JPH02130976A - スラブ型固体レーザ発振器 - Google Patents
スラブ型固体レーザ発振器Info
- Publication number
- JPH02130976A JPH02130976A JP28508588A JP28508588A JPH02130976A JP H02130976 A JPH02130976 A JP H02130976A JP 28508588 A JP28508588 A JP 28508588A JP 28508588 A JP28508588 A JP 28508588A JP H02130976 A JPH02130976 A JP H02130976A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- slab
- light
- anode
- discharge
- 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.)
- Granted
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 3
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- BKZJXSDQOIUIIG-UHFFFAOYSA-N argon mercury Chemical compound [Ar].[Hg] BKZJXSDQOIUIIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/0606—Crystal lasers or glass lasers with polygonal cross-section, e.g. slab, prism
-
- 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
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
-
- 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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/025—Constructional details of solid state lasers, e.g. housings or mountings
-
- 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
- H01S3/08095—Zig-zag travelling beam through the active medium
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明はスラブ型レーザ素子を光励起する場合において
、素子全面にわたって均一な強度を有する出力レーザビ
ームが得られるようにしたスラブ型固体レーザ発振器に
関するものである。
、素子全面にわたって均一な強度を有する出力レーザビ
ームが得られるようにしたスラブ型固体レーザ発振器に
関するものである。
「従来の技術」
従来の代表的なスラブ型固体レーザ発振器は。
第６図および第７図に示されるように構成されていた。
すなわち、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＧＧＧ等からなるスラ
ブ型レーザ素子（１）は上部全反射面（２ａ）と下部全
反射面（２ｂ）が互いに平行な面をなし１両端面（３ａ
）（３ｂ）はブリュースター角をなしている。このスラ
ブ型レーザ素子（１）は上下の全反射面（２ａ） （２
ｂ）がハウジング（４）で包囲されるとともに、隙間を
もってフィルタ（５ａ） （５ｂ）が設けられ、この隙
間に冷却液（６）（６）が流通可能に充填されている。
ブ型レーザ素子（１）は上部全反射面（２ａ）と下部全
反射面（２ｂ）が互いに平行な面をなし１両端面（３ａ
）（３ｂ）はブリュースター角をなしている。このスラ
ブ型レーザ素子（１）は上下の全反射面（２ａ） （２
ｂ）がハウジング（４）で包囲されるとともに、隙間を
もってフィルタ（５ａ） （５ｂ）が設けられ、この隙
間に冷却液（６）（６）が流通可能に充填されている。
また。
前記ハウジング（４）内には前記上下の全反射面（２ａ
）（２ｂ）に臨ませて１本ずつ棒状の放電発光管（７ａ
） ＜７ｂ）が設けられ、かつ前記ハウジング（４）の
内面にはそれぞれ集光反射面（８ａ）（８ｂ）が形成さ
れている。
）（２ｂ）に臨ませて１本ずつ棒状の放電発光管（７ａ
） ＜７ｂ）が設けられ、かつ前記ハウジング（４）の
内面にはそれぞれ集光反射面（８ａ）（８ｂ）が形成さ
れている。
このような構成において、放電発光管（７ａ）（７ｂ）
から放射された光は直接フィルタ（５ａ） （５ｂ）を
照射するとともに集光反射面（８ａ） （８ｂ）で反射
してフィルタ（５ａ） （５ｂ）を照射する。フィルタ
（５，） （５ｂ）で紫外線を遮断された光はスラブ型
レーザ素子（１）の上下の全反射面（２ａ） （２ｂ）
を照射して光励起を行う。
から放射された光は直接フィルタ（５ａ） （５ｂ）を
照射するとともに集光反射面（８ａ） （８ｂ）で反射
してフィルタ（５ａ） （５ｂ）を照射する。フィルタ
（５，） （５ｂ）で紫外線を遮断された光はスラブ型
レーザ素子（１）の上下の全反射面（２ａ） （２ｂ）
を照射して光励起を行う。
発生したレーザ発振波長の光は一方の端面（３ａ）に臨
設した全反射ミラー（９ａ）で全反射し、他方の端面（
３ｂ）に臨設した部分反射ミラー（９ｂ）で一部を除い
て反射し、反射を繰返しながら増幅してレーザ発振に至
り、前記部分反射ミラー（９ｂ）から目的の波長のレー
ザが出力される。
設した全反射ミラー（９ａ）で全反射し、他方の端面（
３ｂ）に臨設した部分反射ミラー（９ｂ）で一部を除い
て反射し、反射を繰返しながら増幅してレーザ発振に至
り、前記部分反射ミラー（９ｂ）から目的の波長のレー
ザが出力される。
「発明が解決しようとする課題」
以上のような従来のスラブ型固体レーザ発振器ではつぎ
のような問題があった。
のような問題があった。
（１）上下の放電発光管（７ａ） （７ｂ）は直接光の
他にそれぞれ集光反射面（８ａ） （８ｂ）で集光反射
しているとはいえ、スラブ型レーザ素子（１）の上下の
全反射面（２ａ） （ｚｂ）に照射される光の強度が中
心と周辺では不均一で、したがってレーザビームの断面
強度が不均一になり、良好なビームを得ることができな
いこと。
他にそれぞれ集光反射面（８ａ） （８ｂ）で集光反射
しているとはいえ、スラブ型レーザ素子（１）の上下の
全反射面（２ａ） （ｚｂ）に照射される光の強度が中
心と周辺では不均一で、したがってレーザビームの断面
強度が不均一になり、良好なビームを得ることができな
いこと。
（２）スラブ型レーザ素子（１）の上下の全反射面（２
ａ）（２ｂ）に照射される放電発光管（７ａ） （７ｂ
）からの熱輻射の強度が不均一なので、スラブ型レーザ
素子（１）に発生する熱歪の程度も場所によって異なり
、レーザ発振の出力が著しく低下すること。
ａ）（２ｂ）に照射される放電発光管（７ａ） （７ｂ
）からの熱輻射の強度が不均一なので、スラブ型レーザ
素子（１）に発生する熱歪の程度も場所によって異なり
、レーザ発振の出力が著しく低下すること。
以上のような問題点を解決するため、１本の放電発光管
に対し、隣り合う２つの楕円の集光反射面同士が１つの
焦点を共有するように構成したり、同様に、２本の放電
発光管に対し、４つの楕円の集光反射面を形成したりす
ることによってできるだけ均一強度の出力光を得ようと
した方法が提案されている（特開昭６３−１９８８９号
）。
に対し、隣り合う２つの楕円の集光反射面同士が１つの
焦点を共有するように構成したり、同様に、２本の放電
発光管に対し、４つの楕円の集光反射面を形成したりす
ることによってできるだけ均一強度の出力光を得ようと
した方法が提案されている（特開昭６３−１９８８９号
）。
しかし、この方法によっても面光源でないため依然とし
て充分な光の均一性が得られないという問題があった。
て充分な光の均一性が得られないという問題があった。
本発明は完全な面発光光源によってスラブ型レーザ素子
の全反射面を均一に照射するものを得ることを目的とす
るものである。
の全反射面を均一に照射するものを得ることを目的とす
るものである。
「課題を解決するための手段」
本発明は２つの互いに平行な全反射面を有するスラブ型
レーザ素子を光励起することによってレーザ発振が得ら
れるようにしたものにおいて、前記光励起手段として面
発光素子を用いてなるものである。この面発光素子は、
扁平な箱状気密容器に陽極と陰極を設けるとともに気体
を封入し、前記陰極はその表面が平坦でスラブ型レーザ
素子の全反射面と路間−の大きさを有する少なくとも１
個を配置し、前記陽極はこの陰極と略平行になるように
複数本の棒状電極を面状に配置してなり。
レーザ素子を光励起することによってレーザ発振が得ら
れるようにしたものにおいて、前記光励起手段として面
発光素子を用いてなるものである。この面発光素子は、
扁平な箱状気密容器に陽極と陰極を設けるとともに気体
を封入し、前記陰極はその表面が平坦でスラブ型レーザ
素子の全反射面と路間−の大きさを有する少なくとも１
個を配置し、前記陽極はこの陰極と略平行になるように
複数本の棒状電極を面状に配置してなり。
前記相隣る各陽極間距離と、各陽極と陰極間距離とを、
グロー放電の陰極暗部長より小さくなるように配置した
面放電発光管からなるものである。
グロー放電の陰極暗部長より小さくなるように配置した
面放電発光管からなるものである。
「作用」
気密容器内に例えばヘリウムガスを１０トール封入し、
外部から定電圧電源と電流制限抵抗を用いて各陽極と陰
極間に放電を開始させる。相隣る各陽極間距離と、各陽
極と陰極間距離とがグロー放電の陰極時部長より小さく
配置したので、阻止放電の条件により、各陽極は陰極暗
部領域となり、発光部である負グロ一部は陽極の光取り
出し窓のある面全体に集約されて面状気密容器の全面か
ら放射される。また管電圧は極めて高い値（１０００〜
１５００ボルト）となるので１通常のグロー放電ではみ
られない輝度の高い面状の発光が得られ、この光がスラ
ブ型レーザ素子の全反射面を均一かつ強力に光励起して
、高出力のスラブ型レーザ発振器となる。
外部から定電圧電源と電流制限抵抗を用いて各陽極と陰
極間に放電を開始させる。相隣る各陽極間距離と、各陽
極と陰極間距離とがグロー放電の陰極時部長より小さく
配置したので、阻止放電の条件により、各陽極は陰極暗
部領域となり、発光部である負グロ一部は陽極の光取り
出し窓のある面全体に集約されて面状気密容器の全面か
ら放射される。また管電圧は極めて高い値（１０００〜
１５００ボルト）となるので１通常のグロー放電ではみ
られない輝度の高い面状の発光が得られ、この光がスラ
ブ型レーザ素子の全反射面を均一かつ強力に光励起して
、高出力のスラブ型レーザ発振器となる。
「実施例」
以下１本発明の実施例を図面に基づき説明する。
まず、阻止放電について説明する。
通常のグロー放電は、第８図に示すように、平板状の陰
極１１と陽極１２を３０ａｍ程度の間隔をもって気密容
器１３内に配置し、またこの気密容器１３内に例えばヘ
リウムガスを封入し、前記陰極１１と陽極１２との間に
高電圧を印加する。すると放電が開始し、気体原子を励
起することによって発光を生ずる。このとき陰極１１と
陽極１２との間には発光部と暗部が交互に存在する０代
表的な発光部、暗部として、陰極１１側より陰極暗部１
４．負グロ一部（発光部）１５．ファラデー暗部１６、
陽光柱（発光部）１７、陽極暗部１８となる。このとき
放電を維持するために必要な陰極１１と陽極１２との間
の電圧（以下管電圧という）は、陽極と陰極の間隔が数
センチメートルにつき通常１５０〜５００ボルトである
。
極１１と陽極１２を３０ａｍ程度の間隔をもって気密容
器１３内に配置し、またこの気密容器１３内に例えばヘ
リウムガスを封入し、前記陰極１１と陽極１２との間に
高電圧を印加する。すると放電が開始し、気体原子を励
起することによって発光を生ずる。このとき陰極１１と
陽極１２との間には発光部と暗部が交互に存在する０代
表的な発光部、暗部として、陰極１１側より陰極暗部１
４．負グロ一部（発光部）１５．ファラデー暗部１６、
陽光柱（発光部）１７、陽極暗部１８となる。このとき
放電を維持するために必要な陰極１１と陽極１２との間
の電圧（以下管電圧という）は、陽極と陰極の間隔が数
センチメートルにつき通常１５０〜５００ボルトである
。
ところで放電発光管の輝度を増加させたり、エネルギー
準位の高いスペクトルを発生させるためには、放電電流
密度が増加する放電を用いるなどして、気体原子を高励
起することが必要である。
準位の高いスペクトルを発生させるためには、放電電流
密度が増加する放電を用いるなどして、気体原子を高励
起することが必要である。
これを達成する方法として、阻止放電が提案されている
。これは陽極１２と陰極１１間を陰極暗部１４内に配置
する放電形式である。具体的には複数の各陽極１２．１
２間の距離と、陰極１１と各陽極１２間の距離を前記第
８図の陰極暗部１４の厚さｔより小さくする。そして、
前記気密容器１３内にヘリウムガスを１０トール封入す
る。陰極１１と陽極１２との間に、高電圧を印加し放電
を開始すると、電極間が狭くて放電は充分達成できず、
狭い空間に閉じ込められるので、ｔｎ離が困難になり、
管電圧の上昇を強いられ、１０００〜１５００ボルトに
も達する。その結果封入気体を高励起することができる
ので、発光強度が増加するという特徴を有する。
。これは陽極１２と陰極１１間を陰極暗部１４内に配置
する放電形式である。具体的には複数の各陽極１２．１
２間の距離と、陰極１１と各陽極１２間の距離を前記第
８図の陰極暗部１４の厚さｔより小さくする。そして、
前記気密容器１３内にヘリウムガスを１０トール封入す
る。陰極１１と陽極１２との間に、高電圧を印加し放電
を開始すると、電極間が狭くて放電は充分達成できず、
狭い空間に閉じ込められるので、ｔｎ離が困難になり、
管電圧の上昇を強いられ、１０００〜１５００ボルトに
も達する。その結果封入気体を高励起することができる
ので、発光強度が増加するという特徴を有する。
本発明はこのような阻止放電を利用したもので、第１図
および第２図に基づき具体的実施例を説明する。
および第２図に基づき具体的実施例を説明する。
（１）はＮｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＧＧＧ等からなるスラブ
型レーザ素子で、このスラブ型レーザ素子（１）は、上
下部の全反射面（２ａ） （２ｂ）が光学的に鏡面研磨
され、光軸（１０）と同方向の端面（３ａ） （３ｂ）
は光軸（１０）に対してブリュースター角をなすように
傾斜している。
型レーザ素子で、このスラブ型レーザ素子（１）は、上
下部の全反射面（２ａ） （２ｂ）が光学的に鏡面研磨
され、光軸（１０）と同方向の端面（３ａ） （３ｂ）
は光軸（１０）に対してブリュースター角をなすように
傾斜している。
前記全反射面（２ａ） （２ｂ）には間隙をおいて紫外
線遮断用フィルタ（５ａ） （５ｂ）が設けられ、かつ
これらの間隙には、水、油などの冷却液（６） （６）
が流通可能に充填されている。
線遮断用フィルタ（５ａ） （５ｂ）が設けられ、かつ
これらの間隙には、水、油などの冷却液（６） （６）
が流通可能に充填されている。
このようなスラブ型レーザ素子（１）の−刃端部（３ａ
）側には全反射ミラー（９ａ）が設けられ、他方端部（
３ｂ）側には部分反射ミラー（９ｂ）が設けられ、上下
部の全反射面（２ａ） （２ｂ）に臨ませてそれぞれ面
発光素子（１９） （１０）が設けられている。この面
発光素子（１９）は、具体的には第３図および第４図に
示される。これらの図において、透光性を有する扁平な
コパールガラス箱からなる気密容器２０はその上部が光
取出し窓２１で、またこの気密容器２０の下部には前記
全反射面（２ａ） （２ｂ）と同じか、それ以上の面積
をもったやはり扁平な箱状の陰極２２が気密に取付けら
れている。この陰極２２は前記気密容器２０と膨張係数
を等しくしたコバール金属からなり、また放電に接する
陰極２２の表面２３は粗さが２５μｍ以内に加工されて
いる。前記気密容器２０には、タングステンからなる細
い棒状の陽極２４、〜２４ｎが前記光取出し窓２１と平
行な面をなすように面状に配置されている。ここで、相
隣る陽極２４１と２４２間、２４□と２４゜間・・・の
表面の距離ｄ２と、各陽極２４□〜２４ｎと陰極表面の
距離ｄ２は、グロー放電の前記第８図の陰極暗部長ｔよ
りも短くなるように、具体的には０．５〜１．０ｎ１１
に配置されている。また、前記光取出し窓２１と各陽極
２４１〜２４ｎとの間には負グロ一部２５が存在できる
だけの空間を持って設置される。また、前記陰極２２の
空胴２６内には陰極表面２３の温度上昇を制限し、アー
ク放電への移行およびスパッタリングを低減するため、
冷却液２７を循環させて冷却する冷却装置が設けられる
。
）側には全反射ミラー（９ａ）が設けられ、他方端部（
３ｂ）側には部分反射ミラー（９ｂ）が設けられ、上下
部の全反射面（２ａ） （２ｂ）に臨ませてそれぞれ面
発光素子（１９） （１０）が設けられている。この面
発光素子（１９）は、具体的には第３図および第４図に
示される。これらの図において、透光性を有する扁平な
コパールガラス箱からなる気密容器２０はその上部が光
取出し窓２１で、またこの気密容器２０の下部には前記
全反射面（２ａ） （２ｂ）と同じか、それ以上の面積
をもったやはり扁平な箱状の陰極２２が気密に取付けら
れている。この陰極２２は前記気密容器２０と膨張係数
を等しくしたコバール金属からなり、また放電に接する
陰極２２の表面２３は粗さが２５μｍ以内に加工されて
いる。前記気密容器２０には、タングステンからなる細
い棒状の陽極２４、〜２４ｎが前記光取出し窓２１と平
行な面をなすように面状に配置されている。ここで、相
隣る陽極２４１と２４２間、２４□と２４゜間・・・の
表面の距離ｄ２と、各陽極２４□〜２４ｎと陰極表面の
距離ｄ２は、グロー放電の前記第８図の陰極暗部長ｔよ
りも短くなるように、具体的には０．５〜１．０ｎ１１
に配置されている。また、前記光取出し窓２１と各陽極
２４１〜２４ｎとの間には負グロ一部２５が存在できる
だけの空間を持って設置される。また、前記陰極２２の
空胴２６内には陰極表面２３の温度上昇を制限し、アー
ク放電への移行およびスパッタリングを低減するため、
冷却液２７を循環させて冷却する冷却装置が設けられる
。
以上のような構成において、気密容器２０内に図示しな
いチップ管から例えば１０Ｔｏｒｒのキセノンガスを封
入し、かつスイッチ２８を閉じて外部の定電圧電源２９
から陽極毎の定電流回路３０、〜３０ｎを介して高電圧
と１０〜３０ｍＡ／−の電流を加えて各陽極２４１〜２
４ｎと陰極２２の間で放電を開始する。すると、電流は
第３図に示すように各陽極２４．〜２４ｎから一旦光取
出し窓２１の方向へ向いＵターンして各陽極２４〜２４
ｎ間を通り陰極２２の表面２３に流れる。
いチップ管から例えば１０Ｔｏｒｒのキセノンガスを封
入し、かつスイッチ２８を閉じて外部の定電圧電源２９
から陽極毎の定電流回路３０、〜３０ｎを介して高電圧
と１０〜３０ｍＡ／−の電流を加えて各陽極２４１〜２
４ｎと陰極２２の間で放電を開始する。すると、電流は
第３図に示すように各陽極２４．〜２４ｎから一旦光取
出し窓２１の方向へ向いＵターンして各陽極２４〜２４
ｎ間を通り陰極２２の表面２３に流れる。
阻止放電の条件により各陽極群２４１〜２４ｎは陰極暗
部領域となり、発光部である負グロ一部２５は各陽極群
２４１〜２４ｎの周囲に集約され。
部領域となり、発光部である負グロ一部２５は各陽極群
２４１〜２４ｎの周囲に集約され。
面状の発光体となる。また、阻止放電の効果により、管
電圧は通常のグロー現象で、はみられないような値（ｉ
ｏｏｏ〜１５００ボルト）となる、このような面発光素
子（１９） （１９）から放射された発光輝度の高い、
しかも発光むらのない光はスラブ型レーザ素子（１）の
上下部の全反射面（２ａ）（２ｂ）を照射し、スラブ型
レーザ素子（１）に光励起を行い、発生したレーザ発振
波長の光は全反射ミラー（９ａ）と部分反射ミラー（９
ｂ）の間で増幅を繰返し、レーザ発振となる。そして１
部分反射ミラー（９ｂ）から所定の周波数のレーザが出
力する。
電圧は通常のグロー現象で、はみられないような値（ｉ
ｏｏｏ〜１５００ボルト）となる、このような面発光素
子（１９） （１９）から放射された発光輝度の高い、
しかも発光むらのない光はスラブ型レーザ素子（１）の
上下部の全反射面（２ａ）（２ｂ）を照射し、スラブ型
レーザ素子（１）に光励起を行い、発生したレーザ発振
波長の光は全反射ミラー（９ａ）と部分反射ミラー（９
ｂ）の間で増幅を繰返し、レーザ発振となる。そして１
部分反射ミラー（９ｂ）から所定の周波数のレーザが出
力する。
なお、第３図における前記電極間距離ｄ８、ｄ２はグロ
ー放電の陰極暗部長ｔによって規制され、また、このｔ
はガス圧と電流密度によって決定される。
ー放電の陰極暗部長ｔによって規制され、また、このｔ
はガス圧と電流密度によって決定される。
前記第３図および第４図の実施例の面発光素子（１９）
では陽極群２４１〜２４ｎとして多数の棒状電極を用い
たが、これに限られるものではなく第５図に示すように
多数の小さな孔からなる開口３１の開いた板状の陽極２
４゜を用いることもできるし、また図示しないが、多数
の開口を有する網状の陽極を用いることもできる。この
場合、阻止放電の条件を満すには開口３１の寸法ｄ１を
前記グロー放電の陰極暗部長ｔより小さくなるように形
成する。
では陽極群２４１〜２４ｎとして多数の棒状電極を用い
たが、これに限られるものではなく第５図に示すように
多数の小さな孔からなる開口３１の開いた板状の陽極２
４゜を用いることもできるし、また図示しないが、多数
の開口を有する網状の陽極を用いることもできる。この
場合、阻止放電の条件を満すには開口３１の寸法ｄ１を
前記グロー放電の陰極暗部長ｔより小さくなるように形
成する。
前記実施例では陰極２２を冷却する手段として水、油な
どの冷却液２７を循環するようにしたが。
どの冷却液２７を循環するようにしたが。
これに限られるものではなく、陰極２２の外部を放熱板
の形状にして空冷によって冷却する方法。
の形状にして空冷によって冷却する方法。
陰極２２の外部に電子冷却素子を取付ける方法などとす
ることができる。
ることができる。
前記実施例では封入気体としてキセノンガスを用いたが
、これに限られるものではなくクリプトンガスを用いる
こともできる。また気密容器２０内に放電によって紫外
光の得られる水銀アルゴンガスとかキセノンガスを封入
し、気密容器２０の上部の光取出し窓２１の放電に接す
る面に螢光体などの波長変換材料３２を塗布し、水銀−
アルゴン放電で発生する紫外光を波長変換材料３２に照
射することによって固体レーザーの励起に有効な光に変
換することもできる。
、これに限られるものではなくクリプトンガスを用いる
こともできる。また気密容器２０内に放電によって紫外
光の得られる水銀アルゴンガスとかキセノンガスを封入
し、気密容器２０の上部の光取出し窓２１の放電に接す
る面に螢光体などの波長変換材料３２を塗布し、水銀−
アルゴン放電で発生する紫外光を波長変換材料３２に照
射することによって固体レーザーの励起に有効な光に変
換することもできる。
「発明の効果」
（１）輝度分布の均一性に優れた面発光素子を用いるこ
とによりスラブ型レーザ素子の全反射面を均一に光励起
でき、良好なビームを得ることができる。
とによりスラブ型レーザ素子の全反射面を均一に光励起
でき、良好なビームを得ることができる。
（２）各陽極は複数の棒状電極や網状電極を使用し、か
つ定電流回路を接続できるので、発光むらのない放電が
できる。したがって、１つの面発光素子によって大面積
、小面積など所望の面積の面発光素子を得ることができ
、スラブ型レーザ素子の全反射面のどんな寸法にも対応
できる。
つ定電流回路を接続できるので、発光むらのない放電が
できる。したがって、１つの面発光素子によって大面積
、小面積など所望の面積の面発光素子を得ることができ
、スラブ型レーザ素子の全反射面のどんな寸法にも対応
できる。
（３）従来のロンド型ランプと集光鏡を用いた場合には
、ランプの位置を集光鏡の焦点に配置しなければならず
、高い精度の位置合せを必要とするが、本発明では面発
光素子を用いたので、精度を必要としない。
、ランプの位置を集光鏡の焦点に配置しなければならず
、高い精度の位置合せを必要とするが、本発明では面発
光素子を用いたので、精度を必要としない。
（４）スラブ型レーザ素子の全反射面に熱輻射される熱
量の均一性がよいので、スラブ型レーザ素子の温度も均
一となり、熱歪が生ぜず、すぐれたレーザビームパター
ンとなる。
量の均一性がよいので、スラブ型レーザ素子の温度も均
一となり、熱歪が生ぜず、すぐれたレーザビームパター
ンとなる。
（５）阻止放電を用いているので、発光輝度が増加し、
高出力レーザが提供できる。
高出力レーザが提供できる。
（６）陰極を冷却するので、高い電流を流してもアーク
放電に移行しにくくなり、放電が安定し発光強度の安定
度が向上する。しかも陰極のスパッタリング量が減少す
るので長寿命になる。
放電に移行しにくくなり、放電が安定し発光強度の安定
度が向上する。しかも陰極のスパッタリング量が減少す
るので長寿命になる。
第１図は本発明によるスラブ型固体し−ザ発振鼎の一実
施例を示す縦断正面図、第２図は同上縦断側面図、第３
図は本発明の装置に用いられる面発光素子の縦断正面図
、第４図は同上平面図、第５図は他の面発光素子の縦断
正面図、第６図は従来の装置の縦断正面図、第７図は同
上縦断側面図、第８図はグロー放電管の断面図である。 （＋、）・・・スラブ型レーザ素子、（２ａ）（２ｂ）
・・・全反射面、（３ａ） （３ｂ）一端面、（４）・
・・ハウジング、（５ａ） （５ｂ） ”・フィルタ、
（６）・・・冷却液、（７ａ） （７ｂ）・・・放電発
光管、（８ａ） （８ｂ）−集光反射面、（９ａ）−全
反射ミラー、（９ｂ）・・・部分反射ミラー、（１０）
・・・光軸、 （１９）・・・面発光素子、２０・・・
気密容器、２１・・・光取出し窓、２２・・・陰極、２
３・・・陰極表面、２４゜、２４１〜２４ｎ・・・陽極
、２５・・・負グロ一部（発光部）、２６・・・空胴、
２７・・・冷却液、２８・・・スイッチ、２９・・・定
電圧電源、３０゜、３０．〜３０ｎ・・・定電流回路、
３１・・・開口、３２・・・波長変換材料。 出願人 浜松ホトニクス株式会社 ７τ＝］
施例を示す縦断正面図、第２図は同上縦断側面図、第３
図は本発明の装置に用いられる面発光素子の縦断正面図
、第４図は同上平面図、第５図は他の面発光素子の縦断
正面図、第６図は従来の装置の縦断正面図、第７図は同
上縦断側面図、第８図はグロー放電管の断面図である。 （＋、）・・・スラブ型レーザ素子、（２ａ）（２ｂ）
・・・全反射面、（３ａ） （３ｂ）一端面、（４）・
・・ハウジング、（５ａ） （５ｂ） ”・フィルタ、
（６）・・・冷却液、（７ａ） （７ｂ）・・・放電発
光管、（８ａ） （８ｂ）−集光反射面、（９ａ）−全
反射ミラー、（９ｂ）・・・部分反射ミラー、（１０）
・・・光軸、 （１９）・・・面発光素子、２０・・・
気密容器、２１・・・光取出し窓、２２・・・陰極、２
３・・・陰極表面、２４゜、２４１〜２４ｎ・・・陽極
、２５・・・負グロ一部（発光部）、２６・・・空胴、
２７・・・冷却液、２８・・・スイッチ、２９・・・定
電圧電源、３０゜、３０．〜３０ｎ・・・定電流回路、
３１・・・開口、３２・・・波長変換材料。 出願人 浜松ホトニクス株式会社 ７τ＝］
Claims (6)
- （１）２つの互いに平行な全反射面を有するスラブ型レ
ーザ素子を光励起することによってレーザ発振が得られ
るようしたものにおいて、前記光励起手段として面発光
素子を用いてなることを特徴とするスラブ型固体レーザ
発振器。 - （２）面発光素子は、扁平な箱状気密容器に陽極と陰極
を設けるとともに気体を封入し、前記陰極はその表面が
平坦でスラブ型レーザ素子の全反射面と略同一の大きさ
を有する少なくとも１個を配置し、前記陽極はこの陰極
と略平行になるように複数本の棒状電極を面状に配置し
てなり、前記相隣る各陽極間距離と、各陽極と陰極間距
離とを、グロー放電の陰極暗部長より小さくなるように
配置した面放電発光管からなることを特徴とする請求項
（１）記載のスラブ型固体レーザ発振器。 - （３）面発光素子は、扁平な箱状気密容器に陽極と陰極
を設けるとともに気体を封入し、前記陰極はその表面が
平坦でスラブ型レーザ素子の全反射面と略同一の大きさ
を有する少なくとも１個を配置し、前記陽極は複数の開
口を有する網状電極を配置してなり、前記陽極の開口間
距離と、各陽極と陰極間距離とを、グロー放電の陰極暗
部長より小さくなるように配置した面放電発光管からな
ることを特徴とする請求項（１）記載のスラブ型固体レ
ーザ発振器。 - （４）スラブ型レーザ素子の全反射面と陰極は冷却手段
を具備してなる請求項（１）、（２）または（３）記載
のスラブ型固体レーザ発振器。 - （５）定電圧電源と各陽極間に定電流回路を介して電源
を供給し放電せしめるようにした請求項（１）、（２）
、（３）または（４）記載のスラブ型固体レーザ発振器
。 - （６）面発光素子の気密容器内に放電によって紫外線を
発生するガスを封入し、かつ光取り出し窓の放電に接す
る面に、前記紫外線を固体レーザの励起に有効な光に変
換する波長変換材料を配置した請求項（１）、（２）、
（３）または（４）記載のスラブ型固体レーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63285085A JPH0738476B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | スラブ型固体レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63285085A JPH0738476B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | スラブ型固体レーザ発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02130976A true JPH02130976A (ja) | 1990-05-18 |
| JPH0738476B2 JPH0738476B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=17686944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63285085A Expired - Fee Related JPH0738476B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | スラブ型固体レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738476B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0514675A1 (en) | 1991-04-22 | 1992-11-25 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Silver halide photographic materials and method for processing the same |
| EP1923971A1 (fr) * | 2006-11-17 | 2008-05-21 | Astrium Sas | Amplificateur Laser à Plusieurs Sous-Ensembles de Dispositifs de Pompage |
| JP2010502029A (ja) * | 2006-08-30 | 2010-01-21 | テールズ | 平行六面体形状のレーザ増幅媒質およびランプを備える励起手段を備える増幅装置 |
| CN107104350A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-08-29 | 衢州学院 | 一种激光放大器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6028154A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-13 | Toshiba Electric Equip Corp | 表示素子 |
| JPS6123374A (ja) * | 1984-07-12 | 1986-01-31 | Toshiba Corp | 固体レ−ザ発振装置 |
| JPS6159788A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-27 | Hoya Corp | 固体レ−ザ励起用ランプ |
-
1988
- 1988-11-11 JP JP63285085A patent/JPH0738476B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6028154A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-13 | Toshiba Electric Equip Corp | 表示素子 |
| JPS6123374A (ja) * | 1984-07-12 | 1986-01-31 | Toshiba Corp | 固体レ−ザ発振装置 |
| JPS6159788A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-27 | Hoya Corp | 固体レ−ザ励起用ランプ |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0514675A1 (en) | 1991-04-22 | 1992-11-25 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Silver halide photographic materials and method for processing the same |
| JP2010502029A (ja) * | 2006-08-30 | 2010-01-21 | テールズ | 平行六面体形状のレーザ増幅媒質およびランプを備える励起手段を備える増幅装置 |
| EP1923971A1 (fr) * | 2006-11-17 | 2008-05-21 | Astrium Sas | Amplificateur Laser à Plusieurs Sous-Ensembles de Dispositifs de Pompage |
| FR2908933A1 (fr) * | 2006-11-17 | 2008-05-23 | Astrium Sas Soc Par Actions Si | Amplificateur laser a plusieurs sous-ensembles de dispositifs de pompage |
| CN107104350A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-08-29 | 衢州学院 | 一种激光放大器 |
| CN107104350B (zh) * | 2017-05-25 | 2023-07-28 | 衢州学院 | 一种激光放大器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0738476B2 (ja) | 1995-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2171649C (en) | Discharge device having cathode with micro hollow array | |
| US7522651B2 (en) | Solid-state lasers employing incoherent monochromatic pump | |
| US7430231B2 (en) | Vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) arrays pumped solid-state lasers | |
| US5079473A (en) | Optical light source device | |
| US20030020403A1 (en) | High pressure discharge lamp of the short arc type | |
| US10057973B2 (en) | Electrodeless single low power CW laser driven plasma lamp | |
| US4481634A (en) | RF Excited metal waveguide laser | |
| US4639926A (en) | Efficient cathode assembly for metal vapor laser | |
| JPH02130976A (ja) | スラブ型固体レーザ発振器 | |
| US5023877A (en) | Miniature, optically pumped narrow line solid state laser | |
| US3314021A (en) | Cathodoluminescent pumped laser having a cathode surrounding the laser | |
| US4397023A (en) | High efficiency dye laser | |
| EP0319898B1 (en) | Metal vapor laser apparatus | |
| US4680770A (en) | Dual beam gas ion laser | |
| Kushnir et al. | Influence of the resonator geometry on the output power of a laser with several active elements | |
| US3611185A (en) | Unitary laser system with oval-shaped rod of laser glass | |
| Huchital et al. | Pumping of Nd: YAG with electrodeless arc lamps | |
| Mizeraczyk et al. | A hollow-cathode discharge CW multicolour He-Cd+ laser module | |
| JPH0530019B2 (ja) | ||
| US20080130700A1 (en) | Apparatus for generating laser radiation | |
| CA2565198A1 (en) | Discharge device having cathode with micro hollow array | |
| JPS6310598B2 (ja) | ||
| JPH0728070B2 (ja) | マイクロ波放電励起レーザ発振器 | |
| Gaĭdukov et al. | Characteristics of K–Rb lamps as the pump sources for YAG: Nd3+ lasers | |
| JPH0530018B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |