JP2004319785A - Methods for manufacturing solid laser light oscillator and solid laser light oscillating device, and device for manufacturing the same and solid laser light oscillating device - Google Patents

Methods for manufacturing solid laser light oscillator and solid laser light oscillating device, and device for manufacturing the same and solid laser light oscillating device Download PDF

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Masayuki Morita
昌幸 森田
Kazuya Hayashibe
和弥 林部
Takashi Yajima
孝 谷島
Hisashi Masuda
久 増田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide methods for manufacturing a solid laser light oscillator and a solid laser light oscillating device by which an optical resonator can be accurately adjusted to obtain a laser light in a single vertical mode and in a single horizontal mode, and a device for manufacturing the solid laser light oscillator. <P>SOLUTION: The manufacturing method includes a step for adjustment wherein a constituent member of the solid laser light oscillator provided with first and second holding members 11 and 12 that hold an output coupler 6 and a reflection surface 7 with a laser medium 8 in between and fit and swing them each other to adjust a parallelism therebetween is temporarily assembled, and a positional relationship between the constituent member and an exciting light source for exciting the laser medium is roughly adjusted; an adjustment step to adjusting a mutual parallelism between the first and second holding members 11 and 12; and a sticking step wherein the first and the second holding members are adhered to each other and are made integral. In these steps, a laser light is generated and adjustment is made through measurement or observation of an actual laser spot. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体レーザ光発振器および固体レーザ光発振装置の各製造方法と、固体レーザ光発振器の製造装置、特に、光共振器内に、例えば半導体レーザによる励起光光源によって励起されて発光するレーザ媒質が配置されて成る固体レーザ光発振器および固体レーザ光発振装置の各製造方法と固体レーザ光発振器の製造装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
光共振器内に、半導体レーザ等による励起光照射によって励起されて発光するレーザ媒質が配置されて成る固体レーザ光発振器を具備するレーザ光発振器装置においては、通常、その励起光光源からの励起光の光学系の調整と、光発振器のミラー調整とは、いわゆるストレートフォワードに行う必要があったために、量産化の一阻害要因であった。
【０００３】
更に、光共振器を構成するミラー、すなわちレーザ光を出力するアウトプットカプラーとこれに対向して配置される反射ミラーの少なくとも一方が、平面、もしくは非常に緩やかな曲率を有する、いわゆる不安定共振器によるレーザ光発振器（例えば非特許文献１参照）においては、レーザスポットが真円状となるいわゆる単一横モード発振を行い、かつ効率の高いレーザ発振を行わすには、その対向するミラー、すなわちアウトプットカプラーおよび反射ミラーに高い平行度が要求される。
そこで、このようなレーザ光発振器においては、その対向するミラーの平行度を調整する調整機構を設けることが必要となる。このため、一般的に、不安定共振器を有するレーザ光発振器は、構造上、小型化に制約があり、更に長期的に安定した固定に問題があった。
【０００４】
これに比し、共振器を構成する対向ミラーすなわちアウトプットカプラーとこれに対向する反射ミラーが、凹状球面とされたいわゆる安定共振器構成によるレーザ光発振器は、その平行度の設定、すなわちミラー調整は、幾分緩やかである。
しかしながら、このように、共振器自体を構成する反射ミラーあるいはアウトプットカプラーにおいて、光学的凹状球面を有する光共振器を作製することは、コスト高を来たすという問題がある。
【０００５】
これに対し、反射ミラーと、アウトプットカプラーの少なくともいずれかが、平面もしくは平面に近い、極めて緩やかな曲率を有する、いわゆる不安定共振器構成によるレーザ発振器は、そのアウトプットカプラーあるいは反射ミラーを量産的に容易に作製できるという利点を有する。
【０００６】
しかしながら、この場合、アウトプットカプラーおよび反射ミラーの傾きが、レーザ光のスポット形状を決定する大きな要素となる。そこで、このような不安定共振器構成とする場合において、レーザ光スポット形状が真円を保ち、かつ効率の良いレーザ発振を行なわすには、少なくともアウトプットカプラーもしくは反射ミラーのうちの一方に、傾き調整機構を設けることが必要となる。
このため、一般に不安定共振器を有するレーザ発振器では、構造上、小型化に制約が生じるのみならず、さらに長期的にその設定を安定に維持させることにも問題が生じている。
特に、１ミリメートル程度という極めて短い共振器長を持つレーザ発振器を実現するためには、空間的な制約下にあって長期的な安定性を維持する固定が要求される。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｂ／Ｖｏｌ．１６，Ｎｏ．３／Ｍａｒｃｈ １９９９，（Ｆｉｇ．８）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、固体レーザ光発振器の光共振器を構成するミラー、すなわちアウトプットカプラーと反射ミラーとの少なくともいずれか一方が、平面もしくはほぼ平面をなすきわめて緩やかな曲率を有する、不安定共振器による固体レーザ光発振器、さらに、この固体レーザ光発振器が用いられ、励起光光源を有する固体レーザ光発振装置においても、ミラー調整を確実に、高精度に行うことができ、単一縦モード発振と、単一横モード、すなわち真円のレーザ光が得られる固体レーザ光発振器および固体レーザ光発振装置の製造方法と固体レーザ光発振器の各製造装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明によるレーザ光発振器の製造方法は、光共振器内に励起光によって励起発光するレーザ媒質が配置された固体レーザ光発振器の製造方法であって、レーザ媒質を挟んで対向する第１および第２のミラー、具体的には例えばアウトプットカプラーと反射ミラーとを保持し、互いの摺り合わせ揺動によって、アウトプットカプラーと反射ミラーとの平行度を調整する第１および第２の保持部材を有する固体レーザ光発振器の構成部材を、励起光照射によってレーザ光発振が生じる程度に、暫定的に組み立てる組立工程を有する。
【００１０】
そして、レーザ媒質を励起する励起光光源を有する測定用励起光光学系ユニットを用意し、この励起光光学系ユニットと、固体レーザ光発振器の構成部材との、位置関係を、励起光光源からの励起光を固体レーザ光発振器の構成部材のレーザ媒質に照射させる位置関係に調整する粗調整工程と、この調整工程の後に、固体レーザ光発振器の構成部材の第１および第２の保持部材を相対的に揺動させて相互の平行度を調整する平行度調整工程と、この平行度が調整された状態で、第１および第２の保持部材を相互に固着して一体化する固着工程とを有する。
そして、本発明製造方法においては、上述の平行度の調整工程を、レーザ光を発生させ、その実際の発振レーザのモード形状、すなわちスポット形状の測定ないしは観察によって調整する。
【００１１】
また、本発明による固体レーザ光発振装置の製造方法は、上述した本発明による固体レーザ光発振器の製造方法によって得た固体レーザ光発振器と、最終的に構成する固体レーザ光発振装置の励起光光源を有する励起光光学系ユニットとを所定の位置関係に設定して固体レーザ光発振装置を製造するものである。
【００１２】
また、本発明によるレーザ光発振器の製造装置は、光共振器内に励起光によって励起発光するレーザ媒質が配置された固体レーザ光発振器の製造装置であって、レーザ媒質を励起する測定用励起光光源を有するレーザ発振測定用励起光光学系ユニットを配置する第１のステージと、固体レーザ光発振器の構成部材を配置する第２のステージとを有する。
第１および第２のステージは、その少なくとも一方が、可動ステージとされる。
固体レーザ光発振器の構成部材は、レーザ媒質を挟んで対向する第１および第２のミラー、具体的には例えばアウトプットカプラーと反射ミラーとの平行度を調整する平行度調整装置を有する。
この平行度調整装置は、相互に揺動可能な互いの摺り合わせ面を有する第１および第２の保持部材を有し、第１の保持部材に、アウトプットカプラーが保持され、第２の保持部材に、反射ミラーが保持され、第１および第２保持部材の相互の摺り合わせ揺動によって第１および第２のミラー、具体的には例えば、アウトプットカプラーと反射ミラーとの平行度を調整するようになされる。
【００１３】
また、第２のステージ側には、平行度調整装置の第１および第２の保持部材の摺り合わせ揺動状態を調整する保持部材調整装置が設けられる。
そして、可動ステージとされた第１または第２のステージの移動によって、固体レーザ光発振器の構成部材と、測定用励起光光学系ユニットとの位置関係を、この測定用励起光光学系ユニットの励起光光源からの励起光がレーザ媒質に照射される位置に調整し、保持部材調整装置によって、第１および第２の保持部材を相対的に揺動させて両ミラーの平行度を調整する構成とするものである。
【００１４】
上述したように本発明製造方法によれば、固体レーザ光発振器のいわゆるミラー調整、すなわちアウトプットカプラーと反射ミラーとの平行度調整を、これらミラーをそれぞれ保持した、第１および第２の保持部材を有する固体レーザ光発振器の構成部材を用意し、この構成部材に、励起光を照射して平行度調整を行い、その調整後において、第１および第２の保持部材同士を固着してしまうという方法をとったことによって高い精度と、その後の安定性を確保することができる。
【００１５】
また、その平行度調整を、実際に励起光の照射によってスポットの測定ないしは観察のもとで行うことから高い精度をもって単一横モード形状、すなわち真円スポット形状を確実に得ることができる。
【００１６】
また、本発明装置によれば、第１および第２のミラーのアウトプットカプラーと反射ミラーを保持する第１および第２の部材の互いの摺り合わせ面の摺り合わせによる揺動調整によって、アウトプットカプラーと反射面の平行度を調整することができる構成としたことにより、上述した本発明製造方法による特徴を効果的に実現することができるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明による製造方法および製造装置の実施の形態を例示するが、本発明はこの実施の形態および例に限定されるものではない。
図１は、本発明による固体レーザ光発振器の製造方法を実施する本発明による製造装置の一実施形態例の構成図を示す。
図２は、本発明製造方法によって製造する固体レーザ光発振装置９０の一例の構成図を示す。
【００１８】
この固体レーザ光発振装置９０は、図２に示すように、励起光光源１と励起光光学系ＯＬとによる励起光光学系ユニット２００と固体レーザ光発振器９とを有する。励起光光源１は、例えば発振波長８１０ｎｍ付近の半導体レーザによる。励起光光学系ＯＬは、例えばシリンドリカルレンズ２と、コリメートレンズ３と、励起光とレーザ発振光とを分離するダイクロイックミラー４とが配列されて成る。
【００１９】
固体レーザ光発振器９は、第１のミラー６すなわち所要の透過率を有し、レーザ光を外部に出射するアウトプットカプラーと、第２のミラー７すなわち高い反射率を有する反射ミラーとによって構成される光共振器を有して成る。
この共振器内、すなわちアウトプットカプラー６と、反射ミラー７との間に、励起光光源１からの励起光、例えば上述した波長８１０ｎｍの励起光によって励起発光する、例えばＮｄ：ＹＶＯ４によるレーザ媒質８が配置されて成る。
【００２０】
この構成において、励起光光源１、例えば半導体レーザからのレーザ光が、シリンドリカルレンズ２によって、一方向に集束されてコリメートレンズ３によって平行光としてダイクロイックミラー４を透過し、集光レンズ５によって集光され、アウトプットカプラー６を透過してレーザ媒質８に集光入射するようになされる。
この励起光の入射によって、レーザ媒質８が励起されてルミネッセンス発光がなされる。このとき、アウトプットカプラー６と、反射ミラー７との間隔、すなわち共振器長Ｌによって決まる共振波長のうちの１つのみが、レーザ媒質７の発振ゲインバンド幅内にあるとき、単一縦モード発振が生じる。
【００２１】
このようにして発振したレーザ光は、アウトプットカプラー６から出射し、ダイクロイックミラー４で反射して、この出力レーザ光を、例えば外部へと導出する、レーザ光源装置として用いられる。あるいは、図示しないが、この出力レーザ光を、光ファイバ、ＭＯＰＡ（Ｍａｓｔｅｒｒ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）および／もしくはＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）等に導入する。
【００２２】
そして、光共振器を構成するアウトプットカプラー６すなわちレーザ光の出射側ミラーと、反射ミラー７との平行度および間隔が、正確に設定されるとき、レーザスポットが単一横モードの真円スポットを得ることできるものである。このためには、アウトプットカプラー６と、反射ミラー７とが、レーザ媒質８を挟んで所定の位置に、高い平行度をもって正対させることが必要となる。
【００２３】
本発明による固体レーザ光発振器および固体レーザ光発振装置の製造方法においては、上述した光共振器を構成する第１のミラーのアウトプットカプラー６と、第２のミラーの反射ミラー７とが、レーザ媒質８を挟んで所定の位置に、高い平行度をもって正対させて光共振器を構成する。
【００２４】
［固体レーザ光発振器および固体レーザ光発振装置の製造方法］
図３は、目的とする固体レーザ光発振器９の一例の概略断面図を示す。まず、図４に概略断面図を示すように、固体レーザ光発振器の構成部材１９を用意し、これを、図１に示すように、暫定的に組み立てて、所定の位置に配置する。
構成部材１９は、レーザ媒質８を挟んで対向する第１のミラーのアウトプットカプラー６と第２のミラーの反射ミラー７とを保持し、互いに摺り合わせ揺動可能とされた、アウトプットカプラー６と反射ミラー７との平行度を調整する第１および第２の保持部材１１および１２による平行度調整装置１０を有する。
【００２５】
次に、図１に示すようにこの構成部材１９のレーザ媒質８に対し、これを励起する測定用励起光光源２０１を有するレーザ発振測定用励起光光学系ユニット１００からの励起光を照射して、この励起光がレーザ媒質８にほぼ結像させることができる程度の調整を行う。
この調整の後に、固体レーザ光発振器の構成部材１９の、上述した第１および第２の保持部材１１および１２を相対的に揺動させて相互の平行度の調整を上述した励起光光学系ユニット１００からの励起光を構成部材１９に照射し、構成部材１６からの励起発光によるレーザ光を観察ないしは測定することによって行う。
【００２６】
そして、この平行度が調整された状態で、第１および第２の保持部材１１および１２を相互に固着して一体化し、目的とする固体レーザ光発振器９を構成する。
更に、この固体レーザ光発振器９を、例えば図２で説明した励起光光学系ユニット２００と所定の位置関係をもって光学的に結合して、目的とする固体レーザ光発振装置９０を構成する。
【００２７】
次に、本発明製造方法で用意される上述した固体レーザ光発振器の構成部材１９について、図３および図４を参照して更に、詳細に説明する。
［固体レーザ光発振器の構成部材］
この構成部材１９は、第１のミラーのアウトプットカプラー６と、第２のミラーの反射ミラー７との光学的平行度を、この固体レーザ光発振器９の組み立て作製時において、調整する平行度調整装置１０を有する。
【００２８】
一方、光共振器長すなわち第１および第２のミラー間の間隔は、上述した単一縦モードを得るために、共振器長によって定まる縦モード間隔（Ｆ．Ｓ．Ｒ：Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｒａｎｇｅ）を、ゲイン媒体の持つ固有の発振ゲインバンド幅と同程度かそれ以上のモード間隔が得られるように制御して、縦マルチモードの発振を抑制させる。
例えばレーザ媒質８が、Ｎｄ：ＹＶＯ４である場合、光励起で発生する９１４ｎｍ付近、および１０６４ｎｍ付近のフォトルミネッセンスのいずれかの波長で選択的に共振させる共振器長Ｌ（Ｌ＝λ２／Ｆ．Ｓ．Ｒ）に選定されるが、９１４ｎｍの発振を行う場合は、Ｆ．Ｓ．Ｒ＝２ｎｍ程度、また、１０６４ｎｍの発振を行う場合は、Ｆ．Ｓ．Ｒ＝１ｎｍ程度に設定する必要がある。
【００２９】
これらは、Ｆ．Ｓ．Ｒ＝２ｎｍでは、共振器長Ｌが約２０９μｍ、Ｆ．Ｓ．Ｒ＝１ｎｍで約５６６μｍに相当する。いま、Ｎｄ：ＹＶＯ４の屈折率が、約２であることを勘案すると、レーザ発振器としては、極めて短い光路長を有していることになる。そして、発振波長並びに発振パワーを一定に保つには、共振器長は、１０ｎｍオーダで、管理することが必要となる。
そこで、単一縦モードを設定するために、共振器長の微調整装置１３を設ける。
【００３０】
ここで、固体レーザ光発振器は、第１のミラーのアウトプットカプラー６、もしくは第２のミラーの反射ミラー７の少なくとも一方が、平面もしくは平面に近い極めて緩やかな曲率とされた共振器構成を有する。このため、第１および第２のミラーのへ平行度は、高い精度が要求されるものである。
【００３１】
平行度調整装置１０は、第１のミラーのアウトプットカプラー６を保持する第１の保持部材１１と、第２のミラーの反射ミラー７を保持する第２の保持部材１２より構成する。
平行度調整装置１０の、第１の保持部材１１と、第２の保持部材１２とには、これらに保持されたアウトプットカプラー６と、反射ミラー７との間に、レーザ媒質８を配置して対向させた状態で、例えば曲率半径が、５０ｍｍ〜１００ｍｍの、同一曲率を有する凹状球面、あるいは凸状球面のいずれか一方と他方、あるいは凹状円錐面と凸状球面のいずれか一方と他方による、相互に衝合する第１の摺り合わせ面１１Ａと、第２の摺り合わせ面１２Ａとが形成されて成る。図３および図４に示す例では、第１の摺り合わせ面１１Ａを凹状球面とし、第２の摺り合わせ面１２Ａを凸状球面とした場合である。
これら第１の摺り合わせ面１１Ａと、第２の摺り合わせ面１２Ａとは、各表面において実質的に上述した形状の摺り合わせ可能な面とされるものであって、一部に微細凹部が、形成された面とすることもできる。
【００３２】
第１および第２の保持部材１１および１２は、熱膨張率が小さい例えば低熱膨張率セラミック、もしくはインバー材等の合金材によって構成することができて、これら第１および第２の保持部材１１および１２によって保持されたアウトプットカプラー６と反射ミラー７との間隔の熱による変動を回避することが望ましい。
【００３３】
第１の保持部材１１は、中心に中空部１１Ｈが形成された筒状例えば円筒状をなし、その前方端面１１Ｂは軸心と直交する平坦面とされ、後方端面が、同様の軸心を半径方向とする上述した形状の、例えば凹状球面の第１の摺り合わせ面１１Ａとされる。
【００３４】
また、第２の保持部材１２は、中空部１２Ｈが形成された筒状部１２１と、その後方端面１１Ｂに接合される閉塞板１２２とより成る。そして、筒状部１２１の前方端面が、軸心を半径方向とする上述した形状の、例えば凸状球面の第２の摺り合わせ面１２Ａとされ、後方端面１１Ｂが筒状部１２１の軸心と直交する平坦面とされて、この平坦面に閉塞板１２２が接合される。
【００３５】
第１の保持部材１１および第２の保持部材１２の筒状部１２１は、中心部に上述した透孔を穿設した光学的凹レンズおよび凸レンズをもって構成することができる。
図示の例では、第１の保持部材１１Ａによって保持されるアウトプットカプラー６を、レーザ媒質８の端面、すなわち前方端面に形成し、このレーザ媒質８を、第１の保持部材１１に保持させる構成とした場合である。
【００３６】
レーザ媒質８は、Ｎｄ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｓｍ，Ｐｒなどの希土類をドープした結晶、あるいはガラスを用いることができ、その厚さは、例えば５０μｍ〜３００μｍとする。
このように、レーザ媒質８は、その厚さが薄く、また、励起光を良く吸収するものから選定されることから、発熱する。
このレーザ媒質８で生じた熱は、効率良く拡散させることが必要であり、また、上述したように、レーザ媒質８は、その厚さが薄く機械的強度が、充分得られないことから、第１の基体３１を設け、これに密着配置する。
【００３７】
この第１の基体３１は、励起光および発振光波長に対して高い透過率を示し、かつ放熱性を有する、すなわち熱伝導性が高い、例えばサファイヤ基板、あるいは透過型セラミックス基板によって構成することができる。しかしながら、片や、レーザ媒質８で発生した熱によって、レーザ光線の集光位置付近において、極く局所的な熱分布を形成し、レーザ媒質８を構成する材料固有、例えばＮｄ：ＹＶＯ４固有の屈折率熱勾配（ｄｎ／ｄｔ：ｎレーザ媒質８の屈折率、ｔは温度）を利用することで、平面もしくは平面に近い反射ミラー、アウトプットカプラーによる不安定共振器におけるに不安定性、すなわち光路の発散を幾分補償する効果を奏するようにする。
【００３８】
一方、図５で概略断面図を示すように、レーザ媒質８を構成するレーザ媒質基板３３を用意する。このレーザ媒質基板３３は、目的とするレーザ媒質８の厚さの例えば５０μｍ〜３００μｍよりかなり厚く選定され、その取り扱いにおいて機械的強度を保持できる程度とされたレーザ媒質基板３３を用意する。そして、その平滑化された一主面を、アウトプットカプラー６とし、このアウトプットカプラー６側を、第１の基体３１に接合して一体化する。
この状態で、第１の基体３１に接合されたレーザ媒質基板３３を、第１の基板３１に対する接合側とは反対側から図５中破線ａで示す所要の厚さまで、切削研磨して、レーザ媒質８を構成する。そして、この研磨面には、反射防止コートを施す。
【００３９】
このようにして、アウトプットカプラー６と、レーザ媒質８とが形成された第１の基体３１を、必要に応じて、例えばリング状のスペーサ３４を介して第１の保持部材１１に接合する。
【００４０】
アウトプットカプラー６は、反射ミラー７の反射率、レーザ媒質８の厚さ、例えばレーザ媒質８がＮｄ：ＹＶＯ４である場合は、そのＮｄのドープ量などの材料の光学特性、共振器ロス等から透過率を求め、透過率が０．５％〜９９．５％の薄膜コーティング、例えばＴａ２Ｏ５、ＴｉＯ２を蒸着等によって、例えば前述したように、レーザ媒質基板３３の前方端面に形成することができる。
【００４１】
一方、反射ミラー７は、共振器長の微調整を行う共振器長微調整装置１３を介して第２の保持部材１２に取着される。
この場合、反射ミラー７は、必要に応じて、廃熱性を上げる目的、および、共振器長調整装置１３との熱膨張係数のマッチングを良くするために、第２の基体３２、例えばサファイヤ基板に接合され、この第２の基体３２を介して共振器長微調整装置１３を構成する、例えば圧電素子例えば圧電セラミックＰＺＴ（ＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ）による圧電素子に接合する。
【００４２】
そして、この共振器長微調整装置１３を、図示の例では、第２の保持部材１２の閉塞板１２２に取着する。
共振器長微調整装置１３は、圧電素子のほか、いわゆるボイスコイルモータ等の電磁的変位手段等によって構成することができる。
閉塞板１２２には、共振器長微調整装置１３に、図１で示すその駆動装置１０９を接続する端子線導出の透孔１２２Ｈが貫通形成されている。
この共振器長微調整装置１３は、その駆動装置１０９によって目的とするレーザ発振波長の１／２以上のストロークで微振動する構成とされる。
【００４３】
第２の基体３２は、サファイヤ基板に限定されるものではなく、反射ミラー７の母材に近い熱膨張係数を有する材料であれば良い。しかしながら、反射ミラー７の母材が、共振器長調整装置１３、例えばＰＺＴの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する場合においては、第２の基体３２を介在させる必要はない。
【００４４】
このようにして、反射ミラー７が共振器微長調整装置１３を介して取着された閉塞板１２２を、筒状部１２１の後方端面１３Ｂに接合する。
このとき、反射ミラー７の軸心を筒状部１２１、すなわち第２の保持部材１２の軸心と一致させて閉塞板１２２を、筒状部１２１に接合する。
【００４５】
そして、第１の保持部材１１と、第２の保持部材１２とを、同一軸心上において、第１および第２の摺り合わせ面１１Ａおよび１２Ａを衝合させて、この軸心と交叉する方向に相互に摺動させて暫定的組み立を行う。この場合、例えば第１および第２の保持部材１１および１２が、ガラスレンズ等の光、例えば紫外線を透過する部材によるときは、第１および第２の摺り合わせ面１１Ａおよび１２Ａの、少なくともいずれか一方の面に、例えば紫外線硬化樹脂を塗布しておき、第１および第２の保持部材１１および１２の摺り合わせ面１１Ａおよび１２Ｂを、ほぼ同一軸上において衝合合致させる。このとき、両摺り合わせ面１１Ａおよび１１Ｂが高い表面性をもって仕上げられていることから、特別の保持治具を用いることなく、外部からの力が与えられない状態では、自己保持される。
【００４６】
このような構成による固体レーザ光発振器の構成部材１９を、上述した本発明製造方法によって、その第１のミラーのアウトプットカプラー６と、第２のミラーの反射ミラー７との平行度および間隔の設定を行う。
【００４７】
次に、本発明による上述した固体レーザ光発振器の製造方法を実施する本発明による固体レーザ光発振器の製造装置の一実施の形態を、図１を参照して説明する。
［固体レーザ光発振器の製造装置］
この装置においては、第１および第２のステージ１０１および１０２が設けられる。
第１および第２のステージ１０１および１０２は、その少なくとも一方が、図１に示すように、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動の可動ステージとされる。図示の例では、第１および第２ステージ１０１がＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動とされた可動ステージとされている。
そして、第１のステージ１０１上に、測定用励起光光学系ユニット１００が、配置され、第２のステージに、上述した固体レーザ光発振器の構成部材１９が配置される。
【００４８】
測定用励起光光学系ユニット１００は、レーザ媒質８を励起する例えば波長８１０ｎｍの半導体レーザによる励起光光源２０１と、例えばシリンドリカルレンズ、コリメートレンズと、固体レーザ光発振器の構成部材１９に対する励起光と、この構成部材１９からのレーザ光とを分離する手段としてのダイクロイックミラー２０１Ｍと、集光レンズすなわち対物レンズ２０１Ｌ等の光学系によって構成される。
【００４９】
また、第２のステージ１０２側には、固体レーザ光発振器の構成部材１９の、平行度調整装置１０の第１および第２の保持部材１１および１２の摺り合わせ面１１Ａおよび１２Ａを摺接した状態で揺動させて、アウトプットカプラー６と反射ミラー７との平行度を調整する保持部材調整装置１０３が設けられる。
この保持部材調整装置１０３は、粗調整部１０３Ａと、微調整部１０３Ｂとを有する。
保持部材調整装置１０３は、第２のステージ１０２上に配置された固体レーザ光発振器の構成部材１９の平行度調整装置１０の例えば第２の保持部材１２を、微小押圧力をもって押圧する機能を有する。
【００５０】
そして、固体レーザ光発振器の構成部材１９を挟んで保持部材調整装置１０３と対向する位置に、保持部材調整装置１０３による押圧力に抗して、すなわち相互の押圧力の作用方向が一直線方向となるように与圧装置１０４を配置する。
この与圧装置１０４は、例えばスプリング機構、空気圧シリンダー等によって構成し得る。そして、この与圧装置１０４によって構成部材１９の保持部材調整装置１０に対して、間隙を生じることなく、安定して保持部材調整装置１０３が構成部材１０９に衝合することができるようにする。
【００５１】
保持部材調整装置１０３と与圧装置１０４とは、構成部材１９を挟んで対峙されるように複数組、すなわち２組以上、例えば３組配置されるが、この対峙の組みは、各組が等角間隔を保持して配置される。
このようにして、保持部材調整装置１０３と、与圧装置１０４との共働によって、平行度調整装置１０の例えば第２の保持部材１２を第１の保持部材１１に例えば摺り合わせ面１１Ｂの軸心を、摺り合わせ面１１Ａの軸心に対して傾けるように、揺動させて、アウトプットカプラー６と反射ミラー７との平行度を調整することができるようになされる。
【００５２】
保持部材調整装置１０３は、上述したように、例えば粗調整部１０３Ａと微調整部１０３Ｂとによって構成されるが、この場合、粗調整部１０３Ａは、例えば手動による送りネジ、マイクロメーター等の押し出し機構によって構成することができる。微調整部１０３Ｂは、例えば圧電素子、例えば圧電セラミックＰＺＴによって構成することができる。微調整部１０３Ｂは、圧電素子のほか、いわゆるボイスコイルモータ等の電磁的変位手段等によって構成することもできる。この微調整部１０３Ｂに対しても例えば駆動装置１０９によって微調整駆動させることができる。
【００５３】
一方、信号発生器１０８を有し、これによって得た信号によって駆動装置１０９を動作させて、上述した構成部材１９の共振器長の微調整装置１０３の微調整部１０３Ｂの例えば圧電素子を駆動させる。
【００５４】
また、分離手段２０１Ｍによって励起光と分離した固体レーザ光発振器の構成部１９からの固体レーザ発振光の測定ないしは観察部３００を設ける。
この測定ないし観察部３００と、分離手段２０１Ｍとの間には測定ないしは観察部３００からの戻り光を防止する戻り光防止手段１３０のアイソレータを配置する。
【００５５】
発振光の測定ないしは観察部３００は、固体レーザ光発振器の一部がハーフミラー１３２によって分割されて導入されるモード測定装置例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）１０５、画像処理ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）３０１、レーザ光スポットのモニター装置１０６を有し、ハーフミラー１３２によって分割された他の一部を導入するスペクトルアナライザ１３１が設けられる。
さらに、解析装置１０７が設けられ、固体レーザ光発振器の構成部材１９の配置部と対向する位置に、この構成部材１９における前述した紫外線硬化樹脂を硬化する紫外線照射装置１２０が設けられる。
【００５６】
［固体レーザ光発振器の製造方法の実施の形態］
この実施の形態においては、上述した図１で示した固体レーザ光発振器の製造装置によって固体レーザ光発振器９を製造した場合である。
この例では、可動ステージとされた第１のステージ１０１上に、測定用励起光光学系ユニット１００を配置し、その上方に、励起光光学系ユニット１００に固体レーザ光発振器の構成部材１９の第１の保持部材１１に保持されたアウトプットカプラー側が対向するように配置する。
【００５７】
そして、この固体レーザ光発振器の構成部材１９を挟んで対峙するように、この構成部材１９の第２の保持部材１２の外周面に、保持部材調整装置１０３と、与圧装置１０４との各押圧先端を衝合させる。
そして、図３および図４で説明した共振器長微調整装置１３を駆動するえば圧電素子を駆動する駆動装置いわゆるドライバー１０９に、信号発振器１０８からディザー信号を供給して、モード測定装置１０５の画像蓄積時間内の周期で、固体レーザ光発振器の発振波長の１／２以上のストロークをもって、反射ミラー７を、アウトプットカプラー６に対して往復振動させる。
これは、単一縦モードを得るために、固体レーザ媒質８例えばＮｄ：ＹＶＯ４３固有のゲインバンド幅に比べ縦モード間隔を比較的大きくとって共振器長すなわちミラー間隔を極めて小さく設定することから、ミラーの初期位置では、十分な発振ゲインが得られない場合があることからこの共振器長の微細往復によってレーザ発振光の測定ないしは観察とこれによる平行度設定を容易にする。
【００５８】
一方、励起光光学系ユニット１００例えば半導体レーザを動作させ、励起光を光学系を通じて構成部材１９のアウトプットカプラー６側からレーザ媒質８に照射させる。このとき、励起光がレーザ媒質に照射されれば、光共振器の暫定的組立てにおいて、あらかじめ共振器長が効率は兎も角として、レーザ発振する共振器長におおよそ選定されていることから、レーザ媒質８が励起され光共振器の構成部材１９のアウトプットカプラー６を通じて、レーザ発振光が外部に導出される。このレーザ発振光は、分離手段２０１Ｍによって分離されて測定ないしは観察部３００に導かれ、ハーフミラー１３２によって分割された一部のレーザ発振光が、モード測定装置１０５の例えばＣＣＤで撮像される。この撮像信号は、画像処理ＰＣ３０１によって画像処理され、モニター１０６にそのビームスポットが映出される。
【００５９】
画像処理装置ＰＣ３０１における画像処理は、例えば図６Ａに示すように、レーザスポットＢｓｐの輝度ピーク位置を中心に表示させ、その重心位置（十文字Ｇ）を原点として、図６ＢおよびＣに示すように、互いに直交する２軸ｘ，ｙ各方向の輝度分布のプロファイルを測定し、スライスレベルを入力し、スポットの縦軸および横軸の長ｄ１およびｄ２を求めこれを表示し、更に、長短軸の比ｄ１／ｄ２を求めこれを表示する。また、その軸方向例えば長軸方向の傾きθを求めこれを表示するなどの機能を有する。
【００６０】
そして、例えば画像処理された画像をモニターにおいて、例えば目視によって観察し、このスポットが、きわめて大きく歪んでいる場合には、すなわち後述する解析装置１０７によって解析されて自動調整がなされる範囲を超える程度に歪んでいる場合には、保持部材調整装置１０３の粗調整部１０３Ａを手動によって操作して、平行度調整装置１０の、図示の例では、第２の保持部材１２を押圧することによって、これを第１の保持部材１１に対して揺動、すなわちその摺り合わせ面１１Ａおよび１１Ｂの各球面を摺り合わせるように、各球面の軸心を相互に傾けるように回動させる。
このようにして、アウトプットカプラー６と、反射ミラー７との平行度の調整を行ってスポット形状のおおまかな補正を行う。
【００６１】
また、解析装置１０７によって、発振レーザ光のモードを測定することで、平行度の補正量を算出する。具体的には、モード径、モード楕円比、強度プロファイル等の情報から、真円からのずれ量を得、アウトプットカプラー６と反射ミラー７との平行度に換算した値を算出し、第１および第２の保持部材１１および１２の摺り合わせ面１１Ａおよび１１Ｂの曲率に応じた横モードシフト量を換算し、駆動装置１０９に指令を与えて、これによって保持部材調整装置１０３の微調整部１０３Ｂの例えば圧電素子を駆動して、真円が得られる平行度に調整する。
一方、スペクトラムアナライザー１３１によって、発振波長およびＦ．Ｓ．Ｒを測定する。
【００６２】
上述した作業を所望のモード状態、すなわち真円の単一縦モードが得られまで繰り返す。
このようにして、目的とする特性の、すなわち単一縦モードおよび単一横モード発振がなされる固体レーザ光発振器を得る。
その後、前述したように、あらかじめ摺り合わせ面１１Ａおよび１１Ｂの少なくとも一方の面に塗布しておいた紫外線硬化樹脂を、紫外線照射装置１２０からの紫外線照射によって硬化し、第１および第２の保持部材を相互に固着して一体化する。このようにして、固体レーザ光発振器を製造する。
【００６３】
また、このようにして製造した固体レーザ光発振器９を、ステージ１０２から取り出し、図２で説明した励起光光学系ユニット２００と所定の位置関係に設定すれば、固体レーザ光発振装置９０を構成することができる。
【００６４】
上述したように、本発明によれば、固体レーザ光発振装置において、その固体レーザ光発振器に、アウトプットカプラー６と反射ミラー７との平行度調整装置１０を設けたことによって、真円スポットのレーザ発振を行うことができ、また第１および第２の保持部材の平行度調整のちの固着によって、そののちは、この平行度を安定に維持することができる。
【００６５】
尚、本発明製造方法および装置は、上述した例に限られるものではなく、本発明において、種々の変形、変更を行うことができる。例えば上述した第１および第２の保持部材１１および１２の固着方法は、紫外線硬化樹脂による接着剤による方法に限られるものではなく、嫌気性接着剤、高温硬化接着剤、ＹＡＧ溶接、半田付け、蝋付け等によることができる。
【００６６】
また、第１または第２の保持部材１１および１２は、光透過性を必要とする方法に限られるものではない。しかしながら、この固着に際して、例えば硬化時の収縮、変形を伴うことによって、測定調整した横シングルモード状態から外れる恐れのない方法によって行う。したがって、第１または第２の保持部材１１または１２が、光透過性である部材によって構成することに限られるものではなく、固着方法、生産コスト、生産性に見合った材料の選定がなされる。
【００６７】
また、アウトプットカプラー６と、反射ミラー７との間隔、すなわち共振器長は、前述した所望の波長の単一縦モードとなるように、レーザ媒質８からの励起発光する特定波長が共振する間隔に、できるだけ近似する間隔にあらかじめ設定することが望ましい。
このため、スペーサ３４の厚さは、あらかじめ測定されているレーザ媒質８の厚さ、反射ミラー７と、第１および第２の保持部材１１および１２の衝合面までの距離の測定等によって選定されて、上述したＦ．Ｓ．Ｒから定まる縦モード間隔から決まる共振器長にできるだけ近似する間隔となるように選定する。
【００６８】
また、例えばアウトプットカプラー６と、反射ミラー７との間に、例えば半導体量子井戸を利用した可飽和吸収体を配置した構成とすることによって、Ｑスイッチレーザ構成とすることもできる。しかしながら、この場合は、可飽和吸収体を考慮した設計がなされる。
【００６９】
また、第１および第２保持部材１１および１２の第１および第２の摺り合わせ面あわせ１１Ａおよび１２Ａは、一方を凸状球面とし、他方を底部に向かって小径となる凹状円錐面とすることもできる。
しかしながら、安定して第１および第２の保持部材１１および１２の相互の摺動を行わせる上では、凸状球面および凹状球面とすることが望ましい。
【００７０】
上述したように、本発明は、固体レーザ光発振器および固体レーザ光発振装置に関わるものであるが、本発明は、平行平板型のエタロンを構成する場合への適用も可能なものである。
【００７１】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、固体レーザ光発振器のいわゆるミラー調整、すなわちアウトプットカプラーと反射面との平行度調整を、アウトプットカプラーと反射面とをそれぞれ保持した第１および第２の保持部材を有する固体レーザ光発振器の構成部材を用意し、この構成部材に、励起光を照射して平行度調整を行い、その調整後において、第１および第２の保持部材同士を固着してしまうという方法をとったことによって高い精度と、その後の安定性を確保することができる。
【００７２】
また、その平行度調整を、実際に励起光の照射によってスポットの測定ないしは観察のもとで行うことから高い精度をもってスポットの真円を確実に得ることができる。
このように、本発明製造方法によれば、ミラー調整を正確におこなうことができることから１ミリないしはそれ以下の共振器長による光共振器においても、単一縦モードをもって構成することができ、また、正確なミラー平行度が得られることから、単一横モードの高い真円度を有するレーザビームスポットを得ることができる固体レーザ光発振器および固体レーザ光発振装置を構成することができる。
【００７３】
また、本発明装置によれば、第１および第２のミラーであるアウトプットカプラーと反射ミラーを保持する第１および第２の部材の互いの摺り合わせ面の摺り合わせによる揺動調整によって、アウトプットカプラーと反射面の平行度を調整することができる構成としたことにより、上述した本発明製造方法による特徴を効果的に実現することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明製造方法を実施する本発明による製造装置の一例の構成図である。
【図２】本発明製造方法によって得る固体レーザ光発振装置の一例の概略構成図である。
【図３】本発明によって得る固体レーザ光発振器の一例の概略断面図である。
【図４】図３の固体レーザ光発振器の構成部材の一例の分解概略断面図である。
【図５】本発明装置のレーザ媒質の製造方法の一工程の断面図である。
【図６】本発明装置における画像処理ＰＣの機能の説明図で、Ａは、レーザ発振スポットの画像処理状態を示す図、ＢおよびＣは、輝度プロファイルを示す図である。
【符号の説明】
１・・・励起光光源、２・・・シリンドリカルレンズ、３・・・コリメート、４・・・ダイクロイックミラー、５・・・集光レンズ、６・・・アウトプットカプラー、７・・・反射面（反射ミラー）、８・・・レーザ媒質、９・・・固体レーザ光発振器、１０・・・平行度調整装置、１１・・・第１の保持部材、１２・・・第２の保持部材、１１Ａ・・・第１の摺り合わせ面、１２Ａ・・・第２の摺り合わせ面、１１Ｈ・・・中空部、１１Ｂ・・・前方端面、１２Ｂ・・・後方端面、１３・・・共振器長調整装置、１９・・・固体レーザ光発振器の構成部材、３１・・・第１の基体、３２・・・第２の基体、３３・・・レーザ媒質基板、３４・・・スペーサ、９０・・・固体レーザ光発振装置、１００・・・測定用励起光光学系ユニット、１０１・・・第１のステージ、１０２・・・第２のステージ、１０３・・・保持部材調整装置、１０３Ａ・・・粗調整部、１０３Ｂ・・・微調整部、１２１・・・筒状部、１２２・・・閉塞板、１３０・・・戻り光防止手段、１３１・・・スペクトラムアナライザー、２００・・・励起光光学系ユニット、２０１・・・測定用励起光光源、２０１Ｍ・・・レーザ光分離手段、２０１Ｌ・・・対物レンズ、３００・・・固体レーザ光発振光の測定ないしは観察部、３０１・・・画像処理ＰＣ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state laser light oscillator and a solid-state laser light oscillation device, and a method for manufacturing a solid-state laser light oscillator. In particular, a laser that emits light when excited by an excitation light source such as a semiconductor laser in an optical resonator. The present invention relates to a method of manufacturing a solid-state laser light oscillator and a solid-state laser light oscillation device in which a medium is arranged, and a manufacturing device of the solid-state laser light oscillator.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a laser light oscillator device including a solid-state laser light oscillator in which a laser medium that is excited by irradiation with excitation light from a semiconductor laser or the like is disposed in an optical resonator, the excitation light from the excitation light source is usually used. The adjustment of the optical system and the adjustment of the mirror of the optical oscillator need to be performed in a so-called straight forward manner, which is one of the factors that hinder mass production.
[0003]
Further, a mirror constituting an optical resonator, that is, at least one of an output coupler for outputting a laser beam and a reflection mirror disposed opposite thereto has a flat surface or a very gentle curvature, that is, a so-called unstable resonance. In a laser light oscillator (for example, see Non-Patent Document 1), a so-called single transverse mode oscillation in which a laser spot becomes a perfect circle and high-efficiency laser oscillation are performed by opposing a mirror, That is, high parallelism is required for the output coupler and the reflection mirror.
Therefore, in such a laser light oscillator, it is necessary to provide an adjusting mechanism for adjusting the parallelism of the mirrors facing each other. For this reason, in general, the laser light oscillator having an unstable resonator is limited in its size due to its structure, and has a problem in that it is fixed stably for a long period of time.
[0004]
On the other hand, a laser oscillator having a so-called stable resonator configuration in which the opposing mirror, ie, the output coupler, and the reflecting mirror facing the output coupler, which constitute the resonator, has a concave spherical surface, sets the parallelism, that is, adjusts the mirror. Is somewhat loose.
However, manufacturing an optical resonator having an optically concave spherical surface in a reflection mirror or an output coupler that constitutes the resonator itself has a problem of increasing costs.
[0005]
On the other hand, a laser oscillator having a so-called unstable resonator configuration in which at least one of the reflection mirror and the output coupler has a flat surface or an extremely gentle curvature that is close to a flat surface, mass-produces the output coupler or the reflection mirror. It has the advantage that it can be easily manufactured.
[0006]
However, in this case, the inclination of the output coupler and the reflection mirror is a major factor that determines the spot shape of the laser beam. Therefore, in the case of such an unstable resonator configuration, in order for the laser beam spot shape to maintain a perfect circle and perform efficient laser oscillation, at least one of the output coupler or the reflection mirror includes: It is necessary to provide a tilt adjusting mechanism.
For this reason, in general, in a laser oscillator having an unstable resonator, not only is there a restriction in terms of structure in terms of size reduction, but also there is a problem in maintaining the setting stably for a long period of time.
In particular, in order to realize a laser oscillator having an extremely short resonator length of about 1 mm, it is necessary to fix the laser oscillator while maintaining long-term stability under spatial constraints.
[0007]
[Non-patent document 1]
Journal of Optical Society of America, B / Vol. 16, No. 3 / March 1999, (FIG. 8).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides an unstable resonator in which at least one of a mirror constituting an optical resonator of a solid-state laser optical oscillator, that is, at least one of an output coupler and a reflecting mirror has a very gentle curvature that is flat or almost flat. Solid-state laser light oscillator, furthermore, this solid-state laser light oscillator is used, and even in a solid-state laser light oscillation device having a pump light source, mirror adjustment can be performed reliably and with high accuracy, and single longitudinal mode oscillation, An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a solid-state laser light oscillator, a solid-state laser light oscillator, and a solid-state laser light oscillator that can obtain a single transverse mode, that is, a true circular laser light.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, the method for manufacturing a laser light oscillator according to the present invention is a method for manufacturing a solid-state laser light oscillator in which a laser medium that emits light by excitation light is disposed in an optical resonator. And a second mirror, specifically, for example, an output coupler and a reflection mirror, and a first and a second holding mechanism for adjusting the parallelism between the output coupler and the reflection mirror by slidably sliding each other. There is an assembling step of temporarily assembling the constituent members of the solid-state laser light oscillator having the members to such an extent that laser light oscillation is generated by the irradiation of the excitation light.
[0010]
Then, a measurement excitation light optical system unit having an excitation light light source for exciting the laser medium is prepared, and the positional relationship between the excitation light optical system unit and the constituent members of the solid-state laser light oscillator is determined from the excitation light light source. A rough adjustment step of adjusting the positional relationship of irradiating the laser medium of the constituent member of the solid-state laser optical oscillator with the excitation light; and, after this adjusting step, the first and second holding members of the solid-state laser optical oscillator are relatively moved. And a fixing step of fixing the first and second holding members to each other and integrating the first and second holding members in a state where the parallelism is adjusted. Have.
Then, in the manufacturing method of the present invention, the above-described parallelism adjustment step is adjusted by measuring or observing the actual mode shape of the oscillation laser, that is, the spot shape, by generating a laser beam.
[0011]
Further, a method of manufacturing a solid-state laser light oscillator according to the present invention includes a solid-state laser light oscillator obtained by the above-described method of manufacturing a solid-state laser light oscillator according to the present invention, and an excitation light source of a solid-state laser light oscillator finally configured. The solid-state laser light oscillation device is manufactured by setting the pump light optical system unit having the above-mentioned structure in a predetermined positional relationship.
[0012]
Further, the apparatus for manufacturing a laser light oscillator according to the present invention is a manufacturing apparatus for a solid-state laser light oscillator in which a laser medium that emits light by pumping light is arranged in an optical resonator, the pumping light for measurement that pumps the laser medium. It has a first stage on which a pumping light optical system unit for laser oscillation measurement having a light source is arranged, and a second stage on which components of a solid-state laser optical oscillator are arranged.
At least one of the first and second stages is a movable stage.
The constituent member of the solid-state laser optical oscillator includes first and second mirrors opposed to each other with a laser medium interposed therebetween, specifically, for example, a parallelism adjusting device for adjusting the parallelism between an output coupler and a reflection mirror.
This parallelism adjusting device has first and second holding members having mutually rubbing surfaces that can swing with each other, the output coupler being held by the first holding member, and the second holding member having the second holding member. A reflection mirror is held by the member, and the parallelism between the first and second mirrors, specifically, for example, the output coupler and the reflection mirror is adjusted by the mutual swing of the first and second holding members. It is made to do.
[0013]
On the second stage side, a holding member adjusting device that adjusts the sliding state of the first and second holding members of the parallelism adjusting device is provided.
Then, by moving the first or second stage, which is a movable stage, the positional relationship between the components of the solid-state laser light oscillator and the excitation light optical system unit for measurement is changed. A configuration in which the excitation light from the light source is adjusted to a position where the laser medium is irradiated onto the laser medium, and the parallelism between the two mirrors is adjusted by relatively swinging the first and second holding members by the holding member adjusting device. Is what you do.
[0014]
As described above, according to the manufacturing method of the present invention, the so-called mirror adjustment of the solid-state laser light oscillator, that is, the parallelism adjustment between the output coupler and the reflection mirror is performed by the first and second holding members holding these mirrors, respectively. A component of a solid-state laser oscillator having the following is prepared: parallelism is adjusted by irradiating the component with excitation light, and after the adjustment, the first and second holding members are fixed to each other. By adopting the method, high accuracy and subsequent stability can be ensured.
[0015]
Further, since the parallelism adjustment is actually performed under the measurement or observation of the spot by irradiation of the excitation light, a single transverse mode shape, that is, a perfect circular spot shape can be reliably obtained with high accuracy.
[0016]
Further, according to the apparatus of the present invention, the output is adjusted by oscillating the output couplers of the first and second mirrors and the first and second members holding the reflection mirror by sliding the sliding surfaces of each other. With the configuration in which the parallelism between the coupler and the reflecting surface can be adjusted, the above-described features of the manufacturing method of the present invention can be effectively realized.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the manufacturing method and the manufacturing apparatus according to the present invention will be described, but the present invention is not limited to the embodiment and the example.
FIG. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of a manufacturing apparatus according to the present invention for implementing a method of manufacturing a solid-state laser optical oscillator according to the present invention.
FIG. 2 shows a configuration diagram of an example of the solid-state laser light oscillation device 90 manufactured by the manufacturing method of the present invention.
[0018]
As shown in FIG. 2, the solid-state laser light oscillating device 90 includes a pumping light optical system unit 200 including a pumping light source 1 and a pumping light optical system OL, and a solid-state laser light oscillator 9. The excitation light source 1 is, for example, a semiconductor laser having an oscillation wavelength of about 810 nm. The excitation light optical system OL includes, for example, a cylindrical lens 2, a collimator lens 3, and a dichroic mirror 4 for separating excitation light and laser oscillation light.
[0019]
The solid-state laser light oscillator 9 includes a first mirror 6, that is, an output coupler that has a required transmittance and emits laser light to the outside, and a second mirror 7, that is, a reflection mirror that has a high reflectance. Having an optical resonator.
In this resonator, that is, between the output coupler 6 and the reflection mirror 7, excitation light is emitted by excitation light from the excitation light source 1, for example, the above-mentioned excitation light having a wavelength of 810 nm, for example, Nd: YVO. 4 Is arranged.
[0020]
In this configuration, laser light from an excitation light source 1, for example, a semiconductor laser, is converged in one direction by a cylindrical lens 2, passes through a dichroic mirror 4 as parallel light by a collimating lens 3, and is condensed by a condensing lens 5. Then, the light is transmitted through the output coupler 6 and condensed and incident on the laser medium 8.
The incidence of the excitation light excites the laser medium 8 and emits luminescence. At this time, when only one of the resonance wavelengths determined by the distance between the output coupler 6 and the reflection mirror 7, that is, the resonator length L is within the oscillation gain bandwidth of the laser medium 7, the single longitudinal mode Oscillation occurs.
[0021]
The laser light oscillated in this manner is emitted from the output coupler 6, reflected by the dichroic mirror 4, and used as a laser light source device for guiding the output laser light to, for example, the outside. Alternatively, although not shown, the output laser light is introduced into an optical fiber, a MOPA (Master Oscillator Power Amplifier System), and / or an SHG (Secondary Harmonic Generator).
[0022]
When the parallelism and the interval between the output coupler 6 constituting the optical resonator, that is, the laser beam output side mirror and the reflection mirror 7 are accurately set, the laser spot becomes a single transverse mode perfect circular spot. Can be obtained. For this purpose, it is necessary that the output coupler 6 and the reflection mirror 7 face each other at a predetermined position with a high degree of parallelism with the laser medium 8 interposed therebetween.
[0023]
In the method for manufacturing a solid-state laser light oscillator and a solid-state laser light oscillation device according to the present invention, the output coupler 6 of the first mirror and the reflection mirror 7 of the second mirror constituting the above-described optical resonator are formed by a laser. An optical resonator is configured to face a predetermined position with high parallelism across the medium 8.
[0024]
[Method of Manufacturing Solid-state Laser Light Oscillator and Solid-state Laser Light Oscillator]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an example of the target solid-state laser light oscillator 9. First, as shown in a schematic sectional view of FIG. 4, a component member 19 of the solid-state laser light oscillator is prepared, and this is provisionally assembled and arranged at a predetermined position as shown in FIG.
The component member 19 holds the output coupler 6 of the first mirror and the reflection mirror 7 of the second mirror that are opposed to each other with the laser medium 8 interposed therebetween, and slidably oscillates with each other. A parallelism adjusting device 10 using first and second holding members 11 and 12 for adjusting the parallelism between the mirror and the reflection mirror 7.
[0025]
Next, as shown in FIG. 1, the laser medium 8 of the constituent member 19 is irradiated with excitation light from a laser oscillation measurement excitation light optical system unit 100 having a measurement excitation light source 201 for exciting the same. An adjustment is made to such an extent that this excitation light can form an image on the laser medium 8 substantially.
After this adjustment, the first and second holding members 11 and 12 of the constituent member 19 of the solid-state laser optical oscillator are relatively rocked to adjust the parallelism of each other. This is performed by irradiating the constituent member 19 with the excitation light from 100 and observing or measuring the laser light by the excitation light emission from the constituent member 16.
[0026]
Then, in a state where the parallelism is adjusted, the first and second holding members 11 and 12 are fixed to each other and integrated to constitute a target solid-state laser light oscillator 9.
Further, the solid-state laser light oscillator 9 is optically coupled with, for example, the excitation light optical system unit 200 described in FIG.
[0027]
Next, the constituent member 19 of the above-described solid-state laser optical oscillator prepared by the manufacturing method of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS.
[Components of solid-state laser oscillator]
The constituent member 19 adjusts the optical parallelism between the output mirror 6 of the first mirror and the reflecting mirror 7 of the second mirror when assembling and manufacturing the solid-state laser oscillator 9. It has a device 10.
[0028]
On the other hand, the length of the optical resonator, that is, the distance between the first and second mirrors, is equal to the longitudinal mode interval (FSR: Free Spectrum Range) determined by the length of the resonator in order to obtain the single longitudinal mode described above. In addition, control is performed such that a mode interval equal to or greater than the inherent oscillation gain bandwidth of the gain medium is obtained, thereby suppressing longitudinal multi-mode oscillation.
For example, if the laser medium 8 is Nd: YVO 4 , The resonator length L (L = λ) for selectively resonating at one of the photoluminescence wavelengths around 914 nm and around 1064 nm generated by optical excitation. 2 / F. S. R), but when oscillating at 914 nm, F.R. S. When oscillating at about R = 2 nm and 1064 nm, S. R needs to be set to about 1 nm.
[0029]
These are F.A. S. When R = 2 nm, the resonator length L is about 209 μm, S. R = 1 nm, which corresponds to about 566 μm. Now, Nd: YVO 4 Considering that the refractive index is about 2, the laser oscillator has an extremely short optical path length. In order to keep the oscillation wavelength and oscillation power constant, it is necessary to manage the length of the resonator on the order of 10 nm.
Therefore, in order to set the single longitudinal mode, a fine adjustment device 13 for the resonator length is provided.
[0030]
Here, the solid-state laser optical oscillator has a resonator configuration in which at least one of the output coupler 6 of the first mirror or the reflecting mirror 7 of the second mirror has a flat surface or an extremely gentle curvature close to the flat surface. . Therefore, high parallelism between the first and second mirrors is required.
[0031]
The parallelism adjusting device 10 includes a first holding member 11 for holding the output coupler 6 of the first mirror, and a second holding member 12 for holding the reflection mirror 7 of the second mirror.
The first holding member 11 and the second holding member 12 of the parallelism adjusting device 10 have the laser medium 8 disposed between the output coupler 6 and the reflection mirror 7 held by the first holding member 11 and the second holding member 12. In the state of being opposed to each other, for example, the radius of curvature is 50 mm to 100 mm, one of the concave spherical surface having the same curvature or the convex spherical surface, and the other, or one of the concave conical surface and the convex spherical surface and the other. A first rubbing surface 11A and a second rubbing surface 12A which are in contact with each other are formed. The example shown in FIGS. 3 and 4 is a case where the first rubbing surface 11A is a concave spherical surface and the second rubbing surface 12A is a convex spherical surface.
The first rubbing surface 11A and the second rubbing surface 12A are surfaces that can be rubbed substantially in the above-described shape on each surface, and a fine concave portion is partially formed. It can also be a formed surface.
[0032]
The first and second holding members 11 and 12 can be made of, for example, a low-thermal-expansion ceramic having a low coefficient of thermal expansion, or an alloy material such as an invar material. It is desirable to avoid heat-induced fluctuations in the distance between the output coupler 6 and the reflection mirror 7 held by 12.
[0033]
The first holding member 11 is formed in a cylindrical shape, for example, a cylindrical shape having a hollow portion 11H formed at the center, a front end surface 11B is a flat surface orthogonal to the axis, and a rear end surface has a radius similar to the axis. The first rubbing surface 11 </ b> A having the above-described shape, for example, a concave spherical surface, is used.
[0034]
The second holding member 12 includes a tubular portion 121 having a hollow portion 12H formed therein, and a closing plate 122 joined to the rear end face 11B. The front end surface of the cylindrical portion 121 is a second rubbing surface 12A of, for example, a convex spherical surface having the above-described shape with the axial center in the radial direction, and the rear end surface 11B is aligned with the axial center of the cylindrical portion 121. The closing plate 122 is joined to the flat surface that is orthogonal to the flat surface.
[0035]
The cylindrical portion 121 of the first holding member 11 and the second holding member 12 can be configured by an optical concave lens and a convex lens having the above-described through-hole formed in the center.
In the illustrated example, the output coupler 6 held by the first holding member 11A is formed on the end face of the laser medium 8, that is, the front end face, and the laser medium 8 is held by the first holding member 11. Is the case.
[0036]
The laser medium 8 can be made of a crystal doped with a rare earth element such as Nd, Er, Yb, Sm, or Pr, or glass, and has a thickness of, for example, 50 μm to 300 μm.
As described above, the laser medium 8 generates heat because the thickness thereof is small and the laser medium 8 is selected from those which absorb the excitation light well.
The heat generated in the laser medium 8 needs to be efficiently diffused, and as described above, the laser medium 8 has a small thickness and cannot have a sufficient mechanical strength. One base 31 is provided, and is disposed in close contact with this.
[0037]
The first substrate 31 has a high transmittance with respect to the wavelengths of the excitation light and the oscillation light and has a heat radiation property, that is, a high thermal conductivity, such as a sapphire substrate or a transmission ceramic substrate. it can. However, due to the heat generated by the pieces and the laser medium 8, an extremely local heat distribution is formed in the vicinity of the converging position of the laser beam, and is unique to the material constituting the laser medium 8, for example, Nd: YVO. 4 By using a specific refractive index thermal gradient (dn / dt: refractive index of n laser medium 8, t is temperature), instability in an unstable resonator due to a plane or near-plane reflection mirror, output coupler, That is, the effect of compensating for the divergence of the optical path is achieved.
[0038]
On the other hand, as shown in a schematic sectional view in FIG. 5, a laser medium substrate 33 constituting the laser medium 8 is prepared. The laser medium substrate 33 is selected to be considerably thicker than the target thickness of the laser medium 8, for example, 50 μm to 300 μm, and a laser medium substrate 33 is prepared which can maintain mechanical strength in handling. Then, the smoothed one main surface is used as an output coupler 6, and the output coupler 6 side is joined to and integrated with the first base 31.
In this state, the laser medium substrate 33 bonded to the first base 31 is cut and polished from the side opposite to the bonding side to the first substrate 31 to a required thickness shown by a broken line a in FIG. The medium 8 is constituted. Then, an antireflection coat is applied to this polished surface.
[0039]
In this way, the first base 31 on which the output coupler 6 and the laser medium 8 are formed is joined to the first holding member 11 via, for example, a ring-shaped spacer 34 as necessary.
[0040]
The output coupler 6 has a reflectance of the reflection mirror 7 and a thickness of the laser medium 8, for example, the laser medium 8 is Nd: YVO. 4 In the case of, the transmittance is determined from the optical characteristics of the material such as the Nd doping amount, the resonator loss, and the like, and a thin film coating having a transmittance of 0.5% to 99.5%, for example, Ta is used. 2 O 5 , TiO 2 Can be formed on the front end face of the laser medium substrate 33 by, for example, vapor deposition or the like, as described above.
[0041]
On the other hand, the reflection mirror 7 is attached to the second holding member 12 via a resonator length fine adjustment device 13 for finely adjusting the resonator length.
In this case, the reflection mirror 7 may be attached to the second base 32, for example, a sapphire substrate, if necessary, for the purpose of increasing waste heat properties and for better matching of the thermal expansion coefficient with the resonator length adjusting device 13. For example, a piezoelectric element such as a piezoelectric ceramic PZT (PbTiO) 3 -PbZrO).
[0042]
Then, the resonator length fine adjustment device 13 is attached to the closing plate 122 of the second holding member 12 in the illustrated example.
The resonator length fine-tuning device 13 can be constituted by an electromagnetic displacement means such as a so-called voice coil motor or the like in addition to the piezoelectric element.
The closing plate 122 is formed with a through-hole 122 </ b> H leading out from the terminal line for connecting the driving device 109 shown in FIG. 1 to the resonator length fine adjustment device 13.
The resonator length fine adjustment device 13 is configured to vibrate finely by a drive device 109 with a stroke of の or more of a target laser oscillation wavelength.
[0043]
The second base 32 is not limited to the sapphire substrate, and may be any material having a thermal expansion coefficient close to that of the base material of the reflection mirror 7. However, when the base material of the reflection mirror 7 has a thermal expansion coefficient close to that of the resonator length adjusting device 13, for example, PZT, it is not necessary to interpose the second base 32.
[0044]
Thus, the closing plate 122 to which the reflection mirror 7 is attached via the fine resonator length adjusting device 13 is joined to the rear end face 13B of the tubular portion 121.
At this time, the closing plate 122 is joined to the cylindrical portion 121 with the axis of the reflecting mirror 7 aligned with the cylindrical portion 121, that is, the axis of the second holding member 12.
[0045]
Then, the first holding member 11 and the second holding member 12 are brought into abutment with the first and second rubbed surfaces 11A and 12A on the same axis, and a direction intersecting with this axis. And tentatively assemble them. In this case, for example, when the first and second holding members 11 and 12 are made of a member such as a glass lens that transmits light, for example, ultraviolet light, at least one of the first and second sliding surfaces 11A and 12A is used. For example, an ultraviolet curing resin is applied to one surface, and the rubbing surfaces 11A and 12B of the first and second holding members 11 and 12 are brought into abutment and coincidence on substantially the same axis. At this time, since both rubbing surfaces 11A and 11B are finished with high surface properties, they are self-held without using a special holding jig in a state where no external force is applied.
[0046]
The constituent member 19 of the solid-state laser optical oscillator having such a configuration is provided with the above-described manufacturing method of the present invention, whereby the parallelism and the distance between the output mirror 6 of the first mirror and the reflecting mirror 7 of the second mirror are adjusted. Make settings.
[0047]
Next, an embodiment of a solid-state laser optical oscillator manufacturing apparatus according to the present invention for implementing the above-described solid-state laser optical oscillator manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIG.
[Manufacturing equipment for solid-state laser light oscillator]
In this apparatus, first and second stages 101 and 102 are provided.
As shown in FIG. 1, at least one of the first and second stages 101 and 102 is a movable stage that is movable in X, Y, and Z directions orthogonal to each other. In the illustrated example, the first and second stages 101 are movable stages that are movable in the X, Y, and Z directions.
Then, the measurement excitation light optical system unit 100 is arranged on the first stage 101, and the component member 19 of the above-described solid-state laser optical oscillator is arranged on the second stage.
[0048]
The measurement excitation light optical system unit 100 includes an excitation light source 201 that excites the laser medium 8 using, for example, a semiconductor laser having a wavelength of 810 nm, a cylindrical lens, a collimator lens, and excitation light for the component 19 of the solid-state laser light oscillator. It is composed of a dichroic mirror 201M as a means for separating the laser beam from the component member 19 and an optical system such as a condenser lens, that is, an objective lens 201L.
[0049]
Also, a state in which the rubbing surfaces 11A and 12A of the first and second holding members 11 and 12 of the parallelism adjusting device 10 of the component member 19 of the solid-state laser light oscillator are slid on the second stage 102 side. And a holding member adjusting device 103 that adjusts the degree of parallelism between the output coupler 6 and the reflecting mirror 7 by being swung.
The holding member adjustment device 103 has a coarse adjustment unit 103A and a fine adjustment unit 103B.
The holding member adjusting device 103 has a function of pressing, for example, the second holding member 12 of the parallelism adjusting device 10 of the component member 19 of the solid-state laser optical oscillator disposed on the second stage 102 with a small pressing force. .
[0050]
Then, at a position opposed to the holding member adjusting device 103 with the component member 19 of the solid-state laser optical oscillator interposed therebetween, the pressing force of the holding member adjusting device 103 is opposed, that is, the acting direction of the mutual pressing force is linear. The pressurizing device 104 is arranged as follows.
The pressurizing device 104 can be constituted by, for example, a spring mechanism, a pneumatic cylinder, or the like. The pressurizing device 104 allows the holding member adjusting device 103 to stably abut against the component member 109 without generating a gap with respect to the holding member adjusting device 10 of the component member 19.
[0051]
The holding member adjusting device 103 and the pressurizing device 104 are arranged in plural sets, that is, two or more sets, for example, three sets so as to face each other with the constituent member 19 interposed therebetween. It is arranged keeping the angular interval.
In this way, by the cooperation of the holding member adjusting device 103 and the pressurizing device 104, for example, the second holding member 12 of the parallelism adjusting device 10 is attached to the first holding member 11 by, for example, the axis of the sliding surface 11B. The center is swung so as to be inclined with respect to the axis of the sliding surface 11A, so that the parallelism between the output coupler 6 and the reflection mirror 7 can be adjusted.
[0052]
As described above, the holding member adjustment device 103 is configured by, for example, the coarse adjustment unit 103A and the fine adjustment unit 103B. In this case, the coarse adjustment unit 103A is manually pushed by a push-out mechanism such as a feed screw or a micrometer. Can be configured by The fine adjustment unit 103B can be constituted by, for example, a piezoelectric element, for example, a piezoelectric ceramic PZT. The fine adjustment unit 103B can be constituted by an electromagnetic displacement unit such as a so-called voice coil motor, in addition to the piezoelectric element. The fine adjustment unit 103B can also be finely adjusted and driven by, for example, the driving device 109.
[0053]
On the other hand, a signal generator 108 is provided, and the driving device 109 is operated by a signal obtained thereby to drive, for example, a piezoelectric element of the fine adjustment unit 103B of the fine adjustment device 103 of the resonator length of the component member 19 described above. .
[0054]
Further, there is provided a measurement or observation unit 300 for measuring the solid-state laser oscillation light from the component unit 19 of the solid-state laser light oscillator separated from the excitation light by the separation means 201M.
An isolator of the return light preventing unit 130 for preventing return light from the measurement or observation unit 300 is disposed between the measurement or observation unit 300 and the separation unit 201M.
[0055]
The oscillating light measuring or observing unit 300 includes a mode measuring device, for example, a CCD (Charge Coupled Device) 105, an image processing PC (Personal Computer) 301, and a laser beam in which a part of the solid-state laser oscillator is split and introduced by the half mirror 132. A spectrum analyzer 131 having a spot monitor 106 and introducing another part divided by the half mirror 132 is provided.
Further, an analysis device 107 is provided, and an ultraviolet irradiation device 120 for curing the above-described ultraviolet curable resin in the component member 19 is provided at a position facing the arrangement portion of the component member 19 of the solid-state laser optical oscillator.
[0056]
[Embodiment of manufacturing method of solid-state laser optical oscillator]
In this embodiment, the solid-state laser light oscillator 9 is manufactured by the above-described solid-state laser light oscillator manufacturing apparatus shown in FIG.
In this example, a measurement excitation light optical system unit 100 is arranged on a first stage 101 which is a movable stage, and above the first stage 101, the component 19 of the solid-state laser optical oscillator is connected to the excitation light optical system unit 100. The output couplers held by the first holding member 11 are arranged so as to face each other.
[0057]
Then, each pressing of the holding member adjusting device 103 and the pressurizing device 104 is performed on the outer peripheral surface of the second holding member 12 of the constituent member 19 so as to face each other with the constituent member 19 of the solid-state laser optical oscillator interposed therebetween. Abut the tip.
If the resonator length fine adjustment device 13 described with reference to FIGS. 3 and 4 is driven, a dither signal is supplied from the signal oscillator 108 to a driver 109 for driving a piezoelectric element, that is, an image of the mode measurement device 105. The reflection mirror 7 is reciprocally oscillated with respect to the output coupler 6 with a stroke equal to or longer than 発 振 of the oscillation wavelength of the solid-state laser optical oscillator in a cycle within the accumulation time.
This is because the solid state laser medium 8 such as Nd: YVO 4 (3) Since the longitudinal mode interval is set relatively large as compared with the inherent gain bandwidth and the resonator length, that is, the mirror interval is set extremely small, a sufficient oscillation gain may not be obtained at the initial position of the mirror. The fine reciprocation of the resonator length facilitates the measurement or observation of the laser oscillation light and the setting of the parallelism thereby.
[0058]
On the other hand, the excitation light optical system unit 100, for example, a semiconductor laser is operated, and the excitation light is irradiated on the laser medium 8 from the output coupler 6 side of the component member 19 through the optical system. At this time, if the pumping light is applied to the laser medium, in the provisional assembly of the optical resonator, the length of the resonator is preliminarily selected as the length of the resonator that oscillates the laser with the efficiency being the angle of the rabbit. The laser medium 8 is excited, and the laser oscillation light is led out through the output coupler 6 of the component member 19 of the optical resonator. The laser oscillation light is separated by the separation means 201M and guided to the measurement or observation unit 300, and a part of the laser oscillation light split by the half mirror 132 is captured by, for example, a CCD of the mode measurement device 105. The image signal is subjected to image processing by the image processing PC 301, and the beam spot is displayed on the monitor 106.
[0059]
In the image processing in the image processing apparatus PC301, for example, as shown in FIG. 6A, the luminance peak position of the laser spot Bsp is displayed at the center, and the center of gravity (cross-shaped G) is set as the origin, as shown in FIGS. The profile of the luminance distribution in each of the two axes x and y orthogonal to each other is measured, the slice level is input, and the lengths d1 and d2 of the vertical and horizontal axes of the spot are obtained and displayed. Obtain d1 / d2 and display it. Further, it has a function of obtaining the inclination θ in the axial direction, for example, the major axis direction, and displaying the inclination.
[0060]
Then, for example, the image processed image is visually observed on a monitor, for example, and when this spot is extremely distorted, that is, when the spot is beyond the range in which it is analyzed by the analysis device 107 described later and automatically adjusted. When the parallelism adjustment device 10 is manually displaced, the coarse adjustment portion 103A of the holding member adjustment device 103 is manually operated to press the second holding member 12 in the illustrated example of the parallelism adjustment device 10, thereby Is pivoted with respect to the first holding member 11, that is, the respective spherical surfaces of the sliding surfaces 11 </ b> A and 11 </ b> B are rubbed so that the axes of the spherical surfaces are mutually inclined.
In this way, the parallelism between the output coupler 6 and the reflection mirror 7 is adjusted to roughly correct the spot shape.
[0061]
In addition, the amount of parallelism correction is calculated by measuring the mode of the oscillating laser beam by the analyzer 107. Specifically, a deviation amount from a perfect circle is obtained from information such as a mode diameter, a mode elliptic ratio, and an intensity profile, and a value converted into a parallelism between the output coupler 6 and the reflection mirror 7 is calculated. Then, the lateral mode shift amount corresponding to the curvature of the sliding surfaces 11A and 11B of the second holding members 11 and 12 is converted, and a command is given to the driving device 109, whereby the fine adjustment unit 103B of the holding member adjustment device 103 is converted. For example, the piezoelectric element is driven to adjust the parallelism to obtain a perfect circle.
On the other hand, the oscillation wavelength and the F.O. S. Measure R.
[0062]
The above operation is repeated until a desired mode state, that is, a single vertical mode of a perfect circle is obtained.
In this way, a solid-state laser oscillator having desired characteristics, that is, single longitudinal mode and single transverse mode oscillation is obtained.
Thereafter, as described above, the ultraviolet curing resin previously applied to at least one of the rubbing surfaces 11A and 11B is cured by ultraviolet irradiation from the ultraviolet irradiation device 120, and the first and second holding members are provided. Are fixed to each other and integrated. Thus, a solid-state laser optical oscillator is manufactured.
[0063]
The solid-state laser light oscillator 9 manufactured in this manner is taken out of the stage 102 and set in a predetermined positional relationship with the excitation light optical system unit 200 described with reference to FIG. be able to.
[0064]
As described above, according to the present invention, in the solid-state laser light oscillation device, the solid-state laser light oscillator is provided with the parallelism adjusting device 10 between the output coupler 6 and the reflection mirror 7, so that a perfect circular spot can be formed. Laser oscillation can be performed, and the parallelism can be stably maintained thereafter by fixing the first and second holding members after adjusting the parallelism.
[0065]
In addition, the manufacturing method and apparatus of the present invention are not limited to the examples described above, and various modifications and changes can be made in the present invention. For example, the method of fixing the first and second holding members 11 and 12 described above is not limited to the method using an adhesive made of an ultraviolet curable resin, but includes an anaerobic adhesive, a high-temperature curing adhesive, YAG welding, soldering, It can be by brazing or the like.
[0066]
Further, the first or second holding members 11 and 12 are not limited to a method that requires light transmittance. However, this fixation is performed by a method that does not cause a departure from the measured and adjusted lateral single mode state, for example, by accompanying shrinkage and deformation during curing. Therefore, the first or second holding member 11 or 12 is not limited to being formed of a light-transmitting member, and a material suitable for the fixing method, production cost, and productivity is selected.
[0067]
The distance between the output coupler 6 and the reflection mirror 7, that is, the cavity length is a distance at which a specific wavelength for exciting light emission from the laser medium 8 resonates so as to have the above-mentioned single longitudinal mode of a desired wavelength. In addition, it is desirable to set in advance an interval as close as possible.
For this reason, the thickness of the spacer 34 is selected by measuring the thickness of the laser medium 8 measured in advance, the distance between the reflection mirror 7 and the abutting surfaces of the first and second holding members 11 and 12, and the like. Then, the above F.S. S. The spacing is selected so as to be as close as possible to the resonator length determined from the longitudinal mode spacing determined by R.
[0068]
Further, for example, a Q-switched laser configuration can be realized by arranging a saturable absorber using a semiconductor quantum well between the output coupler 6 and the reflection mirror 7, for example. However, in this case, the design is made in consideration of the saturable absorber.
[0069]
One of the first and second contact surfaces 11A and 12A of the first and second holding members 11 and 12 has a convex spherical surface and the other has a concave conical surface having a smaller diameter toward the bottom. You can also.
However, in order to stably slide the first and second holding members 11 and 12 relative to each other, it is desirable to use a convex spherical surface and a concave spherical surface.
[0070]
As described above, the present invention relates to a solid-state laser light oscillator and a solid-state laser light oscillation device, but the present invention is also applicable to a case where a parallel plate type etalon is formed.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the so-called mirror adjustment of the solid-state laser optical oscillator, that is, the parallelism adjustment between the output coupler and the reflection surface is performed by the first and second mirrors respectively holding the output coupler and the reflection surface. A constituent member of a solid-state laser optical oscillator having a holding member is prepared, the constituent member is irradiated with excitation light to adjust the parallelism, and after the adjustment, the first and second holding members are fixed to each other. By adopting this method, high accuracy and subsequent stability can be secured.
[0072]
Further, since the parallelism adjustment is actually performed under the measurement or observation of the spot by irradiating the excitation light, a perfect circle of the spot can be reliably obtained with high accuracy.
As described above, according to the manufacturing method of the present invention, mirror adjustment can be performed accurately, so that an optical resonator having a resonator length of 1 mm or less can be configured with a single longitudinal mode. Since a precise mirror parallelism is obtained, a solid-state laser light oscillator and a solid-state laser light oscillation device capable of obtaining a laser beam spot having a high circularity in a single transverse mode can be configured.
[0073]
Further, according to the apparatus of the present invention, the output coupler is adjusted by oscillating the rubbing surfaces of the output couplers, which are the first and second mirrors, and the first and second members holding the reflection mirror. The configuration according to which the degree of parallelism between the top coupler and the reflecting surface can be adjusted enables the above-described feature of the manufacturing method of the present invention to be effectively realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an example of a manufacturing apparatus according to the present invention for implementing the manufacturing method of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of a solid-state laser light oscillation device obtained by the manufacturing method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic sectional view of an example of a solid-state laser optical oscillator obtained according to the present invention.
FIG. 4 is an exploded schematic sectional view of an example of a component of the solid-state laser optical oscillator of FIG. 3;
FIG. 5 is a sectional view of one step of a method for manufacturing a laser medium of the apparatus of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a function of an image processing PC in the apparatus of the present invention, in which A is a diagram illustrating an image processing state of a laser oscillation spot, and B and C are diagrams illustrating a luminance profile.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Excitation light source 2 ... Cylindrical lens 3 ... Collimation 4 ... Dichroic mirror 5 ... Condensing lens 6 ... Output coupler 7 ... Reflection surface (Reflection mirror), 8: laser medium, 9: solid-state laser light oscillator, 10: parallelism adjusting device, 11: first holding member, 12: second holding member, 11A: first rubbing surface, 12A: second rubbing surface, 11H: hollow portion, 11B: front end surface, 12B: rear end surface, 13: resonator length Adjustment device, 19: constituent members of solid-state laser oscillator, 31: first base, 32: second base, 33: laser medium substrate, 34: spacer, 90 ...・ Solid-state laser light oscillation device, 100 ・ ・ ・ Measurement excitation light optical system unit, 1 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st stage, 102 ... 2nd stage, 103 ... Holding member adjustment apparatus, 103A ... Coarse adjustment part, 103B ... Fine adjustment part, 121 ... Cylindrical part , 122: closing plate, 130: return light preventing means, 131: spectrum analyzer, 200: excitation light optical system unit, 201: excitation light source for measurement, 201M: laser light Separating means, 201L: Objective lens, 300: Measurement or observation unit of solid laser light oscillation light, 301: Image processing PC

Claims (33)

光共振器内に励起光によって励起発光するレーザ媒質が配置された固体レーザ光発振器の製造方法であって、
上記レーザ媒質を挟んで対向する第１および第２のミラーがそれぞれ保持され、互いの摺り合わせ揺動によって、上記第１および第２のミラーの平行度を調整する第１および第２の保持部材を含む固体レーザ光発振器の構成部材を、励起光照射によってレーザ光発振が生じる程度に暫定的に組み立てる組立工程と、
上記レーザ媒質を励起する測定用励起光光源を有するレーザ発振測定用励起光光学系ユニットを用意し、該レーザ発振測定用励起光光学系ユニットと、上記固体レーザ光発振器の構成部材との位置関係を、上記測定用励起光光源からの励起光を上記レーザ媒質に照射させる位置関係に調整する調整工程と、
上記固体レーザ光発振器の構成部材の上記第１および第２の保持部材を相対的に揺動させて相互の平行度の調整を行う平行調整工程と、
この平行度が調整された状態で、上記第１および第２の保持部材を相互に固着して一体化する固着工程とを有することを特徴とする固体レーザ光発振器の製造方法。A method for manufacturing a solid-state laser optical oscillator in which a laser medium that emits light by pumping light is disposed in an optical resonator,
First and second mirrors, which are opposed to each other with the laser medium interposed therebetween, are held, and the first and second holding members adjust the parallelism of the first and second mirrors by oscillating with each other. An assembly process of temporarily assembling the constituent members of the solid-state laser light oscillator including, to the extent that laser light oscillation is generated by irradiation with excitation light,
A laser oscillation measurement excitation light optical system unit having a measurement excitation light source for exciting the laser medium is prepared, and the positional relationship between the laser oscillation measurement excitation light optical system unit and the constituent members of the solid state laser light oscillator is prepared. An adjustment step of adjusting the positional relationship for irradiating the laser medium with the excitation light from the excitation light source for measurement,
A parallel adjustment step of relatively swinging the first and second holding members of the constituent members of the solid-state laser optical oscillator to adjust mutual parallelism;
Fixing the first and second holding members to each other in a state where the parallelism is adjusted, and integrating the first and second holding members with each other. 上記第１のミラーが、アウトプットカプラーであることを特徴とする請求項１に記載の固体レーザ光発振器の製造方法。The method according to claim 1, wherein the first mirror is an output coupler. 上記光共振器は、上記第１および第２のミラーの少なくとも一方が、平面もしくは平面に近い緩やかな曲率を有する不安定共振器型構成とされたことを特徴とする請求項１に記載の固体レーザ光発振器の製造方法。2. The solid according to claim 1, wherein the optical resonator has at least one of the first and second mirrors having an unstable resonator configuration having a flat surface or a gradual curvature close to a flat surface. 3. Manufacturing method of laser light oscillator. 上記第１および第２の保持部材の互いの摺り合わせ面が、同一曲率を有する凹状球面と凸状球面とのいずれか一方と他方、あるいは、凹状円錐面と凸状球面とのいずれか一方と他方の衝合面より成ることを特徴とする請求項１に記載の固体レーザ光発振器の製造方法。The surfaces of the first and second holding members that are rubbed with each other are either one of a concave spherical surface and a convex spherical surface having the same curvature and the other, or one of a concave conical surface and a convex spherical surface. 2. The method according to claim 1, further comprising the other abutment surface. 上記平行度の調整を、上記固体レーザ光発振器の構成部材から発振されたレーザ光のレーザモード形状の測定ないしは観測によって行うことを特徴とする請求項１に記載の固体レーザ光発振器の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the adjustment of the parallelism is performed by measuring or observing a laser mode shape of laser light oscillated from a constituent member of the solid-state laser optical oscillator. 上記レーザモード形状の測定ないしは観測と共に、レーザビーム発散角、あるいは／およびレーザビーム径の測定ないしは観察を行うことを特徴とする請求項５に記載の固体レーザ光発振器の製造方法。6. The method for manufacturing a solid-state laser optical oscillator according to claim 5, wherein the measurement or observation of the laser beam divergence angle and / or the laser beam diameter is performed together with the measurement or observation of the laser mode shape. 上記第１および第２のミラー間の間隔を、目的とするレーザ発振波長の１／２以上のストロークで往復変位させつつ上記平行度の調整を上記レーザ光のレーザモードの測定ないしは観測によって行うことを特徴とする請求項５に記載の固体レーザ光発振器の製造方法。Adjusting the parallelism by measuring or observing the laser mode of the laser light while reciprocating the distance between the first and second mirrors with a stroke of 以上 or more of the target laser oscillation wavelength. The method for manufacturing a solid-state laser optical oscillator according to claim 5, wherein 上記平行度調整工程を、粗調整工程と、微調整工程とより行い、該微調整工程を請求項５に記載の平行度の調整によって行うことを特徴とする請求項１に記載の固体レーザ光発振器の製造方法。The solid-state laser beam according to claim 1, wherein the parallelism adjustment step is performed by a coarse adjustment step and a fine adjustment step, and the fine adjustment step is performed by adjusting the parallelism according to claim 5. Oscillator manufacturing method. 上記平行度調整後に、レーザ波長または／および縦モード間隔の測定を行うことを特徴とする請求項１に記載の固体レーザ光発振器の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein a laser wavelength and / or a longitudinal mode interval is measured after adjusting the parallelism. 上記暫定的組み立て工程において、上記第１および第２の保持部材の互いの摺り合わせ面の、少なくとも一方に、紫外線硬化樹脂を塗布し、
上記固着工程が、上記紫外線硬化樹脂の紫外線照射による硬化によることを特徴とする請求項１に記載の固体レーザ光発振器の製造方法。In the tentative assembling step, an ultraviolet curable resin is applied to at least one of the rubbed surfaces of the first and second holding members,
2. The method according to claim 1, wherein the fixing step is performed by curing the ultraviolet curable resin by irradiation with ultraviolet light. 励起光光源を有する励起光光学系ユニットと、光共振器内に励起光によって励起発光するレーザ媒質が配置された固体レーザ光発振器とを有する固体レーザ光発振装置の製造方法であって、
上記レーザ媒質を挟んで対向する第１および第２のミラーがそれぞれ保持され、互いの摺り合わせ揺動によって、上記第１および第２のミラーの平行度を調整する第１および第２の保持部材を含む固体レーザ光発振器の構成部材を、励起光照射によってレーザ光発振が生じる程度に暫定的に組み立てる組立工程と、
上記レーザ媒質を励起する測定用励起光光源を有するレーザ発振の測定用励起光光学系ユニットを用意し、該測定用励起光光学系ユニットと、上記固体レーザ光発振器の構成部材との位置関係を、上記測定用励起光光源からの励起光を上記レーザ媒質に照射させる位置関係に調整する調整工程と、
該調整工程の後に、上記固体レーザ光発振器の構成部材の上記第１および第２の保持部材を相対的に揺動させて相互の平行度の調整を行う平行度調整工程と、
この平行度が調整された状態で、上記第１および第２の保持部材を相互に固着して一体化する固着工程とを有する固体レーザ光発振器の製造工程と、
該固体レーザ光発振器と、最終的に得る固体レーザ光発振装置の励起光光学系ユニットとを所定の位置関係に設定して目的とする固体レーザ光発振装置を製造することを特徴とする固体レーザ光発振装置の製造方法。A method for manufacturing a solid-state laser light oscillation device comprising: a pumping light optical system unit having a pumping light source; and a solid-state laser light oscillator in which a laser medium that emits light by pumping light is disposed in an optical resonator.
First and second mirrors, which are opposed to each other with the laser medium interposed therebetween, are held, and the first and second holding members adjust the parallelism of the first and second mirrors by oscillating with each other. An assembly process of temporarily assembling the constituent members of the solid-state laser light oscillator including, to the extent that laser light oscillation is generated by irradiation with excitation light,
A laser oscillation measurement pumping light optical system unit having a measurement pumping light source for exciting the laser medium is prepared, and the positional relationship between the measurement pumping light optical system unit and the constituent members of the solid-state laser light oscillator is determined. An adjustment step of adjusting the positional relationship for irradiating the laser medium with the excitation light from the excitation light source for measurement,
After the adjusting step, a parallelism adjusting step of relatively swinging the first and second holding members of the constituent members of the solid-state laser optical oscillator to adjust mutual parallelism,
A manufacturing process of a solid-state laser optical oscillator having a fixing step of fixing and integrating the first and second holding members with each other in a state where the parallelism is adjusted;
A solid-state laser characterized in that the solid-state laser light oscillator and the excitation light optical system unit of the finally obtained solid-state laser light oscillation device are set in a predetermined positional relationship to manufacture a desired solid-state laser light oscillation device. A method for manufacturing an optical oscillation device. 上記第１のミラーが、アウトプットカプラーであることを特徴とする請求項１１に記載の固体レーザ光発振装置の製造方法。12. The method according to claim 11, wherein the first mirror is an output coupler. 上記光共振器は、上記第１および第２のミラーの少なくとも一方が、平面もしくは平面に近い緩やかな曲率を有する不安定共振器型構成とされたことを特徴とする請求項１１に記載の固体レーザ光発振装置の製造方法。12. The solid according to claim 11, wherein in the optical resonator, at least one of the first and second mirrors has an unstable resonator type configuration having a flat surface or a gentle curvature close to a flat surface. A method for manufacturing a laser light oscillation device. 上記第１および第２の保持部材の互いの摺り合わせ面が、同一曲率を有する凹状球面と凸状球面とのいずれか一方と他方、あるいは、凹状円錐面と凸状球面とのいずれか一方と他方の衝合面より成ることを特徴とする請求項１１に記載の固体レーザ光発振装置の製造方法。The contact surfaces of the first and second holding members are in contact with one or the other of a concave spherical surface and a convex spherical surface having the same curvature, or with one of a concave conical surface and a convex spherical surface. The method for manufacturing a solid-state laser light oscillation device according to claim 11, comprising the other abutting surface. 光共振器内に励起光によって励起発光するレーザ媒質が配置された固体レーザ光発振器の製造装置であって、
上記レーザ媒質を励起する測定用励起光光源を有するレーザ発振測定用励起光光学系ユニットを配置する第１のステージと、
上記固体レーザ光発振器の構成部材を配置する第２のステージとを有し、
上記第１および第２のステージは、その少なくとも一方が、可動ステージとされ、
上記固体レーザ光発振器の構成部材は、上記レーザ媒質を挟んで対向する第１および第２のミラーの平行度を調整する平行度調整装置を有し、
該平行度調整装置は、相互に揺動可能な互いの摺り合わせ面を有する第１および第２の保持部材を有し、上記第１の保持部材に、上記第１のミラーが保持され、上記第２の保持部材に、上記第２のミラーが保持され、上記第１および第２保持部材の相互の揺動によって、上記第１および第２のミラーの平行度が調整されるようになされ、
上記第２のステージ側には、上記平行度調整装置の上記第１および第２の保持部材の摺り合わせ揺動状態を調整する保持部材調整装置が設けられ、
上記可動ステージとされた第１または第２のステージの移動によって上記測定用励起光光学系ユニットと、上記固体レーザ光発振器の構成部材との位置関係を、上記測定用励起光光源からの励起光を上記レーザ媒質に照射す位置に調整し、
上記保持部材調整装置によって、上記第１および第２の保持部材を相対的に揺動させて相互の平行度を調整するようにしたことを特徴とする固体レーザ光発振器の製造装置。An apparatus for manufacturing a solid-state laser optical oscillator in which a laser medium that emits light by pumping light is disposed in an optical resonator,
A first stage in which a laser oscillation measurement excitation light optical system unit having a measurement excitation light source for exciting the laser medium is arranged;
A second stage for arranging the constituent members of the solid-state laser optical oscillator,
At least one of the first and second stages is a movable stage,
The constituent member of the solid-state laser optical oscillator includes a parallelism adjusting device that adjusts the parallelism of the first and second mirrors facing each other with the laser medium interposed therebetween,
The parallelism adjusting device has first and second holding members having mutually rubbing surfaces that can swing with each other, the first mirror holding the first mirror on the first holding member, The second holding member holds the second mirror, and the parallel movement of the first and second mirrors is adjusted by the mutual swinging of the first and second holding members.
On the second stage side, there is provided a holding member adjusting device for adjusting a sliding swing state of the first and second holding members of the parallelism adjusting device,
By moving the first or second stage as the movable stage, the positional relationship between the measurement excitation light optical system unit and the constituent members of the solid-state laser light oscillator is changed to the excitation light from the measurement excitation light source. Is adjusted to the position for irradiating the laser medium,
An apparatus for manufacturing a solid-state laser light oscillator, wherein the first and second holding members are relatively swung by the holding member adjusting device to adjust their parallelism with each other. 上記第１のミラーが、アウトプットカプラーであることを特徴とする請求項１５に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。16. The apparatus according to claim 15, wherein the first mirror is an output coupler. 上記可動ステージは、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に可動する構成としたことを特徴とする請求項１５に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。16. The apparatus according to claim 15, wherein the movable stage is configured to be movable in X, Y, and Z axis directions orthogonal to each other. 上記レーザ光共振器は、上記第１および第２のミラーの少なくとも一方が、平面もしくは平面に近い緩やかな曲率を有する不安定共振器型構成とされたことを特徴とする請求項１５に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。16. The laser optical resonator according to claim 15, wherein at least one of the first and second mirrors has an unstable resonator type configuration having a flat surface or a gentle curvature close to a flat surface. Equipment for manufacturing solid-state laser light oscillators. 上記平行度調整装置の、上記第１の保持部材と、上記第２の保持部材とは、同一曲率を有する凹状球面と凸状球面のいずれか一方と他方、あるいは凹状円錐面と凸状球面のいずれか一方と他方による、相互に衝合する第１の摺り合わせ面と第２の摺り合わせ面より成り、
上記第１および第２の保持部材を、互いに上記第１および第２の摺り合わせ面で摺り合わせ揺動させることによってこれら第１および第２の保持部材に保持された上記第１および第２のミラーの相互の傾きを微調整して上記平行度の調整がなされることを特徴とする請求項１５に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。In the parallelism adjusting device, the first holding member and the second holding member may have one of a concave spherical surface and a convex spherical surface having the same curvature and the other, or a concave spherical surface and a convex spherical surface. A first rubbing surface and a second rubbing surface, which are mutually abutted by either one or the other,
The first and second holding members are held by the first and second holding members by swinging the first and second holding members against each other on the first and second sliding surfaces. 16. The apparatus according to claim 15, wherein the parallelism is adjusted by finely adjusting the mutual inclination of the mirrors. 上記第１および第２の保持部材は、上記凹状球面と凸状球面あるいは凹状円錐面と凸状球面の軸心上に、中空部が形成され、これら中空部を通じて、上記第１および第２のミラーが、上記レーザ媒質を挟んで対向するように配置されたことを特徴とする請求項１５に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。In the first and second holding members, a hollow portion is formed on an axis of the concave spherical surface and the convex spherical surface or the concave conical surface and the convex spherical surface, and the first and second holding members are formed through these hollow portions. 16. The apparatus according to claim 15, wherein mirrors are arranged so as to face each other with the laser medium interposed therebetween. 上記レーザ媒質の上記励起光の入射側の前方端面を、上記第１のミラーとしたことを特徴とする請求項１５に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。The solid-state laser oscillator manufacturing apparatus according to claim 15, wherein a front end face of the laser medium on the incident side of the excitation light is the first mirror. 上記レーザ媒質は、励起光および発振光波長に対して高い透過率と、放熱性を有する基体に密着配置して成ることを特徴とする請求項１５に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。16. The solid-state laser oscillator manufacturing apparatus according to claim 15, wherein the laser medium is disposed in close contact with a substrate having a high transmittance with respect to the wavelengths of the excitation light and the oscillation light and a heat radiation property. 上記第１および第２の保持部材によって保持された上記第１および第２のミラーによって構成されるレーザ光共振器に、その共振器長を微調整する共振器長の微調整装置が設けられたことを特徴とする請求項１５に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。The laser beam resonator constituted by the first and second mirrors held by the first and second holding members is provided with a resonator length fine adjustment device for finely adjusting the resonator length. The apparatus for manufacturing a solid-state laser optical oscillator according to claim 15, wherein: 上記共振器長の微調整装置は、上記第１および第２のミラー間の間隔を、目的とするレーザ発振波長の１／２以上のストロークで往復変位をさせつつ上記微調整し得る構成としたことを特徴とする請求項２３に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。The resonator length fine-adjustment device has a configuration in which the distance between the first and second mirrors can be finely adjusted while making a reciprocal displacement with a stroke of 1/2 or more of a target laser oscillation wavelength. 24. The apparatus for manufacturing a solid-state laser light oscillator according to claim 23. 上記共振器長の微調整装置が、圧電素子、もしくはボイスコイルモータによることを特徴とする請求項２３に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。24. The apparatus for manufacturing a solid-state laser optical oscillator according to claim 23, wherein the fine-tuning device for the resonator length is a piezoelectric element or a voice coil motor. 請求項１５に記載の固体レーザ光発振器の製造装置において、上記固体レーザ光発振器の構成部材から発振された固体レーザ発振光と励起光とを分離する分離手段を有し、上記固体レーザ発振光の測定ないしは観察部が設けられて成ることを特徴とする固体レーザ光発振器の製造装置。The apparatus for manufacturing a solid-state laser light oscillator according to claim 15, further comprising a separation unit configured to separate solid-state laser light and excitation light oscillated from a constituent member of the solid-state laser light oscillator, An apparatus for manufacturing a solid-state laser optical oscillator, comprising a measurement or observation unit. 上記固体レーザ発振光の測定ないしは観察部が固体レーザ発振光のモード形状の測定ないしは観察部であることを特徴とする請求項２６に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。27. The apparatus for manufacturing a solid-state laser oscillator according to claim 26, wherein the measurement or observation unit of the solid-state laser oscillation light is a mode shape measurement or observation unit of the solid-state laser oscillation light. 上記固体レーザ発振光の測定ないしは観察部が、上記レーザモード形状の測定ないしは観察とともに、レーザビーム発散角、あるいは／およびレーザビーム径の測定ないしは観察部であることを特徴とする請求項２６に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。27. The measurement or observation part of the solid-state laser oscillation light is a measurement or observation part of a laser beam divergence angle and / or a laser beam diameter together with the measurement or observation of the laser mode shape. For manufacturing solid state laser light oscillator. 上記測定ないしは観察部が、上記固体レーザ発振波長および縦モード間隔の測定ないしは観察機能を有することを特徴とする請求項２６に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。27. The apparatus according to claim 26, wherein the measuring or observing unit has a function of measuring or observing the solid-state laser oscillation wavelength and the longitudinal mode interval. 上記固体レーザ発振光の、上記測定ないしは観察部からの上記固体レーザ光発振器の構成部材への戻りを防止する戻り光防止手段を有することを特徴とする請求項２６に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。27. The solid-state laser light oscillator according to claim 26, further comprising return light preventing means for preventing the solid-state laser oscillation light from returning to the constituent members of the solid-state laser light oscillator from the measurement or observation unit. manufacturing device. 上記共振器長の微調整装置の駆動装置と、該駆動装置を制御する信号発振器とを有することを特徴とする請求項２６に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。27. The apparatus for manufacturing a solid-state laser optical oscillator according to claim 26, further comprising: a driving device for the fine-tuning device for the resonator length; 上記保持部材調整装置の駆動部と、上記測定ないしは観察部による測定ないしは観察結果の解析装置とを有し、上記固体レーザ発振光のモード形状の測定ないしは観察によって上記モード形状の楕円比を求め、真円からのずれに応じて上記保持部材調整装置の駆動装置を制御して上記モード形状を真円に近づけることを特徴とする請求項２６に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。The driving unit of the holding member adjustment device, the measurement or the measurement by the observation unit or having an analyzer of the observation result, the measurement or observation of the mode shape of the solid-state laser oscillation light to determine the elliptic ratio of the mode shape, 27. The manufacturing apparatus according to claim 26, wherein the mode shape is made closer to a perfect circle by controlling a driving device of the holding member adjusting device in accordance with a deviation from the perfect circle. 上記平行度調整工程が、粗調整工程と、微調整工程とより行うことを特徴とする請求項１５に記載の固体レーザ光発振器の製造装置。16. The apparatus for manufacturing a solid-state laser optical oscillator according to claim 15, wherein the parallelism adjustment step is performed by a coarse adjustment step and a fine adjustment step.
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