JP2002208749A - 波長変換素子を有するレーザ装置 - Google Patents
波長変換素子を有するレーザ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長変換素子を有するレーザ装置において、
波長変換効率を向上させることができるレーザ装置を提
供する。 【解決手段】 音響光学素子６のＱスイッチ発振により
発生したパルスレーザ光である基本波レーザ光を反射ミ
ラー１、１３の間に閉じ込めて十分な強度に増幅し、こ
の状態で電気光学素子１２に電圧を印加することにより
当該基本波レーザ光の偏光面を９０°回転して偏光ビー
ムスプリッタ１１に入射するようにし、この偏光ビーム
スプリッタ１１で基本波レーザ光の光軸を９０°曲げて
透過させることにより、基本波レーザ光が反射ミラー３
を介して波長変換素子９に入射するように構成し、この
波長変換素子９で波長変換した波長変換レーザ光を反射
ミラー３を介して外部に取り出すようにした。
波長変換効率を向上させることができるレーザ装置を提
供する。 【解決手段】 音響光学素子６のＱスイッチ発振により
発生したパルスレーザ光である基本波レーザ光を反射ミ
ラー１、１３の間に閉じ込めて十分な強度に増幅し、こ
の状態で電気光学素子１２に電圧を印加することにより
当該基本波レーザ光の偏光面を９０°回転して偏光ビー
ムスプリッタ１１に入射するようにし、この偏光ビーム
スプリッタ１１で基本波レーザ光の光軸を９０°曲げて
透過させることにより、基本波レーザ光が反射ミラー３
を介して波長変換素子９に入射するように構成し、この
波長変換素子９で波長変換した波長変換レーザ光を反射
ミラー３を介して外部に取り出すようにした。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は波長変換素子を有す
るレーザ装置に関し、特に孔あけ、切断、溶接等の材料
加工及び露光、表面改質、マーキング等の表面処理に適
用するパルスレーザ発振装置として有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】孔あけ、切断、溶接等の材料加工及び露
光、表面改質、マーキング等の表面処理に適用するため
のパルスレーザ光を発振するレーザ装置の中には、その
共振器内に波長変換素子を有するものがある。従来技術
に係るこの種のレーザ装置を図８に示す。同図に示すよ
うに、このレーザ装置は、反射ミラー１、２、３、４で
共振器を構成し、この共振器内に、ＹＡＧレーザのレー
ザ媒質５、Ｑスイッチ動作用の音響光学素子６、レーザ
ビーム断面を絞るための光学系８及び波長変換素子９が
配設してある。 【０００３】ここで、レーザ媒質５は励起光源１０が発
生する励起光で励起されてレーザ光を発生する。このレ
ーザ光を基本波レーザ光と称す。また、波長変換素子９
は、入射したレーザ光を２倍高調波に波長変換する。こ
のように波長変換したレーザ光を波長変換レーザ光と称
す。反射ミラー１、２はレーザ媒質５が発生する基本波
レーザ光を反射するよう、レーザ媒質５及び音響光学素
子６の両側に配置されている。また、光学系８は反射ミ
ラー２、３間に配置されており、波長変換素子９は反射
ミラー３、４間に配置されている。反射ミラー３は基本
波レーザ光を反射する一方、波長変換素子９で波長変換
した波長変換レーザ光を透過する。反射ミラー４は基本
波レーザ光とともに波長変換レーザ光も反射する。 【０００４】かかるレーザ装置でパルスレーザ光を得る
ときには、先ずレーザ媒質５を励起光源１０の励起光に
より励起して自然発光できる状態にしておく。かかる状
態で音響光学素子６を動作させてレーザ光が透過可能な
状態とする。すなわち、Ｑスイッチ動作を行わせる。こ
の結果、レーザ媒質５から出射したレーザ光が、反射ミ
ラー１、２、３、４で反射されて共振器内を往復する間
に、レーザ媒質５を通過する毎に増幅される。かかる動
作が基本波レーザ光のパルス発振である。このときレー
ザ光が波長変換素子９を通過すると、基本波レーザ光の
一部が波長変換されて２倍高調波になり、反射ミラー３
はこの波長変換レーザ光を透過するので、当該レーザ装
置の出力としてこの波長変換レーザ光のみを外部に取り
出すことができる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上述のごときレーザ装
置においては、パルス発振時に損失の原因となる波長変
換素子９を含んだ状態で発振レーザ強度を時間的に大き
くするパルス形成をしなければならならい。このため、
当該パルスは、立ち上がりが遅く、最大値が小さく、パ
ルス幅は長いパルスとなってしまう。このため、レーザ
光が共振器ミラー間を往復する回数が増え、共振器間の
光学ミラーや波長変換素子の吸収や散乱、共振ミラーで
の回折損失などによる損失が顕著となる。また、パルス
の最大強度が小さいので、光の電界強度に比例する波長
変換効率が小さくなってしまい、結果として得られる波
長変換光の出力が小さく、さらにパルス幅が長いことが
問題であった。パルス幅の長い波長変換光は、その波長
変換光を用いて更に短波長の変換を行う場合に上記と同
様電界強度が小さく、変換効率が低下する課題が生じ
る。 【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑み、波長変換
素子を有するレーザ装置おいて、波長変換効率を向上さ
せることができるレーザ装置を提供することを目的とす
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上述の如き目的を達成す
る本発明の構成は次の通りである。 【０００８】１） 共振器内に波長変換素子を有するレ
ーザ装置において、レーザ媒質が発生する共振器内のパ
ルスレーザ光である基本波レーザ光の強度が十分大きく
なるまで当該共振器の共振光軸内に波長変換素子を入れ
ず、上記強度が十分大きくなった時点で光軸変更手段を
動作させることにより、共振器光軸を変更して上記波長
変換素子が共振器光軸内に入るように構成したこと。 【０００９】２） 上記１）に記載する波長変換素子を
有するレーザ装置において、パルスレーザ光は、レーザ
媒質が発生するレーザ光をＱスイッチ発振させることに
より得ること。 【００１０】３） 共振器内に波長変換素子を有するレ
ーザ装置において、励起光源で励起されて基本波レーザ
光を発振するレーザ媒質と、このレーザ媒質の両側に配
設されて上記基本波レーザ光を反射してレーザ媒質を往
復させる共振器を形成する反射ミラー対と、この反射ミ
ラー対間で往復する光の偏光面を回転させる偏光面回転
手段と、偏光面が回転したレーザ光の光軸方向を変更さ
せる偏光子と、方向が変更されたレーザ光軸上に設置さ
れ、基本波は反射し、波長変換光を透過させるような波
長選択性を持つビームスプリッタミラーと、さらにはそ
の変更された光軸を通ってきた基本波レーザ光が通過で
きるように光軸上に設置された波長変換素子と、波長変
換素子を通過した後に、再び元の光軸上へ基本波と波長
変換光の２波長をレーザ光を戻すように光を折り返すべ
く設置された共振器を形成する反射ミラーからなる共振
器内に波長変換素子を有すること。 【００１１】４） 上記３）に記載する波長変換素子を
有するレーザ装置において、レーザ媒質が発生するレー
ザ光をＱスイッチ発振してパルスレーザ光である基本波
レーザ光を得るＱスイッチ発振手段を設けたこと。 【００１２】５） 上記３）に記載するレーザ装置にお
いて、偏光面回転手段は、電圧の印加により基本波レー
ザ光の偏光面を回転する電気光学素子で構成したこと。 【００１３】６） 上記３）に記載するレーザ装置にお
いて、偏光子は、偏光ビームスプリッタで構成したこ
と。 【００１４】７） 上記１）乃至６）に記載する何れか
一つの波長変換素子を有するレーザ装置において、レー
ザ媒質はＹＡＧ結晶等の固体で形成したこと。 【００１５】８） 上記１）乃至６）に記載する何れか
一つの波長変換素子を有するレーザ装置において、波長
変換素子は、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4)及びＢＢＯ（Ｂａ
Ｂ2 Ｏ4)等の２倍高調波発生結晶で形成したこと。 【００１６】９） 上記１）乃至８）に記載する何れか
の一つの波長変換素子を有するレーザ装置において、波
長変換素子における変換効率向上を図るために固体レー
ザーの基本波光を波長変換素子に光が入射する直前で、
レンズ系やミラー系等の縮小光学系を挿入して集光する
こと。 【００１７】１０） 上記１）乃至８）に記載する何れ
かの一つの波長変換素子を有するレーザ装置において、
波長変換素子として上記８）の波長変換素子の二倍高調
波発生用波長変換素子と共に三倍高調波発生用波長変換
素子を同時に入れ、出力として二倍高調波光と三倍高調
波光、又は三倍高調波光のみを取り出せるようにしたこ
と。 【００１８】１１） 上記１）乃至８）又は１０）に記
載する波長変換素子を有するレーザ装置において、二倍
高調波発生用波長変換素子の後にレンズ系やミラー系等
の縮小光学系を用いて、基本波光又は二倍高調波光、又
は両者を同時に集光して三倍高調波発生用波長変換素子
に入れて、三倍高調波発生の変換効率向上を図るによう
にしたこと。 【００１９】１２） 上記１）乃至１１）に記載する何
れかの一つの波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、基本波光の発振波長幅を狭帯域化する為、発振中心
波長がほぼ同じ別の狭帯域連続発振レーザー光を予め入
れておいて、基本波のパルス発振動作を注入同期により
行うこと。 【００２０】１３） 上記１）乃至１２）に記載する何
れかの一つの波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、共振器内を往復する光の損失が最も小さくできるよ
うにレーザ内の偏光方向をＳ偏光として往復させ、偏光
子でのレーザ光損失を小さくすること。 【００２１】１４） 上記１）乃至１３）に記載する何
れかの一つの波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、共振器内を往復する光の損失が最も小さくできるよ
うに共振器ミラーはいずれも高反射率のミラーを用いる
と共に共振器での光の回折損失が小さくできるように設
計された曲率付きの凹面ミラーを用いること。 【００２２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。なお、各実施の形態における
同一部分及び図８に示す従来技術と同一部分には同一番
号を付し、重複する説明は省略する。 【００２３】＜第１の実施の形態＞図１は本発明の実施
の形態を示すブロック線図である。同図に示すように、
本形態に係るレーザ装置は、図８に示す装置における反
射ミラー２の代わりに偏光ビームスプリッタ１１を配置
し、さらに電気光学素子１２及び基本波を反射する反射
ミラー１３を追加したものである。ここで、偏光ビーム
スプリッタ１１はレーザ媒質５から出射されるレーザ光
のうち、例えば図１の紙面に水平な偏光成分のレーザ光
はそのまま透過させるとともに、同紙面に垂直な偏光成
分のレーザ光は、反射ミラー３へ向けて図中垂直下方に
９０°曲げて透過させる。すなわち、偏光ビームスプリ
ッタ１１を直線的に透過した偏光成分は、電気光学素子
１２に入射し、この電気光学素子１２を透過して反射ミ
ラー１３で反射される。 【００２４】このとき、電気光学素子１２は、電圧を印
加すると、レーザ光の偏光面を４５°回転する。このよ
うに、電気光学素子１２で回転され、反射ミラー１３で
反射されて再度電気光学素子１２に入射するレーザ光
は、再度その偏光面を４５°回転される。この結果、偏
光ビームスプリッタ１１を透過し、反射ミラー１３で反
射されて電気光学素子１２を往復したレーザ光は、偏光
ビームスプリッタ１１でその光軸を、反射ミラー３に向
けて垂直下方に曲げられる。一方、電圧を印加しない電
気光学素子１２は、単にレーザ光を通過させるだけであ
る。すなわち、このとき電気光学素子１２を通過するレ
ーザ光は、その偏光面が回転することなく反射ミラー
１、１３で反射されて、両反射ミラー１、１３間を往復
する。したがって、音響光学素子６のＱスイッチ発振に
より得るパルスレーザ光を、電気光学素子１２に電圧を
印加しない状態で、反射ミラー１、１３で形成する共振
器間を往復させて増幅することにより十分な強度にする
ことができる。 【００２５】図２は、図１に示すレーザ装置の各部の動
作タイミングを示す波形図である。同図に示すように、
先ずレーザ媒質５を励起光源１０の励起光により励起し
て自然発光できる状態にしておき、かかる状態で音響光
学素子６を動作させてＱスイッチ発振を行わせる。この
とき音響光学素子６に印加する電圧波形を図２（ａ）に
示す。 【００２６】このとき、電気光学素子１２には電圧が印
加されていない。したがって、音響光学素子６のＱスイ
ッチ発振により発生したパルスレーザ光は、レーザ媒質
５を通過しつつ反射ミラー１、１３で形成する共振器間
に閉じ込めて十分な強度に増幅される。このときのパル
スレーザ光である基本波レーザ光の波形を図２（ｂ）に
示す。 【００２７】音響光学素子６のＱスイッチ発振に得る基
本波レーザ光の強度が最大になった時点で電気光学素子
１２に電圧を印加する。このとき電気光学素子１２に印
加する電圧波形を図２（ｃ）に示す。電気光学素子１２
に対する電圧の印加により、反射ミラー１３で反射され
電気光学素子１２を２回通過する基本波レーザ光は、そ
の偏光面が９０°回転する。そして、このように回転し
た基本波レーザ光は、偏光ビームスプリッタ１１で光軸
を９０°曲げて反射ミラー３に向けて透過される。後
は、図８に示す従来技術に係るレーザ装置と同様に、基
本波レーザ光が波長変換素子９を通過することにより２
倍高調波に波長変換され、短パルスの波長変換レーザ光
として反射ミラー３を透過し、外部に出力される。この
ときの波長変換レーザ光の波形を図２（ｄ）に示す。 【００２８】本実施の形態に係る装置の特徴は、反射ミ
ラー１、１３で構成される共振器間で光が往復し、図２
（ｂ）に示すように、基本波レーザ光パルスが充分立ち
あがるまでは、この共振器間にレーザ光の損失媒体とし
て働く、波長変換素子９が入らないことによる。このた
め、基本波のパルス波形は従来装置構成よりも立ちあが
りが早く、最大値も大きくなる。よって、その後、電気
光学素子１２のスイッチングによって、共振器が反射ミ
ラー１、１３、３、４からなる構成に移され、波長変換
素子９が光の往復路に組み込まれた時に波長変換効率が
向上し、かつ、基本波が短パルスのため、短時間で波長
変換が終了する。したがって、全体として短時間で波長
変換まで含めた全工程が終了するため、光が共振器間を
往復する回数自体を減少でき、その結果として光の損失
自体を小さく抑えることができるため、波長変換効率が
向上するのである。 【００２９】本形態に係る装置と図８に示す従来技術に
係る波長変換素子を有するレーザー装置での二倍波レー
ザー光の平均出力Ｐ2wとパルス幅Δｔp の発振パルス繰
り返し周波数Ｆ依存性の数値解析結果の比較を図３に示
す。二倍波のパルスエネルギーＥ2wと平均出力Ｐ2wの関
係は、Ｐ2w＝Ｆ・Ｅ2wである。解析は、Kechner 著：So
lid-State Laser Engineering にある基礎式に二倍波変
換の項を追加した以下の変形式と利得ｇに関する式を連
立して解いた。 【００３０】 【数１】 ここにＩは光強度［Ｗ／ｃｍ2 ］、ｔは時間［ｓ］、Ｃ
は光速［ｃｍ／ｓ］、ＬとＬo はレーザー媒質長［ｃ
ｍ］と共振器長［ｃｍ］、ｇは利得［ｌ／ｃｍ］、εは
共振器内の波長変換以外の光損失、ＴR は共振器を光が
一往復する時間［ｓ］、η2wは波長変換効率でＩに比例
する。本発明の第一実施例では電気光学素子 １２に電
圧が印加されるまでは、η2w＝０とした。Ｌo とＴR は
電気光学素子 １２に電圧が印加される前後で変化させ
た。この結果は図３に示すように、平均パワーＰ2wは従
来型に比べ新型（第一実施例）では約５０％の増加であ
り、パルス幅は大きく短縮された。新型では約１０ｎｓ
で一定であるが、従来型では１ｋＨｚ付近で２０ｎｓで
あるが、１０ｋＨｚでは７０ｎｓに増加する。従ってピ
ーク強度Ｐmax2w ＝Ｐ2w／（Ｆ・Δｔp ）は、１ｋＨｚ
付近の３倍から１０ｋＨｚ付近の約１０倍まで改善され
た。 【００３１】＜第２の実施の形態＞図４に本発明の第２
の実施の形態を示す。本形態は、第１の実施の形態にお
ける波長変換素子を二つ組み入れたものである。波長変
換素子の機能として１４は第二高調波発生素子、１５は
第三高調波発生素子を用いる構成が最も効果的な組み合
わせである。また、反射ミラー１６は基本波を反射し、
波長変換後の２つの波長に対しては透過するような仕様
のミラーを用いる。 【００３２】本実施の形態においては、基本波は共振器
間で閉じ込められ、外部に出力されない。したがって、
第２高調波光と基本波の光混合にて第３高調波へ波長変
換する場合には、共振器の外部に第３高調波素子を置く
ことができない。したがって、本形態のように共振器内
に第２高調波変換素子とともに第３高調波変換素子を組
み入れることが有効である。また、前記図３で説明した
ように２倍波のピーク強度は従来型に比べ著しく増加し
ている為、三倍波の変換効率は基本波と二倍波のピーク
強度に比例することから、三倍波も、従来型と同様に二
種類の波長変換素子を共振器内に設置した場合より著し
い増加が期待できる。この例では、二倍波は往復で二度
変換された後に、夫々の二倍波から三倍波に変換され
る。 【００３３】＜第３の実施の形態＞本実施の形態は、第
２の実施の形態で基本波と第２高調波を混合する２つ目
の波長変換素子において基本波並びに第２高調波の２つ
の光の発散角が増加した場合の対策として、図５に示す
ように、第二高調波発生素子の後に縮小光学系１８を追
加した構成である。この縮小光学系１８で空間的にピー
ク光強度を大きくして三倍波の変換効率を増加する。こ
の例では縮小光学系１８を逆進すると強度は低下するの
で、二倍波変換素子１４から三倍波変換素子１５へは一
方向で使用することが必要である。 【００３４】＜第４の実施の形態＞図６に本発明の第４
の実施の形態に係る装置をを示す。当該装置は、第１の
実施の形態に係る装置に対して狭帯域ＣＷレーザー１９
と反射ミラー２０、偏光ビームスプリッタ２１、電気光
学素子２２、１／４波長板２３を追加した。 【００３５】かかる本形態において、狭帯域ＣＷレーザ
ー１９の光は、偏光ビームスプリッタ２１で１／４波長
板２３の方に反射されるように偏光面を選定しておく。
反射ミラー１で反射して１／４を波長板２３を二度通過
した狭帯域ＣＷレーザー１９のレーザー光は偏光面が９
０度回転して偏光ビームスプリッタ２１を直進してレー
ザー媒質５から反射ミラー１３まで達して折り返し、反
射ミラー１まで来る。再度、１／４波長板２３を二度通
過すると狭帯域ＣＷレーザー１９の光は発生源に戻る。
反射ミラー１と反射ミラー１３の間を往復した後に、共
振器外に出るが、常に共振器内に狭帯域ＣＷレーザー１
９の光は充満している。このＣＷ光の強度はパルス発振
する前の励起されたレーザー媒質５から出る光よりは充
分強度が大きい。励起の後、電気光学素子１２を動作さ
せて光が一回通過すると偏光面が４５度回転するように
すると１／４波長板と合わさった効果で、光は反射ミラ
ー１と反射ミラー１３の間を往復するようになるので、
レーザー媒質５から出た光より強い狭帯域ＣＷレーザー
１９の光が種光となって、レーザー媒質５で増幅され、
パルス発振が成立する。この時の発振光は波長幅が狭帯
域ＣＷレーザー１９と同じでピーク強度が狭帯域ＣＷレ
ーザー１９に比べて充分大きいパルスレーザー光とな
る。パルス強度が最大となった後に電気光学素子１２を
動作すると、これ以後は第１の実施の形態と同じ状況が
起る。二倍波変換に於いては発振波長幅が変換素子に特
有の一定値幅以下にすると整合条件が良好となり変換効
率が増加する。この効果による波長変換効率の増加と変
換波のレーザー波長幅も同様に狭帯域化される為、応用
において狭帯域化光が要求される場合に有用となる。 【００３６】＜第５の実施の形態＞前述のように本発明
ではレーザ光が共振器を往復して大きく増幅するまでの
共振器内での損失を小さくして基本波の強度を大きく
し、それゆえ、波長変換効率も増加させることが、従来
法に対する特長になっている。このため、共振器間の損
失をどれだけ小さくすることができるかが、重要な要素
となる。 【００３７】図７に示す本実施の形態は、このような考
えのもと、偏光ビームスプリッタでの損失を小さくでき
るように偏光ビームスプリッタでの偏光方向をＳ偏光と
して用いる点、また共振器を構成する反射ミラーを凹面
反射ミラー２４、２５とし、さらに反射ミラー４を平面
ミラーとして回折損失を小さくするとともにビームのス
ポット位置を波長変換素子９のところに来るように構成
することで、実施の形態で使用していたビーム径を調整
する光学系８の挿入を省いたものである。 【００３８】一般に偏光素子は紙面に平行なＰ偏光成分
は透過し、垂直なＳ偏光成分は反射する特性をもってい
る。また、この時、Ｐ偏光成分の透過率に比べて、Ｓ偏
光成分の反射率の方が大きい。それゆえ、偏光ビームス
プリッタ１１でレーザ光をＰ成分で通過させ、光の増幅
を行う時はこの偏光ビームスプリッタ１１にて約数％の
レーザ光が反射によって損失される。これに対して本実
形態では偏光ビームスプリッタ１１でレーザ光をＳ成分
で反射させて光の増幅を行うように構成を変更したもの
である。Ｓ偏光成分の透過率一般には１％に満たないこ
とが多く、それゆえ、この偏光ビームスプリッタ１１通
過による光の損失を小さくでき、より一層基本波の増幅
を大きくすることが可能となる。 【００３９】また、共振器ミラーを平面ミラーで構成し
た場合には一般に回折損失が大きく、曲率付きの凹面反
射ミラー２４、２５で共振器を構成した時の方が回折損
失が小さくなる。左右対称の共振器を組む場合には共振
器間距離Ｌと凹面反射ミラー２４、２５の曲率Ｒの間に
Ｌ＝Ｒの関係がある場合を共焦点と呼ぶが、共焦点の場
合が、最もこの回折損失が小さくできる場合である。本
実形態では、まず両共振器ミラーとも曲率付きの凹面反
射ミラー２４、２５で構成する。このとき、ビーム径が
最も小さくなるスポット径の場所が共振器間に生じる。
もし、同じ曲率の凹面反射ミラー２４、２５を用いれ
ば、それは共振器長さの丁度半分の位置である。Ｒの曲
率を両方で変えれば、このスポット径の場所を中央から
ずらすことも容易である。このスポット径となる位置で
は光の密度が高まるため、光学素子６、１２の破損の恐
れもあるが、波長変換素子９をこのスポット径の場所付
近に設置できれば、レンズによるビームの縮小なしで効
果的に光の密度を高めることが可能である。逆に音響光
学素子６や電気光学素子１２は素子のダメージを避ける
ために、このスポット径となる場所からできるだけ離し
てビーム径の大きな場所に設置することが好ましい。 【００４０】電気光学素子１２のスイッチングにより波
長変換素子９へレーザ光を通過させ、さらに反射ミラー
４にて光を折り返す状況では前述のスポット径の場所に
凹面反射ミラー２５を設置し、波長変換素子９はこのミ
ラーのできるだけ近くに設置するようにしたものであ
る。また、反射ミラー４は平面ミラーにて構成する。こ
れによってスポット径近くに波長変換素子９を置くこと
で光の密度を高めることができ、効果的な波長変換を行
うことができる。また、反射ミラー４をスポット径の場
所に置くことで、光を折り返す効果によって、再び反射
ミラー４に返る光は凹面反射ミラー２４から反射ミラー
４へ往復する光と全く重なることができ、電気光学素子
１２のスイッチングによって、共振器の安定性や機能を
崩すことなく、波長変換を行うことが可能である。ちな
みに、同じ曲率からなる凹面反射ミラー２４、２５の組
み合わせではスポット径が共振器長さＬの半分のＬ／２
の位置に来る。この時、反射ミラー４は凹面反射ミラー
２５から距離Ｌ／２の場所に設置することが必要にな
る。なお、凹面反射ミラー２５では光の密度が大きくな
るため、充分その光強度に耐えうる耐光強度の高いミラ
ーを使うことが必要である。 【００４１】なお、上記実施の形態において、レーザ媒
質５はＹＡＧレーザのそれを用いたが、当然これに限定
するものではない。このとき、特にＹＡＧレーザ媒質と
同様の、固体素子であれば、メンテナンスフリー、取り
扱い容易等の効果を得る。また、波長変換素子９も波長
変換の機能さえ得られれば特別な制限はないが、例えば
ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4)及びＢＢＯ（ＢａＢ2 Ｏ4)を好
適に適用することができる。 【００４２】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
た通り、〔請求項１〕に記載する発明は、共振器内に波
長変換素子を有するレーザ装置において、レーザ媒質が
発生する共振器内のパルスレーザ光である基本波レーザ
光の強度が十分大きくなるまで当該共振器の共振光軸内
に波長変換素子を入れず、上記強度が十分大きくなった
時点で光軸変更手段を動作させることにより、共振器光
軸を変更して上記波長変換素子が共振器光軸内に入るよ
うに構成したので、パルス発振にとって損失となる波長
変換素子を共振器光軸上から除いた状態で、基本波レー
ザ光を増幅することができ、強度が十分大きくなった時
点で、波長変換素子で基本波レーザ光の波長変換をおこ
なうことができる。この結果、本願発明によれば、波長
変換効率を向上させることができ、その分大きな強度の
波長変換レーザ光を得ることができる。 【００４３】〔請求項２〕に記載する発明は、〔請求項
１〕に記載する波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、パルスレーザ光は、レーザ媒質が発生するレーザ光
をＱスイッチ発振させることにより得るので、ピーク値
の大きな基本波レーザ光のパルスレーザ光を容易に得る
ことができる。この結果、本願発明によれば、波長変換
素子に供給する基本波レーザ光を好適なものとすること
ができ、波長変換素子における効率的な波長変換に資す
ることができる。 【００４４】〔請求項３〕に記載する発明は、共振器内
に波長変換素子を有するレーザ装置において、励起光源
で励起されて基本波レーザ光を発振するレーザ媒質と、
このレーザ媒質の両側に配設されて上記基本波レーザ光
を反射してレーザ媒質を往復させる共振器を形成する反
射ミラー対と、この反射ミラー対間で往復する光の偏光
面を回転させる偏光面回転手段と、偏光面が回転したレ
ーザ光の光軸方向を変更させる偏光子と、方向が変更さ
れたレーザ光軸上に設置され、基本波は反射し、波長変
換光を透過させるような波長選択性を持つビームスプリ
ッタミラーと、さらにはその変更された光軸を通ってき
た基本波レーザ光が通過できるように光軸上に設置され
た波長変換素子と、波長変換素子を通過した後に、再び
元の光軸上へ基本波と波長変換光の２波長をレーザ光を
戻すように光を折り返すべく設置された共振器を形成す
る反射ミラーからなる共振器内に波長変換素子を有する
ので、波長変換素子を除いた状態で、基本波レーザ光を
増幅するとともに、強度が十分大きくなった時点で、偏
光面回転手段により基本波レーザ光の偏光面を回転さ
せ、さらにこの基本波レーザ光の光軸方向を、光軸変更
手段で波長変換素子に向けて曲げることができる。すな
わち、波長変換は十分強度が大きくなった基本波レーザ
光のパルスに基づき行われる。この結果、本願発明によ
れば、波長変換効率を向上させることができ、その分大
きな強度の波長変換レーザ光を得ることができる。 【００４５】〔請求項４〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載する波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、レーザ媒質が発生するレーザ光をＱスイッチ発振し
てパルスレーザ光である基本波レーザ光を得るＱスイッ
チ発振手段を設けたので、Ｑスイッチ発振手段の動作に
より立ち上がり特性が良好で、ピーク値が大きく且つパ
ルス幅が狭い基本波レーザ光のパルスを好適に得ること
ができる。 【００４６】〔請求項５〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載するレーザ装置において、偏光面回転手段
は、電圧の印加により基本波レーザ光の偏光面を回転す
る電気光学素子で構成したので、電圧を印加するだけで
基本波レーザ光の偏光面を所定量だけ回転することがで
きる。この結果、本願発明によれば、波長変換素子に向
けて基本波レーザ光を好適に入射させることができ、波
長変換素子における効率的な波長変換に資することがで
きる。 【００４７】〔請求項６〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載するレーザ装置において、偏光子は、偏光ビ
ームスプリッタで構成したので、偏光面が回転しない基
本波レーザ光はそのまま透過させることで共振器間を往
復することによる増幅を許容し、偏光面が回転した基本
波レーザ光はその光軸を曲げて透過させることで波長変
換素子に入射させることができる。この結果、本願発明
によれば、確実に、基本波レーザ光の強度が十分大きく
なってから基本波レーザ光を波長変換することができ、
波長変換素子における効率的な波長変換に資することが
できる。 【００４８】〔請求項７〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項６〕に記載する何れか一つの波長変換
素子を有するレーザ装置において、レーザ媒質はＹＡＧ
結晶等の固体で形成したので、上述の如き波長変換を行
うに際し、メンテナンス及び取り扱いが容易なレーザ装
置とすることができる。 【００４９】〔請求項８〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項６〕に記載する何れか一つの波長変換
素子を有するレーザ装置において、波長変換素子は、Ｋ
ＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4)及びＢＢＯ（ＢａＢ2 Ｏ4)等の２
倍高調波発生結晶で形成したので、上述の如き波長変換
を行うに際し、メンテナンス及び取り扱いが容易なレー
ザ装置とすることができる。 【００５０】〔請求項９〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項８〕に記載する何れかの一つの波長変
換素子を有するレーザ装置において、波長変換素子にお
ける変換効率向上を図るために固体レーザーの基本波光
を波長変換素子に光が入射する直前で、レンズ系やミラ
ー系等の縮小光学系を挿入して集光するので、この縮小
光学系で空間的にピーク強度を大きくすることができ
る。この結果、本発明によれば、三倍波の変換効率を増
化することができる。 【００５１】〔請求項１０〕に記載する発明は、〔請求
項１〕乃至〔請求項８〕に記載する何れかの一つの波長
変換素子を有するレーザ装置において、波長変換素子と
して〔請求項８〕の波長変換素子の二倍高調波発生用波
長変換素子と共に三倍高調波発生用波長変換素子を同時
に入れ、出力として二倍高調波光と三倍高調波光、又は
三倍高調波光のみを取り出せるようにしたので、これら
の波長のレーザ光を効率良く取り出すことができる。 【００５２】〔請求項１１〕に記載する発明は、〔請求
項１〕乃至〔請求項８〕又は〔請求項１０〕に記載する
波長変換素子を有するレーザ装置において、二倍高調波
発生用波長変換素子の後にレンズ系やミラー系等の縮小
光学系を用いて、基本波光又は二倍高調波光、又は両者
を同時に集光して三倍高調波発生用波長変換素子に入れ
て、三倍高調波発生の変換効率向上を図るにようにした
ので、波長変換の効率がさらに向上する。 【００５３】〔請求項１２〕に記載する発明は、〔請求
項１〕乃至〔請求項１１〕に記載する何れかの一つの波
長変換素子を有するレーザ装置において、基本波光の発
振波長幅を狭帯域化する為、発振中心波長がほぼ同じ別
の狭帯域連続発振レーザー光を予め入れておいて、基本
波のパルス発振動作を注入同期により行うので、狭帯域
レーザの光が種光となってレーザ媒質で増幅され、パル
ス発振が成立する。この結果、本発明によれば、波長変
換効率の向上とともに変換波の光の狭帯域化も可能とな
る。 【００５４】〔請求項１３〕に記載する発明は、〔請求
項１〕乃至〔請求項１２〕に記載する何れかの一つの波
長変換素子を有するレーザ装置において、共振器内を往
復する光の損失が最も小さくできるようにレーザ内の偏
光方向をＳ偏光として往復させ、偏光子でのレーザ光損
失を小さくするので、一層基本波の増幅を大きくするこ
とができる。 【００５５】〔請求項１４〕に記載する発明は、〔請求
項１〕乃至〔請求項１３〕に記載する何れかの一つの波
長変換素子を有するレーザ装置において、共振器内を往
復する光の損失が最も小さくできるように共振器ミラー
はいずれも高反射率のミラーを用いると共に共振器での
光の回折損失が小さくできるように設計された曲率付き
の凹面ミラーを用いるので、回折損失を可及的に低減し
て基本波の増幅度を大きくすることができる。
るレーザ装置に関し、特に孔あけ、切断、溶接等の材料
加工及び露光、表面改質、マーキング等の表面処理に適
用するパルスレーザ発振装置として有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】孔あけ、切断、溶接等の材料加工及び露
光、表面改質、マーキング等の表面処理に適用するため
のパルスレーザ光を発振するレーザ装置の中には、その
共振器内に波長変換素子を有するものがある。従来技術
に係るこの種のレーザ装置を図８に示す。同図に示すよ
うに、このレーザ装置は、反射ミラー１、２、３、４で
共振器を構成し、この共振器内に、ＹＡＧレーザのレー
ザ媒質５、Ｑスイッチ動作用の音響光学素子６、レーザ
ビーム断面を絞るための光学系８及び波長変換素子９が
配設してある。 【０００３】ここで、レーザ媒質５は励起光源１０が発
生する励起光で励起されてレーザ光を発生する。このレ
ーザ光を基本波レーザ光と称す。また、波長変換素子９
は、入射したレーザ光を２倍高調波に波長変換する。こ
のように波長変換したレーザ光を波長変換レーザ光と称
す。反射ミラー１、２はレーザ媒質５が発生する基本波
レーザ光を反射するよう、レーザ媒質５及び音響光学素
子６の両側に配置されている。また、光学系８は反射ミ
ラー２、３間に配置されており、波長変換素子９は反射
ミラー３、４間に配置されている。反射ミラー３は基本
波レーザ光を反射する一方、波長変換素子９で波長変換
した波長変換レーザ光を透過する。反射ミラー４は基本
波レーザ光とともに波長変換レーザ光も反射する。 【０００４】かかるレーザ装置でパルスレーザ光を得る
ときには、先ずレーザ媒質５を励起光源１０の励起光に
より励起して自然発光できる状態にしておく。かかる状
態で音響光学素子６を動作させてレーザ光が透過可能な
状態とする。すなわち、Ｑスイッチ動作を行わせる。こ
の結果、レーザ媒質５から出射したレーザ光が、反射ミ
ラー１、２、３、４で反射されて共振器内を往復する間
に、レーザ媒質５を通過する毎に増幅される。かかる動
作が基本波レーザ光のパルス発振である。このときレー
ザ光が波長変換素子９を通過すると、基本波レーザ光の
一部が波長変換されて２倍高調波になり、反射ミラー３
はこの波長変換レーザ光を透過するので、当該レーザ装
置の出力としてこの波長変換レーザ光のみを外部に取り
出すことができる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上述のごときレーザ装
置においては、パルス発振時に損失の原因となる波長変
換素子９を含んだ状態で発振レーザ強度を時間的に大き
くするパルス形成をしなければならならい。このため、
当該パルスは、立ち上がりが遅く、最大値が小さく、パ
ルス幅は長いパルスとなってしまう。このため、レーザ
光が共振器ミラー間を往復する回数が増え、共振器間の
光学ミラーや波長変換素子の吸収や散乱、共振ミラーで
の回折損失などによる損失が顕著となる。また、パルス
の最大強度が小さいので、光の電界強度に比例する波長
変換効率が小さくなってしまい、結果として得られる波
長変換光の出力が小さく、さらにパルス幅が長いことが
問題であった。パルス幅の長い波長変換光は、その波長
変換光を用いて更に短波長の変換を行う場合に上記と同
様電界強度が小さく、変換効率が低下する課題が生じ
る。 【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑み、波長変換
素子を有するレーザ装置おいて、波長変換効率を向上さ
せることができるレーザ装置を提供することを目的とす
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上述の如き目的を達成す
る本発明の構成は次の通りである。 【０００８】１） 共振器内に波長変換素子を有するレ
ーザ装置において、レーザ媒質が発生する共振器内のパ
ルスレーザ光である基本波レーザ光の強度が十分大きく
なるまで当該共振器の共振光軸内に波長変換素子を入れ
ず、上記強度が十分大きくなった時点で光軸変更手段を
動作させることにより、共振器光軸を変更して上記波長
変換素子が共振器光軸内に入るように構成したこと。 【０００９】２） 上記１）に記載する波長変換素子を
有するレーザ装置において、パルスレーザ光は、レーザ
媒質が発生するレーザ光をＱスイッチ発振させることに
より得ること。 【００１０】３） 共振器内に波長変換素子を有するレ
ーザ装置において、励起光源で励起されて基本波レーザ
光を発振するレーザ媒質と、このレーザ媒質の両側に配
設されて上記基本波レーザ光を反射してレーザ媒質を往
復させる共振器を形成する反射ミラー対と、この反射ミ
ラー対間で往復する光の偏光面を回転させる偏光面回転
手段と、偏光面が回転したレーザ光の光軸方向を変更さ
せる偏光子と、方向が変更されたレーザ光軸上に設置さ
れ、基本波は反射し、波長変換光を透過させるような波
長選択性を持つビームスプリッタミラーと、さらにはそ
の変更された光軸を通ってきた基本波レーザ光が通過で
きるように光軸上に設置された波長変換素子と、波長変
換素子を通過した後に、再び元の光軸上へ基本波と波長
変換光の２波長をレーザ光を戻すように光を折り返すべ
く設置された共振器を形成する反射ミラーからなる共振
器内に波長変換素子を有すること。 【００１１】４） 上記３）に記載する波長変換素子を
有するレーザ装置において、レーザ媒質が発生するレー
ザ光をＱスイッチ発振してパルスレーザ光である基本波
レーザ光を得るＱスイッチ発振手段を設けたこと。 【００１２】５） 上記３）に記載するレーザ装置にお
いて、偏光面回転手段は、電圧の印加により基本波レー
ザ光の偏光面を回転する電気光学素子で構成したこと。 【００１３】６） 上記３）に記載するレーザ装置にお
いて、偏光子は、偏光ビームスプリッタで構成したこ
と。 【００１４】７） 上記１）乃至６）に記載する何れか
一つの波長変換素子を有するレーザ装置において、レー
ザ媒質はＹＡＧ結晶等の固体で形成したこと。 【００１５】８） 上記１）乃至６）に記載する何れか
一つの波長変換素子を有するレーザ装置において、波長
変換素子は、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4)及びＢＢＯ（Ｂａ
Ｂ2 Ｏ4)等の２倍高調波発生結晶で形成したこと。 【００１６】９） 上記１）乃至８）に記載する何れか
の一つの波長変換素子を有するレーザ装置において、波
長変換素子における変換効率向上を図るために固体レー
ザーの基本波光を波長変換素子に光が入射する直前で、
レンズ系やミラー系等の縮小光学系を挿入して集光する
こと。 【００１７】１０） 上記１）乃至８）に記載する何れ
かの一つの波長変換素子を有するレーザ装置において、
波長変換素子として上記８）の波長変換素子の二倍高調
波発生用波長変換素子と共に三倍高調波発生用波長変換
素子を同時に入れ、出力として二倍高調波光と三倍高調
波光、又は三倍高調波光のみを取り出せるようにしたこ
と。 【００１８】１１） 上記１）乃至８）又は１０）に記
載する波長変換素子を有するレーザ装置において、二倍
高調波発生用波長変換素子の後にレンズ系やミラー系等
の縮小光学系を用いて、基本波光又は二倍高調波光、又
は両者を同時に集光して三倍高調波発生用波長変換素子
に入れて、三倍高調波発生の変換効率向上を図るによう
にしたこと。 【００１９】１２） 上記１）乃至１１）に記載する何
れかの一つの波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、基本波光の発振波長幅を狭帯域化する為、発振中心
波長がほぼ同じ別の狭帯域連続発振レーザー光を予め入
れておいて、基本波のパルス発振動作を注入同期により
行うこと。 【００２０】１３） 上記１）乃至１２）に記載する何
れかの一つの波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、共振器内を往復する光の損失が最も小さくできるよ
うにレーザ内の偏光方向をＳ偏光として往復させ、偏光
子でのレーザ光損失を小さくすること。 【００２１】１４） 上記１）乃至１３）に記載する何
れかの一つの波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、共振器内を往復する光の損失が最も小さくできるよ
うに共振器ミラーはいずれも高反射率のミラーを用いる
と共に共振器での光の回折損失が小さくできるように設
計された曲率付きの凹面ミラーを用いること。 【００２２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。なお、各実施の形態における
同一部分及び図８に示す従来技術と同一部分には同一番
号を付し、重複する説明は省略する。 【００２３】＜第１の実施の形態＞図１は本発明の実施
の形態を示すブロック線図である。同図に示すように、
本形態に係るレーザ装置は、図８に示す装置における反
射ミラー２の代わりに偏光ビームスプリッタ１１を配置
し、さらに電気光学素子１２及び基本波を反射する反射
ミラー１３を追加したものである。ここで、偏光ビーム
スプリッタ１１はレーザ媒質５から出射されるレーザ光
のうち、例えば図１の紙面に水平な偏光成分のレーザ光
はそのまま透過させるとともに、同紙面に垂直な偏光成
分のレーザ光は、反射ミラー３へ向けて図中垂直下方に
９０°曲げて透過させる。すなわち、偏光ビームスプリ
ッタ１１を直線的に透過した偏光成分は、電気光学素子
１２に入射し、この電気光学素子１２を透過して反射ミ
ラー１３で反射される。 【００２４】このとき、電気光学素子１２は、電圧を印
加すると、レーザ光の偏光面を４５°回転する。このよ
うに、電気光学素子１２で回転され、反射ミラー１３で
反射されて再度電気光学素子１２に入射するレーザ光
は、再度その偏光面を４５°回転される。この結果、偏
光ビームスプリッタ１１を透過し、反射ミラー１３で反
射されて電気光学素子１２を往復したレーザ光は、偏光
ビームスプリッタ１１でその光軸を、反射ミラー３に向
けて垂直下方に曲げられる。一方、電圧を印加しない電
気光学素子１２は、単にレーザ光を通過させるだけであ
る。すなわち、このとき電気光学素子１２を通過するレ
ーザ光は、その偏光面が回転することなく反射ミラー
１、１３で反射されて、両反射ミラー１、１３間を往復
する。したがって、音響光学素子６のＱスイッチ発振に
より得るパルスレーザ光を、電気光学素子１２に電圧を
印加しない状態で、反射ミラー１、１３で形成する共振
器間を往復させて増幅することにより十分な強度にする
ことができる。 【００２５】図２は、図１に示すレーザ装置の各部の動
作タイミングを示す波形図である。同図に示すように、
先ずレーザ媒質５を励起光源１０の励起光により励起し
て自然発光できる状態にしておき、かかる状態で音響光
学素子６を動作させてＱスイッチ発振を行わせる。この
とき音響光学素子６に印加する電圧波形を図２（ａ）に
示す。 【００２６】このとき、電気光学素子１２には電圧が印
加されていない。したがって、音響光学素子６のＱスイ
ッチ発振により発生したパルスレーザ光は、レーザ媒質
５を通過しつつ反射ミラー１、１３で形成する共振器間
に閉じ込めて十分な強度に増幅される。このときのパル
スレーザ光である基本波レーザ光の波形を図２（ｂ）に
示す。 【００２７】音響光学素子６のＱスイッチ発振に得る基
本波レーザ光の強度が最大になった時点で電気光学素子
１２に電圧を印加する。このとき電気光学素子１２に印
加する電圧波形を図２（ｃ）に示す。電気光学素子１２
に対する電圧の印加により、反射ミラー１３で反射され
電気光学素子１２を２回通過する基本波レーザ光は、そ
の偏光面が９０°回転する。そして、このように回転し
た基本波レーザ光は、偏光ビームスプリッタ１１で光軸
を９０°曲げて反射ミラー３に向けて透過される。後
は、図８に示す従来技術に係るレーザ装置と同様に、基
本波レーザ光が波長変換素子９を通過することにより２
倍高調波に波長変換され、短パルスの波長変換レーザ光
として反射ミラー３を透過し、外部に出力される。この
ときの波長変換レーザ光の波形を図２（ｄ）に示す。 【００２８】本実施の形態に係る装置の特徴は、反射ミ
ラー１、１３で構成される共振器間で光が往復し、図２
（ｂ）に示すように、基本波レーザ光パルスが充分立ち
あがるまでは、この共振器間にレーザ光の損失媒体とし
て働く、波長変換素子９が入らないことによる。このた
め、基本波のパルス波形は従来装置構成よりも立ちあが
りが早く、最大値も大きくなる。よって、その後、電気
光学素子１２のスイッチングによって、共振器が反射ミ
ラー１、１３、３、４からなる構成に移され、波長変換
素子９が光の往復路に組み込まれた時に波長変換効率が
向上し、かつ、基本波が短パルスのため、短時間で波長
変換が終了する。したがって、全体として短時間で波長
変換まで含めた全工程が終了するため、光が共振器間を
往復する回数自体を減少でき、その結果として光の損失
自体を小さく抑えることができるため、波長変換効率が
向上するのである。 【００２９】本形態に係る装置と図８に示す従来技術に
係る波長変換素子を有するレーザー装置での二倍波レー
ザー光の平均出力Ｐ2wとパルス幅Δｔp の発振パルス繰
り返し周波数Ｆ依存性の数値解析結果の比較を図３に示
す。二倍波のパルスエネルギーＥ2wと平均出力Ｐ2wの関
係は、Ｐ2w＝Ｆ・Ｅ2wである。解析は、Kechner 著：So
lid-State Laser Engineering にある基礎式に二倍波変
換の項を追加した以下の変形式と利得ｇに関する式を連
立して解いた。 【００３０】 【数１】 ここにＩは光強度［Ｗ／ｃｍ2 ］、ｔは時間［ｓ］、Ｃ
は光速［ｃｍ／ｓ］、ＬとＬo はレーザー媒質長［ｃ
ｍ］と共振器長［ｃｍ］、ｇは利得［ｌ／ｃｍ］、εは
共振器内の波長変換以外の光損失、ＴR は共振器を光が
一往復する時間［ｓ］、η2wは波長変換効率でＩに比例
する。本発明の第一実施例では電気光学素子 １２に電
圧が印加されるまでは、η2w＝０とした。Ｌo とＴR は
電気光学素子 １２に電圧が印加される前後で変化させ
た。この結果は図３に示すように、平均パワーＰ2wは従
来型に比べ新型（第一実施例）では約５０％の増加であ
り、パルス幅は大きく短縮された。新型では約１０ｎｓ
で一定であるが、従来型では１ｋＨｚ付近で２０ｎｓで
あるが、１０ｋＨｚでは７０ｎｓに増加する。従ってピ
ーク強度Ｐmax2w ＝Ｐ2w／（Ｆ・Δｔp ）は、１ｋＨｚ
付近の３倍から１０ｋＨｚ付近の約１０倍まで改善され
た。 【００３１】＜第２の実施の形態＞図４に本発明の第２
の実施の形態を示す。本形態は、第１の実施の形態にお
ける波長変換素子を二つ組み入れたものである。波長変
換素子の機能として１４は第二高調波発生素子、１５は
第三高調波発生素子を用いる構成が最も効果的な組み合
わせである。また、反射ミラー１６は基本波を反射し、
波長変換後の２つの波長に対しては透過するような仕様
のミラーを用いる。 【００３２】本実施の形態においては、基本波は共振器
間で閉じ込められ、外部に出力されない。したがって、
第２高調波光と基本波の光混合にて第３高調波へ波長変
換する場合には、共振器の外部に第３高調波素子を置く
ことができない。したがって、本形態のように共振器内
に第２高調波変換素子とともに第３高調波変換素子を組
み入れることが有効である。また、前記図３で説明した
ように２倍波のピーク強度は従来型に比べ著しく増加し
ている為、三倍波の変換効率は基本波と二倍波のピーク
強度に比例することから、三倍波も、従来型と同様に二
種類の波長変換素子を共振器内に設置した場合より著し
い増加が期待できる。この例では、二倍波は往復で二度
変換された後に、夫々の二倍波から三倍波に変換され
る。 【００３３】＜第３の実施の形態＞本実施の形態は、第
２の実施の形態で基本波と第２高調波を混合する２つ目
の波長変換素子において基本波並びに第２高調波の２つ
の光の発散角が増加した場合の対策として、図５に示す
ように、第二高調波発生素子の後に縮小光学系１８を追
加した構成である。この縮小光学系１８で空間的にピー
ク光強度を大きくして三倍波の変換効率を増加する。こ
の例では縮小光学系１８を逆進すると強度は低下するの
で、二倍波変換素子１４から三倍波変換素子１５へは一
方向で使用することが必要である。 【００３４】＜第４の実施の形態＞図６に本発明の第４
の実施の形態に係る装置をを示す。当該装置は、第１の
実施の形態に係る装置に対して狭帯域ＣＷレーザー１９
と反射ミラー２０、偏光ビームスプリッタ２１、電気光
学素子２２、１／４波長板２３を追加した。 【００３５】かかる本形態において、狭帯域ＣＷレーザ
ー１９の光は、偏光ビームスプリッタ２１で１／４波長
板２３の方に反射されるように偏光面を選定しておく。
反射ミラー１で反射して１／４を波長板２３を二度通過
した狭帯域ＣＷレーザー１９のレーザー光は偏光面が９
０度回転して偏光ビームスプリッタ２１を直進してレー
ザー媒質５から反射ミラー１３まで達して折り返し、反
射ミラー１まで来る。再度、１／４波長板２３を二度通
過すると狭帯域ＣＷレーザー１９の光は発生源に戻る。
反射ミラー１と反射ミラー１３の間を往復した後に、共
振器外に出るが、常に共振器内に狭帯域ＣＷレーザー１
９の光は充満している。このＣＷ光の強度はパルス発振
する前の励起されたレーザー媒質５から出る光よりは充
分強度が大きい。励起の後、電気光学素子１２を動作さ
せて光が一回通過すると偏光面が４５度回転するように
すると１／４波長板と合わさった効果で、光は反射ミラ
ー１と反射ミラー１３の間を往復するようになるので、
レーザー媒質５から出た光より強い狭帯域ＣＷレーザー
１９の光が種光となって、レーザー媒質５で増幅され、
パルス発振が成立する。この時の発振光は波長幅が狭帯
域ＣＷレーザー１９と同じでピーク強度が狭帯域ＣＷレ
ーザー１９に比べて充分大きいパルスレーザー光とな
る。パルス強度が最大となった後に電気光学素子１２を
動作すると、これ以後は第１の実施の形態と同じ状況が
起る。二倍波変換に於いては発振波長幅が変換素子に特
有の一定値幅以下にすると整合条件が良好となり変換効
率が増加する。この効果による波長変換効率の増加と変
換波のレーザー波長幅も同様に狭帯域化される為、応用
において狭帯域化光が要求される場合に有用となる。 【００３６】＜第５の実施の形態＞前述のように本発明
ではレーザ光が共振器を往復して大きく増幅するまでの
共振器内での損失を小さくして基本波の強度を大きく
し、それゆえ、波長変換効率も増加させることが、従来
法に対する特長になっている。このため、共振器間の損
失をどれだけ小さくすることができるかが、重要な要素
となる。 【００３７】図７に示す本実施の形態は、このような考
えのもと、偏光ビームスプリッタでの損失を小さくでき
るように偏光ビームスプリッタでの偏光方向をＳ偏光と
して用いる点、また共振器を構成する反射ミラーを凹面
反射ミラー２４、２５とし、さらに反射ミラー４を平面
ミラーとして回折損失を小さくするとともにビームのス
ポット位置を波長変換素子９のところに来るように構成
することで、実施の形態で使用していたビーム径を調整
する光学系８の挿入を省いたものである。 【００３８】一般に偏光素子は紙面に平行なＰ偏光成分
は透過し、垂直なＳ偏光成分は反射する特性をもってい
る。また、この時、Ｐ偏光成分の透過率に比べて、Ｓ偏
光成分の反射率の方が大きい。それゆえ、偏光ビームス
プリッタ１１でレーザ光をＰ成分で通過させ、光の増幅
を行う時はこの偏光ビームスプリッタ１１にて約数％の
レーザ光が反射によって損失される。これに対して本実
形態では偏光ビームスプリッタ１１でレーザ光をＳ成分
で反射させて光の増幅を行うように構成を変更したもの
である。Ｓ偏光成分の透過率一般には１％に満たないこ
とが多く、それゆえ、この偏光ビームスプリッタ１１通
過による光の損失を小さくでき、より一層基本波の増幅
を大きくすることが可能となる。 【００３９】また、共振器ミラーを平面ミラーで構成し
た場合には一般に回折損失が大きく、曲率付きの凹面反
射ミラー２４、２５で共振器を構成した時の方が回折損
失が小さくなる。左右対称の共振器を組む場合には共振
器間距離Ｌと凹面反射ミラー２４、２５の曲率Ｒの間に
Ｌ＝Ｒの関係がある場合を共焦点と呼ぶが、共焦点の場
合が、最もこの回折損失が小さくできる場合である。本
実形態では、まず両共振器ミラーとも曲率付きの凹面反
射ミラー２４、２５で構成する。このとき、ビーム径が
最も小さくなるスポット径の場所が共振器間に生じる。
もし、同じ曲率の凹面反射ミラー２４、２５を用いれ
ば、それは共振器長さの丁度半分の位置である。Ｒの曲
率を両方で変えれば、このスポット径の場所を中央から
ずらすことも容易である。このスポット径となる位置で
は光の密度が高まるため、光学素子６、１２の破損の恐
れもあるが、波長変換素子９をこのスポット径の場所付
近に設置できれば、レンズによるビームの縮小なしで効
果的に光の密度を高めることが可能である。逆に音響光
学素子６や電気光学素子１２は素子のダメージを避ける
ために、このスポット径となる場所からできるだけ離し
てビーム径の大きな場所に設置することが好ましい。 【００４０】電気光学素子１２のスイッチングにより波
長変換素子９へレーザ光を通過させ、さらに反射ミラー
４にて光を折り返す状況では前述のスポット径の場所に
凹面反射ミラー２５を設置し、波長変換素子９はこのミ
ラーのできるだけ近くに設置するようにしたものであ
る。また、反射ミラー４は平面ミラーにて構成する。こ
れによってスポット径近くに波長変換素子９を置くこと
で光の密度を高めることができ、効果的な波長変換を行
うことができる。また、反射ミラー４をスポット径の場
所に置くことで、光を折り返す効果によって、再び反射
ミラー４に返る光は凹面反射ミラー２４から反射ミラー
４へ往復する光と全く重なることができ、電気光学素子
１２のスイッチングによって、共振器の安定性や機能を
崩すことなく、波長変換を行うことが可能である。ちな
みに、同じ曲率からなる凹面反射ミラー２４、２５の組
み合わせではスポット径が共振器長さＬの半分のＬ／２
の位置に来る。この時、反射ミラー４は凹面反射ミラー
２５から距離Ｌ／２の場所に設置することが必要にな
る。なお、凹面反射ミラー２５では光の密度が大きくな
るため、充分その光強度に耐えうる耐光強度の高いミラ
ーを使うことが必要である。 【００４１】なお、上記実施の形態において、レーザ媒
質５はＹＡＧレーザのそれを用いたが、当然これに限定
するものではない。このとき、特にＹＡＧレーザ媒質と
同様の、固体素子であれば、メンテナンスフリー、取り
扱い容易等の効果を得る。また、波長変換素子９も波長
変換の機能さえ得られれば特別な制限はないが、例えば
ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4)及びＢＢＯ（ＢａＢ2 Ｏ4)を好
適に適用することができる。 【００４２】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
た通り、〔請求項１〕に記載する発明は、共振器内に波
長変換素子を有するレーザ装置において、レーザ媒質が
発生する共振器内のパルスレーザ光である基本波レーザ
光の強度が十分大きくなるまで当該共振器の共振光軸内
に波長変換素子を入れず、上記強度が十分大きくなった
時点で光軸変更手段を動作させることにより、共振器光
軸を変更して上記波長変換素子が共振器光軸内に入るよ
うに構成したので、パルス発振にとって損失となる波長
変換素子を共振器光軸上から除いた状態で、基本波レー
ザ光を増幅することができ、強度が十分大きくなった時
点で、波長変換素子で基本波レーザ光の波長変換をおこ
なうことができる。この結果、本願発明によれば、波長
変換効率を向上させることができ、その分大きな強度の
波長変換レーザ光を得ることができる。 【００４３】〔請求項２〕に記載する発明は、〔請求項
１〕に記載する波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、パルスレーザ光は、レーザ媒質が発生するレーザ光
をＱスイッチ発振させることにより得るので、ピーク値
の大きな基本波レーザ光のパルスレーザ光を容易に得る
ことができる。この結果、本願発明によれば、波長変換
素子に供給する基本波レーザ光を好適なものとすること
ができ、波長変換素子における効率的な波長変換に資す
ることができる。 【００４４】〔請求項３〕に記載する発明は、共振器内
に波長変換素子を有するレーザ装置において、励起光源
で励起されて基本波レーザ光を発振するレーザ媒質と、
このレーザ媒質の両側に配設されて上記基本波レーザ光
を反射してレーザ媒質を往復させる共振器を形成する反
射ミラー対と、この反射ミラー対間で往復する光の偏光
面を回転させる偏光面回転手段と、偏光面が回転したレ
ーザ光の光軸方向を変更させる偏光子と、方向が変更さ
れたレーザ光軸上に設置され、基本波は反射し、波長変
換光を透過させるような波長選択性を持つビームスプリ
ッタミラーと、さらにはその変更された光軸を通ってき
た基本波レーザ光が通過できるように光軸上に設置され
た波長変換素子と、波長変換素子を通過した後に、再び
元の光軸上へ基本波と波長変換光の２波長をレーザ光を
戻すように光を折り返すべく設置された共振器を形成す
る反射ミラーからなる共振器内に波長変換素子を有する
ので、波長変換素子を除いた状態で、基本波レーザ光を
増幅するとともに、強度が十分大きくなった時点で、偏
光面回転手段により基本波レーザ光の偏光面を回転さ
せ、さらにこの基本波レーザ光の光軸方向を、光軸変更
手段で波長変換素子に向けて曲げることができる。すな
わち、波長変換は十分強度が大きくなった基本波レーザ
光のパルスに基づき行われる。この結果、本願発明によ
れば、波長変換効率を向上させることができ、その分大
きな強度の波長変換レーザ光を得ることができる。 【００４５】〔請求項４〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載する波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、レーザ媒質が発生するレーザ光をＱスイッチ発振し
てパルスレーザ光である基本波レーザ光を得るＱスイッ
チ発振手段を設けたので、Ｑスイッチ発振手段の動作に
より立ち上がり特性が良好で、ピーク値が大きく且つパ
ルス幅が狭い基本波レーザ光のパルスを好適に得ること
ができる。 【００４６】〔請求項５〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載するレーザ装置において、偏光面回転手段
は、電圧の印加により基本波レーザ光の偏光面を回転す
る電気光学素子で構成したので、電圧を印加するだけで
基本波レーザ光の偏光面を所定量だけ回転することがで
きる。この結果、本願発明によれば、波長変換素子に向
けて基本波レーザ光を好適に入射させることができ、波
長変換素子における効率的な波長変換に資することがで
きる。 【００４７】〔請求項６〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載するレーザ装置において、偏光子は、偏光ビ
ームスプリッタで構成したので、偏光面が回転しない基
本波レーザ光はそのまま透過させることで共振器間を往
復することによる増幅を許容し、偏光面が回転した基本
波レーザ光はその光軸を曲げて透過させることで波長変
換素子に入射させることができる。この結果、本願発明
によれば、確実に、基本波レーザ光の強度が十分大きく
なってから基本波レーザ光を波長変換することができ、
波長変換素子における効率的な波長変換に資することが
できる。 【００４８】〔請求項７〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項６〕に記載する何れか一つの波長変換
素子を有するレーザ装置において、レーザ媒質はＹＡＧ
結晶等の固体で形成したので、上述の如き波長変換を行
うに際し、メンテナンス及び取り扱いが容易なレーザ装
置とすることができる。 【００４９】〔請求項８〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項６〕に記載する何れか一つの波長変換
素子を有するレーザ装置において、波長変換素子は、Ｋ
ＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4)及びＢＢＯ（ＢａＢ2 Ｏ4)等の２
倍高調波発生結晶で形成したので、上述の如き波長変換
を行うに際し、メンテナンス及び取り扱いが容易なレー
ザ装置とすることができる。 【００５０】〔請求項９〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項８〕に記載する何れかの一つの波長変
換素子を有するレーザ装置において、波長変換素子にお
ける変換効率向上を図るために固体レーザーの基本波光
を波長変換素子に光が入射する直前で、レンズ系やミラ
ー系等の縮小光学系を挿入して集光するので、この縮小
光学系で空間的にピーク強度を大きくすることができ
る。この結果、本発明によれば、三倍波の変換効率を増
化することができる。 【００５１】〔請求項１０〕に記載する発明は、〔請求
項１〕乃至〔請求項８〕に記載する何れかの一つの波長
変換素子を有するレーザ装置において、波長変換素子と
して〔請求項８〕の波長変換素子の二倍高調波発生用波
長変換素子と共に三倍高調波発生用波長変換素子を同時
に入れ、出力として二倍高調波光と三倍高調波光、又は
三倍高調波光のみを取り出せるようにしたので、これら
の波長のレーザ光を効率良く取り出すことができる。 【００５２】〔請求項１１〕に記載する発明は、〔請求
項１〕乃至〔請求項８〕又は〔請求項１０〕に記載する
波長変換素子を有するレーザ装置において、二倍高調波
発生用波長変換素子の後にレンズ系やミラー系等の縮小
光学系を用いて、基本波光又は二倍高調波光、又は両者
を同時に集光して三倍高調波発生用波長変換素子に入れ
て、三倍高調波発生の変換効率向上を図るにようにした
ので、波長変換の効率がさらに向上する。 【００５３】〔請求項１２〕に記載する発明は、〔請求
項１〕乃至〔請求項１１〕に記載する何れかの一つの波
長変換素子を有するレーザ装置において、基本波光の発
振波長幅を狭帯域化する為、発振中心波長がほぼ同じ別
の狭帯域連続発振レーザー光を予め入れておいて、基本
波のパルス発振動作を注入同期により行うので、狭帯域
レーザの光が種光となってレーザ媒質で増幅され、パル
ス発振が成立する。この結果、本発明によれば、波長変
換効率の向上とともに変換波の光の狭帯域化も可能とな
る。 【００５４】〔請求項１３〕に記載する発明は、〔請求
項１〕乃至〔請求項１２〕に記載する何れかの一つの波
長変換素子を有するレーザ装置において、共振器内を往
復する光の損失が最も小さくできるようにレーザ内の偏
光方向をＳ偏光として往復させ、偏光子でのレーザ光損
失を小さくするので、一層基本波の増幅を大きくするこ
とができる。 【００５５】〔請求項１４〕に記載する発明は、〔請求
項１〕乃至〔請求項１３〕に記載する何れかの一つの波
長変換素子を有するレーザ装置において、共振器内を往
復する光の損失が最も小さくできるように共振器ミラー
はいずれも高反射率のミラーを用いると共に共振器での
光の回折損失が小さくできるように設計された曲率付き
の凹面ミラーを用いるので、回折損失を可及的に低減し
て基本波の増幅度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック線図
である。 【図２】図１のレーザ装置の各部の動作タイミングを示
す波形図である。 【図３】図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る装
置と、図８に示す従来技術に係る装置での二倍波レーザ
ー光の平均出力Ｐ2wとパルス幅Δｔp の発振パルス繰り
返し周波数Ｆ依存性の数値解析結果の比較結果を示す特
性図である。 【図４】本発明の第２の実施の形態を示すブロック線図
である。 【図５】本発明の第３の実施の形態を示すブロック線図
である。 【図６】本発明の第４の実施の形態を示すブロック線図
である。 【図７】本発明の第５の実施の形態を示すブロック線図
である。 【図８】従来技術に係るレーザ装置を示すブロック線図
である。 【符号の説明】 １ 反射ミラー ３ 反射ミラー ４ 反射ミラー ５ レーザ媒質 ６ 音響光学素子 ９ 波長変換素子 １０ 励起光源 １１ 偏光ビームスプリッタ １２ 電気光学素子 １３ 反射ミラー １４ 二倍波変換素子 １５ 三倍波変換素子 １６ 反射ミラー １８ 縮小光学系 １９ 狭帯域ＣＷレーザー ２０ 反射ミラー ２１ 偏光ビームスプリッタ ２２ 電気光学素子 ２３ １／４λ波長板 ２４ 凹面反射ミラー ２５ 凹面反射ミラー
である。 【図２】図１のレーザ装置の各部の動作タイミングを示
す波形図である。 【図３】図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る装
置と、図８に示す従来技術に係る装置での二倍波レーザ
ー光の平均出力Ｐ2wとパルス幅Δｔp の発振パルス繰り
返し周波数Ｆ依存性の数値解析結果の比較結果を示す特
性図である。 【図４】本発明の第２の実施の形態を示すブロック線図
である。 【図５】本発明の第３の実施の形態を示すブロック線図
である。 【図６】本発明の第４の実施の形態を示すブロック線図
である。 【図７】本発明の第５の実施の形態を示すブロック線図
である。 【図８】従来技術に係るレーザ装置を示すブロック線図
である。 【符号の説明】 １ 反射ミラー ３ 反射ミラー ４ 反射ミラー ５ レーザ媒質 ６ 音響光学素子 ９ 波長変換素子 １０ 励起光源 １１ 偏光ビームスプリッタ １２ 電気光学素子 １３ 反射ミラー １４ 二倍波変換素子 １５ 三倍波変換素子 １６ 反射ミラー １８ 縮小光学系 １９ 狭帯域ＣＷレーザー ２０ 反射ミラー ２１ 偏光ビームスプリッタ ２２ 電気光学素子 ２３ １／４λ波長板 ２４ 凹面反射ミラー ２５ 凹面反射ミラー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 赤羽 崇
兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１
号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
Ｆターム(参考） 2K002 AA04 AB12 CA02 HA20
5F072 AB01 JJ13 KK06 KK12 KK15
KK30 MM03 MM08 QQ02 SS06
YY06 YY07 YY09
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 共振器内に波長変換素子を有するレーザ
装置において、 レーザ媒質が発生する共振器内のパルスレーザ光である
基本波レーザ光の強度が十分大きくなるまで当該共振器
の共振光軸内に波長変換素子を入れず、上記強度が十分
大きくなった時点で光軸変更手段を動作させることによ
り、共振器光軸を変更して上記波長変換素子が共振器光
軸内に入るように構成したことを特徴とする波長変換素
子を有するレーザ装置。 【請求項２】 〔請求項１〕に記載する波長変換素子を
有するレーザ装置において、 パルスレーザ光は、レーザ媒質が発生するレーザ光をＱ
スイッチ発振させることにより得ることを特徴とする波
長変換素子を有するレーザ装置。 【請求項３】 共振器内に波長変換素子を有するレーザ
装置において、励起光源で励起されて基本波レーザ光を
発振するレーザ媒質と、 このレーザ媒質の両側に配設されて上記基本波レーザ光
を反射してレーザ媒質を往復させる共振器を形成する反
射ミラー対と、 この反射ミラー対間で往復する光の偏光面を回転させる
偏光面回転手段と、 偏光面が回転したレーザ光の光軸方向を変更させる偏光
子と、 方向が変更されたレーザ光軸上に設置され、基本波は反
射し、波長変換光を透過させるような波長選択性を持つ
ビームスプリッタミラーと、 さらにはその変更された光軸を通ってきた基本波レーザ
光が通過できるように光軸上に設置された波長変換素子
と、 波長変換素子を通過した後に、再び元の光軸上へ基本波
と波長変換光の２波長をレーザ光を戻すように光を折り
返すべく設置された共振器を形成する反射ミラーからな
る共振器内に波長変換素子を有するレーザ装置。 【請求項４】 〔請求項３〕に記載する波長変換素子を
有するレーザ装置において、 レーザ媒質が発生するレーザ光をＱスイッチ発振してパ
ルスレーザ光である基本波レーザ光を得るＱスイッチ発
振手段を設けたことを特徴とする波長変換素子を有する
レーザ装置。 【請求項５】 〔請求項３〕に記載するレーザ装置にお
いて、 偏光面回転手段は、電圧の印加により基本波レーザ光の
偏光面を回転する電気光学素子で構成したことを特徴と
する波長変換素子を有するレーザ装置。 【請求項６】 〔請求項３〕に記載するレーザ装置にお
いて、 偏光子は、偏光ビームスプリッタで構成したことを特徴
とする波長変換素子を有するレーザ装置。 【請求項７】 〔請求項１〕乃至〔請求項６〕に記載す
る何れか一つの波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、 レーザ媒質はＹＡＧ結晶等の固体で形成したことを特徴
とする波長変換素子を有するレーザ装置。 【請求項８】 〔請求項１〕乃至〔請求項６〕に記載す
る何れか一つの波長変換素子を有するレーザ装置におい
て、 波長変換素子は、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4)及びＢＢＯ
（ＢａＢ2 Ｏ4)等の２倍高調波発生結晶で形成したこと
を特徴とする波長変換素子を有するレーザ装置。 【請求項９】 〔請求項１〕乃至〔請求項８〕に記載す
る何れかの一つの波長変換素子を有するレーザ装置にお
いて、 波長変換素子における変換効率向上を図るために固体レ
ーザーの基本波光を波長変換素子に光が入射する直前
で、レンズ系やミラー系等の縮小光学系を挿入して集光
することを特徴とする波長変換素子を有するレーザー装
置。 【請求項１０】 〔請求項１〕乃至〔請求項８〕に記載
する何れかの一つの波長変換素子を有するレーザ装置に
おいて、 波長変換素子として〔請求項８〕の波長変換素子の二倍
高調波発生用波長変換素子と共に三倍高調波発生用波長
変換素子を同時に入れ、出力として二倍高調波光と三倍
高調波光、又は三倍高調波光のみを取り出せるようにし
たことを特徴とする波長変換素子を有するレーザ装置。 【請求項１１】 〔請求項１〕乃至〔請求項８〕又は
〔請求項１０〕に記載する波長変換素子を有するレーザ
装置において、 二倍高調波発生用波長変換素子の後にレンズ系やミラー
系等の縮小光学系を用いて、基本波光又は二倍高調波
光、又は両者を同時に集光して三倍高調波発生用波長変
換素子に入れて、三倍高調波発生の変換効率向上を図る
にようにしたことを特徴とする波長変換素子を有するレ
ーザ装置。 【請求項１２】 〔請求項１〕乃至〔請求項１１〕に記
載する何れかの一つの波長変換素子を有するレーザ装置
において、 基本波光の発振波長幅を狭帯域化する為、発振中心波長
がほぼ同じ別の狭帯域連続発振レーザー光を予め入れて
おいて、基本波のパルス発振動作を注入同期により行う
ことを特徴とする波長変換素子を有するレーザ装置。 【請求項１３】 〔請求項１〕乃至〔請求項１２〕に記
載する何れかの一つの波長変換素子を有するレーザ装置
において、 共振器内を往復する光の損失が最も小さくできるように
レーザ内の偏光方向をＳ偏光として往復させ、偏光子で
のレーザ光損失を小さくすることを特徴とする波長変換
素子を有するレーザ装置。 【請求項１４】 〔請求項１〕乃至〔請求項１３〕に記
載する何れかの一つの波長変換素子を有するレーザ装置
において、 共振器内を往復する光の損失が最も小さくできるように
共振器ミラーはいずれも高反射率のミラーを用いると共
に共振器での光の回折損失が小さくできるように設計さ
れた曲率付きの凹面ミラーを用いることを特徴とする波
長変換素子を有するレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001004485A JP2002208749A (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | 波長変換素子を有するレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001004485A JP2002208749A (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | 波長変換素子を有するレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002208749A true JP2002208749A (ja) | 2002-07-26 |
Family
ID=18872670
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001004485A Withdrawn JP2002208749A (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | 波長変換素子を有するレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002208749A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005045211A (ja) * | 2003-05-16 | 2005-02-17 | Metal Improvement Co Inc | セルフシード単一周波数固体リングレーザ、単一周波数レーザピーニング法、及び、そのシステム |
| JP2017219834A (ja) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | ルーメンタム オペレーションズ エルエルシーＬｕｍｅｎｔｕｍ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ＬＬＣ | カスケード光高調波発生 |
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-
2001
- 2001-01-12 JP JP2001004485A patent/JP2002208749A/ja not_active Withdrawn
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| US7180918B2 (en) | 2003-05-16 | 2007-02-20 | Metal Improvement Company, Llc | Self-seeded single-frequency solid-state ring laser and system using same |
| US7573001B2 (en) | 2003-05-16 | 2009-08-11 | Metal Improvement Company, Llc | Self-seeded single-frequency laser peening method |
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| JP2017219834A (ja) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | ルーメンタム オペレーションズ エルエルシーＬｕｍｅｎｔｕｍ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ＬＬＣ | カスケード光高調波発生 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080401 |