では、パルス開始時から
時間とともに入力エネルギーが減少するため、過熱によ
る温度上昇を抑制することができ、熱平衡に達するまで
の時間を短縮することができる（図４（ｂ）参照）。
導体レーザの温度変化の様子を表している。パルス開始
と同時に急激に電流が立ち上がるために、半導体レーザ
１の内部では発熱量が廃熱量を上回り、半導体レーザ１
に蓄熱され、温度が上昇する。この温度上昇は、半導体
レーザ１の内部が熱平衡に達するまで継続するが、比較
例では、常に同じエネルギーが入力され続けるために、
熱平衡に達するまでには長時間必要になる（図４（ａ）
参照）。一方、本実施の形態１では、パルス開始時から
時間とともに入力エネルギーが減少するため、過熱によ
る温度上昇を抑制することができ、熱平衡に達するまで
の時間を短縮することができる（図４（ｂ）参照）。
【００２６】半導体レーザ１の発振スペクトルは、この
温度変化に対応して変化し、１パルス動作の時間内で熱
平衡に達しなければ、半導体レーザ１の発振スペクトル
は１パルス中で常に変化しつづける。図２に示したパル
ス動作に対する半導体レーザ１の発振スペクトルの変化
を、初期（パルス立ち上がり開始より０１００μｓｅ
ｃ）、中期（４００５００μｓｅｃ）、後期（９００１
０００μｓｅｃ）の３期間について図示すると、比較例
では図５（ａ）、本実施の形態１では図５（ｂ）のよう
に示される。ここでは、例として、熱平衡時に半導体レ
ーザ１の発振スペクトルが固体レーザ素子２の吸収スペ
クトルにほぼ一致するものについて示している。
温度変化に対応して変化し、１パルス動作の時間内で熱
平衡に達しなければ、半導体レーザ１の発振スペクトル
は１パルス中で常に変化しつづける。図２に示したパル
ス動作に対する半導体レーザ１の発振スペクトルの変化
を、初期（パルス立ち上がり開始より０１００μｓｅ
ｃ）、中期（４００５００μｓｅｃ）、後期（９００１
０００μｓｅｃ）の３期間について図示すると、比較例
では図５（ａ）、本実施の形態１では図５（ｂ）のよう
に示される。ここでは、例として、熱平衡時に半導体レ
ーザ１の発振スペクトルが固体レーザ素子２の吸収スペ
クトルにほぼ一致するものについて示している。
【００２７】固体レーザ素子２としてＮｄ：ＹＡＧの場
合について、その吸収スペクトルを図６に示すと、スペ
クトル吸収率は８０８ｎｍ付近をピークとして、その前
後の波長では急激に低下する。比較例では、励起光であ
る半導体レーザ光の１パルス内での発振スペクトルの変
化が大きく、パルス全体に渡っての固体レーザ素子２の
吸収スペクトルと半導体レーザ１の発振スペクトルの整
合がとれないことが示されている。
合について、その吸収スペクトルを図６に示すと、スペ
クトル吸収率は８０８ｎｍ付近をピークとして、その前
後の波長では急激に低下する。比較例では、励起光であ
る半導体レーザ光の１パルス内での発振スペクトルの変
化が大きく、パルス全体に渡っての固体レーザ素子２の
吸収スペクトルと半導体レーザ１の発振スペクトルの整
合がとれないことが示されている。
【００２８】図７は、比較例および本実施の形態１によ
る励起効率を示している。発振スペクトルの変化が原因
となり、比較例ではパルス初期に励起効率が大きく低下
する（図７（ａ）参照）。一方、本実施の形態１では、
パルス全体を通して高く、ほぼ一定の励起効率を維持す
ることができている（図７（ｂ）参照）。
る励起効率を示している。発振スペクトルの変化が原因
となり、比較例ではパルス初期に励起効率が大きく低下
する（図７（ａ）参照）。一方、本実施の形態１では、
パルス全体を通して高く、ほぼ一定の励起効率を維持す
ることができている（図７（ｂ）参照）。
【００２９】最終的に得られるレーザ出力波形を図示す
ると、比較例では図８（ａ）、本実施の形態１では図８
（ｂ）のようになる。比較例による大きな出力波形の崩
れに対し、本実施の形態１では、パルス全体を通して一
定の高い出力が得られている。これは、励起効率を主に
反映したものであるが、さらに、本実施の形態１では、
パルス初期は大きな電流を流すために、半導体レーザ１
の出力が高く、励起効率の低下を補い、レーザ出力を一
層安定化する効果も上げている。また、電流を逐次減少
させているため、消費電力を削減する効果もある。
ると、比較例では図８（ａ）、本実施の形態１では図８
（ｂ）のようになる。比較例による大きな出力波形の崩
れに対し、本実施の形態１では、パルス全体を通して一
定の高い出力が得られている。これは、励起効率を主に
反映したものであるが、さらに、本実施の形態１では、
パルス初期は大きな電流を流すために、半導体レーザ１
の出力が高く、励起効率の低下を補い、レーザ出力を一
層安定化する効果も上げている。また、電流を逐次減少
させているため、消費電力を削減する効果もある。
【００３０】これらのレーザを加工に用いる場合には、
比較例では、加工性能が劣化し、１パルスあたりのレー
ザ出力も低いため、加工効率も低下する。一方、本実施
の形態１では、レーザ出力波形もほぼ矩形状を維持して
おり、また、パルス全体としても高い出力が得られてい
るため、性能、効率ともに良好な加工を行うことができ
る。
比較例では、加工性能が劣化し、１パルスあたりのレー
ザ出力も低いため、加工効率も低下する。一方、本実施
の形態１では、レーザ出力波形もほぼ矩形状を維持して
おり、また、パルス全体としても高い出力が得られてい
るため、性能、効率ともに良好な加工を行うことができ
る。
【００３１】また、熱平衡時の発振スペクトルが固体レ
ーザ素子２の吸収スペクトルより短波長である半導体レ
ーザ１を使用する場合においても、常に熱平衡時の状態
に近い動作を実現するために、パルス初期の顕著な励起
効率の低下を回避して高い励起効率を維持し、本実施の
形態１はさらに効果を発する。
ーザ素子２の吸収スペクトルより短波長である半導体レ
ーザ１を使用する場合においても、常に熱平衡時の状態
に近い動作を実現するために、パルス初期の顕著な励起
効率の低下を回避して高い励起効率を維持し、本実施の
形態１はさらに効果を発する。
【００３２】以上に述べたように、本実施の形態１によ
れば、電源８から半導体レーザ１に流す電流を１パルス
内で変化させる制御、つまり逐次減少するように制御を
行うことにより、消費電力を削減しつつ、固体レーザ素
子２を効率良く励起することができ、高出力なレーザビ
ームを安定に得ることができる。また、本実施の形態１
は、電流の制御のみで実現することができるため、簡易
かつ安価に高性能なレーザ装置を得ることができるとい
う利点もある。
れば、電源８から半導体レーザ１に流す電流を１パルス
内で変化させる制御、つまり逐次減少するように制御を
行うことにより、消費電力を削減しつつ、固体レーザ素
子２を効率良く励起することができ、高出力なレーザビ
ームを安定に得ることができる。また、本実施の形態１
は、電流の制御のみで実現することができるため、簡易
かつ安価に高性能なレーザ装置を得ることができるとい
う利点もある。
【００３３】実施の形態２．前記実施の形態１において
は、パルス全体に渡り、電源８から半導体レーザ１に流
す電流を、逐次減少させる構成を示したが、電流を減少
させる方法はこれに限るものではない。例えば、図９に
示すように、パルス初期のみの電流を逐次減少させる構
成とすれば、パルス初期の励起効率の低下を抑制し、常
に効率良く励起し、安定なレーザビームを得ることがで
きる。
は、パルス全体に渡り、電源８から半導体レーザ１に流
す電流を、逐次減少させる構成を示したが、電流を減少
させる方法はこれに限るものではない。例えば、図９に
示すように、パルス初期のみの電流を逐次減少させる構
成とすれば、パルス初期の励起効率の低下を抑制し、常
に効率良く励起し、安定なレーザビームを得ることがで
きる。
【００３４】実施の形態３．図１０は、この発明の実施
の形態３による半導体レーザ励起固体レーザ装置の半導
体レーザを駆動する電流波形を示した図である。本実施
の形態３では、半導体レーザ１に流す電流を１パルス内
で逐次増加させることを特徴としている。図１０のよう
に、１パルス内で半導体レーザ１に流す電流を増加させ
ることにより、半導体レーザ１の発振スペクトルが、固
体レーザ素子２の吸収スペクトルよりも長い場合、パル
ス全体を通してほぼ一定の発振効率を保つことができ
る。
の形態３による半導体レーザ励起固体レーザ装置の半導
体レーザを駆動する電流波形を示した図である。本実施
の形態３では、半導体レーザ１に流す電流を１パルス内
で逐次増加させることを特徴としている。図１０のよう
に、１パルス内で半導体レーザ１に流す電流を増加させ
ることにより、半導体レーザ１の発振スペクトルが、固
体レーザ素子２の吸収スペクトルよりも長い場合、パル
ス全体を通してほぼ一定の発振効率を保つことができ
る。
【００３５】これは次のように説明される。まず、パル
ス初期では、電流値が小さく、入力エネルギーが小さい
ため、半導体レーザ１の発振波長は熱平衡時よりも短
く、パルス継続時間とともに、長波長へと変化してい
く。発振スペクトル変化にともなう励起効率の変化を図
１１（ａ）に示す。レーザ出力では、パルス後期に発振
スペクトルが長く、低い励起効率となる領域を、電流値
が大きいために半導体レーザ出力が大きくなり、これを
補い、図１１（ｂ）に示すように、パルス全体を通し
て、ほぼ一定の出力となる。
ス初期では、電流値が小さく、入力エネルギーが小さい
ため、半導体レーザ１の発振波長は熱平衡時よりも短
く、パルス継続時間とともに、長波長へと変化してい
く。発振スペクトル変化にともなう励起効率の変化を図
１１（ａ）に示す。レーザ出力では、パルス後期に発振
スペクトルが長く、低い励起効率となる領域を、電流値
が大きいために半導体レーザ出力が大きくなり、これを
補い、図１１（ｂ）に示すように、パルス全体を通し
て、ほぼ一定の出力となる。
【００３６】さらに、このように半導体レーザ１の発振
スペクトルが吸収スペクトルよりも長い場合には、図１
２（ａ）に示す比較例では、レーザ発振開始直後の励起
光吸収率が高くなる。この場合、図１２（ｂ）のよう
に、レーザの発振開始直後に緩和発振が発生する。しか
し、本実施の形態３によれば、パルス初期に電流値を小
さくして、吸収率を低下させることができるため、緩和
発振を抑制することもできる。また、パルス初期の電流
値を下げることにより、消費電力を削減するため、レー
ザの効率を向上する効果もある。
スペクトルが吸収スペクトルよりも長い場合には、図１
２（ａ）に示す比較例では、レーザ発振開始直後の励起
光吸収率が高くなる。この場合、図１２（ｂ）のよう
に、レーザの発振開始直後に緩和発振が発生する。しか
し、本実施の形態３によれば、パルス初期に電流値を小
さくして、吸収率を低下させることができるため、緩和
発振を抑制することもできる。また、パルス初期の電流
値を下げることにより、消費電力を削減するため、レー
ザの効率を向上する効果もある。
【００３７】以上のように、本実施の形態３によれば、
半導体レーザ１を用いてパルス励起をする際、半導体レ
ーザ１に流す電流を逐次増加させるので、消費電力を低
減しながら、常に一定の発振効率を保つことができるば
かりでなく、緩和発振を効果的に抑制することができ
る。この結果、発振スペクトルの長い半導体レーザを用
いる場合でも、１パルスのレーザ出力を一定に保ち、高
い加工品質を得ることができる。
半導体レーザ１を用いてパルス励起をする際、半導体レ
ーザ１に流す電流を逐次増加させるので、消費電力を低
減しながら、常に一定の発振効率を保つことができるば
かりでなく、緩和発振を効果的に抑制することができ
る。この結果、発振スペクトルの長い半導体レーザを用
いる場合でも、１パルスのレーザ出力を一定に保ち、高
い加工品質を得ることができる。
【００３８】実施の形態４．前記実施の形態３において
は、パルス全体に渡り、半導体レーザ１に流す電流を、
逐次増加させる構成を示したが、電流を増加させる方法
はこれに限るものではない。例えば、図１３に示すよう
に、パルス初期のみの電流を逐次増加させる構成とすれ
ば、発振スペクトルによらず、緩和発振の発生を効果的
に抑制し、高い加工品質が得られるばかりでなく、光学
部品の損傷を防止することもできる。
は、パルス全体に渡り、半導体レーザ１に流す電流を、
逐次増加させる構成を示したが、電流を増加させる方法
はこれに限るものではない。例えば、図１３に示すよう
に、パルス初期のみの電流を逐次増加させる構成とすれ
ば、発振スペクトルによらず、緩和発振の発生を効果的
に抑制し、高い加工品質が得られるばかりでなく、光学
部品の損傷を防止することもできる。
【００３９】実施の形態５．前記した実施の形態１乃至
４においては、連続的に電流を減少または増加させる構
成を示したが、電流値の変化をステップ状に行ってもよ
い。例えば、図１４に示すように、パルスの先頭部分の
みをステップ的に電流値を減少させても、実施の形態４
と同様の効果が得られるばかりでなく、電流の制御が容
易になる。なお、本実施の形態５では、半導体レーザ１
に流す電流をステップ状に１段階変化させるものを示し
たが、複数段階に分けて変化させてもよい。
４においては、連続的に電流を減少または増加させる構
成を示したが、電流値の変化をステップ状に行ってもよ
い。例えば、図１４に示すように、パルスの先頭部分の
みをステップ的に電流値を減少させても、実施の形態４
と同様の効果が得られるばかりでなく、電流の制御が容
易になる。なお、本実施の形態５では、半導体レーザ１
に流す電流をステップ状に１段階変化させるものを示し
たが、複数段階に分けて変化させてもよい。
【００４０】実施の形態６．図１５は、この発明の実施
の形態６による半導体レーザ励起固体レーザ装置を説明
するための図である。図１５において、図１に示す実施
の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略
する。新たな符号として、１２は固体レーザ素子２を囲
むように配置され、内面が半導体レーザ光３を拡散反射
するように構成された、拡散反射集光器であり、半導体
レーザ１から発せられた半導体レーザ光３を内部に導光
するための開口部（図示せず）が開けられている。ま
た、その開口部には、サファイア、ドープされていない
ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）、または半導体レ
ーザ光３に対して高屈折率のガラスからなる、半導体レ
ーザ光３を導波する光導波光学素子１４が取り付けられ
ている。
の形態６による半導体レーザ励起固体レーザ装置を説明
するための図である。図１５において、図１に示す実施
の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略
する。新たな符号として、１２は固体レーザ素子２を囲
むように配置され、内面が半導体レーザ光３を拡散反射
するように構成された、拡散反射集光器であり、半導体
レーザ１から発せられた半導体レーザ光３を内部に導光
するための開口部（図示せず）が開けられている。ま
た、その開口部には、サファイア、ドープされていない
ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）、または半導体レ
ーザ光３に対して高屈折率のガラスからなる、半導体レ
ーザ光３を導波する光導波光学素子１４が取り付けられ
ている。
【００４１】そして、光導波光学素子１４の内部に入射
した半導体レーザ光３は、光導波光学素子１４と周囲と
の屈折率差により、光導波光学素子１４の内部において
全反射をくり返すことによって、効率良く導波される。
さらに、光導波光学素子１４の端面には、半導体レーザ
光３に対する無反射コーティングが施され、半導体レー
ザ１は、光導波光学素子１４の端面に近接して配置され
ているため、半導体レーザ光３はほとんど損失無く拡散
反射集光器１２の内部に導光される。なお、この実施の
形態６に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置において
も、前記実施の形態１乃至５で述べたようにして、半導
体レーザ１に電流を流す。
した半導体レーザ光３は、光導波光学素子１４と周囲と
の屈折率差により、光導波光学素子１４の内部において
全反射をくり返すことによって、効率良く導波される。
さらに、光導波光学素子１４の端面には、半導体レーザ
光３に対する無反射コーティングが施され、半導体レー
ザ１は、光導波光学素子１４の端面に近接して配置され
ているため、半導体レーザ光３はほとんど損失無く拡散
反射集光器１２の内部に導光される。なお、この実施の
形態６に係る半導体レーザ励起固体レーザ装置において
も、前記実施の形態１乃至５で述べたようにして、半導
体レーザ１に電流を流す。
【００４２】したがって、実施の形態６によれば、固体
レーザ素子２によって吸収されなかった励起光が、固体
レーザ素子２を通過後、拡散反射集光器１２の内面で拡
散反射し、再び固体レーザ素子２を励起するようにした
ので、固体レーザ素子２を均一に効率良く励起すること
ができ、さらに効率よくレーザ光を取り出すことができ
る。
レーザ素子２によって吸収されなかった励起光が、固体
レーザ素子２を通過後、拡散反射集光器１２の内面で拡
散反射し、再び固体レーザ素子２を励起するようにした
ので、固体レーザ素子２を均一に効率良く励起すること
ができ、さらに効率よくレーザ光を取り出すことができ
る。
【００４３】また、拡散反射集光器１２に光導波光学素
子１４を取り付けたので、励起光を効率良く拡散反射集
光器１２内部へ導光することができ、さらに効率のよい
半導体レーザ励起固体レーザ装置となる。
子１４を取り付けたので、励起光を効率良く拡散反射集
光器１２内部へ導光することができ、さらに効率のよい
半導体レーザ励起固体レーザ装置となる。
【００４４】なお、本実施の形態６においては、集光器
の内面が拡散反射面で構成される拡散反射集光器を用い
る場合を示したが、集光器内面は、例えば金の内面を鏡
面研摩したもの、あるいは、ガラスの内面に半導体レー
ザ光３に対する全反射コーティングを施したもののよう
に、半導体レーザ光３に対して高反射な内面を有してい
ればよい。
の内面が拡散反射面で構成される拡散反射集光器を用い
る場合を示したが、集光器内面は、例えば金の内面を鏡
面研摩したもの、あるいは、ガラスの内面に半導体レー
ザ光３に対する全反射コーティングを施したもののよう
に、半導体レーザ光３に対して高反射な内面を有してい
ればよい。
【００４５】また、本実施の形態６においては、光導波
光学素子１４は板状のものを示したが、これは楔形やレ
ンズ効果を有したものなどいかなる形状であってもよ
い。また、ここでは、光導波光学素子１４を用いる構成
を示したが、これを用いずに、集光器１２の開口部に近
接して半導体レーザ１を設置してもよい。また、開口部
の内壁全面もしくは一部に、半導体レーザ光に対して高
反射なコーティングや光学素子により構成すれば、効率
良く半導体レーザ光を集光器内部に伝送することができ
る。
光学素子１４は板状のものを示したが、これは楔形やレ
ンズ効果を有したものなどいかなる形状であってもよ
い。また、ここでは、光導波光学素子１４を用いる構成
を示したが、これを用いずに、集光器１２の開口部に近
接して半導体レーザ１を設置してもよい。また、開口部
の内壁全面もしくは一部に、半導体レーザ光に対して高
反射なコーティングや光学素子により構成すれば、効率
良く半導体レーザ光を集光器内部に伝送することができ
る。
【００４６】実施の形態７．上述したいずれの実施の形
態においても、固体レーザ素子２として、ロッド状のも
のについてのみ説明したが、断面が円形に限るものでは
なく、例えば矩形、楕円等どのような形状でもよい。ま
た、固体レーザ素子２の冷却には、その周囲を取り囲む
ように設置したフローチューブ４の内部に冷却媒体５を
流すことにより行うことを説明したが、冷却手段はこれ
に限るものではなく、どのような冷却手段を用いてもよ
い。例えば、図１６に示すように、断面が矩形の固体レ
ーザ素子２を冷却板１５の上に配置すれば、簡単な構成
で固体レーザ素子２を冷却することができる。なお、い
ずれの実施の形態においても、固体レーザ素子２とし
て、Ｎｄ：ＹＡＧを用いるものについてのみ説明した
が、この発明はこれに限るものではなく、半導体レーザ
で光励起できる固体レーザ素子であればよい。
態においても、固体レーザ素子２として、ロッド状のも
のについてのみ説明したが、断面が円形に限るものでは
なく、例えば矩形、楕円等どのような形状でもよい。ま
た、固体レーザ素子２の冷却には、その周囲を取り囲む
ように設置したフローチューブ４の内部に冷却媒体５を
流すことにより行うことを説明したが、冷却手段はこれ
に限るものではなく、どのような冷却手段を用いてもよ
い。例えば、図１６に示すように、断面が矩形の固体レ
ーザ素子２を冷却板１５の上に配置すれば、簡単な構成
で固体レーザ素子２を冷却することができる。なお、い
ずれの実施の形態においても、固体レーザ素子２とし
て、Ｎｄ：ＹＡＧを用いるものについてのみ説明した
が、この発明はこれに限るものではなく、半導体レーザ
で光励起できる固体レーザ素子であればよい。
【００４７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、活性
媒質を含む固体レーザ素子、この固体レーザ素子を光励
起する半導体レーザ、半導体レーザに電力を供給する電
源、光励起された固体レーザ素子よりレーザ光を取り出
す光共振器を備えた半導体レーザ励起固体レーザ装置に
おいて、半導体レーザをパルス動作させ、固体レーザ素
子をパルス励起する際、半導体レーザに流す電流を、１
パルス内で変化させるようにしたので、１パルス内で半
導体レーザの発振スペクトルおよび出力を制御すること
ができ、安定で効率のよい半導体レーザ励起固体レーザ
装置を得ることができる。
媒質を含む固体レーザ素子、この固体レーザ素子を光励
起する半導体レーザ、半導体レーザに電力を供給する電
源、光励起された固体レーザ素子よりレーザ光を取り出
す光共振器を備えた半導体レーザ励起固体レーザ装置に
おいて、半導体レーザをパルス動作させ、固体レーザ素
子をパルス励起する際、半導体レーザに流す電流を、１
パルス内で変化させるようにしたので、１パルス内で半
導体レーザの発振スペクトルおよび出力を制御すること
ができ、安定で効率のよい半導体レーザ励起固体レーザ
装置を得ることができる。
【００４８】また、半導体レーザに流す電流を、１パル
ス内で逐次減少させるようにしたので、消費電力を削減
しながら固体レーザ素子を効率良く励起することがで
き、半導体レーザの発振スペクトルの変化を低減し、常
に一定の発振効率を保ち、安定で効率のよい半導体レー
ザ励起固体レーザ装置を得ることができる。
ス内で逐次減少させるようにしたので、消費電力を削減
しながら固体レーザ素子を効率良く励起することがで
き、半導体レーザの発振スペクトルの変化を低減し、常
に一定の発振効率を保ち、安定で効率のよい半導体レー
ザ励起固体レーザ装置を得ることができる。
【００４９】また、半導体レーザに流す電流を、パルス
初期のみの電流を逐次減少させることにより、パルス初
期の励起効率の低下を抑制し、常に効率良く励起し、安
定なレーザビームを得ることができる。
初期のみの電流を逐次減少させることにより、パルス初
期の励起効率の低下を抑制し、常に効率良く励起し、安
定なレーザビームを得ることができる。
【００５０】また、半導体レーザに流す電流を、１パル
ス内で逐次増加させるように変化させたので、消費電力
を削減しながら、常に一定の発振効率を保つことができ
るばかりでなく、レーザ発振開始直後に発生しうる緩和
発振を抑制し、安定で効率のよい半導体レーザ励起固体
レーザ装置を得ることができる。
ス内で逐次増加させるように変化させたので、消費電力
を削減しながら、常に一定の発振効率を保つことができ
るばかりでなく、レーザ発振開始直後に発生しうる緩和
発振を抑制し、安定で効率のよい半導体レーザ励起固体
レーザ装置を得ることができる。
【００５１】また、半導体レーザに流す電流を、１パル
ス内でパルス初期のみ逐次増加させるように変化させた
ので、発振スペクトルによらず、緩和発振の発生を抑制
し、高いか高品質が得られるばかりでなく、光学部品の
損傷を防止できる。
ス内でパルス初期のみ逐次増加させるように変化させた
ので、発振スペクトルによらず、緩和発振の発生を抑制
し、高いか高品質が得られるばかりでなく、光学部品の
損傷を防止できる。
【００５２】また、半導体レーザに流す電流を、１パル
ス内でステップ状に減少するように変化させたので、上
記効果に加え、電流の制御が容易で安価な半導体レーザ
励起固体レーザ装置を得ることができる。
ス内でステップ状に減少するように変化させたので、上
記効果に加え、電流の制御が容易で安価な半導体レーザ
励起固体レーザ装置を得ることができる。
【００５３】また、拡散反射集光器と光導波光学素子を
備えたので、励起光を効率良く拡散反射集光器内部へ導
光することができ、固体レーザ素子を均一に効率良く励
起することができ、さらに効率よくレーザ光を取り出せ
ることができる。
備えたので、励起光を効率良く拡散反射集光器内部へ導
光することができ、固体レーザ素子を均一に効率良く励
起することができ、さらに効率よくレーザ光を取り出せ
ることができる。
【００５４】さらに、断面が矩形の固体レーザ素子を冷
却板の上に配置することにより、簡単な構成で固体レー
ザ素子を冷却することができる。
却板の上に配置することにより、簡単な構成で固体レー
ザ素子を冷却することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１による半導体レーザ
励起固体レーザ装置を示す構成図である。
励起固体レーザ装置を示す構成図である。
【図２】 実施の形態１および比較例による半導体レー
ザに流す電流波形を示す図である。
ザに流す電流波形を示す図である。
【図３】 半導体レーザの発振スペクトルと温度との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図４】 実施の形態１および比較例による半導体レー
ザの温度変化を示す図である。
ザの温度変化を示す図である。
【図５】 実施の形態１および比較例による半導体レー
ザの発振スペクトル変化を示す図である。
ザの発振スペクトル変化を示す図である。
【図６】 固体レーザ素子の吸収スペクトルを示した図
である。
である。
【図７】 実施の形態１と比較例による半導体レーザの
励起効率の変化を示す図である。
励起効率の変化を示す図である。
【図８】 実施の形態１および比較例におけるレーザ出
力波形を示す図である。
力波形を示す図である。
【図９】 実施の形態２に係る半導体レーザに流す電流
波形を示す図である。
波形を示す図である。
【図１０】 実施の形態３に係る半導体レーザに流す電
流波形を示す図である。
流波形を示す図である。
【図１１】 実施の形態３による励起効率とレーザ出力
波形を示す図である。
波形を示す図である。
【図１２】 実施の形態３における比較例による励起効
率とレーザ出力波形を示す図である。
率とレーザ出力波形を示す図である。
【図１３】 実施の形態４に係る半導体レーザに流す電
流波形を示す図である。
流波形を示す図である。
【図１４】 実施の形態５に係る半導体レーザに流す電
流波形を示す図である。
流波形を示す図である。
【図１５】 実施の形態６に係る半導体レーザ励起固体
レーザ装置を示す構成図である。
レーザ装置を示す構成図である。
【図１６】 実施の形態７に係る半導体レーザ励起固体
レーザ装置を示す構成図である。
レーザ装置を示す構成図である。
【図１７】 従来の半導体レーザ励起固体レーザ装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図１８】 従来の半導体レーザに流す電流波形を示す
図である。
図である。
１ 半導体レーザ、２ 固体レーザ素子、３ 半導体レ
ーザ光、４ フローチューブ、５ 冷却媒体、６ 金製
ミラー、７ 温度制御装置、８ 電源、９ 全反射ミラ
ー、１０ 部分反射ミラー、１１ レーザ光、１２ 拡
散反射集光器、１３ 開口部、１４ 光導波光学素子、
１５ 冷却板。
ーザ光、４ フローチューブ、５ 冷却媒体、６ 金製
ミラー、７ 温度制御装置、８ 電源、９ 全反射ミラ
ー、１０ 部分反射ミラー、１１ レーザ光、１２ 拡
散反射集光器、１３ 開口部、１４ 光導波光学素子、
１５ 冷却板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古田 啓介 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F072 AB02 AK03 HH01 JJ05 KK02 PP07 SS06 TT01 TT15 TT28 YY06
Claims (8)
- 【請求項１】 活性媒質を含む固体レーザ素子と、 前記固体レーザ素子を光励起する半導体レーザと、 前記半導体レーザに電力を供給する電源と、 光励起された固体レーザ素子よりレーザ光を取り出す光
共振器とを備えた半導体レーザ励起固体レーザ装置にお
いて、 前記半導体レーザをパルス動作させ前記固体レーザ素子
をパルス励起する際、前記電源から前記半導体レーザに
流す電流を、１パルス内で変化させることを特徴とする
半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置において、 前記半導体レーザをパルス動作させ前記固体レーザ素子
をパルス励起する際、前記電源から前記半導体レーザに
流す電流を、１パルス内で逐次減少させることを特徴と
する半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置において、 前記半導体レーザをパルス動作させ前記固体レーザ素子
をパルス励起する際、前記電源から前記半導体レーザに
流す電流を、１パルス内でパルス初期のみ逐次減少させ
ることを特徴とする半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置において、 前記半導体レーザをパルス動作させ前記固体レーザ素子
をパルス励起する際、前記電源から前記半導体レーザに
流す電流を、１パルス内で逐次増加させることを特徴と
する半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置において、 前記半導体レーザをパルス動作させ前記固体レーザ素子
をパルス励起する際、前記電源から前記半導体レーザに
流す電流を、１パルス内でパルス初期のみ逐次増加させ
ることを特徴とする半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置において、 前記半導体レーザをパルス動作させ前記固体レーザ素子
をパルス励起する際、前記電源から前記半導体レーザに
流す電流を、１パルス内でステップ状に変化させること
を特徴とする半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の半
導体レーザ励起固体レーザ装置において、 前記固体レーザ素子を囲むように配置され、内面がレー
ザ光を拡散反射するように構成された拡散反射集光器
と、前記半導体レーザから発せられたレーザ光を、全反
射を繰り返すことにより拡散反射集光器の内部に導光す
るための光導波光学素子とをさらに備えたことを特徴と
する半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の半
導体レーザ励起固体レーザ装置において、 前記固体レーザ素子は、断面が矩形でなることを特徴と
する半導体レーザ励起固体レーザ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000212619A JP2002033538A (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
| US09/883,956 US6721346B2 (en) | 2000-07-13 | 2001-06-20 | Solid state laser apparatus |
| DE10133675A DE10133675A1 (de) | 2000-07-13 | 2001-07-11 | Festkörperlaservorrichtung mit Halbleiterlaseranregung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000212619A JP2002033538A (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006131545A Division JP2006245608A (ja) | 2006-05-10 | 2006-05-10 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=18708516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000212619A Pending JP2002033538A (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2002033538A (ja) |
| DE (1) | DE10133675A1 (ja) |
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| JP2009176944A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | ファイバーレーザ装置及び制御方法 |
| JP2009297777A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Miyachi Technos Corp | ファイバレーザ加工方法及びファイバレーザ加工装置 |
| JP2011515870A (ja) * | 2008-03-25 | 2011-05-19 | エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド | レーザパルス均等化システムおよび方法 |
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| US7352784B2 (en) * | 2004-07-20 | 2008-04-01 | Jds Uniphase Corporation | Laser burst boosting method and apparatus |
| US8114070B2 (en) * | 2005-06-24 | 2012-02-14 | Angiodynamics, Inc. | Methods and systems for treating BPH using electroporation |
| US7742513B2 (en) * | 2005-10-18 | 2010-06-22 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fiber laser modulation method and modulator |
| DE102007046647A1 (de) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines Lasers als Zündeinrichtung einer Brennkraftmaschine |
| DE102008040864A1 (de) | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Halbleiterlasers und Halbleiterlasermodul |
| CA2757043C (en) * | 2009-03-31 | 2017-12-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and device for detecting motion |
| CN102427201A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-04-25 | 西安欧益光电科技有限公司 | 一种绿光脉冲激光开启出光延迟时间降低方法及激光电源 |
| US20210119421A1 (en) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | Panasonic intellectual property Management co., Ltd | Cold-start acceleration for wavelength-beam-combining laser resonators |
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|---|---|---|---|---|
| US4439861A (en) | 1981-08-07 | 1984-03-27 | Mrj, Inc. | Solid state laser with controlled optical pumping |
| US4794615A (en) * | 1987-06-12 | 1988-12-27 | Spectra Diode Laboratories, Inc. | End and side pumped laser |
| FR2649548B1 (fr) * | 1989-07-06 | 1994-08-26 | Thomson Csf | Laser solide a longueur d'onde d'emission 0,5-0,65 micrometres |
| US5982789A (en) | 1995-11-22 | 1999-11-09 | Light Solutions Corporation | Pulsed laser with passive stabilization |
| US5978407A (en) * | 1997-03-31 | 1999-11-02 | United States Enrichment Corporation | Compact and highly efficient laser pump cavity |
-
2000
- 2000-07-13 JP JP2000212619A patent/JP2002033538A/ja active Pending
-
2001
- 2001-06-20 US US09/883,956 patent/US6721346B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-11 DE DE10133675A patent/DE10133675A1/de not_active Withdrawn
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| JP2009176944A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | ファイバーレーザ装置及び制御方法 |
| JP2011515870A (ja) * | 2008-03-25 | 2011-05-19 | エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド | レーザパルス均等化システムおよび方法 |
| JP2009297777A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Miyachi Technos Corp | ファイバレーザ加工方法及びファイバレーザ加工装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE10133675A1 (de) | 2002-01-31 |
| US20020009110A1 (en) | 2002-01-24 |
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