JP2017194686A - レーザ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 レーザ装置1の偏光結合手段は、光入射面80と、反射面81と、光出射面82とを有する偏光結合プリズム8として形成される。第1レーザユニット2のレーザビーム5は、光入射面80を通過して、偏光結合プリズム8内に入射可能である。第1レーザユニット2のレーザビーム5は、内部全反射の臨界角よりも大きな角度で反射面81上にぶつかる。第1レーザユニット2のレーザビーム5は、反射面81における内部全反射の後に、そこを通過して、偏光結合プリズム8から出射可能であり、そこで屈折可能である。第2レーザユニット3のレーザビーム6は、光出射面82で、第1レーザユニット2の、光出射面82で屈折されたレーザビーム5の伝播方向に対応する方向に反射可能であるようにぶつかる。
【選択図】 図1
Description
動作中に、第1方向(x)とは異なる、好ましくは、第1方向(x)に垂直に向けられた第2方向(z)に伝播するレーザビーム(6)を出射可能な、少なくとも1つの第2レーザユニット(3)と、
偏光結合手段であって、第1方向に偏光される、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)と、第2方向に偏光される、第2レーザユニット(3)のレーザビーム(6)とを、これら2つのレーザビーム(5,6)の共線重畳によって、第1合成レーザビーム(9)を得ることができるように結合することが可能であるように構成されてなる偏光結合手段とを含むレーザ装置(1)において、
偏光結合手段は、偏光結合プリズム(8)として形成され、かかるプリズムは、光入射面(80)であって、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)がそこを通過して、偏光結合プリズム(8)内に入射することが可能である光入射面(80)と、反射面(81)であって、光入射面(80)に対する関係では、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)が、内部全反射の臨界角よりも大きな角度で、その反射面(81)上にぶつかるように、配設された反射面(81)と、光出射面(82)であって、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)が、反射面(81)における内部全反射の後に、そこを通過して、偏光結合プリズム(8)から出射することが可能であり、そしてそこで屈折することが可能である光出射面(82)とを有し、第2レーザユニット(3)は、偏光結合プリズム(8)に対する関係では、第2レーザユニット(3)のレーザビーム(6)が、光出射面(82)上に、その光出射面(82)で、第1レーザユニット(2)の、光出射面(82)で屈折されたレーザビーム(5)の伝播方向に対応する方向に反射可能であるようにぶつかることが可能であるように配設され、したがって、それら2つのレーザビーム(5,6)の共線重畳によって、第1合成レーザビーム(9)を得ることが可能となることを特徴とするレーザ装置(1)である。
第1方向に偏光されたレーザビーム(6)であって、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)の中心波長(λ1)とは異なる中心波長(λ2)を有し、第1方向(x)とは異なる、好ましくは、第1方向(x)に垂直な方向に向けられた第2方向(z)に伝播するレーザビーム(6)を、動作中に発する、少なくとも1つの第2レーザユニット(3)と、
波長結合手段であって、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)を、第2レーザユニット(3)のレーザビーム(6)と、これら双方のレーザビーム(5,6)の共線重畳によって、第1合成レーザビーム(9)を得ることが可能であるように、結合することが可能であるように配設し構成されてなる波長結合手段とを含むレーザ装置(1)において、
波長結合手段は、波長結合プリズム(8)として実施され、該波長結合プリズムは、光入射面(80)であって、そこを通過してその波長結合プリズム(8)内に第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)が入射することが可能である光入射面(80)と、反射面(81)であって、光入射面(80)に対する関係では、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)が、内部全反射の臨界角よりも大きな角度で、その反射面(81)上にぶつかるように、配設された反射面(81)と、光出射面(82)であって、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)が、反射面(81)における内部全反射の後に、その光出射面を通過して、偏光結合プリズム(8)から出射することが可能であり、そしてその光出射面で屈折することが可能である光出射面(82)とを有し、第2レーザユニット(3)は、偏光結合プリズム(8)との関係では、第2レーザユニット(3)のレーザビーム(6)が、光出射面(82)上に、その光出射面で、第1レーザユニット(2)の、光出射面(82)で屈折されたレーザビーム(5)の伝播方向に対応する方向に反射可能であるようにぶつかることが可能であるように配設され、したがって、それら2つのレーザビーム(5,6)の共線重畳によって、第1合成レーザビーム(9)を得ることが可能となることを特徴とするレーザ装置(1)である。
2 第1レーザユニット
3 第2レーザユニット
4 第3レーザユニット
5,6,7 レーザビーム
8 偏光結合プリズム
9 第1合成レーザビーム
10 ミラー
11 第2合成レーザビーム
20,30,40 半導体レーザ素子
21,31,41 光学手段
80 光入射面
81 反射面
82 光出射面
800 反射防止層
820 誘電性被覆層
Claims (15)
- 動作中に、第1方向(x)に伝播するレーザビーム(5)を出射可能な第1レーザユニット(2)と、
動作中に、第1方向(x)とは異なる、好ましくは、第1方向(x)に垂直に向けられた第2方向(z)に伝播するレーザビーム(6)を出射可能な、少なくとも1つの第2レーザユニット(3)と、
偏光結合手段であって、第1方向に偏光される、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)と、第2方向に偏光される、第2レーザユニット(3)のレーザビーム(6)とを、これら2つのレーザビーム(5,6)の共線重畳によって、第1合成レーザビーム(9)を得ることができるように結合することが可能であるように構成されてなる偏光結合手段とを含むレーザ装置(1)において、
偏光結合手段は、偏光結合プリズム(8)として形成され、かかるプリズムは、光入射面(80)であって、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)がそこを通過して、偏光結合プリズム(8)内に入射することが可能である光入射面(80)と、反射面(81)であって、光入射面(80)に対する関係では、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)が、内部全反射の臨界角よりも大きな角度で、その反射面(81)上にぶつかるように、配設された反射面(81)と、光出射面(82)であって、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)が、反射面(81)における内部全反射の後に、そこを通過して、偏光結合プリズム(8)から出射することが可能であり、そしてそこで屈折することが可能である光出射面(82)とを有し、第2レーザユニット(3)は、偏光結合プリズム(8)に対する関係では、第2レーザユニット(3)のレーザビーム(6)が、光出射面(82)上に、その光出射面(82)で、第1レーザユニット(2)の、光出射面(82)で屈折されたレーザビーム(5)の伝播方向に対応する方向に反射可能であるようにぶつかることが可能であるように配設され、したがって、それら2つのレーザビーム(5,6)の共線重畳によって、第1合成レーザビーム(9)を得ることが可能となることを特徴とするレーザ装置(1)。 - 偏光結合プリズム(8)の光入射面(80)が、反射防止被覆層(800)を有してなることを特徴とする、請求項1に記載のレーザ装置(1)。
- 偏光結合プリズム(8)の光出射面(82)は、誘電性被覆層(820)であって、第1レーザユニット(2)の第1方向に偏光されたレーザビーム(5)の場合、反射率RP=0%、TP=100%となる誘電性被覆層(820)を含んでなることを特徴とする、請求項1または2に記載のレーザ装置(1)。
- 第2レーザユニット(3)の第2方向に偏光されたレーザビーム(6)のための誘電性被覆層(820)は、反射率RS=100%、TS=0%とすることを特徴とする、請求項3に記載のレーザ装置(1)。
- 偏光結合プリズム(8)は、第1レーザユニット(2)に対する関係では、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)が、面法線(N)に対して平行に向けられて光入射面(80)上にぶつかるように配設されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のレーザ装置(1)。
- 第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)は、このレーザビーム(5)が偏光結合プリズム(8)上に当たる方向において、入射平面に対して平行に偏光されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のレーザ装置(1)。
- 第2レーザユニット(3)のレーザビーム(6)は、このレーザビーム(6)が偏光結合プリズム(8)上に当たる方向において、入射平面に対して垂直に偏光されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のレーザ装置(1)。
- 第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)は、第2レーザユニット(3)のレーザビーム(6)の中心波長(λ1)と同一である、中心波長(λ1)を有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載のレーザ装置(1)。
- 少なくとも、動作中にレーザビーム(7)を放射することが可能である第3レーザユニット(4)と、レーザ装置(1)のビーム経路内に、第1合成レーザビーム(9)を、第3レーザユニット(4)のレーザビーム(7)と共線重畳させることが可能であるように配設される波長結合手段とを含み、したがって、第2合成レーザビーム(11)を得ることが可能であり、好ましくは、波長結合手段は、多層誘電性被覆層を有するミラー(10)として形成すること特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載のレーザ装置(1)。
- 波長結合手段、特にミラー(10)は、レーザ装置(1)のビーム経路に、第1合成レーザビーム(9)と第3レーザユニット(4)のレーザビーム(7)とが、波長結合手段上にぶつかったとき、90°より大きい角度を互いに形成するように、配設されてなることを特徴とする、請求項9に記載のレーザ装置(1)。
- 第3レーザユニット(4)のレーザビーム(7)は、第1レーザユニット(2)および第2レーザユニット(3)のレーザビーム(5,6)の中心波長(λ1)とは異なる中心波長(λ2)を有してなることを特徴とする、請求項9または10に記載のレーザ装置(1)。
- ミラー(10)の誘電性被覆層は、この誘電性被覆層が、第3レーザユニット(4)によって放射されたレーザビーム(7)がミラー(10)上にぶつかる入射角については、レーザビーム(7)に対して透過率Tλ2=100%および反射率Rλ2=0%を有するように構成されてなることを特徴とする、請求項9〜11のいずれか1項に記載のレーザ装置(1)。
- ミラー(10)の誘電性被覆層は、偏光結合された第1合成レーザビーム(9)がミラーにぶつかる入射角については、反射率Rλ1=100%および透過率Tλ1=0%を有するように構成されてなることを特徴とする、請求項9〜12のいずれか1項に記載のレーザ装置(1)。
- 第1レーザユニット(2)であって、動作中、第1方向(x)に伝播する、ある中心波長(λ1)を有する、第1偏光方向に偏光されたレーザビーム(5)を発することが可能である第1レーザユニット(2)と、
第1方向に偏光されたレーザビーム(6)であって、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)の中心波長(λ1)とは異なる中心波長(λ2)を有し、第1方向(x)とは異なる、好ましくは、第1方向(x)に垂直な方向に向けられた第2方向(z)に伝播するレーザビーム(6)を、動作中に発する、少なくとも1つの第2レーザユニット(3)と、
波長結合手段であって、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)を、第2レーザユニット(3)のレーザビーム(6)と、これら双方のレーザビーム(5,6)の共線重畳によって、第1合成レーザビーム(9)を得ることが可能であるように、結合することが可能であるように配設し構成されてなる波長結合手段とを含むレーザ装置(1)において、
波長結合手段は、波長結合プリズム(8)として実施され、該波長結合プリズムは、光入射面(80)であって、そこを通過してその波長結合プリズム(8)内に第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)が入射することが可能である光入射面(80)と、反射面(81)であって、光入射面(80)に対する関係では、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)が、内部全反射の臨界角よりも大きな角度で、その反射面(81)上にぶつかるように、配設された反射面(81)と、光出射面(82)であって、第1レーザユニット(2)のレーザビーム(5)が、反射面(81)における内部全反射の後に、その光出射面を通過して、偏光結合プリズム(8)から出射することが可能であり、そしてその光出射面で屈折することが可能である光出射面(82)とを有し、第2レーザユニット(3)は、偏光結合プリズム(8)との関係では、第2レーザユニット(3)のレーザビーム(6)が、光出射面(82)上に、その光出射面で、第1レーザユニット(2)の、光出射面(82)で屈折されたレーザビーム(5)の伝播方向に対応する方向に反射可能であるようにぶつかることが可能であるように配設され、したがって、それら2つのレーザビーム(5,6)の共線重畳によって、第1合成レーザビーム(9)を得ることが可能となることを特徴とするレーザ装置(1)。 - 少なくとも、第3レーザユニット(4)であって、第1偏光方向とは異なる第2偏光方向に偏光されるレーザビーム(7)を、動作中に発することが可能である第3レーザユニット(4)と、偏光結合手段であって、レーザ装置(1)のビーム経路に、第1合成レーザビーム(9)を、第3レーザユニット(4)のレーザビーム(7)と共線重畳することが可能であるように配設される偏光結合手段とを含み、したがって、第2合成レーザビーム(11)を得ることが可能であり、その場合、偏光結合手段は、好ましくは、複数の誘電性被覆層を有するミラー(10)として形成されることを特徴とする、請求項14に記載のレーザ装置(1)。
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