JP2002543597A - 光学装置 - Google Patents

光学装置

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JP2002543597A
JP2002543597A JP2000614540A JP2000614540A JP2002543597A JP 2002543597 A JP2002543597 A JP 2002543597A JP 2000614540 A JP2000614540 A JP 2000614540A JP 2000614540 A JP2000614540 A JP 2000614540A JP 2002543597 A JP2002543597 A JP 2002543597A
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ヨーハン・ホルム
フレドリク・ラウレル
マグヌス・オルソン
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ヘンリク・オールフェルト
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コボルト・アクチエボラーグ
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Abstract

(57)【要約】 最も簡単な実施形態において、支持手段(103)に形成されたガイド構造(104)と実質相補的な形状を有し、支持手段(103)に配置される光発生体(102)から構成される固体レーザ又は波長変換装置が開示される。ガイド構造(104)は、例えば、支持手段(103)をエッチングすること、または原型を複製することで、高精度で形成される。光発生体(102)と支持手段のガイド構造(104)との間には、支持手段(103)への密着及び/又は熱移動を増加させるため、薄い接触層(105)が配置される。接触層(105)は可変形物質であるため、ガイド構造(104)と光発生体(102)との間の相補性に関する不一致が起きても、接触層(105)によって埋められ、それによって相補的構造がぴったりとはまりあう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光発生固体(light-generating solid body)が配置される少なく
とも一つの支持手段を備えた光発生装置(light-generating arrangement)と、
支持手段に光学要素(optical components)を配置する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
固体レーザ形のコヒーレント光発生装置は、最も簡単な実施形態では、活性イ
オン(例えば、希土類金属や遷移金属)でドープされたホスト物質(例えば、ガ
ラスや結晶)の光発生固体と、光発生体のまわりの発振器キャビティを規定する
一組のミラーとからなる。光発生体は、通常、必要なエネルギーを、光学的に(
いわゆる光ポンピングによって)供給される。このようなポンピングは、通常、
フラッシュランプやレーザダイオード装置によって実現される。
【0003】 コヒーレント光を発生する別の装置は、いわゆる、光パラメトリック発振器(
OPO)である。OPOにおいては、光発生体は、非線形結晶で構成される。O
POは、レーザと同じようには、光を発生しないが、ある光波長から別の光波長
への変換器として機能する。OPOのポンピングは、何らかの他の方法で生成さ
れ、OPOへ入射されるコヒーレント光をポンピングすることによって行われ、
それによって別の波長のコヒーレント光が発生される。波長を変換する他の装置
も同様に機能する。別のタイプの波長変換の例は、周波倍増(frequency doubli
ng)、和周波発生、差周波発生、パラメトリック周波発生である。
【0004】 固体レーザ体の保持装置は、例えば、DE-196 43 531 A1 によって、既に知ら
れている。この保持器は、レーザ体と保持器との間のフォイルを使って、レーザ
体から保持器への熱移動を増加させる。例えば、レーザ体の膨張に関連して、余
分なフォイル物質を収納するため、保持器に凹部が形成される。つまり、その目
的は、レーザ体の内部応力を減らすことである。
【0005】 US-A-5 265 113 は、半導体物質のベースプレート内の異方性エッチングされ
た構造に載せられた電子素子及び光学素子の統合マイクロシステムを開示してい
る。これらの素子は、電気的に制御可能であり、ベースプレートに対するそれら
の位置を動的に調節できることで、移動可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したコヒーレント光を発生する装置には、一定のボリュー
ムの光源から取り出すことができる光のパワーに関して制限がある。コヒーレン
ト光源の光ポンピングに関する効率は、100%未満である。このことは、装置
の光発生体に与えられたエネルギーの一部は、熱の形で失われることを意味する
。固体レーザや周波数変換装置などの、固体光発生体に基づく、コヒーレント光
発生装置は、より高い出力パワーに向けて駆動されるので、光発生体からの熱移
動に関して、一般に光発生体を構成する誘電物質の熱伝導率が低いため、しばし
ば問題が生じる。このように発生する熱により、熱せられた領域が熱膨張し、ま
た、熱レンズ化(thermal lensing)、熱複屈折(thermal birefringence)、ゲ
インの減少(とりわけ、レーザ物質の活性イオンの励起状態の寿命の減少、及び
/又は、活性イオンのエネルギー準位の熱分布(thermal population)の増加に
よって生じる)などの他の熱効果が生じることになる。
【0007】 更に、例えば、熱的に引き起こされる内部応力の結果、固体レーザのレーザ物
質がひび割れるおそれがある。このことは、異方性原子構造を有するレーザ物質
に関して、特に大きな問題である。 OPOや他の周波数変換装置における非線形結晶についての主要な問題は、熱
によって生じる熱レンズ化と、不十分な位相整合である。
【0008】 上述したタイプのコヒーレント光源の小型化には、光発生体内で光ビームによ
って占められる容積を減らすことが含まれる。熱負荷(thermal loading)を増
やさないようにするため、光源のパワーは減少させなければならない。光源の小
型化と出力パワーの増加は、通常、ひとつの同じ光源において望まれるものなの
で、このことは従来技術の手法の重大な制限である。 上述した問題によって、小型化されたコヒーレント光源からの出力パワーは、
一般に、数百ミリワットに制限されている。
【0009】 本発明の目的は、光発生体における熱負荷の扱い及び光源に含まれる構成要素
の位置合わせ(alignment)が相当程度簡略化される光ポンピング可能な光源の
構成を提供することにある。
【0010】 本発明の別の目的は、本発明による光ポンピング可能な光源の量産を可能にし
、装置へ更なる構成要素を簡単に組み込むことができる製造方法を提供すること
にある。装置に都合よく組み込まれる更なる構成要素の例は、いわゆる機能素子
(functional elements)である。機能素子には、本発明に関しては、周波数変
換のための非線形結晶、高ピークパワーを有する光パルスを発生する能動又は受
動Qスイッチ、及び、超短光パルスを発生する能動又は受動モード同期手段(mo
de locking means)が含まれる。「機能素子」は、また、外部強度変調や位相変
調のための手段と、放射される光ビームの方向を制御するための手段とを備える
。 これらの目的は、特許請求の範囲に示されるタイプの光発生装置によって達成
される。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、最も簡単な実施形態においては、支持手段に配置され、支持
手段に形成されたガイド構造(guiding structure)と実質相補的な形状を有す
る光ポンピング可能な、誘電物質の光発生体によって特徴づけられる固体レーザ
又は波長変換装置が提供される。
【0012】 ガイド構造は、例えば、支持手段をエッチングすることによって、又は、原型
(original)を複製することによって、高精度に形成される。光発生体と支持手
段のガイド構造との間には、支持手段への密着(adherence)及び/又は熱移動
を向上させる目的で、薄い接触層が配置される。接触層は可変形物質からなるの
で、ガイド構造と光発生体との間の相補性についての不一致は、接触層によって
埋められ、前記相補的構造間のはまり具合がぴったりになる。好ましくは、接触
層は、100マイクロメートル未満の厚さを有する。数十マイクロメートル(so
me tens of micrometers)の厚さが特に好ましい。
【0013】 本発明の光発生体を構成しうる光ポンピング可能な、誘電物質の光発生固体の
例は、周波数変換のための光学的に非線形な結晶及び結晶又はガラスに基づくレ
ーザ物質である。
【0014】 本発明の別の形態によると、上述した光源の製造方法が提供される。簡単にい
うと、本方法は、結晶性物質(crystalline material)のプレート(支持手段)
に、光発生体と実質相補的な形状を有するひとつ又は複数のガイド構造が設けら
れることに特徴がある。または、原型を複製することで、支持手段にガイド構造
が設けられる。ガイド構造には、前述したタイプの接触層が、好ましくは、接合
金属の蒸着(vapour deposition)、電気メッキ又はスパッタリングによって配
置され、その後、光発生体が、支持手段のガイド構造内に配置される。好ましい
実施形態によると、支持手段は、光発生体の側面領域の大部分を共同で囲む少な
くとも2つのパーツで構成されるが、前記発生体の2つの向かい合わせの端面は
、光を通過させるため開放されている。支持手段は、光発生体の温度制御を可能
とする目的で、都合良く、熱素子(thermoelement)と熱接触されて置かれる。
また、支持手段に、熱制御の実現性を更に高めるための微小水路(microchannel
s)を設けてもよい。
【0015】 本発明の一つの利点は、光発生体がガイド構造全体を満たすということである
。この形態は、前記接触層とともに、光発生体から支持手段への熱移動を向上さ
せる。 本発明の別の利点は、支持手段に、輪郭が明確なガイド構造がマイクロメカニ
カルに設けられるので、デバイスは、高い精度で、ミリメートルの寸法まで小型
化できる。光発生体からの熱移動の制限は、通常、光発生体の熱伝導率の制限で
ある。したがって、その断面積の減少は、装置の熱負荷の実質的な削減になる。
断面積の下限は、装置内を伝播する光ビームの断面積によって定まる。
【0016】 「小型化光源」という用語は、主に、その光ポンピング可能な光発生体が有す
る光の伝播方向に垂直な断面積が、1mm2未満〜数mm2の範囲内であるバルクレー
ザ(bulk lasers)と周波数変換装置に関するが、本発明は、他の光発生体、例
えば、導波管構造(waveguiding structures)にも関連する。 本発明の目的及び特徴は、添付図面とともに、続きの複数の好ましい実施形態
の詳細な説明を読むことで、より明確になるであろう。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1aは、本発明の好ましい実施形態の、光の予定された伝播方向を横切る断
面図である。図1bは、図1aに示した実施形態の斜視図であり、装置の囲いパ
ーツのひとつを取り除いている。
【0018】 この実施形態によると、光学的にポンピング可能な光発生装置101は、ガイ
ド構造104が設けられた支持手段103,106を備えたレーザ装置である。
支持手段103,106は、当業者に周知の異方性エッチング法によってガイド
構造104が設けられる第1のシリコンプレート103(その支持面は、シリコ
ン結晶の<100>−面によって構成される)を備える。このガイド構造104
は、V字溝(v-groove)から構成され、その側面は、シリコン結晶の<111>
−面によって構成され、底部角度121は、70.5度である。
【0019】 ガイド構造104には、比較的やわらかい接合金属からなる接触層105が配
置される。「やわらかい金属」とは、ここでは、1000MPa未満(好ましくは
、100MPa未満)の硬度(ブリネル)を有するか、あるいは、ガイド構造10
4に配置されるレーザ物質102よりやわらかい、可塑的に変形可能な金属(pl
astically deformable metal)を意味する。特に好ましい接合金属は、インジウ
ム及びスズ(それぞれ、硬度9及び51MPaである)か、それらの適当なろう付
け可能な合金(solderable alloys)(例えば、InSn,InAg,PbSn
,AgSn)である。接合金属の代わりに、熱伝導性接着剤(heat conducting
adhesive)を使ってもよい。
【0020】 レーザ物質102(すなわち、光ポンピング可能な、誘電物質の光発生固体)
は、その側面108が、レーザ物質102が配置されるガイド構造104と実質
相補的になるよう精密切断される。レーザ物質の端面107には、都合よく、レ
ーザ・キャビティを規定する誘電ミラー(例えば、図示されていない多層コーテ
ィング)が設けられる。支持手段103,106は、また、第1のプレート10
3と同一で、レーザ物質120上の「蓋」となる第2のシリコンプレート106
を備える。
【0021】 本装置は、このように、エッチングされたガイド溝104を有した2つのシリ
コンプレート103,106の間に配置されるレーザ物質102を備え、レーザ
物質102は、やわらかい金属からなる接触層105を介してガイド溝104と
接触しており、接触層105は、このように、レーザ物質102とガイド溝10
4との間に配置される。この実施形態によると、レーザ物質102は、断面が長
斜方形(rhomboid)である。ガイド溝が設けられた2つのシリコンプレート10
3,106がレーザ物質102のまわりに共に押しつけられると、ガイド溝10
4と相補的であるレーザ物質の形状と、やわらかい接合金属のおかげで、ガイド
溝104へぴったりはまることになる。レーザ物質102の長斜方形状は、また
、対称に配置されるレーザ結晶102に作用する力成分131にも寄与し、これ
は、更に、安定性及び支持手段103,106へのはまり具合を向上させ、これ
により、レーザ物質102と支持手段103,106との間の熱接触を増加させ
る。光伝播経路120が示されている。
【0022】 接触層105は、数十マイクロメートルの厚さを有し、接合金属は、好ましく
は、レーザ物質102と支持手段103,106との間の熱移動を増加させる観
点から、良熱伝導性を有する。適当なレーザ物質の例は、イットリウム−アルミ
ニウム−ガーネット(YAG)、イットリウム−リチウム−フロライド(YLF
)、バナジウム酸イットリウム(YVO)、イットリウム−オルトアルミン酸塩
(YALO)などの誘電結晶を、例えば、希土類金属や遷移金属でドープしたも
のであるが、ドープされたガラスなどの他の固体物質も適しうる。 別の実施形態によると、レーザ物質は、断面が三角形であり、支持手段の「蓋
」は、実質平らになる。
【0023】 図2〜4に示すように、更に別の実施形態は、支持手段203,303,30
6,403にガイド構造204,304を形成し、その中に、ひとつ又は複数の
機能素子及び/又はレンズ手段を、レーザ・キャビティに関連して配置すること
で得られる。機能素子は、キャビティの内部に置くこともできるし、その外(後
ろ)に置くこともできる。「機能素子」は、ここでは、なんらかの方法で、放射
された光の特性に影響を与える構成要素、例えば、周波数変換のための非線形結
晶、高ピークパワーの光パルスを発生するための能動又は受動Qスイッチ、超短
光パルスを発生するための能動又は受動モード同期手段から構成される。また、
外部強度変調や位相変調をするための素子、及び/又は、レーザビームの方向の
制御のための素子も備える。
【0024】 図2〜4は、本発明による光ポンピング装置(optically pumped arrangement
s)の概略を示す図である。図示されたケースでは、光ポンピングは、光ファイ
バ212,312,412を利用して、行われる。ファイバから放射された光は
適当なレンズ手段210,310,410、例えば、従来型レンズや、屈折率分
布型レンズ(GRINレンズ)や、非結像レンズダクト(non-imaging lens duc
ts)を介して、レーザ物質202,302,402内へ集光される。
【0025】 図5は、支持手段503へ光学要素502を配置する方法の例を示す。本方法
は、エッチング可能な物質(好ましくは、シリコン)のプレートに、光学要素5
02を配置できるガイド溝(ガイド構造)504を設けることからなる。このガ
イド構造504は、支持手段503をフォトリソグラフ的にマスクして、ガイド
溝504を規定した後に、水酸化カリウムや、エチレンジアミン−ピロカテコー
ル(ethylene diamine-pyrocatechol)や、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド(tetra-methyl-ammonium hydroxide)を使った異方性ウエットエッチング
を行うことによって、都合よく、形成される。
【0026】 そして、上述した接合金属が、例えば、蒸着、スパッタリング又は電気メッキ
によって、支持手段503上に被着される。被着を支持手段503の所定の部分
だけに行いたい場合は、シャドウマスクかフォトレジストマスクのいずれかのマ
スクを介して被着を行ってもよい。
【0027】 その側面508が、ガイド構造504と実質的に相補的な本体502を得るた
め、光学要素(光学的にポンピング可能な、光発生物質)が精密切断される。そ
して、光発生体502は、ガイド構造504に配置され、輪郭が明確なガイド溝
504のおかげで、支持手段503へぴったりはまる。接触層505への密着性
(adhesion)は、本体の精密切断された側面508を、光発生体502内を伝播
する光の反射層としても働く金属層で覆うことで改善できる。
【0028】 必須ではないが、好ましくは、光発生体502は、長斜方形状にされ、ガイド
構造504は、V字形にされる。蓋(図1aの106)は、好ましくは、光発生
体(図1aの102)のまわりを囲む囲い支持手段(図1aの103,106)
とするため、装置上に配置される。まわりを囲む支持手段によって、動作時に、
装置はかなり対称的な温度分布(temperature profile)が得られる。また、長
斜方形状にすることも、より対称的な温度分布を得るために寄与し、このことは
、有限要素法を使ったシミュレーションによって示された。
【0029】 光発生体の端面507上の任意の光学的コーティングは、選ばれた形状に精密
切断される前に、都合よく、原プレート上に被着される。切断時、プレートは、
保護フィルムによって、のこくず(sawdust)から保護される。 別の方法によると、上述のウェットエッチングの代わりに、ディープドライエ
ッチングが使われる。この方法によって、任意の形状の溝が形成できる。
【0030】 別の方法によると、ガイド構造は、原型を複製することで形成され、これは、
前述した方法で(ことによると、反転した幾何学的形状にて)形成される。シリ
コンは微細構造化の可能性が際立っているので、原型は、好ましくは、シリコン
からなる。複製は、例えば、シリコン表面上への厚い(>100マイクロメート
ル)金属層の電気メッキによって作られる。そして、得られた金属プレートは、
シリコンプレートから分離され、こうして、原型の完全なネガ像(negative ima
ge)を構成する。原型が、支持手段の意図した形状に関して幾何学的に反転され
ていない場合、今度は、得られた金属プレートを複製して、支持手段の正確な幾
何学的形状を得る。
【0031】 説明したすべての実施形態において、支持手段に、有利に、冷却液を運ぶため
の微小水路を設けることもでき、それにより、装置の温度制御の可能性を高める
ことができる。支持手段は、温度制御を更に可能にするため、熱素子(例えば、
ペルティエ素子)と、熱接触するよう、都合よく配置される。この場合、微小水
路及び冷却液を使用しなくてもよい。
【0032】 本発明の他の実施形態においては、複数の光発生体が並んで置かれ、光源の配
列(array)からなる光源を提供する。このような本発明の実施形態では、装置
からの出力パワーは、容易に高パワーレベルへ上昇させられる。さらに、配列に
含まれる光源の個々の制御によって、放射ビームの断面分布(cross-sectional
profile)を制御可能である。
【0033】 光発生体がレーザ物質である実施形態を使って、本発明を説明してきたが、本
発明は、また、非線形結晶などの他の光発生物質にも関係する。対象物質の共通
する特徴は、それらが光ポンピング可能な誘電体であるということである。さら
に、支持手段でのシリコンの使用についても制限はないし、V字溝として形成さ
れるガイド構造に関しても、なんら制限はない。それどころか、いくつかの適用
例においては、支持手段について他の物質を選択し、及び/又は、ガイド溝につ
いて他の形状を選択するのが有利である。記述した実施形態では、光ポンピング
は、光ファイバを利用して行われる。様々な実施形態において利用しうる別のポ
ンピング源は、レーザダイオード及びレーザダイオードアレイを備える。
【図面の簡単な説明】
【図1a】 本発明による装置の好ましい実施形態の断面図である。
【図1b】 支持手段のパーツの一つが取り除かれている1aに示した実施形態の概略斜視
図である。
【図2】 いくつかの要素が支持手段に配置された実施形態の概略側面図である。
【図3】 支持手段に配置された要素の周りを囲う2つのパーツから支持手段が構成され
る実施形態の概略側面図である。
【図4】 本発明のさらに別の実施形態の概略平面図である。
【図5】 本発明による方法の概略説明図である。
【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13年6月12日(2001.6.12)
【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
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── 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,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ,EE ,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU ,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX, NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,S G,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ ,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 マグヌス・オルソン スウェーデン国エス−176 74イェルフェ ラ.シレンヴェーゲン5 (72)発明者 クリスティアン・ヴイエイデル スウェーデン国エス−191 33ソレンテュ ーナ.アトラスヴェーゲン8 (72)発明者 ヘンリク・オールフェルト スウェーデン国エス−164 45キスタ.シ ェーランドスガータン132 Fターム(参考) 5F072 AB01 AB15 AB20 AK03 FF04 JJ05 KK24

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持手段(103,106,203,303,306,40
    3,503)に接触する接触面(108,508)を有する、光ポンピング可能
    な、誘電物質の光発生固体(102,202,302,402,502)を備え
    る光を発生する装置であって、 支持手段に接触する光発生体の接触面(108,508)は、支持手段に形成
    されたガイド構造(104,204,304,504)と実質相補的であり、 接触層(105,505)は、実質的に、接触面(108,508)とガイド
    構造(104,204,304,504)との間に配置される ことを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 支持手段(103,106,203,303,306,40
    3,503)は、少なくとも部分的に、エッチング可能な結晶性物質で構成され
    、 ガイド構造(104,204,304,504)は、支持手段(103,10
    6,203,303,306,403,503)をエッチングすることで形成さ
    れる ことを更なる特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 接触層(105,505)は、光発生体(102,202,
    302,402,502)よりやわらかく、100マイクロメートル未満の厚さ
    を有することを更なる特徴とする請求項1又は2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 接触層の厚さは、30マイクロメートル未満である請求項3
    に記載の装置。
  5. 【請求項5】 支持手段の結晶性物質は、半導体物質である請求項1又は2
    に記載の装置。
  6. 【請求項6】 支持手段の結晶性物質は、シリコンである請求項1又は2に
    記載の装置。
  7. 【請求項7】 ガイド構造(104,204,304,504)は、シリコ
    ン結晶の<111>面に沿ってエッチングされた、底部角度が70.5度である
    V字溝で構成され、支持手段に接触する光発生体の接触面(108,508)は
    、三角形又は長斜方形の形状を有する請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】 接触層(105,505)は、インジウムを含む請求項1〜
    7のいずれか一項に記載の装置。
  9. 【請求項9】 接触層(105,505)は、熱伝導性接着剤を含む請求項
    1〜7のいずれか一項に記載の装置。
  10. 【請求項10】 接触層(105,505)は、ろう付け可能な合金を含む
    請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。
  11. 【請求項11】 光発生体(102,202,302,402,502)は
    、光ポンピング可能なレーザ物質である請求項1〜10のいずれか一項に記載の
    装置。
  12. 【請求項12】 支持手段(103,106,303,306)は、光発生
    体(102,302)の周囲を一緒に囲む少なくとも2つのパーツを含むが、光
    発生体(102,302)を通る、少なくとも一つの伝播経路(120)は、装
    置を通って光が伝播するために開放されており、光発生体は、支持手段に形成さ
    れたガイド構造の全体を、実質的に埋める請求項1〜11のいずれか一項に記載
    の装置。
  13. 【請求項13】 光ポンピング可能なレーザ物質は、光ファイバ(212,
    312,412)を介して、エネルギーが供給されるように配置される請求項1
    1に記載の装置。
  14. 【請求項14】 光発生体(102,202,302,402,502)に
    関連して、機能素子(409)が配置される請求項1〜13のいずれか一項に記
    載の装置。
  15. 【請求項15】 光発生体(102,202,302,402,502)は
    、非線形結晶である請求項1〜10のいずれか一項に記載の装置。
  16. 【請求項16】 支持手段(103,106,303,306)は、非線形
    結晶(102,302)の周囲を一緒に囲む少なくとも2つのパーツを含むが、
    非線形結晶(102,302)を通る、少なくとも一つの伝播経路は、装置を通
    って光が伝播するために開放されている請求項15に記載の装置。
  17. 【請求項17】 支持手段(103,106,203,303,306,4
    03,503)は、当該支持手段(103,106,203,303,306,
    403,503)を通して冷却液を運ぶための微小水路が設けられる請求項1〜
    16のいずれか一項に記載の装置。
  18. 【請求項18】 支持手段(103,106,203,303,306,4
    03,503)と熱接触する熱素子も備える請求項1〜17のいずれか一項に記
    載の装置。
  19. 【請求項19】 光源の配列によって光を発生する装置を提供するために、
    複数の光ポンピング可能な光発生体が並んで配置される請求項1〜18のいずれ
    か一項に記載の装置。
  20. 【請求項20】 支持手段(103,106,203,303,306,4
    03,503)に配される光発生固体(102,202,302,402,50
    2)を備えた光を発生する装置であって、 支持手段(103,106,203,303,306,403,503)は、
    少なくとも部分的に、シリコンで構成され、 ガイド構造(104,204,304,504)は、支持手段(103,10
    6,203,303,306,403,503)に形成され、シリコン結晶の<
    111>面に沿った異方性エッチングによって、その面の間の角度が70.5度
    で形成され、 支持手段(103,106,203,303,306,403,503)は、
    それぞれ少なくとも一つのV字溝が設けられた、少なくとも2つの、少なくとも
    部分的に向かい合っているパーツから構成され、 光発生体(102,202,302,402,502)は、支持手段のガイド
    構造に接触し、その面の間の角度が70.5度である実質V字型の接触面(10
    8,508)を有し、ガイド構造と接触させることが意図された前記固体(10
    2,202,302,402,502)の実質全表面(108,508)がガイ
    ド構造(104,204,304,504)と相互作用するように、支持手段の
    ガイド構造(104,204,304,504)内に配置され、 インジウムを含む接触層(105,505)は、光発生体(102,202,
    302,402,502)と支持手段(103,106,203,303,30
    6,403,503)との間に配置される ことを特徴とする装置。
  21. 【請求項21】 光ポンピング可能な、誘電物質の光発生固体(502)を
    、光発生装置の少なくとも部分的に結晶性である支持手段(503)に配置する
    方法であって、 ガイド構造と接触させることが意図された前記光学要素(502)の外面(5
    08)と実質相補的な形状を有する、少なくとも一つのガイド構造(504)を
    エッチングにより支持手段(503)に設けるステップと、 ガイド構造(504)と光学要素(502)との間の実質全接触面(508)
    上に、光学要素(502)よりやわらかく、100マイクロメートル未満の厚さ
    を有する接触層(505)を付着させるステップと、 ガイド構造と相補的である前記光学要素(502)の外面(508)の実質全
    面が、接触層(505)を介して、ガイド構造(504)と接触するように、光
    学要素(502)を支持手段のガイド構造(504)に配置するステップ とを備える方法。
  22. 【請求項22】 光ポンピング可能な、誘電物質の光発生固体(502)を
    、光発生装置の支持手段(503)に配置する方法であって、 少なくとも部分的に結晶性である原型をエッチングすることによって、少なく
    とも一つのガイド構造を設けるステップと、 原型を複製することにより、ガイド構造と接触させることが意図された前記光
    学要素(502)の外面(508)と実質相補的な形状を有する、少なくとも一
    つのガイド構造(504)を支持手段(503)に設けるステップと、 ガイド構造(504)と光学要素(502)との間の実質全接触面(508)
    上に、光学要素(502)よりやわらかく、100マイクロメートル未満の厚さ
    を有する接触層(505)を付着させるステップと、 ガイド構造と相補的である前記光学要素(502)の外面(508)の実質全
    面が、接触層(505)を介して、ガイド構造(504)と接触するように、光
    学要素(502)を支持手段のガイド構造(504)に配置するステップ とを備える方法。
  23. 【請求項23】 光ポンピング可能な固体の、ガイド構造と相補的である外
    面(508)を反射層で覆うステップを更に備える請求項21又は22に記載の
    方法。
  24. 【請求項24】 光ポンピング可能な固体(502)とガイド構造(504
    )との間の接触層(505)は、可塑的に変形可能な熱伝導性物質の蒸着によっ
    て付着される請求項21〜23のいずれか一項に記載の方法。
  25. 【請求項25】 冷却液を運ぶための微小水路を、支持手段(503)に設
    けるステップを更に備える請求項21〜24のいずれか一項に記載の方法。
  26. 【請求項26】 ガラス又は誘電結晶の光学要素(502)を、少なくとも
    部分的に半導体物質を含む支持手段(503)のエッチングされたガイド構造(
    504)に配置するための請求項1〜20のいずれか一項に記載の装置の使用。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007081233A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Topcon Corp レーザ発振装置
JP2012248616A (ja) * 2011-05-26 2012-12-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 単結晶ファイバーレーザー装置
JP2013016678A (ja) * 2011-07-05 2013-01-24 Nippon Soken Inc 固体レーザの固定方法とこれを用いたレーザ点火装置
JP2018152539A (ja) * 2017-03-15 2018-09-27 株式会社リコー レーザ装置、点火装置および内燃機関

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004253733A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Topcon Corp 半導体レーザ装置及び半導体レーザ装置のレーザ結晶保持方法
US7729392B2 (en) * 2005-01-28 2010-06-01 Scientific Materials Corporation Monoblock laser with reflective substrate
US7817704B2 (en) * 2005-03-17 2010-10-19 Scientific Materials Corporation Monoblock laser with improved alignment features
US7643230B2 (en) * 2005-09-07 2010-01-05 Ellex Medical Pty Ltd Optical mount for laser rod
US8031749B2 (en) * 2005-09-20 2011-10-04 Jds Uniphase Corporation Passively Q-switched microlaser with controllable peak power density
US7839904B1 (en) 2006-01-26 2010-11-23 Scientific Materials Corporation Monoblock laser systems and methods
US7924895B2 (en) * 2007-05-23 2011-04-12 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Monolithic diode-pumped laser cavity
US8218593B2 (en) * 2008-07-24 2012-07-10 Alliant Techsystems Inc. Optical devices comprising doped glass materials, laser systems including such optical devices, and methods of forming such optical devices and laser systems
DE102014113134A1 (de) * 2014-09-11 2015-07-23 Rofin-Baasel Lasertech Gmbh & Co. Kg Optische Einrichtung
CN105428969B (zh) * 2015-12-30 2018-07-31 北京国科世纪激光技术有限公司 一种可微调二维角度的晶体座组装置
US11881676B2 (en) * 2019-01-31 2024-01-23 L3Harris Technologies, Inc. End-pumped Q-switched laser

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3859410A (en) * 1968-12-23 1975-01-07 Vulco Sidley Machine Co Ltd Manufacture of gloves, such as surgical gloves, from latex
DE3531734A1 (de) * 1985-09-05 1987-03-12 Siemens Ag Einrichtung zur positionierung eines halbleiterlasers mit selbstjustierender wirkung fuer eine anzukoppelnde glasfaser
FR2671237B1 (fr) * 1990-12-28 1995-03-31 Thomson Csf Laser solide de grande energie.
US5181214A (en) * 1991-11-18 1993-01-19 Harmonic Lightwaves, Inc. Temperature stable solid-state laser package
US5796770A (en) * 1995-10-11 1998-08-18 Raytheon Company Compact diode pumped solid state laser
DE19643531C2 (de) 1996-10-23 2003-10-09 Zeiss Carl Jena Gmbh Festkörperlaser
SE508068C2 (sv) * 1996-12-19 1998-08-24 Ericsson Telefon Ab L M Mikroreplikering i metall
US5828683A (en) * 1997-04-21 1998-10-27 The Regents Of The University Of California High density, optically corrected, micro-channel cooled, v-groove monolithic laser diode array
US6229831B1 (en) * 1997-12-08 2001-05-08 Coherent, Inc. Bright diode-laser light-source
US6373865B1 (en) * 2000-02-01 2002-04-16 John E. Nettleton Pseudo-monolithic laser with an intracavity optical parametric oscillator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007081233A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Topcon Corp レーザ発振装置
JP2012248616A (ja) * 2011-05-26 2012-12-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 単結晶ファイバーレーザー装置
JP2013016678A (ja) * 2011-07-05 2013-01-24 Nippon Soken Inc 固体レーザの固定方法とこれを用いたレーザ点火装置
JP2018152539A (ja) * 2017-03-15 2018-09-27 株式会社リコー レーザ装置、点火装置および内燃機関

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