JP2011054675A

JP2011054675A - 固体レーザ装置

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Publication number: JP2011054675A
Application number: JP2009200630A
Authority: JP
Inventors: Junji Kawanaka; 準二河仲; Takashi Katai; 隆志片井; Toshiyuki Kawashima; 利幸川嶋; Hirobumi Suga; 博文菅
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK; Osaka University NUC
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK; Osaka University NUC
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2029-08-31
Also published as: JP5424320B2

Abstract

【課題】レーザ媒質全体を効率的に冷却することにより高効率化を図るとともに、装置の小型化を実現すること。
【解決手段】この固体レーザ装置１は、固体レーザ媒体７を備えた固体レーザ装置であって、固体レーザ媒体７に対する励起光Ｌ１，Ｌ２、及び固体レーザ媒体７からの出力光を通過させるための開口部３７が形成され、固体レーザ媒体７を収納する冷媒容器５と、冷媒容器５の開口部３７に対して固体レーザ媒体７を固定させる固定部材２５とを備え、固定部材２５は、固体レーザ媒体７を冷媒容器５の内面に向けて押圧することにより、冷媒容器５の内側から開口部３７を塞ぐように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、固体レーザを利用したレーザ発振器及びレーザ増幅器等の固体レーザ装置に関するものである。

近年、半導体（ＬＤ）励起固体レーザの１種であるイッテルビウム（Ｙｂ）系レーザの開発が盛んである。Ｙｂ系レーザは、従来のレーザ媒質の主流であったＹＡＧ（Ｎｄ：ＹＡＧ）等のネオジウム（Ｎｄ）系レーザの発熱量の１／３程度の発熱量であるため、効率の良いレーザ動作が可能である。発熱量が少ないことは、冷却系への負荷軽減、装置の小型化、レーザの特性向上（熱レンズおよび熱複屈折小）などの様々な利点に繋がる。しかし、Ｙｂ系レーザは、レーザ下準位に電子が熱分布しているためレーザ発振に必要な反転分布を形成しにくいため、室温では３準位レーザとして動作する。そのため、レーザ媒質を薄ディスクにする等の形状の工夫によって熱負荷の低減を図ることが行われてきた。

Ｙｂ系レーザの特性向上および熱負荷低減のためにレーザ媒質を低温に冷却して使用する方法が採用されるようになってきている。低温に冷却することにより、レーザ下準位に熱分布している電子が少なくなり反転分布の形成が容易になるため、４準位レーザとして動作する。Ｙｂ：ＹＡＧレーザでは、室温（〜３００ｋ）ではその誘導放出断面積がＮｄ：ＹＡＧレーザの１／１０程度でありレーザ媒質からのエネルギー抽出効率が悪いが、冷却した場合は誘導放出断面積がＮｄ：ＹＡＧとほぼ同程度の値になる。さらに低温に冷却すれば、熱伝導率が向上し、熱的耐力も向上する。このように低温に冷却されたＹｂ系レーザは、発熱が少なく高効率なレーザとして動作する。

例えば、下記特許文献１記載のレーザ媒質の冷却方法では、低温の冷媒と金属等による伝導冷却が利用されている。また、下記特許文献２記載のレーザ増幅システムでは、薄ディスクの利得媒質が薄く励起光の吸収長を確保することが難しいため、励起光をミラーを用いて多重パスすることによりレーザ光の励起を行っている。

特表２００８−５１５２０４号公報特表２００２−５２４８３８号公報

しかしながら、上述した特許文献１記載の冷却方法では、金属等の熱伝導率により冷却性能が制限される傾向にあった。また、特許文献２記載のレーザ増幅システムでは、構造が複雑になり装置の大型化を招来する。

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、レーザ媒質全体を効率的に冷却することにより高効率化を図るとともに、装置を小型化することができる固体レーザ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の固体レーザ装置は、固体レーザ媒質を備えた固体レーザ装置であって、固体レーザ媒質に対する励起光、及び固体レーザ媒質からの出力光を通過させるための開口部が形成され、固体レーザ媒質を収納する容器と、容器の開口部に対して固体レーザ媒質を固定させる固定部材とを備え、固定部材は、固体レーザ媒質を容器の内面に向けて押圧することにより、容器の内側から開口部を塞ぐように構成されている。

このような固体レーザ装置によれば、容器に冷却媒体が供給されることで固体レーザ媒質が直接的に冷却され、冷却媒体は固体レーザ媒質によって容器内に封止される。さらに、容器の開口部を介して励起光が入射されて、その結果生じた出力光が開口部を介して出力される。これにより、固体レーザ媒質の全体が安定して冷却されることで高効率な出力が得られると共に、装置の小型化が容易になる。

容器の内面には、開口部の縁部に沿った段差部が形成され、固定部材は、固体レーザ媒質を段差部に向けて押圧するように構成されている、ことが好適である。この場合、固体レーザ媒質の位置決めが容易となりアライメントのズレを防止できるとともに、冷却媒体を安定して容器内に封止することができる。

また、固体レーザ媒質および固定部材とともに容器を収納する真空容器がさらに備えられ、容器内には固体レーザ媒質を冷却するための冷媒が供給される、ことも好適である。かかる構成を採れば、容器内に冷媒を供給する際に容器における結露を防止することができるとともに、容器の開口部を固体レーザ媒質によって確実に塞ぐことができる。

さらに、容器内には固体レーザ媒質を冷却するための冷媒を流通させるための流通路が、固定部材および固体レーザ媒質に沿って形成されている、ことも好適である。かかる流通路を備えれば、固体レーザ媒質を効率的に冷却することができると共に、冷媒の圧力によって容器の開口部を安定して塞ぐことができる。

またさらに、流通路は、容器に設けられた流入口から容器内の中央部に向けて幅が小さくなるように形成されている、ことも好適である。この場合、冷媒の圧力を中央部で高めることで、容器の開口部をより安定して塞ぐことができる。

さらにまた、流通路は、容器内部で屈曲するように形成されている、ことも好適である。かかる構成を採れば、冷媒流を乱流にして伝熱効果を高めることで、より安定した冷却が可能となる。

本発明によれば、冷媒の安定封止により効率的な冷却が可能になり、レーザのビームパターン一様性とエネルギー出力を向上させることができる。

本発明の好適な一実施形態に係る固体レーザ装置の縦断面図である。図１の固体レーザ装置の横断面図である。図１の固定部材の内側に保持された状態の固体レーザ媒体を示す斜視図である。本発明の変形例である固体レーザ媒体が冷媒容器に収納された状態を示す横断面図である。本発明の別の変形例である固体レーザ装置を示す横断面図である。図５の固体レーザ装置の正面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る固体レーザ装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の好適な一実施形態に係る固体レーザ装置１の構造を示す縦断面図であり、図２は、図１の固体レーザ装置１の横断面図である。固体レーザ装置１は、外部からの励起光をレーザ利得媒質に入射させることでレーザ光を出力させる装置であり、真空容器３と、真空容器３内に収納された冷媒容器５と、冷媒容器５内に収納された固体レーザ媒体７及び固定部材２５とを備える。

真空容器３は、上側容器３ａと下側容器３ｂとから構成されており、上側容器３ａと下側容器３ｂとが、ゴム製のオーリング１１を挟んで螺子部材１３によって螺子止めされることにより、気密に接合されている。そして、真空容器３は、外部から真空引きされることにより内部が真空状態に維持されている。

この真空容器３内には、さらに、固体レーザ媒体７を冷却するための冷媒が供給される冷媒容器５が、真空容器３の内壁との間で真空空間を確保した状態で収納されている。冷媒容器５は、上側容器５ａと下側容器５ｂとから構成されており、上側容器５ａと下側容器５ｂとが、インジウム等の封止剤を挟んで螺子部材１５によって螺子止めされることにより接合されている。この冷媒容器５の上側容器５ａの上部には、冷媒供給口１７及び通気口１９が設けられており、冷媒供給口１７から液体窒素やフッ素系不活性液体等の冷却媒体Ａが供給されることにより、冷媒容器５の下側容器５ｂおよび上側容器５ａの下部がその冷却媒体Ａによって満たされる。このとき、上側容器５ａと下側容器５ｂとの間は封止剤によって封止されているので、冷却媒体によって上側容器５ａと下側容器５ｂとの接合部分が熱収縮等を受けても機械的に十分な圧力を加えることができるため、冷却媒体Ａの冷媒容器５外部の真空空間への液漏れが防止されている。

さらに、冷媒容器５の下側容器５ｂには固体レーザ媒体７が収納されている。固体レーザ媒体７は、略五角柱状の固体レーザ母材２１に薄板状の４枚の固体レーザ利得媒質２３ａ〜２３ｄが貼り合わされた構造を有する。固体レーザ母材２１は、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）からなり、固体レーザ利得媒質２３ａ〜２３ｄは、ＹＡＧに活性イオンとしてＹｂ（イッテルビウム）がドープされたものであり、透過するビーム形状に依存する形状として、例えば正方形状に形成されている。この固体レーザ媒体７は、五角柱状の固体レーザ母材２１の側面４面のそれぞれに、固体レーザ利得媒質２３ａ〜２３ｄがセラミックコンポジット技術によって接合されて構成され、固体レーザ母材２１の１つの側面は、固体レーザ利得媒質が貼り合わされていない励起光及び出力光の入出力面２１ａとなっている。

詳細には、固体レーザ媒体７は、下側容器５ｂ内において固定部材２５によって固定されている。図３は、固定部材２５の内側に保持された状態の固体レーザ媒体７を示す斜視図である。この固定部材２５は、内部形状が固体レーザ媒体７の外形と略同一であり、その５つの側面および上下端面に開口が形成されたいわゆる略五角柱の枠状を成しており、固体レーザ媒体７を内側に取り囲んで保持する。固体レーザ媒体７は、このような固定部材２５の一側面の矩形状の開口２７から、固体レーザ母材２１の側面２１ａをその開口面にほぼ平行になるようにはみ出した状態で、固定部材２５によって側面２１ａを所定の方向に向けて保持されている。

再び図２を参照して、固体レーザ媒体７の保持構造をより詳細に説明する。ここで、真空容器３の下側容器３ｂには、その一側面に固体レーザ媒体７の側面２１ａよりも大きい面積を有するガラス製の窓部２９が取り付けられ、その窓部２９は、固定部材３１および螺子部材３３によって、オーリング３５を介して下側容器３ｂに気密に固定され、その両面は透過率99.5％の無反射（AR）コーティングが施されている。また、冷媒容器５の下側容器５ｂの窓部２９と対面する一側面上には、矩形状の開口部３７が形成されている。さらに、下側容器５ｂの開口部３７の縁部の内側には、固体レーザ媒体７の側面２１ａの縁部形状に対応して、下側容器５ｂの内面から外面に向けて窪む段差部３９が、開口部３７の縁部に沿って形成されている。

このような構造の下側容器５ｂ内において、固定部材２５が、固体レーザ媒体７の側面２１ａをインジウム等の封止材４０を挟んで段差部３９に嵌め合わせた状態で、螺子部材４１によって下側容器３ｂの内面に固定されている。これにより、固体レーザ媒体７の側面２１ａが下側容器５ｂの内面の段差部３９に向けて押圧される結果、開口部３７が下側容器５ｂの内側から塞がれる。

上記のように固体レーザ媒体７が内部に配置された下側容器３ｂの窓部２９の外側には、ビームスプリッタ４３，４５、全反射ミラー４７、およびハーフミラー４９が配置されている。

ビームスプリッタ４３は、窓部２９に向けて外部から導入される励起光Ｌ１を、固体レーザ媒体７の側面２１ａに向けて透過させることにより、断面が略五角形状を成す固体レーザ媒体７中を、全反射現象を利用して固体レーザ利得媒質２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの順で進行させる。すなわち、励起光Ｌ１は、窓部２９及び固体レーザ母材２１を透過して固体レーザ利得媒質２３ａ内を透過した後、固体レーザ利得媒質２３ａの外面上の冷却媒体Ａとの境界面において、固体レーザ利得媒質２３ｂに向けて反射される。この反射は、固体レーザ利得媒質２３ａの主要材料であるＹＡＧの屈折率1.82と冷却媒体Ａである液体窒素の屈折率1.2との差に起因して生じる。このとき、固体レーザ利得媒質２３ａと冷却媒体Ａとの境界面における全反射の臨界角は約４０度であるが、励起光Ｌ１は全反射を生じるようにその入射角度が６０度に設定されている。その後、励起光Ｌ１は、固体レーザ利得媒質２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの冷却媒体Ａとの境界面で反射されることにより、固体レーザ利得媒質２３ｂ，２３ｃ，２３ｄを順に透過しながら出力光に増幅される。そして、その出力光は開口部３７及び窓部２９を通ってビームスプリッタ４５に向けて出射され、ビームスプリッタ４５によってハーフミラー４９に向けて反射される。そして、出力光の一部はハーフミラー４９によって外部に取り出される一方、出力光の他の部分はハーフミラー４９及びビームスプリッタ４５によって反射されて再度窓部２９を透過して固体レーザ媒体７に入射される。

また、外部からはビームスプリッタ４５を透過して励起光Ｌ２も入射されており、その励起光Ｌ２は、窓部２９、及び固体レーザ媒体７の側面２１ａを透過して、全反射現象により固体レーザ利得媒質２３ｄ，２３ｃ，２３ｂ，２３ａの順で、固体レーザ媒体７内を進行する。これにより、励起光Ｌ２は、ハーフミラー４９によって反射された出力光の一部と併せて出力光に増幅され、その出力光はビームスプリッタ４３を経由して全反射ミラー４７に向けて出射される。その後、出力光は全反射ミラー４７及びビームスプリッタ４３によって反射されて再度窓部２９を透過して固体レーザ媒体７に入射される。

ここで、固体レーザ母材２１の側面２１ａにおける励起光及び出力光の入出力角度を、ブリュースター角度に基づいて設定することで、側面２１ａにおける反射防止（AR）コーティングが不要にされる。

例えば、ビームスプリッタ４３，４５としては、多層膜コーティングが施されたダイクロイックミラーが使用され、励起光源側に４５度入射の励起光Ｌ１，Ｌ２（中心波長940nm）に対する透過率が99.4％の無反射（AR）コーティングが施され、固体レーザ媒体７側にレーザ光の波長1030nmに対する反射率が99.9％、励起光Ｌ１，Ｌ２に対する透過率が99.0％のコーティングが施される。全反射ミラー４７及びハーフミラー４９は、レーザ光がレーザ利得媒質中で同じビーム径を保つように曲率が設けられており、ハーフミラー４９は、レーザ光の波長1030nmに対して反射率が70％である。このような窓部２９の外部の光学系により、励起光Ｌ１，Ｌ２を基に出力レーザ光を繰り返し増幅するレーザ発振器が構成される。ただし、全反射ミラー４７及びハーフミラー４９を省略することで、固体レーザ装置１をレーザ増幅器として利用することも可能である。

ここで、励起光Ｌ１，Ｌ２の吸収効率の向上及び均一化を図るために、固体レーザ利得媒質２３ａ〜２３ｄにおけるドープ濃度及び厚みは、次のように設定される。すなわち、固体レーザ利得媒質２３ａ〜２３ｄのドープ濃度を現在安定して製作可能な9.8at.％とすると、最初に励起光が入射する固体レーザ利得媒質２３ａ，２３ｄの厚みを300μmとし、それ以外の固体レーザ利得媒質２３ｂ，２３ｃの厚みを1mmと設定する。こうすると、励起光Ｌ１，Ｌ２を４枚のレーザ利得媒質において均一に吸収させ、ほぼ100％に近い吸収効率を得ることができる。また、励起光Ｌ１，Ｌ２はレーザの光路と同軸方向に伝搬させるため、空間結合率の高い励起が可能になる。

以上説明した固体レーザ装置１によれば、冷媒容器５に冷却媒体Ａが供給されることで固体レーザ利得媒質２３ａ〜２３ｄ及び固体レーザ母材２１が直接的に冷却され、冷却媒体Ａは固体レーザ媒体７によって冷媒容器５内に封止される。さらに、冷媒容器５の開口部３７を介して励起光Ｌ１，Ｌ２が入射されて、その結果生じた出力光が開口部３７を介して出力される。これにより、固体レーザ媒体７の全体が安定して冷却されることで準４準位レーザとして動作させることができ、高効率な出力が得られる。特に、本実施形態ではレーザ利得媒質２３ａ〜２３ｄの外側が冷却媒体Ａによって高反射率（HR）コーティングを介さずに直接冷却されている。一般的に、HR及びAR用途の光学コーティングは誘電体多層膜で構成されており、多層膜の構造上、膜厚方向の熱伝導率は膜材質のバルクの熱伝導率に比して低い。多層膜の材質毎の熱伝導率は、ＳｉＯ_２が軸平行で9.3W/mK、軸垂直で5.3W/mK、ＴｉＯ_２が13W/mK、ＺｒＯ_２が3W/mK、ＭｇＦ_２が0.3W/mKであり、固体レーザ母材２１の材料であるＹＡＧの14W/mKに比して低い。このため、冷却面に光学コーティングが存在しないことで、固体レーザ媒体７の冷却効率が高い。さらに言えば、レーザ媒質における光学的コーティングはレーザ母材やレーザ利得媒質に比してレーザ耐力が低いので、このような光学的コーティングを不要とすることで高出力化に対する制約も無くなる。また、固体レーザ媒体７によって冷媒容器５の内側から開口部３７を塞ぐことで、複数の固体レーザ利得媒質を集積した場合の冷媒の封止が容易になり、装置の小型化が容易になる。

また、冷媒容器５の開口部３７の縁部の内側には、開口部３７の縁部に沿った段差部３９が形成され、固定部材２５は、固体レーザ媒体７を段差部３９に向けて押圧するように構成されている。その結果、冷媒容器５は、その開口部３７を内側から固体レーザ媒体７によって封止材４０を挟んで封止されることになる。固体レーザ母材２１の材料であるＹＡＧは熱膨張率が温度100Kで4.2×10^-6 K^-1程度と、冷媒容器５や固定部材２５の材料として使用されるアルミニウム（温度100Kでの熱膨張率12.2×10^-6K^-1）、銅（温度100Kでの熱膨張率10.3×10^-6K^-1）や、ステンレス（温度100Kでの熱膨張率11.4×10^-6K^-1）等に比して小さいため、温度が低下した場合に熱収縮を生じて相対的に固体レーザ媒体７を固定部材２５及び冷媒容器５で締め付ける構造になる。従って、固体レーザ媒体７の位置決めが容易となり螺子止めの緩み等によるアライメントのズレを防止できるとともに、冷却媒体Ａを安定して冷媒容器５内に封止することができる。

また、固体レーザ媒体７は固定部材２５および冷媒容器５とともに真空容器３内に収納されているので、冷媒容器５が空気に接することがなく、冷媒容器５や固体レーザ媒体７における結露を防止することができる。さらに、真空容器３内の真空を引くことによって、固体レーザ媒体７自体が開口部３７の外側に引っ張られるため、固体レーザ媒体７が封止材４０に向けてさらに圧着される。これにより、封止接合部分の加工公差等を考慮することなく冷媒の漏れや真空リークの可能性の低減された構造が実現される。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。固体レーザ媒体７の断面形状は五角形に限定されるものではなく、それ以外の多角形の断面形状であってもよい。例えば、図４に示す本発明の変形例である固体レーザ媒体１０７においては、三角柱状の固体レーザ母材１２１の側面に２枚の固体レーザ利得媒質１２３ａ，１２３ｂが貼り合わされており、固体レーザ母材１２１の一側面１２１ａが冷媒容器５の開口部３７から露出される。この固体レーザ媒体１０７を固定するための固定部材１２５は、固体レーザ媒体１０７の外形に対応した枠状形状を有し、固体レーザ媒体１０７を開口部３７の縁部の内面に向けて封止材１４０を挟んで押圧するように、冷媒容器５の内面に螺子止めされる。

また、真空容器３の窓部２９の両面には、反射防止のためにARコーティングが施されていても良い。

また、冷媒容器に供給される冷却媒体は冷媒容器内を流通されてもよい。図５は、この場合の本発明の変形例である固体レーザ装置２０１を示す横断面図、図６は、図５の固体レーザ装置２０１の正面図である。固体レーザ装置２０１で使用される冷却媒体は水又はフッ素系不活性液体等の室温の媒体であるため、断熱のための真空容器は不要とされている。固体レーザ装置２０１は、冷媒容器本体２０５ａ及び冷媒容器蓋部２０５ｂから成る冷媒容器２０５の内部に、固体レーザ媒体２０７が固定部材２２５によって固定された構造を有する。

固体レーザ媒体２０７は、矩形平板状の固体レーザ母材２２１の一方の表面にセラミックコンポジット化によって矩形状の固体レーザ利得媒質２２３が貼り合わされた構造を有し、他方の表面２２１ａが励起光およびレーザ光の入出力面とされている。例えば、固体レーザ母材２２１の厚みは3mmとして冷媒圧力に対して十分な強度が確保され、固体レーザ利得媒質２２３の厚みは400μm、ドープ濃度は20at.％に設定される。この固体レーザ媒体２０７はその端部を固定部材２２５によって支持される。そして、固定部材２２５が冷媒容器本体２０５ａの内面に螺子止めされることにより、固体レーザ媒体２０７の表面２２１ａが、オーリング２４０を介して冷媒容器本体２０５ａの前面に形成された開口部２３７の縁部の内側に押圧される。これにより、冷媒容器２０５の開口部２３７が液漏れしないように封止される。また、冷媒容器２０５の背面には、固体レーザ媒体２０７及び固定部材２２５を着脱可能にするために蓋部２０５ｂが設けられており、この蓋部２０５ｂがオーリング２５１を介して冷媒容器本体２０５ａに対して螺子止めされることにより、冷媒容器２０５内に冷却媒体Ａが封止される。

上記構造の冷媒容器２０５の両端部には、冷媒供給口２１７及び冷媒排出口２１９が設けられており、この冷媒供給口２１７と冷媒排出口２１９の間の冷媒容器２０５の内部には、冷媒容器２０５の内壁、固定部材２２５、及び固体レーザ利得媒質２２３の表面に沿って、冷却媒体Ａを流通させるための冷媒流通路２５３が形成されている。この冷媒流通路２５３は、横方向（固体レーザ媒体２０７の厚み方向）の幅が、冷媒供給口２１７又は冷媒排出口２１９から中央部に向けて小さくなるように形成されている。さらに、冷媒流通路２５３は、冷媒供給口２１７及び冷媒排出口２１９と中央部との間において、固定部材２２５に沿って横方向に屈曲するように形成されている。

このような構造の固体レーザ装置２０１は、いわゆるアクティブミラー型のレーザ装置として動作する。すなわち、開口部２３７の外部から固体レーザ媒体２０７に向けて入射された励起光Ｌ３は、表面２２１ａがARコーティングが施された固体レーザ母材２２１を透過し、固体レーザ利得媒質２２３において1パスで90％以上が吸収されてレーザ光に増幅される。そして、そのレーザ光は固体レーザ利得媒質２２３の冷却面側で全反射現象によって反射されて、固体レーザ利得媒質２２３、固体レーザ母材２２１を透過して開口部２３７から外部に取り出される。

このとき、冷媒流通路２５３内を冷却媒体Ａが流通することで、固体レーザ媒体２０７が開口部２３７に向けて押圧されるので、固体レーザ媒体２０７を効率的に冷却することができるとともに、冷媒容器２０５における冷却媒体Ａの封止が安定化される。さらに、冷媒流通路２５３における冷媒の圧力を中央部で高めることで、開口部２３７をより安定して塞ぐことができる。またさらに、冷却媒体Ａを乱流にして伝熱効果を高めることで、固体レーザ媒体２０７のより安定した冷却が可能となる。

１，２０１…固体レーザ装置、３…真空容器、５，２０５…冷媒容器、７，１０７，２０７…固体レーザ媒体、２１，１２１，２２１…固体レーザ母材、２３ａ〜２３ｄ，１２３ａ，１２３ｂ，２２３…固体レーザ利得媒質、２５，１２５，２２５…固定部材、３７，２３７…開口部、３９…段差部、２１７…冷媒供給口（流入口）、２５３…冷媒流通路、Ａ…冷却媒体、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…励起光。

Claims

固体レーザ媒質を備えた固体レーザ装置であって、
前記固体レーザ媒質に対する励起光、及び前記固体レーザ媒質からの出力光を通過させるための開口部が形成され、前記固体レーザ媒質を収納する容器と、
前記容器の前記開口部に対して前記固体レーザ媒質を固定させる固定部材とを備え、
前記固定部材は、前記固体レーザ媒質を前記容器の内面に向けて押圧することにより、前記容器の内側から前記開口部を塞ぐように構成されている、
ことを特徴とする固体レーザ装置。
前記容器の内面には、前記開口部の縁部に沿った段差部が形成され、
前記固定部材は、前記固体レーザ媒質を前記段差部に向けて押圧するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の固体レーザ装置。
前記固体レーザ媒質および前記固定部材とともに前記容器を収納する真空容器がさらに備えられ、
前記容器内には前記固体レーザ媒質を冷却するための冷媒が供給される、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の固体レーザ装置。
前記容器内には前記固体レーザ媒質を冷却するための冷媒を流通させるための流通路が、前記固定部材および前記固体レーザ媒質に沿って形成されている、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。
前記流通路は、前記容器に設けられた流入口から前記容器内の中央部に向けて幅が小さくなるように形成されている、
ことを特徴とする請求項４記載の固体レーザ装置。
前記流通路は、前記容器内部で屈曲するように形成されている、
ことを特徴とする請求項４又は５記載の固体レーザ装置。