JP2008153462A - Solid-state laser amplifier - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state laser amplifier which is capable of achieving uniformed temperature distribution of a solid-state laser medium in a simple configuration. <P>SOLUTION: A solid-state laser amplifier 1 has a solid-state laser medium 3 which amplifies the light incoming from an incidence plane by irradiation of the excitation light to emit the resulting light from an outgoing plane, and a heating element 5 provided on any plane other than the incidence plane and outgoing plane of the solid-state laser medium 3, wherein the heating element 5 heats itself by absorbing the spontaneous emission light generated in the solid-state laser medium 3. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体レーザ媒質を備える固体レーザ増幅器に関する。   The present invention relates to a solid-state laser amplifier including a solid-state laser medium.

固体レーザ媒質を備える固体レーザ増幅器は、固体レーザ媒質に励起光を照射して、この固体レーザ媒質に含まれている活性元素を励起し、この固体レーザ媒質における誘導放出現象を利用して所定波長の光を光増幅する。   A solid-state laser amplifier equipped with a solid-state laser medium irradiates the solid-state laser medium with excitation light, excites active elements contained in the solid-state laser medium, and uses a stimulated emission phenomenon in the solid-state laser medium to obtain a predetermined wavelength. Amplifies the light.

固体レーザ媒質を励起光により励起すると、固体レーザ媒質に吸収された励起光のうちレーザ光や自然放出光として放出されなかったエネルギーは固体レーザ媒質内で熱負荷となり、固体レーザ媒質に温度分布をもたらす。例えば、スラブ形状の固体レーザ媒質内において被増幅光をジグザグ伝播させて光増幅する固体レーザ増幅器の場合、被増幅光のジグザグ伝播光路面内、すなわち被増幅光がジグザクに伝播される伝播路を含む面内においては、熱的に平均化されるものの、スラブ形状固体レーザ媒質のジグザグ伝播光路面と直交する方向(固体レーザ媒質の上下方向)においては、中央部で高く両端部で低くなる不均一な温度分布となる。   When the solid-state laser medium is excited by excitation light, the energy that is not emitted as laser light or spontaneous emission light among the excitation light absorbed by the solid-state laser medium becomes a heat load in the solid-state laser medium, and the temperature distribution in the solid-state laser medium is increased. Bring. For example, in the case of a solid-state laser amplifier that amplifies the amplified light by zigzag propagation in a slab-shaped solid laser medium, the propagation path in the zigzag propagation optical path of the amplified light, that is, the propagation path through which the amplified light is propagated zigzag In the in-plane, it is thermally averaged, but in the direction perpendicular to the zigzag propagation optical path surface of the slab-shaped solid laser medium (the vertical direction of the solid laser medium), it is high at the center and low at both ends. Uniform temperature distribution.

この温度分布は、熱レンズ効果、熱複屈折効果およびビーム偏向などを発生させ、レーザ光のモードパターンの変化や出力低下の原因となる。したがって、固体レーザ媒質の温度分布を均一にするための様々な検討がなされている。   This temperature distribution causes a thermal lens effect, a thermal birefringence effect, beam deflection, and the like, and causes a change in the mode pattern of laser light and a decrease in output. Therefore, various studies have been made to make the temperature distribution of the solid-state laser medium uniform.

例えば、特許文献1に記載の固体レーザ増幅器は、スラブ形状の固体レーザ媒質と、この固体レーザ媒質の上下面に接して設けられる光吸収体と、この光吸収体を加熱するための加熱用光源とを備えている。そして、加熱用光源から出力される加熱光により発熱体を発熱させ、温度が低下しやすい固体レーザ媒質の上下面を加熱することにより、スラブ形状の固体レーザ媒質の温度分布を均一化している。   For example, a solid-state laser amplifier described in Patent Document 1 includes a slab-shaped solid-state laser medium, a light absorber provided in contact with the upper and lower surfaces of the solid-state laser medium, and a heating light source for heating the light absorber. And. Then, the heating element is heated by the heating light output from the heating light source, and the upper and lower surfaces of the solid laser medium whose temperature is likely to be lowered are heated, so that the temperature distribution of the slab-shaped solid laser medium is made uniform.

また、特許文献2に記載の固体レーザ増幅器は、スラブ形状の固体レーザ媒質内での熱負荷を低減するために固体レーザ媒質を冷却する手段を備えている。さらに、固体レーザ媒質の長手方向の端部を接着剤によりシーリングして、冷媒を固体レーザ媒質の長手方向から漏れるのを防止し、確実に固体レーザ媒質を冷却している。また、接着剤には白色、透明色、淡色のものを使用し、固体レーザ媒質からの自然放出光の吸収による発熱を抑え、固体レーザ媒質の熱変形やレーザビームのプロファイル悪化等を抑えている。
特開2006−196882号公報 特開2003−234523号公報
The solid-state laser amplifier described in Patent Document 2 includes means for cooling the solid-state laser medium in order to reduce the thermal load in the slab-shaped solid-state laser medium. Further, the end of the solid laser medium in the longitudinal direction is sealed with an adhesive to prevent the refrigerant from leaking from the longitudinal direction of the solid laser medium, thereby reliably cooling the solid laser medium. Adhesives are white, transparent, and light in color, which suppresses heat generation due to absorption of spontaneously emitted light from the solid laser medium and suppresses thermal deformation of the solid laser medium and laser beam profile deterioration. .
JP 2006-196882 A JP 2003-234523 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の固体レーザ増幅器は、固体レーザ媒質の温度分布を均一化することができるものの、固体レーザ媒質の上下面に設けられる光吸収体を発熱させるための加熱用光源を配置する必要があり、装置が複雑化する。また、上記特許文献2に記載の固体レーザ増幅器は、一般的な固体レーザ媒質の両側面を冷却する手段のシーリングに関する改良であり、上述したような、ジグザグ伝播光路面と直交する方向における温度分布までは改善することはできない。   However, although the solid-state laser amplifier described in Patent Document 1 can uniformize the temperature distribution of the solid-state laser medium, it does not include a heating light source for generating heat from the light absorbers provided on the upper and lower surfaces of the solid-state laser medium. It is necessary to arrange, and the apparatus becomes complicated. The solid-state laser amplifier described in Patent Document 2 is an improvement related to sealing of means for cooling both side surfaces of a general solid-state laser medium, and the temperature distribution in the direction orthogonal to the zigzag propagation optical path surface as described above. It cannot be improved until.

そこで本発明では、簡易な構成で固体レーザ媒質の温度分布を均一化することができる固体レーザ増幅器を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a solid-state laser amplifier that can make the temperature distribution of a solid-state laser medium uniform with a simple configuration.

本発明の固体レーザ増幅器は、励起光が照射されることにより、入射面から入射する被増幅光を増幅させて出射面から出射する固体レーザ媒質と、固体レーザ媒質の入射面及び出射面以外の面に設けられる発熱体と、を備え、発熱体は、固体レーザ媒質で発生する自然放出光を吸収することによって発熱することを特徴とする。   The solid-state laser amplifier according to the present invention has a solid-state laser medium that amplifies the amplified light incident from the incident surface and emits the light from the exit surface when irradiated with the excitation light, and the solid-state laser medium other than the entrance surface and the exit surface of the solid-state laser medium. And a heating element provided on the surface, wherein the heating element generates heat by absorbing spontaneously emitted light generated in the solid-state laser medium.

この固体レーザ増幅器によれば、固体レーザ媒質の入射面及び出射面以外の面に、固体レーザ媒質から発生する自然放出光を吸収し発熱する発熱体を備えている。そのため、固体レーザ媒質の温度が低下しやすい部分を簡易な構成で加熱することができる。したがって、固体レーザ媒質の温度分布を均一化することができる。   According to this solid-state laser amplifier, a heating element that absorbs spontaneously emitted light generated from the solid-state laser medium and generates heat is provided on a surface other than the incident surface and the exit surface of the solid-state laser medium. Therefore, the portion where the temperature of the solid-state laser medium is likely to decrease can be heated with a simple configuration. Therefore, the temperature distribution of the solid laser medium can be made uniform.

また、固体レーザ媒質は、当該固体レーザ媒質内を被増幅光がジグザグ伝播するジグザクスラブ型固体レーザ媒質であって、発熱体が設けられる面は、被増幅光がジグザグ伝播する伝播光路面に対して平行な互いに対向する2つの面に設けられることが好ましい。これにより、温度が低下しやすいジグザグスラブ型固体レーザ媒質の伝播光路面に対して直交する方向(上下方向)の両端部付近を簡易な構成で加熱することができる。したがって、ジグザグスラブ型固体レーザ媒質の上下方向における温度分布を均一化することができる。   The solid-state laser medium is a zigzax slab type solid-state laser medium in which the amplified light propagates in a zigzag manner in the solid-state laser medium, and the surface on which the heating element is provided is relative to the propagation optical path surface on which the amplified light propagates in a zigzag manner. It is preferable to be provided on two mutually parallel surfaces facing each other. Thereby, the vicinity of both end portions in the direction (vertical direction) orthogonal to the propagation optical path surface of the zigzag slab type solid-state laser medium whose temperature is likely to be lowered can be heated with a simple configuration. Therefore, the temperature distribution in the vertical direction of the zigzag slab type solid-state laser medium can be made uniform.

また、本発明の固体レーザ増幅器は、固体レーザ媒質を保持する保持部材をさらに備え、発熱体は、接着性及び弾性を有し、固体レーザ媒質と保持部材との間に設けられることが好ましい。これにより、発熱体が接着性を有しているので、固体レーザ媒質を筐体に確実に固定することができる。また、発熱体が弾性を有しているので、固体レーザ媒質の熱膨張を吸収し、固体レーザ媒質の熱破壊等を効果的に抑制することができる。   The solid-state laser amplifier of the present invention further includes a holding member that holds the solid-state laser medium, and the heating element preferably has adhesiveness and elasticity, and is provided between the solid-state laser medium and the holding member. Thereby, since a heat generating body has adhesiveness, a solid-state laser medium can be reliably fixed to a housing | casing. Further, since the heating element has elasticity, it can absorb the thermal expansion of the solid laser medium and effectively suppress the thermal destruction of the solid laser medium.

また、保持部材は、溝部を有し、発熱体が溝部内に設けられることが好ましい。これにより、均一な厚さの発熱体を形成することができるので、自然放出光の吸収率を発熱体の面方向において均一にすることができる。また、溝部の深さを調整することにより発熱体の厚さを調整することができるので、自然放出光の吸収率を任意に調整することができる。したがって、固体レーザ媒質の温度分布をより均一化することができる。   Moreover, it is preferable that a holding member has a groove part and a heat generating body is provided in a groove part. Thereby, since the heating element having a uniform thickness can be formed, the absorption rate of spontaneous emission light can be made uniform in the surface direction of the heating element. In addition, since the thickness of the heating element can be adjusted by adjusting the depth of the groove portion, the absorptance of spontaneous emission light can be arbitrarily adjusted. Therefore, the temperature distribution of the solid laser medium can be made more uniform.

また、保持部材は、断熱材料及び/又は伝導材料からなることを特徴とする。断熱材料を用いると、その部分では、発熱体から発生する熱を効率的に固体レーザ媒質へ伝えることができる。また、導電材料を用いると、その部分では、発熱体から発生する余分な熱を外部に排熱して、固体レーザ媒質へ伝わる熱量を容易に調整することができる。このため、保持部材の材料を適宜選択することにより、固体レーザ媒質の加熱温度を調整することができるので、固体レーザ媒質の温度分布をより均一化することができる。   The holding member is made of a heat insulating material and / or a conductive material. When a heat insulating material is used, heat generated from the heating element can be efficiently transmitted to the solid-state laser medium in that portion. Further, when a conductive material is used, excess heat generated from the heating element can be exhausted to the outside, and the amount of heat transmitted to the solid laser medium can be easily adjusted. For this reason, since the heating temperature of the solid laser medium can be adjusted by appropriately selecting the material of the holding member, the temperature distribution of the solid laser medium can be made more uniform.

また、発熱体は、顔料を含み、当該顔料は、黒色顔料及び/又は白色顔料を含むことが好ましい。これにより、これら顔料の添加量を適宜調整することで、自然放出光の吸収率を容易に調整することができる。   Moreover, it is preferable that a heat generating body contains a pigment and the said pigment contains a black pigment and / or a white pigment. Thereby, the absorptance of spontaneous emission light can be easily adjusted by adjusting the addition amount of these pigments suitably.

本発明によれば、簡易な構成で固体レーザ媒質の温度分布を均一化することができる固体レーザ増幅器を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a solid-state laser amplifier that can make the temperature distribution of a solid-state laser medium uniform with a simple configuration.

本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。   The knowledge of the present invention can be easily understood by considering the following detailed description with reference to the accompanying drawings shown for illustration only. Subsequently, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. If possible, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1及び図2に示されるように、本実施形態に係る固体レーザ増幅器1は、筐体2の内部に収納された固体レーザ媒質3に励起光を照射してレーザ光を出力する固体レーザ増幅器であって、この固体レーザ媒質3の温度分布を均一化させるための構造を有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the solid-state laser amplifier 1 according to this embodiment includes a solid-state laser amplifier that outputs laser light by irradiating a solid-state laser medium 3 housed in a housing 2 with excitation light. The solid-state laser medium 3 has a structure for making the temperature distribution uniform.

図1に示されるように、スラブ形状の固体レーザ媒質3は、入射した被増幅光L1(レーザ光)を増幅する。具体的には、その長手方向(図中z方向)の一端面3aから入射した被増幅光L1は、両側面3c,3d(図中y−z面)で全反射を繰り返しジグザク伝播することにより増幅され、長手方向の他端面3bから出射される。ここで、固体レーザ媒質3は、例えば、リン酸塩系のレーザ用ガラスを母材として、ネオジウム(Nd)をレーザ活性種としてドープしたものを用いることができる。また、この他にも例えば、母材としては、シリカ系のレーザ用ガラス、又はYAG、YLF、YVO、S−FAP、サファイア、アレキサンドライト、フォルステライト、ガーネット等の結晶材料を用いることができる。また、レーザ活性種としては、Yb、Er、Ho、Tm等の希土類元素、又はCr、Ti等の遷移元素を用いることができる。 As shown in FIG. 1, the slab-shaped solid laser medium 3 amplifies incident amplified light L1 (laser light). Specifically, the amplified light L1 incident from one end face 3a in the longitudinal direction (z direction in the figure) is repeatedly reflected in a zigzag manner on both side faces 3c and 3d (yz plane in the figure). Amplified and emitted from the other end surface 3b in the longitudinal direction. Here, as the solid-state laser medium 3, for example, a material in which phosphate laser glass is doped as a base material and neodymium (Nd) is doped as a laser active species can be used. In addition, for example, as a base material, a silica-based laser glass or a crystal material such as YAG, YLF, YVO 4 , S-FAP, sapphire, alexandrite, forsterite, garnet, or the like can be used. As the laser active species, rare earth elements such as Yb, Er, Ho, and Tm, or transition elements such as Cr and Ti can be used.

固体レーザ媒質3は、固体レーザ媒質3の上下面3e,3f(被増幅光がジグザグ伝播する伝播光路面Sに平行な面、図中x−z面)側に配置された保持部材4により保持される。この保持部材4は、例えば、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂などの断熱性材料や銅、ステンレススチールなどの伝導性材料を用いることができる。   The solid-state laser medium 3 is held by holding members 4 arranged on the upper and lower surfaces 3e and 3f of the solid-state laser medium 3 (planes parallel to the propagation optical path plane S through which the amplified light propagates in a zigzag manner, xz plane in the figure). Is done. The holding member 4 can be made of, for example, a heat insulating material such as fluororesin or polyacetal resin, or a conductive material such as copper or stainless steel.

また、固体レーザ媒質3と保持部材4との間には、接着性の発熱体5が設けられ、固体レーザ媒質3は、発熱体5を介して保持部材4で保持されている。発熱体5は、励起光L2により励起された固体レーザ媒質3で発生する自然放出光(例えば、蛍光)を吸収することによって発熱する。そして、この熱により温度が低下しやすい固体レーザ媒質3の上下面3e,3fを加熱し、固体レーザ媒質3の上下方向(図中y方向)における温度分布を均一化することができる。発熱体5は、固体レーザ媒質3の上下面3e,3fで、固体レーザ媒質5の長手方向において連続的(例えば、上下面3e,3fの全面)に設けられることが好ましい。これにより、固体レーザ媒質3の長手方向における温度分布をも均一化することができる。   Further, an adhesive heating element 5 is provided between the solid laser medium 3 and the holding member 4, and the solid laser medium 3 is held by the holding member 4 via the heating element 5. The heating element 5 generates heat by absorbing spontaneous emission light (for example, fluorescence) generated in the solid-state laser medium 3 excited by the excitation light L2. Then, the upper and lower surfaces 3e and 3f of the solid laser medium 3 whose temperature is likely to be lowered by this heat can be heated, and the temperature distribution in the vertical direction (y direction in the figure) of the solid laser medium 3 can be made uniform. The heating element 5 is preferably provided on the upper and lower surfaces 3e and 3f of the solid-state laser medium 3 continuously in the longitudinal direction of the solid-state laser medium 5 (for example, the entire upper and lower surfaces 3e and 3f). Thereby, the temperature distribution in the longitudinal direction of the solid-state laser medium 3 can be made uniform.

発熱体5は、接着性樹脂と顔料とを含む。接着性樹脂は、主として保持部材4により固体レーザ媒質3を確実に保持するために用いられ、例えば、シリコーン系、変成シリコーン系、エポキシ系、ポリイソブチレン系の接着性樹脂を用いることができる。ここで、これらの接着性樹脂は、白色又は透明色であり自然放出光を透過するため発熱しないか、発熱してもごくわずかである。したがって、顔料は、自然放出光を吸収できる色に接着性樹脂を着色するために添加される。顔料は、目的の色に着色できれば特に限定されないが、安定性、耐久性を考慮すると黒色、白色等の無機顔料を使用することが好ましい。黒色顔料としてはカーボンブラック、白色顔料としては亜鉛華、鉛白などを用いることができる。これら顔料は、例えば、黒色顔料や白色顔料の添加量を調整することにより自然放出光の吸収率を調整することができる。   The heating element 5 includes an adhesive resin and a pigment. The adhesive resin is mainly used to securely hold the solid-state laser medium 3 by the holding member 4. For example, a silicone-based, modified silicone-based, epoxy-based, or polyisobutylene-based adhesive resin can be used. Here, these adhesive resins are white or transparent and transmit spontaneously emitted light, so that they do not generate heat or very little even when heated. Accordingly, the pigment is added to color the adhesive resin to a color that can absorb spontaneously emitted light. The pigment is not particularly limited as long as it can be colored to the target color, but in consideration of stability and durability, it is preferable to use an inorganic pigment such as black or white. Carbon black can be used as the black pigment, and zinc white or lead white can be used as the white pigment. These pigments can adjust the absorptance of spontaneous emission light by adjusting the addition amount of a black pigment or a white pigment, for example.

図2に示されるように、固体レーザ媒質3は、保持部材4を介して筐体2内部に固定される。また、筐体2の両側面には、固体レーザ媒質3の両側面3c,3dに対応する位置に略矩形状の開口部2aが設けられ、この開口部2aを覆うようにシールドガラス7(例えば、合成石英など)が水密用シール材等により固定されている。固体レーザ媒質3とシールドガラス7との間には空間が形成され、この空間が冷却媒体(例えば、水)Wの流路となり、固体レーザ媒質3の両側面3c,3dを冷却することができる。   As shown in FIG. 2, the solid-state laser medium 3 is fixed inside the housing 2 via a holding member 4. In addition, a substantially rectangular opening 2a is provided on both side surfaces of the housing 2 at positions corresponding to both side surfaces 3c and 3d of the solid-state laser medium 3, and a shield glass 7 (for example, so as to cover the opening 2a) , Synthetic quartz, etc.) are fixed by a watertight sealing material or the like. A space is formed between the solid-state laser medium 3 and the shield glass 7, and this space becomes a flow path for the cooling medium (for example, water) W, and both side surfaces 3 c and 3 d of the solid-state laser medium 3 can be cooled. .

さらに、各シールドガラス7の外側であって、固体レーザ媒質3の両側面3c,3dに対応する位置に励起LDモジュール6が配置される。各励起LDモジュール6から発生する励起光は、シールドガラス7を透過し、固体レーザ媒質3の両側面3c,3dに照射されて、固体レーザ媒質3が励起される。なお、シールドガラス7には、被増幅光をジグザク伝播させるために、励起光の波長(例えば、中心波長803nm)に応じた無反射コーティングが施されている(例えば、波長800〜806nm、入射確度θ=0〜33°、反射率R=0.2〜0.3%)。   Further, the excitation LD module 6 is disposed outside each shield glass 7 and at a position corresponding to both side surfaces 3 c and 3 d of the solid-state laser medium 3. Excitation light generated from each excitation LD module 6 passes through the shield glass 7 and is applied to both side surfaces 3c and 3d of the solid-state laser medium 3 to excite the solid-state laser medium 3. The shield glass 7 is provided with a non-reflective coating according to the wavelength of the excitation light (for example, the center wavelength 803 nm) in order to propagate the amplified light in a zigzag manner (for example, the wavelength 800 to 806 nm, the incidence accuracy). θ = 0 to 33 °, reflectance R = 0.2 to 0.3%).

また、励起LDモジュール6は、上述したように固体レーザ媒質3の両側面3c,3dから励起光を照射する側面励起方式に限られず、被増幅光が入射又は出射される両端面から励起光を照射する端面励起方式を採用することもできる。図3は、端面励起方式の構成を示す図である。図3に示されるように、端面励起方式の固体レーザ増幅器は、励起LDモジュール6が、固体レーザ媒質3の両端面3a,3b側に配置される。このような構成では、固体レーザ媒質3内での被増幅光L1と励起光L2との光路が略同一方向となるので、高い励起効率が実現される。また、固体レーザ媒質3内での発振領域と励起領域とが容易に一致することにより、高いモードマッチング効率が得られる。   In addition, the excitation LD module 6 is not limited to the side excitation method in which the excitation light is irradiated from the both side surfaces 3c and 3d of the solid-state laser medium 3 as described above, and the excitation light is emitted from both end surfaces where the light to be amplified enters or exits. It is also possible to employ an end face excitation method for irradiation. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the end face excitation method. As shown in FIG. 3, in the solid-state laser amplifier of the end face pumping type, the pumping LD module 6 is arranged on both end faces 3 a and 3 b side of the solid-state laser medium 3. In such a configuration, since the optical paths of the amplified light L1 and the pumping light L2 in the solid-state laser medium 3 are substantially in the same direction, high pumping efficiency is realized. In addition, since the oscillation region and the excitation region in the solid-state laser medium 3 are easily matched, high mode matching efficiency can be obtained.

本実施形態に係る固体レーザ増幅器1によれば、固体レーザ媒質3の入射面3a及び出射面3b以外の面に、固体レーザ媒質3から発生する自然放出光を吸収し発熱する設けられる発熱体5を備えている。そのため、固体レーザ媒質3の温度が低下しやすい部分を簡易な構成で加熱することができる。したがって、固体レーザ媒質3の温度分布を均一化することができる。   According to the solid-state laser amplifier 1 according to the present embodiment, the heating element 5 provided on the surface other than the incident surface 3a and the emission surface 3b of the solid-state laser medium 3 to absorb the spontaneous emission light generated from the solid-state laser medium 3 and generate heat. It has. Therefore, the portion where the temperature of the solid-state laser medium 3 is likely to decrease can be heated with a simple configuration. Therefore, the temperature distribution of the solid-state laser medium 3 can be made uniform.

また、本実施形態に係る固体レーザ増幅器1によれば、スラブ形状の固体レーザ媒質3の当該固体レーザ媒質3内で被増幅光がジグザグ伝播する伝播光路面Sに対して平行な互いに対向する上下面3e,3fに、固体レーザ媒質3で発生する自然放出光を吸収することによって発熱する顔料を含む発熱体5が設けられている。図2に示されるように、固体レーザ媒質3の両側面3c,3dは、冷却媒体により冷却されて上下方向に排熱されている。そのため、固体レーザ媒質3の中央部分に比べて上下端部で温度が低下しやすい。しかしながら、本実施形態に係る固体レーザ増幅器1は、上述のとおり固体レーザ媒質3の温度が低下しやすい上下面3e,3f付近を発熱体5により加熱することができる。したがって、図4に示されるように、本実施形態に係る固体レーザ増幅器(同図(a))は、発熱体を設けない従来の固体レーザ増幅器(同図(b))に比べて被増幅光のジグザク伝播光路面に直交する方向(図中y方向)における固体レーザ媒質3の温度分布を均一化することができる。   Further, according to the solid-state laser amplifier 1 according to the present embodiment, the slab-shaped solid-state laser medium 3 is opposed to each other in parallel with the propagation optical path surface S in which the amplified light propagates in a zigzag manner in the solid-state laser medium 3. On the lower surfaces 3e and 3f, a heating element 5 including a pigment that generates heat by absorbing spontaneously emitted light generated in the solid-state laser medium 3 is provided. As shown in FIG. 2, both side surfaces 3c and 3d of the solid-state laser medium 3 are cooled by the cooling medium and exhausted in the vertical direction. Therefore, the temperature tends to decrease at the upper and lower ends as compared with the central portion of the solid-state laser medium 3. However, the solid-state laser amplifier 1 according to this embodiment can heat the vicinity of the upper and lower surfaces 3e and 3f where the temperature of the solid-state laser medium 3 is likely to be lowered by the heating element 5 as described above. Therefore, as shown in FIG. 4, the solid-state laser amplifier according to the present embodiment (FIG. 4A) has a light to be amplified as compared with a conventional solid-state laser amplifier (FIG. 4B) that does not include a heating element. The temperature distribution of the solid-state laser medium 3 in the direction orthogonal to the zigzag propagation optical path surface (y direction in the figure) can be made uniform.

また、本実施形態に係る固体レーザ増幅器1は、固体レーザ媒質3を保持する保持部材4をさらに備え、発熱体5は、接着性及び弾性を有し、固体レーザ媒質3と保持部材4との間に設けられている。これにより、発熱体5が接着性を有しているので、固体レーザ媒質3を筐体2に確実に固定することができる。また、発熱体5が弾性を有しているので、固体レーザ媒質3の熱膨張を吸収し、固体レーザ媒質3の熱破壊等を効果的に抑制することができる。   The solid-state laser amplifier 1 according to the present embodiment further includes a holding member 4 that holds the solid-state laser medium 3, and the heating element 5 has adhesiveness and elasticity, and the solid-state laser medium 3 and the holding member 4 It is provided in between. Thereby, since the heat generating body 5 has adhesiveness, the solid-state laser medium 3 can be reliably fixed to the housing 2. Moreover, since the heat generating body 5 has elasticity, the thermal expansion of the solid-state laser medium 3 can be absorbed and thermal destruction of the solid-state laser medium 3 can be effectively suppressed.

次に、他の実施形態に係る固体レーザ増幅器について説明する。   Next, a solid-state laser amplifier according to another embodiment will be described.

図5〜図10に示されるように、本発明に係る固体レーザ増幅器は、上述した固体レーザ媒質3の上下面3e,3fから発熱体5を介して、保持部材4で保持する保持構造を有するもの以外に、他の保持構造を採用することができる。何れの場合においても、固体レーザ媒質3の被増幅光のジグザク伝播光路面Sに直交する方向おける温度分布を均一にすることができる。   As shown in FIGS. 5 to 10, the solid-state laser amplifier according to the present invention has a holding structure that is held by the holding member 4 from the upper and lower surfaces 3 e and 3 f of the solid-state laser medium 3 through the heating element 5. In addition to those, other holding structures can be employed. In any case, the temperature distribution in the direction orthogonal to the zigzag propagation optical path surface S of the amplified light of the solid-state laser medium 3 can be made uniform.

図5に示されるように、他の実施形態に係る固体レーザ増幅器1Aは、保持部材4には、固体レーザ媒質3との接触面(上下面3e,3f)側に、例えば100μm〜200μm程度の長手方向に延びる溝部4aが形成されている。そして、この溝部4a内に発熱体5が形成され、固体レーザ媒質3は、その幅方向における中央部では発熱体5を介して、その両側では直接的に保持部材4で保持されている。溝部4a内に発熱体5を充填することにより、溝部4aの深さt1に応じた均一な厚さの発熱体5を形成することができる。この結果、発熱体5の面方向で均一な自然放出光の吸収率を得ることができる。また、この溝部4aの深さを調整することにより発熱体5の厚さを調整することができるので、自然放出光の吸収率を任意に調整することができる。したがって、固体レーザ媒質3の温度分布をより均一化することができる。   As shown in FIG. 5, in the solid-state laser amplifier 1 </ b> A according to another embodiment, the holding member 4 has, for example, about 100 μm to 200 μm on the contact surface (upper and lower surfaces 3 e and 3 f) side with the solid laser medium 3. A groove portion 4a extending in the longitudinal direction is formed. A heating element 5 is formed in the groove 4a, and the solid-state laser medium 3 is directly held by the holding member 4 on both sides of the solid laser medium 3 via the heating element 5 at the center in the width direction. By filling the groove 4a with the heating element 5, the heating element 5 having a uniform thickness corresponding to the depth t1 of the groove 4a can be formed. As a result, it is possible to obtain a uniform spontaneous emission light absorption rate in the surface direction of the heating element 5. Further, since the thickness of the heating element 5 can be adjusted by adjusting the depth of the groove 4a, the absorptance of spontaneous emission light can be arbitrarily adjusted. Therefore, the temperature distribution of the solid-state laser medium 3 can be made more uniform.

このような、溝部4aが形成された保持部材4を使用した保持構造は、以下の手順により製造することができる。図6に示されるように、まず、所定の深さの溝部4aを有する保持部材4を準備し、その溝部4aに予め顔料が添加されたシリコーン系接着剤5を塗布する(図6(a))。次に、保持部材4の幅よりも長いスキージ8等を使用して、保持部材4の長手方向にスライドさせる(図6(b))。これにより、保持部材4の溝部4a内に均一の厚さの発熱体5が形成される(図6(c))。そして、この保持部材4を固体レーザ媒質3の上下面に接着することにより保持構造が完成する。   Such a holding structure using the holding member 4 in which the groove 4a is formed can be manufactured by the following procedure. As shown in FIG. 6, first, a holding member 4 having a groove 4a having a predetermined depth is prepared, and a silicone adhesive 5 to which a pigment has been added in advance is applied to the groove 4a (FIG. 6A). ). Next, the squeegee 8 or the like longer than the width of the holding member 4 is used to slide the holding member 4 in the longitudinal direction (FIG. 6B). Thereby, the heat generating body 5 of uniform thickness is formed in the groove part 4a of the holding member 4 (FIG.6 (c)). Then, the holding structure is completed by bonding the holding member 4 to the upper and lower surfaces of the solid-state laser medium 3.

また、図7(a)に示されるように、他の実施形態に係る固体レーザ増幅器1Bは、固体レーザ媒質3の両側面3c,3dに発熱体5が形成される。そして、固体レーザ増幅器1Bは、固体レーザ媒質3が発熱体5を介して、固体レーザ媒質3の両側面3c,3d側から保持部材4で保持される保持構造を有する。この場合は、図3に示されるように、励起光を固体レーザ媒質3の両端面3a,3b側から照射する端面励起方式が採用される。   Further, as shown in FIG. 7A, in the solid-state laser amplifier 1 </ b> B according to another embodiment, the heating element 5 is formed on both side surfaces 3 c and 3 d of the solid-state laser medium 3. The solid-state laser amplifier 1B has a holding structure in which the solid-state laser medium 3 is held by the holding member 4 from both side surfaces 3c and 3d side of the solid-state laser medium 3 via the heating element 5. In this case, as shown in FIG. 3, an end face excitation method in which excitation light is irradiated from the both end faces 3 a and 3 b side of the solid-state laser medium 3 is employed.

また、図7(b)に示されるように、他の実施形態に係る固体レーザ増幅器1Cは、固体レーザ媒質3の両側面3c,3d及び上下面3e,3fを覆うように発熱体5が形成される。そして、固体レーザ増幅器1Bは、固体レーザ媒質3が発熱体5を介して、固体レーザ媒質3の両側面3c,3d及び上下面3e,3fの四方から取り囲むように保持部材4で保持される保持構造を有する。この場合は、図3に示されるように、励起光を固体レーザ媒質3の両端面3a,3b側から照射する端面励起方式が採用される。このような構成により、固体レーザ媒質3をより確実に保持することができる。   7B, in the solid-state laser amplifier 1C according to another embodiment, the heating element 5 is formed so as to cover both side surfaces 3c, 3d and the upper and lower surfaces 3e, 3f of the solid-state laser medium 3. Is done. The solid-state laser amplifier 1B is held by the holding member 4 so that the solid-state laser medium 3 surrounds the both sides 3c and 3d and the upper and lower surfaces 3e and 3f of the solid-state laser medium 3 via the heating element 5. It has a structure. In this case, as shown in FIG. 3, an end face excitation method in which excitation light is irradiated from the both end faces 3 a and 3 b side of the solid-state laser medium 3 is employed. With such a configuration, the solid-state laser medium 3 can be held more reliably.

また、図8(a)に示されるように、他の実施形態に係る固体レーザ増幅器1Dは、固体レーザ媒質3の上下面3e,3fに発熱体5が形成される。また、固体レーザ媒質3を保持する保持部材4は、固体レーザ媒質3の幅w1と略同一幅の長手方向に延びた溝部4bが形成される。そして、固体レーザ増幅器1Dは、固体レーザ媒質3が発熱体5を介して、固体レーザ媒質3の上下面3e,3f側から保持部材4で保持される保持構造を有する。このような構成により、保持部材4の溝部4bに固体レーザ媒質3の上下端部が嵌合されるので、固体レーザ媒質3をより確実に保持することができる。   Further, as shown in FIG. 8A, in the solid-state laser amplifier 1D according to another embodiment, the heating element 5 is formed on the upper and lower surfaces 3e and 3f of the solid-state laser medium 3. Further, the holding member 4 that holds the solid-state laser medium 3 is formed with a groove portion 4 b that extends in the longitudinal direction and has substantially the same width as the width w <b> 1 of the solid-state laser medium 3. The solid-state laser amplifier 1D has a holding structure in which the solid-state laser medium 3 is held by the holding member 4 from the upper and lower surfaces 3e and 3f side of the solid-state laser medium 3 through the heating element 5. With such a configuration, since the upper and lower ends of the solid laser medium 3 are fitted into the groove 4b of the holding member 4, the solid laser medium 3 can be held more reliably.

また、図8(b)に示されるように、他の実施形態に係る固体レーザ増幅器1Eは、固体レーザ媒質3の両側面3c,3dに発熱体5が形成される。また、固体レーザ媒質3を保持する保持部材4は、固体レーザ媒質3の高さh1と略同一幅の長手方向に延びた溝部4cが形成される。そして、固体レーザ増幅器1Eは、固体レーザ媒質3が発熱体5を介して、固体レーザ媒質3の両側面3c,3d側から保持部材4で保持される保持構造を有する。この保持部材4の溝部4cに固体レーザ媒質3の両側端部が嵌合されるので、固体レーザ媒質3をより確実に保持することができる。   Further, as shown in FIG. 8B, in the solid-state laser amplifier 1E according to another embodiment, the heating element 5 is formed on both side surfaces 3c and 3d of the solid-state laser medium 3. In addition, the holding member 4 that holds the solid-state laser medium 3 is formed with a groove portion 4 c that extends in the longitudinal direction and has substantially the same width as the height h 1 of the solid-state laser medium 3. The solid-state laser amplifier 1E has a holding structure in which the solid-state laser medium 3 is held by the holding member 4 from both side surfaces 3c and 3d side of the solid-state laser medium 3 via the heating element 5. Since both end portions of the solid laser medium 3 are fitted into the groove 4c of the holding member 4, the solid laser medium 3 can be held more reliably.

また、図9(a)に示されるように、他の実施形態に係る固体レーザ増幅器1Fは、固体レーザ媒質3の両側面3c,3d及び上下面3e,3fを覆うように発熱体5が形成される。そして、固体レーザ増幅器1Fは、4つの断面L字状の保持部材4を用いて、固体レーザ媒質3が発熱体5を介して固体レーザ媒質3の両側面3c,3dと上下面3e,3fとで形成する4つの角部側から保持される保持構造を有する。   9A, in the solid-state laser amplifier 1F according to another embodiment, the heating element 5 is formed so as to cover both side surfaces 3c, 3d and upper and lower surfaces 3e, 3f of the solid-state laser medium 3. Is done. The solid-state laser amplifier 1F uses four holding members 4 having an L-shaped cross section so that the solid-state laser medium 3 has both side surfaces 3c and 3d and upper and lower surfaces 3e and 3f of the solid-state laser medium 3 via the heating element 5. It has the holding structure hold | maintained from the four corner | angular part sides formed by.

また、保持部材の一部を異なる材質、例えば、断熱材料と伝導材料とにより構成しても良い。例えば、図9(b)に示されるように、他の実施形態に係る固体レーザ増幅器1Gは、固体レーザ媒質3の上下面3e,3fに発熱体5が形成される。また、固体レーザ媒質3を保持する保持部材4は、固体レーザ媒質3の幅w2と略同一の幅の長手方向に延びた溝部4dが形成される。そして、固体レーザ増幅器1Gは、固体レーザ媒質3が発熱体5を介して、固体レーザ媒質3の上下面3e,3f側から保持部材4で保持される保持構造を有する。さらに、この保持部材4は、固体レーザ媒質3の幅w2方向における中央部分に伝導材料4eを用い、他の部分に断熱材料4fが用いられている。このように特に温度が上がりやすい中央部分に放熱性の高い伝導材料4eを用いることにより、温度分布の調整を容易にすることができる。   Moreover, you may comprise a part of holding member with a different material, for example, a heat insulating material and a conductive material. For example, as shown in FIG. 9B, in the solid-state laser amplifier 1G according to another embodiment, the heating element 5 is formed on the upper and lower surfaces 3e and 3f of the solid-state laser medium 3. Further, the holding member 4 that holds the solid-state laser medium 3 is formed with a groove portion 4 d that extends in the longitudinal direction and has substantially the same width as the width w <b> 2 of the solid-state laser medium 3. The solid-state laser amplifier 1G has a holding structure in which the solid-state laser medium 3 is held by the holding member 4 from the upper and lower surfaces 3e and 3f of the solid-state laser medium 3 via the heating element 5. Further, the holding member 4 uses a conductive material 4e in the central portion in the width w2 direction of the solid-state laser medium 3, and uses a heat insulating material 4f in the other portions. In this way, the temperature distribution can be easily adjusted by using the conductive material 4e having a high heat dissipation in the central portion where the temperature is particularly likely to rise.

また、発熱体が形成された固体レーザ媒質の面とは異なる面から保持部材で保持しても良い。例えば、図10(a)に示されるように、他の実施形態に係る固体レーザ増幅器1Hは、固体レーザ媒質3の両側面3c,3dに発熱体5が形成され、固体レーザ媒質3がその上下面3e,3f側から保持部材4で保持される保持構造を有する。また、図10(b)に示されるように、他の実施形態に係る固体レーザ増幅器1Iは、固体レーザ媒質3の上下面3e,3fに発熱体5が形成され、固体レーザ媒質3その両側面3c,3d側から保持部材4で保持される保持構造を有する。   Moreover, you may hold | maintain with a holding member from the surface different from the surface of the solid-state laser medium in which the heat generating body was formed. For example, as shown in FIG. 10A, in a solid-state laser amplifier 1H according to another embodiment, a heating element 5 is formed on both side surfaces 3c and 3d of the solid-state laser medium 3, and the solid-state laser medium 3 is placed thereon. It has a holding structure held by the holding member 4 from the lower surface 3e, 3f side. Further, as shown in FIG. 10B, in the solid-state laser amplifier 1I according to another embodiment, the heating element 5 is formed on the upper and lower surfaces 3e and 3f of the solid-state laser medium 3, and both sides of the solid-state laser medium 3 are provided. The holding structure is held by the holding member 4 from the 3c, 3d side.

以上のように、固体レーザ媒質に発熱体が形成される位置、保持部材の材質とその配置などを適宜選択することにより、固体レーザ媒質の温度分布を容易に均一に保つことができる。また、保持部材の形状を適宜選択することにより固体レーザ媒質をより確実に保持することができる。   As described above, the temperature distribution of the solid-state laser medium can be easily kept uniform by appropriately selecting the position where the heating element is formed in the solid-state laser medium, the material of the holding member, and the arrangement thereof. Further, the solid laser medium can be more reliably held by appropriately selecting the shape of the holding member.

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

(実施例)
実施例として、図1及び図2に示されるような構成の固体レーザ増幅器を準備した。すなわち、スラブ形状の固体レーザ媒質(Nd:Phosphate glass、長さ33cm、幅1cm、高さ2cm)3の上下面3e,3f全面にわたって発熱体5を設けて、この発熱体5を介して保持部材4により筐体に固体した。また、発熱体5としては、顔料を添加して自然放出光の吸収度を調整したシリコーン樹脂を用いた。
(Example)
As an example, a solid-state laser amplifier configured as shown in FIGS. 1 and 2 was prepared. That is, a heating element 5 is provided over the entire upper and lower surfaces 3e and 3f of a slab-shaped solid-state laser medium (Nd: Phosphate glass, length 33 cm, width 1 cm, height 2 cm) 3, and the holding member is interposed via the heating element 5. 4 solidified the case. Moreover, as the heat generating body 5, the silicone resin which added the pigment and adjusted the absorbency of spontaneous emission light was used.

(比較例)
比較例として、発熱体に顔料を添加していないシリコーン樹脂を用いた以外は、実施例と同様としたものを準備した。
(Comparative example)
As a comparative example, the same one as in the example was prepared except that a silicone resin to which no pigment was added was used for the heating element.

(測定及び測定結果)
固体レーザ媒質の温度分布を測定するために、波面測定器により、所定の励起LD出力によりLD励起状態になった実施例及び比較例に係る固体レーザ増幅器の透過光の位相分布を測定した。図11に測定結果を示す。なお、測定時の励起LD出力は98kWとした。また、図12に実施例及び比較例それぞれの励起LD出力に対する位相差(PV値:Peak と Vally)の変化を示す。
(Measurement and measurement results)
In order to measure the temperature distribution of the solid-state laser medium, the phase distribution of the transmitted light of the solid-state laser amplifiers according to the example and the comparative example that are in the LD-pumped state by a predetermined pumping LD output was measured by a wavefront measuring device. FIG. 11 shows the measurement results. The excitation LD output during measurement was 98 kW. FIG. 12 shows changes in the phase difference (PV values: Peak and Vally) with respect to the excitation LD output of each of the example and the comparative example.

図11に示されるように、実施例、比較例共に、固体レーザ媒質の幅方向(図中x方向)の位相分布、すなわち温度分布は均一である。これは、被増幅光がシグザク伝播したことにより、位相分布が補償されたことを示す。一方、固体レーザ媒質の上下方向(図中y方向)の位相分布では、実施例と比較例とは、異なった位相分布を示す。   As shown in FIG. 11, in both the example and the comparative example, the phase distribution in the width direction (x direction in the figure) of the solid-state laser medium, that is, the temperature distribution is uniform. This indicates that the phase distribution is compensated for by the zigzag propagation of the amplified light. On the other hand, in the phase distribution in the vertical direction (y direction in the figure) of the solid-state laser medium, the example and the comparative example show different phase distributions.

実施例は、上下方向における位相分布はほぼ均一であり、温度分布が均一であることを示している。これは、固体レーザ媒質からの自然放出光を吸収した発熱体の発熱により、固体レーザ媒質の上下端面が加熱され、上下方向の光路差が減少して位相分布が緩和されたと考えられる。   The example shows that the phase distribution in the vertical direction is substantially uniform and the temperature distribution is uniform. This is presumably because the top and bottom surfaces of the solid-state laser medium are heated by the heat generated by the heating element that absorbs spontaneously emitted light from the solid-state laser medium, the optical path difference in the vertical direction is reduced, and the phase distribution is relaxed.

一方、比較例は、中央から上下方向に離れるにしたがい位相差が大きくなり、温度が低くなっている。固体レーザ媒質であるNd:Phosphate glassの光路長に対する温度係数は、ds/dt=+5.7×10−6−1であるので、温度が低い部分は実質的に光路長が短くなることになる。したがって、固体レーザ媒質の上下端面付近を通過してきた被増幅光の位相は、中央部の位相に比べて進み位相差が大きくなる。その結果、被増幅光の上下部分は凸レンズを通過したのと同じように、被増幅光が収束してしまい、場合によってはエネルギー密度の増加により光学部品等の損傷を引き起こす可能性がある。 On the other hand, in the comparative example, the phase difference increases as the distance from the center increases and decreases, and the temperature decreases. The temperature coefficient with respect to the optical path length of the Nd: Phosphate glass, which is a solid-state laser medium, is ds / dt = + 5.7 × 10 −6 K −1. Become. Therefore, the phase of the amplified light that has passed near the upper and lower end surfaces of the solid-state laser medium advances and becomes larger than the phase at the center. As a result, the amplified light converges on the upper and lower portions of the amplified light in the same manner as when passing through the convex lens, and in some cases, there is a possibility of causing damage to the optical component or the like due to an increase in energy density.

また、励起LD出力が98kWのときのPV値は、実施例が0.85λであったのに対し、比較例が3.5λ(λは被増幅光の波長である1.053μm)であった。   The PV value when the pumping LD output was 98 kW was 0.85λ in the example, whereas it was 3.5λ in the comparative example (λ is the wavelength of the amplified light, 1.053 μm). .

また、図12に示されるように、実施例は、励起LD出力を高くしてもPV値は0.85λ程度の増大に留まっている。一方で、比較例は、励起LD出力を高くするにしたがいPV値も大きくなり、励起LD出力が98Wの時点では非励起状態(励起LD出力が0W)に比べて3.2λ増大している。   In addition, as shown in FIG. 12, in the example, even if the excitation LD output is increased, the PV value only increases by about 0.85λ. On the other hand, in the comparative example, as the excitation LD output is increased, the PV value increases, and when the excitation LD output is 98 W, the increase is 3.2λ compared to the non-excitation state (excitation LD output is 0 W).

以上のように、所定の位置に自然放出光を吸収することによって発熱する発熱体を設けた本発明に係る固体レーザ増幅器の効果が確認された。   As described above, the effect of the solid-state laser amplifier according to the present invention in which a heating element that generates heat by absorbing spontaneously emitted light at a predetermined position is confirmed.

本実施形態に係る固体レーザ増幅器の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of the solid-state laser amplifier which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る固体レーザ増幅器の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the solid state laser amplifier which concerns on this embodiment. 他の実施形態に係る端面励起方式の固体レーザ増幅器の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of the solid-state laser amplifier of the end surface excitation system which concerns on other embodiment. (a)は、本実施形態に係る固体レーザ増幅器の固体レーザ媒質の温度分布を示す図であり、(b)は、従来の固体レーザ増幅器の固体レーザ媒質の温度分布を示す図である。(A) is a figure which shows the temperature distribution of the solid-state laser medium of the solid-state laser amplifier which concerns on this embodiment, (b) is a figure which shows the temperature distribution of the solid-state laser medium of the conventional solid-state laser amplifier. 他の実施形態に係る固体レーザ増幅器の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the solid-state laser amplifier which concerns on other embodiment. 図5に示す他の実施形態に係る固体レーザ増幅器の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the solid-state laser amplifier which concerns on other embodiment shown in FIG. (a)及び(b)は、他の実施形態に係る個体レーザ増幅器の要部を示す断面図である。(A) And (b) is sectional drawing which shows the principal part of the solid-state laser amplifier which concerns on other embodiment. (a)及び(b)は、他の実施形態に係る個体レーザ増幅器の要部を示す断面図である。(A) And (b) is sectional drawing which shows the principal part of the solid-state laser amplifier which concerns on other embodiment. (a)及び(b)は、他の実施形態に係る個体レーザ増幅器の要部を示す断面図である。(A) And (b) is sectional drawing which shows the principal part of the solid-state laser amplifier which concerns on other embodiment. (a)及び(b)は、他の実施形態に係る個体レーザ増幅器の要部を示す断面図である。(A) And (b) is sectional drawing which shows the principal part of the solid-state laser amplifier which concerns on other embodiment. (a)は、実施例に係るレーザ増幅器の透過光の位相分布を示し、(b)は、比較例に係るレーザ増幅器の透過光の位相分布を示す図である。(A) shows the phase distribution of the transmitted light of the laser amplifier which concerns on an Example, (b) is a figure which shows the phase distribution of the transmitted light of the laser amplifier which concerns on a comparative example. 実施例及び比較例に係る固体レーザ増幅器の位相差を示す図である。It is a figure which shows the phase difference of the solid-state laser amplifier which concerns on an Example and a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1,1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G,1H,1I…固体レーザ増幅器、2…筐体、3…固体レーザ媒質、4…保持部材、5…発熱体、6…励起LDモジュール、7…シールドガラス。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H, 1I ... Solid laser amplifier, 2 ... Housing, 3 ... Solid laser medium, 4 ... Holding member, 5 ... Heating element, 6 ... Excitation LD module 7 ... Shield glass.

Claims (6)

励起光が照射されることにより、入射面から入射する被増幅光を増幅させて出射面から出射する固体レーザ媒質と、
前記固体レーザ媒質の前記入射面及び前記出射面以外の面に設けられる発熱体と、を備え、
前記発熱体は、前記固体レーザ媒質で発生する自然放出光を吸収することによって発熱することを特徴とする固体レーザ増幅器。
A solid-state laser medium that amplifies the amplified light incident from the incident surface and emits the light from the output surface by being irradiated with the excitation light;
A heating element provided on a surface other than the entrance surface and the exit surface of the solid-state laser medium,
The solid-state laser amplifier, wherein the heating element generates heat by absorbing spontaneous emission light generated in the solid-state laser medium.
前記固体レーザ媒質は、当該固体レーザ媒質内を前記被増幅光がジグザグ伝播するジグザクスラブ型固体レーザ媒質であって、
前記発熱体が設けられる面は、前記被増幅光がジグザグ伝播する伝播光路面に対して平行な互いに対向する2つの面に設けられることを特徴とする前記請求項1記載の固体レーザ増幅器。
The solid-state laser medium is a zigzax slab type solid-state laser medium in which the amplified light propagates in a zigzag manner in the solid-state laser medium,
2. The solid-state laser amplifier according to claim 1, wherein the surface on which the heating element is provided is provided on two surfaces facing each other parallel to a propagation optical path surface on which the amplified light propagates in a zigzag manner.
前記固体レーザ媒質を保持する保持部材をさらに備え、
前記発熱体は、接着性及び弾性を有し、前記固体レーザ媒質と前記保持部材との間に設けられることを特徴とする請求項1又は2記載の固体レーザ増幅器。
A holding member for holding the solid-state laser medium;
3. The solid-state laser amplifier according to claim 1, wherein the heating element has adhesiveness and elasticity and is provided between the solid-state laser medium and the holding member.
前記保持部材は、溝部を有し、前記発熱体が前記溝部内に設けられることを特徴とする請求項3記載の固体レーザ増幅器。 4. The solid-state laser amplifier according to claim 3, wherein the holding member has a groove portion, and the heating element is provided in the groove portion. 前記保持部材は、断熱材料及び/又は伝導材料からなることを特徴とする請求項3又は4何れかに記載の固体レーザ増幅器。 5. The solid state laser amplifier according to claim 3, wherein the holding member is made of a heat insulating material and / or a conductive material. 前記発熱体は、顔料を含み、当該顔料は、黒色顔料及び/又は白色顔料を含むことを特徴とする請求項1〜5何れかに記載の固体レーザ増幅器。 6. The solid-state laser amplifier according to claim 1, wherein the heating element includes a pigment, and the pigment includes a black pigment and / or a white pigment.
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