JP2014216361A - レーザ装置および光ビームの波長結合方法 - Google Patents
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Abstract
Description
異なる波長を持つ複数の光ビームを発生するレーザ利得素子と、
各光ビームの一部をレーザ利得素子に向けて反射し、レーザ利得素子とともに各光ビームに関する光共振器を構成する部分反射素子と、
光共振器の内部に設置され、波長分散を利用して各光ビームを整列させるための第1分散性光学素子と、
光共振器の外部に設置され、波長分散を利用して各光ビームを整列させるための第2分散性光学素子とを備え、
複数の光ビームは、第1分散性光学素子上で空間的に分離しており、第2分散性光学素子上で重畳していることを特徴とする。
図1は、本発明の実施の形態1によるレーザ装置を示す構成図である。図2は、図1に示すレーザ装置の各位置でのビームパターンを示す概略図である。これらのビームパターンは、光軸に対して略垂直な面における光ビームの強度分布を示している。
図3は、本発明の実施の形態2によるレーザ装置を示す構成図である。図4は、図3に示すレーザ装置の各位置でのビームパターンを示す概略図である。これらのビームパターンは、光軸に対して略垂直な面における光ビームの強度分布を示している。
図6は、本発明の実施の形態3によるレーザ装置を示す構成図である。レーザ装置の各位置でのビームパターンは、図4と同様であるため、図示を省略している。本実施形態は、レーザ装置の全体的構成に関して実施の形態2と同様であるが、折り返しミラーを用いて複数のLDバーからの光ビームを整列させている点が相違する。
図7は、本発明の実施の形態4によるレーザ装置を示す構成図である。図8は、図7に示すレーザ装置の各位置でのビームパターンを示す概略図である。これらのビームパターンは、光軸に対して略垂直な面における光ビームの強度分布を示している。
図9は、本発明の実施の形態5によるレーザ装置を示す構成図である。レーザ装置の各位置でのビームパターンは、図8と同様であるため、図示を省略している。本実施形態は、レーザ装置の全体的構成に関して実施の形態4と同様であるが、折り返しミラー18、グレーティング5cという順序を逆にして、グレーティング5e、折り返しミラー18aという順序に変更している点が相違する。
また実施の形態1〜5において、波長分散を利用した分散性光学素子として、透過型のグレーティングを使用した場合を例示したが、これに限られず、反射型のグレーティングを使用してもよく、あるいはVBG(Volume Bragg Grating)、光学プリズムなどを使用してもよい。
4,4a,4b シリンドリカルレンズ、
5,5a,5b,5c,5d,5e,5f グレーティング、
6,6a,6b,6c,6d 部分反射ミラー、
7,7a,7b ローテータ素子、 8,8a,8b シリンドリカルレンズ、
9,9a,9b グレーティング、
10,10a,10b,10c FAC/ローテータ/ビーム再配置素子、
11,11a,11b,11c コリメーションレンズ、
12,12a 集光レンズ、
13,13a,13b,13c シリンドリカルレンズ、
14,14a,14b,14e,14f コリメーションレンズ、
14c,14d,14g 集光レンズ、
15,15a,15b,15c シリンドリカルレンズ、 16 折り返しミラー、
17,17a,17b,17c,17d,17e FAC/ローテータ素子、
18,18a 折り返しミラー。
Claims (6)
- 外部共振器を備えたレーザ装置であって、
異なる波長を持つ複数の光ビームを発生するレーザ利得素子と、
各光ビームの一部をレーザ利得素子に向けて反射し、レーザ利得素子とともに各光ビームに関する光共振器を構成する部分反射素子と、
光共振器の内部に設置され、波長分散を利用して各光ビームを整列させるための第1分散性光学素子と、
光共振器の外部に設置され、波長分散を利用して各光ビームを整列させるための第2分散性光学素子とを備え、
複数の光ビームは、第1分散性光学素子上で空間的に分離しており、第2分散性光学素子上で重畳していることを特徴とするレーザ装置。 - 第1分散性光学素子は、光共振器の光軸に対して垂直な第1方向に各光ビームを集約する機能を有し、
第2分散性光学素子は、光共振器の光軸および第1方向に対して垂直な第2方向に各光ビームを集約する機能を有することを特徴とする請求項1記載のレーザ装置。 - レーザ利得素子と第1分散性光学素子との間に設置され、光共振器の光軸に対して垂直な第1方向に各光ビームを集約する光学素子をさらに備え、
第1分散性光学素子は、該第1方向に各光ビームを平行に整列させる機能を有し、
第2分散性光学素子は、該第1方向に各光ビームを集約する機能を有することを特徴とする請求項1記載のレーザ装置。 - 第1分散性光学素子は、光共振器の光軸に対して垂直な第1方向に各光ビームを集約し、再び発散させる機能を有し、
第2分散性光学素子は、発散した各光ビームを該第1方向に集約する機能を有することを特徴とする請求項1記載のレーザ装置。 - 各光ビームの相対配置を変換するためのビーム再配置素子と、
各光ビームの強度分布を光軸周りに回転させるためのローテータとをさらに備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のレーザ装置。 - 異なる波長を持つ複数の光ビームを発生するレーザ利得素子と、
各光ビームの一部をレーザ利得素子に向けて反射し、レーザ利得素子とともに各光ビームに関する光共振器を構成する部分反射素子とを備えたレーザ装置における光ビームの波長結合方法であって、
波長分散を利用して各光ビームを整列させるための第1分散性光学素子を、光共振器の内部に設置するステップと、
波長分散を利用して各光ビームを整列させるための第2分散性光学素子を、光共振器の外部に設置するステップと、
複数の光ビームを、第1分散性光学素子上で空間的に分離し、第2分散性光学素子上で重畳させるステップと、を含む方法。
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