JP3471857B2 - スラブ型固体レーザ装置 - Google Patents
スラブ型固体レーザ装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、対向する１対の板面
を励起面を受ける光励起面として有する板状の固体レー
ザ媒質を用いたスラブ型固体レーザ装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のスラブ型固体レーザ装置では、図
７に示すように、１対の板面１Ａ，１Ａを励起光の照射
を受ける光励起面として有する板状のスラブ型固体レー
ザ媒質（以下スラブ結晶という）１に光励起面と平行に
レーザ光を入射させるレーザ光路３を設定すると、スラ
ブ結晶１内にレーザ光が通過しない領域１１が生じ、こ
の領域に吸収される励起光はレーザ発振に寄与せず、こ
の分励起光エネルギーの損失を生じる。スラブ結晶１の
レーザ光の入出射端面は、反射防止膜コーティングをし
ないで反射損失を生じさせないようにするために傾斜角
をブリュースタ入射角とすることが多いが、図７のよう
な，スラブ結晶１の光励起面と平行なレーザ光路３で
は、スラブ結晶１の入出射端面の反射損失をなくして
も、励起ロス領域が１１が存在するために、スラブ型固
体レーザ装置のレーザ発振効率向上や大出力化の障碍と
なっていた。 【０００３】また、励起ロス領域１１をなくするため
に、図８に示すように、レーザ光路３をスラブ結晶１の
光軸に対して角度θだけ傾ける方法があるが、スラブ結
晶１の上下には光励起面１Ａ，１Ａを照射する励起ラン
プ２があり、この励起ランプ２の端部金具近傍がレーザ
光路３にかかり、レーザ光路３を伝播してくるレーザ光
の全量をスラブ結晶１に入射させることができないとい
う問題があり、この問題を解決するために、図９のよう
に、スラブ導光路１２をスラブ結晶１の光軸方向両側に
配してレーザ光の全量をスラブ結晶１に入射させる方法
が提案されている（特開平４−１２５７９号公報参
照）。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
に、スラブ導光路をスラブ結晶の光軸方向両側に配する
方法でも、スラブ結晶内の励起ロス領域をなくするため
にレーザ光路がスラブ結晶の光軸に対して斜めになるの
で、スラブ結晶を収納する容器５（図９）の出入り口の
レーザ光路３は容器５の両側で平行にずれて形成され、
全反射鏡と出力鏡とを組み合わせてレーザ装置を構成す
ると、光軸調整が難しいという問題が生じる。また、レ
ーザ光路３を構成する導光路１３がスラブ結晶１および
スラブ導光路１２の光軸に対して斜めになるので装置が
大型になりやすく、かつ加工が複雑になるという問題が
ある。 【０００５】この発明の目的は、上述の問題を解決し
て、光軸調整が容易であり、かつ装置を大型化すること
なく、スラブ結晶内に励起ロス領域を作らない装置構成
を提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、対向する１対の板面を励起光を
受ける光励起面として有する板状の固体レーザ装置を用
いたスラブ型固体レーザ装置において、固体レーザ媒質
の光軸方向両側に、かつ該光軸と光軸を一致させ、外部
から該光軸と同方向に入射したレーザ光を、固体レーザ
装置内でレーザ光が光励起を受けない領域が存在しない
方向となる方向に固体レーザ媒質の光軸方向端面に向け
て射出するように入射面と射出面とがそれぞれ光軸に対
する傾斜角度を決められるとともに該入射面と射出面と
の間の導光路が固体レーザ媒質の光励起面と面方向が同
方向の１対の全反射面を有する全反射路として形成され
たスラブ型導光路が配されているスラブ型固体レーザ装
置であって、スラブ型導光路の全反射路を構成する１対
の全反射面のうち、レーザ光の入射後第１回目の全反射
を生じる全反射面を入射面側端部から光軸方向の全長に
わたり、もしくは一部の長さ範囲に、導光路をシールす
るＯリング位置を含め、対向する全反射面から遠ざけて
第１回目の全反射点が対向する全反射面の入射面側端部
より入射面側に存在しないようにし、かつ、スラブ型導
光路の、全反射面における入射後第１回目の全反射点よ
り入射面側を、入射面の傾斜角をもつ面を入射側端面と
する、直径を全反射路の横断面を内包可能な大きさとし
た、正面形状円形のフランジに形成したものとする。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【作用】スラブ型固体レーザ装置を上述のように構成す
ると、レーザ光路の中心軸，スラブ型導光路の光軸，ス
ラブ結晶の光軸が一致して光軸の調整が容易となり、ま
た、装置が小型化され、かつスラブ結晶を収納する容器
の加工が容易となる。これを可能にするスラブ型導光路
の入射面と射出面との各傾斜角度の決め方を以下に説明
する。 【００１０】図６に本発明のスラブ型導光路（以下導光
路と略す）の形状を示す。図６はスラブ結晶が右側にあ
るものとして画かれている。導光路とスラブ結晶との間
には屈折率がｎ3 の媒質が満たされているものとする。
また、導光路の屈折率をｎ2，導光路の左手の媒質の屈
折率をｎ1 とし、導光路の光軸である中心軸線はスラブ
結晶の光軸と一致しているものとする。図中の符号Ｐを
導光路のスラブ結晶側端面から射出されるレーザ光の方
向とすれば、この方向Ｐは、レーザ光がスラブ結晶に入
射したときにスラブ結晶内に励起ロス領域を生じさせな
い方向として予め与えられるので、導光路のスラブ結晶
端面角度θB を適宜に設定すると、射出角θi がおのず
から決まり、この端面への入射角θo はスネルの法則：
n2 sinθO ＝n3 sinθi から求めることができ、これに
より全反射面での反射角θαが求まる。一方，導光路の
スラブ結晶と反対側の端面（入射面）へ導光路の全反射
面と平行に入射してくるレーザ光が全反射面に反射角が
θαとなるように入射されるための入射角θγは、スネ
ルの法則により、n1 sinθγ＝n2 sinθβとなるように
端面の傾斜角θA を与えればよい。具体的には、n1 sin
θγ＝n2 sinθβ，θγ＝θβ＋θαの２つの式を用い
てθγを求め、θA ＝π／２−θγとして端面の傾斜角
が求まる。 【００１１】このように、導光路入射面の傾斜角度θ
A ，特に全反射面の反射角θαは、射出面の傾斜角度θ
B に依存して決まるので、θB を変えて反射角θαや入
射面傾斜角θA を求めつつ、導光路の光軸方向の全長が
最も短くなるようにすることにより、装置のより小型化
が可能となる。そして、この場合には、スラブ結晶の入
射面は、もはや、スラブ結晶の光軸方向の入射光に対し
てブリュースタ角を保持する必要がなくなるので、導光
路の射出面と平行になるようにして導光路の射出面とで
きる限り接近させることにより、両面の間に依存する媒
質（通常水）によるレーザ光の減衰を防止しつつ、かつ
励起ロス領域が存在しないレーザ光の入射方向を設定し
つつ導光路の全長が最も短くなる傾斜角度を求めること
になる。 【００１２】また、スラブ型導光路の全反射路を構成す
る１対の全反射面のうち、レーザ光の入射後第１回目の
全反射を生ずる全反射面を入射面側端部から光軸方向の
全長にわたり、もしくは一部の長さ範囲、対向する全反
射面側から遠ざけて第１回目の全反射点が対向する全反
射面の入射面側端部より入射面側に存在しないようにす
れば、導光路をスラブ結晶収納容器に水密に取付ける祭
に水密シール材として用いられるＯリングを光軸に垂直
な平面内に置くことができ、装置組立て後の位置が安定
し、水密機能の維持が容易となる。 【００１３】さらに、対向する全反射面から遠ざけられ
た，第１回目の全反射を生ずる方の全反射面の光軸方向
の長さ範囲内の全反射路の横断面形状を長円形すれば、
Ｏリングを添わせる導光路表面に角がなくなるので、Ｏ
リングの寿命を伸ばすことができる。さらに、スラブ型
導光路の，全反射路における入射後第１回目の全反射点
より入射面側を、入射面の傾斜角をもつ面を入射側端面
とする，直径を全反射路の横断面を内包可能な大きさと
した，正面形状円形のフランジに形成すればスラブ結晶
収納容器の水密加工が最も容易となり、これにより加工
精度が向上し、水密性能が最も高くなり、装置の信頼性
が向上する。 【００１４】 【実施例】図１に本発明の第１の実施例を示す。スラブ
結晶１はレーザ光がブリュースタ角で結晶内に入射する
ことで端面の反射ロスが零となるように、かつレーザ結
晶１内に励起ロス領域が生じないように形状設計を行っ
たものである。これにより、励起ランプ２から吸収され
た励起光のエネルギーが無駄なくレーザ発振に消費さ
れ、高効率でレーザ光を発生することができる。スラブ
結晶１の光軸方向両端面の一方に入射し、他方から射出
されるレーザ光は、スラブ結晶１の光軸に対して斜めに
なっているのが、前項〔作用〕の項に記載のように図６
により計算された導光路４をスラブ結晶１の光軸方向両
側に設置することによって、レーザ媒質収納容器５の外
部のレーザ光路３の中心軸，結晶１の光軸および導光路
４の光軸が一致している。この実施例では、励起ランプ
２およびスラブ結晶１が発熱するため、この両者をレー
ザ媒質収納容器５の内部に完全に水没させて冷却するよ
うにしている。スラブ結晶１と両側の導光路４との間に
存在する水によるレーザ光の減衰を少なくするため、導
光路４のスラブ結晶１側の端面角度θB （図６）は、ス
ラブ結晶１の端面角度と同じ角度とし、導光路４とスラ
ブ結晶１とを可能な限り近接させている。また、レーザ
媒質収納容器５の水のシールには、シール用Ｏリング６
を用いるが、導光路４内部のジグザグ反射のレーザ光が
Ｏリングに当たって、Ｏリング部材が焼損しないよう、
レーザ光路３が通過しない部分に斜めにシール用Ｏリン
グ６を設置している。 【００１５】図２は本発明の第２の実施例を示す。図１
の導光路形状ではシール用Ｏリング６を斜めに設置しな
ければならず、水のシールが必ずしも容易ではないが、
図２の導光路７は中心軸線下側の反射面を適度に下方へ
遠ざけることにより、下側の全反射面のレーザ光反射位
置を導光路の左端面から右方へずらせ、レーザ光路３が
通過しない領域を拡大し、このシール用Ｏリング６を導
光路の中心軸線に垂直な面内に設置できるようにしたも
のである。こうすることによって組立て後のＯリングの
位置が安定し、水のシール機能を安定化することができ
る。 【００１６】図３は本発明の第３の実施例を示し、図２
に記載の導光路７をさらに水のシールが容易になるよう
にしたものである。図２に記載の導光路７はＡ−Ａ断面
形状が矩形でもよく、特に規定しないが、水のシールを
容易にするため、本実施例では、図３に示すように長円
形とし、Ｏリング６を導光路の外周に密に添わせてセッ
トすることが容易にできるようにしたものである。 【００１７】図４および図５は本発明の第４の実施例を
示す。この実施例では、導光路９は円柱状導光路部材を
円柱の側面形状がＴ字形になるように加工してＴ字の縦
線部分を全反射面、横線部分を正面形状円形のフランジ
に形成している。フランジの左端面は本発明による入射
面の傾斜角をもつ斜面に形成され、また、全反射面右端
の端面は本発明による射出面の傾斜角をもつ斜面に形成
され、全反射面部分の中心軸線がスラブ結晶の光軸と一
致するように配置される。導光路９をこのように形成す
ることにより、Ｏリングシール部分の導光路断面Ｂ−Ｂ
は図５のように円形となるので、スラブ結晶収納容器の
水密加工が容易となり、これにより加工精度が向上し、
装置の水密信頼性が向上する。また、シール部位はレー
ザ光路３から十分離れているので、Ｏリングにレーザ光
が当たることはなく、Ｏリング部材が焼損することはな
い。 【００１８】なお、本発明の導光路は、スラブ結晶の入
射面の傾斜角が結晶の光軸方向の入射光に対してブリュ
ースタ角でなくとも，また、スラブ結晶がその収納容器
内に水没していない場合にも適用することができる。 【００１９】 【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、スラブ型固体レーザ装置を、固体レーザ媒質の光軸
方向両側に、かつ該光軸と光軸を一致させ、外部から該
光軸と同方向に入射したレーザ光を、固体レーザ媒質内
でレーザ光が光励起を受けない領域が存在しない方向と
なる方向に固体レーザ媒質の光軸方向端面に向けて射出
するように入射面と射出面とがそれぞれ光軸に対する傾
斜角度を決められるとともに該入射面と射出面との間の
導光路が固体レーザ媒質の光励起面と面方向が同方向の
１対の全反射面を有する全反射路として形成されたスラ
ブ型導光路が配されている装置としたので、スラブ型固
体レーザ装置が光軸方向全長にわたり励起光により照射
可能となるとともに、スラブ結晶の光軸と一致したレー
ザ光路に沿ってレーザ光を入射させてもスラブ結晶内で
レーザ光が励起を受けない励起ロス領域がなくなり、ス
ラブ結晶に吸収された励起光の全量がレーザ発振に寄与
し、装置のレーザ発振効率が向上する。また、スラブ型
導光路，スラブ結晶の両光軸およびスラブ型導光路への
入出射レーザ光の光路中心軸がすべて一致するので、装
置の光軸調整が容易になるとともに、スラブ結晶，スラ
ブ型導光路を収納する容器が小型になり、装置コストが
低減する。 【００２０】また、本発明によるスラブ型導光路は入射
面が光軸に対して傾斜しているので、全反射面の一方を
他方から遠ざけて、入射したレーザ光の照射を受けない
全反射面領域を一方の全反射面の導光路入射面側に作る
ことにより、あるいは，本発明による入射面の傾斜角を
もつ斜面を入射側端面とした，正面形状円形のフランジ
を入射側に形成することにより、スラブ型導光路をスラ
ブ結晶収納容器に水密に保持する際のシール材であるＯ
リングを導光路の光軸と垂直な面内に置くことができ、
装置組立て後のＯリングの位置が安定し、かつスラブ結
晶収納容器の水密加工も容易となって加工精度が向上
し、水密信頼性の高い装置とすることができる。
を励起面を受ける光励起面として有する板状の固体レー
ザ媒質を用いたスラブ型固体レーザ装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のスラブ型固体レーザ装置では、図
７に示すように、１対の板面１Ａ，１Ａを励起光の照射
を受ける光励起面として有する板状のスラブ型固体レー
ザ媒質（以下スラブ結晶という）１に光励起面と平行に
レーザ光を入射させるレーザ光路３を設定すると、スラ
ブ結晶１内にレーザ光が通過しない領域１１が生じ、こ
の領域に吸収される励起光はレーザ発振に寄与せず、こ
の分励起光エネルギーの損失を生じる。スラブ結晶１の
レーザ光の入出射端面は、反射防止膜コーティングをし
ないで反射損失を生じさせないようにするために傾斜角
をブリュースタ入射角とすることが多いが、図７のよう
な，スラブ結晶１の光励起面と平行なレーザ光路３で
は、スラブ結晶１の入出射端面の反射損失をなくして
も、励起ロス領域が１１が存在するために、スラブ型固
体レーザ装置のレーザ発振効率向上や大出力化の障碍と
なっていた。 【０００３】また、励起ロス領域１１をなくするため
に、図８に示すように、レーザ光路３をスラブ結晶１の
光軸に対して角度θだけ傾ける方法があるが、スラブ結
晶１の上下には光励起面１Ａ，１Ａを照射する励起ラン
プ２があり、この励起ランプ２の端部金具近傍がレーザ
光路３にかかり、レーザ光路３を伝播してくるレーザ光
の全量をスラブ結晶１に入射させることができないとい
う問題があり、この問題を解決するために、図９のよう
に、スラブ導光路１２をスラブ結晶１の光軸方向両側に
配してレーザ光の全量をスラブ結晶１に入射させる方法
が提案されている（特開平４−１２５７９号公報参
照）。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
に、スラブ導光路をスラブ結晶の光軸方向両側に配する
方法でも、スラブ結晶内の励起ロス領域をなくするため
にレーザ光路がスラブ結晶の光軸に対して斜めになるの
で、スラブ結晶を収納する容器５（図９）の出入り口の
レーザ光路３は容器５の両側で平行にずれて形成され、
全反射鏡と出力鏡とを組み合わせてレーザ装置を構成す
ると、光軸調整が難しいという問題が生じる。また、レ
ーザ光路３を構成する導光路１３がスラブ結晶１および
スラブ導光路１２の光軸に対して斜めになるので装置が
大型になりやすく、かつ加工が複雑になるという問題が
ある。 【０００５】この発明の目的は、上述の問題を解決し
て、光軸調整が容易であり、かつ装置を大型化すること
なく、スラブ結晶内に励起ロス領域を作らない装置構成
を提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、対向する１対の板面を励起光を
受ける光励起面として有する板状の固体レーザ装置を用
いたスラブ型固体レーザ装置において、固体レーザ媒質
の光軸方向両側に、かつ該光軸と光軸を一致させ、外部
から該光軸と同方向に入射したレーザ光を、固体レーザ
装置内でレーザ光が光励起を受けない領域が存在しない
方向となる方向に固体レーザ媒質の光軸方向端面に向け
て射出するように入射面と射出面とがそれぞれ光軸に対
する傾斜角度を決められるとともに該入射面と射出面と
の間の導光路が固体レーザ媒質の光励起面と面方向が同
方向の１対の全反射面を有する全反射路として形成され
たスラブ型導光路が配されているスラブ型固体レーザ装
置であって、スラブ型導光路の全反射路を構成する１対
の全反射面のうち、レーザ光の入射後第１回目の全反射
を生じる全反射面を入射面側端部から光軸方向の全長に
わたり、もしくは一部の長さ範囲に、導光路をシールす
るＯリング位置を含め、対向する全反射面から遠ざけて
第１回目の全反射点が対向する全反射面の入射面側端部
より入射面側に存在しないようにし、かつ、スラブ型導
光路の、全反射面における入射後第１回目の全反射点よ
り入射面側を、入射面の傾斜角をもつ面を入射側端面と
する、直径を全反射路の横断面を内包可能な大きさとし
た、正面形状円形のフランジに形成したものとする。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【作用】スラブ型固体レーザ装置を上述のように構成す
ると、レーザ光路の中心軸，スラブ型導光路の光軸，ス
ラブ結晶の光軸が一致して光軸の調整が容易となり、ま
た、装置が小型化され、かつスラブ結晶を収納する容器
の加工が容易となる。これを可能にするスラブ型導光路
の入射面と射出面との各傾斜角度の決め方を以下に説明
する。 【００１０】図６に本発明のスラブ型導光路（以下導光
路と略す）の形状を示す。図６はスラブ結晶が右側にあ
るものとして画かれている。導光路とスラブ結晶との間
には屈折率がｎ3 の媒質が満たされているものとする。
また、導光路の屈折率をｎ2，導光路の左手の媒質の屈
折率をｎ1 とし、導光路の光軸である中心軸線はスラブ
結晶の光軸と一致しているものとする。図中の符号Ｐを
導光路のスラブ結晶側端面から射出されるレーザ光の方
向とすれば、この方向Ｐは、レーザ光がスラブ結晶に入
射したときにスラブ結晶内に励起ロス領域を生じさせな
い方向として予め与えられるので、導光路のスラブ結晶
端面角度θB を適宜に設定すると、射出角θi がおのず
から決まり、この端面への入射角θo はスネルの法則：
n2 sinθO ＝n3 sinθi から求めることができ、これに
より全反射面での反射角θαが求まる。一方，導光路の
スラブ結晶と反対側の端面（入射面）へ導光路の全反射
面と平行に入射してくるレーザ光が全反射面に反射角が
θαとなるように入射されるための入射角θγは、スネ
ルの法則により、n1 sinθγ＝n2 sinθβとなるように
端面の傾斜角θA を与えればよい。具体的には、n1 sin
θγ＝n2 sinθβ，θγ＝θβ＋θαの２つの式を用い
てθγを求め、θA ＝π／２−θγとして端面の傾斜角
が求まる。 【００１１】このように、導光路入射面の傾斜角度θ
A ，特に全反射面の反射角θαは、射出面の傾斜角度θ
B に依存して決まるので、θB を変えて反射角θαや入
射面傾斜角θA を求めつつ、導光路の光軸方向の全長が
最も短くなるようにすることにより、装置のより小型化
が可能となる。そして、この場合には、スラブ結晶の入
射面は、もはや、スラブ結晶の光軸方向の入射光に対し
てブリュースタ角を保持する必要がなくなるので、導光
路の射出面と平行になるようにして導光路の射出面とで
きる限り接近させることにより、両面の間に依存する媒
質（通常水）によるレーザ光の減衰を防止しつつ、かつ
励起ロス領域が存在しないレーザ光の入射方向を設定し
つつ導光路の全長が最も短くなる傾斜角度を求めること
になる。 【００１２】また、スラブ型導光路の全反射路を構成す
る１対の全反射面のうち、レーザ光の入射後第１回目の
全反射を生ずる全反射面を入射面側端部から光軸方向の
全長にわたり、もしくは一部の長さ範囲、対向する全反
射面側から遠ざけて第１回目の全反射点が対向する全反
射面の入射面側端部より入射面側に存在しないようにす
れば、導光路をスラブ結晶収納容器に水密に取付ける祭
に水密シール材として用いられるＯリングを光軸に垂直
な平面内に置くことができ、装置組立て後の位置が安定
し、水密機能の維持が容易となる。 【００１３】さらに、対向する全反射面から遠ざけられ
た，第１回目の全反射を生ずる方の全反射面の光軸方向
の長さ範囲内の全反射路の横断面形状を長円形すれば、
Ｏリングを添わせる導光路表面に角がなくなるので、Ｏ
リングの寿命を伸ばすことができる。さらに、スラブ型
導光路の，全反射路における入射後第１回目の全反射点
より入射面側を、入射面の傾斜角をもつ面を入射側端面
とする，直径を全反射路の横断面を内包可能な大きさと
した，正面形状円形のフランジに形成すればスラブ結晶
収納容器の水密加工が最も容易となり、これにより加工
精度が向上し、水密性能が最も高くなり、装置の信頼性
が向上する。 【００１４】 【実施例】図１に本発明の第１の実施例を示す。スラブ
結晶１はレーザ光がブリュースタ角で結晶内に入射する
ことで端面の反射ロスが零となるように、かつレーザ結
晶１内に励起ロス領域が生じないように形状設計を行っ
たものである。これにより、励起ランプ２から吸収され
た励起光のエネルギーが無駄なくレーザ発振に消費さ
れ、高効率でレーザ光を発生することができる。スラブ
結晶１の光軸方向両端面の一方に入射し、他方から射出
されるレーザ光は、スラブ結晶１の光軸に対して斜めに
なっているのが、前項〔作用〕の項に記載のように図６
により計算された導光路４をスラブ結晶１の光軸方向両
側に設置することによって、レーザ媒質収納容器５の外
部のレーザ光路３の中心軸，結晶１の光軸および導光路
４の光軸が一致している。この実施例では、励起ランプ
２およびスラブ結晶１が発熱するため、この両者をレー
ザ媒質収納容器５の内部に完全に水没させて冷却するよ
うにしている。スラブ結晶１と両側の導光路４との間に
存在する水によるレーザ光の減衰を少なくするため、導
光路４のスラブ結晶１側の端面角度θB （図６）は、ス
ラブ結晶１の端面角度と同じ角度とし、導光路４とスラ
ブ結晶１とを可能な限り近接させている。また、レーザ
媒質収納容器５の水のシールには、シール用Ｏリング６
を用いるが、導光路４内部のジグザグ反射のレーザ光が
Ｏリングに当たって、Ｏリング部材が焼損しないよう、
レーザ光路３が通過しない部分に斜めにシール用Ｏリン
グ６を設置している。 【００１５】図２は本発明の第２の実施例を示す。図１
の導光路形状ではシール用Ｏリング６を斜めに設置しな
ければならず、水のシールが必ずしも容易ではないが、
図２の導光路７は中心軸線下側の反射面を適度に下方へ
遠ざけることにより、下側の全反射面のレーザ光反射位
置を導光路の左端面から右方へずらせ、レーザ光路３が
通過しない領域を拡大し、このシール用Ｏリング６を導
光路の中心軸線に垂直な面内に設置できるようにしたも
のである。こうすることによって組立て後のＯリングの
位置が安定し、水のシール機能を安定化することができ
る。 【００１６】図３は本発明の第３の実施例を示し、図２
に記載の導光路７をさらに水のシールが容易になるよう
にしたものである。図２に記載の導光路７はＡ−Ａ断面
形状が矩形でもよく、特に規定しないが、水のシールを
容易にするため、本実施例では、図３に示すように長円
形とし、Ｏリング６を導光路の外周に密に添わせてセッ
トすることが容易にできるようにしたものである。 【００１７】図４および図５は本発明の第４の実施例を
示す。この実施例では、導光路９は円柱状導光路部材を
円柱の側面形状がＴ字形になるように加工してＴ字の縦
線部分を全反射面、横線部分を正面形状円形のフランジ
に形成している。フランジの左端面は本発明による入射
面の傾斜角をもつ斜面に形成され、また、全反射面右端
の端面は本発明による射出面の傾斜角をもつ斜面に形成
され、全反射面部分の中心軸線がスラブ結晶の光軸と一
致するように配置される。導光路９をこのように形成す
ることにより、Ｏリングシール部分の導光路断面Ｂ−Ｂ
は図５のように円形となるので、スラブ結晶収納容器の
水密加工が容易となり、これにより加工精度が向上し、
装置の水密信頼性が向上する。また、シール部位はレー
ザ光路３から十分離れているので、Ｏリングにレーザ光
が当たることはなく、Ｏリング部材が焼損することはな
い。 【００１８】なお、本発明の導光路は、スラブ結晶の入
射面の傾斜角が結晶の光軸方向の入射光に対してブリュ
ースタ角でなくとも，また、スラブ結晶がその収納容器
内に水没していない場合にも適用することができる。 【００１９】 【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、スラブ型固体レーザ装置を、固体レーザ媒質の光軸
方向両側に、かつ該光軸と光軸を一致させ、外部から該
光軸と同方向に入射したレーザ光を、固体レーザ媒質内
でレーザ光が光励起を受けない領域が存在しない方向と
なる方向に固体レーザ媒質の光軸方向端面に向けて射出
するように入射面と射出面とがそれぞれ光軸に対する傾
斜角度を決められるとともに該入射面と射出面との間の
導光路が固体レーザ媒質の光励起面と面方向が同方向の
１対の全反射面を有する全反射路として形成されたスラ
ブ型導光路が配されている装置としたので、スラブ型固
体レーザ装置が光軸方向全長にわたり励起光により照射
可能となるとともに、スラブ結晶の光軸と一致したレー
ザ光路に沿ってレーザ光を入射させてもスラブ結晶内で
レーザ光が励起を受けない励起ロス領域がなくなり、ス
ラブ結晶に吸収された励起光の全量がレーザ発振に寄与
し、装置のレーザ発振効率が向上する。また、スラブ型
導光路，スラブ結晶の両光軸およびスラブ型導光路への
入出射レーザ光の光路中心軸がすべて一致するので、装
置の光軸調整が容易になるとともに、スラブ結晶，スラ
ブ型導光路を収納する容器が小型になり、装置コストが
低減する。 【００２０】また、本発明によるスラブ型導光路は入射
面が光軸に対して傾斜しているので、全反射面の一方を
他方から遠ざけて、入射したレーザ光の照射を受けない
全反射面領域を一方の全反射面の導光路入射面側に作る
ことにより、あるいは，本発明による入射面の傾斜角を
もつ斜面を入射側端面とした，正面形状円形のフランジ
を入射側に形成することにより、スラブ型導光路をスラ
ブ結晶収納容器に水密に保持する際のシール材であるＯ
リングを導光路の光軸と垂直な面内に置くことができ、
装置組立て後のＯリングの位置が安定し、かつスラブ結
晶収納容器の水密加工も容易となって加工精度が向上
し、水密信頼性の高い装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスラブ型レーザ装置の構成を、本
発明によるスラブ型導光路形状の第１の実施例を用いて
示す装置主要部の構成原理図 【図２】本発明によるスラブ型導光路形状の第２の実施
例を、この導光路の水密保持部位とともに示す関係要部
の側面図 【図３】図２のＡ−Ａ線に沿うスラブ型導光路の横断面
図 【図４】本発明によるスラブ型導光路形状の第３の実施
例を、この導光路の水密保持部位とともに示す関係要部
の側面図 【図５】図４に示すスラブ型導光路を矢印Ｂの方向にみ
た正面図 【図６】本発明によるスラブ型導光路における光軸方向
両端の入射面および射出面の各傾斜角度の決め方を説明
するための説明図 【図７】従来のスラブ型固体レーザ媒質における励起ロ
ス領域の位置を示す説明図 【図８】従来のスラブ型固体レーザ媒質において励起ロ
ス領域を生じさせない入射光の方向を示す説明図 【図９】従来のスラブ型導光路を用いたスラブ型固体レ
ーザ装置構成の一例を示す装置主要部の構成原理図 【符号の説明】 １ スラブ結晶（スラブ型固体レーザ媒質） ２ 励起ランプ ３ レーザ光路 ４ スラブ型導光路 ５ 収納容器 ６ Ｏリング ７ スラブ型導光路 ９ スラブ型導光路 １１ 励起ロス領域 １２ スラブ導光路 １３ 円柱導光路
発明によるスラブ型導光路形状の第１の実施例を用いて
示す装置主要部の構成原理図 【図２】本発明によるスラブ型導光路形状の第２の実施
例を、この導光路の水密保持部位とともに示す関係要部
の側面図 【図３】図２のＡ−Ａ線に沿うスラブ型導光路の横断面
図 【図４】本発明によるスラブ型導光路形状の第３の実施
例を、この導光路の水密保持部位とともに示す関係要部
の側面図 【図５】図４に示すスラブ型導光路を矢印Ｂの方向にみ
た正面図 【図６】本発明によるスラブ型導光路における光軸方向
両端の入射面および射出面の各傾斜角度の決め方を説明
するための説明図 【図７】従来のスラブ型固体レーザ媒質における励起ロ
ス領域の位置を示す説明図 【図８】従来のスラブ型固体レーザ媒質において励起ロ
ス領域を生じさせない入射光の方向を示す説明図 【図９】従来のスラブ型導光路を用いたスラブ型固体レ
ーザ装置構成の一例を示す装置主要部の構成原理図 【符号の説明】 １ スラブ結晶（スラブ型固体レーザ媒質） ２ 励起ランプ ３ レーザ光路 ４ スラブ型導光路 ５ 収納容器 ６ Ｏリング ７ スラブ型導光路 ９ スラブ型導光路 １１ 励起ロス領域 １２ スラブ導光路 １３ 円柱導光路
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(56)参考文献 特開 昭63−182879（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−107180（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−22579（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−191661（ＪＰ，Ｕ)
実公 昭49−36913（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】対向する１対の板面を励起光を受ける光励
起面として有する板状の固体レーザ装置を用いたスラブ
型固体レーザ装置において、固体レーザ媒質の光軸方向
両側に、かつ該光軸と光軸を一致させ、外部から該光軸
と同方向に入射したレーザ光を、固体レーザ装置内でレ
ーザ光が光励起を受けない領域が存在しない方向となる
方向に固体レーザ媒質の光軸方向端面に向けて射出する
ように入射面と射出面とがそれぞれ光軸に対する傾斜角
度を決められるとともに該入射面と射出面との間の導光
路が固体レーザ媒質の光励起面と面方向が同方向の１対
の全反射面を有する全反射路として形成されたスラブ型
導光路が配されているスラブ型固体レーザ装置であっ
て、 スラブ型導光路の全反射路を構成する１対の全反射面の
うち、レーザ光の入射後第１回目の全反射を生じる全反
射面を入射面側端部から光軸方向の全長にわたり、もし
くは一部の長さ範囲に、導光路をシールするＯリング位
置を含め、対向する全反射面から遠ざけて第１回目の全
反射点が対向する全反射面の入射面側端部より入射面側
に存在しないようにし、 かつ、スラブ型導光路の、全反射面における入射後第１
回目の全反射点より入射面側を、入射面の傾斜角をもつ
面を入射側端面とする、直径を全反射路の横断面を内包
可能な大きさとした、正面形状円形のフランジに形成し
た ことを特徴とするスラブ型固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19658993A JP3471857B2 (ja) | 1992-11-30 | 1993-08-09 | スラブ型固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-319129 | 1992-11-30 | ||
| JP31912992 | 1992-11-30 | ||
| JP19658993A JP3471857B2 (ja) | 1992-11-30 | 1993-08-09 | スラブ型固体レーザ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001123763A Division JP2001298230A (ja) | 1992-11-30 | 2001-04-23 | スラブ型固体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216438A JPH06216438A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3471857B2 true JP3471857B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=26509838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19658993A Expired - Lifetime JP3471857B2 (ja) | 1992-11-30 | 1993-08-09 | スラブ型固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3471857B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003023194A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Japan Atom Energy Res Inst | 固体レーザー増幅器 |
| JP4317722B2 (ja) | 2003-08-28 | 2009-08-19 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体レーザ装置 |
| JP2005101324A (ja) * | 2003-09-25 | 2005-04-14 | Hamamatsu Photonics Kk | 固体レーザ装置 |
| JP2013254861A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | 平面導波路型光増幅器 |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP19658993A patent/JP3471857B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06216438A (ja) | 1994-08-05 |
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