JP3067301B2 - 前面励起型レーザー光発生ミラー及びレーザー発振装置 - Google Patents

前面励起型レーザー光発生ミラー及びレーザー発振装置

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JP3067301B2
JP3067301B2 JP23201991A JP23201991A JP3067301B2 JP 3067301 B2 JP3067301 B2 JP 3067301B2 JP 23201991 A JP23201991 A JP 23201991A JP 23201991 A JP23201991 A JP 23201991A JP 3067301 B2 JP3067301 B2 JP 3067301B2
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憲一 植田
至誠 谷生
裕 若狭
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石川島播磨重工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、前面励起型レーザー光
発生ミラー及びレーザー発振装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】アークランプ等の励起ランプ
からの励起光をレーザー媒質からなるレーザーディスク
に照射して、レーザー光を発生させる場合には、レーザ
ー光発生効率を高めることと、レーザーディスクの冷却
性を確保することが必要である。
【0003】この場合にあって、強力な励起光を得るた
めには、励起ランプをレーザーディスクに近接しなけれ
ば、効果的な励起が困難なものとなり、また、レーザー
ディスクの裏面からも励起光を照射する方法であると、
レーザーディスクの両面の冷却が気体冷却に依存するこ
とになり、所望の冷却性を確保することが困難である。
【0004】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、 レーザーディスクに対して、レーザー光の入出射と励
起光の照射とを前面から行ないかつ励起源をレーザーデ
ィスクから離間させた位置に配してレーザー光パスの構
成を簡素化すること。 レーザーディスクの冷却性を確保すること。 高出力で高品質のレーザー光を発生させること。 等を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、二つの提案をしている。第1の手段は、励起光の
エネルギー供給によってレーザー光を発するレーザーデ
ィスクと、該レーザーディスクの裏面に緊密に接触して
その冷却を行なうとともにレーザー光を反射する液体金
属を収納した冷却器とを具備する前面励起型レーザー光
発生ミラーとしている。第2の手段は、複数の前面励起
型レーザー光発生ミラーと、部分反射ミラーの反射面と
によってレーザー光のループ状パスが形成され、前面励
起型レーザー光発生ミラーの対向位置にレーザー光励起
エネルギーを供給するレーザーダイオードが配され、か
つ、部分反射ミラーよりレーザー光が取り出される構成
のレーザー発振装置としている。
【0006】
【作用】第1の手段にあっては、励起光の入射とレーザ
ー光の入出射とをレーザーディスクの前面側から行なう
ことにより、レーザーディスクの裏面に自由性が生じ、
液体金属によるレーザーディスクの冷却に加えて、レー
ザー光の反射が効率良く行なわれる。第2の手段にあっ
ては、第1の手段に準ずる複数の前面励起型レーザー光
発生ミラーと、部分反射ミラーとの活用によって、これ
らの反射面の利用によるレーザー光のループ状パスが形
成されて、レーザー発振が行なわれる。また、レーザー
ダイオードによって離間位置から発振に必要な励起エネ
ルギーが供給される。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係る前面励起型レーザー光発
生ミラー及びレーザー発振装置の実施例について、図1
及び図2を参照して説明する。
【0008】図1及び図2にあって、符号Mは発明対象
のレーザー発振用ミラー(前面励起型レーザー光発生ミ
ラー)、1はレーザーディスク、2は冷却器、2aは液
体金属、2bは反射面、3はレーザーダイオード(半導
体レーザー)、4は部分反射ミラー、Xはレーザー光、
Yは励起光である。
【0009】レーザー発振用ミラーMの詳細について説
明すると、前記レーザーディスク1は、例えばNd・Y
AG固体レーザーであり、円盤状や長方形板状等に形成
されるとともに、表面が入射側及び裏面が冷却面とさ
れ、表面については、反射防止のためのコーティング処
理等が施されたものが適用される。前記冷却器2は、ペ
ルチェ素子等からなる電子冷却機能を備えたもので、レ
ーザーディスク1の裏面に、これに接触した状態の水銀
等の液体金属2aが配され、該接触面がレーザー光X及
び励起光Yの反射面2bとされる。また、レーザー光X
は、共振状態の波長1.06μm程度のもの、励起光Y
は、レーザーダイオード3で発生させた波長809nm
程度のもの等が適用される。
【0010】一方、レーザー発振装置について説明する
と、図2に示すように、3個のレーザー発振用ミラーM
の反射面2bと部分反射ミラー4の反射面4aとによっ
てそれぞれレーザー光Xが反射されるループ状パスを形
成するように、3個のレーザー発振用ミラーMと部分反
射ミラー4とが配置され、各レーザー発振用ミラーMの
入射表面と対向する位置に、レーザー光励起エネルギー
を供給するための前記レーザーダイオード3が配されて
おり、レーザー発振時のレーザー光Xが部分反射ミラー
4より外方に取り出される構成となっている。
【0011】しかして、レーザーダイオード3で発生さ
せた励起光Yを、レーザー発振用ミラーMの表面に照射
することによってレーザー光Xを発生させ、レーザー発
振状態に導くのであるが、この場合にあって、レーザー
光Xと励起光Yとの入射及び反射が、すべて、レーザー
ディスク1の表面側(前面側)から行なわれることによ
って、レーザーディスク1の裏面側が冷却器2との接触
面として解放される。そして、レーザーディスク1の裏
面が、冷却器2における液体金属2aに接触しているこ
とにより、レーザーディスク1の熱が速やかに液体金属
2aに伝達する放熱が行なわれ、また、液体金属2aの
表面が反射面2bとなっているため、レーザー光X及び
励起光Yが反射面2bにおいてその波長や入射角度に関
係なく全反射して、反射効率を向上させるものとなる。
【0012】したがって、図2に示すように、複数のレ
ーザー発振用ミラーMと1個の部分反射ミラー4とで、
レーザー光Xのレーザー発振用ループ状パスが形成され
るようにするとともに、レーザーダイオード3の作動に
よって各レーザーディスク1に励起光Yを照射し、レー
ザー媒質の励起によるレーザー光の発生と、他のレーザ
ー発振用ミラーMまたは部分反射ミラー4からのレーザ
ー光Xの反射及び出力とを重畳させることによって、レ
ーザー発振状態とする。そして、レーザーダイオード3
を利用した励起光Yの照射を行なうと、比較的離間した
位置から発振に必要な励起エネルギーの供給が可能とな
る。
【0013】<他の実施態様>本発明にあっては、前述
した実施例に代えて、次の技術を採用することができ
る。 レーザー発振用ミラーMを2個以上の任意数に設定す
ること。 複数のレーザーダイオード3による励起光(励起ビー
ム)を多重に重畳することにより、レーザーディスク1
のレーザー媒質中に、ガウス型などの任意の利得分布を
作り、かつ、制御を行なうこと。 レーザー発振のためのループ状パスの途中に、レーザ
ー発振用ミラーM以外の他のミラーを介在させること。 レーザー発振用ミラーMにおけるレーザーディスク1
の厚さ制御精度を高めて、共振器挿入型のエタロンとす
ること。 1個のレーザーディスク1について、利得分布や利得
媒質の長さを制御目的に応じて調整すること、かつ、横
モード及び縦モードでのレーザー光の制御を行なうこ
と。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る前面
励起型レーザー光発生ミラーによれば、励起光のエネル
ギー供給によってレーザー光を発するレーザーディスク
と、該レーザーディスクの裏面に緊密に接触してその冷
却を行なうとともにレーザー光を反射する液体金属を収
納した冷却器とを具備するものであるから、以下の優れ
た効果が得られる。 (1) レーザーディスクに対して、レーザー光の入出
射と励起光の照射とを表面側からのみ行なうことによ
り、裏面に冷却器を接触させて効率の高い冷却を行な
い、温度上昇を抑制することができる。 (2) 冷却に際して液体金属の流動性と高熱伝導性と
を利用することによって、空気や水等と比較して優れた
冷却性を確保することができる。 (3) 液体金属の表面の反射を利用することにより、
レーザー光の反射効率を高め、高出力化を図ることがで
きる。 本発明に係るレーザー発振装置によれば、複数の前面励
起型レーザー光発生ミラーと、部分反射ミラーの反射面
とによってレーザー光のループ状パスが形成され、前面
励起型レーザー光発生ミラーの対向位置にレーザー光励
起エネルギーを供給するレーザーダイオードが配され、
かつ、部分反射ミラーよりレーザー光が取り出されるも
のであるから、以下の優れた効果が得られる。 (1) レーザーディスクから離間させた位置に、励起
光源を配してレーザー光パスとの干渉の発生を少なく
し、装置全体の構成を簡素化することができる。 (2) 複数のビームを多重に重畳させ、かつ、複数の
前面励起型レーザー光発生ミラーによるレーザー光の反
射及び励起を行なうことにより、利得分布の制御やルー
プ状パス全体の整合性の融通性を付与することができ
る。 (3) 上記により、TEM00モード発振等の高品質
でかつ高出力のレーザー光を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレーザー発振用ミラーの一実施例
を示す正断面図である。
【図2】本発明に係るレーザー発振装置の光学的結合の
一実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
M レーザー発振用ミラー(前面励起型レーザー光発生
ミラー) 1 レーザーディスク 2 冷却器 2a 液体金属 2b 反射面 3 レーザーダイオード(半導体レーザー) 4 部分反射ミラー 4a 反射面 X レーザー光 Y 励起光
フロントページの続き (72)発明者 若狭 裕 東京都江東区豊州三丁目1番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 3/08 - 3/081 H01S 3/042 H01S 3/0941

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 励起光のエネルギー供給によってレーザ
    ー光を発するレーザーディスクと、該レーザーディスク
    の裏面に緊密に接触してその冷却を行なうとともにレー
    ザー光を反射する液体金属を収納した冷却器とを具備す
    ることを特徴とする前面励起型レーザー光発生ミラー
  2. 【請求項2】 複数の前面励起型レーザー光発生ミラー
    と、部分反射ミラーの反射面とによってレーザー光のル
    ープ状パスが形成され、前面励起型レーザー光発生ミラ
    ーの対向位置にレーザー光励起エネルギーを供給するレ
    ーザーダイオードが配され、かつ、部分反射ミラーより
    レーザー光が取り出されることを特徴とする請求項1記
    載のレーザー発振装置。
JP23201991A 1991-09-11 1991-09-11 前面励起型レーザー光発生ミラー及びレーザー発振装置 Expired - Lifetime JP3067301B2 (ja)

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US6625193B2 (en) * 2001-01-22 2003-09-23 The Boeing Company Side-pumped active mirror solid-state laser for high-average power
JP5386264B2 (ja) * 2009-07-31 2014-01-15 株式会社Ihiエアロスペース レーザ要撃防御装置
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