JP3073021B2 - 強熱レンズ結晶を備えたダイオードポンプ型レーザ - Google Patents
強熱レンズ結晶を備えたダイオードポンプ型レーザInfo
- Publication number
- JP3073021B2 JP3073021B2 JP07520694A JP52069495A JP3073021B2 JP 3073021 B2 JP3073021 B2 JP 3073021B2 JP 07520694 A JP07520694 A JP 07520694A JP 52069495 A JP52069495 A JP 52069495A JP 3073021 B2 JP3073021 B2 JP 3073021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- crystal
- diode
- mode
- tem
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
- H01S3/09415—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode the pumping beam being parallel to the lasing mode of the pumped medium, e.g. end-pumping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08072—Thermal lensing or thermally induced birefringence; Compensation thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094049—Guiding of the pump light
- H01S3/094053—Fibre coupled pump, e.g. delivering pump light using a fibre or a fibre bundle
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
- H01S3/1611—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth neodymium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/163—Solid materials characterised by a crystal matrix
- H01S3/1671—Solid materials characterised by a crystal matrix vanadate, niobate, tantalate
- H01S3/1673—YVO4 [YVO]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
d、William L. Nighan,Jr.およびThomas M. Baerにより
1994年2月4日に提出された米国特許出願第08/191,654
号「調整楕円率の熱レンズ」が本書にて参照される。
る。更に具体的には、ダイオード光源を用いて強熱レン
ズを提供するレーザ結晶(クリスタル)に光をポンピン
グするレーザに係わる。
オード列であれダイオード棒であれ、種々の結晶に光を
ポンピングするために利用されてきた。Baerらによる初
期の研究によって、TEM00モードの直径よりも直径が小
さい結晶にダイオードポンプ光を集束させるという構成
によって端面ポンピング式レーザの効率が大いに向上す
ることが立証された。例えば、米国特許第4,653,056号
と4,656,635号とを参照する。この優れた発見は「モー
ド整合」と呼ばれている。
共振器内の結晶における励起量との間の結合を最大にす
ることである。すなわち、光学傾斜効率と総合光学効率
の両方が最大限に強化される。典型的なモード整合形態
においては、TEM00モードの直径のダイオード端面ポン
ピング式ネオジムYAGレーザ内のポンプビームの直径に
対する比率Rは普通およそ1.3以上である。2Wといった
低ポンプバワーでは、必要な効率を達成しほぼ回折限界
のガウス形ビームを生成するのにモード整合が好都合で
あることが判明している。
特性をもつ物質(例えばネオジムYAGとネオジムYVO4)
と弱熱特性をもつ物質(例えばNd:YLF)の両方に対して
うまく作用する。これは、およそ2Wを下回るポンプパワ
ーは普通低すぎて典型的なダイオードポンプ型レーザ共
振器の特性を顕著に変化させられるくらいの度合のレン
ズを発生させることはできないからである。10〜20Wダ
イオードレーザ棒で得られるくらいの高ポンプパワーで
は、熱効果が端面ポンピング式レーザで顕著になる。
ポンプ光によって相当な集束力の熱レンズをレーザ結晶
内に発生させることができる。これら強熱レンズに本質
的に関連する収差は、高出力のダイオードポンプ型レー
ザの効率を制限すると考えられる。例えばS. C. Tidwel
l、J. P. Seamans、M. S. BowersおよびA. K. Cousinに
よる「量子電子」(米国電気電子技術者協会機関誌第24
巻997頁(1992年))を参照すること。
述べる。「強熱レンズ」の場合、ポンピングによる熱レ
ンズの集束力は、少なくともレーザ共振器内の他の光学
素子のそれに匹敵する。強熱レンズは、レーザ共振器内
でのレーザ共振器の固有モードの大きさと発散量とを著
しく変化させる。「弱熱レンズ」の場合、ポンピングに
よるレンズの集束力は、鏡や典型的なレンズなどのよう
なレーザ共振器内の他の光学素子より僅かに低い。熱レ
ンズは、レーザ共振器内の他の光学素子が共振器の固有
モードの大きさと発散量とを左右する場合は低いと考え
られる。一方、熱レンズが固有モード特性に与える影響
は僅かである。
る。ネオジムYLFに対してネオジムYVO4は高い利得と短
い上準位寿命とを示す。これらの特性から、高いパルス
エネルギーや高い繰り返し率をもつQスイッチレーザや
光学的帰還に反応しないレーザを構成する時に重要な調
整可能パラメータが得られる。加えて、ネオジムYVO4の
もつある特性からネオジムYVO4はダイオードポンピング
に好都合である。すなわち、最高809nmのダイオードポ
ンプ波長での吸収係数が極めて高いので、ダイオードポ
ンプ光をネオジムYVO4結晶へ効率的に伝達できる。
については既にいくつかの例が挙げられている。例え
ば、強熱レンズを実現する傾向にある物質はネオジムYA
GとネオジムYVO4とである。ポンピングによる表面歪が
熱レンズの度合に貢献するが、その効果は基本的には、
物質の屈折率の物質の局部温度への強い依存性によるも
のである。この依存性がネオジムYAGとネオジムYVO4と
に対するものよりネオジムYLFに対するものの方が一段
級くらい小さい場合、ネオジムYLFなどの物質における
熱レンズの集束力(あるいは集束解除力)については、
集束力が他の空洞内光学素子のものに匹敵するくらいな
らば、レーザ共振器に関して考慮しなければならない点
であることに留意する。弱熱レンズの一つの例として、
ネオジムYLFを使ってレーザ共振器を構成して他の空洞
内光学素子よりも集束力の弱い熱レンズを実現すること
は可能である。
ではなくむしろ異常型のレンズである点に留意すること
が大切である。典型的な高出力ダイオードポンプ型レー
ザの構成においては、強熱レンズは本質的に異常型の熱
レンズである。強いポンピングによる熱レンズの収差は
高出力ダイオード棒ポンプ型レーザの効率を制限すると
考えられる。例えば、S. C. Tidwell、J. F. Seamans、
M. S. BowersおよびA. K. Cousinによる「量子電子」
(米国電気電子技術者協会機関誌第24巻997頁(1992
年))を参照する。これは、従来のモード整合手法を用
いた場合、熱による収差が著しい回折損失を共振器にも
たらすからである。光路によって半径関数が異なるレン
ズのような異常型の熱レンズは、単純な放物線によって
は適切な近似が行えない。推測に基づく完璧な熱レンズ
は、完璧な放物線で近似できるような半径関数としての
光路のずれがある。典型的な異常型熱レンズの場合、半
径関数としての光路のずれは、その中心部においてはほ
ぼ放物線状であるが翼部においては熱がポンピングの中
心から周囲の結晶へと流出するので放物線から大きく逸
脱する。例えば、J. Frauchiger、P. AlbersおよびH.
P. Weberによる「量子電子」(米国電気電子技術者協会
機関誌第24巻1046頁(1992年))を参照する。
熱収差がレーザ共振器内じポンプパワーに依存した損失
として作用するので異常型熱レンズ形成を伴わないレー
ザシステムに比べて低いことが報告されている。高出力
高効率レーザとの相対的な比較を行うために、ダイオー
ドポンプ型レーザの具体的なモデルを基準とレーザして
使用する。基準レーザは、S. B. Hutchinson、T. Bae
r、K. Cox、P. Gooding、D. Head、J. Hobbs、M. Xeirs
teadおよびG. Kintzによる平均的出力の固体レーザのダ
イオードポンピングにおける「3〜10ワットの平均的出
力のダイオードポンプ型レーザの進歩」(編集発行人…
G. F. Albrecht、R. J. BeachおよびS. P. Velsko。会
報。PIBi865。61〜72頁)で報告されているようにダイ
オード棒ポンプ型ネオジムYLFレーザである。この著書
たちは、ネオジムYLFの熱レンズは弱いと考えられるの
で弱い熱収差を示すだけであろうという風に考えて構成
したダイオード棒ポンプ型ネオジムYLFレーザについて
報告している。このレーザは、ネオジムYLF利得媒体へ
入射する17Wのダイオード棒ポンプパワーに対してM2<
1.1のTEM00モードでの6Wの偏光出力レーザパワー(PO)
を提供する。このレーザの光学効率(Po/Pi)は最高35
%である。一方、光学傾斜効率(dPo/dPi)は最高40%
である。このレーザは、高効率高出力でありほぼ回折限
界のTEM00モードで動作する高出力高効率ダイオード棒
ポンプ型レーザとしての基準をなすと考えられる。従っ
て、ほぼ回折限界のTEM00モードで対応する出力と光学
効率とを示すダイオード棒ポンプ型レーザを高効率高出
力ダイオード棒ポンプ型レーザと呼ぶ。
ダイオード棒ポンプ型レーザは、上記の基準レーザより
効率が劣ると報告されている。例えば、6Wの出力レベル
でTEM00モードで動作する端面ポンピング式ネオジムYAG
に対する総合光学効率(Po/Pi)はおよそ16%に過ぎな
いことが報告されている。ネオジムYAGによって達成さ
れた多モード効率は報告によるとそれより高い。しか
し、多モードビームが多くの用途に有用であるとは限ら
ない。例えば、S. C. Tidwell、J. F. Seamans、M. S.
BowersおよびA. K. Cousinsによる「量子電子」(米国
電気電子技術者協会機関誌第24巻997頁(1992年))を
参照する。光学効率(Po/Pi)26%が60Wのレベルでのネ
オジムYAGレーザに対して報告された。しかし、TEM00レ
ーザビーム光質は、M2<1.3では基準レーザより劣って
いた。ただし、ビームは偏光していなかったし、レーザ
には狭いポンプパワー範囲でしか作用しない収差補償用
の非球面光学素子を使用した。例えば、S. C. Tidwell
とJ. F. Seamansとによるれ平均的出力の固体レーザの
ダイオードポンピングにおける「60W近TEM00連続波ダイ
オード端面ポンピング式ネオジムYAGレーザ」(編集発
行人…G. F. Albrecht、R. J. BeachおよびS. P. Velsk
o。会報。SPIE1865。85〜92頁)を参照する。我々の報
告でも、出力レベルが7.6Wであって入射パワーが21.1W
である38個の別々の偏光結合式ファイバ連結型ダイオー
ドでポンピングした場合、TEM00ネオジムYAGレーザの光
学効率(Po/Pi)は36%であった。このシステムの重大
な欠点は、ダイオード棒を使用していないために、38個
の別々の偏光結合式ファイバ連結型ダイオードが極めて
複雑で経費がかかり壁に詰め込んだコンセクトの効率が
わるい(Po÷入力パワー)ことである。これは、「レー
ザダイオード端面ポンピング式ネオジムYAGレーザから
のTEM00モードの7.6W連続波放射」(Opt, Lett.17巻。1
003頁(1992年))においてY. Kaneda、M. Oka、H. Mas
udaおよびS. Kubotaによって報告された。
ることができほぼ回折限界のTEM00モードで効率良く高
出力で動作することができるダイオード棒ポンプ型レー
ザを開発することは非常に有意義なことである。なぜな
ら、強熱レンズ物質の中にはある用途に望ましい物質と
する望ましい特性を持つものがあるからである。ネオジ
ムYLFに対して、、ネオジムYVO4は高い利得と短い上準
位寿命とを示す。これらの特性から、高パルスエネルギ
ーあるいは高繰り返し率をもつQスイッチレーザあるい
は光学的帰還に反応しない連続波レーザを構成するとき
に重要な調整可能パラメータが得られる。加えて、ネオ
ジムYVO4のある特性からネオジムYVO4はダイオードポン
ピングに好都合である。ダイオードポンプ波長が最高80
9nmのときの吸収係数は極めて高いので、ネオジムYVO4
結晶へダイオードポンプ光を効率よく伝達できる。
物質は、2W以上ポンプパワーをもつある種のレーザに用
いられている。しかし、強くて異常型の熱レンズが端面
ポンピング式構成で発生するのである。これは、基本的
には、これらの物質の屈折率が強い温度関数であり、ポ
ンプビームによる熱の堆積が大きな熱勾配を引き起こす
からである。一般的に、強熱レンズ形成は、高ビーム質
の効率によいレーザを設計し構築する際に障害になると
考えられてきた。このため、高効率高出力のダイオード
棒ポンプ型レーザに強熱レンズ物質を使用しても良い成
果が得られなかった。
内の特別な形状をした非球面レンズあるいは非球面結晶
面によって相殺あるいは補正することができる。ポンピ
ングによる収差が完全に補正されさえすれば、TEM00モ
ードの直径のポンプビームの直径に対する比率Rを好ま
しい値(1以上)に設定でき、光学効率を著しい収差を
もたない従来のモード整合型レーザに近付けることがで
きるとしたら理想的である。しかし、非動的補償方式の
ものには重要な意味を持つ限界がある。熱レンズの度合
とその収差とがポンプパワーと空洞内パワーとの動的な
関数であるため、あるポンプパワー範囲ではうまく働か
ないのである。これらの構成は、非常に小さなダイオー
ドポンプパワー範囲でしか作用しないわけだから、魅力
に乏しい。
望のレーザ出力パワーを達成するためにより多くのダイ
オードポンプパワーを必要とする。特定のダイオード棒
光源からのポンプパワーを増加させることは、ダイオー
ド接合部の温度を増加させることになり、ダイオード光
源の寿命が予想可能な非常に望ましくない仕方で短縮さ
れる。長い寿命を必要とする用途には受け入れがたい点
である。低効率レーザでは、特定のレーザ出力パワーを
達成するためには別のダイオードの追加使用を必要とす
る場合もある。これも、経費や複雑さに敏感な用途には
受け入れがたい点である。
ー範囲に亘って提供できる高効率高出力レーザ構成も求
められている。更に、Qスイッチモードで効率よく動作
できる、あるいは、光学的帰還に反応しない連続波モー
ドで動作できる強熱レンズ物質を用いたダイオードポン
プ型レーザの提供が望まれている。
るレーザが求められている。
収差を伴うレーザ結晶が、2W以上の出力パワーをもつ高
出力ダイオードポンプ型レーザ用に検討されてきた。し
かし、ネオジムYAGやネオジムYVO4の熱レンズの度合
は、これらの物質の屈折率の温度の関数としての変動が
大きいので高出力端面ポンピング式形態においては非常
に大きなものとなる。熱レンズの大きな集束力に付随す
るのが高収差である。大きな収差は、極めて異常型の物
質を使用する高出力システムの効率を制限する。低収差
の物質であるネオジムYLFにおける熱収差は、dn/dtがネ
オジムYAGあるいはネオジムYVO4のより僅かに小さいか
ら、同様の端面ポンピング式軽快におけるものよりは一
段級くらい小さい。一般的に、強熱レンズ形成は高ビー
ム質の効率のよいレーザを設計し構築する際に障害にな
ると考えられている。このため、高ポンプパワーで高収
差の物質を使用することには限度があった。
面結晶面としての特別な形状をした非球面レンズを用い
ることで相殺あるいは補正される。ポンピングによる収
差が完全に補正されさえすれば、TEM00モードの直径の
ポンプビームの直径に対する1より大きい好適な比率を
用いることができ、光学傾斜効率を顕著な収差をもたな
い従来のモード整合式レーザのものに近付けることがで
きるとしたら理想的である。しかし、このような非動的
補正方式には重要な意味を持つ限界がある。熱レンズの
度合とその収差とがポンプパワーと空洞内パワーとの動
的な関数なのであるポンプパワー範囲では旨く働かない
のである。これらの構成は、非常に小さなポンプパワー
範囲でしか作用しないのだから、魅力に乏しい。
に効率がよく偏光出力を生成する強熱レンズを備えたダ
イオードポンプ型レーザを提供することである。
TEM00モードで動作しながらも非常に効率がよく偏光出
力を生成する強熱レンズを備えたダイオードポンプ型レ
ーザを提供することである。
ドで動作しながらも非常に効率のよい強熱レンズ結晶を
備えたダイオード棒ポンプ型レーザを提供することであ
る。
非常に効率がよく、およそ1.2より小さいm2値でほぼ回
折限界となる偏光出力ビームを生成するダイオードポン
プ型レーザを提供することである。
ドの直径のレーザ結晶におけるポンプビームの直径に対
する比率が1未満であり偏光出力を生成するダイオード
ポンプ型レーザを提供することである。
く作動し偏光出力を生成するダイオードポンプ型レーザ
を提供することである。
たダイオードポンプ型レーザを提供することである。
イオード棒ポンプ光源によって光をポンピングされたと
きにTEM00モードで動作するネオジムYVO4結晶を備えた
効率のよいレーザを提供することである。
軸をもつレーザ共振器を構成する共振器鏡と出力カップ
ラとを有するほぼ回折限界の高効率ダイオードポンプ型
レーザで達成される。TEM00モードの直径をもつ強熱レ
ンズレーザ結晶は、共振器の光軸に沿って共振器に搭載
される。ダイオードポンプ光源は、ポンプビームを結晶
へ供給して偏光されたほぼ球状の出力ビームを生成す
る。電源はダイオードポンプ光源へ電力を供給する。更
に、TEM00モードの直径よりも直径の大きい結晶内のポ
ンプビームへポンプビームの一部を集束させるために画
像装置を設けることもできる。
るために、x軸方向の焦点距離がfxでy軸方向の焦点距
離がfyで所望のfx/fy率をもつポンピング式熱レンズを
提供する。これには、ポンプビームと出力ビームとが通
過する第一と第二の端面を対向させた異方性結晶が設け
られている。取付け台が結晶を支持し結晶内の熱流を所
望のfx/fy率を実現する方向を向ける。
結晶の典型的な楕円形熱レンズの特性を変更して、レー
ザが球形のビームを生成するようにする。これは、結晶
の「c」軸に対して垂直な「c」軸結晶面を通過する熱
伝導路を形成することによって達成される。結晶の
「a」軸に垂直な結晶の「a」面は熱から絶縁される。
ネオジムYVO4は、高い利得と短い上準位寿命とを示すこ
とから有用なレーザ結晶である。これらの特性によっ
て、短パルス高繰り返し率のQスイッチ方式や光学的帰
還に反応しないことが重要な用途に特に有用なレーザと
なる。上準位寿命はネオジムYLFより約5倍も短い。ま
た、誘導放出の横断面はネオジムYLFより約7倍も大き
い。帰還による振動は、高出力ネオジムYLFレーザより
も高出力ネオジムYVO4レーザの方が7倍程度速く減衰す
る。これは、画像記録に重大な要因である。ネオジムYV
O4の別のプラスの属性は、その吸収係数がダイオードポ
ンプ波長か最高809nmのとき非常に高くなるため、ネオ
ジムYVO4結晶へダイオードポンプ光を効率よく伝達でき
ることである。
/fy率を実現でき、これによって、熱レンズの楕円率を
調整できる。一つの実施例においては、「c」結晶面に
沿って熱伝導路を形成することによって略球状の熱レン
ズを生成している。TEM00モードの大きさのポンプビー
ムの大きさに対する比率は1より小さい。これによっ
て、回折損失は低減されるが効率のよくないTEM00レー
ザとなってしまうことが知られている。束ねられた複数
のファイバを使用して、ダイオードポンプ光を導出して
シルクハットのような外形のポンプビームを作成する。
TEM00モードの大きさのポンプビームの大きさに対する
比率は好ましくないけれども、このレーザは高出力TEM
00モードで非常に効率のよいものとなる。
上回る。総合光学効率は30%を上回る。例えば、7Wの偏
光したほぼ回折限界の出力が16Wのポンプパワーで発生
する。多重ポンプ光源構成は50Wの出力に見合った効率
をもたらす。TEM00モードの直径のほぼシルクハット形
のポンプビームの直径に対する比率は1.2〜およそ0.6で
あり、好適にはおよそ0.83である。回折限界のガウス形
出力ビームが発生する。これは略球状である。出力ビー
ムのM2は一般的にはおよそ1.2を下回り、1.05くらいの
低さである。ビームプロフィールのガウス曲線からの最
小自乗偏差はおよそ10%を下回り17くらいの低さであ
る。強熱レンズ物質と高出力ポンピングと非モード整合
形態とをファイバ束連結型ダイオードポンプ光源に組合
せることによって、偏光出力を生成する高出力高効率TE
M00レーザを実現できる。
を補正しているが、このような方式はある一定のポンプ
パワー範囲ではうまく作用しない。動的な方式が提案さ
れたがよい成果を挙げていない。本発明のレーザは、収
差補償方式をとることなく広いポンプパワー範囲でうま
く作用する。
源からの高質ビームとを必要とする用途に対して強熱レ
ンズレーザ結晶を備えたダイオードポンプ型レーザが使
用可能になる。
イオードポンプ型レーザの概略図である。
端面と結晶の「c」軸に垂直な「c」軸結晶面の一つと
結晶の「a」軸に垂直な「a」軸結晶面の一つとを示
す。
る。
る。第一のレーザは弱熱レンズ形成機能と低収差特性と
をもつレーザ結晶を備え、第二のレーザは強熱レンズ形
成機能と高収差特性とをもつレーザ結晶を用いており、
第三のレーザは、ポンプビームの一部だげがTEM00モー
ドの直径に集束されるという本発明の一つの実施例のレ
ーザである。
路のずれを表す放物線のグラフであり、高収差物質に特
有な強ポンピングによる非放物線状位相歪との比較で示
す。
源に特有なガウスプロフィール状出力を示す。
ィール状出力を示す。
形のプロフィールとの関係を示すグラフである。
プ型レーザである。少なくとも一つの共振器鏡と出力カ
ップラとから成る。これらは共振器光軸をもつレーザ共
振器を構成する。強熱レンズレーザ結晶が共振器内に搭
載される。ダイオードポンプ光源はレーザ結晶へポンプ
ビームを供給して偏光した略球状の出力ビームを生成す
る。
TEM00動作はTEM00モードで4Wを上回る出力ビームを発生
させる。この出力は実質的にTEM00かほぼ回折限界のも
のである。但し、全出力ビームの少なくとも95%はM2値
が1.2より小さい。ここでM2は、空洞外でのビームのく
びれ部分の大きさから推測されるビームの理論上の共焦
パラメータの実際に測定される共焦パラメータに対する
比率として定義される。出力ビームは、実際のビームの
プロフィールほぼ全部の理想的なガウスプロフィールか
らの最小自乗偏差が10%より小さい。更に、出力ビーム
は偏光されている。ある実施例では、レーザは、結晶内
のダイオードポンプによる熱レンズが、放物線状のプロ
フィールによっては表されない半径関数としての光路の
ずれを示すレーザ結晶を使用する。
は、共振器鏡12と出力ガップラ14と共振器光軸16とによ
って構成される。ダイオード光源18はポンプビーム20を
供給する。共振器鏡12はダイオード光源18のダイオード
ポンピング波長で高い透過率を示す。この標準的な光学
的コートはレーザ結晶の表面に施される。共振器鏡を複
数個使用することもできる。ダイオード光源18は、単一
のダイオード、空間エミッタ、ダイオード棒あるいは複
数のダイオードかダイオード棒である。好適には、ダイ
オード棒が高出力なので用いられる。最適な20Wダイオ
ード棒光源18は、オプトパワー(OptoPower)社(カリ
フォルニア州産業都市(City of Industry))製型式OP
C−A020−810−CSである。ダイオード光源18の好適な波
長は780〜815nmである。特定の結晶の波長は次の通りで
ある。すなわち、ツリウムYAGが785nm、ネオジムYLFが7
97nm、ネオジムYAGとネオジムYVとが809nmである。ダイ
オードポンプ光源の波長は温度で調整されて、レーザ結
晶における吸収率を最適化する。
れる。好適には、光ファイバ22の束を利用する。最適な
ファイバ22は、けい石きせ金法によってけい石製の芯が
形成されたものであるが、これに限定されるものではな
い。連結は、米国特許第5,127,068号に記載されている
ように行われる。
熱レンズレーザ結晶24が配置される。レーザ結晶24の特
性は、特に高出力端面ポンピング形態の場合に屈折率が
温度の関数として変化することである。ポンプパワーが
高くなりおよそ5Wを上回ると、熱による位相収差の結果
が顕著になる。この屈折率の変動は、ネオジムYVO4の
「c」軸に平行に偏光した光に対しておよそ3×10−6/
゜K程度である。
ネオジムYPO4、ネオジムBEL、ネオジムYAL0およびネオ
ジムLSBであるが、これらに限定されるものではない。
空洞内偏光素子がある場合にはネオジムYAGも使用可能
である。好適な結晶24物質は、リットンエアトロン(Li
tton−Airtron)社(ノースキャロライナ州シャートッ
テ市)製のネオジムYVO4である。ネオジム原子の百分率
は、0.5〜3.0%で好適にはおよそ0.6〜0.9%更に好適に
はおよそ0.8%である。
ジムYVO4とのより僅かに小さいから、同様な端面ポンピ
ング形態における高収差物質のより約一階級小さいこと
が知られている。ネオジムYVO4は、利得が高く上準位寿
命が短いので、ネオジムYLFと比べると魅力的な物質で
ある。ネオジムYAGは、利得も上準位寿命も中くらいで
ありやはり有用である。ネオジムYVO4も、ダイオードポ
ンプの波長が最高809nmのときの吸収係数が極めて高く
てダイオードポンプビーム20を結晶24へ効率よく伝達で
きるので、ダイオードポンピングには最適である。
還に反応しないレーザを設計するときに重要である。例
えば、ネオジムYVO4は、短パルス幅高繰り返し率のQス
イッチ方式に用いられ、光学的帰還による振動をネオジ
ムYLFのおよそ7倍の速さで減衰させる。これは、高速
画像記録では重大な意味を持つ。レーザヘッド10にはオ
プションでQスイッチ28が設けられる。最適なQスイッ
チ28はネオステクノロジース(NEOS Technologies)社
(フロリダ州メルボルン市)製のものである。また、レ
ーザヘッド10にはTEM00出力ビーム32の発生を促進する
ために開口絞り30が設けられる。
(Irvine市)製の球面レンズ34と36を使用して、ポンプ
ビーム20の一部を画像化して結晶24の光学端面に重ね合
わせる。レンズ34と36は、ポンプビーム20の大きさを最
適化してTEM00モードの大きさのポンプビームの大きさ
に対する比率が特定の比率Rになるようにする。また、
ポンプビーム20の大きさを最適化することで出力パワー
を増加させながらも結晶24の破砕を回避している。最適
な比率Rとはおよそ0.83である。画像形成を達成するた
めに使用される他の素子は、レンズ単体と反射光学素子
であるが、これらに限定されるものではない。
る。最適な長さは3〜30cmである。一つの実施例におい
てはおよそ10cmである。
に垂直な「c」軸結晶面36と結晶24の「a」軸に垂直な
「a」結晶面38とがある。この用語は単軸結晶に引用さ
れるものである。これらの標識はネオジムYAGには適用
されない。表面38、40および42には各々図示しない対向
面がある。対向面は平坦で概ね平行であるが、それらを
およそ1゜の楔状にしてもよい。
非円柱形も好適である。最適な外形は立方体か矩形であ
る。結晶24の外形と大きさとは重要な観点となる。一つ
の実施例においては、結晶24は端面38の寸法が1mmより
大きく好適にはおよそ3〜4mmである。結晶24の長さは
端面38の寸法に対応する。更に、外形が矩形の場合、お
よそ1〜10mmの長さが適当である。より好適にはおよそ
4〜8mmである。
れば、熱流を管理しにくなり楕円形出力ビームが発生す
る。この場合、結晶24の外面は、低すぎて熱伝導経路を
調整できないくらいの熱勾配を示す。しかし、熱伝導の
制御は、結晶が小さい場合にずっと容易で明白である。
とは、「a」軸方向と「c」軸方向とで異なる。「a」
軸に平行な方向の熱膨張係数は「c」軸に平行な方向の
よりおよそ2.5倍も小さい。温度の関数としての屈折率
の変動は、「a」軸方向と「c」軸方向とでおよそ2.8
の因数だけ異なる。ネオジムYVO4は強度に複屈折するの
で、二つの結晶学上の軸の間の屈折率の差異は10%を上
回る。
されれば、円形の熱レンズなどの調整楕円率の熱レンズ
を生成することができる。熱流し26については、銅で形
成することができるが、他の最適な物質にはアルミニウ
ムとアルミナとがある。熱流し26を二つの部分44と46で
構成することができる。半田48を「c」軸結晶面36およ
びその対向面上に施して、表面と熱流し26との間の熱イ
ンピーダンスを減少させる。最適な半田は、融点温度が
低いものでアメリカインジウム(Indium Corporation o
f America)社(ニューヨーク州ウチカ(Utica)市)製
のインジウム半田1Bなどである。他の物質も考えられ、
トラコン(Tra−Con)社(マサチューセッツ州メドフォ
ード(Medford)市)製のトラボンド(Tra−Bond)2151
などの熱伝導性エポキシ樹脂や、ダウコーニング社(Do
w Corning Corporation)(ミシガン州ミッドランド
市)製のダウコーニング340を始めとする熱製油脂が考
えられる。熱流し26とその各部分44と46とにメッキを施
して半田への付着力を向上させてもよい。メッキ物質と
しては、ニッケルや銀が良いがこれらに限定されるもの
ではない。間隙50が「a」軸結晶面42とその対向面との
外側に形成される。
る前にインジウムで「すずメッキ」することもできる。
結晶24を適所に半田づけする手法の一つは、1〜2ミリ
のインジウム箔層一枚か二枚で結晶を包み、予めすずメ
ッキした熱流し26の部分44と46の間に配置し、およそ17
5℃の高熱板上に組立たものを設置するというものであ
る。
体を形成する。あるいは、熱流し26と「a」軸結晶面と
の間の絶縁物質を代用することによって間隙50を削除す
ることもできる。最適な絶縁物質は、トラコン社(マサ
チューセッツ州メッドフォード市)製の2135Dなどのエ
ポキシ樹脂であるがこれに限定されるものではない。熱
伝導径路は、図示されていないが熱エネルギーを結晶24
から「c」軸結晶面経由で伝導する。このように熱の流
れを管理することによって、球状の回折限界の出力ビー
ム32が生成される。
ンピング式システムにおける異常型レンズ形成による回
折損失は、ネオジムYVO4などの強熱レンズ収差物質が端
面で光をポンピングされたときに生じる。線52は、熱レ
ンズが弱いために熱収差損失がほとんどないネオジムYL
Fなどの物質を示す。ネオジムYVO4で発生する熱レンズ
は強力で収差を起こす。ネオジムYVO4の場合、典型的な
モード整合形態を用いると、重大な回折損失がTEM00モ
ードに発生し、ポンプパワーが増加しても出力パワーは
線54で示すように停滞したままとなる。ポンプビーム20
の最良の部分がネオジムYVO4結晶24に重なると、損失と
して作用する熱収差の量が大きく減少する。TEM00モー
ドの直径のポンプビームの直径に対する比率を調節して
1より少ない値にすることによって最適化した場合、非
モード整合ネオジムYVO4レーザの性能は線56で示される
ようになる。この性能は線52で表されるものよりも優れ
ている。これについては先行例に教示されていない。こ
うして高出力高効率TEM00レーザが実現する。
うに、完璧なレンズは、光路のずれが完璧な放物線58で
表される半径関数として与えられる。ネオジムYVO00な
どの強熱レンズ強収差物質の場合、ポンピングによる非
放物線状の位相歪は、TEM4モードで作動するレーザの効
率を低下させる。その結果、プロフィールは、完璧な放
物線58ではなく異常な翼部が形成された歪んだ放物線60
で示される。
示すように準ガウス形ビーム62が作成される。ファイバ
の束を使用する場合、明白な強度のピークを作らない。
その代わり、方形波形状すなわち図7に示すような「シ
ルクハット」形のビーム外形64をもたらす。
放物線の中央部は、異常を示す翼部より完璧なレンズの
ものに近似している。この影響によって、一つの実施例
においては、ポンプビーム20の中央部だけを用いて光学
端面38上でTEM00モードに重ね合わせる。これは、ポン
プビーム20をレンズ34と36を介して所望の大きさに集束
させることによって達成される。TEM00モードの直径の
ポンプビームの直径に対する最適な比率は1.2〜0.6であ
る。一つの実施例においては0.83である。
径に対する比率は一つの実施例では1より小さい。ファ
イバの束を利用する場合、結晶24のTEM00モードの直径
のほぼシルクハット形のポンプビーム20の直径に対する
比率は1未満〜およそ0.83である。これが、1未満の比
率では無効果であるとした先行例の教示内容に反する点
である。各々の直径を図8に示す。TEM00の直径は62で
シルクハット形ポンプビームの直径は64である。一方、
従来のモード整合TEM00の直径を66で示す。
00モードの直径のポンプビーム20の直径に対する比率を
次の式に従って最適化することである。
分布であり、Po(r,z)は結晶内の吸収されたポンプ光
の正規化分布である。
の閾値を最低にし傾斜効率を最大限に向上させる。従来
のモード整合の場合、結晶内のポンプビームの直径が結
晶内のTEM00モードの直径よりも小さいときに、この重
ね合わせQ因子を最大にする。これは、TEM00モードの
直径の結晶内のポンプビームの直径に対する比率R1が1
より大きいときに行われる。結晶内のTEM00モードの直
径は、普通、モードの強度がピーク値の1/e2(〜13.5
%)になるときの直径と定義される。結晶内のポンプビ
ームの直径は、結晶内のポンプビームの画像の直径と定
義される。ポンプビームの強度分布は「シルクハット」
形プロフィールに近くなる。TEM00モードの直径の結晶
内のポンプビームの直径に対する比率は従来のモード整
合型レーザの場合1より大きい。本発明では1より小さ
い。強熱レンズと組み合わせる場合、非モード整合構成
は高出力高効率TEM00レーザを実現させる。
とレーザは低収差物質に対しても高収差物質に対しても
効率が良くない。しかし、本発明は異なる結果をもたら
す。一つの実施例においては、ネオジムYVO4などの強熱
レンズレーザ結晶24を組合せ、「c」結晶面を介しての
結晶24の熱伝導を管理し、TEM00モードの直径の結晶内
のポンプビームの直径に対する比率を1より小さくし、
ファイバ連結型ダイオード棒ポンプ光源18を使用するこ
とによって、広いポンプパワー範囲に亘ってTEM00モー
ドで動作し偏光出力を生成する非常に効率の良い高出力
レーザが実現する。
わち、およそ1〜12Wの出力パワー、25%を上回る総合
光学効率、40%を上回るTEM00モードの光学傾斜効率、
1.2〜0.8好適には1.0未満〜0.83のTEM00モードの直径の
結晶内のポンプビームの直径に対する比率、1.2未満好
適にはおよそ1.05未満のM2値、及びおよそ10%未満好適
にはおよそ1%のガウス曲線からのビームプロフィール
の最小自乗偏差。
cmである。ネオジムYVO4結晶24は熱流し26に搭載されて
光学軸16上に配置される。結晶24は外形が立方体で一辺
が4mmである。結晶24からの熱伝導は「c」軸結晶面上
で影響を受ける。また「a」軸結晶面は熱から絶縁され
る。光ファイバの束は、16Wのダイオード棒18に連結さ
れシルクハット形のポンプビーム22を生成する。ポンプ
ビーム22は、レンズ34と36によって結晶24の光学端面38
上に画像形成されて、ポンピングされた光の中央部だけ
が利用される。結晶24のTEM00モードの直径のシルクハ
ット形ポンプビーム22の直径に対する比率は1未満で0.
83という低さである。偏光された球状の回折限界のガウ
ス形出力ビーム32が出力7Wで生成される。出力ビーム32
はM2値が1.05より小さい。ビームプロフィールのガウス
曲線からの最小自乗偏差は1%より小さい。レーザヘッ
ド10の光学傾斜効率はおよそ50%であり、総合効率はお
よそ37.5%である。このように非常に効率がよく高出力
である。ポンピングポンプ光源を一つ以上使用する同様
のレーザは12Wもの出力を提供する。このように、同じ
様なモードの大きさとポンプの大きさで高出力高効率の
TEM00モード出力を提供できる。
案、研究、遠距離通信、光学記憶、娯楽、画像記録、点
検、測定と制御およびバーコード走査と検知を始めとす
る様々な用途に有用である。
定で使用して、高調波を発生させたり光学パラメトリッ
ク発振器に光をポンピングしたりすることができる。
実施例に変更や修正を加えることは可能である。本発明
は添付の請求の範囲によってのみ制限される。
Claims (13)
- 【請求項1】共振器光軸をもつレーザ共振器を構成する
共振器鏡と出力カップラと、 共振器光軸に沿って共振器に搭載された複屈折性強熱レ
ンズレーザ結晶と、 レーザ共振器内のレーザ結晶へポンプビームを供給し、
前記レーザ結晶内のTEM00モードより直径が大きい前記
レーザ結晶内のポンプビームを発生させ、偏光したほぼ
回折限界の出力ビームを非常に効率よく生成するダイオ
ードポンプ源と、 前記ダイオードポンプ源へ電力を供給する電源と、 を有することを特徴とする高出力ダイオードポンプ型レ
ーザ装置。 - 【請求項2】前記レーザ装置は、TEM00モードの光学傾
斜効率が約40%より大きいことを特徴とする請求項1に
記載のレーザ装置。 - 【請求項3】前記レーザ装置は、総合効率が約25%より
大きいことを特徴とする請求項1に記載のレーザ装置。 - 【請求項4】前記レーザ結晶内のTEM00モードの直径の
前記レーザ結晶内のポンプビームの直径に対する比率
は、約1.0より小さく、0.83より大きい範囲にあること
を特徴とする請求項1に記載のレーザ装置。 - 【請求項5】前記出力ビームは、約1.2より小さいM2値
を有することを特徴とする請求項1に記載のレーザ装
置。 - 【請求項6】共振器光軸をもつレーザ共振器を構成する
共振器鏡と出力カップラと、 異方性の強熱レンズと、 レーザ結晶内で発生した熱をほぼ全部レーザ結晶から遠
くへ伝導させるためのヒートシンクを備えたレーザ結晶
用のヒートシンク取付け装置と、 レーザ共振器内のレーザ結晶へポンプビームを供給し、
前記レーザ結晶内のTEM00モードより直径が大きい前記
レーザ結晶内のポンプビームを発生させ、約円形でほぼ
回折限界の出力ビームを非常に効率よく生成するための
ダイオードポンプ源と、 前記ダイオードポンプ源へ電力を供給する電源と、 を有することを特徴とする高出力ダイオードポンプ型レ
ーザ装置。 - 【請求項7】前記レーザ装置は、複数の高反射器を備え
ていることを特徴とする請求項6に記載のレーザ装置。 - 【請求項8】前記レーザ装置は、TEM00モードの光学傾
斜効率が約40%より大きいことを特徴とする請求項6に
記載のレーザ装置。 - 【請求項9】前記レーザ装置は、総合効率が約25%より
大きいことを特徴とする請求項6に記載のレーザ装置。 - 【請求項10】前記レーザ結晶内のTEM00モードの直径
の前記レーザ結晶内のポンプビームの直径に対する比率
は、約1.0より小さく、0.83より大きい範囲にあること
を特徴とする請求項6に記載のレーザ装置。 - 【請求項11】前記出力ビームは、約1.2より小さいM2
値を有することを特徴とする請求項6に記載のレーザ装
置。 - 【請求項12】前記レーザ結晶は、ネオジムYVO4である
ことを特徴とする請求項6に記載のレーザ装置。 - 【請求項13】更に、前記共振器内にQスイッチを備え
ていることを特徴とする請求項6に記載のレーザ装置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/191,655 US5410559A (en) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | Diode pumped laser with strong thermal lens crystal |
US08/191,655 | 1994-02-04 | ||
US191,655 | 1994-02-04 | ||
PCT/US1995/001259 WO1995021477A1 (en) | 1994-02-04 | 1995-01-31 | Diode pumped laser with strong thermal lens crystal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09508753A JPH09508753A (ja) | 1997-09-02 |
JP3073021B2 true JP3073021B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=22706375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07520694A Expired - Lifetime JP3073021B2 (ja) | 1994-02-04 | 1995-01-31 | 強熱レンズ結晶を備えたダイオードポンプ型レーザ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5410559A (ja) |
EP (1) | EP0742963B1 (ja) |
JP (1) | JP3073021B2 (ja) |
DE (1) | DE69530184T2 (ja) |
WO (1) | WO1995021477A1 (ja) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5561547A (en) * | 1994-02-04 | 1996-10-01 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Thermal lens of controlled ellipicity |
US5651020A (en) * | 1994-02-04 | 1997-07-22 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Confocal-to-concentric diode pumped laser |
US5638397A (en) * | 1994-02-04 | 1997-06-10 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Confocal-to-concentric diode pumped laser |
DE19521943C2 (de) * | 1995-06-07 | 2001-03-01 | Laser Analytical Systems Las E | Festkörperlaservorrichtung |
GB9511688D0 (en) * | 1995-06-09 | 1995-08-02 | Lumonics Ltd | Laser system |
US5608742A (en) * | 1995-08-18 | 1997-03-04 | Spectra Physics Lasers, Inc. | Diode pumped, fiber coupled laser with depolarized pump beam |
US5822345A (en) * | 1996-07-08 | 1998-10-13 | Presstek, Inc. | Diode-pumped laser system and method |
US5840239A (en) * | 1997-01-31 | 1998-11-24 | 3D Systems, Inc. | Apparatus and method for forming three-dimensional objects in stereolithography utilizing a laser exposure system having a diode pumped frequency quadrupled solid state laser |
US5907570A (en) * | 1997-10-22 | 1999-05-25 | Spectra-Physics, Inc. | Diode pumped laser using gain mediums with strong thermal focussing |
US5990925A (en) * | 1997-11-07 | 1999-11-23 | Presstek, Inc. | Diode-pumped system and method for producing image spots of constant size |
US6210864B1 (en) | 1998-10-06 | 2001-04-03 | Presstek, Inc. | Method and apparatus for laser imaging with multi-mode devices and optical diffusers |
US6185235B1 (en) * | 1998-11-24 | 2001-02-06 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Lasers with low doped gain medium |
US6129884A (en) * | 1999-02-08 | 2000-10-10 | 3D Systems, Inc. | Stereolithographic method and apparatus with enhanced control of prescribed stimulation production and application |
US6822978B2 (en) * | 1999-05-27 | 2004-11-23 | Spectra Physics, Inc. | Remote UV laser system and methods of use |
US6734387B2 (en) * | 1999-05-27 | 2004-05-11 | Spectra Physics Lasers, Inc. | Method and apparatus for micro-machining of articles that include polymeric materials |
DE19934638B4 (de) * | 1999-07-23 | 2004-07-08 | Jenoptik Ldt Gmbh | Modensynchronisierter Festkörperlaser mit mindestens einem konkaven Faltungsspiegel |
US6853655B2 (en) * | 2001-11-20 | 2005-02-08 | Spectra Physics, Inc. | System for improved power control |
US20050078730A1 (en) * | 2001-11-20 | 2005-04-14 | Kevin Holsinger | Optimizing power for second laser |
JP2003340580A (ja) * | 2002-05-24 | 2003-12-02 | Konica Minolta Holdings Inc | レーザ加工方法 |
US7016389B2 (en) * | 2003-01-24 | 2006-03-21 | Spectra Physics, Inc. | Diode pumped laser with intracavity harmonics |
AU2005241959A1 (en) * | 2004-05-05 | 2005-11-17 | Presstek, Inc. | Graphic-arts laser imaging with reduced-length laser cavities and improved performance |
US7535633B2 (en) * | 2005-01-10 | 2009-05-19 | Kresimir Franjic | Laser amplifiers with high gain and small thermal aberrations |
US8624155B1 (en) * | 2009-05-12 | 2014-01-07 | Vinyl Technologies, Inc. | Apparatus for scribing thin films in photovoltaic cells |
US8559471B2 (en) * | 2009-11-23 | 2013-10-15 | Guilin Mao | High-power diode end-pumped solid-state UV laser |
KR101825922B1 (ko) * | 2015-08-28 | 2018-03-22 | 주식회사 이오테크닉스 | 레이저 가공장치 및 방법 |
CN114172012B (zh) * | 2022-02-10 | 2022-04-12 | 北京玻色量子科技有限公司 | 一种空间-光纤杂化谐振器 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4656635A (en) * | 1985-05-01 | 1987-04-07 | Spectra-Physics, Inc. | Laser diode pumped solid state laser |
US4837771A (en) * | 1985-05-01 | 1989-06-06 | Spectra-Physics, Inc. | High-efficiency mode-matched solid-state laser with transverse pumping and cascaded amplifier stages |
US4653056A (en) * | 1985-05-01 | 1987-03-24 | Spectra-Physics, Inc. | Nd-YAG laser |
US4942582A (en) * | 1989-04-24 | 1990-07-17 | Spectra-Physics | Single frequency solid state laser |
US5081639A (en) * | 1990-10-01 | 1992-01-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Laser diode assembly including a cylindrical lens |
US5127068A (en) * | 1990-11-16 | 1992-06-30 | Spectra-Physics, Inc. | Apparatus for coupling a multiple emitter laser diode to a multimode optical fiber |
US5132980A (en) * | 1991-02-13 | 1992-07-21 | Coherent, Inc. | Method and device for preconditioning a laser having a solid state gain medium |
JP3082865B2 (ja) * | 1991-04-09 | 2000-08-28 | ソニー株式会社 | レーザ光発生装置 |
-
1994
- 1994-02-04 US US08/191,655 patent/US5410559A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-01-31 DE DE69530184T patent/DE69530184T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-31 EP EP95908755A patent/EP0742963B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-31 JP JP07520694A patent/JP3073021B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-31 WO PCT/US1995/001259 patent/WO1995021477A1/en active IP Right Grant
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
FUEGNET G et al.,"TEMOO,surface−emitting laser−diode longitudinally pumped,Nd:YV04 laser,"OPTICS LETTERS,15 Dec.1993,Vol.18,No.24,pp.2114−2116 |
KANEDA Y et al.,"7.6W of continuous−wave radiation in a TEMOO mode from a laser−diode end−pumped Nd;YAG laser,"OPTICS LETTERS,15 Jul.1992,Vol.17,No.14,pp.1003−1005 |
TINDWELL SC et al.,"60−W,near−TEMOO,CW diode−end−pumped,Nd:YAG laser,"PROCEEDINGS OF THE SPIE,21−22 Jan.1993,Vol.1865,pp.85−93 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1995021477A1 (en) | 1995-08-10 |
DE69530184D1 (de) | 2003-05-08 |
JPH09508753A (ja) | 1997-09-02 |
EP0742963A1 (en) | 1996-11-20 |
DE69530184T2 (de) | 2004-01-29 |
US5410559A (en) | 1995-04-25 |
EP0742963B1 (en) | 2003-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3073021B2 (ja) | 強熱レンズ結晶を備えたダイオードポンプ型レーザ | |
JP4970459B2 (ja) | オフピークポンピングの高パワー、エンドポンプドレーザー | |
US6504858B2 (en) | Lasers with low doped gain medium | |
EP1500174B1 (en) | Laser cavity pumping method and laser system thereof | |
US6222869B1 (en) | Aspheric lensing control for high power butt-coupled end-pumped laser | |
US5907570A (en) | Diode pumped laser using gain mediums with strong thermal focussing | |
US5577060A (en) | Diode pumped laser using crystals with strong thermal focussing | |
US5638397A (en) | Confocal-to-concentric diode pumped laser | |
US4951294A (en) | Diode pumped modelocked solid state laser | |
JP3046844B2 (ja) | 扁平率制御型熱レンズ | |
JP3462456B2 (ja) | モード同期固体レーザ | |
CN113422281A (zh) | 一种激光发射装置 | |
Ai-Yun et al. | Reducing thermal effect in end-diode-pumped laser crystal by using a novel resonator | |
Yelland et al. | Stable 4 W CW solid-state green source pumped by fibre-coupled diode-laser arrays | |
Chen et al. | Multi-Pass Amplifier Tolerant for Strong Thin-Disk Thermal Lensing Delivering Picosecond Pulses | |
Hughes et al. | A high power, high efficiency, laser-diode-pumped, continuous wave miniature Nd: glass laser | |
Kellner et al. | High power diode-pumped intracavity frequency doubled cw Nd: YAG laser at 473nm | |
Golla et al. | High-power cw operation of diode laser transversely-pumped Nd: YAG lasers | |
Tidwell et al. | 60-W, near-TEM00, cw diode-end-pumped Nd: YAG laser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080602 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090602 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100602 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100602 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110602 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120602 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120602 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130602 Year of fee payment: 13 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |