JP3404296B2

JP3404296B2 - レーザ発振装置

Info

Publication number: JP3404296B2
Application number: JP25148798A
Authority: JP
Inventors: 清志高田; 元中谷; 一樹久場; 晶久国
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2003-05-06
Anticipated expiration: 2018-09-04
Also published as: JP2000082857A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ共振器から
出射されたレーザ光を光ファイバを介して所望の加工地
点へ伝送し、伝送されたレーザパワーを加工ヘッドによ
り集光して金属の溶接や切断などを行うスラブ形ＹＡＧ
結晶を搭載したレーザ発振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、例えば雑誌「溶接技術」の１９
９５年１１月号６８ページ記載の光ファイバ伝送光学系
を有するレーザ加工装置の構成図である。図において、
１はレーザ発振器、２はレーザ光、３は集光レンズであ
り、レーザ発振器１から出射されたレーザ光２を集光す
る。４は光ファイバであり、集光レンズ３で集光された
レーザ光２を所望の加工地点まで伝送する。５は加工ヘ
ッドであり、光ファイバ４から出射されたレーザ光２を
集光して加工物に照射するものである。

【０００３】次に動作について説明する。レーザ発振器
１から出射したレーザ光２は集光レンズ３により集光さ
れ、その集光スポットが光ファイバ４のコア端面即ち入
射端面に入射される。金属の溶接や切断を行うレーザ発
振装置では、レーザ光２の平均出力は数百Ｗ〜数ｋＷと
いう大出力であり、光ファイバ４には、コア直径３００
〜１２００μｍ程度のステップインデックス型やグレー
デッドインデックス型の光ファイバが使用されている。
ステップインデックス型光ファイバは、コアとその周辺
のクラッドが或る一定の屈折率をもち、両者の界面で屈
折率がステップ状に変化している。コアに入射したレー
ザ光は、コアとクラッドとの界面で反射を繰り返して伝
送される。一方、グレーデッドインデックス型光ファイ
バは、ファイバ軸に垂直な断面で屈折率が連続的に変化
している。コアに入射したレーザ光は、コア中心部の高
屈折率領域を振動しながら伝送される。これらの光ファ
イバのコアには高純度石英が使用され、グレーデッドイ
ンデックス型光ファイバでは、Ｇｅをドープして屈折率
を連続的に変化させている。

【０００４】又、入射するレーザ光に対するコア端面の
耐エネルギー強度は、連続発振モードのレーザ光では２
〜４ｋＷ程度、瞬間的に連続発振モードよりもエネルギ
ー強度が増すパルス発振モードにおいては、ステップイ
ンデックス型光ファイバで１０^６Ｗ／ｍｍ^２程度、グレ
ーデッドインデックス型光ファイバで５×１０^４Ｗ／ｍ
ｍ^２程度である。従って、レーザ光２を集光レンズ３に
よって集光してコア端面に入射させる際、出力の高いレ
ーザ光２を小さなスポットに集光し過ぎると、上述の耐
エネルギー強度を超えてコア端面が破壊することがあ
る。

【０００５】こうして光ファイバ４に入射したレーザ光
３は、光ファイバ４内を通って伝送され、加工ヘッド５
内の集光レンズにより加工物に集光照射される。加工物
として金属の溶接や切断を行う場合、金属に照射するレ
ーザ光の集光スポット径は小さければ小さいほどエネル
ギー密度が高くなり、溶接においては溶け込み深さが増
し、切断においてはシャープでより厚い金属板を切断で
きる。集光スポット径は光ファイバ４伝送後のレーザ光
のビーム品質が高いほど小さい。ビーム品質には、伝播
して行くビームの発散角θと、ビーム径が最小になるウ
エスト位置でのビーム直径ｄとの積、θｄｍｍ・ｍｒａ
ｄ（ミリメータ・ミリラジアン）が使用される。θｄの
値は小さいほど品質が良いことをあらわしており、例え
ばＹＡＧレーザの場合、理論上θｄの値は１．３５ｍｍ
・ｍｒａｄが最も良いビーム品質となる。θｄの値が２
倍に悪くなると、集光スポット径も２倍となり、加工物
に照射されるエネルギー密度は１／４に弱くなる。

【０００６】又、金属に対する照射エネルギー密度を高
めるために、パルスモード発振をすることも多く、この
場合、照射エネルギー密度は連続モード発振時の２〜１
０倍程度になる。このため、レーザ発振器１から出射す
るレーザ光２を、ビーム品質を劣化させずに加工点まで
伝送するために、グレーデッドインデックス型光ファイ
バを使用することがある。

【０００７】グレーデッドインデックス型光ファイバを
用いた上述の伝送では、使用する光ファイバ４のコア直
径及び屈折率分布状態と、入射するレーザ光２のビーム
品質とで決まるコア端面への入射スポット直径が、コア
直径に対して小さく、入射スポット直径がコア直径の１
／４程度になることもある。この入射スポット直径は、
レーザ光２のビーム品質θｄの平方根に比例する。これ
に対して、ステップインデックス型光ファイバを用いた
伝送では、光ファイバ４に入射するレーザ光２のビーム
品質を維持して伝送することはできない。よって、入射
スポット直径はコア直径に合わせて大きくすることがで
き、通常、コア直径の２／３程度にする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来のレーザ発振装置においては、レーザ光２のビー
ム品質を維持する為に、グレーデッドインデックス型光
ファイバを用いて大出力且つ高ビーム品質のレーザ光２
を伝送する場合、レーザ光２を直径数百μｍに集光し
て、コア端面に入射させる必要があり、集光スポットの
エネルギー強度がコア端面の耐エネルギー強度を上回
り、コア端面が破壊する問題があった。

【０００９】ビーム品質を維持できる入射スポット直径
は、ビーム品質が高い程小さく、例えば、平均出力２０
００Ｗ、ビーム品質θｄが１５ｍｍ・ｍｒａｄのレーザ
光２に対して、コア直径１２００μｍのグレーデッドイ
ンデックス型光ファイバを用いた場合、入射スポット直
径は１９０μｍ程度となり、入射スポットのエネルギー
強度は７×１０^４Ｗ／ｍｍ^２となる。又、ピーク出力４
０００Ｗの倍パルスモード発振させた場合、エネルギー
強度は１．４×１０^５Ｗ／ｍｍ^２となり、コア端面の耐
エネルギー強度５×１０^４Ｗ／ｍｍ^２を大きく上回る。

【００１０】従って、この場合、ピーク出力が４０００
Ｗを超える３倍〜１０倍パルスモード発振では、コア端
面が破壊されて光ファイバ伝送ができない。かといっ
て、入射スポットのエネルギー強度を下げる為に、入射
スポット径を大きくすると、光ファイバ出射後のビーム
品質は大きく劣化し、ビーム品質θｄは１００を超えて
しまう。よって、レーザ光２がいくら高ビーム品質のビ
ームであっても、光ファイバ伝送後には、ビーム品質が
１００程度まで劣化してしまうといった問題があった。

【００１１】又、耐エネルギー強度が１０^６Ｗ／ｍｍ^２
と高いステップインデックス型光ファイバを用いた場
合、光ファイバ出射後のビーム品質は、使用する光ファ
イバのコア径が小さい程良くなるが、例えば、コア直径
４００μｍの光ファイバを使ったとしても、θｄは６０
程度までしか良くならない。又、このようなコア径の小
さい光ファイバに大出力のレーザ光を入れるのは非常に
困難である。

【００１２】本発明は、上記のような問題点を解決する
ことを課題としてなされたもので、大出力且つ高ビーム
品質のレーザ光を光ファイバ伝送する際に、ビーム品質
の劣化を抑制することができるレーザ発振装置の提供を
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、レー
ザ媒体としてのスラブ形ＹＡＧ結晶と、スラブの厚み方
向が安定型共振器でスラブの幅方向が不安定型共振器と
されたハイブリッド共振器と、このハイブリッド共振器
から出射されたレーザ光を集光する集光レンズと、この
集光レンズで集光されたレーザ光を所望地点まで伝送す
る光ファイバとを有するレーザ発振装置において、上記
ハイブリッド共振器と上記光ファイバとの間に、スラブ
の幅方向に曲率を有しレーザ光軸に対してレンズ光軸を
スラブの幅方向において傾斜自在に配置されて収差を生
じさせるシリンドリカルレンズと、前記シリンドリカル
レンズを通過後のビームを平行にするシリンドリカルレ
ンズとを備え、前者のみ又は前者と後者のシリンドリカ
ルレンズを傾斜させることにより、レーザ光のビーム品
質を調整することを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明は、レーザ媒体としてスラ
ブ形ＹＡＧ結晶と、スラブの厚み方向が安定型共振器で
スラブの幅方向が不安定型共振器であるハイブリッド共
振器と、このハイブリッド共振器から出射されたレーザ
光を集光する集光レンズと、この集光レンズで集光され
たレーザ光を所望地点まで伝送する光ファイバとを有す
るレーザ発振装置において、上記ハイブリッド共振器と
上記光ファイバとの間に、スラブの幅方向に曲率を有し
レーザ光軸に対してミラー光軸をスラブの幅方向におい
て傾斜自在に配置されて収差を生じさせるシリンドリカ
ルミラーと、前記シリンドリカルミラーで反射されたビ
ームを平行にするシリンドリカルミラーとを備え、前者
のみ又は前者と後者のシリンドリカルミラーを傾斜させ
ることにより、レーザ光のビーム品質を調整することを
特徴とする。

【００１５】請求項３の発明は、レーザ媒体としてスラ
ブ形ＹＡＧ結晶と、スラブの厚み方向が安定型共振器で
スラブの幅方向が不安定型共振器であるハイブリッド共
振器と、このハイブリッド共振器から出射されたレーザ
光を集光する集光レンズと、この集光レンズで集光され
たレーザ光を所望地点まで伝送する光ファイバとを有す
るレーザ発振装置において、上記ハイブリッド共振器と
上記光ファイバとの間に、スラブの幅方向に曲率を有し
レーザ光軸に対してレンズ中心をスラブの幅方向におい
て軸ずれ自在に配置されて収差を生じさせるシリンドリ
カルレンズと、前記シリンドリカルレンズを通過後のビ
ームを平行にするシリンドリカルレンズとを備え、前者
のみ又は前者と後者のシリンドリカルレンズを軸ずれさ
せることにより、レーザ光のビーム品質を調整すること
を特徴とする。

【００１６】請求項４の発明は、レーザ媒体としてスラ
ブ形ＹＡＧ結晶と、スラブの厚み方向が安定型共振器で
スラブの幅方向が不安定型共振器であるハイブリッド共
振器と、このハイブリッド共振器から出射されたレーザ
光を集光する集光レンズと、この集光レンズで集光され
たレーザ光を所望地点まで伝送する光ファイバとを有す
るレーザ発振装置において、上記ハイブリッド共振器と
上記光ファイバとの間に、スラブの幅方向に曲率を有し
レーザ光軸に対してミラー光軸をスラブの幅方向におい
て軸ずれ自在に配置されて収差を生じさせるシリンドリ
カルミラーと、前記シリンドリカルミラーで反射された
ビームを平行にするシリンドリカルミラーとを備え、前
者のみ又は前者と後者のシリンドリカルレンズを軸ずれ
させることにより、レーザ光のビーム品質を調整するこ
とを特徴とする。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態を示す
図に基づいて説明する。実施の形態１．図１は実施の形態１のレーザ発振装置を
示す構成図である。図において、１はレーザ発振器、２
はレーザ発振器１から出射されたレーザ光、５はレン
ズ、この例ではシリンドリカルレンズであり、レンズ収
差を発生させるため、上記レーザ発振器１としてのハイ
ブリッド共振器と光ファイバ４との間に、スラブの幅方
向に曲率を有しレーザ光軸に対してレンズ光軸をスラブ
の幅方向において傾斜自在に配置され、入射するレーザ
光２の光軸に対して角度α傾けてある。６は上記シリン
ドリカルレンズ５を通過後のビームを平行にするための
レンズとしてのシリンドリカルレンズ、７は上記レンズ
効果即ちレンズ収差を引き起ことにより、ビーム品質が
調整された後のレーザ光である。

【００２２】ここで、図１はスラブの幅方向の光学系の
みを示しており、この方向にだけレンズ効果即ちレンズ
収差を引き起こすようにシリンドリカルレンズを配置し
ている。レンズ効果即ちレンズ収差を引き起こさせる手
段、即ち、入射するレーザ光２の光軸に対して角度α傾
ける傾斜手段としては、当該レンズを所望の角度に傾斜
させる回転機構を備えたレンズ保持装置（図示せず）を
用いている。又、上記のスラブは、ＹＡＧレーザに使用
する個体レーザ結晶（イットリウムアルミニウムガーネ
ット結晶にネオディウムがドープされたもの）の形状で
ある。例えば、寸法的には幅２５ｍｍ×厚み６ｍｍ×長
さ２００ｍｍ程度であり、レーザ光はスラブの幅方向と
厚み方向の矩型断面を開口として、長さ方向に発振す
る。

【００２３】図６に示すように、このようなスラブＹＡ
Ｇレーザの共振器は、共振器ミラーにシリンドリカルミ
ラーを使用する等により、幅方向と厚み方向とで光学的
に異なる共振器構成となるハイブリッド共振器を使用す
る場合が多く、通常、開口の狭い厚み方向には安定型共
振器、開口の広い幅方向には不安定型共振器を構成して
いる。尚、幅方向を安定型共振器にすると、幅方向のビ
ーム品質θｄが非常に大きな値となる。

【００２４】そして、こうしたハイブリッド共振器から
出力即ち出射されるレーザ光のビーム品質は、幅方向と
厚み方向とで異なる。例えば、幅方向ではθｄ＝３ｍｍ
・ｍｒａｄ、厚み方向ではθｄ＝５０ｍｍ・ｍｒａｄと
いうように、不安定型共振器のビーム品質が非常に良
い。従って、グレーデッドインデックス型光ファイバを
用いて、ビーム品質を劣化させない光ファイバ伝送をす
る場合、光ファイバコア端面への幅方向の入射スポット
直径が小さくなり過ぎる。例えば、コア直径１２００μ
ｍのグレーデッドインデックス型光ファイバで、θｄ＝
３ｍｍ・ｍｒａｄのビーム品質を維持するためには、幅
方向の入射スポット直径を８５μｍ程度にする必要があ
る。尚、厚み方向の入射スポット直径は３５０μｍ程度
となる。

【００２５】この場合、平均出力２０００Ｗのレーザ光
２では、入射スポットの平均エネルギー強度は６．７×
１０^４Ｗ／ｍｍ^２となり、コア端面の耐エネルギー強度
５×１０^４Ｗ／ｍｍ^２ぎりぎりとなるが、入射スポット
中央部のエネルギー強度は耐エネルギー強度を上回るこ
とが多く、コア端面が破壊する可能性が高い。まして、
加工物に照射するエネルギー密度を高めたい等の理由か
ら、ピーク出力４０００Ｗの倍パルスモード発振をさせ
ると、入射スポットの平均エネルギー強度は１．３×１
０^５Ｗ／ｍｍ^２となり、更に破壊する可能性が高くな
る。又、入射スポットのエネルギー強度を下げる為に、
入射スポット径を２〜３倍に大きくすると、光ファイバ
出射後のビーム品質θｄは１００ｍｍ・ｍｒａｄ程度に
まで急激に劣化してしまう。

【００２６】次に、コア端面を破壊することなく、上述
のビーム品質即ち共振器出射ビーム品質（３と５０ｍｍ
・ｍｒａｄ）を、光ファイバ出射後において、θｄ＝４
０〜５０ｍｍ・ｍｒａｄ程度にする実施例について、図
１及び図２を用いて説明する。先ず、レンズ収差とは、
光を理想レンズで集光したときの像に対する実際のレン
ズで集光した像の誤差量である。図２は光軸に対して垂
直に配置されたシリンドリカルレンズ５を、図示しない
傾斜手段によって傾動自在に傾けることによりレンズ収
差が増大し、ビーム品質が劣化する様子を示す説明図で
ある。理想レンズからの誤差という意味では、図２に示
すようにシリンドリカルレンズ５を光軸に対して垂直に
配置した場合でも、集光ビームのウエスト径ｄは理想レ
ンズの場合のウエスト径よりも大きくなる。しかし、シ
リンドリカルレンズ５の焦点距離ｆに比べて、入射する
レーザ光２のビーム径Ｄが１／１０以下程度に小さい時
には、レンズ収差による誤差はほとんど無視できるほど
小さい。或いは逆に、ビーム径Ｄに対してシリンドリカ
ルレンズ５の焦点距離ｆを１０倍以下に小さくすれば、
レンズ収差が発生するので、所定の収差量を発生させる
焦点距離ｆを光学設計することにより、ビーム品質の劣
化量を調整することができる。図２に示すビームウエス
ト径ｄと発散角θとの積がシリンドリカルレンズ５の通
過後のビーム品質となる。

【００２７】これに対して、図３に示すようにシリンド
リカルレンズ５を光軸に対して傾けた場合に発生するレ
ンズ収差は、その傾き角度に応じて連続的に大きくな
る。理想レンズに近い図２の場合と比べると、ビームウ
エスト径ｄ’はレンズ収差によってｄよりも大きくな
る。又、シリンドリカルレンズ６までの距離が短くなる
ことから判るように、発散角θ’についてもθよりも大
きくなる。従って、ビーム品質θｄの値が大きくなり、
品質即ち集光性能が劣化する。

【００２８】尚、ここではレンズ収差を発生させるため
に、シリンドリカルレンズ５を傾けているが、傾ける代
わりに光軸に対して、シリンドリカルレンズ５を上下に
シフトさせて、軸ずれさせてもよく、傾斜とこの光軸シ
フト（軸ずれ）とを組合せてもよい。例えば、ビーム径
Ｄ＝１０ｍｍ、ビーム品質θｄ＝５ｍｍ・ｍｒａｄ、波
長１０６４ｎｍ（ナノ）のＹＡＧレーザ光２に対して、
焦点距離ｆ＝１００ｍｍ、厚み１０ｍｍ程度のシリンド
リカルレンズ５を使用した場合、傾け角度を３０°程度
にすることにより、ビーム品質θｄ＝４０ｍｍ・ｍｒａ
ｄ程度のレーザ光７が得られる。

【００２９】θｄの調整は、傾け角度によって連続的に
行うことができ、θｄを４０ｍｍ・ｍｒａｄよりも大き
くしたい場合には傾け角度を３０°よりも大きくし、θ
ｄを５〜４０ｍｍ・ｍｒａｄの間の値にしたければ、傾
け角度を３０°よりも小さくすればよい。この時、シリ
ンドリカルレンズ５の傾け角度を大きくするにつれて、
ビームウエスト位置が平凸レンズ５側に近づき、光軸も
屈折し始める。これに対しては、シリンドリカルレンズ
６を光軸方向に移動即ち軸ずれさせてシリンドリカルレ
ンズ５に近づけることで発散するレーザ光７をコリメー
トし、上下方向に移動させることでシリンドリカルレン
ズ６の屈折効果即ちレンズ収差を利用してレーザ光７の
光軸をレーザ光２の光軸と平行に戻すことができる。

【００３０】又、通常、大出力レーザ光に使用するレン
ズには、入射面及び裏面に無反射コーティングが施され
ている。このコートによりレンズ１枚当たりの反射によ
る出力損失は０．５％以下程度に減少する。尚、コート
を施さない場合の反射による出力損失は７〜８％であ
る。しかし、レンズに施すコートは通常、レーザ光がレ
ンズに垂直即ち０°で入射する時に反射損失が最小にな
るようにコートの膜物質や膜厚等が設計されており、低
損失領域は精々プラスマイナス１０°程度であり、この
範囲を越える角度で入射すれば反射損失は急激に高くな
ってしまう。よって、上述のようにシリンドリカルレン
ズ５を３０°程度に傾けて使用した場合、シリンドリカ
ルレンズ５に入射するレーザ光２の入射角が３０°程度
になるため、４〜６％程度の反射損失が生じる。従って
この場合では、シリンドリカルレンズ５に施すコートの
中心角度を３０°にするといった具合に、調整する傾け
角度に合わせた中心角度のコートを施すことにより、傾
けて使用した場合のシリンドリカルレンズ５の反射損失
を０．５％以下程度にすることができる。

【００３１】尚、上述の構成では、シリンドリカルレン
ズ５のみを傾けてレンズ収差を生じさせているが、シリ
ンドリカルレンズ６も同様の傾斜手段により傾動自在に
載置させて、これを傾けることにより、両方のレンズに
レンズ収差を生じさせてビーム品質を調整してもよい。
さらに２枚以上のレンズを使用して、レンズ収差による
レーザ光強度分布の偏りを抑制してもよい。このように
して、シリンドリカルレンズ５を傾けて配置するといっ
た簡単な構成で、レンズ収差を発生させる為の特殊な光
学部品を使用しなくても、レンズ収差を発生させレーザ
光２のビーム品質を連続的に劣化させる調整を行なうこ
とができる。

【００３２】又、光学的には、焦点距離ｆのレンズは、
曲率半径Ｒ＝２ｆのミラーと等価（反射と透過という通
過後のレーザ光の向きの違いはあるが）であることか
ら、上述のシリンドリカルレンズ５、６をシリンドリカ
ルミラーにしても、同様の効果がある。図４にシリンド
リカルミラーを使用した例を示す。図中の符号８及び９
はシリンドリカルミラーである。

【００３３】次に、上述のビーム品質調整が光ファイバ
伝送に与える効果について説明する。上述の平均出力２
０００Ｗのレーザ光２に対して、シリンドリカルレンズ
５を配置してレーザ光２の幅方向のビーム品質θｄを４
０ｍｍ・ｍｒａｄ程度に調整したレーザ光７を、このビ
ーム品質を維持したまま光ファイバ伝送する場合、レー
ザ光７の幅方向の入射スポット直径は３１０μｍ程度に
すればよく、入射スポットの平均エネルギー強度は１．
８×１０^４Ｗ／ｍｍ^２に低下する。従って、ピーク出力
４０００Ｗの倍パルスモード発振をさせたとしても、平
均エネルギー強度は３．６×１０^４Ｗ／ｍｍ^２であり、
コア端面の耐エネルギー強度５×１０^４Ｗ／ｍｍ^２を大
きく上回ることなく、光ファイバ伝送ができる。そし
て、光ファイバ４の出射後のビーム品質θｄは、幅方向
のθｄ＝４０ｍｍ・ｍｒａｄと厚み方向のθｄ＝５０ｍ
ｍ・ｍｒａｄとの間の４０〜５０ｍｍ・ｍｒａｄ程度と
なる。

【００３４】これを１００ｍｍ・ｍｒａｄのビーム品質
と比較すると、加工ヘッドの集光条件が同じ場合、集光
性能は１００／４５＝２．２倍、加工物に照射するエネ
ルギー密度では（１００／４５）^２＝４．９倍となり、
種々の加工特性を格段に向上させることができる。

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のレーザ発振装置を示す構成図
である。

【図２】レンズ収差の発生を説明する説明図である。

【図３】シリンドリカルレンズを光軸に対して傾けた
状態を示す説明図である。

【図４】シリンドリカルミラーを使用した説明図であ
る。

【図５】従来のレーザ発振装置の一例を示す構成図で
ある。

【図６】ハイブリッド共振器を説明する説明図であ
る。

【符号の説明】

１レーザ発振器、２、７レーザ光、３集光レン
ズ、４光ファイバ、５、６シリンドリカルレンズ、
７，８シリンドリカルミラー。

フロントページの続き (72)発明者久国晶東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (56)参考文献特開平８−167754（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−316822（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30 H01S 5/00 - 5/50 G02B 6/32,6/42

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ媒体としてのスラブ形ＹＡＧ結晶
と、スラブの厚み方向が安定型共振器でスラブの幅方向
が不安定型共振器とされたハイブリッド共振器と、この
ハイブリッド共振器から出射されたレーザ光を集光する
集光レンズと、この集光レンズで集光されたレーザ光を
所望地点まで伝送する光ファイバとを有するレーザ発振
装置において、上記ハイブリッド共振器と上記光ファイバとの間に、ス
ラブの幅方向に曲率を有しレーザ光軸に対してレンズ光
軸をスラブの幅方向において傾斜自在に配置されて収差
を生じさせるシリンドリカルレンズと、前記シリンドリ
カルレンズを通過後のビームを平行にするシリンドリカ
ルレンズとを備え、前者のみ又は前者と後者のシリンド
リカルレンズを傾斜させることにより、レーザ光のビー
ム品質を調整することを特徴とするレーザ発振装置。
【請求項２】レーザ媒体としてスラブ形ＹＡＧ結晶
と、スラブの厚み方向が安定型共振器でスラブの幅方向
が不安定型共振器であるハイブリッド共振器と、このハ
イブリッド共振器から出射されたレーザ光を集光する集
光レンズと、この集光レンズで集光されたレーザ光を所
望地点まで伝送する光ファイバとを有するレーザ発振装
置において、上記ハイブリッド共振器と上記光ファイバとの間に、ス
ラブの幅方向に曲率を有しレーザ光軸に対してミラー光
軸をスラブの幅方向において傾斜自在に配置されて収差
を生じさせるシリンドリカルミラーと、前記シリンドリ
カルミラーで反射されたビームを平行にするシリンドリ
カルミラーとを備え、前者のみ又は前者と後者のシリン
ドリカルミラーを傾斜させることにより、レーザ光のビ
ーム品質を調整することを特徴とするレーザ発振装置。
【請求項３】レーザ媒体としてスラブ形ＹＡＧ結晶
と、スラブの厚み方向が安定型共振器でスラブの幅方向
が不安定型共振器であるハイブリッド共振器と、このハ
イブリッド共振器から出射されたレーザ光を集光する集
光レンズと、この集光レンズで集光されたレーザ光を所
望地点まで伝送する光ファイバとを有するレーザ発振装
置において、上記ハイブリッド共振器と上記光ファイバとの間に、ス
ラブの幅方向に曲率を有しレーザ光軸に対してレンズ中
心をスラブの幅方向において軸ずれ自在に配置されて収
差を生じさせるシリンドリカルレンズと、前記シリンド
リカルレンズを通過後のビームを平行にするシリンドリ
カルレンズとを備え、前者のみ又は前者と後者のシリン
ドリカルレンズを軸ずれさせることにより、レーザ光の
ビーム品質を調整することを特徴とするレーザ発振装
置。
【請求項４】レーザ媒体としてスラブ形ＹＡＧ結晶
と、スラブの厚み方向が安定型共振器でスラブの幅方向
が不安定型共振器であるハイブリッド共振器と、このハ
イブリッド共振器から出射されたレーザ光を集光する集
光レンズと、この集光レンズで集光されたレーザ光を所
望地点まで伝送する光ファイバとを有するレーザ発振装
置において、上記ハイブリッド共振器と上記光ファイバとの間に、ス
ラブの幅方向に曲率を有しレーザ光軸に対してミラー光
軸をスラブの幅方向において軸ずれ自在に配置されて収
差を生じさせるシリンドリカルミラーと、前記シリンド
リカルミラーで反射されたビームを平行にするシリンド
リカルミラーとを備え、前者のみ又は前者と後者のシリ
ンドリカルレンズを軸ずれさせることにより、レーザ光
のビーム品質を調整することを特徴とするレーザ発振装
置。