JP2002517101A - 増減可能な垂直ダイオードポンプ固体レーザ - Google Patents
増減可能な垂直ダイオードポンプ固体レーザInfo
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 方法及び装置は、第１長手軸を有したレーザロッドのレーザ光線利得媒体を励起する。少なくとも一つの励起光源は、励起光をレーザロッドに放射し、励起光源は第１長手軸に垂直な第２長手軸を有する。各種レーザダイオードアレイからの放射線はコリメートされ、かつレーザ光線利得媒体に関して垂直の向きに独特に整えられる。基本モード操作、すなわち横電磁モード（TEM00）操作を達成するために、反射部はダイオードアレイからのコリメートされた放射線をレーザ光線利得媒体上に収束する。レーザ光線利得媒体と反射部の双方は、装置内の適当な流体によって同時に冷却される。装置の構成は、レーザ励起出力を増加するために垂直に向けられた複数のレーザダイオードアレイを有して拡張される。
Description
【０００１】
この開示は一般にレーザの分野に関し、特にスラブ構造半導体レーザと、固体
レーザ光線利得材料を励起させるために多くのこのような半導体レーザの近接結
合を行わせるハウジングとを備えた構造に関する。
レーザ光線利得材料を励起させるために多くのこのような半導体レーザの近接結
合を行わせるハウジングとを備えた構造に関する。
【０００２】
アークランプ及びフラッシュランプは、固体レーザ光線利得媒体を励起、すな
わち刺激するために光源として一般に用いられる。このような光源は、一般的に
ネオジム（Nd）及び／又は他の元素のような希土類元素でドープされた細長い結
晶構造に平行に配置される。光源から放射された放射線は、部分的に固体レーザ
光線利得媒体によって吸収され、それによって固体レーザ光線利得媒体を刺激し
、及び固体レーザ光線利得媒体の波長特性における放射線を再放射する。
わち刺激するために光源として一般に用いられる。このような光源は、一般的に
ネオジム（Nd）及び／又は他の元素のような希土類元素でドープされた細長い結
晶構造に平行に配置される。光源から放射された放射線は、部分的に固体レーザ
光線利得媒体によって吸収され、それによって固体レーザ光線利得媒体を刺激し
、及び固体レーザ光線利得媒体の波長特性における放射線を再放射する。
【０００３】 先行技術におけるこのようなアークランプ及びフラッシュランプは、励起光源
としての既知の欠点を持つ。例えば、このようなランプは非常に広い放射線スペ
クトルを発生するが、一般的に放射線スペクトルの狭い範囲のみが固体レーザ光
線利得媒体によって吸収される。先行技術では、このようなアークランプ及びフ
ラッシュランプのレーザ用広帯域放射ランプは、一般的に固体レーザの全固体レ
ーザ光線利得媒体を無差別に励起し、こうして励起エネルギーの大部分は、TEM0
0 のような横電磁モード（TEM モード）が占める領域外の固体レーザ光線利得媒
体の領域に向けられる。従って、励起エネルギーの大部分は単一モード発振にで
はなく、代わりに各種TEM 又は多重モード出力の増幅に寄与する。
としての既知の欠点を持つ。例えば、このようなランプは非常に広い放射線スペ
クトルを発生するが、一般的に放射線スペクトルの狭い範囲のみが固体レーザ光
線利得媒体によって吸収される。先行技術では、このようなアークランプ及びフ
ラッシュランプのレーザ用広帯域放射ランプは、一般的に固体レーザの全固体レ
ーザ光線利得媒体を無差別に励起し、こうして励起エネルギーの大部分は、TEM0
0 のような横電磁モード（TEM モード）が占める領域外の固体レーザ光線利得媒
体の領域に向けられる。従って、励起エネルギーの大部分は単一モード発振にで
はなく、代わりに各種TEM 又は多重モード出力の増幅に寄与する。
【０００４】 幾分比較的高い効率が、分子線エピタキシー（MBE ）及び有機金属化学蒸着法
（MOCVD ）のような当該技術分野で既知の各種方法により、GaAs及びGaAlAs材料
から製造された高パワー半導体レーザで達成された。このように製造された半導
体レーザは、固体レーザ光線利得媒体を励起するための比較的信頼性のある励起
光源として用いられてきた。このような半導体レーザの一つの重要な利点は、半
導体レーザに使用される固体レーザ光線利得媒体の吸収値又は帯域に適合する特
定の波長で、放射線を放射するこのようなレーザを製造する能力である。
（MOCVD ）のような当該技術分野で既知の各種方法により、GaAs及びGaAlAs材料
から製造された高パワー半導体レーザで達成された。このように製造された半導
体レーザは、固体レーザ光線利得媒体を励起するための比較的信頼性のある励起
光源として用いられてきた。このような半導体レーザの一つの重要な利点は、半
導体レーザに使用される固体レーザ光線利得媒体の吸収値又は帯域に適合する特
定の波長で、放射線を放射するこのようなレーザを製造する能力である。
【０００５】 別の重要な利点は、励起光源のような半導体レーザを使用することに関連する
比較的良好な電力−光放射線変換効率である。５０％を超える変換効率が先行技
術では達成されている。
比較的良好な電力−光放射線変換効率である。５０％を超える変換効率が先行技
術では達成されている。
【０００６】 しかしながらこのような半導体レーザの一つの既知の欠点は、半導体レーザの
活動領域から放射される放射線の拡散角度が比較的広いことである。一般的に、
活動領域に垂直な放射角度は半値全幅（FWHM）において４０°台であり、活動領
域に平行な放射角度はFWHMにおいて１０°台である。このような高発散角度は、
Lawrence Livermore National Laboratoriesにおいて開発された円筒形マイクロ
レンズのようなレンズを使用して補正される。レーザで使用されるレンズは、例
えば米国特許Ｎｏ．５，０８０，７０６、５，０８１，６３９、５，１５５，６
３１及び５，１８１，２２４に記述されている。各種のレンズ構成が半導体レー
ザの効率と性能を改善するために、例えばTEM00 領域とより密接に適合する固体
レーザ光線利得媒体の領域を全体的に励起するために、半導体レーザからのレー
ザビームをコリメートするのに用いられる。
活動領域から放射される放射線の拡散角度が比較的広いことである。一般的に、
活動領域に垂直な放射角度は半値全幅（FWHM）において４０°台であり、活動領
域に平行な放射角度はFWHMにおいて１０°台である。このような高発散角度は、
Lawrence Livermore National Laboratoriesにおいて開発された円筒形マイクロ
レンズのようなレンズを使用して補正される。レーザで使用されるレンズは、例
えば米国特許Ｎｏ．５，０８０，７０６、５，０８１，６３９、５，１５５，６
３１及び５，１８１，２２４に記述されている。各種のレンズ構成が半導体レー
ザの効率と性能を改善するために、例えばTEM00 領域とより密接に適合する固体
レーザ光線利得媒体の領域を全体的に励起するために、半導体レーザからのレー
ザビームをコリメートするのに用いられる。
【０００７】 従って、半導体レーザの性能の改善がレンズ構成について要求されている。 先行技術では、例えば米国特許Ｎｏ．５，４５５，８３８、５，４８５，８３
８及び５，５７２，５４１に記述されたような“側面励起法”構成を用いる場合
、半導体レーザバーアレイが配置され、かつ固体レーザ光線利得媒体に平行に向
けられる。しかしながらこのような側面励起法の構成及び設計は、約１００W/cm
から約２００W/cmの範囲の高出力の励起出力密度を達成することができない。従
って、固体レーザ光線利得媒体はその一つの側面から、又は二つの側面からでさ
えも励起することができない。
８及び５，５７２，５４１に記述されたような“側面励起法”構成を用いる場合
、半導体レーザバーアレイが配置され、かつ固体レーザ光線利得媒体に平行に向
けられる。しかしながらこのような側面励起法の構成及び設計は、約１００W/cm
から約２００W/cmの範囲の高出力の励起出力密度を達成することができない。従
って、固体レーザ光線利得媒体はその一つの側面から、又は二つの側面からでさ
えも励起することができない。
【０００８】 励起出力密度を増加するために、例えば固体レーザ光線利得媒体を囲む多数の
位置に多くのレーザバーアレイを置くためには、多数のレーザバーアレイが必要
である。例えば、３倍、５倍、更に７倍の対称性を持つ多数のレーザバーアレイ
の構成が使用されてきた。しかしながらこのような多重対称構成は一般的により
複雑であり、及び実行し、保守・修繕し及び操作するのに扱い難い。従って先行
技術におけるこのような多重対称構成は、実行すること、例えば受け入れ可能な
実行コストで必要なパワー性能を提供することに対して実際的ではなかった。
位置に多くのレーザバーアレイを置くためには、多数のレーザバーアレイが必要
である。例えば、３倍、５倍、更に７倍の対称性を持つ多数のレーザバーアレイ
の構成が使用されてきた。しかしながらこのような多重対称構成は一般的により
複雑であり、及び実行し、保守・修繕し及び操作するのに扱い難い。従って先行
技術におけるこのような多重対称構成は、実行すること、例えば受け入れ可能な
実行コストで必要なパワー性能を提供することに対して実際的ではなかった。
【０００９】 従って、より実際的な実施に向けて改善された性能を提供するように構成され
た半導体レーザが望まれている。
た半導体レーザが望まれている。
【００１０】
レーザロッドの長手軸に垂直な長手軸を備えた励起光源を配置し、及びこのよ
うな励起光源からの励起光を収束させることが、より良い実際上の実行を備えた
改善された性能を提供する、ということがここで認識される。 固体レーザ光線利得媒体に垂直な構成と向きに配置された半導体レーザダイオ
ードバーアレイを持つ、半導体レーザ及びその使用と実行方法とが開示されてい
る。各個々の半導体レーザダイオードバーアレイから放射されたレーザ励起光は
固着した軸に沿ってコリメートされ、及び固体レーザ光線利得媒体上にコリメー
トされた励起光を収束させることは、固体レーザ光線利得媒体を励起するために
改善された効率と性能についての各種の異なる構成において、複数の異なる反射
プレートによって実施される。
うな励起光源からの励起光を収束させることが、より良い実際上の実行を備えた
改善された性能を提供する、ということがここで認識される。 固体レーザ光線利得媒体に垂直な構成と向きに配置された半導体レーザダイオ
ードバーアレイを持つ、半導体レーザ及びその使用と実行方法とが開示されてい
る。各個々の半導体レーザダイオードバーアレイから放射されたレーザ励起光は
固着した軸に沿ってコリメートされ、及び固体レーザ光線利得媒体上にコリメー
トされた励起光を収束させることは、固体レーザ光線利得媒体を励起するために
改善された効率と性能についての各種の異なる構成において、複数の異なる反射
プレートによって実施される。
【００１１】 多くの半導体レーザバーアレイは、こうして固体レーザ光線利得媒体を囲むよ
うに配置される。反射プレートは、固体レーザ光線利得媒体の吸収を強化するよ
うに構成される。励起放射線は固体レーザ光線利得媒体を１回以上通過するよう
に発生され、こうして光吸収効率を増加し、その結果、固体レーザ光線利得媒体
の光出力パワーを増加するに至る。
うに配置される。反射プレートは、固体レーザ光線利得媒体の吸収を強化するよ
うに構成される。励起放射線は固体レーザ光線利得媒体を１回以上通過するよう
に発生され、こうして光吸収効率を増加し、その結果、固体レーザ光線利得媒体
の光出力パワーを増加するに至る。
【００１２】 励起プロフィールをTEM00 モードプロフィールになるように最適化するために
、反射プレートは別のグループ、例えば４つのグループの構成に配設されるであ
ろし、約１００W/cmと約２００W/cmの間の励起出力密度は固体レーザ光線利得媒
体に沿って達成されるであろう。
、反射プレートは別のグループ、例えば４つのグループの構成に配設されるであ
ろし、約１００W/cmと約２００W/cmの間の励起出力密度は固体レーザ光線利得媒
体に沿って達成されるであろう。
【００１３】 従って、第１長手軸を有し、かつ固体レーザ光線利得媒体からなるレーザロッ
ド、及びレーザロッドに励起光を提供する少なくとも一つの励起光源を持つレー
ザ装置が開示されており、ここで励起光源は第１長手軸に垂直な第２長手軸を有
している。
ド、及びレーザロッドに励起光を提供する少なくとも一つの励起光源を持つレー
ザ装置が開示されており、ここで励起光源は第１長手軸に垂直な第２長手軸を有
している。
【００１４】
図１に示されるような類似の又は同一の要素、ステップ及び特徴を特定する共
通の参照番号により、仕様上の詳細について図面を参照して、本開示は改善され
た励起出力性能を提供する励起レーザ装置及び方法を記述する。
通の参照番号により、仕様上の詳細について図面を参照して、本開示は改善され
た励起出力性能を提供する励起レーザ装置及び方法を記述する。
【００１５】 図１において、装置１０はロッド軸１４に沿って長手方向に伸長するレーザロ
ッド１２のような固体レーザ光線利得媒体を励起するために増減可能に構成され
ている。レーザロッド１２はNd:YAG、Nd: ガラス、Nd:YLF、Nd:LLGG 、ルビー、
アレキサンドライト等のような固体材料から選べばよい。
ッド１２のような固体レーザ光線利得媒体を励起するために増減可能に構成され
ている。レーザロッド１２はNd:YAG、Nd: ガラス、Nd:YLF、Nd:LLGG 、ルビー、
アレキサンドライト等のような固体材料から選べばよい。
【００１６】 レーザスラブ、レーザディスク、すなわちレーザ光線を発することができる固
体材料の円筒形ユニットのようなレーザ媒体の他の構成、及び他のレーザ媒体構
成物を使用してもよい。
体材料の円筒形ユニットのようなレーザ媒体の他の構成、及び他のレーザ媒体構
成物を使用してもよい。
【００１７】 一般性を失うことなしに、レーザロッド１２のロッド軸１４はｘ軸に配列され
、装置１０とレーザロッド１２はｘ−ｙ−ｚ軸を持つ基準フレーム１６に沿って
方向付けされるように記述する。装置１０は、その間に少なくとも一つの反射プ
レートが配置されている端部組立て部材１８−２０を含む構成要素の組立てであ
る。図示された実施例では４つの反射プレート２２−２８が示されている。
、装置１０とレーザロッド１２はｘ−ｙ−ｚ軸を持つ基準フレーム１６に沿って
方向付けされるように記述する。装置１０は、その間に少なくとも一つの反射プ
レートが配置されている端部組立て部材１８−２０を含む構成要素の組立てであ
る。図示された実施例では４つの反射プレート２２−２８が示されている。
【００１８】 端部組立て部品１８−２０及びそれぞれの反射プレート２２−２８は、例えば
レーザロッド１２がそれを通して伸長するように装置１０を通る、実質的に引き
続く開口部を形成するように実質的に配列されたそれぞれの開口部２９、３０を
含む。反射プレート２２−２８は、図２に示すように増減可能なユニットセル３
２、すなわち例えばレーザロッド１２の縦方向の長さに沿って伸長する４つの反
射プレート２２−２８よりなる複数のユニットセルを形成する。更に、ユニット
セル３２の全体及び／又はそのいずれか内部の反射プレート２２−２８の数は変
更してもよく、各プレートの相対幅もまた変更できる。実施例では、各反射プレ
ート２２−２８は共通の所定幅を有している。代わりに、各反射プレート２２−
２８は最小所定幅の整数倍である所定の幅を有してもよい。反射プレート２２−
２８の増減可能なユニットセル３２の使用は、任意の長手方向の長さを持つレー
ザロッド１２に沿う任意の全体長さの反射プレート、及び／又はユニットセルの
組立てを容易にする。
レーザロッド１２がそれを通して伸長するように装置１０を通る、実質的に引き
続く開口部を形成するように実質的に配列されたそれぞれの開口部２９、３０を
含む。反射プレート２２−２８は、図２に示すように増減可能なユニットセル３
２、すなわち例えばレーザロッド１２の縦方向の長さに沿って伸長する４つの反
射プレート２２−２８よりなる複数のユニットセルを形成する。更に、ユニット
セル３２の全体及び／又はそのいずれか内部の反射プレート２２−２８の数は変
更してもよく、各プレートの相対幅もまた変更できる。実施例では、各反射プレ
ート２２−２８は共通の所定幅を有している。代わりに、各反射プレート２２−
２８は最小所定幅の整数倍である所定の幅を有してもよい。反射プレート２２−
２８の増減可能なユニットセル３２の使用は、任意の長手方向の長さを持つレー
ザロッド１２に沿う任意の全体長さの反射プレート、及び／又はユニットセルの
組立てを容易にする。
【００１９】 端部組立て部品１８−２０及び反射プレート２２−２８の各々は、例えば総て
の反射プレート２２−２８の開口部３０がレーザロッド１２を通すことが出来る
ように配列されるように、反射プレート２２−２８を配列及び／又は保持する、
取り付けボルト３６又は代わりのロッド、ネジ、他の棒状要素、又は万力装置の
ような他の固定要素を含む係合固定手段用の、少なくとも一つの取り付け孔３４
を含む。従って、固定手段を使用して反射プレート２２−２８を互いに、及び端
部組立て部品１８−２０と配列することにより装置１０は確実に組立てられ、及
びハウジング内に配置され、そのことは図６について以下により詳細に記述され
る。更に、このような取り付け孔３４と開口部２９、３０とは、それを通って伸
長するレーザロッド１２と共に任意の数の反射プレート２２−２８を配置させて
、装置１０を如何なる任意の長さに増減可能にする。
の反射プレート２２−２８の開口部３０がレーザロッド１２を通すことが出来る
ように配列されるように、反射プレート２２−２８を配列及び／又は保持する、
取り付けボルト３６又は代わりのロッド、ネジ、他の棒状要素、又は万力装置の
ような他の固定要素を含む係合固定手段用の、少なくとも一つの取り付け孔３４
を含む。従って、固定手段を使用して反射プレート２２−２８を互いに、及び端
部組立て部品１８−２０と配列することにより装置１０は確実に組立てられ、及
びハウジング内に配置され、そのことは図６について以下により詳細に記述され
る。更に、このような取り付け孔３４と開口部２９、３０とは、それを通って伸
長するレーザロッド１２と共に任意の数の反射プレート２２−２８を配置させて
、装置１０を如何なる任意の長さに増減可能にする。
【００２０】 図１−２に関連して図３−４に示されるように、各反射プレート２２−２８は
、例えば半導体レーザアレイ４２から励起光４０を受ける反射プレート２２の放
物線反射表面３８のような湾曲反射表面を形成する切り欠き領域を有する。放物
線表面の他に、又はそれに加えて他の湾曲反射表面を使用してもよい。
、例えば半導体レーザアレイ４２から励起光４０を受ける反射プレート２２の放
物線反射表面３８のような湾曲反射表面を形成する切り欠き領域を有する。放物
線表面の他に、又はそれに加えて他の湾曲反射表面を使用してもよい。
【００２１】 半導体レーザアレイ４２は例えばレーザダイオードのような半導体材料のバー
又はスラブで良く、又は例えば所定の波長及び／又は所定の波長範囲で励起光を
発生する他の固体材料又はその各種材料の組合せよりなってもよい。白熱灯及び
／又は蛍光灯光源のような他の励起光源が提供されてもよく、従って開示された
装置１０は半導体からの、及び／又は半導体レーザデバイスからの励起光４０に
限定されない。
又はスラブで良く、又は例えば所定の波長及び／又は所定の波長範囲で励起光を
発生する他の固体材料又はその各種材料の組合せよりなってもよい。白熱灯及び
／又は蛍光灯光源のような他の励起光源が提供されてもよく、従って開示された
装置１０は半導体からの、及び／又は半導体レーザデバイスからの励起光４０に
限定されない。
【００２２】 半導体レーザアレイ４２は支持構造体４４に取り付けられ、そしてアレイ軸４
６に沿って縦方向に伸長する。各半導体レーザアレイ４２のアレイ軸４６は、実
質的にロッド軸１４に垂直な方向に向けられている。図１−６に示された図示の
実施例では、アレイ軸４６はｘ軸に垂直である。特に図１−４及び６において、
アレイ軸４６はｚ軸に平行であり、従って半導体レーザアレイ４２は水平に向け
られたレーザロッド１２に対して垂直に向けられている。
６に沿って縦方向に伸長する。各半導体レーザアレイ４２のアレイ軸４６は、実
質的にロッド軸１４に垂直な方向に向けられている。図１−６に示された図示の
実施例では、アレイ軸４６はｘ軸に垂直である。特に図１−４及び６において、
アレイ軸４６はｚ軸に平行であり、従って半導体レーザアレイ４２は水平に向け
られたレーザロッド１２に対して垂直に向けられている。
【００２３】 図５に示された別の実施例ではアレイ軸４６はｙ軸に平行である。開示された
装置１０は、反射プレート２２−２８及び半導体レーザアレイ４２のｘ軸周りの
回転が、レーザロッド１２の縦ロッド軸１４に対する、半導体レーザアレイ４２
の縦アレイ軸４６の直交性を維持するようになされる、ということが理解される
。従って図５に示された構成は、半導体レーザアレイ４２及び／又はその対応す
るアレイ軸４６がロッド軸１４について垂直に向けられるように回転され、及び
／又は考察される。
装置１０は、反射プレート２２−２８及び半導体レーザアレイ４２のｘ軸周りの
回転が、レーザロッド１２の縦ロッド軸１４に対する、半導体レーザアレイ４２
の縦アレイ軸４６の直交性を維持するようになされる、ということが理解される
。従って図５に示された構成は、半導体レーザアレイ４２及び／又はその対応す
るアレイ軸４６がロッド軸１４について垂直に向けられるように回転され、及び
／又は考察される。
【００２４】 アレイ軸４６の方向付けによって、各半導体レーザアレイ４２は励起光４０を
一般にロッド軸１４に垂直な方向に放射する。特に励起光４０は、図３−４に示
される反射プレート２２のように少なくとも一つのそれぞれの反射プレートに向
かって、実質的にｙ−ｚ平面内で放射される。
一般にロッド軸１４に垂直な方向に放射する。特に励起光４０は、図３−４に示
される反射プレート２２のように少なくとも一つのそれぞれの反射プレートに向
かって、実質的にｙ−ｚ平面内で放射される。
【００２５】 このような励起光４０はレーザ光としても、図４に示されるように、発生及び
／又は放射の間ある程度の拡散を経験するであろう。従って、励起光４０はそれ
ぞれの反射プレート２２−２８のそれぞれのコリメータ４８によってコリメート
される。このようなコリメータ４８は例えば米国特許Ｎｏ．５，０８０，７０６
、５，０８１，６３９、５，１５５，６３１及び５，１８１，２２４に記述され
、そのそれぞれはここに参考文献として組み込まれている。
／又は放射の間ある程度の拡散を経験するであろう。従って、励起光４０はそれ
ぞれの反射プレート２２−２８のそれぞれのコリメータ４８によってコリメート
される。このようなコリメータ４８は例えば米国特許Ｎｏ．５，０８０，７０６
、５，０８１，６３９、５，１５５，６３１及び５，１８１，２２４に記述され
、そのそれぞれはここに参考文献として組み込まれている。
【００２６】 コリメータ４８は励起光４０を受光するために切り欠き領域の開口に配置され
、及び／又は取り付けられた分離構成要素である。あるいは、コリメータ４８は
反射プレート２２−２８に直接組み込まれる。例えばコリメータ４８は、各反射
プレート２２−２８の構成物と一体である。
、及び／又は取り付けられた分離構成要素である。あるいは、コリメータ４８は
反射プレート２２−２８に直接組み込まれる。例えばコリメータ４８は、各反射
プレート２２−２８の構成物と一体である。
【００２７】 コリメータ４８は固着した軸に沿う半導体レーザアレイ４２からの励起光の放
射の比較的広い拡散角度を低減させる。従って励起光４０のかなりの部分が放物
線反射表面３８へのコリメートされた励起光として切り欠き部分に伝達される。
射の比較的広い拡散角度を低減させる。従って励起光４０のかなりの部分が放物
線反射表面３８へのコリメートされた励起光として切り欠き部分に伝達される。
【００２８】 図３と関連して図４を参照すると、各反射プレート２２−２８の放物線反射表
面３８はコリメートされた励起光５０を受光し、代わりに放物線反射表面３８の
焦点５４に反射励起光５２として励起光を反射させる。各反射プレート２２−２
８もまた、それぞれの開口部３０を有する。特に開口部３０は、同一形状である
。図１及び３−５に示されるように切り欠き部分は、円形状である、すなわち円
弧の形状をなした開口部３０を有し、反射プレート２２−２８及び６２のそれぞ
れの開口部３０、５６、６６にそれぞれ実質的に隣接し、及びそれは開口部３０
の弧の中心／焦点が実質的に放物線反射表面３８の焦点５４と並ぶように配置さ
れる。
面３８はコリメートされた励起光５０を受光し、代わりに放物線反射表面３８の
焦点５４に反射励起光５２として励起光を反射させる。各反射プレート２２−２
８もまた、それぞれの開口部３０を有する。特に開口部３０は、同一形状である
。図１及び３−５に示されるように切り欠き部分は、円形状である、すなわち円
弧の形状をなした開口部３０を有し、反射プレート２２−２８及び６２のそれぞ
れの開口部３０、５６、６６にそれぞれ実質的に隣接し、及びそれは開口部３０
の弧の中心／焦点が実質的に放物線反射表面３８の焦点５４と並ぶように配置さ
れる。
【００２９】 レーザロッド１２は、焦点５４の中にあるように開口部３０に配置される。特
にレーザロッド１２の長手ロッド軸１４が、反射プレート２２−２８の開口部３
０の各焦点５４を通る。従って反射励起光４０は、固体レーザ光線利得媒体とし
てレーザロッド１２を効率的に励起するために、レーザロッド１２上に収束され
る。
にレーザロッド１２の長手ロッド軸１４が、反射プレート２２−２８の開口部３
０の各焦点５４を通る。従って反射励起光４０は、固体レーザ光線利得媒体とし
てレーザロッド１２を効率的に励起するために、レーザロッド１２上に収束され
る。
【００３０】 更に各反射プレート２２−２８の開口部３０はレーザロッド１２を通すが、励
起のためにレーザロッド１２によって吸収されない励起光のいずれかを反射する
反射表面５６を有する。反射表面５６からのこのような反射励起光４０は、レー
ザロッド１２を更に励起するためにレーザロッド１２に向け後方に放射される。
反射によるこのようなレーザロッド１２の第２通行励起は、レーザロッド１２の
励起効率を改善する。追加の反射及び通行は、反射表面３８及反射表面５６によ
る第２通行励起光のレーザロッド１２上への更なる反射からも生じる。反射表面
３８、５６の他の形状が励起光４０のレーザロッド１２上への収束のために提供
される。例えば反射プレート２２−２８は、垂直に向けられた半導体レーザバー
アレイ４２からの光を捕捉し、収斂し、及び収束するために、全体的にｘ−ｙ−
ｚ軸に沿って三方向に伸長する放物線反射表面を形成する、異なる曲率を有する
。
起のためにレーザロッド１２によって吸収されない励起光のいずれかを反射する
反射表面５６を有する。反射表面５６からのこのような反射励起光４０は、レー
ザロッド１２を更に励起するためにレーザロッド１２に向け後方に放射される。
反射によるこのようなレーザロッド１２の第２通行励起は、レーザロッド１２の
励起効率を改善する。追加の反射及び通行は、反射表面３８及反射表面５６によ
る第２通行励起光のレーザロッド１２上への更なる反射からも生じる。反射表面
３８、５６の他の形状が励起光４０のレーザロッド１２上への収束のために提供
される。例えば反射プレート２２−２８は、垂直に向けられた半導体レーザバー
アレイ４２からの光を捕捉し、収斂し、及び収束するために、全体的にｘ−ｙ−
ｚ軸に沿って三方向に伸長する放物線反射表面を形成する、異なる曲率を有する
。
【００３１】 図１及び３−４に示されるように、放物線切り欠き部分を除いて、反射プレー
ト２２−２８は例えばそれぞれｙ軸及びｚ軸に平行な対称性の軸５８、６０に関
して軸対称である。従って各反射プレート２２−２８は、同一切り欠き部分を持
つことを含めて同一に製造され、及び各反射プレート２２−２８は、それぞれの
半導体レーザアレイ４２に向けられたコリメータ４８を持つように、対称性の軸
５８、６０の一方又は両方回りに適当に回転させられて装置１０内で配置される
。
ト２２−２８は例えばそれぞれｙ軸及びｚ軸に平行な対称性の軸５８、６０に関
して軸対称である。従って各反射プレート２２−２８は、同一切り欠き部分を持
つことを含めて同一に製造され、及び各反射プレート２２−２８は、それぞれの
半導体レーザアレイ４２に向けられたコリメータ４８を持つように、対称性の軸
５８、６０の一方又は両方回りに適当に回転させられて装置１０内で配置される
。
【００３２】 各半導体レーザアレイ４２は、各半導体レーザアレイ４２が長手ロッド軸１４
に垂直な長手アレイ軸４６を持って配置されるように、フレーム（図１−６に図
示せず）上のそれぞれの支持構造体４４によって取り付けられる。励起光４０を
レーザロッド１２に放射するような特定の構成に取り付けられ及び配設された複
数の半導体レーザアレイ４２を設けることにより、多くのこのような半導体レー
ザの近接結合がレーザロッド１２の固体レーザ光線利得媒体を励起するために提
供される。
に垂直な長手アレイ軸４６を持って配置されるように、フレーム（図１−６に図
示せず）上のそれぞれの支持構造体４４によって取り付けられる。励起光４０を
レーザロッド１２に放射するような特定の構成に取り付けられ及び配設された複
数の半導体レーザアレイ４２を設けることにより、多くのこのような半導体レー
ザの近接結合がレーザロッド１２の固体レーザ光線利得媒体を励起するために提
供される。
【００３３】 あるいは、各半導体レーザアレイ４２はそれぞれの支持構造体４４を介して、
特定の半導体レーザアレイ４２が失敗した場合において、レーザロッド１２を励
起するために残りの半導体レーザアレイ４２を取り付けたまま、及び装置１０を
操作させながら、いかなる特定の半導体レーザアレイ４２のテスト及び交換をも
便利にするためのフレームに、取り外し可能に取り付けられる。
特定の半導体レーザアレイ４２が失敗した場合において、レーザロッド１２を励
起するために残りの半導体レーザアレイ４２を取り付けたまま、及び装置１０を
操作させながら、いかなる特定の半導体レーザアレイ４２のテスト及び交換をも
便利にするためのフレームに、取り外し可能に取り付けられる。
【００３４】 図５に示された他の実施例において、反射プレート６２は、レーザロッド１２
の縦ロッド軸１４に垂直でかつｙ軸に平行なアレイ軸４６を持つ半導体レーザア
レイ４２と共に用いるように方向付けされた切り欠き部分と反射表面６４とを有
する。図５に示された構成において、半導体レーザアレイ４２は水平に向けられ
たレーザロッド１２について水平に向けられているが、半導体レーザアレイ４２
とそこから放射された励起光４０はロッド軸１４に垂直である。 図４の反射表面３８と同じように、図５の反射プレート６２の反射表面６４は
、レーザロッド１２が配置されている焦点にコリメータ４８によってコリメート
された励起光４０を収束するように、放物線状である。第２反射表面６６は非吸
収励起光の第２通路を生じるために円弧状である。あるいは反射表面６４は例え
ば励起光４０をそのレーザ光線利得媒体の効率的な励起のためにレーザロッド１
２に導かせるように、直線であり又は他の形状を有してもよい。
の縦ロッド軸１４に垂直でかつｙ軸に平行なアレイ軸４６を持つ半導体レーザア
レイ４２と共に用いるように方向付けされた切り欠き部分と反射表面６４とを有
する。図５に示された構成において、半導体レーザアレイ４２は水平に向けられ
たレーザロッド１２について水平に向けられているが、半導体レーザアレイ４２
とそこから放射された励起光４０はロッド軸１４に垂直である。 図４の反射表面３８と同じように、図５の反射プレート６２の反射表面６４は
、レーザロッド１２が配置されている焦点にコリメータ４８によってコリメート
された励起光４０を収束するように、放物線状である。第２反射表面６６は非吸
収励起光の第２通路を生じるために円弧状である。あるいは反射表面６４は例え
ば励起光４０をそのレーザ光線利得媒体の効率的な励起のためにレーザロッド１
２に導かせるように、直線であり又は他の形状を有してもよい。
【００３５】 開示された励起レーザ装置１０の実施例において、装置１０は部品を分離した
分解透視図で図１に示されている。構成要素は図２に示されるように、レーザロ
ッド１２の長手ロッド軸１４に垂直な長手アレイ軸４６を配列した少なくとも一
つの半導体レーザアレイ４２によって励起されるために、反射プレート２２−２
８と端部部材１８−２０とを通って伸長するように中心部に軸上にレーザロッド
１２を配置して組立てられる。
分解透視図で図１に示されている。構成要素は図２に示されるように、レーザロ
ッド１２の長手ロッド軸１４に垂直な長手アレイ軸４６を配列した少なくとも一
つの半導体レーザアレイ４２によって励起されるために、反射プレート２２−２
８と端部部材１８−２０とを通って伸長するように中心部に軸上にレーザロッド
１２を配置して組立てられる。
【００３６】 反射プレート２２−２８及び／又は端部部材１８−２０の開口部２９、３０は
、冷却液を開口部３０を通過させ、及び、励起光４０にレーザロッド１２を効率
的に励起させるためにレーザロッド１２を構成する固体レーザ光線利得媒体をレ
ーザロッド１２の周囲で冷却させるように、レーザロッド１２よりも大きい断面
積を有する。開口部２９、３０は、レーザロッド１２の断面プロフィールと実質
的に同一の断面プロフィールを有しているが、各開口部２９、３０は開口部２９
、３０を通り、実質的にレーザロッド１２に隣接する冷却液の通路を設けるため
にノッチ（図１には示さず）を含んでもよい。
、冷却液を開口部３０を通過させ、及び、励起光４０にレーザロッド１２を効率
的に励起させるためにレーザロッド１２を構成する固体レーザ光線利得媒体をレ
ーザロッド１２の周囲で冷却させるように、レーザロッド１２よりも大きい断面
積を有する。開口部２９、３０は、レーザロッド１２の断面プロフィールと実質
的に同一の断面プロフィールを有しているが、各開口部２９、３０は開口部２９
、３０を通り、実質的にレーザロッド１２に隣接する冷却液の通路を設けるため
にノッチ（図１には示さず）を含んでもよい。
【００３７】 他の実施例において装置１０は、レーザロッド１２を構成する固体レーザ光線
利得媒体を冷却するように、冷却液を反射プレート２２−２８間の間隙を通して
レーザロッド１２に加えるために、所定の距離でフレーム（図示せず）上に反射
プレート２２−２８が取り付けられ、図１に示されるように分離された反射プレ
ート２２、２４、２４、２８を有する。
利得媒体を冷却するように、冷却液を反射プレート２２−２８間の間隙を通して
レーザロッド１２に加えるために、所定の距離でフレーム（図示せず）上に反射
プレート２２−２８が取り付けられ、図１に示されるように分離された反射プレ
ート２２、２４、２４、２８を有する。
【００３８】 別の実施例において、図１の装置１０は図６に示された構成６８内に収納され
る。構成６８は、ステンレス鋼、“TEFLON”（ポリテトラフルオロエチレン）等
のような各種形式の材料から構成されるハウジング７０を含む。ハウジング７０
は、反射プレート２６のような少なくとも一つの反射プレートを組み入れるよう
に調節された空洞７２を持つ。
る。構成６８は、ステンレス鋼、“TEFLON”（ポリテトラフルオロエチレン）等
のような各種形式の材料から構成されるハウジング７０を含む。ハウジング７０
は、反射プレート２６のような少なくとも一つの反射プレートを組み入れるよう
に調節された空洞７２を持つ。
【００３９】 構成６８は、また少なくとも一つの閉鎖プレート７４と、例えばプレートホル
ダ７６とハウジング７０とに開けた取り付け孔７８のような開口部に、ネジ等の
保持手段を用いてハウジング７０に閉鎖プレート７４を固定するための少なくと
も一つのプレートホルダ７６とを含む。閉鎖プレート７４は、励起光を透過させ
る透明ガラスから構成される。あるいは閉鎖プレート７４は、特定の波長の濾過
用及び反射と無反射特性用にコーティングされてもよい。
ダ７６とハウジング７０とに開けた取り付け孔７８のような開口部に、ネジ等の
保持手段を用いてハウジング７０に閉鎖プレート７４を固定するための少なくと
も一つのプレートホルダ７６とを含む。閉鎖プレート７４は、励起光を透過させ
る透明ガラスから構成される。あるいは閉鎖プレート７４は、特定の波長の濾過
用及び反射と無反射特性用にコーティングされてもよい。
【００４０】 図解目的のために、図６は、ハウジング７０の一つの側面の単一の閉鎖プレー
ト７４と単一のプレートホルダ７６、及び閉鎖プレート７４を通して励起光４０
を受光するためにハウジング７０内に配置されるべきコリメータ４８と半導体レ
ーザアレイ４２に適当に向けられた切り欠き部分とを備えた単一反射プレート２
６を示す。
ト７４と単一のプレートホルダ７６、及び閉鎖プレート７４を通して励起光４０
を受光するためにハウジング７０内に配置されるべきコリメータ４８と半導体レ
ーザアレイ４２に適当に向けられた切り欠き部分とを備えた単一反射プレート２
６を示す。
【００４１】 図６の構成６８は完全に組立てられた時、図２に示されたユニットセル３２を
形成する複数の反射プレート２２−２８のような、その中に配置された少なくと
も一つの反射プレートを備えたハウジング７０を効果的にシールするために、ハ
ウジング７０の全く反対側に、少なくとも２つの閉鎖プレート７４と少なくとも
２つのプレートホルダ７６とを含む、ということが理解される。
形成する複数の反射プレート２２−２８のような、その中に配置された少なくと
も一つの反射プレートを備えたハウジング７０を効果的にシールするために、ハ
ウジング７０の全く反対側に、少なくとも２つの閉鎖プレート７４と少なくとも
２つのプレートホルダ７６とを含む、ということが理解される。
【００４２】 閉鎖プレート７４は、半導体レーザアレイ４２から励起光４０の閉鎖プレート
を通る透過量を増加させ、そしてレーザロッド１２を構成する固体レーザ光線利
得媒体上に入射したエネルギーを増加させるために無反射用にコーティングされ
る。閉鎖プレート７４の代わりに、水晶、プラスチック等のようなガラスと異な
る構成物の他の平面構造が使用されても良い。
を通る透過量を増加させ、そしてレーザロッド１２を構成する固体レーザ光線利
得媒体上に入射したエネルギーを増加させるために無反射用にコーティングされ
る。閉鎖プレート７４の代わりに、水晶、プラスチック等のようなガラスと異な
る構成物の他の平面構造が使用されても良い。
【００４３】 プレートホルダ７６はステンレス鋼、他の材料、プラスチック、ガラス等から
構成され、反射プレート２２−２８とレーザロッド１２がその中に配置されてい
る空洞７２に、半導体レーザアレイ４２からの励起光４０が入るように閉鎖プレ
ート７６を通過させる切り欠き領域８０、すなわち開口部を含む。ハウジング７
０内に配置された反射プレート２２−２８と共に少なくとも一つの固定ネジが反
射プレート２２−２８を空洞７２内に係合し及び固定するために、少なくとも一
つの取り付け開口部８２を通して止められる。取り付け用開口部８２内に配置さ
れたＯリング及び／又は座金のようなシール手段は、冷却液の漏洩を防止するた
めに取り付け用開口部８２内の固定ネジと関連して用いられる。
構成され、反射プレート２２−２８とレーザロッド１２がその中に配置されてい
る空洞７２に、半導体レーザアレイ４２からの励起光４０が入るように閉鎖プレ
ート７６を通過させる切り欠き領域８０、すなわち開口部を含む。ハウジング７
０内に配置された反射プレート２２−２８と共に少なくとも一つの固定ネジが反
射プレート２２−２８を空洞７２内に係合し及び固定するために、少なくとも一
つの取り付け開口部８２を通して止められる。取り付け用開口部８２内に配置さ
れたＯリング及び／又は座金のようなシール手段は、冷却液の漏洩を防止するた
めに取り付け用開口部８２内の固定ネジと関連して用いられる。
【００４４】 ハウジング７０は、それを通ってレーザロッド１２が伸長する少なくとも一つ
のロッド用開口部８４を含む。ハウジング７０はまた、少なくとも一つの冷却液
流動用開口部８６と、ロッド用開口部８４を通って伸長するレーザロッド１２の
上及びその周囲での冷却液の流動用の径路を提供する少なくとも一つのスロット
８８を含む。スロット８８は、冷却液をレーザロッド１２を構成する固体レーザ
光線利得媒体の温度を低下させるためにレーザ光線利得媒体に導き、及びそれに
沿い、かつその周囲を流れさせ、その結果、固体レーザ光線利得媒体を効率的に
働かせる。
のロッド用開口部８４を含む。ハウジング７０はまた、少なくとも一つの冷却液
流動用開口部８６と、ロッド用開口部８４を通って伸長するレーザロッド１２の
上及びその周囲での冷却液の流動用の径路を提供する少なくとも一つのスロット
８８を含む。スロット８８は、冷却液をレーザロッド１２を構成する固体レーザ
光線利得媒体の温度を低下させるためにレーザ光線利得媒体に導き、及びそれに
沿い、かつその周囲を流れさせ、その結果、固体レーザ光線利得媒体を効率的に
働かせる。
【００４５】 図６に示されるように、ハウジング７０はまた、Ｏリング又はエポキシのよう
なシール材料が閉鎖プレート７４をハウジング７０の空洞７２と密閉させるため
に、その中に配置されるであろうシール用空洞９０を含む。１つのシール用空洞
９０が図６に示されているが、このようなシール用空洞９０はハウジング７０の
全く反対側に配置されても良い。
なシール材料が閉鎖プレート７４をハウジング７０の空洞７２と密閉させるため
に、その中に配置されるであろうシール用空洞９０を含む。１つのシール用空洞
９０が図６に示されているが、このようなシール用空洞９０はハウジング７０の
全く反対側に配置されても良い。
【００４６】 ハウジング７０はまた、センサ又は他のモニタ手段がその中に配置されるモニ
タ開口部を含む。例えば冷却液流動用開口部８６を通過する冷却液の温度を検出
するために熱電対をその中に配置させるように、モニタ開口部９２が図６に示さ
れるように設けられる。
タ開口部を含む。例えば冷却液流動用開口部８６を通過する冷却液の温度を検出
するために熱電対をその中に配置させるように、モニタ開口部９２が図６に示さ
れるように設けられる。
【００４７】 図１−４及び６に示される反射プレート２２−２８において、半導体レーザア
レイ４２は垂直に向けられている。すなわち半導体レーザアレイ４２は、レーザ
ロッド１２の長手軸に垂直、かつｚ軸に平行な軸を有する。各反射プレート２２
−２８の切り欠き部分は、半導体レーザアレイ４２に対向するそれぞれの各反射
プレート側面から広がる。反射プレート２２−２８及び半導体レーザアレイ４２
は、ハウジング７０の空洞内で図示した垂直の向きを有するように配置される。
レイ４２は垂直に向けられている。すなわち半導体レーザアレイ４２は、レーザ
ロッド１２の長手軸に垂直、かつｚ軸に平行な軸を有する。各反射プレート２２
−２８の切り欠き部分は、半導体レーザアレイ４２に対向するそれぞれの各反射
プレート側面から広がる。反射プレート２２−２８及び半導体レーザアレイ４２
は、ハウジング７０の空洞内で図示した垂直の向きを有するように配置される。
【００４８】 図５に示された反射プレート６２と共に用いられる他の実施例において、図６
のハウジング７０は、例えばｘ−ｙ面に実質的に平行である上部表面の開口９４
すなわちスロットを有する。半導体レーザアレイ４２は、支持構造体及び／又は
フレームによって配置されており、図６に示された開口９４を通して励起光を下
方に、その結果、ハウジング７０の空洞７２内部に配置された、図５に示した反
射プレート６２の切り欠き部分内に放射できるように、水平に向けられた開口９
４の上方に配置され、取り外し可能に取り付けられている。
のハウジング７０は、例えばｘ−ｙ面に実質的に平行である上部表面の開口９４
すなわちスロットを有する。半導体レーザアレイ４２は、支持構造体及び／又は
フレームによって配置されており、図６に示された開口９４を通して励起光を下
方に、その結果、ハウジング７０の空洞７２内部に配置された、図５に示した反
射プレート６２の切り欠き部分内に放射できるように、水平に向けられた開口９
４の上方に配置され、取り外し可能に取り付けられている。
【００４９】 従って、レーザ光線利得媒体上のダイオードアレイのような半導体アレイ４２
からコリメートされた放射線を収束するこのような反射プレートの使用は、基本
モード操作すなわち横電磁モード（TEM00 モード）を達成するために用いられる
。反射プレートは励起プロフィールをTEM00 モードプロフィールに最適化するた
めに、代わりのグループ、例えば４グループの構成の中で配設され、並びに約１
００W/cmから約２００W/cm間の励起出力密度が固体レーザ光線利得媒体に沿って
達成される。
からコリメートされた放射線を収束するこのような反射プレートの使用は、基本
モード操作すなわち横電磁モード（TEM00 モード）を達成するために用いられる
。反射プレートは励起プロフィールをTEM00 モードプロフィールに最適化するた
めに、代わりのグループ、例えば４グループの構成の中で配設され、並びに約１
００W/cmから約２００W/cm間の励起出力密度が固体レーザ光線利得媒体に沿って
達成される。
【００５０】 開示された励起レーザ装置１０及び方法が好ましい実施例を参照して示され、
説明されたが、本発明の範囲及び意図から逸脱せずに形式及び詳細部分で各種の
変更が可能である。
説明されたが、本発明の範囲及び意図から逸脱せずに形式及び詳細部分で各種の
変更が可能である。
【００５１】 例えば反射プレート２２−２８はガラスで構成されるであろうし、及び切り欠
き部分の代わりにそれを通る開口部３０のような開口部を備え、異なる屈折率を
持つ二つの物体より固体プレートを構成してもよい。次に、放物線反射表面３８
を上記のように励起光を収束するために異なる屈折率による反射を提供できるよ
うに、二つの物体間の放物線状結合部として形成してもよい。次に、コリメータ
４８が各反射プレート２２−２８の側面部分から形成される。
き部分の代わりにそれを通る開口部３０のような開口部を備え、異なる屈折率を
持つ二つの物体より固体プレートを構成してもよい。次に、放物線反射表面３８
を上記のように励起光を収束するために異なる屈折率による反射を提供できるよ
うに、二つの物体間の放物線状結合部として形成してもよい。次に、コリメータ
４８が各反射プレート２２−２８の側面部分から形成される。
【００５２】 加えて、レーザロッド１２は直線又は実質的に直線であることは必要ではなく
、レーザロッド１２の湾曲長さに沿って複数の反射プレートを組立てるために湾
曲した取り付けボルト３６又はロッド状要素のような固定手段を用いることで、
湾曲していてもよい。
、レーザロッド１２の湾曲長さに沿って複数の反射プレートを組立てるために湾
曲した取り付けボルト３６又はロッド状要素のような固定手段を用いることで、
湾曲していてもよい。
【００５３】 更に、本開示を通して使用されている用語“光”は光学的光に限定されず、レ
ーザ光線利得媒体を励起するための赤外線又はマイクロ波波長信号のような如何
なる電磁波をも含む。従って、反射表面３８、５６及び６４−６６はこのような
入射電磁波を適当に反射するものであればよく、閉鎖プレート７４はこのような
入射電磁波に対して適当に透過性があればよい。従って、ここに提案された如何
なる例のような変更は、これに限らず本発明の範囲内である。
ーザ光線利得媒体を励起するための赤外線又はマイクロ波波長信号のような如何
なる電磁波をも含む。従って、反射表面３８、５６及び６４−６６はこのような
入射電磁波を適当に反射するものであればよく、閉鎖プレート７４はこのような
入射電磁波に対して適当に透過性があればよい。従って、ここに提案された如何
なる例のような変更は、これに限らず本発明の範囲内である。
【図１】 開示された増減可能な垂直励起レーザ装置を、部材を分離して示した斜視図で
ある。
ある。
【図２】 複数の反射プレートの増減可能なユニットセルを形成するように構成された図
１のレーザ装置を示した斜視図である
１のレーザ装置を示した斜視図である
【図３】 励起光を受光し、かつ収束する反射プレートの透視図である。
【図４】 図３の反射プレートの正面図である。
【図５】 他の実施の形態に係る反射プレートを示した斜視図である。
【図６】 他の実施の形態に係る、ハウジングを備えたレーザ装置を示した斜視図である
。
。
１０ 装置 １２ レーザロッド １４ ロッド軸 １６ 基準フレーム １８ 端部組立て部品 ２０ 端部組立て部品 ２２ 反射プレート ２４ 反射プレート ２６ 反射プレート ２８ 反射プレート ２９ 端部組立て部品の開口部 ３０ 反射プレートの開口部 ３２ セル ３４ 取り付け孔 ３６ 取り付けボルト ３８ 反射表面 ４０ 励起光 ４２ 半導体レーザアレイ ４４ 支持構造体 ４６ アレイ軸 ４８ コリメータ ５０ コリメートされた光 ５２ 反射励起光 ５４ 焦点 ５６ 開口部の反射面 ５８ 水平対称軸 ６０ 垂直対称軸 ６２ 代替反射プレート ６４ 反射表面 ６６ 第２反射表面 ６８ 構成 ７０ ハウジング ７２ 空洞 ７４ 閉鎖プレート ７６ プレートホルダ ７８ 取り付け孔 ８０ 切り欠き領域 ８２ 取り付け用開口部 ８４ ロッド用開口部 ８６ 冷却液流動用開口部 ８８ 冷却液流動用スロット ９０ シール用空洞 ９２ モニタ用開口部 ９４ オプションの水平レーザアレイ開口部
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年１２月２３日（１９９９．１２．２３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 従って、より実際的な実施に向けて改善された性能を提供するように構成され
た半導体レーザが望まれている。
た半導体レーザが望まれている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】 レーザロッドの長手軸に垂直な長手軸を備えた励起光源を配置し、及びこのよ
うな励起光源からの励起光を収束させることが、より良い実際上の実行を備えた
改善された性能を提供する、ということがここで認識される。 固体レーザ光線利得媒体に垂直な構成と向きに配置された半導体レーザダイオ
ードバーアレイを持つ、半導体レーザ及びその使用と実行方法とが開示されてい
る。各個々の半導体レーザダイオードバーアレイから放射されたレーザ励起光は
固着した軸に沿ってコリメートされ、及び固体レーザ光線利得媒体上にコリメー
トされた励起光を収束させることは、固体レーザ光線利得媒体を励起するために
改善された効率と性能についての各種の異なる構成において、複数の異なる反射
プレートによって実施される。
うな励起光源からの励起光を収束させることが、より良い実際上の実行を備えた
改善された性能を提供する、ということがここで認識される。 固体レーザ光線利得媒体に垂直な構成と向きに配置された半導体レーザダイオ
ードバーアレイを持つ、半導体レーザ及びその使用と実行方法とが開示されてい
る。各個々の半導体レーザダイオードバーアレイから放射されたレーザ励起光は
固着した軸に沿ってコリメートされ、及び固体レーザ光線利得媒体上にコリメー
トされた励起光を収束させることは、固体レーザ光線利得媒体を励起するために
改善された効率と性能についての各種の異なる構成において、複数の異なる反射
プレートによって実施される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】 多くの半導体レーザバーアレイは、こうして固体レーザ光線利得媒体を囲むよ
うに配置される。反射プレートは、固体レーザ光線利得媒体の吸収を強化するよ
うに構成される。励起放射線は固体レーザ光線利得媒体を１回以上通過するよう
に発生され、こうして光吸収効率を増加し、その結果、固体レーザ光線利得媒体
の光出力パワーを増加するに至る。
うに配置される。反射プレートは、固体レーザ光線利得媒体の吸収を強化するよ
うに構成される。励起放射線は固体レーザ光線利得媒体を１回以上通過するよう
に発生され、こうして光吸収効率を増加し、その結果、固体レーザ光線利得媒体
の光出力パワーを増加するに至る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】 励起プロフィールをTEM00 モードプロフィールになるように最適化するために
、反射プレートは別のグループ、例えば４つのグループの構成に配設されるであ
ろし、約１００W/cmと約２００W/cmの間の励起出力密度は固体レーザ光線利得媒
体に沿って達成されるであろう。
、反射プレートは別のグループ、例えば４つのグループの構成に配設されるであ
ろし、約１００W/cmと約２００W/cmの間の励起出力密度は固体レーザ光線利得媒
体に沿って達成されるであろう。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】 従って、第１長手軸を有し、かつ固体レーザ光線利得媒体からなるレーザロッ
ド、及びレーザロッドに励起光を提供する少なくとも一つの励起光源を持つレー
ザ装置が開示されており、ここで励起光源は第１長手軸に垂直な第２長手軸を有
している。
ド、及びレーザロッドに励起光を提供する少なくとも一つの励起光源を持つレー
ザ装置が開示されており、ここで励起光源は第１長手軸に垂直な第２長手軸を有
している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【発明の実施の形態】 図１に示されるような類似の又は同一の要素、ステップ及び特徴を特定する共
通の参照番号により、仕様上の詳細について図面を参照して、本開示は改善され
た励起出力性能を提供する励起レーザ装置及び方法を記述する。
通の参照番号により、仕様上の詳細について図面を参照して、本開示は改善され
た励起出力性能を提供する励起レーザ装置及び方法を記述する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】 図１において、装置１０はロッド軸１４に沿って長手方向に伸長するレーザロ
ッド１２のような固体レーザ光線利得媒体を励起するために増減可能に構成され
ている。レーザロッド１２はNd:YAG、Nd: ガラス、Nd:YLF、Nd:LLGG 、ルビー、
アレキサンドライト等のような固体材料から選べばよい。
ッド１２のような固体レーザ光線利得媒体を励起するために増減可能に構成され
ている。レーザロッド１２はNd:YAG、Nd: ガラス、Nd:YLF、Nd:LLGG 、ルビー、
アレキサンドライト等のような固体材料から選べばよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】 レーザスラブ、レーザディスク、すなわちレーザ光線を発することができる固
体材料の円筒形ユニットのようなレーザ媒体の他の構成、及び他のレーザ媒体構
成物を使用してもよい。
体材料の円筒形ユニットのようなレーザ媒体の他の構成、及び他のレーザ媒体構
成物を使用してもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】 一般性を失うことなしに、レーザロッド１２のロッド軸１４はｘ軸に配列され
、装置１０とレーザロッド１２はｘ−ｙ−ｚ軸を持つ基準フレーム１６に沿って
方向付けされるように記述する。装置１０は、その間に少なくとも一つの反射プ
レートが配置されている端部組立て部材１８、２０を含む構成要素の組立てであ
る。図示された実施例では４つの反射プレート２２、２４、２６、２８が示され
ている。
、装置１０とレーザロッド１２はｘ−ｙ−ｚ軸を持つ基準フレーム１６に沿って
方向付けされるように記述する。装置１０は、その間に少なくとも一つの反射プ
レートが配置されている端部組立て部材１８、２０を含む構成要素の組立てであ
る。図示された実施例では４つの反射プレート２２、２４、２６、２８が示され
ている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】 端部組立て部品１８、２０及びそれぞれの反射プレート２２、２４、２６、２
８は、例えばレーザロッド１２がそれを通して伸長するように装置１０を通る、
実質的に引き続く開口部を形成するように実質的に配列されたそれぞれの開口部
２９、３０を含む。反射プレート２２、２４、２６、２８は、図２に示すように
増減可能なユニットセル３２、すなわち例えばレーザロッド１２の縦方向の長さ
に沿って伸長する４つの反射プレート２２、２４、２６、２８よりなる複数のユ
ニットセルを形成する。更に、ユニットセル３２の全体及び／又はそのいずれか
内部の反射プレート２２、２４、２６、２８の数は変更してもよく、各プレート
の相対幅もまた変更できる。実施例では、各反射プレート２２、２４、２６、２
８は共通の所定幅を有している。代わりに、各反射プレート２２、２４、２６、
２８は最小所定幅の整数倍である所定の幅を有してもよい。反射プレート２２、
２４、２６、２８の増減可能なユニットセル３２の使用は、任意の長手方向の長
さを持つレーザロッド１２に沿う任意の全体長さの反射プレート、及び／又はユ
ニットセルの組立てを容易にする。
８は、例えばレーザロッド１２がそれを通して伸長するように装置１０を通る、
実質的に引き続く開口部を形成するように実質的に配列されたそれぞれの開口部
２９、３０を含む。反射プレート２２、２４、２６、２８は、図２に示すように
増減可能なユニットセル３２、すなわち例えばレーザロッド１２の縦方向の長さ
に沿って伸長する４つの反射プレート２２、２４、２６、２８よりなる複数のユ
ニットセルを形成する。更に、ユニットセル３２の全体及び／又はそのいずれか
内部の反射プレート２２、２４、２６、２８の数は変更してもよく、各プレート
の相対幅もまた変更できる。実施例では、各反射プレート２２、２４、２６、２
８は共通の所定幅を有している。代わりに、各反射プレート２２、２４、２６、
２８は最小所定幅の整数倍である所定の幅を有してもよい。反射プレート２２、
２４、２６、２８の増減可能なユニットセル３２の使用は、任意の長手方向の長
さを持つレーザロッド１２に沿う任意の全体長さの反射プレート、及び／又はユ
ニットセルの組立てを容易にする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】 端部組立て部品１８、２０及び反射プレート２２、２４、２６、２８の各々は
、例えば総ての反射プレート２２、２４、２６、２８の開口部３０がレーザロッ
ド１２を通すことが出来るように配列されるように、反射プレート２２、２４、
２６、２８を配列及び／又は保持する、取り付けボルト３６又は代わりのロッド
、ネジ、他の棒状要素、又は万力装置のような他の固定要素を含む係合固定手段
用の、少なくとも一つの取り付け孔３４を含む。従って、固定手段を使用して反
射プレート２２、２４、２６、２８を互いに、及び端部組立て部品１８、２０と
配列することにより装置１０は確実に組立てられ、及びハウジング内に配置され
、そのことは図６について以下により詳細に記述される。更に、このような取り
付け孔３４と開口部２９、３０とは、それを通って伸長するレーザロッド１２と
共に任意の数の反射プレート２２、２４、２６、２８を配置させて、装置１０を
如何なる任意の長さに増減可能にする。
、例えば総ての反射プレート２２、２４、２６、２８の開口部３０がレーザロッ
ド１２を通すことが出来るように配列されるように、反射プレート２２、２４、
２６、２８を配列及び／又は保持する、取り付けボルト３６又は代わりのロッド
、ネジ、他の棒状要素、又は万力装置のような他の固定要素を含む係合固定手段
用の、少なくとも一つの取り付け孔３４を含む。従って、固定手段を使用して反
射プレート２２、２４、２６、２８を互いに、及び端部組立て部品１８、２０と
配列することにより装置１０は確実に組立てられ、及びハウジング内に配置され
、そのことは図６について以下により詳細に記述される。更に、このような取り
付け孔３４と開口部２９、３０とは、それを通って伸長するレーザロッド１２と
共に任意の数の反射プレート２２、２４、２６、２８を配置させて、装置１０を
如何なる任意の長さに増減可能にする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】 図１−２に関連して図３−４に示されるように、各反射プレート２２、２４、
２６、２８は、例えば半導体レーザアレイ４２から励起光４０を受ける反射プレ
ート２２の放物線反射表面３８のような湾曲反射表面を形成する切り欠き領域を
有する。放物線表面の他に、又はそれに加えて他の湾曲反射表面を使用してもよ
い。
２６、２８は、例えば半導体レーザアレイ４２から励起光４０を受ける反射プレ
ート２２の放物線反射表面３８のような湾曲反射表面を形成する切り欠き領域を
有する。放物線表面の他に、又はそれに加えて他の湾曲反射表面を使用してもよ
い。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】 半導体レーザアレイ４２は例えばレーザダイオードのような半導体材料のバー
又はスラブで良く、又は例えば所定の波長及び／又は所定の波長範囲で励起光を
発生する他の固体材料又はその各種材料の組合せよりなってもよい。白熱灯及び
／又は蛍光灯光源のような他の励起光源が提供されてもよく、従って開示された
装置１０は半導体からの、及び／又は半導体レーザデバイスからの励起光４０に
限定されない。
又はスラブで良く、又は例えば所定の波長及び／又は所定の波長範囲で励起光を
発生する他の固体材料又はその各種材料の組合せよりなってもよい。白熱灯及び
／又は蛍光灯光源のような他の励起光源が提供されてもよく、従って開示された
装置１０は半導体からの、及び／又は半導体レーザデバイスからの励起光４０に
限定されない。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】 半導体レーザアレイ４２は支持構造体４４に取り付けられ、そしてアレイ軸４
６に沿って縦方向に伸長する。各半導体レーザアレイ４２のアレイ軸４６は、実
質的にロッド軸１４に垂直な方向に向けられている。図１−６に示された図示の
実施例では、アレイ軸４６はｘ軸に垂直である。特に図１−４及び６において、
アレイ軸４６はｚ軸に平行であり、従って半導体レーザアレイ４２は水平に向け
られたレーザロッド１２に対して垂直に向けられている。
６に沿って縦方向に伸長する。各半導体レーザアレイ４２のアレイ軸４６は、実
質的にロッド軸１４に垂直な方向に向けられている。図１−６に示された図示の
実施例では、アレイ軸４６はｘ軸に垂直である。特に図１−４及び６において、
アレイ軸４６はｚ軸に平行であり、従って半導体レーザアレイ４２は水平に向け
られたレーザロッド１２に対して垂直に向けられている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】 図５に示された別の実施例ではアレイ軸４６はｙ軸に平行である。開示された
装置１０は、反射プレート２２−２８及び半導体レーザアレイ４２のｘ軸周りの
回転が、レーザロッド１２の縦ロッド軸１４に対する、半導体レーザアレイ４２
の縦アレイ軸４６の直交性を維持するようになされる、ということが理解される
。従って図５に示された構成は、半導体レーザアレイ４２及び／又はその対応す
るアレイ軸４６がロッド軸１４について垂直に向けられるように回転され、及び
／又は考察される。
装置１０は、反射プレート２２−２８及び半導体レーザアレイ４２のｘ軸周りの
回転が、レーザロッド１２の縦ロッド軸１４に対する、半導体レーザアレイ４２
の縦アレイ軸４６の直交性を維持するようになされる、ということが理解される
。従って図５に示された構成は、半導体レーザアレイ４２及び／又はその対応す
るアレイ軸４６がロッド軸１４について垂直に向けられるように回転され、及び
／又は考察される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】 アレイ軸４６の方向付けによって、各半導体レーザアレイ４２は励起光４０を
一般にロッド軸１４に垂直な方向に放射する。特に励起光４０は、図３−４に示
される反射プレート２２のように少なくとも一つのそれぞれの反射プレートに向
かって、実質的にｙ−ｚ平面内で放射される。
一般にロッド軸１４に垂直な方向に放射する。特に励起光４０は、図３−４に示
される反射プレート２２のように少なくとも一つのそれぞれの反射プレートに向
かって、実質的にｙ−ｚ平面内で放射される。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】 このような励起光４０はレーザ光としても、図４に示されるように、発生及び
／又は放射の間ある程度の拡散を経験するであろう。従って、励起光４０はそれ
ぞれの反射プレート２２、２４、２６、２８のそれぞれのコリメータ４８によっ
てコリメートされる。このようなコリメータ４８は例えば米国特許Ｎｏ．５，０
８０，７０６、５，０８１，６３９、５，１５５，６３１及び５，１８１，２２
４に記述され、そのそれぞれはここに参考文献として組み込まれている。
／又は放射の間ある程度の拡散を経験するであろう。従って、励起光４０はそれ
ぞれの反射プレート２２、２４、２６、２８のそれぞれのコリメータ４８によっ
てコリメートされる。このようなコリメータ４８は例えば米国特許Ｎｏ．５，０
８０，７０６、５，０８１，６３９、５，１５５，６３１及び５，１８１，２２
４に記述され、そのそれぞれはここに参考文献として組み込まれている。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】 コリメータ４８は励起光４０を受光するために切り欠き領域の開口に配置され
、及び／又は取り付けられた分離構成要素である。あるいは、コリメータ４８は
反射プレート２２、２４、２６、２８に直接組み込まれる。例えばコリメータ４
８は、各反射プレート２２、２４、２６、２８の構成物と一体である。
、及び／又は取り付けられた分離構成要素である。あるいは、コリメータ４８は
反射プレート２２、２４、２６、２８に直接組み込まれる。例えばコリメータ４
８は、各反射プレート２２、２４、２６、２８の構成物と一体である。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】 コリメータ４８は固着した軸に沿う半導体レーザアレイ４２からの励起光の放
射の比較的広い拡散角度を低減させる。従って励起光４０のかなりの部分が放物
線反射表面３８へのコリメートされた励起光として切り欠き部分に伝達される。
射の比較的広い拡散角度を低減させる。従って励起光４０のかなりの部分が放物
線反射表面３８へのコリメートされた励起光として切り欠き部分に伝達される。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】 図３と関連して図４を参照すると、各反射プレート２２、２４、２６、２８の
放物線反射表面３８はコリメートされた励起光５０を受光し、代わりに放物線反
射表面３８の焦点５４に反射励起光５２として励起光を反射させる。各反射プレ
ート２２、２４、２６、２８もまた、それぞれの開口部３０を有する。特に開口
部３０は、同一形状である。図１及び３−５に示されるように切り欠き部分は、
円形状である、すなわち円弧の形状をなした開口部３０を有し、反射プレート２
２、２４、２６、２８及び６２のそれぞれの開口部３０、５６、６６にそれぞれ
実質的に隣接し、及びそれは開口部３０の弧の中心／焦点が実質的に放物線反射
表面３８の焦点５４と並ぶように配置される。
放物線反射表面３８はコリメートされた励起光５０を受光し、代わりに放物線反
射表面３８の焦点５４に反射励起光５２として励起光を反射させる。各反射プレ
ート２２、２４、２６、２８もまた、それぞれの開口部３０を有する。特に開口
部３０は、同一形状である。図１及び３−５に示されるように切り欠き部分は、
円形状である、すなわち円弧の形状をなした開口部３０を有し、反射プレート２
２、２４、２６、２８及び６２のそれぞれの開口部３０、５６、６６にそれぞれ
実質的に隣接し、及びそれは開口部３０の弧の中心／焦点が実質的に放物線反射
表面３８の焦点５４と並ぶように配置される。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】 レーザロッド１２は、焦点５４の中にあるように開口部３０に配置される。特
にレーザロッド１２の長手ロッド軸１４が、反射プレート２２、２４、２６、２
８の開口部３０の各焦点５４を通る。従って反射励起光４０は、固体レーザ光線
利得媒体としてレーザロッド１２を効率的に励起するために、レーザロッド１２
上に収束される。
にレーザロッド１２の長手ロッド軸１４が、反射プレート２２、２４、２６、２
８の開口部３０の各焦点５４を通る。従って反射励起光４０は、固体レーザ光線
利得媒体としてレーザロッド１２を効率的に励起するために、レーザロッド１２
上に収束される。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】 更に各反射プレート２２、２４、２６、２８の開口部３０はレーザロッド１２
を通すが、励起のためにレーザロッド１２によって吸収されない励起光のいずれ
かを反射する反射表面５６を有する。反射表面５６からのこのような反射励起光
４０は、レーザロッド１２を更に励起するためにレーザロッド１２に向け後方に
放射される。反射によるこのようなレーザロッド１２の第２通行励起は、レーザ
ロッド１２の励起効率を改善する。追加の反射及び通行は、反射表面３８及反射
表面５６による第２通行励起光のレーザロッド１２上への更なる反射からも生じ
る。反射表面３８、５６の他の形状が励起光４０のレーザロッド１２上への収束
のために提供される。例えば反射プレート２２、２４、２６、２８は、垂直に向
けられた半導体レーザバーアレイ４２からの光を捕捉し、収斂し、及び収束する
ために、全体的にｘ−ｙ−ｚ軸に沿って三方向に伸長する放物線反射表面を形成
する、異なる曲率を有する。
を通すが、励起のためにレーザロッド１２によって吸収されない励起光のいずれ
かを反射する反射表面５６を有する。反射表面５６からのこのような反射励起光
４０は、レーザロッド１２を更に励起するためにレーザロッド１２に向け後方に
放射される。反射によるこのようなレーザロッド１２の第２通行励起は、レーザ
ロッド１２の励起効率を改善する。追加の反射及び通行は、反射表面３８及反射
表面５６による第２通行励起光のレーザロッド１２上への更なる反射からも生じ
る。反射表面３８、５６の他の形状が励起光４０のレーザロッド１２上への収束
のために提供される。例えば反射プレート２２、２４、２６、２８は、垂直に向
けられた半導体レーザバーアレイ４２からの光を捕捉し、収斂し、及び収束する
ために、全体的にｘ−ｙ−ｚ軸に沿って三方向に伸長する放物線反射表面を形成
する、異なる曲率を有する。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】 図１及び３−４に示されるように、放物線切り欠き部分を除いて、反射プレー
ト２２、２４、２６、２８は例えばそれぞれｙ軸及びｚ軸に平行な対称性の軸５
８、６０に関して軸対称である。従って各反射プレート２２、２４、２６、２８
は、同一切り欠き部分を持つことを含めて同一に製造され、及び各反射プレート
２２、２４、２６、２８は、それぞれの半導体レーザアレイ４２に向けられたコ
リメータ４８を持つように、対称性の軸５８、６０の一方又は両方回りに適当に
回転させられて装置１０内で配置される。
ト２２、２４、２６、２８は例えばそれぞれｙ軸及びｚ軸に平行な対称性の軸５
８、６０に関して軸対称である。従って各反射プレート２２、２４、２６、２８
は、同一切り欠き部分を持つことを含めて同一に製造され、及び各反射プレート
２２、２４、２６、２８は、それぞれの半導体レーザアレイ４２に向けられたコ
リメータ４８を持つように、対称性の軸５８、６０の一方又は両方回りに適当に
回転させられて装置１０内で配置される。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】 各半導体レーザアレイ４２は、各半導体レーザアレイ４２が長手ロッド軸１４
に垂直な長手アレイ軸４６を持って配置されるように、フレーム（図１−６に図
示せず）上のそれぞれの支持構造体４４によって取り付けられる。励起光４０を
レーザロッド１２に放射するような特定の構成に取り付けられ及び配設された複
数の半導体レーザアレイ４２を設けることにより、多くのこのような半導体レー
ザの近接結合がレーザロッド１２の固体レーザ光線利得媒体を励起するために提
供される。
に垂直な長手アレイ軸４６を持って配置されるように、フレーム（図１−６に図
示せず）上のそれぞれの支持構造体４４によって取り付けられる。励起光４０を
レーザロッド１２に放射するような特定の構成に取り付けられ及び配設された複
数の半導体レーザアレイ４２を設けることにより、多くのこのような半導体レー
ザの近接結合がレーザロッド１２の固体レーザ光線利得媒体を励起するために提
供される。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】 あるいは、各半導体レーザアレイ４２はそれぞれの支持構造体４４を介して、
特定の半導体レーザアレイ４２が失敗した場合において、レーザロッド１２を励
起するために残りの半導体レーザアレイ４２を取り付けたまま、及び装置１０を
操作させながら、いかなる特定の半導体レーザアレイ４２のテスト及び交換をも
便利にするためのフレームに、取り外し可能に取り付けられる。
特定の半導体レーザアレイ４２が失敗した場合において、レーザロッド１２を励
起するために残りの半導体レーザアレイ４２を取り付けたまま、及び装置１０を
操作させながら、いかなる特定の半導体レーザアレイ４２のテスト及び交換をも
便利にするためのフレームに、取り外し可能に取り付けられる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】 図５に示された他の実施例において、反射プレート６２は、レーザロッド１２
の縦ロッド軸１４に垂直でかつｙ軸に平行なアレイ軸４６を持つ半導体レーザア
レイ４２と共に用いるように方向付けされた切り欠き部分と反射表面６４とを有
する。図５に示された構成において、半導体レーザアレイ４２は水平に向けられ
たレーザロッド１２について水平に向けられているが、半導体レーザアレイ４２
とそこから放射された励起光４０はロッド軸１４に垂直である。 図４の反射表面３８と同じように、図５の反射プレート６２の反射表面６４は
、レーザロッド１２が配置されている焦点にコリメータ４８によってコリメート
された励起光４０を収束するように、放物線状である。第２反射表面６６は非吸
収励起光の第２通路を生じるために円弧状である。あるいは反射表面６４は例え
ば励起光４０をそのレーザ光線利得媒体の効率的な励起のためにレーザロッド１
２に導かせるように、直線であり又は他の形状を有してもよい。
の縦ロッド軸１４に垂直でかつｙ軸に平行なアレイ軸４６を持つ半導体レーザア
レイ４２と共に用いるように方向付けされた切り欠き部分と反射表面６４とを有
する。図５に示された構成において、半導体レーザアレイ４２は水平に向けられ
たレーザロッド１２について水平に向けられているが、半導体レーザアレイ４２
とそこから放射された励起光４０はロッド軸１４に垂直である。 図４の反射表面３８と同じように、図５の反射プレート６２の反射表面６４は
、レーザロッド１２が配置されている焦点にコリメータ４８によってコリメート
された励起光４０を収束するように、放物線状である。第２反射表面６６は非吸
収励起光の第２通路を生じるために円弧状である。あるいは反射表面６４は例え
ば励起光４０をそのレーザ光線利得媒体の効率的な励起のためにレーザロッド１
２に導かせるように、直線であり又は他の形状を有してもよい。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】 開示された励起レーザ装置１０の実施例において、装置１０は部品を分離した
分解透視図で図１に示されている。構成要素は図２に示されるように、レーザロ
ッド１２の長手ロッド軸１４に垂直な長手アレイ軸４６を配列した少なくとも一
つの半導体レーザアレイ４２によって励起されるために、反射プレート２２、２
４、２６、２８と端部部材１８、２０とを通って伸長するように中心部に軸上に
レーザロッド１２を配置して組立てられる。
分解透視図で図１に示されている。構成要素は図２に示されるように、レーザロ
ッド１２の長手ロッド軸１４に垂直な長手アレイ軸４６を配列した少なくとも一
つの半導体レーザアレイ４２によって励起されるために、反射プレート２２、２
４、２６、２８と端部部材１８、２０とを通って伸長するように中心部に軸上に
レーザロッド１２を配置して組立てられる。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】 反射プレート２２、２４、２６、２８及び／又は端部部材１８、２０の開口部
２９、３０は、冷却液を開口部３０を通過させ、及び、励起光４０にレーザロッ
ド１２を効率的に励起させるためにレーザロッド１２を構成する固体レーザ光線
利得媒体をレーザロッド１２の周囲で冷却させるように、レーザロッド１２より
も大きい断面積を有する。開口部２９、３０は、レーザロッド１２の断面プロフ
ィールと実質的に同一の断面プロフィールを有しているが、各開口部２９、３０
は開口部２９、３０を通り、実質的にレーザロッド１２に隣接する冷却液の通路
を設けるためにノッチ（図１には示さず）を含んでもよい。
２９、３０は、冷却液を開口部３０を通過させ、及び、励起光４０にレーザロッ
ド１２を効率的に励起させるためにレーザロッド１２を構成する固体レーザ光線
利得媒体をレーザロッド１２の周囲で冷却させるように、レーザロッド１２より
も大きい断面積を有する。開口部２９、３０は、レーザロッド１２の断面プロフ
ィールと実質的に同一の断面プロフィールを有しているが、各開口部２９、３０
は開口部２９、３０を通り、実質的にレーザロッド１２に隣接する冷却液の通路
を設けるためにノッチ（図１には示さず）を含んでもよい。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】 他の実施例において装置１０は、レーザロッド１２を構成する固体レーザ光線
利得媒体を冷却するように、冷却液を反射プレート２２、２４、２６、２８間の
間隙を通してレーザロッド１２に加えるために、所定の距離でフレーム（図示せ
ず）上に反射プレート２２、２４、２６、２８が取り付けられ、図１に示される
ように分離された反射プレート２２、２４、２４、２８を有する。
利得媒体を冷却するように、冷却液を反射プレート２２、２４、２６、２８間の
間隙を通してレーザロッド１２に加えるために、所定の距離でフレーム（図示せ
ず）上に反射プレート２２、２４、２６、２８が取り付けられ、図１に示される
ように分離された反射プレート２２、２４、２４、２８を有する。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】 別の実施例において、図１の装置１０は図６に示された構成６８内に収納され
る。構成６８は、ステンレス鋼、“TEFLON”（ポリテトラフルオロエチレン）等
のような各種形式の材料から構成されるハウジング７０を含む。ハウジング７０
は、反射プレート２６のような少なくとも一つの反射プレートを組み入れるよう
に調節された空洞７２を持つ。
る。構成６８は、ステンレス鋼、“TEFLON”（ポリテトラフルオロエチレン）等
のような各種形式の材料から構成されるハウジング７０を含む。ハウジング７０
は、反射プレート２６のような少なくとも一つの反射プレートを組み入れるよう
に調節された空洞７２を持つ。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】 構成６８は、また少なくとも一つの閉鎖プレート７４と、例えばプレートホル
ダ７６とハウジング７０とに開けた取り付け孔７８のような開口部に、ネジ等の
保持手段を用いてハウジング７０に閉鎖プレート７４を固定するための少なくと
も一つのプレートホルダ７６とを含む。閉鎖プレート７４は、励起光を透過させ
る透明ガラスから構成される。あるいは閉鎖プレート７４は、特定の波長の濾過
用及び反射と無反射特性用にコーティングされてもよい。
ダ７６とハウジング７０とに開けた取り付け孔７８のような開口部に、ネジ等の
保持手段を用いてハウジング７０に閉鎖プレート７４を固定するための少なくと
も一つのプレートホルダ７６とを含む。閉鎖プレート７４は、励起光を透過させ
る透明ガラスから構成される。あるいは閉鎖プレート７４は、特定の波長の濾過
用及び反射と無反射特性用にコーティングされてもよい。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】 図解目的のために、図６は、ハウジング７０の一つの側面の単一の閉鎖プレー
ト７４と単一のプレートホルダ７６、及び閉鎖プレート７４を通して励起光４０
を受光するためにハウジング７０内に配置されるべきコリメータ４８と半導体レ
ーザアレイ４２に適当に向けられた切り欠き部分とを備えた単一反射プレート２
６を示す。
ト７４と単一のプレートホルダ７６、及び閉鎖プレート７４を通して励起光４０
を受光するためにハウジング７０内に配置されるべきコリメータ４８と半導体レ
ーザアレイ４２に適当に向けられた切り欠き部分とを備えた単一反射プレート２
６を示す。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】 図６の構成６８は完全に組立てられた時、図２に示されたユニットセル３２を
形成する複数の反射プレート２２、２４、２６、２８のような、その中に配置さ
れた少なくとも一つの反射プレートを備えたハウジング７０を効果的にシールす
るために、ハウジング７０の全く反対側に、少なくとも２つの閉鎖プレート７４
と少なくとも２つのプレートホルダ７６とを含む、ということが理解される。
形成する複数の反射プレート２２、２４、２６、２８のような、その中に配置さ
れた少なくとも一つの反射プレートを備えたハウジング７０を効果的にシールす
るために、ハウジング７０の全く反対側に、少なくとも２つの閉鎖プレート７４
と少なくとも２つのプレートホルダ７６とを含む、ということが理解される。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４２】 閉鎖プレート７４は、半導体レーザアレイ４２から励起光４０の閉鎖プレート
を通る透過量を増加させ、そしてレーザロッド１２を構成する固体レーザ光線利
得媒体上に入射したエネルギーを増加させるために無反射用にコーティングされ
る。閉鎖プレート７４の代わりに、水晶、プラスチック等のようなガラスと異な
る構成物の他の平面構造が使用されても良い。
を通る透過量を増加させ、そしてレーザロッド１２を構成する固体レーザ光線利
得媒体上に入射したエネルギーを増加させるために無反射用にコーティングされ
る。閉鎖プレート７４の代わりに、水晶、プラスチック等のようなガラスと異な
る構成物の他の平面構造が使用されても良い。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】 プレートホルダ７６はステンレス鋼、他の材料、プラスチック、ガラス等から
構成され、反射プレート２２、２４、２６、２８とレーザロッド１２がその中に
配置されている空洞７２に、半導体レーザアレイ４２からの励起光４０が入るよ
うに閉鎖プレート７６を通過させる切り欠き領域８０、すなわち開口部を含む。
ハウジング７０内に配置された反射プレート２２、２４、２６、２８と共に少な
くとも一つの固定ネジが反射プレート２２、２４、２６、２８を空洞７２内に係
合し及び固定するために、少なくとも一つの取り付け開口部８２を通して止めら
れる。取り付け用開口部８２内に配置されたＯリング及び／又は座金のようなシ
ール手段は、冷却液の漏洩を防止するために取り付け用開口部８２内の固定ネジ
と関連して用いられる。
構成され、反射プレート２２、２４、２６、２８とレーザロッド１２がその中に
配置されている空洞７２に、半導体レーザアレイ４２からの励起光４０が入るよ
うに閉鎖プレート７６を通過させる切り欠き領域８０、すなわち開口部を含む。
ハウジング７０内に配置された反射プレート２２、２４、２６、２８と共に少な
くとも一つの固定ネジが反射プレート２２、２４、２６、２８を空洞７２内に係
合し及び固定するために、少なくとも一つの取り付け開口部８２を通して止めら
れる。取り付け用開口部８２内に配置されたＯリング及び／又は座金のようなシ
ール手段は、冷却液の漏洩を防止するために取り付け用開口部８２内の固定ネジ
と関連して用いられる。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４４】 ハウジング７０は、それを通ってレーザロッド１２が伸長する少なくとも一つ
のロッド用開口部８４を含む。ハウジング７０はまた、少なくとも一つの冷却液
流動用開口部８６と、ロッド用開口部８４を通って伸長するレーザロッド１２の
上及びその周囲での冷却液の流動用の径路を提供する少なくとも一つのスロット
８８を含む。スロット８８は、冷却液をレーザロッド１２を構成する固体レーザ
光線利得媒体の温度を低下させるためにレーザ光線利得媒体に導き、及びそれに
沿い、かつその周囲を流れさせ、その結果、固体レーザ光線利得媒体を効率的に
働かせる。
のロッド用開口部８４を含む。ハウジング７０はまた、少なくとも一つの冷却液
流動用開口部８６と、ロッド用開口部８４を通って伸長するレーザロッド１２の
上及びその周囲での冷却液の流動用の径路を提供する少なくとも一つのスロット
８８を含む。スロット８８は、冷却液をレーザロッド１２を構成する固体レーザ
光線利得媒体の温度を低下させるためにレーザ光線利得媒体に導き、及びそれに
沿い、かつその周囲を流れさせ、その結果、固体レーザ光線利得媒体を効率的に
働かせる。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４５】 図６に示されるように、ハウジング７０はまた、Ｏリング又はエポキシのよう
なシール材料が閉鎖プレート７４をハウジング７０の空洞７２と密閉させるため
に、その中に配置されるであろうシール用空洞９０を含む。１つのシール用空洞
９０が図６に示されているが、このようなシール用空洞９０はハウジング７０の
全く反対側に配置されても良い。
なシール材料が閉鎖プレート７４をハウジング７０の空洞７２と密閉させるため
に、その中に配置されるであろうシール用空洞９０を含む。１つのシール用空洞
９０が図６に示されているが、このようなシール用空洞９０はハウジング７０の
全く反対側に配置されても良い。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４６】 ハウジング７０はまた、センサ又は他のモニタ手段がその中に配置されるモニ
タ開口部を含む。例えば冷却液流動用開口部８６を通過する冷却液の温度を検出
するために熱電対をその中に配置させるように、モニタ開口部９２が図６に示さ
れるように設けられる。
タ開口部を含む。例えば冷却液流動用開口部８６を通過する冷却液の温度を検出
するために熱電対をその中に配置させるように、モニタ開口部９２が図６に示さ
れるように設けられる。
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４７】 図１−４及び６に示される反射プレート２２、２４、２６、２８において、半
導体レーザアレイ４２は垂直に向けられている。すなわち半導体レーザアレイ４
２は、レーザロッド１２の長手軸に垂直、かつｚ軸に平行な軸を有する。各反射
プレート２２、２４、２６、２８の切り欠き部分は、半導体レーザアレイ４２に
対向するそれぞれの各反射プレート側面から広がる。反射プレート２２、２４、
２６、２８及び半導体レーザアレイ４２は、ハウジング７０の空洞内で図示した
垂直の向きを有するように配置される。
導体レーザアレイ４２は垂直に向けられている。すなわち半導体レーザアレイ４
２は、レーザロッド１２の長手軸に垂直、かつｚ軸に平行な軸を有する。各反射
プレート２２、２４、２６、２８の切り欠き部分は、半導体レーザアレイ４２に
対向するそれぞれの各反射プレート側面から広がる。反射プレート２２、２４、
２６、２８及び半導体レーザアレイ４２は、ハウジング７０の空洞内で図示した
垂直の向きを有するように配置される。
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】 図５に示された反射プレート６２と共に用いられる他の実施例において、図６
のハウジング７０は、例えばｘ−ｙ面に実質的に平行である上部表面の開口９４
すなわちスロットを有する。半導体レーザアレイ４２は、支持構造体及び／又は
フレームによって配置されており、図６に示された開口９４を通して励起光を下
方に、その結果、ハウジング７０の空洞７２内部に配置された、図５に示した反
射プレート６２の切り欠き部分内に放射できるように、水平に向けられた開口９
４の上方に配置され、取り外し可能に取り付けられている。
のハウジング７０は、例えばｘ−ｙ面に実質的に平行である上部表面の開口９４
すなわちスロットを有する。半導体レーザアレイ４２は、支持構造体及び／又は
フレームによって配置されており、図６に示された開口９４を通して励起光を下
方に、その結果、ハウジング７０の空洞７２内部に配置された、図５に示した反
射プレート６２の切り欠き部分内に放射できるように、水平に向けられた開口９
４の上方に配置され、取り外し可能に取り付けられている。
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４９】 従って、レーザ光線利得媒体上のダイオードアレイのような半導体アレイ４２
からコリメートされた放射線を収束するこのような反射プレートの使用は、基本
モード操作すなわち横電磁モード（TEM00 モード）を達成するために用いられる
。反射プレートは励起プロフィールをTEM00 モードプロフィールに最適化するた
めに、代わりのグループ、例えば４グループの構成の中で配設され、並びに約１
００W/cmから約２００W/cm間の励起出力密度が固体レーザ光線利得媒体に沿って
達成される。
からコリメートされた放射線を収束するこのような反射プレートの使用は、基本
モード操作すなわち横電磁モード（TEM00 モード）を達成するために用いられる
。反射プレートは励起プロフィールをTEM00 モードプロフィールに最適化するた
めに、代わりのグループ、例えば４グループの構成の中で配設され、並びに約１
００W/cmから約２００W/cm間の励起出力密度が固体レーザ光線利得媒体に沿って
達成される。
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５０】 開示された励起レーザ装置１０及び方法が好ましい実施例を参照して示され、
説明されたが、本発明の範囲及び意図から逸脱せずに形式及び詳細部分で各種の
変更が可能である。
説明されたが、本発明の範囲及び意図から逸脱せずに形式及び詳細部分で各種の
変更が可能である。
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５１】 例えば反射プレート２２、２４、２６、２８はガラスで構成されるであろうし
、及び切り欠き部分の代わりにそれを通る開口部３０のような開口部を備え、異
なる屈折率を持つ二つの物体より固体プレートを構成してもよい。次に、放物線
反射表面３８を上記のように励起光を収束するために異なる屈折率による反射を
提供できるように、二つの物体間の放物線状結合部として形成してもよい。次に
、コリメータ４８が各反射プレート２２、２４、２６、２８の側面部分から形成
される。
、及び切り欠き部分の代わりにそれを通る開口部３０のような開口部を備え、異
なる屈折率を持つ二つの物体より固体プレートを構成してもよい。次に、放物線
反射表面３８を上記のように励起光を収束するために異なる屈折率による反射を
提供できるように、二つの物体間の放物線状結合部として形成してもよい。次に
、コリメータ４８が各反射プレート２２、２４、２６、２８の側面部分から形成
される。
【手続補正４５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５２】 加えて、レーザロッド１２は直線又は実質的に直線であることは必要ではなく
、レーザロッド１２の湾曲長さに沿って複数の反射プレートを組立てるために湾
曲した取り付けボルト３６又はロッド状要素のような固定手段を用いることで、
湾曲していてもよい。
、レーザロッド１２の湾曲長さに沿って複数の反射プレートを組立てるために湾
曲した取り付けボルト３６又はロッド状要素のような固定手段を用いることで、
湾曲していてもよい。
【手続補正４６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】 更に、本開示を通して使用されている用語“光”は光学的光に限定されず、レ
ーザ光線利得媒体を励起するための赤外線又はマイクロ波波長信号のような如何
なる電磁波をも含む。従って、反射表面３８、５６及び６４−６６はこのような
入射電磁波を適当に反射するものであればよく、閉鎖プレート７４はこのような
入射電磁波に対して適当に透過性があればよい。従って、ここに提案された如何
なる例のような変更は、これに限らず本発明の範囲内である。
ーザ光線利得媒体を励起するための赤外線又はマイクロ波波長信号のような如何
なる電磁波をも含む。従って、反射表面３８、５６及び６４−６６はこのような
入射電磁波を適当に反射するものであればよく、閉鎖プレート７４はこのような
入射電磁波に対して適当に透過性があればよい。従って、ここに提案された如何
なる例のような変更は、これに限らず本発明の範囲内である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5F072 AB02 AB04 AB05 AB08 AK01 JJ02 KK24 PP07 PP09 TT01 TT22
Claims (21)
- 【請求項１】 第１長手軸を有し、レーザ光線利得媒体からなるレーザロッ
ドと、 第１長手軸に垂直である第２長手軸を有し、レーザロッドに励起光を与える励
起光源と を備えることを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項２】 前記励起光源は、第１長手軸に実質的に垂直な方向に、レー
ザロッドに向けて励起光を放射する少なくとも一つのレーザバーアレイを含む請
求項１記載のレーザ装置。 - 【請求項３】 第１長手軸に垂直である少なくとも一つのレーザバーアレイ
を取り付けるための取り付け手段を更に含む請求項２記載のレーザ装置。 - 【請求項４】 レーザロッドに励起光を反射するための少なくとも一つの反
射表面を備えた反射プレートを更に含む請求項１記載のレーザ装置。 - 【請求項５】 少なくとも一つの反射表面は第１長手軸に垂直な平面内で湾
曲している請求項４記載のレーザ装置。 - 【請求項６】 少なくとも一つの反射表面は、放物線の弧状に湾曲しており
、レーザロッドを放物線の焦点に配置させる請求項４記載のレーザ装置。 - 【請求項７】 励起光は、放物線状の反射表面により、焦点にあるレーザロ
ッドに向かって反射させる請求項６記載のレーザ装置。 - 【請求項８】 励起光をコリメートするコリメータを更に含み、放物線状の
反射表面は、コリメートされた励起光を、焦点にあるレーザロッドに向けて反射
させる請求項７記載のレーザ装置。 - 【請求項９】 少なくとも一つの反射表面は、放物線の弧状に湾曲しており
、放物線の焦点にレーザロッドを配置させた状態で、励起光を第１通路でレーザ
ロッドへ反射させる第１反射表面、及び円弧状に湾曲しており、円弧の焦点にレ
ーザロッドを配置させた状態で、吸収されない励起光を第１通路から第２通路を
通してレーザロッドへ反射させる第２反射表面を含む請求項４記載のレーザ装置
。 - 【請求項１０】 レーザロッドに励起光を反射するための少なくとも１つの
反射表面を有した複数の反射プレートと、 ユニットセルに複数の反射プレートを取り付けるための固定手段と を備える請求項１記載のレーザ装置。 - 【請求項１１】 複数の反射プレートの夫々は取り付け孔を有し、固定手段
は、複数の反射プレートの取り付け孔を通ってロッド状部材が伸長するための取
り付け孔を有した少なくとも一つの端部部材、及び複数の反射プレートをユニッ
トセル内に取り付けるための端部部材を含む請求項１０記載のレーザ装置。 - 【請求項１２】 反射プレートの数は如何なる所定数にも増減可能である請
求項１０記載のレーザ装置。 - 【請求項１３】 空洞を持つハウジングと、 励起光を空洞中に通すための少なくとも一つのガラスプレートと、 第１長手軸を有し、レーザ光線利得媒体からなり、空洞中に配置されたレーザ
ロッドと、 第１長手軸に垂直に向けられたそれぞれの第２長手軸を有し、少なくとも一つ
のガラスプレートを通して第１長手軸に実質的に垂直な方向にレーザロッドに向
けて励起光を放射するための複数のレーザバーアレイと、 を備えることを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項１４】 レーザロッドに励起光を反射するための少なくとも一つの
反射表面を備えた複数の反射プレートを更に含む請求項１３記載のレーザ装置。 - 【請求項１５】 少なくとも一つの反射表面は、 放物線の弧状に湾曲しており、放物線の焦点にレーザロッドを配置させた状態
で、励起光を第１通路でレーザロッドへ反射させる第１反射表面、及び 円弧状に湾曲しており、円弧の焦点にレーザロッドを配置させた状態で、吸収
されない励起光を第１通路から第２通路を通してレーザロッドへ反射させる第２
反射表面 を含む請求項１４記載のレーザ装置。 - 【請求項１６】 ハウジングは、レーザロッドを冷却するために空洞を通し
て冷却液を通過させるための冷却液開口部を有する請求項１３記載のレーザ装置
。 - 【請求項１７】 第１長手軸を有し、レーザ光線利得媒体からなるレーザロ
ッドを励起光で励起する方法において、 第１長手軸に垂直に向けられた夫々の第２長手軸を有し、励起光をレーザロッ
ドに向けて放射するために複数のレーザバーアレイを配置するステップと、 励起光を実質的に第１長手軸に垂直な方向にレーザロッドに向けて放射するス
テップと を含むことを特徴とするレーザロッドを励起光で励起する方法。 - 【請求項１８】 レーザ光線利得媒体を励起するために、レーザロッドに励
起光をコリメートするステップを含む請求項１７記載の方法。 - 【請求項１９】 励起光をコリメータでコリメートし、 コリメートされた励起光を、反射表面を用い、レーザロッドが配置された反射
表面の焦点に向けて反射させるステップを含む請求項１８記載の方法。 - 【請求項２０】 反射させるステップは、 放物線の弧状に湾曲しており、放物線の焦点にレーザロッドを配置させた状態
で、励起光を第１通路でレーザロッドへ反射させる第１反射表面を用いて、コリ
メートされた励起光を反射させるステップを含む請求項１９記載の方法。 - 【請求項２１】 反射させるステップは更に、 その焦点にレーザロッドを配置させる円弧の形状に湾曲している第２反射表面
を用いて、吸収されない励起光を第１通路から第２通路内にあるレーザロッドへ
反射させるステップを含む請求項２０記載の方法。
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| US09/085,128 US6075803A (en) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | Scalable vertically diode-pumped solid-state lasers |
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