JP2903817B2 - Solid-state laser device - Google Patents

Solid-state laser device

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JP2903817B2
JP2903817B2 JP33185791A JP33185791A JP2903817B2 JP 2903817 B2 JP2903817 B2 JP 2903817B2 JP 33185791 A JP33185791 A JP 33185791A JP 33185791 A JP33185791 A JP 33185791A JP 2903817 B2 JP2903817 B2 JP 2903817B2
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憲治 吉沢
卓 山本
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体レーザ装置、特に
ロッド状の固体素子を有する固体レーザ装置から発生さ
れる二次元的な軸対称のレーザビームの品質安定化に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the stabilization of the quality of a two-dimensional axially symmetric laser beam generated from a solid-state laser device, particularly a solid-state laser device having a rod-shaped solid element.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、例えばレーザハンドブック(オ
ーム社、昭和57年)に記載された従来の固体レーザ装
置を示す断面構成図である。図において、1はロッド状
の固体素子で、例えばYAGレーザを例に取ればY3-X
NdXAl512 よりなる結晶、2は固体素子1の円筒
表面を均一に照射し、固体素子1を励起する光源、3は
光源2を点灯させる電源、4は全反射ミラー、5は全反
射ミラー4に対向配置された出力ミラー、6は外わく、
7はミラー4、5より構成されるレーザ共振器の内部に
発生するレーザビーム、8は出力ミラー5によりレーザ
共振器外部に取り出されるレーザビームである。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a sectional view showing a conventional solid-state laser device described in, for example, a laser handbook (Ohm Co., Ltd., 1982). In the figure, 1 is a rod-shaped solid element, for example, Y 3-X in the case of a YAG laser.
A crystal made of Nd x Al 5 O 12 , a light source 2 for uniformly irradiating the cylindrical surface of the solid-state device 1 and exciting the solid-state device 1, a power source for turning on the light source 2, a total reflection mirror 4, a total reflection mirror 5, An output mirror 6 opposed to the reflection mirror 4 is exposed,
Reference numeral 7 denotes a laser beam generated inside the laser resonator constituted by the mirrors 4 and 5, and reference numeral 8 denotes a laser beam extracted outside the laser resonator by the output mirror 5.

【0003】次に動作について説明する。固体素子1は
電源3により点灯された光源2からの直接光により励起
され、レーザ媒質をなす。一方、全反射ミラー4と出力
ミラー5からなるレーザ共振器内に閉じ込められたレー
ザビーム7は、ミラー4、5を往復するごとに固体素子
1により増幅され、ある一定値以上の大きさになるとそ
の一部が出力ミラー5を通してレーザ共振器外部にレー
ザビーム8として取り出される。
Next, the operation will be described. The solid state device 1 is excited by direct light from a light source 2 turned on by a power supply 3 and forms a laser medium. On the other hand, the laser beam 7 confined in the laser resonator composed of the total reflection mirror 4 and the output mirror 5 is amplified by the solid-state element 1 every time the laser beam 7 reciprocates through the mirrors 4 and 5, and becomes larger than a certain value. A part thereof is taken out as a laser beam 8 outside the laser resonator through the output mirror 5.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の固体レーザ装置
は以上のように構成されているので、一つの固体素子を
備え、この固体素子を励起する光源への投入電力を変化
させてレ−ザ出力を変化させていたため、発生するレ−
ザビ−ムの発散角が図9に示すように光源への投入電
力、従ってレ−ザ出力により変化してしまうという問題
があった。これは固体素子への投入電力の変化にともな
い、固体素子内に発生する温度勾配に起因する固体素子
の熱レンズ化の程度が変化し、レ−ザ共振器の状態を変
化させるためである。
Since the conventional solid-state laser device is constructed as described above, it is provided with a single solid-state device, and the power supplied to the light source for exciting this solid-state device is changed to change the laser. Since the output was changed, the
As shown in FIG. 9, there is a problem that the divergence angle of the beam changes depending on the power supplied to the light source, that is, the laser output. This is because the degree of thermal lensing of the solid state element due to the temperature gradient generated in the solid state element changes with the change in the power supplied to the solid state element, and changes the state of the laser resonator.

【0005】ところで、レ−ザビ−ムの発散角の大小は
レ−ザビ−ムの集光性能そのものと言える。これは焦点
距離fの集光レンズによる集光ビ−ム径φs は概略的に
発散角θに対して φs=f・θ で表される。従って、発散角の大小に比例して集光ビ−
ム径の大小が決定される。発散角がレ−ザ出力により変
化するということは集光特性が変化することを意味し、
安定なレ−ザ加工が行えないという問題があった。
The divergence angle of the laser beam can be said to be the light-collecting performance of the laser beam itself. This is because the condensing beam diameter φs of the converging lens having the focal length f is roughly expressed by φs = f · θ with respect to the divergence angle θ. Therefore, the focusing beam is proportional to the divergence angle.
The size of the memory diameter is determined. The fact that the divergence angle changes with the laser output means that the light collection characteristics change,
There is a problem that stable laser processing cannot be performed.

【0006】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたものであり、高出力のレーザビームを発散
角を一定に保って発生させることができる固体レーザ装
置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a solid-state laser device capable of generating a high-power laser beam with a constant divergence angle. I do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る固体レーザ
装置は、レーザ共振器の光路上に直列に二組のロッド状
の固体素子を設け、一方の固体素子を光源で励起すると
ともに、もう一方の固体素子の周囲に音波発生素子を取
り付け、その音波素子を駆動し、上記光源への投入電力
の値に応じて上記音波発生素子から発する音波の周波数
出力を調整する手段を備え、上記音波発生素子を周囲
に取り付けた固体素子をレンズ化する屈折率分布を固体
素子に発生させるように音波の定在波を形成するように
したものである。
The solid-state laser device according to the present invention is provided with two sets of rod-shaped solid elements in series on the optical path of a laser resonator. A sound wave generating element is mounted around one solid element, the sound wave element is driven, and the frequency of the sound wave emitted from the sound wave generating element according to the value of the power supplied to the light source.
And means for adjusting the output, around the sound wave generating element.
Refractive index distribution that converts the solid-state element attached to the lens into a lens
A standing wave of a sound wave is formed so as to be generated in the element .

【0008】また、本発明に係る別の固体レーザ装置
は、レーザ共振器の光路上に置かれたロッド状の固体素
子の一部を光源で励起するとともに、この固体素子の他
の一部の周囲に音波発生素子を取り付け、その音波発生
素子を駆動し、上記光源への投入電力の値に応じて上記
音波発生素子から発する音波の周波数と出力を調整する
手段を備え、上記音波発生素子を周囲に取り付けた固体
素子の部分をレンズ化する屈折率分布を固体素子に発生
させるように音波の定在波を形成するようにしたもので
ある。
In another solid-state laser device according to the present invention, a part of a rod-shaped solid element placed on an optical path of a laser resonator is excited by a light source, and another part of the solid-state element is excited. A sound wave generating element is attached to the periphery, the sound wave generating element is driven, and the frequency and output of the sound wave emitted from the sound wave generating element are adjusted according to the value of the power supplied to the light source.
A solid body having
Generates a refractive index distribution in the solid state element that converts the element part into a lens
In this case, a standing wave of a sound wave is formed .

【0009】[0009]

【作用】上記のように構成された固体レーザ装置は、レ
ーザ共振器の光路上に直列に設けられた二組のロッド状
の固体素子、あるいは1つのロッド状の固体素子を2つ
の部分に分け、一方のロッド状の固体素子を光源により
励起する際に発生する厚み方向の熱レンズを、もう一方
のロッド状の固体素子の周囲に装着された音波発生素子
により発生する音波の周波数と出力を調整することで補
償している。これにより、光源への投入電力、即ちレー
ザ出力を変化させても発散角の一定したきわめて安定な
レーザビームを取り出すことができる。
In the solid-state laser device constructed as described above, two sets of rod-shaped solid elements provided in series on the optical path of the laser resonator or one rod-shaped solid element is divided into two parts. A thermal lens in the thickness direction generated when one rod-shaped solid element is excited by a light source, and a frequency and an output of a sound wave generated by a sound-wave generating element mounted around the other rod-shaped solid element. It is compensated by adjusting. As a result, an extremely stable laser beam having a constant divergence angle can be taken out even when the input power to the light source, that is, the laser output is changed.

【0010】[0010]

【実施例】実施例1.図1は本発明の一実施例を示す固
体レーザ装置の構成図であり、1〜8は上記従来装置と
全く同一のものである。9は本発明の固体レーザ装置に
具備されている円筒状の音波発生素子であり、10は音
波発生素子9を駆動させるための駆動装置、11はロッ
ド状の固体素子である。音波発生素子9は固体素子11
の結晶内において、動径方向に軸対称な定在波の音波を
発生させることができるように調整されており、駆動装
置10は音波発生素子9から発生する音波の周波数と出
力を任意に設定することができる。この実施例では駆動
装置10はロッド状の固体素子11の直径Dと音波の波
長Λとの間に D/Λ=1 なる関係が成り立つように調節されているものとする。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a block diagram of a solid-state laser device according to an embodiment of the present invention, and reference numerals 1 to 8 are exactly the same as those of the conventional device. 9 is a cylindrical sound wave generating element provided in the solid-state laser device of the present invention, 10 is a driving device for driving the sound wave generating element 9, and 11 is a rod-shaped solid state element. The sound wave generating element 9 is a solid state element 11
Is adjusted so that a sound wave of a standing wave that is axially symmetric in the radial direction can be generated within the crystal of the crystal, and the driving device 10 arbitrarily sets the frequency and output of the sound wave generated from the sound wave generation element 9. can do. In this embodiment, it is assumed that the driving device 10 is adjusted so that the relationship of D / Λ = 1 is established between the diameter D of the rod-shaped solid element 11 and the wavelength 音波 of the sound wave.

【0011】上記のように構成された固体レーザ装置に
おいて、ロッド状の固体素子1は電源3により点灯され
た光源2からの直接光により励起され、レーザ媒質をな
す。一方、全反射ミラー4と出力ミラー5から成るレー
ザ共振器内に閉じ込められたレーザビーム7は、ミラー
4、5を往復するごとに固体素子1により増幅され、あ
る一定値以上の大きさになるとその一部が出力ミラー5
を通してレーザ共振器外部にレーザビーム8として取り
出される。
In the solid-state laser device configured as described above, the rod-shaped solid-state element 1 is excited by direct light from the light source 2 turned on by the power supply 3 and forms a laser medium. On the other hand, the laser beam 7 confined in the laser resonator composed of the total reflection mirror 4 and the output mirror 5 is amplified by the solid-state element 1 each time the laser beam 7 reciprocates through the mirrors 4 and 5, and becomes larger than a certain value. Part of it is an output mirror 5
Is extracted as a laser beam 8 to the outside of the laser resonator.

【0012】音波による固体素子熱レンズ化の補償方法
について詳しく説明する。図2(a)、(b)は各々本
発明の上記実施例における固体レーザ装置のレーザ発振
前後におけるレーザ共振器の状態を示したものである。
図2(a)より、レーザ発振前においては固体素子1に
は熱レンズは発生せず、レーザ共振器は全反射ミラー4
と出力ミラー5から構成される状態を保っている。光源
2が点灯され、固体素子1が励起され、レーザ発振が開
始すると、図2(b)に示すように固体素子1はレーザ
出力に関係した焦点距離ft を持つ熱レンズとなる。従
来ではこの固体素子1の熱レンズ化により、レーザ共振
器の状態が変化し、発散角が変化していたが、本発明で
は固体素子1の熱レンズの焦点距離ft を、音波を用い
て固体素子11に焦点距離−ft のレンズを発生させる
ことで補償しているので、常に安定なレーザ共振器の状
態を保つことができる。
A method for compensating the thermal lensing of the solid-state element by the sound wave will be described in detail. FIGS. 2A and 2B show the states of the laser resonator before and after laser oscillation of the solid-state laser device according to the embodiment of the present invention, respectively.
As shown in FIG. 2A, before the laser oscillation, no thermal lens is generated in the solid-state device 1, and the laser resonator is a total reflection mirror 4
And the output mirror 5. When the light source 2 is turned on to excite the solid-state device 1 and start laser oscillation, the solid-state device 1 becomes a thermal lens having a focal length f t related to the laser output as shown in FIG. By the conventional thermal lens of the solid-state element 1, and changes the state of the laser resonator, although the divergence angle has changed, in the present invention the focal length f t of the thermal lens of the solid-state element 1, by using sound waves since compensated by generating a lens with a focal length -f t the solid element 11, it can always be maintained the state of a stable laser resonator.

【0013】音波発生素子9と駆動装置10を用いて固
体素子11の動径方向に図3(a)に示すような定在音
波をたたせると、図3(b)に示すように固体素子11
の動径方向には音波の粗密により生じた屈折率分布が生
じる。この屈折率分布を持つ固体素子11を通過したレ
ーザビームの位相分布は図4に示すように変化し、この
分布はレーザビームがちょうど凹面レンズを通過した直
後の状態のものと同等となる。この位相分布は音波の出
力を変化させると変化するため、駆動装置10を調整す
ることで、即ち音波の出力を調整することで、固体素子
1で発生している熱レンズの焦点距離ftとちょうど異
符号の焦点距離−ftを持つレンズを固体素子11で発
生させることが可能になる。このように、固体素子11
に音波の定在波を形成し、固体素子11をレンズ化する
屈折率分布を固体素子11に発生させるように、音波発
生素子9が音波を発生するようにして、音波の周波数と
出力を調整することで、固体素子1に発生する熱レンズ
を補償することができる。
When a standing sound wave as shown in FIG. 3A is applied in the radial direction of the solid state element 11 using the sound wave generating element 9 and the driving device 10, as shown in FIG. 11
In the radial direction, a refractive index distribution caused by the density of the sound wave is generated. The phase distribution of the laser beam that has passed through the solid-state element 11 having this refractive index distribution changes as shown in FIG. 4, and this distribution is equivalent to that just after the laser beam has just passed through the concave lens. Since this phase distribution changes when the output of the sound wave is changed, by adjusting the driving device 10, that is, by adjusting the output of the sound wave, the focal length f t of the thermal lens generated in the solid-state element 1 can be changed. just a lens having a focal length -f t of opposite sign it is possible to generate a solid element 11. Thus, the solid state device 11
A standing wave of a sound wave is formed on the solid-state device 11 to form a lens.
To generate a refractive index distribution in the solid-state element 11,
The raw element 9 generates a sound wave, and the frequency of the sound wave
Thermal lens generated in solid-state device 1 by adjusting output
Can be compensated for.

【0014】固体素子1で発生する熱レンズの焦点距離
t はレーザ出力により変化するが、レーザ出力の変化
に応じて音波の出力を調節することにより、固体素子1
に生じた熱レンズを補償することができ、レーザ共振器
の状態はレーザ発振前後で変化しないことが可能とな
る。
Although the focal length f t of the thermal lens generated in the solid state element 1 changes depending on the laser output, the output of the sound wave is adjusted according to the change in the laser output.
Can be compensated for, and the state of the laser resonator does not change before and after laser oscillation.

【0015】図5に上記実施例の固体レーザ装置を用い
て実験を行った時の発散角の投入電力依存性の測定結果
を示す。実験条件は従来例と同様の実験を行なったとき
の結果、即ち図9のものと同じであるが、図5の結果よ
り、本発明を用いることにより発散角は投入電力の変
化、即ちレーザ出力の変化に対して一定値を示すことが
わかる。
FIG. 5 shows the measurement results of the dependence of the divergence angle on the applied power when an experiment was conducted using the solid-state laser device of the above embodiment. The experimental conditions are the same as the result of the same experiment as the conventional example, that is, the same as that of FIG. 9, but the result of FIG. It shows that it shows a constant value with respect to the change of.

【0016】本発明の利点は、音波を用いて固体素子の
熱レンズを補償しているため、補償するのに要する時間
がきわめて短時間ですみ、時間応答性が優れていること
である。従って、例えばレーザ出力を変化させながら行
うようなレーザ加工においても、集光ビーム径を常に一
定に保つことができるため、きわめて安定に行うことが
できる。
An advantage of the present invention is that since the thermal lens of the solid-state element is compensated by using sound waves, the time required for compensation is extremely short, and the time response is excellent. Therefore, for example, even in laser processing performed while changing the laser output, the diameter of the focused beam can always be kept constant, so that it can be performed extremely stably.

【0017】この例では、二組の固体素子を用いた例を
示したが、二組以上の固体素子を用いても同様の効果が
得られることは言うまでもない。
In this example, an example in which two sets of solid state elements are used has been described. However, it is needless to say that the same effect can be obtained by using two or more sets of solid state elements.

【0018】実施例2.前記実施例1では固体素子11
に凹面レンズが発生するように音波発生素子9を調節し
たが、固体素子11を凸面レンズ化するように音波発生
素子9を調節しても良い。
Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, the solid state element 11
Although the sound wave generating element 9 is adjusted so that a concave lens is generated, the sound wave generating element 9 may be adjusted so that the solid-state element 11 becomes a convex lens.

【0019】図6(a)、(b)に上記実施例における
レーザ発振前後での共振器の状態を示す。図6(a)に
おいて、レーザ発振前では固体素子1には熱レンズが存
在しないものの、固体素子11にはあらかじめ定在音波
をたたせておき、固体素子11が焦点距離fの凸レンズ
になるようにしておく。従って、レーザ発振前の共振器
状態はレーザ共振器内に焦点距離fの凸レンズが存在し
ていることになる。レーザ発振が開始すると、図6
(b)に示すように固体素子1には焦点距離ft の熱レ
ンズが生じるが、この時、駆動装置10を調節して固体
素子11に生じている凸レンズの焦点距離fa を 1/f=1/ft+1/fa が成り立つように調節することで、レーザ発振前後で共
振器状態が変化しないように保つことができる。
FIGS. 6A and 6B show the state of the resonator before and after laser oscillation in the above embodiment. In FIG. 6A, before the laser oscillation, the solid element 1 has no thermal lens, but the solid element 11 is given a standing sound wave in advance so that the solid element 11 becomes a convex lens having a focal length f. Keep it. Therefore, the state of the resonator before laser oscillation is such that a convex lens having a focal length f exists in the laser resonator. When laser oscillation starts, FIG.
The solid element 1 as shown in (b) but caused thermal lens with a focal length f t, this time, the convex lens caused in the solid-state element 11 by adjusting the driving device 10 the focal length f a of 1 / f = 1 / f t + 1 / f a by is adjusted so satisfied, it is possible to keep the resonator condition before and after the laser oscillation does not change.

【0020】上記実施例の固体レーザ装置を用いても、
発散角は投入電力依存性のない一定値を示し、集光ビー
ム径を一定にすることができるため、きわめて安定なレ
ーザ加工を実現することができる。
Using the solid-state laser device of the above embodiment,
The divergence angle shows a constant value that does not depend on the applied power, and the focused beam diameter can be kept constant, so that extremely stable laser processing can be realized.

【0021】この例では、二組の固体素子を用いた例を
示したが、二組以上の固体素子を用いても同様の効果が
得られることは言うまでもない。
In this example, an example in which two sets of solid state elements are used has been described, but it is needless to say that the same effect can be obtained even if two or more sets of solid state elements are used.

【0022】実施例3.前記実施例1では二組の固体素
子を用いて一方を励起用に、もう一方を熱レンズ補償用
にしたものを示したが、図7に示すように一本の固体素
子12を用いて熱レンズを補償しても良い。固体素子1
2のランプ励起部分で発生した熱レンズは、固体素子1
2の音波発生素子9の取り付けた部分に音波を発生させ
ることによって補償できるため、従ってレーザ共振器の
状態はレーザ発振前後で変化しないことが可能となる。
Embodiment 3 FIG. In the first embodiment, two sets of solid-state elements are used, one for excitation and the other for thermal lens compensation. However, as shown in FIG. The lens may be compensated. Solid state device 1
The thermal lens generated in the lamp excitation part 2 is the solid state element 1
Since the compensation can be made by generating a sound wave at the portion where the second sound wave generating element 9 is attached, the state of the laser resonator does not change before and after laser oscillation.

【0023】この場合も、一本の固体素子12を機能分
割することで熱レンズ補償を行っているため、前記実施
例1、2と同様の動作を行うことが可能であり、従って
きわめて安定なレーザ加工を行うことができる。
Also in this case, since the thermal lens compensation is performed by dividing the function of one solid-state element 12, the same operation as in the first and second embodiments can be performed, and therefore, extremely stable operation can be achieved. Laser processing can be performed.

【0024】以上のように、本発明によればレーザ共振
器の光路上に直列に二組のロッド状の固体素子を設け、
一方のロッド状の固体素子を光源で励起するとともに、
もう一方のロッド状の固体素子の周囲に音波発生素子を
取付け、その音波素子を駆動し、上記光源への投入電力
の値に応じて上記音波発生素子から発する音波の周波数
出力を調整するようにして、上記もう一方の固体素子
をレンズ化する屈折率分布を固体素子に発生させるよう
に音波の定在波を形成するようにしたので、一方の固体
素子を光源により励起する際に発生する熱レンズを、も
う一方の固体素子に装着された音波素子により発生する
音波の周波数と出力を調整することで補償することがで
きるため、光源への投入電力、即ちレーザ出力を変化さ
せても発散角の一定したきわめて安定なレーザビームを
取り出すことができる。また、音波を用いて熱レンズを
補償しているため、補償するのに要する時間がきわめて
短時間ですみ、時間応答性が優れているという利点があ
る。従って、例えばレーザ出力を変化させながら行うよ
うなレーザ加工においても、集光ビーム径を常に一定に
保つことができるため、きわめて安定に行うことができ
る。
As described above, according to the present invention, two sets of rod-shaped solid elements are provided in series on the optical path of the laser resonator,
While exciting one rod-shaped solid element with a light source,
A sound wave generating element is attached around the other rod-shaped solid element, the sound wave element is driven, and the frequency of the sound wave emitted from the sound wave generating element according to the value of the power supplied to the light source.
And adjust the output so that the other solid state device
To generate a refractive index distribution in a solid-state device
Since a standing wave of a sound wave is formed at a time, a thermal lens generated when one solid element is excited by a light source is converted into a frequency and an output of a sound wave generated by a sound element mounted on the other solid element. Can be compensated for by adjusting the power, so that even if the input power to the light source, that is, the laser output is changed, a very stable laser beam having a constant divergence angle can be obtained. In addition, since the thermal lens is compensated by using a sound wave, there is an advantage that the time required for compensation is extremely short and the time response is excellent. Therefore, for example, even in laser processing performed while changing the laser output, the diameter of the focused beam can always be kept constant, so that it can be performed extremely stably.

【0025】また、レーザ共振器の光路上に置かれたロ
ッド状の固体素子の一部を光源で励起するとともに、こ
のロッド状の固体素子の他の一部の周囲に音波発生素子
を取り付け、その音波発生素子を駆動し、上記光源への
投入電力の値に応じて上記音波発生素子から発する音波
の周波数と出力を調整する手段を備え、上記音波発生素
子を周囲に取り付けた固体素子の部分をレンズ化する屈
折率分布を固体素子に発生させるように音波の定在波を
形成するようにしても、上記固体レーザ装置と同様の効
果が得られる。
Further, a part of the rod-shaped solid element placed on the optical path of the laser resonator is excited by a light source, and a sound wave generating element is mounted around another part of the rod-shaped solid element. The sound wave generator drives the sound wave generator, and the sound wave emitted from the sound wave generator according to the value of the power supplied to the light source.
Means for adjusting the frequency and output of the sound wave generator.
Of the solid-state element with the element around it
The standing wave of the sound wave is generated so that the
Even if it is formed, the same effect as that of the solid-state laser device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1を示す固体レーザ装置の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a solid-state laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1による固体レーザ装置の動作
を説明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an operation of the solid-state laser device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例1における音波によるレンズ発
生の原理を説明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the principle of lens generation by sound waves in Embodiment 1 of the present invention.

【図4】本発明の実施例1において音波により発生した
レンズをレーザビームが通過した直後の位相分布を示す
分布図である。
FIG. 4 is a distribution diagram showing a phase distribution immediately after a laser beam passes through a lens generated by sound waves in Embodiment 1 of the present invention.

【図5】本発明の実施例1により発生したレーザビーム
の発散角を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a divergence angle of a laser beam generated according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例2による固体レーザ装置の動作
を説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation of the solid-state laser device according to the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例3を示す固体レーザ装置の構成
図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a solid-state laser device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】従来の固体レーザ装置の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional solid-state laser device.

【図9】従来の固体レーザ装置により発生したレーザビ
ームの発散角を示す特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a divergence angle of a laser beam generated by a conventional solid-state laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体素子 2 光源 4 全反射ミラー 5 出力ミラー 7 レーザビーム 8 レーザビーム 9 音波発生素子 10 駆動装置 11 固体素子 12 固体素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid element 2 Light source 4 Total reflection mirror 5 Output mirror 7 Laser beam 8 Laser beam 9 Sound wave generation element 10 Driving device 11 Solid element 12 Solid element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 卓 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (56)参考文献 特開 平1−260874(JP,A) 特開 平3−85779(JP,A) 特開 平2−158182(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01S 3/136 H01S 3/106 H01S 3/06 H01S 3/10 H01S 3/117 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Taku Yamamoto 8-1-1 Tsukaguchi Honmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Central Research Laboratory (56) References JP-A 1-260874 (JP, A) JP JP-A-3-85779 (JP, A) JP-A-2-158182 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01S 3/136 H01S 3/106 H01S 3/06 H01S 3 / 10 H01S 3/117

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】出力ミラーと全反射ミラーからなるレーザ
共振器、上記レーザ共振器の光路上に直列に置かれたロ
ッド状の第1及び第2の固体素子、第1の固体素子を励
起する光源、第2の固体素子の、光路に沿った固体表面
上を円筒状に取り囲んで取り付けられた音波発生素子、
並びに上記音波発生素子を駆動し、上記光源への投入電
力の値に応じて上記音波発生素子から発する音波の周波
数と出力を調整する手段を備え、上記第2の固体素子に
音波の定在波を形成し、上記第2の固体素子をレンズ化
する屈折率分布を上記第2の固体素子に発生させるよう
に、上記音波発生素子が音波を発生することを特徴とす
固体レーザ装置。
1. A laser resonator comprising an output mirror and a total reflection mirror, first and second rod-shaped solid elements placed in series on the optical path of the laser resonator, and exciting the first solid element. A light source, a sound wave generator mounted cylindrically around the solid surface of the second solid state element along the optical path,
Driving the sound wave generating element, and the frequency of the sound wave emitted from the sound wave generating element according to the value of the power supplied to the light source.
Means for adjusting the number and the output, and
Forming a standing wave of sound waves, lensing the second solid-state element
In the second solid state element.
Wherein the sound wave generating element generates a sound wave.
Solid-state laser apparatus that.
【請求項2】出力ミラーと全反射ミラーからなるレーザ
共振器、上記レーザ共振器の光路上に直列に置かれたロ
ッド状の固体素子、上記固体素子の一部を励起する光
源、上記固体素子の他の一部において、上記固体素子
の、光路に沿った固体表面上を円筒状に取り囲んで取り
付けられた音波発生素子、並びに上記音波発生素子を駆
動し、上記光源への投入電力の値に応じて上記音波発生
素子から発する音波の周波数と出力を調整する手段を備
、上記固体素子の一部に音波の定在波を形成し、上記
固体素子の一部をレンズ化する屈折率分布を上記固体素
子の一部に発生させるように、上記音波発生素子が音波
を発生することを特徴とする固体レーザ装置。
2. A laser resonator comprising an output mirror and a total reflection mirror, a rod-shaped solid element placed in series on an optical path of the laser resonator, a light source for exciting a part of the solid element, and the solid element In another part of the solid-state element, a sound wave generating element attached by surrounding the solid surface along the optical path in a cylindrical shape, and driving the sound wave generating element, the value of the power input to the light source Means for adjusting the frequency and output of the sound wave emitted from the sound wave generating element accordingly , forming a standing wave of the sound wave on a part of the solid-state element,
The refractive index distribution for converting a part of the solid
The above-mentioned sound wave generating element
A solid-state laser device characterized by generating .
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