JP2576389B2 - 増幅度調整機構付レーザ増幅器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばＹＡＧ等の円柱
形レーザ媒体を用いたレーザ増幅器に係り、特に増幅度
の調整機構を備えたレーザ増幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】円柱形レーザ媒体を用いたレーザ増幅器
は、レーザ媒体の径方向外周囲の複数箇所にレーザダイ
オードを配置し、レーザ媒体に径方向から励起用レーザ
光を与えて励起させ、増幅したレーザ光をレーザ媒体の
軸方向の一側端面から出力するように構成されるが、従
来のレーザ増幅器では、レーザ媒体とレーザダイオード
の相対的な位置関係は、例えば図２に示すように固定的
に設定されていた。

【０００３】図２（ａ）は、レーザ媒体１の軸方向一端
（出力端）から見た正面図、図２（ｂ）は、レーザ媒体
１の径方向から見た側面図である。図２において、レー
ザ媒体１の長さを適宜間隔で３分割した位置にそれぞれ
設定されるレーザダイオード取付面２１ａ、同２１ｂ、
同２１ｃは、それぞれ軸に垂直な平面であるが、それぞ
れの取付面に９０°間隔で４個のレーザダイオードが配
置される。

【０００４】具体的には、中央の取付面２１ｂに９０°
間隔で配置される４個のダイオード２２ｂに対し、両端
の取付面２１ａと同２１ｃには４５°の位相差を持って
４個のダイオード２２ａ、同２２ｃが９０°間隔で配置
される。

【０００５】つまり、図２は、レーザ媒体１の径方向外
周囲の８箇所にレーザダイオードを配置した例を示す
が、これは、レーザ媒体１の非均質性の問題に対処する
ためである。

【０００６】このように配置されたそれぞれのレーザダ
イオードが励起用のレーザ光２３をレーザ媒体１に径方
向から与え、レーザ媒体１の一端から増幅レーザ光２４
が出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】円筒形のレーザ媒体を
用いる従来のレーザ増幅器では、レーザ媒体とレーザダ
イオードの相対的な位置関係は、上述したように固定的
に設定され、変更できる構造になっていないが、レーザ
媒体は均質ではないので、レーザダイオードが必ずしも
最適位置に配置されるとは限らず、励起用レーザ光の照
射位置の調整を必要とする場合が往々にしてあり、改善
が望まれている。励起用レーザ光の照射位置の調整がで
きれば増幅度を調整できるので、非常に好都合である。

【０００８】本発明の目的は、レーザ媒体への励起用レ
ーザ光の入射方向を任意に可変して増幅度を調整できる
機構を備えたレーザ増幅器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の増幅度調整機構付レーザ増幅器は次の如き
構成を有する。即ち、本発明の増幅度調整機構付レーザ
増幅器は、径方向外周囲から入力する励起用レーザ光に
より励起し増幅したレーザ光を軸方向の一側端面から出
力する円柱形レーザ媒体の両端を支持する支持部材が固
定されるベースプレートと；前記ベースプレートに固定
され、前記両支持部材の間における前記レーザ媒体の径
方向外周囲の複数箇所に前記励起用レーザ光を発するレ
ーザダイオードをそれぞれ保持する固定ダイオードホル
ダと； 前記固定ダイオードホルダの一側面または両側
面に前記レーザ媒体の中心軸と同軸で回転可能に取り付
けられ、レーザ媒体の径方向外周囲の複数箇所に前記励
起用レーザ光を発するレーザダイオードをそれぞれ保持
する可動ダイオードホルダと； を備えたことを特徴と
するものである。ここに、前記可動ダイオードホルダを
前記固定ダイオードホルダに固定する手段を備えるが、
可動ダイオードホルダには更にダイオードホルダが接続
される場合がある。また、固定ダイオードホルダと可動
ダイオードホルダは、共に熱伝導度の良好な金属材料で
形成される。

【００１０】

【作用】次に、前記の如く構成される本発明の増幅度調
整機構付レーザ増幅器の作用を説明する。本発明の増幅
度調整機構付レーザ増幅器では、レーザ媒体の径方向外
周囲の複数箇所にレーザダイオードを保持するダイオー
ドホルダとして、固定ダイオードホルダとこれに回転可
能に取り付けられる可動ダイオードホルダとを設け、可
動ダイオードホルダに保持されたレーザダイオードによ
る励起用レーザ光の照射位置を当該可動ダイオードホル
ダを回転させて調整し、調整後可動ダイオードホルダを
固定ダイオードホルダに回転不能に固定するようにし、
レーザ増幅器を作り直さずとも簡便に増幅度を調整でき
るようにしてある。なお、固定ダイオードホルダと可動
ダイオードホルダは、共に熱伝導度の良好な金属材料で
形成すれば、ベースプレートの冷却によりレーダダイオ
ードの冷却性を従来と同程度に確保できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例に係る増幅度調整機構
付レーザ増幅器を示す。図１において、長方形板状のベ
ースプレート４には、長手方向両端に支持板５ａ、同５
ｂが、また長手方向のほぼ中央部に固定ダイオードホル
ダ３がそれぞれの側面を平行させて固定される。

【００１２】支持板５ａ、５ｂの固定端（下端）から適
宜高さ位置の側部には円柱形のレーザ媒体１がその端部
を挿通して支持されている。即ち、レーザ媒体１は、支
持板５ａ、同５ｂによりベースプレート４上の適宜高さ
位置に水平支持される。

【００１３】固定ダイオードホルダ３には、Ｕ字切欠き
３ａが形成される。このＵ字切欠き３ａは、レーザ媒体
１の高さ位置に対応した側部にレーザ媒体１の外径より
も若干大き目の穴をその軸線をレーザ媒体１の中心軸８
と一致させて穿設し、この穴の上部略半円部分を切り開
いて開口させ、全体として上方に開口するＵ字形状に形
成したものである。

【００１４】つまり、固定ダイオードホルダ３は、レー
ザ媒体１をＵ字切欠き３ａの開口部から穴の部分に導入
する形でベースプレート４上に固定される。このとき、
穴部分の周縁とレーザ媒体１の外周は接触せず離隔する
ようにしてある。

【００１５】また、このＵ字切欠き３ａの穴形成部分の
外周囲にはレーザダイオード２ａを固定するダイオード
取付面３ｂが９０°間隔で形成され、４個のレーザダイ
オード２ａの出力励起用レーザ光がレーザ媒体１に径方
向から入力させ得るようにしてある。

【００１６】そして、Ｕ字切欠き３ａの穴形成部分の両
側周縁には、嵌合用の中央凹部３ｃを形成してある。即
ち、本実施例では、固定ダイオードホルダ３の両側面に
可動ダイオードホルダ６を取り付けるようにしてある。
２つの可動ダイオードホルダは固定ダイオードホルダ３
への取り付け部分（中央凸部）の形成位置が左右で逆に
なるだけで、他は同一であるので、同一符号を付してあ
る。

【００１７】次に、可動ダイオードホルダ６には、Ｕ字
切欠き６ａが形成される。このＵ字切欠き６ａは、固定
ダイオードホルダ３におけるＵ字切欠き３ａと同様の構
成である。そして、Ｕ字切欠き３ａの穴形成部分の一側
周縁には、中央凹部３ｃに対応する中央凸部６ｂを形成
してある。

【００１８】従って、組み立て順序は任意であるが、可
動ダイオードホルダ６は、レーザ媒体１をＵ字切欠き３
ａの開口部から穴の部分に導入する形でその中央凸部６
ｂが固定ダイオードホルダ３の中央凹部３ｃに嵌合し固
定ダイオードホルダ３の側面に取り付けられる。このと
き、穴部分の周縁とレーザ媒体１の外周は接触せず離隔
しているので、可動ダイオードホルダ６は、レーザ媒体
１と接触することなく中心軸８と同軸で回転可能であ
る。

【００１９】また、このＵ字切欠き６ａの穴形成部分の
外周囲にはレーザダイオード２ｂを固定するダイオード
取付面６ｃが９０°間隔で形成され、４個のレーザダイ
オード２ｂの出力励起用レーザ光がレーザ媒体１に径方
向から入力させ得るようにしてある。

【００２０】そして、本実施例では、可動ダイオードホ
ルダ６の中央凸部６ｂが形成される側面の外周縁に鍔部
６ｄを突設し、また固定ダイオードホルダ３の両側面の
鍔部６ｄの外周囲の外側に対応した４箇所にねじ孔を設
け、Ｌ字状のブラケット７を鍔部６ｄを挟持する形で固
定ダイオードホルダ３の側面にねじ止めすることによ
り、可動ダイオードホルダ６を固定ダイオードホルダ３
に回転不能に固定できるようにしてある。

【００２１】要するに、固定ダイオードホルダ３及び可
動ダイオードホルダ６に保持されたレーザダイオード２
ａ、同２ｂからレーザ媒体１にレーザ光を入力し、可動
ダイオードホルダ６の回転位置を調整しながら、つまり
可動ダイオードホルダ６に保持されたレーザダイオード
２ｂによる励起用レーザ光の照射位置を調整しながらレ
ーザ媒体１の出力光を計測してレーザダイオードの最適
な照射位置を検出し、検出できたら直ちにその位置でブ
ラケット７をねじ止めして可動ダイオードホルダ６を固
定ダイオードホルダ３に回転不能に固定するのである。

【００２２】これにより、レーザ媒体１に入力させる励
起用レーザ光の入射方向を最適なものとし、また所望の
増幅度で出力レーザ光を得ることができる。図１の構成
から明らかなように、本発明の増幅度調整機構は非常に
組立容易であり、増幅器を作り直さずとも簡便に増幅度
を調整できるようにしてある。

【００２３】ここに、多数のレーザダイオードの冷却
は、次のようにして行われる。即ち、両ダイオードホル
ダは金属材料からなるので、可動ダイオードホルダ６は
固定ダイオードホルダ３に金属接触で保持固定される。
従って、両ダイオードホルダを熱伝導度の優れた適切な
材質の金属材料を選択することで、可動ダイオードホル
ダ６に固定したレーザダイオードの発する熱を固定ダイ
オードホルダ３を介してベースプレート４へと伝導でき
るので、ベースプレート４を水冷または空冷することで
対応できる。レーザダイオードを直接冷却する手段を特
別に設けずともダイオードの冷却性を従来と同程度に確
保できるのである。

【００２４】なお、ダイオードホルダに保持させるレー
ザダイオードの個数は、４個である必要はなく、３個や
８個、１０個等適宜な数で良いことは言うまでもない。
また可動ダイオードホルダには更にダイオードホルダを
接続できることも図１の構成から明らかである。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の増幅度調
整機構付レーザ増幅器では、レーザ媒体の径方向外周囲
の複数箇所にレーザダイオードを保持するダイオードホ
ルダとして、固定ダイオードホルダとこれに回転可能に
取り付けられる可動ダイオードホルダとを設け、可動ダ
イオードホルダに保持されたレーザダイオードによる励
起用レーザ光の照射位置を当該可動ダイオードホルダを
回転させて調整し、調整後可動ダイオードホルダを固定
ダイオードホルダに回転不能に固定するようにしたの
で、レーザ増幅器を作り直さずとも簡便に増幅度を調整
できる効果がある。なお、簡易に組み立てることがで
き、またベースプレートの冷却によりレーザダイオード
の冷却性を従来と同程度に確保できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る増幅度調整機構付レー
ザ増幅器の分解組立図である。

【図２】従来のレーザ増幅器（要部）を示し、（ａ）は
レーザ媒体の軸方向一端（出力端）から見た正面図、
（ｂ）はレーザ媒体の径方向から見た側面図である。

【符号の説明】 １ レーザ媒体 ２ａ，２ｂ レーザダイオード ３ 固定ダイオードホルダ ３ａ Ｕ字切欠き ３ｂ ダイオード取付面 ３ｃ 中央凹部 ４ ベースプレート ５ａ，５ｂ 支持板 ６ 可動ダイオードホルダ ６ａ Ｕ字切欠き ６ｂ 中央凸部 ６ｃ ダイオード取付面 ６ｄ 鍔部 ７ ブラケット

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 径方向外周囲から入力する励起用レーザ
   光により励起し増幅したレーザ光を軸方向の一側端面か
   ら出力する円柱形レーザ媒体の両端を支持する支持部材
   が固定されるベースプレートと； 前記ベースプレート
   に固定され、前記両支持部材の間における前記レーザ媒
   体の径方向外周囲の複数箇所に前記励起用レーザ光を発
   するレーザダイオードをそれぞれ保持する固定ダイオー
   ドホルダと； 前記固定ダイオードホルダの一側面また
   は両側面に前記レーザ媒体の中心軸と同軸で回転可能に
   取り付けられ、レーザ媒体の径方向外周囲の複数箇所に
   前記励起用レーザ光を発するレーザダイオードをそれぞ
   れ保持する可動ダイオードホルダと； を備えたことを
   特徴とする増幅度調整機構付レーザ増幅器。
2. 【請求項２】 前記可動ダイオードホルダを前記固定ダ
   イオードホルダに固定する手段； を備えることを特徴
   とする請求項１に記載の増幅度調整機構付レーザ増幅
   器。
3. 【請求項３】 可動ダイオードホルダには更にダイオー
   ドホルダが接続される； ことを特徴とする請求項１に
   記載の増幅度調整機構付レーザ増幅器。
4. 【請求項４】 固定ダイオードホルダと可動ダイオード
   ホルダは、共に熱伝導度の良好な金属材料で形成され
   る； ことを特徴とする請求項１に記載の増幅度調整機
   構付レーザ増幅器。