JP6023223B2 - 小型化された固体レーザ発振装置、システム、及び方法 - Google Patents
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Description
以下に説明する図1A〜図7の図面、及び本明細書内の本開示の原理を説明するために使用される様々な実施形態は、単なる例示であり、開示の範囲を限定するように決して解釈すべきではない。当業者は、本開示の原理が、適切に配置された装置又はシステムの任意のタイプとして実現してもよいことを理解するであろう。さらに、図面は必ずしも一定の縮尺で描かれていない。
図4Aの実施形態は、管状部材412を有する金属ブロック410を含んでおり、この金属ブロック410は、固体レーザ発振装置402と、別の構造体に取り付けるための孔を有するフランジ414とを収容する。
これらの特定の実施形態は、少なくとも部分的に、又は殆ど断熱化されるような取付け構造を提供することができる。金属ブロック410,420を用いて、励起ダイオード404と固体レーザ発振装置402との間の光ファイバ相互接続の構造パラメータは、比較的良好な構造的一体性を提供する一方、光ファイバの比較的小さい曲率に起因する光損失を低減する。
ステップ502において、マイクロチップ発振器(MCO)は、第1の管の端面に位置決めされており、且つマイクロ波溶融金属化層又は従来のはんだ付けプロセスを使用して第1の管に接合されている。一実施形態では、マイクロチップ発振器(MCO)は、空気硬化、熱硬化、又は化学硬化接着剤を使用して第1の管に接合してもよい。
ステップ506において、図5Bからの第3の管が、図5Aからの第1の管に挿入される。これらの管を互いに整列した後で、それらの管は、第1の管に配置された孔から注入された接着剤を用いて互いに接合してもよい。
ステップ510において、第2の管は、第1の管内に挿入され且つ整列され、適切な接着剤を用いて接合される。また、ヒートシンクは、適切な接合用接着剤を使用して、第1の管に取り付けることができる。第1の管を第2の管に接合する前に、アライメントは、励起ダイオードに電力を供給することにより行われる一方、所望のレーザ発振モードが達成されるとともに経時的に比較的安定したシングルモードになるまで、体積ブラッグ格子(VBG)プレートを位置決めする。その後、固体レーザ発振装置の製造プロセスが完了する。
Claims (20)
- 固体レーザ発振装置であって、当該固体レーザ発振装置は:
第1の管に取り付けられたマイクロチップ発振器(MCO)と;
第2の管に取り付けられた体積ブラッグ格子(VBG)プレートであって、第2の管は、スリップフィットで第1の管に入れ子式に結合されるように構成されており、それによって、前記体積ブラッグ格子(VBG)プレートは、前記マイクロチップ発振器(MCO)と同心状に整列されるとともに該マイクロチップ発振器(MCO)から特定の距離に位置決めされる、体積ブラッグ格子(VBG)プレートと;を備えており、
第1の管は第2の管の少なくとも一部を受容するように構成された凹部を含み、該凹部は前記マイクロチップ発振器(MCO)で終端し、
第2の管の少なくとも前記一部は、前記体積ブラッグ格子(VBG)プレートに取り付けられるとともに、前記凹部内に嵌合するように構成されており、それによって、前記VBGプレートは、前記マイクロチップ発振器(MCO)に隣接する第1の管内に位置決めされる、
固体レーザ発振装置。 - 第1の管は、第1の管の軸線に対して垂直な端面を有しており、前記マイクロチップ発振器(MCO)は、突合せ継手で前記端面に取り付けられる、
請求項1に記載の固体レーザ発振装置。 - 前記マイクロチップ発振器(MCO)は、金属化層を用いて前記端面に取り付けられる、
請求項2に記載の固体レーザ発振装置。 - 第2の管は、第2の管の軸線に対して垂直な端面を有しており、前記体積ブラッグ格子(VBG)プレートは、突合せ継手で前記端面に取り付けられる、
請求項1に記載の固体レーザ発振装置。 - 前記マイクロチップ発振器(MCO)からの熱を放散するように構成されたヒートシンクをさらに備えており、該ヒートシンクは、ペルチェ素子と受動ヒートスプレッダとのうちの少なくとも1つを有する、
請求項1に記載の固体レーザ発振装置。 - 第1の管と第2の管とが、ガラスで作製される、
請求項1に記載の固体レーザ発振装置。 - 光ファイバ入力アセンブリに取り付けられた第3の管をさらに備えており、第3の管は、第2のスリップフィットで第1の管に入れ子式に結合されるように構成されており、それによって、前記光ファイバ入力アセンブリは、前記マイクロチップ発振器(MCO)と同心状に整列される、
請求項1に記載の固体レーザ発振装置。 - 光ファイバに光学的に結合された光発生装置をさらに備える、
請求項1に記載の固体レーザ発振装置。 - 前記光発生装置は、励起ダイオードを有する、
請求項8に記載の固体レーザ発振装置。 - 固体レーザ発振装置であって、当該固体レーザ発振装置は:
第1の管に取り付けられたマイクロチップ発振器(MCO)と;
第2の管に取り付けられた体積ブラッグ格子(VBG)プレートであって、第2の管は、スリップフィットで第1の管に入れ子式に結合されるように構成されており、それによって、前記体積ブラッグ格子(VBG)プレートは、前記マイクロチップ発振器(MCO)と同心状に整列されるとともに該マイクロチップ発振器(MCO)から特定の距離に位置決めされる、体積ブラッグ格子(VBG)プレートと;
光ファイバに光学的に結合された光発生装置であって、前記光ファイバは、前記マイクロチップ発振器(MCO)に光学的に結合される、光発生装置と;
前記光ファイバをコイル形状に保持し且つ前記光発生装置からの熱を放散させるように構成されたスプールと;を備える、
固体レーザ発振装置。 - 方法であって、当該方法は:
マイクロチップ発振器(MCO)を第1の管に取り付けるステップと;
体積ブラッグ格子(VBG)プレートを第2の管に取り付けるステップと;
スリップフィットで第1の管に第2の管を入れ子式に結合するステップであって、該結合するステップによって、前記体積ブラッグ格子(VBG)プレートは、前記マイクロチップ発振器(MCO)と同心状に整列されるとともに該マイクロチップ発振器(MCO)から特定の距離に位置決めされる、結合するステップと;を含み、
第1の管は第2の管の少なくとも一部を受容するように構成された凹部を含み、該凹部は前記マイクロチップ発振器(MCO)で終端し、
第2の管の少なくとも前記一部は、前記体積ブラッグ格子(VBG)プレートに取り付けられるとともに、前記凹部内に嵌合するように構成されており、それによって、前記VBGプレートは、前記マイクロチップ発振器(MCO)に隣接する第1の管内に位置決めされる、
方法。 - 前記マイクロチップ発振器(MCO)を第1の管に取り付けるステップは、突合せ継手で第1の管の端面に前記マイクロチップ発振器(MCO)を取り付けるステップであって、前記端面は、第1の管の軸線に対して垂直である、取り付けるステップを含む、
請求項11に記載の方法。 - 前記マイクロチップ発振器(MCO)は、金属化層を用いて前記端面に取り付けられる、
請求項12に記載の方法。 - 前記体積ブラッグ格子(VBG)プレートを第2の管に取り付けるステップは、突合せ継手で第2の管の端面に前記体積ブラッグ格子(VBG)プレートを取り付けるステップであって、前記端面は、第2の管の軸線に対して垂直である、取り付けるステップを含む、
請求項11に記載の方法。 - 前記マイクロチップ発振器(MCO)からの熱を放散するヒートシンクを第1の管に配置するステップをさらに含み、前記ヒートシンクは、ペルチェ素子と受動ヒートスプレッダとのうちの少なくとも1つを有する、
請求項11に記載の方法。 - 第1の管と第2の管とが、ガラスから作製される、
請求項11に記載の方法。 - 光ファイバアセンブリに第3の管を取り付けるとともに、第2のスリップフィットで第1の管に第3の管を入れ子式に結合するステップをさらに含み、それによって、前記光ファイバアセンブリは、前記マイクロチップ発振器(MCO)と同心状に整列される、
請求項11に記載の方法。 - 光発生システムであって、当該光発生システムは:
固体レーザ発振装置を備えており、該固体レーザ発振装置は:
第1の管に取り付けられたマイクロチップ発振器(MCO)と;
スリップフィットで第1の管に入れ子式に結合されるように構成された第2の管に取り付けられた体積ブラッグ格子(VBG)プレートであって、それによって、該体積ブラッグ格子(VBG)プレートは、前記マイクロチップ発振器(MCO)と同心状に整列されるとともに該マイクロチップ発振器(MCO)から特定の距離に位置決めされる、体積ブラッグ格子(VBG)プレートと;
光ファイバを使用して前記固体レーザ発振装置に光学的に結合された光発生装置と;を有しており、
第1の管は第2の管の少なくとも一部を受容するように構成された凹部を含み、該凹部は、前記マイクロチップ発振器(MCO)で終端し、
第2の管の少なくとも前記一部は、前記体積ブラッグ格子(VBG)プレートに取り付けられるとともに、前記凹部内に嵌合するように構成されており、それによって、前記VBGプレートは、前記マイクロチップ発振器(MCO)に隣接する第1の管に位置決めされる、
光発生システム。 - 前記光発生装置は、励起ダイオードを有する、
請求項18に記載の光発生システム。 - 光発生システムであって、当該光発生システムは:
固体レーザ発振装置であって、該固体レーザ発振装置は:
第1の管に取り付けられたマイクロチップ発振器(MCO);
スリップフィットで第1の管に入れ子式に結合されるように構成された第2の管に取り付けられた体積ブラッグ格子(VBG)プレートであって、それによって、該体積ブラッグ格子(VBG)プレートは、前記マイクロチップ発振器(MCO)と同心状に整列されるとともに該マイクロチップ発振器(MCO)から特定の距離に位置決めされる、体積ブラッグ格子(VBG)プレート;
光ファイバを使用して前記固体レーザ発振装置に光学的に結合された光発生装置;を有している、固体レーザ発振装置と;
光ファイバを使用して前記固体レーザ発振装置に光学的に結合された光発生装置と;
前記光ファイバをコイル形状に保持し且つ前記光発生装置からの熱を放散させるように構成されたスプールと;を備える、
光発生システム。
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