JP2690324B2 - 改良された冷却システムを有するレーザー - Google Patents
改良された冷却システムを有するレーザーInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は活性媒体（activemedium）が板状体（slab）
を構成している光ポンプレーザー（opticalpumped lase
rs）に関するものである。
を構成している光ポンプレーザー（opticalpumped lase
rs）に関するものである。
この種のタイプのレーザーは、少くとも２枚の注意深
くみがき上げられた平行な表面を有する固体の活性媒体
をもち、その間を光ビームがこれらの表面から全反射さ
れることによりジグザグ通路に沿って伝されるものであ
る。レーザープロセスの間に生ずる熱エネルギーはこの
板状体（slab）の表面から除去されなければならない。
もし光ポンプエネルギーが均質な方法で分布せしめられ
るか或は該エネルギーのレーザー媒体内における非均質
な分布が適切なレーザービームのガイドにより消滅させ
られるならば、レーザー効果を生ずるために必要とされ
る光ポンプエネルギーはこの板状体の中にあらゆる方向
から導入されることが出来る。
くみがき上げられた平行な表面を有する固体の活性媒体
をもち、その間を光ビームがこれらの表面から全反射さ
れることによりジグザグ通路に沿って伝されるものであ
る。レーザープロセスの間に生ずる熱エネルギーはこの
板状体（slab）の表面から除去されなければならない。
もし光ポンプエネルギーが均質な方法で分布せしめられ
るか或は該エネルギーのレーザー媒体内における非均質
な分布が適切なレーザービームのガイドにより消滅させ
られるならば、レーザー効果を生ずるために必要とされ
る光ポンプエネルギーはこの板状体の中にあらゆる方向
から導入されることが出来る。
該表面からのビームの全反射によって生ずるジグザグ
通路は板状体の光軸（opticalaxis）及び共振器（reson
ator）の光軸との関係において該板状体の端部表面の型
式や位置を適切に選択することによって得られる。
通路は板状体の光軸（opticalaxis）及び共振器（reson
ator）の光軸との関係において該板状体の端部表面の型
式や位置を適切に選択することによって得られる。
更にこれ等の端部表面はそれ自身が共振器を構成して
いる。このタイプのレーザーの構造は、最も可能性のあ
るケースにおいて通常該板状体に供給されたエネルギー
の僅か数パーセントがレーザービームから放射されてエ
ネルギーに変換されることから、困難な冷却問題を生じ
ている。この問題は、前に述べた解決方法がレーザー板
状体に蓄積される過剰な熱を除去するために使用される
液体との関連で矛盾を生ずることの故に、なお一層その
解決することを困難にしている。
いる。このタイプのレーザーの構造は、最も可能性のあ
るケースにおいて通常該板状体に供給されたエネルギー
の僅か数パーセントがレーザービームから放射されてエ
ネルギーに変換されることから、困難な冷却問題を生じ
ている。この問題は、前に述べた解決方法がレーザー板
状体に蓄積される過剰な熱を除去するために使用される
液体との関連で矛盾を生ずることの故に、なお一層その
解決することを困難にしている。
米国特許第3679999号には熱伝達液体として全反射面
と直接接触する冷却液が使用される場合に、液体は高い
熱吸収容量を有しているために、効果的な冷却が得られ
るということを教示している。然しながら、この解決法
は光学的な見地からすると幾つかの欠点を持っている。
と直接接触する冷却液が使用される場合に、液体は高い
熱吸収容量を有しているために、効果的な冷却が得られ
るということを教示している。然しながら、この解決法
は光学的な見地からすると幾つかの欠点を持っている。
もしレーザー媒体（laser medium）が低い反射係数を
持っているならば、全反射面における損失は非常に大き
くなり又平行な表面上のビームの反射数は低くなる。更
に、冷却液体は平行な表面を場合によっては汚染してし
まう危険性があり、そして損失が更に増大する。最終的
には、板状体の材料は非常に小さいものであるにもかか
わらず、液体との関係である程度の溶解性を有している
ので、全反射面の表面品質が長期間に亘り悪化する。
持っているならば、全反射面における損失は非常に大き
くなり又平行な表面上のビームの反射数は低くなる。更
に、冷却液体は平行な表面を場合によっては汚染してし
まう危険性があり、そして損失が更に増大する。最終的
には、板状体の材料は非常に小さいものであるにもかか
わらず、液体との関係である程度の溶解性を有している
ので、全反射面の表面品質が長期間に亘り悪化する。
もし、冷却ガスが用いられるならば、ガスの屈折率
（refractive index）が一般的には低いので、より良好
な光学的結果が得られる可能性がありそれにより全反射
は改良されてそしてレーザービームの反射の数が増加す
る。それにもかかわらず、ガスは熱伝達に関しては良好
な媒体ではなく、この解決法は全反射面に対する直角方
向に非常に薄い厚さのガス層を要求するという結果をも
たらす。
（refractive index）が一般的には低いので、より良好
な光学的結果が得られる可能性がありそれにより全反射
は改良されてそしてレーザービームの反射の数が増加す
る。それにもかかわらず、ガスは熱伝達に関しては良好
な媒体ではなく、この解決法は全反射面に対する直角方
向に非常に薄い厚さのガス層を要求するという結果をも
たらす。
それにもかかわらず、この解決方法は上述の米国特許
において選択されたものであり、それ故ある一定の欠点
を生じていた。
において選択されたものであり、それ故ある一定の欠点
を生じていた。
第１は、ガスを内蔵する密閉体（enclosure）はシー
ルされなければならず又その厚さは全反射面の全体に亘
って精密さをもって選択されなければならない。
ルされなければならず又その厚さは全反射面の全体に亘
って精密さをもって選択されなければならない。
この厚さはレーザービームの波長のディメンジョンの
オーダーであることから、特に大きなレーザー用板状体
のケースにおいては、そのような密閉体の構造体に関し
てその製作の困難さが容易に想像されうるのである。
オーダーであることから、特に大きなレーザー用板状体
のケースにおいては、そのような密閉体の構造体に関し
てその製作の困難さが容易に想像されうるのである。
更に加えて、ガスは出来るだけ高い熱伝導係数を持っ
ていなければならず、ヘリウムはこの場合最も適したも
のである。然しながら、その使用に複雑さが存在してい
る。最後には、ガスは又全反射面をいくらか汚すことに
もなる。
ていなければならず、ヘリウムはこの場合最も適したも
のである。然しながら、その使用に複雑さが存在してい
る。最後には、ガスは又全反射面をいくらか汚すことに
もなる。
本発明の目的は上述した公知技術における欠点をなく
した、上記タイプの光学ポンプレーザーを提供しようと
するものである。
した、上記タイプの光学ポンプレーザーを提供しようと
するものである。
本発明においては、板状体の形式のレーザー媒体を有
する冷却形の光ポンピングされるレーザーであって、該
板状体は少くとも２つの対抗する面を有し、該対抗する
面の間でレーザービームは該対抗する面の間での全反射
によりジグザグ形の通路に沿う伝搬により生成され、固
体材料の第１の層が該対抗する平行な面の各々に適用さ
れ、該固体材料は該板状体の屈折率より小なる屈折率を
有し冷却流体と少くとも間接的に熱交換関係にあり、該
板状体の平行な面に適用される固体材料の各層は良好な
熱伝導性をもつ材料の少くとも１つの第２の層により被
覆され、板状体の平行な面に適用される固体材料の各第
１の層は該第２の層と密に接触している、ことを特徴と
するレーザーが提供される。
する冷却形の光ポンピングされるレーザーであって、該
板状体は少くとも２つの対抗する面を有し、該対抗する
面の間でレーザービームは該対抗する面の間での全反射
によりジグザグ形の通路に沿う伝搬により生成され、固
体材料の第１の層が該対抗する平行な面の各々に適用さ
れ、該固体材料は該板状体の屈折率より小なる屈折率を
有し冷却流体と少くとも間接的に熱交換関係にあり、該
板状体の平行な面に適用される固体材料の各層は良好な
熱伝導性をもつ材料の少くとも１つの第２の層により被
覆され、板状体の平行な面に適用される固体材料の各第
１の層は該第２の層と密に接触している、ことを特徴と
するレーザーが提供される。
この方法におけるレーザー板状体の装置のための冷却
システムは以前使用されていた２つの方法における利点
を結合し一方それ等の欠点を除くものである。
システムは以前使用されていた２つの方法における利点
を結合し一方それ等の欠点を除くものである。
一定の厚さと非常に高い光学的均質性を持つ固体の層
を、全反射条件が、全反射がそこから発生する板状体表
面の全領域に亘って精密に同一であるように製造するこ
とは比較的簡単なことである。
を、全反射条件が、全反射がそこから発生する板状体表
面の全領域に亘って精密に同一であるように製造するこ
とは比較的簡単なことである。
加えるに、該固定層は優れた熱伝達係数を持つような
方法で形成されることが出来、このようにして板状体の
冷却を改善するための重要な貢献がなされるのである。
方法で形成されることが出来、このようにして板状体の
冷却を改善するための重要な貢献がなされるのである。
固体の層は冷却液体と直接的に接触することが出来
又、液体の有害的な効果に対する自己的保護を形成する
ことが出来る。該固定層の上に他の保護層或は予め決め
られた光学的特性（例えば反射防止等）を有する層を重
ね合せることも又可能である。
又、液体の有害的な効果に対する自己的保護を形成する
ことが出来る。該固定層の上に他の保護層或は予め決め
られた光学的特性（例えば反射防止等）を有する層を重
ね合せることも又可能である。
他の層は物理的或は化学的手段によって積層せしめら
れるものであり或は第１の固定層に対して機械的に支持
されたものであってもよい。
れるものであり或は第１の固定層に対して機械的に支持
されたものであってもよい。
加えて、全ての層は、もし全反射面が又板状体の面で
ありその面を通してポンプエネルギーが板状体内に導入
されるものであれば、ポンプエネルギーの伝達にとって
は好ましいものとなる。本発明は以下に示す好ましい本
発明の具体例に関する説明からより理解されるであろ
う。
ありその面を通してポンプエネルギーが板状体内に導入
されるものであれば、ポンプエネルギーの伝達にとって
は好ましいものとなる。本発明は以下に示す好ましい本
発明の具体例に関する説明からより理解されるであろ
う。
添付の図面は、説明の目的のためのみに提供されるも
のであって限定されるものとして解釈されてはならな
い。
のであって限定されるものとして解釈されてはならな
い。
本発明の主な特徴を示している第１図と第1A図をまず
第１に参照する。
第１に参照する。
板状体はレーザー効果が発生する媒体を構成してい
る。示されている具体例において、板状体（slab）１は
２つの主な面2a及び2bをもつ矩形断面を有しており、こ
の場合において、該面はポンピング面であり又、発生さ
れたビーム下に対するジグザグ通路を提供するための全
反射面である。
る。示されている具体例において、板状体（slab）１は
２つの主な面2a及び2bをもつ矩形断面を有しており、こ
の場合において、該面はポンピング面であり又、発生さ
れたビーム下に対するジグザグ通路を提供するための全
反射面である。
該板状体は又２つの側方面3a及び3bと又２個の端部面
4a及び4b（第２図）とを有している。
4a及び4b（第２図）とを有している。
示されている線形の共振器に関する実施例において
は、後者（端部面）は損失を減少するため多かれ少かれ
ブルースター角（α）（Brewster angle）で板状体１を
切断したものである。然しながら端面は又直接状か或は
レーザーの光軸に関して180゜−２αで傾斜せしめられ
ていても良い。
は、後者（端部面）は損失を減少するため多かれ少かれ
ブルースター角（α）（Brewster angle）で板状体１を
切断したものである。然しながら端面は又直接状か或は
レーザーの光軸に関して180゜−２αで傾斜せしめられ
ていても良い。
本発明に従えば、各主面2a及び2bの各々は少くとも１
つの固体層（solid layer）５（特に第１図）が設けら
れており、該固体層の屈折率は板状体１のそれよりも低
くなっている。
つの固体層（solid layer）５（特に第１図）が設けら
れており、該固体層の屈折率は板状体１のそれよりも低
くなっている。
この層はポンプされた光（pumped light）に対して透
過性であり又良好な熱伝達係数を有している。更に、後
で明らかなようにそれは冷却液から板状体を保護してい
る。
過性であり又良好な熱伝達係数を有している。更に、後
で明らかなようにそれは冷却液から板状体を保護してい
る。
以下に示されている表は板状体１がそれから作られて
いる従来の材料との組合せにおいて層５を形成するため
に使用されうる材料のリストを示している。それ等の後
者の材料は、主に２つのカテゴリーに分割されることが
出来る。その１つは低い屈折率を有するものであり他は
高い屈折率をもつものである。前者のケースではドープ
されたもの或は金属ハロゲン化物結晶体（metal halide
crystals）でも良い化学量的ガラス質材料（stoichio
metric vitreous materials）が使用されうる。第２の
ケースにおいては例えば板状体１の材料はざくろ石（ga
rnet）或は金属酸化結晶（metal oxide crystal）であ
ることが出来る。
いる従来の材料との組合せにおいて層５を形成するため
に使用されうる材料のリストを示している。それ等の後
者の材料は、主に２つのカテゴリーに分割されることが
出来る。その１つは低い屈折率を有するものであり他は
高い屈折率をもつものである。前者のケースではドープ
されたもの或は金属ハロゲン化物結晶体（metal halide
crystals）でも良い化学量的ガラス質材料（stoichio
metric vitreous materials）が使用されうる。第２の
ケースにおいては例えば板状体１の材料はざくろ石（ga
rnet）或は金属酸化結晶（metal oxide crystal）であ
ることが出来る。
これ等のそれぞれのケースにおいて板状体の材料と層
５の材料に対する好ましい組合せは表に示されているも
のから選択しうる。
５の材料に対する好ましい組合せは表に示されているも
のから選択しうる。
層５の厚さは好ましくは3mmと0.1mmの間から選ばれ、
それは又レーザーにより使用される操作波長である。該
層は対応する面2a,2bに対して、当業者に知られた全て
の適切な物理的或は化学的方法により適用される。
それは又レーザーにより使用される操作波長である。該
層は対応する面2a,2bに対して、当業者に知られた全て
の適切な物理的或は化学的方法により適用される。
更に加えてドーピングのない場合に失われるであろう
全ての分散光を有効なポンプエネルギーに変換するた
め、層５は例えばチタン（Ti）或はクローム（Cr）等の
ような遷移金属及び／又はエルビウム（Ev.erbium）或
はツリウム（Tm.thulium）のような希土類等の金属イオ
ンによりドーピングされたものでもよい。
全ての分散光を有効なポンプエネルギーに変換するた
め、層５は例えばチタン（Ti）或はクローム（Cr）等の
ような遷移金属及び／又はエルビウム（Ev.erbium）或
はツリウム（Tm.thulium）のような希土類等の金属イオ
ンによりドーピングされたものでもよい。
第２の属5a（第1A図にのみ示されている）は上述した
ばかりの層５の上に特に冷却液体により影響を受ける可
能性がある場合に設けられる。
ばかりの層５の上に特に冷却液体により影響を受ける可
能性がある場合に設けられる。
この付加的な層5aはSiO2,Al2O3,CaO.SiO2,BeAl2O4及
びその特性が良好な熱伝達と両立しうることを必要とし
ており、このケースにおいてはポンプエネルギーの優れ
た伝達と両立しうる他の類似の材料により構成されても
よい。層5aは図示のように第１の層５の上に物理的或は
化学的手段を用いて積層しせめられてもよく或は層5aが
薄いシートの場合には機械的に保持されることも出来
る。第１の層５と共通に、第２の層5aは層５のために使
用されたものと同じものでありうる遷移金属或は希土類
からなるイオンがドーピングされたものであってもよ
い。
びその特性が良好な熱伝達と両立しうることを必要とし
ており、このケースにおいてはポンプエネルギーの優れ
た伝達と両立しうる他の類似の材料により構成されても
よい。層5aは図示のように第１の層５の上に物理的或は
化学的手段を用いて積層しせめられてもよく或は層5aが
薄いシートの場合には機械的に保持されることも出来
る。第１の層５と共通に、第２の層5aは層５のために使
用されたものと同じものでありうる遷移金属或は希土類
からなるイオンがドーピングされたものであってもよ
い。
第1A図に示すように、抗反射タイプ（antireflective
type）の第３の層5bはポンピング効率を改善するため
それが第１の層に設けられていないとすれば第２の層5a
上に設けられることが出来る。図面に示されているケー
スにおいて、層5aと抗反射層5bは層５上に積層される。
各々の例えばサファイア（sapphire）或はアレクサンド
ル石（alexandrite）からなる透明な箔（foil）6a,6bは
これ等の層に対して機械的に適用される。各箔6a,6bは
好ましくは板状体１の両側において、該板状体の厚さと
同等かそれよりも大きい距離で重なり合っている。
type）の第３の層5bはポンピング効率を改善するため
それが第１の層に設けられていないとすれば第２の層5a
上に設けられることが出来る。図面に示されているケー
スにおいて、層5aと抗反射層5bは層５上に積層される。
各々の例えばサファイア（sapphire）或はアレクサンド
ル石（alexandrite）からなる透明な箔（foil）6a,6bは
これ等の層に対して機械的に適用される。各箔6a,6bは
好ましくは板状体１の両側において、該板状体の厚さと
同等かそれよりも大きい距離で重なり合っている。
第1A図に示されている組立体は実質的にレーザーの全
長に対して延展されており又それぞれは通常板状体１の
長さに対応している矩形の開口部9a,9bであって、一方
その幅は該板状体の幅を僅かに超えるものである開口部
を有する２個の保持プレート8a,8bの間に置かれてい
る。２個の保持プレート8a及び8bはその間にある板状体
１又層5,5a及び5b、箔6a及び6b更に該開口部9a,9bの周
辺の近傍におけるシールを確実にする一組のシール材10
a,10bとから形成される積層体を適切な圧力で押圧する
ような方法で互にはめ合されている。
長に対して延展されており又それぞれは通常板状体１の
長さに対応している矩形の開口部9a,9bであって、一方
その幅は該板状体の幅を僅かに超えるものである開口部
を有する２個の保持プレート8a,8bの間に置かれてい
る。２個の保持プレート8a及び8bはその間にある板状体
１又層5,5a及び5b、箔6a及び6b更に該開口部9a,9bの周
辺の近傍におけるシールを確実にする一組のシール材10
a,10bとから形成される積層体を適切な圧力で押圧する
ような方法で互にはめ合されている。
板状体１の側面外側を形成している空間11a及び11bは
窒素或は空気のような低い熱伝導係数を有するガスによ
り充満されている。
窒素或は空気のような低い熱伝導係数を有するガスによ
り充満されている。
ダクトの形をした長い延びた部材12a,12bは保持プレ
ート8a,8bの矩形の開口部9a,9bのそれぞれに嵌合しせめ
られている。それ等のダクトは水のような冷却液のため
の循環空間13a,13bを形成しており又レーザーの外部装
着板14a,14bに対して外側から固定されている。（特に
第２図参照）各ダクト12aと12bの基礎及び側面壁（the
base and the lateral walls）は好ましくは金の層16a,
16bにより仕上げられた反射面15a,15bを提供するように
形成されている。
ート8a,8bの矩形の開口部9a,9bのそれぞれに嵌合しせめ
られている。それ等のダクトは水のような冷却液のため
の循環空間13a,13bを形成しており又レーザーの外部装
着板14a,14bに対して外側から固定されている。（特に
第２図参照）各ダクト12aと12bの基礎及び側面壁（the
base and the lateral walls）は好ましくは金の層16a,
16bにより仕上げられた反射面15a,15bを提供するように
形成されている。
チューブ17a,17bは各々の循環空間13a,13bの中に延び
ており、その中に放電ランブ18a,18bを配置しており、
一方これ等のランプのための冷却液のためにその周囲に
循環管19a,19bを形成している。
ており、その中に放電ランブ18a,18bを配置しており、
一方これ等のランプのための冷却液のためにその周囲に
循環管19a,19bを形成している。
各保持プレート8a,8bと各外方装着プレート14a,14bの
間に、ダクト12a,12bの周囲に該プレートと共に水のよ
うな冷却液を循環させるためのチャネル21a,21bを形成
する側面横方向ハウジング20a,20bが設けられている。
側面接続プレート22（第３図）は、冷却の目的のために
レーザーに備えつけられる三種の循環系に対し冷却液を
供給することを可能ならしめるためにレーザーの全長に
沿って延びている。
間に、ダクト12a,12bの周囲に該プレートと共に水のよ
うな冷却液を循環させるためのチャネル21a,21bを形成
する側面横方向ハウジング20a,20bが設けられている。
側面接続プレート22（第３図）は、冷却の目的のために
レーザーに備えつけられる三種の循環系に対し冷却液を
供給することを可能ならしめるためにレーザーの全長に
沿って延びている。
第１の循環系は側面プレート22内に設けられている入
口チャネル28（第５図）と同一プレートを通して設けら
れている出口チャネル（図上では見えない）とに接続さ
れている空間部21aと21bとを含んでいる。
口チャネル28（第５図）と同一プレートを通して設けら
れている出口チャネル（図上では見えない）とに接続さ
れている空間部21aと21bとを含んでいる。
入口チャネル28は横方向ハウジング20a、及び20b内に
設けられている対応した通路26と連結されており一方出
口チャネルは又同じハウジング（第２図の右側）を通し
て設けられている通路27に接続されている。
設けられている対応した通路26と連結されており一方出
口チャネルは又同じハウジング（第２図の右側）を通し
て設けられている通路27に接続されている。
第２の循環系はハウジング20aと20b（第６図）内に個
々に設けられている通路24と25とによって、双方とも側
面接続プレート22を通過している入口管23と出口管（図
上では見えない）と接続している空間13aと13bを有して
いる。
々に設けられている通路24と25とによって、双方とも側
面接続プレート22を通過している入口管23と出口管（図
上では見えない）と接続している空間13aと13bを有して
いる。
第３の循環系は光学的ポンプ源18aと18bから冷却液体
を選ぶものである。
を選ぶものである。
この系は横方向ハウジング20aと20b（第2,7図及び８
図）内に設けられた入口通路31と出口通路32のみならず
側方接続プレート22内に設けられた入口チャネル29（第
７図）と出口チャネル30（第８図）を有している。接続
プラグ34のみならず電気的接続プラグ33が横方向ハウジ
ング20aと20bに挿入されている。（第２図及び第８図を
個々に参照） 上述した三つの冷却循環系の配列は冷却されるべき対
応する要素に対して冷却材が密接して適用されうるよう
に各系の各々に対して異る液体及び異なる液流速度を選
定することを可能とする。又、板状体２とレーザー取り
付け部の外方部分との間の規則的な温度勾配を達成する
ことを可能とする。
図）内に設けられた入口通路31と出口通路32のみならず
側方接続プレート22内に設けられた入口チャネル29（第
７図）と出口チャネル30（第８図）を有している。接続
プラグ34のみならず電気的接続プラグ33が横方向ハウジ
ング20aと20bに挿入されている。（第２図及び第８図を
個々に参照） 上述した三つの冷却循環系の配列は冷却されるべき対
応する要素に対して冷却材が密接して適用されうるよう
に各系の各々に対して異る液体及び異なる液流速度を選
定することを可能とする。又、板状体２とレーザー取り
付け部の外方部分との間の規則的な温度勾配を達成する
ことを可能とする。
第１図は本発明により製造されたレーザーの縦方向断面
の部分拡大図である。 第1A図は本発明のレーザーの概略斜視図であり、レーザ
ー板状体の全反射面上における幾つかの層の積層を示し
ている。 第２図は同一レーザーにおける長手方向の断面を縮少寸
法で示したものである。 第３図〜第８図は第２図における線III−IIIからVIII−
VIIIのそれぞれに沿って見た部分的或は完全なレーザー
の断面図であり第２図とは異なる寸法で描かれている。 １……板状体、2a,2b……主体面、 3a,3b……側方面、4a,4b……端面、 ５……固体層（第１の層）、 5a……第２の層、5b……第３の層、 6a,6b……透過性箔、 8a,8b……保持プレート、 9a,9b……矩形の窓、10a,10b……シール、 11a,11b……スペース、空間、 12a,12b……ダクト型部材、 13a,13b……循環空間、 14a,14b……外方装着板、 15a,15b……反射面、16a,16b……金の層、 17a,17b……チューブ、 18a,18b……放電ランプ、 19a,19b……循環管、 20a,20b……ハウジング、 21a,21b……チャネル、 22……側方接続プレート、 23……入口管、24,25……通路、 26……通路、27……通路、 28……入口チャネル、29……入口チャネル、 30……出口チャネル、31……入口、 32……出口、33,34……接続プラグ。
の部分拡大図である。 第1A図は本発明のレーザーの概略斜視図であり、レーザ
ー板状体の全反射面上における幾つかの層の積層を示し
ている。 第２図は同一レーザーにおける長手方向の断面を縮少寸
法で示したものである。 第３図〜第８図は第２図における線III−IIIからVIII−
VIIIのそれぞれに沿って見た部分的或は完全なレーザー
の断面図であり第２図とは異なる寸法で描かれている。 １……板状体、2a,2b……主体面、 3a,3b……側方面、4a,4b……端面、 ５……固体層（第１の層）、 5a……第２の層、5b……第３の層、 6a,6b……透過性箔、 8a,8b……保持プレート、 9a,9b……矩形の窓、10a,10b……シール、 11a,11b……スペース、空間、 12a,12b……ダクト型部材、 13a,13b……循環空間、 14a,14b……外方装着板、 15a,15b……反射面、16a,16b……金の層、 17a,17b……チューブ、 18a,18b……放電ランプ、 19a,19b……循環管、 20a,20b……ハウジング、 21a,21b……チャネル、 22……側方接続プレート、 23……入口管、24,25……通路、 26……通路、27……通路、 28……入口チャネル、29……入口チャネル、 30……出口チャネル、31……入口、 32……出口、33,34……接続プラグ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンスーペーター フォン アルプ スイス国，6020 エメンブリュッケ，カ プフシュトラーセ 38
Claims (17)
- 【請求項１】板状体の形式のレーザー媒体を有する冷却
形の光ポンピングされるレーザーであって、該板状体は
少くとも２つの対抗する面を有し、該対抗する面の間で
レーザービームは該対抗する面の間での全反射によりジ
グザグ形の通路に沿う伝搬により生成され、固体材料の
第１の層が該対抗する平行な面の各々に適用され、該固
体材料は該板状体の屈折率より小なる屈折率を有し冷却
流体と少くとも間接的に熱交換関係にあり、該板状体の
平行な面に適用される固体材料の各層は良好な熱伝導性
をもつ材料の少くとも１つの第２の層により被覆され、
板状体の平行な面に適用される固体材料の各第１の層は
該第２の層と密に接触している、ことを特徴とするレー
ザー。 - 【請求項２】固体材料の層の厚さは少くともレーザーの
作動波長の３倍である、請求項１記載のレーザー。 - 【請求項３】該固体材料の層は金属酸化物或は複合金属
酸化物で形成され、該金属酸化物或は複合金属酸化物は
Al2O3,SiO2或はCaO.SiO2で構成されるグループから選ば
れるものである、請求項１記載のレーザー。 - 【請求項４】該層はハロゲン化物で形成される、請求項
１記載のレーザー。 - 【請求項５】固体材料からなる層はMgF2,BaF2,AlF3,CaF
2,LaF3或はNdF3から構成されるグループから選択された
１つのハロゲン化物で形成される、請求項４記載のレー
ザー。 - 【請求項６】固体材料からなる該層は遷移金属イオン或
は希土類を用いてドープされている、請求項１記載のレ
ーザー。 - 【請求項７】遷移金属イオン或は希土類はチタニウム
（Ti）、クロム（Cr）、エルビウム（Ev）或はツリウム
（Tm）より構成されるグループから選択されるものであ
る、請求項６記載のレーザー。 - 【請求項８】板状体の平行な面に適用される固体材料の
各層は少くとも１つの、良好な熱伝導体である材料から
なる、第２の層により被覆されている、請求項１記載の
レーザー。 - 【請求項９】該第２の層は該板状体の媒体を励起するた
めに使用される光エネルギーに対し透明である、請求項
１記載のレーザー。 - 【請求項１０】該第２の層は物理的或は化学的堆積方法
によって第１の層に対して適用される、請求項１記載の
レーザー。 - 【請求項１１】該第２の層はシートの形のものであり、
該第１の層に付着している、請求項１記載のレーザー。 - 【請求項１２】該第２の層はSiO2,Al2O3,CaO.SiO2或はB
eAl2O4からなるグループから選ばれた１つの金属酸化物
で形成されている、請求項１記載のレーザー。 - 【請求項１３】該第２の層は金属ハロゲン化物で形成さ
れている、請求項１記載のレーザー。 - 【請求項１４】該第２の層を形成している金属ハロゲン
化物はMgF2,AlF3,CaF2,LiF或はKMgF3からなるグループ
から選ばれる、請求項13記載のレーザー。 - 【請求項１５】第３の抗反射層は該第１或は第２の層の
上に適用される、請求項１記載のレーザー。 - 【請求項１６】該第２の層は該第２の層の領域を越えて
延びている透過性材料からなる箔によって適切な場所に
保持される、請求項１記載のレーザー。 - 【請求項１７】該第１の層がそれと接触している面とは
異なる板状体の面は空気或は窒素のような熱絶縁性の媒
体に対し露出している、請求項１記載のレーザー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8708791 | 1987-06-22 | ||
| FR8708791A FR2616976B1 (fr) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | Laser avec systeme de refroidissement perfectionne |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0198281A JPH0198281A (ja) | 1989-04-17 |
| JP2690324B2 true JP2690324B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=9352395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63151327A Expired - Lifetime JP2690324B2 (ja) | 1987-06-22 | 1988-06-21 | 改良された冷却システムを有するレーザー |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4881233A (ja) |
| EP (1) | EP0296512B1 (ja) |
| JP (1) | JP2690324B2 (ja) |
| DE (1) | DE3868546D1 (ja) |
| FR (1) | FR2616976B1 (ja) |
| HK (1) | HK58996A (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2640089A1 (fr) * | 1988-12-05 | 1990-06-08 | Asulab Sa | Laser muni d'un dispositif de fixation perfectionne de son milieu actif |
| FR2641421A1 (fr) * | 1989-01-03 | 1990-07-06 | Comp Generale Electricite | Laser a plaque avec pompage optique par source a plage d'emission etroite |
| FR2642910B1 (fr) * | 1989-02-09 | 1991-04-19 | Asulab Sa | Laser muni d'un dispositif de fixation perfectionne de son milieu actif et dispositif de fixation destine a equiper le laser |
| JPH04180682A (ja) * | 1990-02-23 | 1992-06-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 固体レーザー装置 |
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- 1988-06-18 EP EP88109745A patent/EP0296512B1/fr not_active Expired - Lifetime
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- 1988-06-22 US US07/209,708 patent/US4881233A/en not_active Expired - Lifetime
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