JP3514981B2 - 固体レーザーの半導体レーザー（ｌｄ）励起法 - Google Patents
固体レーザーの半導体レーザー（ｌｄ）励起法Info
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- JP3514981B2 JP3514981B2 JP27157098A JP27157098A JP3514981B2 JP 3514981 B2 JP3514981 B2 JP 3514981B2 JP 27157098 A JP27157098 A JP 27157098A JP 27157098 A JP27157098 A JP 27157098A JP 3514981 B2 JP3514981 B2 JP 3514981B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＤの活性領域部
に比して活性領域間隔が大きいＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏ
ｕｓ Ｗａｖｅ：一定のレーザー出力で連続動作を行
う）またはパルス動作の高平均出力ＬＤ（Ｌａｓｅｒ−
Ｄｉｏｄｅ）を励起光源とする固体レーザーにおける高
効率且つ、簡便なＬＤ励起法に関する。
に比して活性領域間隔が大きいＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏ
ｕｓ Ｗａｖｅ：一定のレーザー出力で連続動作を行
う）またはパルス動作の高平均出力ＬＤ（Ｌａｓｅｒ−
Ｄｉｏｄｅ）を励起光源とする固体レーザーにおける高
効率且つ、簡便なＬＤ励起法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高平均出力固体レーザーのＬＤ励
起法において、励起用高平均出力ＬＤの発光面（典型的
な高平均出力ＬＤの活性領域部の幅は約１００μｍ、活
性領域部（ＣｕＷ又はＣｕなどの放熱板部分）は約１．
５〜２．０ｍｍ）に特別なコートを施さないで固体レー
ザーの励起を行ってきた。代表的な従来例として、図
１、図２にそれぞれＬＤ１台及び、ＬＤ２台で励起する
場合のＬＤ励起固体レーザーの構成図を示す。なお、高
平均出力ＬＤとは、レーザーパルスのエネルギーに繰り
返し率を掛け合わせたものであり、従って、高いレーザ
ーパルスのエネルギーを高い繰り返し率で動作可能であ
ることを意味する。
起法において、励起用高平均出力ＬＤの発光面（典型的
な高平均出力ＬＤの活性領域部の幅は約１００μｍ、活
性領域部（ＣｕＷ又はＣｕなどの放熱板部分）は約１．
５〜２．０ｍｍ）に特別なコートを施さないで固体レー
ザーの励起を行ってきた。代表的な従来例として、図
１、図２にそれぞれＬＤ１台及び、ＬＤ２台で励起する
場合のＬＤ励起固体レーザーの構成図を示す。なお、高
平均出力ＬＤとは、レーザーパルスのエネルギーに繰り
返し率を掛け合わせたものであり、従って、高いレーザ
ーパルスのエネルギーを高い繰り返し率で動作可能であ
ることを意味する。
【０００３】図１に示す従来例では、ＬＤ１台、固体レ
ーザー材料及び、ＬＤの発振波長で高反射コートが施さ
れている反射鏡とで構成される。この構成の場合、固体
レーザー材料中でシングルバスでは吸収されずに透過す
るＬＤ励起光は反射鏡で折り返されるため、ＬＤ励起光
は固体レーザー材料中をダブルパスする。
ーザー材料及び、ＬＤの発振波長で高反射コートが施さ
れている反射鏡とで構成される。この構成の場合、固体
レーザー材料中でシングルバスでは吸収されずに透過す
るＬＤ励起光は反射鏡で折り返されるため、ＬＤ励起光
は固体レーザー材料中をダブルパスする。
【０００４】図２に示す従来例は図１の従来例よりも小
型、高平均出力を目指したものでスラブ型固体レーザー
材料の励起には良く用いられる。この従来例では、ＬＤ
２台と固体レーザー材料とで構成される。この構成の場
合、固体レーザー材料中でシングルパスでは吸収されず
に透過するＬＤ励起光を反射させる反射鏡を使うことが
できないため、ＬＤ励起光は固体レーザー材料中をシン
グルパスしかできない。
型、高平均出力を目指したものでスラブ型固体レーザー
材料の励起には良く用いられる。この従来例では、ＬＤ
２台と固体レーザー材料とで構成される。この構成の場
合、固体レーザー材料中でシングルパスでは吸収されず
に透過するＬＤ励起光を反射させる反射鏡を使うことが
できないため、ＬＤ励起光は固体レーザー材料中をシン
グルパスしかできない。
【０００５】一般にＣＷまたはパルス動作の高平均出力
ＬＤにおいて、ＬＤ自体の発光スペクトルは約３ｎｍ
（ＦＷＨＭ；ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ
ｍａｘｉｍｕｍ）の広がりをもつ。ＬＤ活性領域部を２
次元的に積層している場合には，各層ごとに温度制御す
ると励起密度が低下するため、通常２次元ＬＤ全体を水
冷、電子冷却などにより温度制御する。このため、２次
元ＬＤ全体の発振波長は約±４ｎｍ（ＦＷＨＭ）のばら
つきをもつ。さらにパルス動作時において、パルス発振
中の過渡的な温度上昇は温度制御することはできず、パ
ルス発振中の約３ｎｍ（ＦＷＨＭ）の波長シフトは抑制
することができない。従って各ＬＤ発光素子は６ｎｍ
（ＦＷＨＭ）の発光スペクトル広がりをもつが、２次元
ＬＤ全体としては最大１４ｎｍ（ＦＷＨＭ）の広い発光
スペクトルをもつ。このため、ＬＤの発光スペクトルと
固体レーザー材料の吸収スペクトルとは、完全に一致せ
ず、ＬＤ励起光を熱応力破壊限界により制限される限ら
れた吸収長をもつ固体レーザー材料にシングルパスやダ
ブルパスさせただけではＬＤ励起光を十分に固体レーザ
ー材料に吸収させることができない。
ＬＤにおいて、ＬＤ自体の発光スペクトルは約３ｎｍ
（ＦＷＨＭ；ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ
ｍａｘｉｍｕｍ）の広がりをもつ。ＬＤ活性領域部を２
次元的に積層している場合には，各層ごとに温度制御す
ると励起密度が低下するため、通常２次元ＬＤ全体を水
冷、電子冷却などにより温度制御する。このため、２次
元ＬＤ全体の発振波長は約±４ｎｍ（ＦＷＨＭ）のばら
つきをもつ。さらにパルス動作時において、パルス発振
中の過渡的な温度上昇は温度制御することはできず、パ
ルス発振中の約３ｎｍ（ＦＷＨＭ）の波長シフトは抑制
することができない。従って各ＬＤ発光素子は６ｎｍ
（ＦＷＨＭ）の発光スペクトル広がりをもつが、２次元
ＬＤ全体としては最大１４ｎｍ（ＦＷＨＭ）の広い発光
スペクトルをもつ。このため、ＬＤの発光スペクトルと
固体レーザー材料の吸収スペクトルとは、完全に一致せ
ず、ＬＤ励起光を熱応力破壊限界により制限される限ら
れた吸収長をもつ固体レーザー材料にシングルパスやダ
ブルパスさせただけではＬＤ励起光を十分に固体レーザ
ー材料に吸収させることができない。
【０００６】例えば今、単位体積（ｌｃｍ3）当たり平
均出力１００Ｗを取り出す高平均出力ＬＤ励起Ｎｄ：Ｙ
ＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｇａｒｎ
ｅｔ：Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）スラブレーザーを考える。Ｎｄイ
オン濃度１．１ａｔ．％のＮｄ：ＹＡＧ結晶を用いると
する。簡単のためＮｄ：ＹＡＧ結晶に対するＬＤ励起光
の透過率を１００％、反射鏡のＬＤ励起光の反射率を１
００％とする。熱応力破壊限界に対する制限から、ＬＤ
励起光に対する固体レーザー材料の吸収長（スラブの厚
み）は５ｍｍが限界となる。
均出力１００Ｗを取り出す高平均出力ＬＤ励起Ｎｄ：Ｙ
ＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｇａｒｎ
ｅｔ：Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）スラブレーザーを考える。Ｎｄイ
オン濃度１．１ａｔ．％のＮｄ：ＹＡＧ結晶を用いると
する。簡単のためＮｄ：ＹＡＧ結晶に対するＬＤ励起光
の透過率を１００％、反射鏡のＬＤ励起光の反射率を１
００％とする。熱応力破壊限界に対する制限から、ＬＤ
励起光に対する固体レーザー材料の吸収長（スラブの厚
み）は５ｍｍが限界となる。
【０００７】ＬＤ励起光に対する吸収効率ηaは次式で
与えられる。
与えられる。
【０００８】
【数１】
ここで、αは固体レーザー材料の吸収係数、
【外１】
は励起光に対する固体レーザー材料の吸収長である。Ｎ
ｄイオン濃度１．１ａｔ．％のＮｄ：ＹＡＧ結晶に対す
る吸収係数はＬＤの発光スペクトル幅力が４ｎｍのとき
４．５ｃｍ-1、ＬＤの発光スペクトル幅が１０ｎｍのと
き３．０ｃｍ-l、ＬＤの発光スペクトル幅が１５ｎｍの
とき２．０ｃｍ-1である。
ｄイオン濃度１．１ａｔ．％のＮｄ：ＹＡＧ結晶に対す
る吸収係数はＬＤの発光スペクトル幅力が４ｎｍのとき
４．５ｃｍ-1、ＬＤの発光スペクトル幅が１０ｎｍのと
き３．０ｃｍ-l、ＬＤの発光スペクトル幅が１５ｎｍの
とき２．０ｃｍ-1である。
【０００９】図３にＬＤ励起光の固体レーザー材料パス
回数に対する吸収効率の計算結果を示す。図３よりＬＤ
励起光を多数回（６パス程度）反射させる場合は、吸収
効率はほぼ１００％となり、効率の良い励起を行うこと
ができる。しかし、図１、図２に示すように従来型のＬ
Ｄ励起法では、ＬＤ励起光は固体レーザー材料中をシン
グルパスかダブルパスしかできないので吸収効率は１０
０％より小さくなりＬＤの励起エネルギーを効率よく固
体レーザー材料内に蓄積するこができず、レーザー出
力、総合効率の低下を招いたり、固体レーザー材料に吸
収されずに透過するＬＤ励起光をＬＤ自体が吸収し、Ｌ
Ｄに付加的な発熱が生じＬＤの寿命を短くさせるなどの
欠点があった。
回数に対する吸収効率の計算結果を示す。図３よりＬＤ
励起光を多数回（６パス程度）反射させる場合は、吸収
効率はほぼ１００％となり、効率の良い励起を行うこと
ができる。しかし、図１、図２に示すように従来型のＬ
Ｄ励起法では、ＬＤ励起光は固体レーザー材料中をシン
グルパスかダブルパスしかできないので吸収効率は１０
０％より小さくなりＬＤの励起エネルギーを効率よく固
体レーザー材料内に蓄積するこができず、レーザー出
力、総合効率の低下を招いたり、固体レーザー材料に吸
収されずに透過するＬＤ励起光をＬＤ自体が吸収し、Ｌ
Ｄに付加的な発熱が生じＬＤの寿命を短くさせるなどの
欠点があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＬＤ励起光
を損失なく固体レーザー材料内に吸収させ、小型、高効
率、長寿命という優れたレーザー動作特性を実現する。
を損失なく固体レーザー材料内に吸収させ、小型、高効
率、長寿命という優れたレーザー動作特性を実現する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、上
記課題を解決するため、ＬＤの活性領域部を除いたＬＤ
の発光面、具体的には、ＬＤの活性領域部に隣接設置さ
れたＣｕＷ（カッパータングステン）やＣｕ（銅）など
の隣接する放熱板面（発行面部の外評面）に、ＬＤの発
振波長で高反射コートまたは、金コートを施す。さら
に、ＬＤの出力ビーム発散角を抑え固体レーザー材料中
でＬＤ励起光を多数回往復できるようにするために、Ｌ
Ｄ励起光コリメートレンズを各ＬＤ発光素子に設けても
良い。
記課題を解決するため、ＬＤの活性領域部を除いたＬＤ
の発光面、具体的には、ＬＤの活性領域部に隣接設置さ
れたＣｕＷ（カッパータングステン）やＣｕ（銅）など
の隣接する放熱板面（発行面部の外評面）に、ＬＤの発
振波長で高反射コートまたは、金コートを施す。さら
に、ＬＤの出力ビーム発散角を抑え固体レーザー材料中
でＬＤ励起光を多数回往復できるようにするために、Ｌ
Ｄ励起光コリメートレンズを各ＬＤ発光素子に設けても
良い。
【００１２】典型的な高平均出力ＬＤの活性領域部は約
１００μｍであり、活性領域部間隔（ＣｕＷとＣｕを足
し合わせた幅）は約１．５〜２．０ｍｍであり、ＬＤの
活性領域部に比べて活性領域部間隔（放熱板部）は大き
いので、ＬＤの発光面はＬＤの発振波長で高反射するミ
ラーのように振る舞い、この発光面により、シングルパ
ス及びダブルパスでは吸収されずに固体レーザー材料を
透過するＬＤ励起光を多数回反射させられる。このよう
にＬＤの活性領域部を除いたＬＤの発光面にＬＤ発振波
長で高反射のコーティングを施し、ＬＤ励起光をコリメ
ートレンズでコリメートすることにより、固体レーザー
材料に対するＬＤ励起光の吸収効率向上を達成できるよ
うにした。
１００μｍであり、活性領域部間隔（ＣｕＷとＣｕを足
し合わせた幅）は約１．５〜２．０ｍｍであり、ＬＤの
活性領域部に比べて活性領域部間隔（放熱板部）は大き
いので、ＬＤの発光面はＬＤの発振波長で高反射するミ
ラーのように振る舞い、この発光面により、シングルパ
ス及びダブルパスでは吸収されずに固体レーザー材料を
透過するＬＤ励起光を多数回反射させられる。このよう
にＬＤの活性領域部を除いたＬＤの発光面にＬＤ発振波
長で高反射のコーティングを施し、ＬＤ励起光をコリメ
ートレンズでコリメートすることにより、固体レーザー
材料に対するＬＤ励起光の吸収効率向上を達成できるよ
うにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明では、ＬＤ１台で励起する
場合は図４の構成を用いる。図４の構成では、従来例の
図１の構成に対して新たにＬＤ活性領域部を除いたＬＤ
発光面にＬＤの発振波長で高反射コートまたは、金コー
トを施し、ＬＤ励起光コリメートレンズを各ＬＤ活性領
域部に設ける。この図４の構成を用いることにより、固
体レーザー材料に吸収されずに透過するＬＤ励起光を損
失無く固体レーザー材料に吸収されるまでＬＤ発光面と
反射鏡間で多数回反射できるようにした。
場合は図４の構成を用いる。図４の構成では、従来例の
図１の構成に対して新たにＬＤ活性領域部を除いたＬＤ
発光面にＬＤの発振波長で高反射コートまたは、金コー
トを施し、ＬＤ励起光コリメートレンズを各ＬＤ活性領
域部に設ける。この図４の構成を用いることにより、固
体レーザー材料に吸収されずに透過するＬＤ励起光を損
失無く固体レーザー材料に吸収されるまでＬＤ発光面と
反射鏡間で多数回反射できるようにした。
【００１４】本発明で、ＬＤ２台で励起する場合は図５
の構成を用いる。図４の構成と同様に、実施例の図５の
構成では従来例の図２の構成に対して新たにＬＤの活性
領域部を除いたＬＤ発光面にＬＤの発振波長で高反射コ
ートまたは、金コートを施し、ＬＤ励起光コリメートレ
ンズを各ＬＤの活性領域部に設ける。この図５の構成を
用いることにより、固体レーザー材料に吸収されずに透
過するＬＤ励起光を損失無く固体レーザー材料に吸収さ
れるまでＬＤ発光面間で多数回反射できるようにした。
の構成を用いる。図４の構成と同様に、実施例の図５の
構成では従来例の図２の構成に対して新たにＬＤの活性
領域部を除いたＬＤ発光面にＬＤの発振波長で高反射コ
ートまたは、金コートを施し、ＬＤ励起光コリメートレ
ンズを各ＬＤの活性領域部に設ける。この図５の構成を
用いることにより、固体レーザー材料に吸収されずに透
過するＬＤ励起光を損失無く固体レーザー材料に吸収さ
れるまでＬＤ発光面間で多数回反射できるようにした。
【００１５】したがって、固体レーザー材料に対する励
起光の吸収効率を従来よりも向上させることができるの
で、図１、図２に示すような従来法よりも、より高効
率、高平均出力レーザー動作及び、小型化が可能であ
る。ＬＤ自体のＬＤ励起光吸収による付加的な発熱を軽
減できるのでＬＤの長寿命化に寄与することもできる。
起光の吸収効率を従来よりも向上させることができるの
で、図１、図２に示すような従来法よりも、より高効
率、高平均出力レーザー動作及び、小型化が可能であ
る。ＬＤ自体のＬＤ励起光吸収による付加的な発熱を軽
減できるのでＬＤの長寿命化に寄与することもできる。
【００１６】高反射コート（高反射膜）は、低屈折率の
ＳｉＯ2等の薄膜と高屈折率のＴｉＯ2やＺｒＯ2等の薄
膜を交互に組み合わせた多層で構成されている。以下
に、本発明を実施例に基づいて説明する。
ＳｉＯ2等の薄膜と高屈折率のＴｉＯ2やＺｒＯ2等の薄
膜を交互に組み合わせた多層で構成されている。以下
に、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１７】
【実施例１】本発明のＬＤ励起装置の主要部は、図４に
示されるように、１台のＬＤ１と固体レーザー材料６及
び、固体レーザー材料に吸収されずに透過するＬＤ励起
光を反射させる反射鏡７とで構成される。そのＬＤと反
射鏡とは固体レーザー材料に対して対称的に配置され
る。
示されるように、１台のＬＤ１と固体レーザー材料６及
び、固体レーザー材料に吸収されずに透過するＬＤ励起
光を反射させる反射鏡７とで構成される。そのＬＤと反
射鏡とは固体レーザー材料に対して対称的に配置され
る。
【００１８】このＬＤ部には、ＧａＡｓからなる活性領
域部４と、これに対して隣接設置されたＣｕ金属２及び
ＣｕＷ合金３からなる放熱板部（ＬＤ発光面部）とが設
けられる。その活性領域部のレーザー出力出射部分に
は、ＬＤ励起光コリメートレンズ９が設けられ、そのＣ
ｕ金属２及びＣｕＷ合金３の隣接する面（発光面部の外
表面）には、ＬＤの発振波長で高反射コートまたは金コ
ート８が設けられている。そして、その活性領域部間に
存在する発光面部の幅は、活性領域部の幅に比較して大
きなものである。
域部４と、これに対して隣接設置されたＣｕ金属２及び
ＣｕＷ合金３からなる放熱板部（ＬＤ発光面部）とが設
けられる。その活性領域部のレーザー出力出射部分に
は、ＬＤ励起光コリメートレンズ９が設けられ、そのＣ
ｕ金属２及びＣｕＷ合金３の隣接する面（発光面部の外
表面）には、ＬＤの発振波長で高反射コートまたは金コ
ート８が設けられている。そして、その活性領域部間に
存在する発光面部の幅は、活性領域部の幅に比較して大
きなものである。
【００１９】図４に示されるように、活性領域部４から
の出射されるＬＤ励起光は、レンズ９により発散角が抑
えられた光となり、固体レーザー材料６を透過して反射
鏡７の表面で反射され、再度その反射光が固体レーザー
材料を透過してＬＤ部分の発光面で反射される。このよ
うにして励起光が固体レーザー材料６を透過してＬＤ発
光面と反射鏡間で反射を繰り返す。したがって、本発明
によるレーザーの励起装置では、固体レーザー材料に吸
収されずに透過するＬＤ励起光を損失無く固体レーザー
材料に吸収されるまでＬＤ発光面と反射鏡間で多数回反
射できる。
の出射されるＬＤ励起光は、レンズ９により発散角が抑
えられた光となり、固体レーザー材料６を透過して反射
鏡７の表面で反射され、再度その反射光が固体レーザー
材料を透過してＬＤ部分の発光面で反射される。このよ
うにして励起光が固体レーザー材料６を透過してＬＤ発
光面と反射鏡間で反射を繰り返す。したがって、本発明
によるレーザーの励起装置では、固体レーザー材料に吸
収されずに透過するＬＤ励起光を損失無く固体レーザー
材料に吸収されるまでＬＤ発光面と反射鏡間で多数回反
射できる。
【００２０】
【実施例２】本発明の他のＬＤ励起装置の主要部は、図
５に示されるように、２台のＬＤ１とその間に配置され
た固体レーザー材料６とで構成される。そのＬＤは固体
レーザー材料に対して対称的に配置される。
５に示されるように、２台のＬＤ１とその間に配置され
た固体レーザー材料６とで構成される。そのＬＤは固体
レーザー材料に対して対称的に配置される。
【００２１】この両ＬＤ部には、ＧａＡｓからなるＬＤ
活性領域部４と、これに対して隣接設置されたＣｕ金属
２及びＣｕＷ合金３からなる放熱板部（ＬＤ発光面部）
とが設けられる。その活性領域部のレーザー出力出射部
分には、ＬＤ励起光コリメートレンズ９が設けられ、そ
のＣｕ金属２及びＣｕＷ合金３の隣接する面（発光面部
の外表面）には、ＬＤの発振波長で高反射コートまたは
金コート８が設けられている。そして、その活性領域部
間に存在する発光面部の幅は、活性領域部の幅に比較し
て大きなものである。
活性領域部４と、これに対して隣接設置されたＣｕ金属
２及びＣｕＷ合金３からなる放熱板部（ＬＤ発光面部）
とが設けられる。その活性領域部のレーザー出力出射部
分には、ＬＤ励起光コリメートレンズ９が設けられ、そ
のＣｕ金属２及びＣｕＷ合金３の隣接する面（発光面部
の外表面）には、ＬＤの発振波長で高反射コートまたは
金コート８が設けられている。そして、その活性領域部
間に存在する発光面部の幅は、活性領域部の幅に比較し
て大きなものである。
【００２２】図５に示されるように、一方の活性領域部
４からのＬＤ励起光は、レンズ９により発散角が抑えら
れた光となり、固体レーザー材料６を透過して反対側の
ＬＤ部の発光面で反射され、再度反射された光が固体レ
ーザー材料を透過してもとのＬＤ部の発光面に到達して
反射される。このようにして励起光が固体レーザー材料
６を透過して両ＬＤ発光面間で反射を繰り返す。したが
って、本発明によるレーザーの励起装置では、固体レー
ザー材料に吸収されずに透過するＬＤ励起光を損失無く
固体レーザー材料に吸収されるまでＬＤ発光面と反射鏡
間で多数回反射できる。
４からのＬＤ励起光は、レンズ９により発散角が抑えら
れた光となり、固体レーザー材料６を透過して反対側の
ＬＤ部の発光面で反射され、再度反射された光が固体レ
ーザー材料を透過してもとのＬＤ部の発光面に到達して
反射される。このようにして励起光が固体レーザー材料
６を透過して両ＬＤ発光面間で反射を繰り返す。したが
って、本発明によるレーザーの励起装置では、固体レー
ザー材料に吸収されずに透過するＬＤ励起光を損失無く
固体レーザー材料に吸収されるまでＬＤ発光面と反射鏡
間で多数回反射できる。
【００２３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明は
レーザー動作特性の効率を特徴づける主要な物理量であ
る吸収効率を向上でき、同時にＬＤの付加的な発熱を軽
減できる励起方法を提供するものである。従って、従来
よりも小型で、高効率、長寿命の固体レーザーを実現す
るためのＬＤ励起方法に適している。
レーザー動作特性の効率を特徴づける主要な物理量であ
る吸収効率を向上でき、同時にＬＤの付加的な発熱を軽
減できる励起方法を提供するものである。従って、従来
よりも小型で、高効率、長寿命の固体レーザーを実現す
るためのＬＤ励起方法に適している。
【図１】 従来例のＬＤ１台を用いた場合のＬＤ励起固
体レーザーの構成図である。
体レーザーの構成図である。
【図２】 従来例のＬＤ２台を用いた場合のＬＤ励起固
体レーザーの構成図である。
体レーザーの構成図である。
【図３】 ＬＤ励起光の固体レーザー材料パス回数に対
する吸収効率の計算結果を示す図である。
する吸収効率の計算結果を示す図である。
【図４】 本発明の実施例のＬＤ１台を用いた場合のＬ
Ｄ励起固体レーザーの構成図である。
Ｄ励起固体レーザーの構成図である。
【図５】 本発明の実施例のＬＤ２台を用いた場合のＬ
Ｄ励起固体レーザーの構成図である。
Ｄ励起固体レーザーの構成図である。
１・・・ＬＤ
２・・・Ｃｕ
３・・・ＣｕＷ
４・・・ＧａＡｓ
５・・・ＬＤ励起光
６・・・固体レーザー材料
７・・・ＬＤの発振波長で高反射コートあるいは金コー
トが施された反射鏡 ８・・・ＬＤの発振波長で高反射コートあるいは金コー
ト ９・・・ＬＤ励起光コリメートレンズ
トが施された反射鏡 ８・・・ＬＤの発振波長で高反射コートあるいは金コー
ト ９・・・ＬＤ励起光コリメートレンズ
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−163551（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−27930（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−121803（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−90666（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−116216（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 3/00 - 3/30
Claims (4)
- 【請求項１】 ＬＤの活性領域部に比して活性領域間隔
が大きいＣＷまたはパルス動作の高平均出力ＬＤにおい
て、ＬＤの活性領域部を除いたＬＤの発光面にＬＤの発
振波長で高反射コートまたは、金コートを施し、活性領
域部にＬＤ励起光コリメートレンズを用いることによ
り、熱応力破壊限界で制限される限られたＬＤ励起光に
対する吸収長をもつ固体レーザー材料中に、ＬＤ励起光
を多数回反射させることにより、固体レーザー材料に対
するＬＤ励起光の吸収効率を向上させることを特徴とす
る固体レーザーのＬＤ励起法。 - 【請求項２】 固体レーザー材料中で吸収されずに透過
するＬＤ励起光をＬＤ自体が吸収することに起因するＬ
Ｄの付加的な発熱を軽減できることを特徴とする請求項
１に記載の固体レーザーのＬＤ励起法。 - 【請求項３】 固体レーザー材料は希土類イオンをドー
ブした結晶またはガラスとし、ＬＤを励起光源に用いる
ことを特徴とする［請求項１］及び、［請求項２］の固
体レーザーのＬＤ励起方法。 - 【請求項４】 １台のＬＤと固体レーザー材料及び、固
体レーザー材料に吸収されずに透過するＬＤ励起光を反
射させる反射鏡とで構成され、固体レーザー材料に対し
てＬＤと反射鏡を対称に配置して励起する、または、固
体レーザー材料に対して対称に配置された２台のＬＤに
よって励起することを特徴とする請求項１、請求項２及
び請求項３のいずれかに記載の固体レーザーのＬＤ励起
方法。
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|---|---|---|---|
| JP27157098A JP3514981B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 固体レーザーの半導体レーザー（ｌｄ）励起法 |
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-
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