JP2002076480A - 固体レーザ発振装置 - Google Patents
固体レーザ発振装置Info
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- JP2002076480A JP2002076480A JP2000253563A JP2000253563A JP2002076480A JP 2002076480 A JP2002076480 A JP 2002076480A JP 2000253563 A JP2000253563 A JP 2000253563A JP 2000253563 A JP2000253563 A JP 2000253563A JP 2002076480 A JP2002076480 A JP 2002076480A
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 固体レーザ発振装置1は、ヒートシンク
3と、このヒートシンク3に裏面を載置したレーザ媒質
2と、このレーザ媒質2の中央部のドープ部2Aに対し
てヒートシンクに形成した導光孔7Bを介して励起光L
Dを照射する半導体レーザ4と、上記レーザ媒質2の同
軸上に対向して配置されて、レーザ出力光Lを出力する
フロントミラー5とを備えている。そして、上記レーザ
媒質2の裏面には、励起光LDを透過するが、レーザ出
力光Lを反射するレーザ出力光用誘電体多層膜6が施さ
れている。 【効果】 従来に比較して固体レーザ発振装置1を小型
化することができる。
3と、このヒートシンク3に裏面を載置したレーザ媒質
2と、このレーザ媒質2の中央部のドープ部2Aに対し
てヒートシンクに形成した導光孔7Bを介して励起光L
Dを照射する半導体レーザ4と、上記レーザ媒質2の同
軸上に対向して配置されて、レーザ出力光Lを出力する
フロントミラー5とを備えている。そして、上記レーザ
媒質2の裏面には、励起光LDを透過するが、レーザ出
力光Lを反射するレーザ出力光用誘電体多層膜6が施さ
れている。 【効果】 従来に比較して固体レーザ発振装置1を小型
化することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は固体レーザ発振装置
に関し、より詳しくは固体レーザ発振装置の小型化に関
する。
に関し、より詳しくは固体レーザ発振装置の小型化に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、固体レーザ発振装置として、冷却
手段と、この冷却手段に裏面を載置したレーザ媒質と、
このレーザ媒質に対して励起光を照射する励起光源とを
備えたものは知られている。そして、この種の固体レー
ザ発振装置では、レーザ媒質を薄肉なディスク形状と
し、このレーザ媒質内で発生する温度勾配による熱歪み
を抑制してビーム品質が劣化するのを防ぐことができる
という特徴がある。
手段と、この冷却手段に裏面を載置したレーザ媒質と、
このレーザ媒質に対して励起光を照射する励起光源とを
備えたものは知られている。そして、この種の固体レー
ザ発振装置では、レーザ媒質を薄肉なディスク形状と
し、このレーザ媒質内で発生する温度勾配による熱歪み
を抑制してビーム品質が劣化するのを防ぐことができる
という特徴がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
固体レーザ発振装置では、ディスク形状のレーザ媒質の
裏面が冷却手段に接していることから該レーザ媒質の外
周面側又は表面に対する斜め前方側に励起光源を設け、
ここからレーザ媒質に向けて励起光を照射していたの
で、幅方向における寸法が大きくなるといった欠点があ
った。上述した事情に鑑み、本発明は、従来に比較して
小型化を図ることのできる固体レーザ発振装置を提供す
るものである。
固体レーザ発振装置では、ディスク形状のレーザ媒質の
裏面が冷却手段に接していることから該レーザ媒質の外
周面側又は表面に対する斜め前方側に励起光源を設け、
ここからレーザ媒質に向けて励起光を照射していたの
で、幅方向における寸法が大きくなるといった欠点があ
った。上述した事情に鑑み、本発明は、従来に比較して
小型化を図ることのできる固体レーザ発振装置を提供す
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明では、冷
却手段と、この冷却手段に裏面を載置したレーザ媒質
と、このレーザ媒質に対して励起光を照射する励起光源
とを備えた固体レーザ発振装置において、上記冷却手段
に、上記レーザ媒質の裏面に臨む導光孔を設け、この導
光孔を介してレーザ媒質の裏面に励起光を照射する一
方、このレーザ媒質の裏面に、上記励起光は透過し、レ
ーザ出力光を反射する誘電体多層膜を施したものであ
る。
却手段と、この冷却手段に裏面を載置したレーザ媒質
と、このレーザ媒質に対して励起光を照射する励起光源
とを備えた固体レーザ発振装置において、上記冷却手段
に、上記レーザ媒質の裏面に臨む導光孔を設け、この導
光孔を介してレーザ媒質の裏面に励起光を照射する一
方、このレーザ媒質の裏面に、上記励起光は透過し、レ
ーザ出力光を反射する誘電体多層膜を施したものであ
る。
【0005】上記構成によれば、レーザ媒質と励起光源
の間に冷却手段を介在させたにもかかわらず、レーザ媒
質の軸方向に励起光源を配置することができるので、従
来に比較して装置自体を小型化することができる。
の間に冷却手段を介在させたにもかかわらず、レーザ媒
質の軸方向に励起光源を配置することができるので、従
来に比較して装置自体を小型化することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下図示実施例について本発明を
説明すると、図1において、1はレーザ出力光Lを発振
する固体レーザ発振装置であり、本実施例では温度勾配
の小さいディスク状のレーザ媒質2を用いている。上記
固体レーザ発振装置1は、冷却手段としてのヒートシン
ク3と、このヒートシンク3の端面の中央部に裏面を載
置した上記レーザ媒質2と、このレーザ媒質2の中央部
のドープ部2Aに対して励起光LDを照射する励起光源
としての半導体レーザ4と、上記レーザ媒質2の同軸上
に対向して配置されて、レーザ出力光Lを出力するフロ
ントミラー5とを備えており、そして上記レーザ媒質2
の裏面には、励起光LDを透過するが、レーザ出力光L
を反射するレーザ出力光用誘電体多層膜6が施されてお
り、このレーザ出力光用誘電体多層膜6と上記フロント
ミラー5との間でレーザ出力光Lを反射するレーザ共振
器を構成している。
説明すると、図1において、1はレーザ出力光Lを発振
する固体レーザ発振装置であり、本実施例では温度勾配
の小さいディスク状のレーザ媒質2を用いている。上記
固体レーザ発振装置1は、冷却手段としてのヒートシン
ク3と、このヒートシンク3の端面の中央部に裏面を載
置した上記レーザ媒質2と、このレーザ媒質2の中央部
のドープ部2Aに対して励起光LDを照射する励起光源
としての半導体レーザ4と、上記レーザ媒質2の同軸上
に対向して配置されて、レーザ出力光Lを出力するフロ
ントミラー5とを備えており、そして上記レーザ媒質2
の裏面には、励起光LDを透過するが、レーザ出力光L
を反射するレーザ出力光用誘電体多層膜6が施されてお
り、このレーザ出力光用誘電体多層膜6と上記フロント
ミラー5との間でレーザ出力光Lを反射するレーザ共振
器を構成している。
【0007】さらに詳細に説明すると、図2に示すよう
に、上記ヒートシンク3は、その軸部に形成されて上記
レーザ媒質2を収容載置する凹部7Aを有する円形のデ
ィスク部材7と、このディスク部材7に連結されて、該
ディスク部材7との間でレーザ媒質2を挟持する環状の
抜け出し防止部材8とを備えており、この凹部7Aの底
面に設けた突部7Cと抜け出し防止部材8の内周側当接
部8Cによってレーザ媒質2を挟持している。また上記
ディスク部材7の軸部には、軸方向に伸びるとともに、
上記レーザ媒質2の裏面に臨む導光孔7Bが形成されて
おり、この導光孔7Bは、レーザ媒質2に近づくにした
がって徐々に窄む円錐状となっており、そして、この導
光孔7Bの壁面は励起光LDを反射することができるよ
うに反射膜7B´(金等)により被覆されている。また上
記ディスク部材7は、熱伝導率の高い銅等の素材からな
る一方、その内部には上記導光孔7Bを囲んで同心上に
位置する第1冷却通路11が形成されており、この第1
冷却通路11内に図示しない冷却水供給源から冷却水を
循環させることによって従来と同様に間接的にレーザ媒
質2を冷却するようになっている。他方上記抜け出し防
止部材8は、上記ディスク部材7の表面に当接する外周
側当接部8Aと、この外周側当接部8Aの内周側に連設
されて、上記凹部7A内に嵌合される環状段部8Bと、
この環状段部8Bの内周側に連設されて、上記レーザ媒
質2の表面に当接する内周側当接部8Cとを備えてい
る。この内周側当接部8Cの先端の内径、すなわち開口
部8´はドープ部2Aよりも若干小径に設定してあり、
この開口部8´によりレーザ出力光Lの径を決定してい
る。さらに、上記レーザ媒質2とこれを挟持するディス
ク部材7と抜け出し防止部材8との間に、該レーザ媒質
2を直接的に冷却する第2冷却通路12が形成されてお
り、この第2冷却通路12は、レーザ媒質2よりも若干
大きく形成した凹部7Aとの間の間隙ならびにこの間隙
に連続するレーザ媒質2と抜け出し防止部材8の環状段
部8Bとの間の間隙によるものである。また上記外周側
当接部8Cには、抜け出し防止部材8とディスク部材7
との液密を保持するシールリング13が嵌合される環状
溝8cが形成される一方、上記環状段部8Bには、該環
状段部8Bとレーザ媒質2との液密を保持するシールリ
ング14が嵌合される環状溝8bが形成されている。そ
して、上記第2冷却通路12は、軸方向に伸びる環状の
連通路15を介して第1冷却通路11に連通しており、
これにより第1冷却通路11内を循環される冷却水の一
部が第2冷却通路12内を循環するようになっている。
に、上記ヒートシンク3は、その軸部に形成されて上記
レーザ媒質2を収容載置する凹部7Aを有する円形のデ
ィスク部材7と、このディスク部材7に連結されて、該
ディスク部材7との間でレーザ媒質2を挟持する環状の
抜け出し防止部材8とを備えており、この凹部7Aの底
面に設けた突部7Cと抜け出し防止部材8の内周側当接
部8Cによってレーザ媒質2を挟持している。また上記
ディスク部材7の軸部には、軸方向に伸びるとともに、
上記レーザ媒質2の裏面に臨む導光孔7Bが形成されて
おり、この導光孔7Bは、レーザ媒質2に近づくにした
がって徐々に窄む円錐状となっており、そして、この導
光孔7Bの壁面は励起光LDを反射することができるよ
うに反射膜7B´(金等)により被覆されている。また上
記ディスク部材7は、熱伝導率の高い銅等の素材からな
る一方、その内部には上記導光孔7Bを囲んで同心上に
位置する第1冷却通路11が形成されており、この第1
冷却通路11内に図示しない冷却水供給源から冷却水を
循環させることによって従来と同様に間接的にレーザ媒
質2を冷却するようになっている。他方上記抜け出し防
止部材8は、上記ディスク部材7の表面に当接する外周
側当接部8Aと、この外周側当接部8Aの内周側に連設
されて、上記凹部7A内に嵌合される環状段部8Bと、
この環状段部8Bの内周側に連設されて、上記レーザ媒
質2の表面に当接する内周側当接部8Cとを備えてい
る。この内周側当接部8Cの先端の内径、すなわち開口
部8´はドープ部2Aよりも若干小径に設定してあり、
この開口部8´によりレーザ出力光Lの径を決定してい
る。さらに、上記レーザ媒質2とこれを挟持するディス
ク部材7と抜け出し防止部材8との間に、該レーザ媒質
2を直接的に冷却する第2冷却通路12が形成されてお
り、この第2冷却通路12は、レーザ媒質2よりも若干
大きく形成した凹部7Aとの間の間隙ならびにこの間隙
に連続するレーザ媒質2と抜け出し防止部材8の環状段
部8Bとの間の間隙によるものである。また上記外周側
当接部8Cには、抜け出し防止部材8とディスク部材7
との液密を保持するシールリング13が嵌合される環状
溝8cが形成される一方、上記環状段部8Bには、該環
状段部8Bとレーザ媒質2との液密を保持するシールリ
ング14が嵌合される環状溝8bが形成されている。そ
して、上記第2冷却通路12は、軸方向に伸びる環状の
連通路15を介して第1冷却通路11に連通しており、
これにより第1冷却通路11内を循環される冷却水の一
部が第2冷却通路12内を循環するようになっている。
【0008】次にレーザ媒質2について説明する。レー
ザ媒質2は、母結晶に対して活性元素を添加した上記ド
ープ部2Aと、このドープ部2Aを囲む無添加の非ドー
プ部2Bとを備えており、本実施例では、母結晶として
YAGを用いるとともに、活性元素としてYbを用いて
いる。なお活性元素としては、上記Ybの他にNd、E
r、Ho、Ti等であってもよい。上記レーザ媒質2の
裏面には、上述したレーザ出力光用誘電体多層膜6がコ
ーティングされるとともに、これと対向する表面はレー
ザ出力光用AR膜17がコーティングされており、上記
レーザ出力光用誘電体多層膜6の外側で、上記導光孔7
Bに重合する部分には励起光用AR膜9がコーティング
されている。さらに、この励起光用AR膜9を除くレー
ザ出力光用誘電体多層膜6の外側およびレーザ出力光用
AR膜17の外側、ならびにレーザ媒質2の外周面は励
起光用誘電体多層膜18がコーティングされている。上
記レーザ出力光用AR膜17は、励起光LDならびにレ
ーザ出力光Lを透過するが、一方のレーザ出力光Lにつ
いては殆ど反射することなく透過し、また上記励起光用
誘電体多層膜18は、励起光LDだけを反射してレーザ
出力光Lについては透過するようになっている。他方、
上記レーザ出力光用誘電体多層膜6は、励起光LDを透
過するがレーザ出力光Lについては殆ど透過させること
なく反射し、また励起光用AR膜9は、励起光LDを殆
ど反射することなく透過するようになっている。これに
より、上記導光孔7Bの反射膜7B´により反射されな
がら励起光用AR膜9へと入射する励起光LDは、該励
起光用AR膜9およびレーザ出力光用多層膜6を透過し
てその殆どがレーザ媒質2のドープ部2Aに照射される
ようになっている。ところで、ドープ部2Aに一回で吸
収されなかった一部の励起光LDは、励起光用誘電体多
層膜18により反射されるので、励起光LDを外部に漏
らすことなく再びドープ部2Aに入射させることができ
るようになっている。
ザ媒質2は、母結晶に対して活性元素を添加した上記ド
ープ部2Aと、このドープ部2Aを囲む無添加の非ドー
プ部2Bとを備えており、本実施例では、母結晶として
YAGを用いるとともに、活性元素としてYbを用いて
いる。なお活性元素としては、上記Ybの他にNd、E
r、Ho、Ti等であってもよい。上記レーザ媒質2の
裏面には、上述したレーザ出力光用誘電体多層膜6がコ
ーティングされるとともに、これと対向する表面はレー
ザ出力光用AR膜17がコーティングされており、上記
レーザ出力光用誘電体多層膜6の外側で、上記導光孔7
Bに重合する部分には励起光用AR膜9がコーティング
されている。さらに、この励起光用AR膜9を除くレー
ザ出力光用誘電体多層膜6の外側およびレーザ出力光用
AR膜17の外側、ならびにレーザ媒質2の外周面は励
起光用誘電体多層膜18がコーティングされている。上
記レーザ出力光用AR膜17は、励起光LDならびにレ
ーザ出力光Lを透過するが、一方のレーザ出力光Lにつ
いては殆ど反射することなく透過し、また上記励起光用
誘電体多層膜18は、励起光LDだけを反射してレーザ
出力光Lについては透過するようになっている。他方、
上記レーザ出力光用誘電体多層膜6は、励起光LDを透
過するがレーザ出力光Lについては殆ど透過させること
なく反射し、また励起光用AR膜9は、励起光LDを殆
ど反射することなく透過するようになっている。これに
より、上記導光孔7Bの反射膜7B´により反射されな
がら励起光用AR膜9へと入射する励起光LDは、該励
起光用AR膜9およびレーザ出力光用多層膜6を透過し
てその殆どがレーザ媒質2のドープ部2Aに照射される
ようになっている。ところで、ドープ部2Aに一回で吸
収されなかった一部の励起光LDは、励起光用誘電体多
層膜18により反射されるので、励起光LDを外部に漏
らすことなく再びドープ部2Aに入射させることができ
るようになっている。
【0009】次に半導体レーザ4から発振された励起光
LDを導光孔7B内に収まる光径に集光する集光手段2
0について説明する。集光手段20は、上記ヒートシン
ク3の裏面側に連結されるとともに、上記導光孔7Bの
同心上に位置し、かつ該導光孔7Bよりも大きな円錐状
の貫通孔21Aを有する円形のスペーサ21と、このス
ペーサ21の裏面側に連結されるとともに、上記貫通孔
21Aの同心上に位置し、かつ軸方向に貫通する双方向
段付孔22Aを有するレンズ保持部材22と、このレン
ズ保持部材22の双方向段付孔22Aの大径部内に嵌合
されるとともに、この双方向段付孔22Aの段部と上記
スペーサ21との間で挟持される集光レンズ23と、こ
の集光レンズ23と反対側の大径部内に嵌合されるとと
もに、この双方向段付孔22Aの段部と半導体保持部材
24との間で挟持されるシリンドリカルレンズ25とを
備えており、実質的に集光手段20を構成する集光レン
ズ23とシリンドリカルレンズ25とはレーザ媒質2の
同軸上に位置している。
LDを導光孔7B内に収まる光径に集光する集光手段2
0について説明する。集光手段20は、上記ヒートシン
ク3の裏面側に連結されるとともに、上記導光孔7Bの
同心上に位置し、かつ該導光孔7Bよりも大きな円錐状
の貫通孔21Aを有する円形のスペーサ21と、このス
ペーサ21の裏面側に連結されるとともに、上記貫通孔
21Aの同心上に位置し、かつ軸方向に貫通する双方向
段付孔22Aを有するレンズ保持部材22と、このレン
ズ保持部材22の双方向段付孔22Aの大径部内に嵌合
されるとともに、この双方向段付孔22Aの段部と上記
スペーサ21との間で挟持される集光レンズ23と、こ
の集光レンズ23と反対側の大径部内に嵌合されるとと
もに、この双方向段付孔22Aの段部と半導体保持部材
24との間で挟持されるシリンドリカルレンズ25とを
備えており、実質的に集光手段20を構成する集光レン
ズ23とシリンドリカルレンズ25とはレーザ媒質2の
同軸上に位置している。
【0010】次に励起光LDを発振する半導体レーザ4
について説明する。半導体レーザ4は、上記集光手段2
0のレンズ保持手段22の裏面側に連結される半導体レ
ーザ保持部材24によって保持されており、より具体的
には半導体レーザ4は、上記双方向段付孔22Aの同心
上に位置し、かつ軸方向に伸びる段付孔24Aの大径部
内に嵌合されるとともに、図示しない締結具により締結
されており、すなわち該半導体レーザ4もレーザ媒質2
の同軸上に位置している。そして半導体レーザ発振装置
は、冷却水を流通循環させる冷却手段により冷却される
ようになっている。
について説明する。半導体レーザ4は、上記集光手段2
0のレンズ保持手段22の裏面側に連結される半導体レ
ーザ保持部材24によって保持されており、より具体的
には半導体レーザ4は、上記双方向段付孔22Aの同心
上に位置し、かつ軸方向に伸びる段付孔24Aの大径部
内に嵌合されるとともに、図示しない締結具により締結
されており、すなわち該半導体レーザ4もレーザ媒質2
の同軸上に位置している。そして半導体レーザ発振装置
は、冷却水を流通循環させる冷却手段により冷却される
ようになっている。
【0011】以上の構成を有する固体レーザ発振装置1
について説明すると、半導体レーザ4から発振された励
起光LDは、シリンドリカルレンズ25に入射するよう
になっており、このシリンドリカルレンズ25では、楕
円状の強度分布を有する励起光LDを円形状の強度分布
を有する励起光LDへと修正するようになっている。上
記シリンドリカルレンズ25によって強度分布を円形状
に修正された励起光LDは、次に集光レンズ23に入射
するようになっており、この集光レンズ23では、励起
光LDを徐々に集光させて導光孔7B内に全て入射させ
るようになっており、このとき本実施例では励起光LD
を導光孔7Bの反射膜7B´に反射させながら進行させ
るようになっている。上記導光孔7Bにより反射されな
がら進行する励起光LDは、励起光用AR膜9およびレ
ーザ出力光用多層膜6を透過してその殆どがレーザ媒質
2のドープ部2Aに照射されるようになっており、これ
によりドープ部2Aでは、励起光LDを吸収する一方
で、レーザ出力光Lを発振するようになっており、この
とき抜け出し防止部材8の開口部8´を通過したレーザ
出力光Lがフロントミラー5とレーザ出力光用誘電体多
層膜6との間で発振されるとともに、その中で位相の揃
ったレーザ出力光Lがフロントミラー5から出力される
ようになる。そして、ドープ部2Aに一回で吸収されな
かった一部の励起光LDは、励起光用誘電体多層膜18
および励起光用反射膜6Cにより反射されて再びドープ
部2Aに入射するので、励起光Lを効率よく励起に使う
ことができる。したがって、ヒートシンク3を通過させ
て励起光LDをレーザ媒質2の裏面に照射させるように
した本実施例によれば、レーザ媒質2の同軸上に半導体
レーザ4および集光手段20を配置することができるの
で、半導体レーザおよび集光手段をレーザ媒質の側方側
又は表面の斜め前方側に配置していた従来に比較して小
型化することができる。
について説明すると、半導体レーザ4から発振された励
起光LDは、シリンドリカルレンズ25に入射するよう
になっており、このシリンドリカルレンズ25では、楕
円状の強度分布を有する励起光LDを円形状の強度分布
を有する励起光LDへと修正するようになっている。上
記シリンドリカルレンズ25によって強度分布を円形状
に修正された励起光LDは、次に集光レンズ23に入射
するようになっており、この集光レンズ23では、励起
光LDを徐々に集光させて導光孔7B内に全て入射させ
るようになっており、このとき本実施例では励起光LD
を導光孔7Bの反射膜7B´に反射させながら進行させ
るようになっている。上記導光孔7Bにより反射されな
がら進行する励起光LDは、励起光用AR膜9およびレ
ーザ出力光用多層膜6を透過してその殆どがレーザ媒質
2のドープ部2Aに照射されるようになっており、これ
によりドープ部2Aでは、励起光LDを吸収する一方
で、レーザ出力光Lを発振するようになっており、この
とき抜け出し防止部材8の開口部8´を通過したレーザ
出力光Lがフロントミラー5とレーザ出力光用誘電体多
層膜6との間で発振されるとともに、その中で位相の揃
ったレーザ出力光Lがフロントミラー5から出力される
ようになる。そして、ドープ部2Aに一回で吸収されな
かった一部の励起光LDは、励起光用誘電体多層膜18
および励起光用反射膜6Cにより反射されて再びドープ
部2Aに入射するので、励起光Lを効率よく励起に使う
ことができる。したがって、ヒートシンク3を通過させ
て励起光LDをレーザ媒質2の裏面に照射させるように
した本実施例によれば、レーザ媒質2の同軸上に半導体
レーザ4および集光手段20を配置することができるの
で、半導体レーザおよび集光手段をレーザ媒質の側方側
又は表面の斜め前方側に配置していた従来に比較して小
型化することができる。
【0012】次に図3は本発明の第2実施例を示すもの
であり、上記第1実施例では、第2冷却通路12を備え
ていたが、本実施例では第1冷却通路12だけを備える
ものであり、これにより本実施例では、抜け出し防止部
材8の環状溝8b、8cとシール部材13、14につい
て省略している。また本実施例では、レーザ媒質2とヒ
ートシンク3(ディスク7)をインジウム箔30を用いて
接合している。さらに本実施例では、レーザ媒質2に効
率的に励起光LDを照射するために導光孔7B内に、外
周面に金を蒸着させた反射膜31Aを有する円錐状の石
英ガラス31を嵌合させている。なおそれ以外の構成は
第1実施例と同一に構成されており、第1実施例と同一
の部材には第1実施例で用いた符号と同一の符号を付し
ている。
であり、上記第1実施例では、第2冷却通路12を備え
ていたが、本実施例では第1冷却通路12だけを備える
ものであり、これにより本実施例では、抜け出し防止部
材8の環状溝8b、8cとシール部材13、14につい
て省略している。また本実施例では、レーザ媒質2とヒ
ートシンク3(ディスク7)をインジウム箔30を用いて
接合している。さらに本実施例では、レーザ媒質2に効
率的に励起光LDを照射するために導光孔7B内に、外
周面に金を蒸着させた反射膜31Aを有する円錐状の石
英ガラス31を嵌合させている。なおそれ以外の構成は
第1実施例と同一に構成されており、第1実施例と同一
の部材には第1実施例で用いた符号と同一の符号を付し
ている。
【0013】次に図4、図5は本発明の第3実施例を示
すマルチパスレーザ発振システムXであり、本実施例で
は固体レーザ発振装置1を複数用いて平行、かつ高出力
なレーザ出力光Lを得ることができるようにしたもので
ある。すなわち、水冷式のレゾネータパイプ40と、こ
のレゾネータパイプ40にX・Y方向にチルト可動可能
なホルダ(図示せず)を介して設けられた4つの固体レー
ザ発振装置1と、この固体レーザ発振装置1の左側に配
置されて、レゾネータパイプ40にX・Y方向にチルト
可動可能なホルダ(図示せず)を介して設けられたフロン
トミラー5と、上記固体レーザ発振装置1の右側に配置
されて、レゾネータパイプ40に対してシュパンリング
41を介して固定されるとともに、その一部にレーザ出
力光Lを通過させる貫通孔42Aを有する環状反射ミラ
ー42と、この環状反射ミラー42の右側に配置され
て、レゾネータパイプ40にX・Y方向にチルト可動可
能なホルダ(図示せず)を介して設けられるとともに、上
記貫通孔42Aを通過したレーザ出力光Lを反射するリ
アミラー43とを備えており、各固体レーザ発振装置1
は、同一円上における円周方向等間隔位置に配置される
一方、各固体レーザ発振装置1は、レゾネータパイプ4
0から等しく離隔している。さらに上記環状反射ミラー
42は、その内部に冷却水を循環させるための円周方向
に沿って延びる円弧状の冷却通路44を備えている。な
お上記固体レーザ発振装置1は、第1実施例の固体レー
ザ発振装置1又は第2実施例の固体レーザ発振装置1と
同一の構成を有しているのでここでの説明は省略する
が、4つの固体レーザ発振装置1を、第1実施例の固体
レーザ発振装置1又は第2実施例の固体レーザ発振装置
のいずれか一方で統一してもよいし、あるいは第1実施
例の固体レーザ発振装置1と第2実施例の固体レーザ発
振装置1を組み合わせてもよい。そして上記各固体レー
ザ発振装置1は、レーザ媒質2からそれぞれレーザ出力
光Lを発振するとともに、そのレーザ出力光Lの光路を
レーザ出力光用誘電体多層膜6によって折り返すので、
該各固体レーザ発振装置1、フロントミラー5、リアミ
ラー43および環状反射ミラー42とによりレーザ出力
光Lの光路をジグザグに折り返す環状のマルチパスレー
ザ共振器を構成している。
すマルチパスレーザ発振システムXであり、本実施例で
は固体レーザ発振装置1を複数用いて平行、かつ高出力
なレーザ出力光Lを得ることができるようにしたもので
ある。すなわち、水冷式のレゾネータパイプ40と、こ
のレゾネータパイプ40にX・Y方向にチルト可動可能
なホルダ(図示せず)を介して設けられた4つの固体レー
ザ発振装置1と、この固体レーザ発振装置1の左側に配
置されて、レゾネータパイプ40にX・Y方向にチルト
可動可能なホルダ(図示せず)を介して設けられたフロン
トミラー5と、上記固体レーザ発振装置1の右側に配置
されて、レゾネータパイプ40に対してシュパンリング
41を介して固定されるとともに、その一部にレーザ出
力光Lを通過させる貫通孔42Aを有する環状反射ミラ
ー42と、この環状反射ミラー42の右側に配置され
て、レゾネータパイプ40にX・Y方向にチルト可動可
能なホルダ(図示せず)を介して設けられるとともに、上
記貫通孔42Aを通過したレーザ出力光Lを反射するリ
アミラー43とを備えており、各固体レーザ発振装置1
は、同一円上における円周方向等間隔位置に配置される
一方、各固体レーザ発振装置1は、レゾネータパイプ4
0から等しく離隔している。さらに上記環状反射ミラー
42は、その内部に冷却水を循環させるための円周方向
に沿って延びる円弧状の冷却通路44を備えている。な
お上記固体レーザ発振装置1は、第1実施例の固体レー
ザ発振装置1又は第2実施例の固体レーザ発振装置1と
同一の構成を有しているのでここでの説明は省略する
が、4つの固体レーザ発振装置1を、第1実施例の固体
レーザ発振装置1又は第2実施例の固体レーザ発振装置
のいずれか一方で統一してもよいし、あるいは第1実施
例の固体レーザ発振装置1と第2実施例の固体レーザ発
振装置1を組み合わせてもよい。そして上記各固体レー
ザ発振装置1は、レーザ媒質2からそれぞれレーザ出力
光Lを発振するとともに、そのレーザ出力光Lの光路を
レーザ出力光用誘電体多層膜6によって折り返すので、
該各固体レーザ発振装置1、フロントミラー5、リアミ
ラー43および環状反射ミラー42とによりレーザ出力
光Lの光路をジグザグに折り返す環状のマルチパスレー
ザ共振器を構成している。
【0014】したがって、上述した構成を有する本実施
例によれば、各固体レーザ発振装置1から発振されたレ
ーザ出力光Lが発振され、固体レーザ発振装置1が単体
の場合に比較して略4倍の出力のレーザ出力光Lを得る
ことができるし、しかも従来の固体レーザ発振装置を4
台用いる場合に比較して小型化することができる。
例によれば、各固体レーザ発振装置1から発振されたレ
ーザ出力光Lが発振され、固体レーザ発振装置1が単体
の場合に比較して略4倍の出力のレーザ出力光Lを得る
ことができるし、しかも従来の固体レーザ発振装置を4
台用いる場合に比較して小型化することができる。
【0015】次に図6は本発明の第4実施例を示すもの
であり、上記第3実施例では環状反射ミラー42を用い
ていたが、本実施例では環状反射ミラーに替えて4つの
固体レーザ発振装置1を設けたものであり、つまり4つ
を一組とする固体レーザ発振装置1を対向させるととも
に、これら8つの固体レーザ発振装置1から発振したそ
れぞれのレーザ出力光Lを同一経路上を通るようにした
ものである。なおこれ以外の構成は第3実施例と同一に
構成されており、第3実施例と同一の部材には第3実施
例で用いた符号と同一の符号を付している。このような
構成によれば、上記第3実施例と殆ど変わらない大きさ
で、上記第3実施例に比較して略2倍の出力のレーザ出
力光Lを得ることができる。
であり、上記第3実施例では環状反射ミラー42を用い
ていたが、本実施例では環状反射ミラーに替えて4つの
固体レーザ発振装置1を設けたものであり、つまり4つ
を一組とする固体レーザ発振装置1を対向させるととも
に、これら8つの固体レーザ発振装置1から発振したそ
れぞれのレーザ出力光Lを同一経路上を通るようにした
ものである。なおこれ以外の構成は第3実施例と同一に
構成されており、第3実施例と同一の部材には第3実施
例で用いた符号と同一の符号を付している。このような
構成によれば、上記第3実施例と殆ど変わらない大きさ
で、上記第3実施例に比較して略2倍の出力のレーザ出
力光Lを得ることができる。
【0016】次に図7は本発明の第5実施例を示すもの
であり、本実施例は基本的に第3実施例で用いたマルチ
パスレーザ発振システムXを左右に対向させて2組設け
たものであり、本実施例では環状反射ミラー42の両側
を多層膜とする一方、この環状反射ミラー42の一部に
左右の固体レーザ発振装置1のレーザ出力光Lを結合す
るための貫通孔42Bを備えている。なおこれ以外の構
成は第3実施例と同一に構成されており、第3実施例と
同一の部材には第3実施例で用いた符号と同じ符号を付
している。このような構成によれば、第3実施例に比較
して略2倍の高出力のレーザ出力光Lを得ることができ
る。
であり、本実施例は基本的に第3実施例で用いたマルチ
パスレーザ発振システムXを左右に対向させて2組設け
たものであり、本実施例では環状反射ミラー42の両側
を多層膜とする一方、この環状反射ミラー42の一部に
左右の固体レーザ発振装置1のレーザ出力光Lを結合す
るための貫通孔42Bを備えている。なおこれ以外の構
成は第3実施例と同一に構成されており、第3実施例と
同一の部材には第3実施例で用いた符号と同じ符号を付
している。このような構成によれば、第3実施例に比較
して略2倍の高出力のレーザ出力光Lを得ることができ
る。
【0017】次に図8は本発明の第6実施例を示すもの
であり、本実施例は基本的に第5実施例で用いたマルチ
パスレーザ発振システムXを左右に対向させて2組設け
たものであり、本実施例では各環状反射ミラー42の所
定位置に両方のレーザ出力光を結合するための貫通孔4
2Cを設けるとともに、この両貫通孔42Cの中間位置
に双方のレーザ出力光Lを結合するための結合レンズ4
2を設けている。なおこれ以外の構成は第5実施例と同
一に構成されており、第5実施例と同一の部材には第5
実施例で用いた符号と同じ符号を付している。このよう
な構成によれば、第5実施例に比較して略2倍の高出力
のレーザ出力光Lを得ることができる。
であり、本実施例は基本的に第5実施例で用いたマルチ
パスレーザ発振システムXを左右に対向させて2組設け
たものであり、本実施例では各環状反射ミラー42の所
定位置に両方のレーザ出力光を結合するための貫通孔4
2Cを設けるとともに、この両貫通孔42Cの中間位置
に双方のレーザ出力光Lを結合するための結合レンズ4
2を設けている。なおこれ以外の構成は第5実施例と同
一に構成されており、第5実施例と同一の部材には第5
実施例で用いた符号と同じ符号を付している。このよう
な構成によれば、第5実施例に比較して略2倍の高出力
のレーザ出力光Lを得ることができる。
【0018】なお上記第3実施例ないし第6実施例で
は、いずれも固体レーザ発振装置1を4つ設けていたが
これに限定されるものではなく、これよりも少なくても
多くてもよいことは勿論である。
は、いずれも固体レーザ発振装置1を4つ設けていたが
これに限定されるものではなく、これよりも少なくても
多くてもよいことは勿論である。
【0019】また上記第3実施例ないし第6実施例で
は、いずれもリアミラー43を設けていたがこれに限定
されるものではなく、固体レーザ発振装置1で代用して
も良いことは勿論である。
は、いずれもリアミラー43を設けていたがこれに限定
されるものではなく、固体レーザ発振装置1で代用して
も良いことは勿論である。
【0020】さらに上記第5実施例および第6実施例で
は、固体レーザ発振装置1は、全て第2実施例の固体レ
ーザ発振装置1の構成を有しているがこれに限定される
ものではなく、全て第1実施例の固体レーザ発振装置1
で統一してもよいし、あるいは第1実施例の固体レーザ
発振装置1と第2実施例の固体レーザ発振装置1を組み
合わせてもよい。
は、固体レーザ発振装置1は、全て第2実施例の固体レ
ーザ発振装置1の構成を有しているがこれに限定される
ものではなく、全て第1実施例の固体レーザ発振装置1
で統一してもよいし、あるいは第1実施例の固体レーザ
発振装置1と第2実施例の固体レーザ発振装置1を組み
合わせてもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、従来に比較して固体レ
ーザ発振装置を小型化することができるという効果が得
られる。
ーザ発振装置を小型化することができるという効果が得
られる。
【図1】本発明の第1実施例を示す固体レーザ発振装置
1の断面図。
1の断面図。
【図2】レーザ媒質2およびヒートシンク3の拡大断面
図。
図。
【図3】本発明の第2実施例を示すレーザ媒質2および
ヒートシンク3の拡大断面図。
ヒートシンク3の拡大断面図。
【図4】本発明の第3実施例を示すレーザ媒質2の斜視
図。
図。
【図5】図4のV−V線に沿う断面図。
【図6】本発明の第4実施例を示す固体レーザ発振装置
1の斜視図。
1の斜視図。
【図7】本発明の第5実施例を示す固体レーザ発振装置
1の断面図。
1の断面図。
【図8】本発明の第6実施例を示す固体レーザ発振装置
1の断面図。
1の断面図。
1…固体レーザ発振装置 2…レーザ媒
質 2A…ドープ部 2B…非ドー
プ部 3…ヒートシンク(冷却手段) 4…半導体レ
ーザ 6…レーザ出力光用誘電体多層膜 LD…励起光 L…レーザ出
力光
質 2A…ドープ部 2B…非ドー
プ部 3…ヒートシンク(冷却手段) 4…半導体レ
ーザ 6…レーザ出力光用誘電体多層膜 LD…励起光 L…レーザ出
力光
Claims (5)
- 【請求項1】 冷却手段と、この冷却手段に裏面を載置
したレーザ媒質と、このレーザ媒質に対して励起光を照
射する励起光源とを備えた固体レーザ発振装置におい
て、 上記冷却手段に、上記レーザ媒質の裏面に臨む導光孔を
設け、この導光孔を介してレーザ媒質の裏面に励起光を
照射する一方、このレーザ媒質の裏面に、上記励起光は
透過し、レーザ出力光を反射する誘電体多層膜を施した
ことを特徴とする固体レーザ発振装置。 - 【請求項2】 上記導光孔は、レーザ媒質に接近するに
したがって徐々に縮径するとともに、その壁面は、励起
光を反射する多層膜により被覆されていることを特徴と
する請求項1に記載の固体レーザ発振装置。 - 【請求項3】 上記冷却手段と励起光源の間に、該励起
光源から照射される励起光を上記導光孔内に収まるよう
に集光する集光手段を設けた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発振装置。 - 【請求項4】 上記誘電体多層膜は、所定距離を開けて
対向するフロントミラーとによりレーザ共振器を構成す
ることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか
に記載の固体レーザ発振装置。 - 【請求項5】 一対のフロントミラーとリアミラーと、
この両ミラー間に配置され、レーザ出力光を発振すると
ともに上記両ミラー間の光路を折り返す複数の固体レー
ザ発振装置とによりレーザ発振器を構成することを特徴
とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の固体
レーザ発振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000253563A JP2002076480A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 固体レーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000253563A JP2002076480A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 固体レーザ発振装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002076480A true JP2002076480A (ja) | 2002-03-15 |
Family
ID=18742638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000253563A Pending JP2002076480A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 固体レーザ発振装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002076480A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007214487A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 固体レーザ発振装置 |
JP2008159665A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Ihi Corp | 3次元ディスクレーザ |
JP2012134497A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-12 | Thales | レーザービームを放射するための軸方向冷却を伴う反横断レーザー発振装置 |
JP2012531033A (ja) * | 2009-08-31 | 2012-12-06 | 西安炬光科技有限公司 | レーザ用冷却モジュール、製造方法および該モジュールで製造した半導体レーザ |
-
2000
- 2000-08-24 JP JP2000253563A patent/JP2002076480A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007214487A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 固体レーザ発振装置 |
JP2008159665A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Ihi Corp | 3次元ディスクレーザ |
JP2012531033A (ja) * | 2009-08-31 | 2012-12-06 | 西安炬光科技有限公司 | レーザ用冷却モジュール、製造方法および該モジュールで製造した半導体レーザ |
JP2012134497A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-12 | Thales | レーザービームを放射するための軸方向冷却を伴う反横断レーザー発振装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070531 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090603 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090609 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091014 |