JP2546140C - - Google Patents

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JP2546140C
JP2546140C JP2546140C JP 2546140 C JP2546140 C JP 2546140C JP 2546140 C JP2546140 C JP 2546140C
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JP
Japan
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laser
excitation
medium
laser medium
center
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NEC Corp
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、レーザダイオードにより固体レーザ媒質を側面
から均一に励起するレーザ励起方法及びレーザ励起装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来のレーザ励起装置には、図3に示すような構成のものがある
。このレーザ励起装置は、レーザ媒質1の周りに4つのレーザダイオードLD1
〜LD4が配置されている。これらのレーザダイオードLD1〜LD4は、それ
ぞれ発振軸となる光軸E1〜E4を有し、レーザダイオードLD1及びLD3とレ
ーザダイオードLD2及びLD4とが互いに対向配置されている。ここで、光軸
1・E3と光軸E2・E4とは互いに合致され、それぞれがレーザ媒質1の中心O
Eを通り、光軸E1・E3は任意軸A−A′に合致されている。 【0003】このレーザ励起装置においては、レーザ媒質1の側面から励起を行
う。図4は、このレーザ励起装置による任意軸A−A′の断面に沿った励起エネ
ルギー密度ρ分布の結果を示したものである。図4からは、横軸の軸A−A′方
向の距離に対する縦軸の励起エネルギー密度ρがレーザ媒質1の中心OEにおい
て極端に高くなっていることが判る。 【0004】因みに、このような複数のレーザダイオードを備えたレーザ励起装
置は、実開平2−8160号公報,実開平2−116760号公報,実開平2−
129752号公報等に開示されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】上述したレーザ励起装置によるレーザ媒質の側
面からの励起方法の場合、レーザダイオードのそれぞれの光軸がレーザ媒質の中
心に向かっている為、励起エネルギー密度がレーザ媒質の中心で高くなる。この
ように、励起エネルギー密度がレーザ媒質の中心で極端に高いとホットスポット
を生ずる原因となり、他の機器部品,例えば発振器の周りの光学部品にダメージ
を与える確率が高くなるという問題がある。 【0006】本発明は、かかる問題点を解決すべくなされたもので、その技術的
課題は、他の部品を損傷させることなく、合理的に励起を行い得るレーザ励起方
法及びレーザ励起装置を提供することにある。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、レーザ媒質の周囲に対向配置さ
れた少なくとも4つのレーザダイオードにより該レーザ媒質を側面から励起する
レーザ励起方法において、少なくとも4つのレーザダイオードにおけるそれぞれ
の光軸をレーザ媒質の中心を通らないように離散的に配して励起するレーザ励起
方法が得られる。 【0008】又、本発明によれば、レーザ媒質と該レーザ媒質を介して互いに対
向する複数の対向領域にそれぞれ配された少なくとも4つのレーザダイオードと
を含むレーザ励起装置において、少なくとも4つのレーザダイオードのそれぞれ
は、光軸がレーザ媒質の中心を通らないように、対向領域の中央から位置ずれし
て配置されたレーザ励起装置が得られる。 【0009】 【作用】本発明のレーザ励起装置では、少なくとも4つのレーザダイオードのそ
れぞれを光軸がレーザ媒質の中心からずれるように対向領域から互いに位置ずれ
された位置に設けている。これにより、レーザダイオードによるレーザ媒質の側
面からの励起をレーザ媒質内の励起エネルギー密度が一様となるように設定する
ことができる。 【0010】 【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明のレーザ励起方法及びレーザ励起装置に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。 【0011】初めに、本発明のレーザ励起方法の概要を簡単に説明する。本発明
ではレーザ媒質の周囲に対向配置された4つのレーザダイオードによりレーザ媒
質を側面から励起する際、4つのレーザダイオードにおけるそれぞれの光軸をレ
ーザ媒質の中心を通らないように離散的に配して励起する。これにより、レーザ
媒質内の励起エネルギー密度をほぼ一様にすることができる。 【0012】図1は、本発明の一実施例であるレーザ励起装置を断面図により示
したものである。このレーザ励起装置においても、レーザ媒質1の周りに4つの
レーザダイオードLD1〜LD4が配置されている。 【0013】これらのレーザダイオードLD1〜LD4は、それぞれ発振軸とな
る光軸E1〜E4を有し、レーザダイオードLD1及びLD3とレーザダイオード
LD2及びLD4とは互いにそれぞれの光軸E1,E3と光軸E2,E4とがレーザ
媒質1の中心を通らないように対向領域から位置ずれして配置されている。即ち
、ここでは任意軸A−A′がレーザ媒質1の中心OEを通り、各光軸E1〜E4
それぞれ中心OEを通る任意軸A−A′及びこれに直交する直交軸から等間隔的
に離散設定されている。このレーザ励起装置によれば、レーザ媒質1を側面から
励起するときに、レーザ媒質1内の励起エネルギー密度ρをほぼ一様にすること
ができる。 【0014】図2は、このレーザ励起装置による任意軸A−A′の断面に沿った
励起エネルギー密度ρ分布の結果を示したものである。図2からは、横軸の軸A
−A′方向の距離に対する縦軸の励起エネルギー密度ρがレーザ媒質1の中心O
Eにおいて若干高くなっているが、その殆どの部分が軸A−A′方向の距離によ
らずほぼ均一になっていることが判る。 【0015】尚、実施例では4つのレーザダイオードLD1〜LD4を備えたレ
ーザ励起装置について説明したが、レーザダイオードの数はこれに限定されず、
もっと多数であっても良い。 【0016】 【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば、少なくとも4つのレー
ザダイオードの光軸がそれぞれレーザ媒質の中心を通らないように各レーザダイ
オードを位置ずれさせて離散的に配置させているので、励起エネルギー密度をほ
ぼ均一にすることができるようになる。これにより、ホットスポットが発生せず
、レーザ発振器の周りの光学部品の損傷が安全性高く防止されるようになる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser excitation method and a laser excitation apparatus for uniformly exciting a solid-state laser medium from a side by a laser diode. 2. Description of the Related Art A conventional laser excitation apparatus has a configuration as shown in FIG. This laser excitation device includes four laser diodes LD1 around a laser medium 1.
To LD4. These laser diode LD1~LD4 has an optical axis E 1 to E 4 of the respective oscillation axes, and the laser diode LD1 and LD3 and the laser diode LD2 and LD4 are opposed to each other. Here, the optical axes E 1 and E 3 and the optical axes E 2 and E 4 are coincident with each other, and each is the center O of the laser medium 1.
Through E , the optical axes E 1 and E 3 are aligned with the arbitrary axis AA ′. In this laser excitation device, excitation is performed from the side of the laser medium 1. FIG. 4 shows a result of an excitation energy density ρ distribution along a cross section of an arbitrary axis AA ′ by the laser excitation device. FIG. 4 shows that the excitation energy density ρ on the vertical axis with respect to the distance in the direction of the axis AA ′ on the horizontal axis is extremely high at the center O E of the laser medium 1. Incidentally, a laser excitation device having such a plurality of laser diodes is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-8160, Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-116760, and Japanese Utility Model Laid-open No. 2-116760.
No. 129752 and the like. [0005] In the case of the above-described method of pumping from the side of the laser medium by the laser pumping apparatus, since the respective optical axes of the laser diodes are directed to the center of the laser medium, the excitation energy density is increased. Rise at the center of the laser medium. As described above, when the excitation energy density is extremely high at the center of the laser medium, it causes a hot spot, and there is a problem that the probability of damaging other device components, for example, optical components around the oscillator increases. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and a technical problem of the present invention is to provide a laser excitation method and a laser excitation apparatus capable of performing reasonable excitation without damaging other parts. Is to do. According to the present invention, at least four lasers are provided in a laser excitation method for exciting a laser medium from a side by at least four laser diodes disposed around the laser medium so as to face each other. A laser excitation method is provided in which the respective optical axes of the diodes are discretely arranged so as not to pass through the center of the laser medium and are excited. Further, according to the present invention, in a laser excitation device including a laser medium and at least four laser diodes respectively disposed in a plurality of opposing regions which face each other via the laser medium, at least four laser diodes are provided. In each case, a laser excitation device is obtained which is displaced from the center of the facing region so that the optical axis does not pass through the center of the laser medium. In the laser pumping apparatus of the present invention, at least four laser diodes are provided at positions offset from each other from the opposing region so that the optical axis is shifted from the center of the laser medium. This makes it possible to set the excitation by the laser diode from the side surface of the laser medium so that the excitation energy density in the laser medium becomes uniform. Embodiments The laser excitation method and the laser excitation apparatus of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, the outline of the laser excitation method of the present invention will be briefly described. According to the present invention, when the laser medium is excited from the side by four laser diodes disposed opposite to each other around the laser medium, the optical axes of the four laser diodes are discretely arranged so as not to pass through the center of the laser medium. To excite. This makes it possible to make the excitation energy density in the laser medium substantially uniform. FIG. 1 is a sectional view showing a laser excitation device according to an embodiment of the present invention. Also in this laser excitation device, four laser diodes LD1 to LD4 are arranged around the laser medium 1. [0013] These laser diode LD1~LD4 has an optical axis E 1 to E 4 of the respective oscillation axis, the laser diode LD1 and LD3 and the laser diode LD2 and LD4 respective optical axes E 1 each other and, E The optical axis 3 and the optical axes E 2 and E 4 are displaced from the facing region so as not to pass through the center of the laser medium 1. That is, the arbitrary axis AA 'passes through the center O E of the laser medium 1 here, and the optical axes E 1 to E 4 respectively depart from the arbitrary axis AA' passing through the center O E and the orthogonal axis orthogonal thereto. Discretely set at equal intervals. According to this laser excitation device, when the laser medium 1 is excited from the side, the excitation energy density ρ in the laser medium 1 can be made substantially uniform. FIG. 2 shows a result of an excitation energy density ρ distribution along a cross section of an arbitrary axis AA 'by the laser excitation apparatus. From FIG. 2, the horizontal axis A
The excitation energy density ρ on the vertical axis with respect to the distance in the −A ′ direction is the center O of the laser medium 1.
Although it is slightly higher at E , it can be seen that most of the portion is almost uniform regardless of the distance in the direction of the axis AA '. Although the embodiment has been described with respect to a laser excitation device provided with four laser diodes LD1 to LD4, the number of laser diodes is not limited to this.
More may be used. As described above, according to the present invention, at least four laser diodes are displaced so that the optical axes of the laser diodes do not pass through the center of the laser medium. , The excitation energy density can be made substantially uniform. As a result, no hot spot is generated, and damage to the optical components around the laser oscillator is prevented with high safety.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例であるレーザ励起装置を示した断面図である。 【図2】図1に示すレーザ励起装置による任意軸の断面に沿った励起エネルギー
密度分布の結果を示したものである。 【図3】従来のレーザ励起装置を示した断面図である。 【図4】図3に示すレーザ励起装置による任意軸の断面に沿った励起エネルギー
密度分布の結果を示したものである。 【符号の説明】 1 レーザ媒質 LD1〜LD4 レーザダイオード E1〜E4 光軸 OE レーザ媒質の中心
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing a laser excitation device according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a result of an excitation energy density distribution along a cross section of an arbitrary axis by the laser excitation device shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view showing a conventional laser excitation device. FIG. 4 shows a result of an excitation energy density distribution along a cross section of an arbitrary axis by the laser excitation device shown in FIG. 3; [EXPLANATION OF SYMBOLS] 1 laser medium LD1~LD4 laser diode E 1 to E 4 the center of the optical axis O E laser medium

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 レーザ媒質の周囲に対向配置された少なくとも4つのレーザダ
イオードにより該レーザ媒質を側面から励起するレーザ励起方法において、前記
少なくとも4つのレーザダイオードにおけるそれぞれの光軸を前記レーザ媒質の
中心を通らないように離散的に配して励起することを特徴とするレーザ励起方法
。 【請求項2】レーザ媒質と該レーザ媒質を介して互いに対向する複数の対向領
域にそれぞれ配された少なくとも4つのレーザダイオードとを含むレーザ励起装
置において、前記少なくとも4つのレーザダイオードのそれぞれは、光軸が前記
レーザ媒質の中心を通らないように、前記対向領域の中央から位置ずれして配置
されたことを特徴とするレーザ励起装置。
1. A laser excitation method for exciting a laser medium from a side by at least four laser diodes disposed around a laser medium so as to face each other, wherein respective optical axes of the at least four laser diodes are provided. And exciting the laser light by discretely arranging them so as not to pass through the center of the laser medium. 2. A laser pumping apparatus comprising: a laser medium; and at least four laser diodes respectively disposed in a plurality of facing regions facing each other with the laser medium interposed therebetween, wherein each of the at least four laser diodes is an optical device. A laser excitation device, wherein the laser excitation device is arranged so as to be displaced from the center of the facing region so that an axis does not pass through the center of the laser medium.

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