JPH02168685A - Output mirror and laser system using same - Google Patents

Output mirror and laser system using same

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JPH02168685A
JPH02168685A JP16908089A JP16908089A JPH02168685A JP H02168685 A JPH02168685 A JP H02168685A JP 16908089 A JP16908089 A JP 16908089A JP 16908089 A JP16908089 A JP 16908089A JP H02168685 A JPH02168685 A JP H02168685A
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JP
Japan
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laser
prism
output mirror
light
mirror
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JP16908089A
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Japanese (ja)
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Noboru Nakano
昇 中野
Naoki Kubota
尚樹 久保田
Yoshihisa Miyazaki
宮崎 善久
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Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2308Amplifier arrangements, e.g. MOPA
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
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    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08059Constructional details of the reflector, e.g. shape
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    • H01S3/005Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
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Abstract

PURPOSE:To adjust an optical axis easily, and to improve a space factor by using a prism having a right-angled isosceles triangular cross section and forming a semitransparent film to the section of the hypotenuse, to which incident light is projected, of the prism. CONSTITUTION:In an output mirror 1, a dielectric multilayer film is evaporated to one part of the hypotenuse of a prism 1a having a right-angle isosceles triangular cross section, and a semitransparent film 1b is shaped. A laser oscillator is composed of the semitransparent film 1b, a laser device 3 and a total reflecting mirror 5. Laser beams emitted form the laser oscillator are reflected twice in the rectangular direction by the prism 1a, and reflected in the direction opposite to the incident direction. The reflected beams are introduced by the laser device (an amplifier) 4 and amplified, and reflected in the rectangular direction by a prism 6e and projected to a body to be measured, etc. Accordingly, it is avoided to use a large number of prisms and total reflecting mirrors, and the optical axis of an optical element is adjusted easily while a space factor is improved and a system including the output mirror can be miniaturized.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【産業上の利用分野1 本発明は、入射する光のうち必要な光成分のみを透過さ
せ、該透過光を前記入射光の方向と反対方向に反射させ
る出力鏡及びその出力鏡を用いたレーザシステムに係り
、特に、レーザシステムの入射光と出射光の間隔が狭く
とれ、部品点数を減らし、取り扱いを容易とすると共に
、レーザシステムを小型化することが可能な、出力鏡及
びその出力鏡を用いたレーザシステムに関するものであ
る。 【従来の技術】 レーザ光は一般の自然放射光と異なり、可干渉性があり
単色性が優れる等の種々の特徴がある。 このような特徴を有するため、レーザ光は、高精度、高
感度の測定や、計測、非線形光学の研究、あるいは光通
信等に広く応用されている。 第12図は、上述のようなレーザ光を使用するレーザシ
ステムの従来の構成を示す説明図である。 この図において、レーザ装M(発振H)3、全反fPj
鏡5、及び半透過膜2が付された半透過鏡9でレーザ発
振器が構成されている。このレーザ発振器から出たレー
ザ光は、プリズム6a 、6b 、6c、6dにより次
々に直角方向へ反射されて、レーザ装置(増幅器)4に
導かれる。該レーザ光はレーザ増幅器4で増幅された後
、プリズム6eで直角方向に反射されて、被測定物体等
(図示せず)に照射される。又、プリズム68〜6eに
代えて全反射鏡を用いてもよく、その場合には、プリズ
ム6a〜6eと同様に、直角方向に光を反射させる位置
に各全反射鏡が配置される。 ところで、第12図における半透過鏡9の外寸法が例え
ば2o龍でも、該半透過鏡9を保持するミラーホルダー
の外寸法は40〜50 u程度にもなる。このため、レ
ーザ発振器の光軸7とレーザ増幅器4の光軸8との距離
が20〜25 u程度にまで接近している場合には、第
12図に示した如く、発振されたレーザ光をレーザ増幅
器4に通ずのに、4つのプリズム6a〜6dが必要とな
っていた。 又、上記レーザ発振器の光軸7とレーザ増幅器4の光軸
8との距離が25 u以上の場合であっても、半透過鏡
9と少くとも2つの全反射鏡(あるいは1つ又は2つの
プリズム)が必要になっていた。
[Industrial Application Field 1] The present invention relates to an output mirror that transmits only necessary light components of incident light and reflects the transmitted light in a direction opposite to the direction of the incident light, and a laser using the output mirror. In particular, we are developing output mirrors and output mirrors that can narrow the distance between the incident light and the output light of the laser system, reduce the number of parts, facilitate handling, and downsize the laser system. This is related to the laser system used. BACKGROUND OF THE INVENTION Laser light differs from general natural radiation light in that it has various characteristics such as coherence and excellent monochromaticity. Because of these characteristics, laser light is widely applied to high-precision, high-sensitivity measurements, metrology, research on nonlinear optics, optical communications, and the like. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a conventional configuration of a laser system using laser light as described above. In this figure, laser device M (oscillation H) 3, total anti-fPj
The mirror 5 and the semi-transparent mirror 9 to which the semi-transparent film 2 is attached constitute a laser oscillator. Laser light emitted from this laser oscillator is successively reflected in the right angle direction by prisms 6a, 6b, 6c, and 6d and guided to a laser device (amplifier) 4. After the laser light is amplified by the laser amplifier 4, it is reflected in the right angle direction by the prism 6e, and is irradiated onto an object to be measured (not shown). Further, total reflection mirrors may be used in place of the prisms 68 to 6e, and in that case, each total reflection mirror is arranged at a position where light is reflected in the right angle direction, similarly to the prisms 6a to 6e. By the way, even if the outer dimensions of the semi-transmissive mirror 9 in FIG. 12 are, for example, 2o long, the outer dimensions of the mirror holder that holds the semi-transmissive mirror 9 are about 40 to 50 u. Therefore, when the distance between the optical axis 7 of the laser oscillator and the optical axis 8 of the laser amplifier 4 is close to about 20 to 25 μ, the oscillated laser beam is Four prisms 6a to 6d were required to communicate with the laser amplifier 4. Furthermore, even if the distance between the optical axis 7 of the laser oscillator and the optical axis 8 of the laser amplifier 4 is 25 mm or more, the semi-transmissive mirror 9 and at least two total reflective mirrors (or one or two prism) was needed.

【発明が達成しようとする課題) 従って、特に光軸7と光軸8が接近している場合には、
第12図の如くプリズム68〜6d等、光学素子の数が
多くなり、各光学素子の光軸調整が煩雑になるという問
題があった。又、光学素子の数が多くなると、これら光
学素子を配置するため広いスペースを必要とし、レーザ
システムの小型化が困難になるという問題もあった。 本発明は、上述のような従来例の問題を解消すべくなさ
れたものであり、その課題は、光学素子の数が少く、光
軸調整等が容易であり、且つスペースファクタが良好で
小型化し易い出力鏡及びその出力鏡を用いたレーザシス
テムを提供することにある。 【課題を達成するための手段】 本発明は、入射する光のうち必要な光成分のみを透過さ
せ、該透過光を前記入射光の方向と反対方向に反射させ
る出力鏡として、横断面が実質的に直角二等辺三角形状
のプリズムを用い、該プリズムの前記入射光が入射する
斜辺の部分に半透過膜を付すことにより、前記課題を達
成したものである。 更に、前記プリズムの透過光が出射する斜辺の部分に、
反射防止膜を付したものである。 又、本発明は、前記出力鏡を用いて、レーザ発振器で発
振されたレーザ光をレーザ増幅器に入射するようにして
、前記課題を達成したものである。 又、本発明は、入射する光のうち必要な光成分のみを透
過させ、該透過光を前記入射光の方向と反対方向に反射
させる出力鏡において、横断面が実質的に直角二等辺三
角形状のプリズムと、該プリズムの少くとも入射光路側
に配置された、入射光路部分の表面に半透過膜が付され
た光学基板又は半透過鏡とを備えることにより、前記課
題を達成したものである。 更に、前記光学基板を出射光路側にも配置し、少くとも
該出射光路部分に反射防止膜を付したものである。 又、本発明は、前記出力鏡を用いて、レーザ発振器で発
振されたレーザ光をレーザ増幅器に入射するようにして
、前記課題を達成したものである。 又、本発明は、前記レーザ発振器とレーザ増幅器で励起
ランプを共有するようにして、前記課題を達成したもの
である。
[Object to be achieved by the invention] Therefore, especially when the optical axis 7 and the optical axis 8 are close to each other,
As shown in FIG. 12, there is a problem in that the number of optical elements such as prisms 68 to 6d increases, and the optical axis adjustment of each optical element becomes complicated. Furthermore, when the number of optical elements increases, a large space is required to arrange these optical elements, making it difficult to miniaturize the laser system. The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional example as described above, and its objectives are to reduce the number of optical elements, facilitate optical axis adjustment, etc., and have a good space factor and miniaturization. An object of the present invention is to provide an easy-to-use output mirror and a laser system using the output mirror. [Means for Achieving the Object] The present invention provides an output mirror that transmits only necessary light components of incident light and reflects the transmitted light in a direction opposite to the direction of the incident light. The above object has been achieved by using a right-angled isosceles triangular prism and attaching a semi-transparent film to the oblique side of the prism where the incident light enters. Furthermore, on the oblique side portion from which the transmitted light of the prism exits,
It has an anti-reflection coating. Further, the present invention achieves the above object by using the output mirror to cause the laser light oscillated by the laser oscillator to enter the laser amplifier. Further, the present invention provides an output mirror that transmits only necessary light components of the incident light and reflects the transmitted light in a direction opposite to the direction of the incident light, the cross section of which is substantially in the shape of a right-angled isosceles triangle. The above object has been achieved by comprising a prism, and an optical substrate or a semi-transmissive mirror, which is disposed at least on the incident optical path side of the prism and has a semi-transparent film attached to the surface of the incident optical path portion. . Furthermore, the optical substrate is also placed on the output optical path side, and an antireflection film is applied to at least the output optical path portion. Further, the present invention achieves the above object by using the output mirror to cause the laser light oscillated by the laser oscillator to enter the laser amplifier. Further, the present invention achieves the above object by sharing an excitation lamp between the laser oscillator and the laser amplifier.

【作用】[Effect]

本発明は、出力鏡として、横断面が実質的に直角二等辺
三角形状のプリズムを用い、該プリズムの入射光が入射
する斜辺の部分に半透過膜を付すことによって、半透過
鏡と全反射鏡を一体化したものである。又は、前記プリ
ズムとは別体の、入射光路部分の表面に半透過膜を付し
た光学基板又は半透過鏡を、該プリズムの少くとも入射
光路側に配置することによって、半透′iA鏡と全反射
鏡を略一体化したものである。 このように半透過鏡と全反射鏡を一体化することにより
、多数のプリズムや全反射鏡を使用するのを回避し、光
学素子の光軸調整等を容易にすると共に、スペースファ
クタを向上させて出力鏡を含むシステムを小型化するこ
とができる。 又、本発明は、レーザシステムにおいて、上述のような
出力鏡を用いることにより、レーザ発振器の光軸とレー
ザ増幅器の光軸が接近している場合であっても、必要な
光学素子の数を減らし、これら光学素子の光軸調整等を
容易にすると共に、各光学素子のスペースファクタを向
上させてレーザシステムの小型化を可能ならしめたもの
である。 本発明は、更に、レーザ発振器とレーザ増幅器で励起ラ
ンプを共有することにより、レーザシステムの一層の小
型化を可能ならしめたものである。
The present invention uses a prism whose cross section is substantially in the shape of a right isosceles triangle as an output mirror, and attaches a semi-transmissive film to the hypotenuse portion of the prism where the incident light enters, thereby producing a semi-transmissive mirror and a total reflection mirror. It is an integrated mirror. Alternatively, an optical substrate or a semi-transparent mirror, which is separate from the prism and has a semi-transparent film attached to the surface of the incident optical path portion, is placed at least on the incident optical path side of the prism, thereby forming a semi-transparent 'iA mirror. It is a nearly integrated total reflection mirror. By integrating a semi-transmitting mirror and a total reflecting mirror in this way, it is possible to avoid the use of multiple prisms and total reflecting mirrors, making it easier to adjust the optical axis of optical elements, and improving the space factor. This allows the system including the output mirror to be miniaturized. Furthermore, by using the above-described output mirror in a laser system, the present invention can reduce the number of required optical elements even when the optical axis of the laser oscillator and the optical axis of the laser amplifier are close to each other. This makes it easier to adjust the optical axes of these optical elements, improves the space factor of each optical element, and makes it possible to downsize the laser system. Furthermore, the present invention makes it possible to further downsize the laser system by sharing an excitation lamp between the laser oscillator and the laser amplifier.

【実施例】【Example】

以下、本発明の実施例について図を参照しながら詳しく
説明する。 第1図は、レーザシステムについての本発明の第1実施
例の全体構成を示す光路図であり、図中、第12図と同
一符号は同一意味をもたせて使用し、ここでの重複説明
は省略する。 本実施例の要部たる出力鏡1は、具体的には、第2図に
示す如く構成されており、横断面の形状が直角二等辺三
角形であるプリズム1aの斜辺の一部に例えば誘電体多
層膜が蒸着され、半透過膜1bが形成されている。この
半透過膜1b、レーザ装置3、及び全反射鏡5によって
レーザ発振器が構成されている。 この第1実施例において、上記レーザ発振器(更に詳し
くは、半透過膜1b)から出たレーザ光は、プリズム1
aで直角方向に2回反射され、入射方向と反対方向に反
射される。この反射光(レーザ光)は、レーザ装置(増
幅器)4に導かれて増幅され、その後、例えばプリズム
6eにより直角方向に反射されて被測定物体等(図示せ
ず)に照射される。 第1図から解るように、光軸7と8がたとえ数1菫にま
で接近していても、本実施例の出力11は使用可能であ
る。 一方、第3図は上記出力鏡1の他の例の構成を示す断面
図である。この図において、横断面の形状が直角二等辺
三角形となっているプリズム1aの斜辺の一部(具体的
には、半透過膜1bが形成されている部分の残りの部分
)に、反射防止膜10が付着されている。 この例においては、半透過IIW1b、第1図のレーザ
装置3及び全反射鏡5によって構成されるレーザ発振器
から出たレーザ光が、プリズム1aの斜辺の下方で反射
されて、再びレーザ発振器に戻る所謂戻り光の現象が、
反射防止膜1oによって回避される。このため、このよ
うな戻り光ヤレーザ光の損失を効果良く防止でき、第2
図の例の場合よりも更に優れた出力鏡となる。 又、第4図は、前記出力鏡に用いられるプリズムゴ’a
の横断面形状の他の例を示す断面図である。 この例においては、第2図や第3図のプリズム1a (
横断面の形状が直角二等辺三角形)に代えて、その一部
の形状を持つ、例えば横断面形状が台形(直角二等辺三
角形から直角部分の小さな三角形を除去した形状)のプ
リズム1Cが使用される。 この例においても、レーザ発振器から出たレーザ光は、
第4図で示したプリズム1Cの台形の斜面部分で直角方
向に反射されるため、第2図や第3図の例のプリズム1
aと同様の機能を有するようになる。 第1図乃至第4図を用いて詳述した本発明の第1実施例
によれば、第12図の従来例に比べて、光学素子の数が
少なく、半透過M9やプリズム68〜6dのような、多
くの光学素子を調整する必要がなく、光学素子の光軸調
整が容易になる。又、上記出力鏡1の設置スペースは、
第12図の半透過鏡9及びプリズム6a〜6dの設置ス
ペースに比して格段に小さく、スペースファクタも大幅
に改善される。従って、上記出力鏡1を用いたレーザシ
ステムも小型化できるようになる。しがも、このような
レーザシステムにおける光学素子の光軸調整などが容易
で、結果的に使用し易いレーザシステムが実現する。 一方、第5図は、レーザシステムに係る本発明の第2実
施例の全体構成を示す光路図であり、図中、第1図と同
一記号は同一意味をもたせて使用し、ここでの重複説明
は省略する。 本実施例の要部たる出力鏡11は、具体的には、第6図
に示す如(、第1実施例と同様のプリズム1aと、該プ
リズム1aの入射光路側に配置された、入射光路部分く
図の上方)の表面に誘電体長m膜が蒸着され、半透過膜
1dが形成された光学基板12とから構成されている。 この半透過11dが蒸着された光学基板12、レーザ装
置3、及び全反射鏡5によってレーザ発振器が構成され
ている。 この第2実施例において、上記レーザ発振器(更に詳し
くは、半透過膜1d)から出たレーザ光は、プリズム1
aで直角方向に2回反射され、入射方向と反対方向に反
射される。この反射光(レーザ光)は、前記光学基板1
2の透明部(図の下方)を透過した後、レーザ装置(増
幅器)4に導かれて増幅され、その後、例えばプリズム
6eにより直角方向に反射されて被測定物体等(図示せ
ず)に照射される。 第5図から解るように、光軸7と8がたとえ数1にまで
接近していても、本実施例の出力鏡11は使用可能であ
る。 一方、第7図は上記出力鏡11の他の例の構成を示す断
面図である。この図において、横断面の形状が直角二等
辺三角形となっているプリズム1aの斜辺(必要に応じ
て他の2辺も)、光学基板12の裏面、及び光学基板1
2の表面の一部(図の下方)には、反射防止膜13a 
、13b 、13Cがそれぞれ付着されている。 この例においては、レーザ発振器(更に詳しくは、半透
過膜1d)から出たレーザ光が、再びレーザ発振器に戻
る所謂戻り光の現象が、反射防止113a〜13cによ
って回避され、レーザ光の損失も効率よく防止できる。 又、第8図は、上記出力鏡11の更に他の例の構成を示
す断面図である。この図において、14は光学基板であ
り、該光学基板14の表面には誘電体多層膜が蒸着され
て、半透過膜1dが形成され、半透過鏡となっている。 又、半透過M1dが表面に形成された光学基板14の正
面の形状は、第9図のように半円形となっている。 この例においては、光学基板(半透過鏡)14の正面の
形状が半円形であるため、第5図の光軸7と光軸8が接
近していても、レーザ発振器から出たレーザ光を、第5
図のレーザ増幅器4へ有効に導くことができる。 なお、第8図の例においても、光学基板14の裏面やプ
リズム1aの斜辺部分に、第7図の例と同様の反射防止
膜を付着することにより、レーザ発振器から出たレーザ
光の戻り光やレーザ光の損失を効率よく防止できる。 又、第6図乃至第8図におけるプリズム1a(横断面の
形状が直角二等辺三角形)に代えて、第4図に示したよ
うな、その一部の形状を持つ、例えば横断面形状が台形
のプリズム1cを用いることもできる。 第5図乃至第9図を用いて詳述した本発明の第2実施例
によれば、第12図の従来例に比べて光学素子の数が少
なく、これら光学素子の光軸調整などが容易になる。又
、上記出力鏡11の設置スペースは、第12図の従来例
における半透過鏡9及びプリズム6a〜6dの設置スペ
ースに比して各段に小さく、スペースファクタも大幅に
改善される。従って、上記出力鏡11を用いたレーザシ
ステムも小型化できるようになる。しかも、このような
レーザシステムにおける光学素子の光軸調整などが容易
で、結果的に使用し易いレーザシステムが実現する。 第10図は、レーザシステムに係る本発明の第3実施例
の全体構成を示す光路図である。 本実施例では、第1実施例のレーザ装置3.4として、
その断面が第11図に示すように、レーザ発振器とレー
ザ増幅器をそれぞれ構成する2本のレーザ物質23.2
4が、共通の1本の励起ランプ21で励起されるように
したレーザ装置20を用いている。 図において、25は、励起ランプ21で発生された光を
レーザ物質23.24に集中させるための集光器である
。なお、集光器の形状は、この形状に限定されるもので
はないことは勿論である。 このレーザ装置20以外は、第1実施例と同じ構成であ
るため詳細な説明は省略する。 なお、第5図に示したレーザシステムの第2実施例にお
いても、第11図のレーザ装置20を用いてもよい事は
言うまでもない。 本実施例では、1本の励起ランプ21により2本のレー
ザ物質23.24を励起するため、光軸7と8の距離が
、2つ独立したレーザ装[3,4用いた場合に比べ短く
なり、−層の小型化を達成できる。 [発明の効果1 以上詳しく説明したような本発明によれば、入射光と反
射光の光軸を接近させても、光学素子の数が少なく、光
軸調整などの操作が容易であり、且つスペースファクタ
が良好で小型化し易い出力鏡及びそれを用いたレーザシ
ステムが実現するという優れた効果を有する。又、部品
点数が少く、レーザシステムが操作し易い上、平行した
レーザ光線の間隔も狭く取れ、全体としてレーザシステ
ムの小型化が可能であるため、該レーザシステムを利用
すればレーザの産業上の用途が更に拡大するという効果
もある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an optical path diagram showing the overall configuration of a first embodiment of the present invention regarding a laser system. In the figure, the same symbols as in FIG. 12 are used with the same meaning, and duplicate explanations are omitted here. Omitted. Specifically, the output mirror 1, which is the main part of this embodiment, is constructed as shown in FIG. A multilayer film is deposited to form a semi-transparent film 1b. The semi-transparent film 1b, the laser device 3, and the total reflection mirror 5 constitute a laser oscillator. In this first embodiment, the laser beam emitted from the laser oscillator (more specifically, the semi-transparent film 1b) is transmitted through the prism 1
It is reflected twice in the perpendicular direction at a, and then in the opposite direction to the incident direction. This reflected light (laser light) is guided to a laser device (amplifier) 4 and amplified, and then reflected in a right angle direction by a prism 6e, for example, and irradiated onto an object to be measured (not shown). As can be seen from FIG. 1, the output 11 of this embodiment can be used even if the optical axes 7 and 8 are close to each other by several violets. On the other hand, FIG. 3 is a sectional view showing the structure of another example of the output mirror 1. As shown in FIG. In this figure, a part of the hypotenuse of a prism 1a whose cross section is a right isosceles triangle (specifically, the remaining part of the part where the semi-transparent film 1b is formed) is coated with an antireflection film. 10 is attached. In this example, the laser beam emitted from the laser oscillator constituted by the semi-transmissive IIW 1b, the laser device 3 in FIG. 1, and the total reflection mirror 5 is reflected below the oblique side of the prism 1a and returns to the laser oscillator again. The phenomenon of so-called return light is
This is avoided by the antireflection film 1o. Therefore, such loss of the returned laser beam can be effectively prevented, and the second
This results in an even better output mirror than in the example shown. Moreover, FIG. 4 shows the prism go'a used for the output mirror.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the cross-sectional shape of FIG. In this example, the prism 1a (
Instead of a prism 1C whose cross-sectional shape is a right-angled isosceles triangle), a prism 1C having a part of that shape, for example, a trapezoidal cross-sectional shape (a shape obtained by removing a small right-angled triangle from a right-angled isosceles triangle) is used. Ru. In this example as well, the laser light emitted from the laser oscillator is
Since it is reflected in the right angle direction by the trapezoidal slope part of the prism 1C shown in FIG. 4, the prism 1C shown in FIG.
It has the same function as a. According to the first embodiment of the present invention, which is explained in detail using FIGS. 1 to 4, the number of optical elements is smaller than that of the conventional example shown in FIG. There is no need to adjust many optical elements, and the optical axis adjustment of the optical elements becomes easy. Also, the installation space for the output mirror 1 is as follows:
The installation space for the semi-transparent mirror 9 and prisms 6a to 6d in FIG. 12 is much smaller, and the space factor is also greatly improved. Therefore, the laser system using the output mirror 1 can also be downsized. However, it is easy to adjust the optical axis of the optical element in such a laser system, and as a result, a laser system that is easy to use is realized. On the other hand, FIG. 5 is an optical path diagram showing the overall configuration of the second embodiment of the present invention relating to a laser system. In the figure, the same symbols as in FIG. Explanation will be omitted. Specifically, the output mirror 11, which is the main part of this embodiment, as shown in FIG. It consists of an optical substrate 12 on which a dielectric film having a length m is deposited on the surface of the upper part (in the upper part of the figure) and a semi-transparent film 1d formed thereon. The optical substrate 12 on which the semi-transparent film 11d is deposited, the laser device 3, and the total reflection mirror 5 constitute a laser oscillator. In this second embodiment, the laser beam emitted from the laser oscillator (more specifically, the semi-transparent film 1d) is transmitted through the prism 1
It is reflected twice in the perpendicular direction at a, and then in the opposite direction to the incident direction. This reflected light (laser light) is transmitted to the optical substrate 1
After passing through the transparent part 2 (lower part of the figure), the light is guided to a laser device (amplifier) 4 and amplified, and then reflected in the right angle direction by a prism 6e and irradiated onto an object to be measured (not shown). be done. As can be seen from FIG. 5, the output mirror 11 of this embodiment can be used even if the optical axes 7 and 8 are close to each other by the number 1. On the other hand, FIG. 7 is a sectional view showing the structure of another example of the output mirror 11. In this figure, the oblique side of the prism 1a whose cross section is a right isosceles triangle (and the other two sides as necessary), the back surface of the optical substrate 12, and the optical substrate 1
2 (lower part of the figure) is coated with an antireflection film 13a.
, 13b and 13C are attached, respectively. In this example, the so-called return light phenomenon in which the laser beam emitted from the laser oscillator (more specifically, the semi-transparent film 1d) returns to the laser oscillator again is avoided by the anti-reflection devices 113a to 13c, and the loss of the laser beam is also avoided. It can be effectively prevented. Further, FIG. 8 is a sectional view showing the configuration of still another example of the output mirror 11. In this figure, reference numeral 14 denotes an optical substrate, and a dielectric multilayer film is deposited on the surface of the optical substrate 14 to form a semi-transparent film 1d, forming a semi-transparent mirror. Further, the front shape of the optical substrate 14 on which the semi-transparent M1d is formed is semicircular as shown in FIG. 9. In this example, since the front surface of the optical substrate (semi-transparent mirror) 14 is semicircular, even if the optical axes 7 and 8 in FIG. , 5th
It can be effectively led to the laser amplifier 4 shown in the figure. In the example shown in FIG. 8, an anti-reflection film similar to that shown in FIG. and laser light loss can be efficiently prevented. Also, instead of the prism 1a (the cross-sectional shape of which is a right isosceles triangle) in FIGS. 6 to 8, a part of the prism 1a having the shape shown in FIG. It is also possible to use a prism 1c. According to the second embodiment of the present invention, which is explained in detail using FIGS. 5 to 9, the number of optical elements is smaller than that of the conventional example shown in FIG. 12, and the optical axis adjustment of these optical elements is easy. become. Further, the installation space for the output mirror 11 is much smaller than the installation space for the semi-transmissive mirror 9 and the prisms 6a to 6d in the conventional example shown in FIG. 12, and the space factor is also significantly improved. Therefore, the laser system using the output mirror 11 can also be downsized. Moreover, it is easy to adjust the optical axis of the optical element in such a laser system, and as a result, a laser system that is easy to use is realized. FIG. 10 is an optical path diagram showing the overall configuration of a third embodiment of the present invention relating to a laser system. In this embodiment, as the laser device 3.4 of the first embodiment,
As the cross section is shown in FIG. 11, two laser materials 23.2 constitute a laser oscillator and a laser amplifier, respectively.
4 uses a laser device 20 that is excited by one common excitation lamp 21. In the figure, 25 is a condenser for concentrating the light generated by the excitation lamp 21 onto the laser material 23, 24. Note that, of course, the shape of the condenser is not limited to this shape. Since the configuration other than this laser device 20 is the same as that of the first embodiment, detailed explanation will be omitted. It goes without saying that the laser device 20 shown in FIG. 11 may also be used in the second embodiment of the laser system shown in FIG. In this embodiment, since two laser substances 23 and 24 are excited by one excitation lamp 21, the distance between optical axes 7 and 8 is shorter than when two independent laser devices [3 and 4 are used]. Therefore, it is possible to achieve miniaturization of the layer. [Effect of the Invention 1] According to the present invention as described in detail above, even if the optical axes of incident light and reflected light are brought close to each other, the number of optical elements is small, operations such as optical axis adjustment are easy, and This has the excellent effect of realizing an output mirror that has a good space factor and is easy to downsize, and a laser system using the same. In addition, the number of parts is small, the laser system is easy to operate, and the interval between parallel laser beams can be narrowed, making it possible to downsize the laser system as a whole. It also has the effect of further expanding its uses.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、レーザシステムについての本発明の第1実施
例の構成を示す光路図、 第2図は、第1実施例で用いられている出力鏡の構成を
示す断面図、 第3図は、出力鏡の他の例の構成を示す断面図、第4図
は、出力鏡に用いられているプリズムの横断面形状の他
の例を示す断面図、 第5図は、レーザシステムについての本発明の第2実施
例の構成を示す光路図、 第6図は、第2実施例で用いられている出力鏡の構成を
示す断面図、 第7図は、出力鏡の他の例の構成を示す断面図、第8図
は、出力鏡の更に他の例の構成を示す断面図、 第9図は、第8図における光学基板の形状を示す正面図
、 第10図は、レーザシステムについての本発明の第3実
施例の構成を示す光路図、 第11図は、第3実施例で用いられているレーザ装置の
構成を示す横断面図、 第12図は、従来例の構成を示す光路図である。 1.11・・・出力鏡、 1a 、 1c 、 6e −・・プリズム、1b、1
6.2・・・半透過膜、 3・・・レーザ装置(発振器)、 4・・・レーザ装置(増幅器ン、 5・・・全反射鏡、 7・・・レーザ発振器の光軸、 8・・・レーザ増幅器の光軸、 10.13a 、13b 、 13cm・反射防止膜、
12・・・光学基板、 14・・・光学基板(半透過鏡)、 20・・・レーザ装置、 21・・・励起ランプ、 23.24・・・レーザ物質。
FIG. 1 is an optical path diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention regarding a laser system, FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of an output mirror used in the first embodiment, and FIG. , FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the cross-sectional shape of the prism used in the output mirror, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of another example of the output mirror. FIG. 6 is a sectional view showing the configuration of an output mirror used in the second embodiment; FIG. 7 is a diagram showing the configuration of another example of the output mirror. 8 is a sectional view showing the configuration of yet another example of the output mirror, FIG. 9 is a front view showing the shape of the optical substrate in FIG. 8, and FIG. An optical path diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention, FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of the laser device used in the third embodiment, and FIG. 12 is an optical path diagram showing the configuration of the conventional example. It is a diagram. 1.11... Output mirror, 1a, 1c, 6e -... Prism, 1b, 1
6.2... Semi-transparent film, 3... Laser device (oscillator), 4... Laser device (amplifier), 5... Total reflection mirror, 7... Optical axis of laser oscillator, 8. ...Optical axis of laser amplifier, 10.13a, 13b, 13cm・Anti-reflection film,
12... Optical substrate, 14... Optical substrate (semi-transmissive mirror), 20... Laser device, 21... Excitation lamp, 23.24... Laser substance.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims]  (1)入射する光のうち必要な光成分のみを透過させ
、該透過光を前記入射光の方向と反対方向に反射させる
出力鏡において、 横断面が実質的に直角二等辺三角形状のプリズムを有し
、 該プリズムの前記入射光が入射する斜辺の部分に半透過
膜が付されていることを特徴とする出力鏡。
(1) In the output mirror that transmits only the necessary light components of the incident light and reflects the transmitted light in the opposite direction to the direction of the incident light, a prism whose cross section is substantially in the shape of a right-angled isosceles triangle is used. An output mirror comprising: a semi-transparent film attached to a hypotenuse portion of the prism on which the incident light is incident.
(2)請求項1において、前記プリズムの透過光が出射
する斜辺の部分に反射防止膜が付されていることを特徴
とする出力鏡。
(2) The output mirror according to claim 1, characterized in that an antireflection film is applied to the oblique side portion of the prism from which the transmitted light exits.
(3)請求項1又は2に記載の出力鏡を用いて、レーザ
発振器で発振されたレーザ光をレーザ増幅器に入射する
ようにしたことを特徴とするレーザシステム。
(3) A laser system characterized in that the output mirror according to claim 1 or 2 is used to cause laser light oscillated by a laser oscillator to enter a laser amplifier.
(4)入射する光のうち必要な光成分のみを透過させ、
該透過光を前記入射光の方向と反対方向に反射させる出
力鏡において、 横断面が実質的に直角二等辺三角形状のプリズムと、 該プリズムの少くとも入射光路側に配置された、入射光
路部分の表面に半透過膜が付された光学基板又は半透過
鏡と、 を備えたことを特徴とする出力鏡。
(4) Transmit only the necessary light components of the incident light,
The output mirror that reflects the transmitted light in a direction opposite to the direction of the incident light includes a prism having a substantially right-angled isosceles triangular cross section, and an incident light path portion disposed at least on the incident light path side of the prism. An output mirror comprising: an optical substrate or a semi-transmissive mirror with a semi-transmissive film attached to the surface thereof;
(5)請求項4において、前記光学基板が出射光路側に
も配置され、少くとも該出射光路部分に反射防止膜が付
されていることを特徴とする出力鏡。
(5) The output mirror according to claim 4, wherein the optical substrate is also disposed on the output optical path side, and an antireflection film is applied to at least the output optical path portion.
(6)請求項4又は5に記載の出力鏡を用いて、レーザ
発振器で発振されたレーザ光をレーザ増幅器に入射する
ようにしたことを特徴とするレーザシステム。
(6) A laser system characterized in that the output mirror according to claim 4 or 5 is used to cause laser light oscillated by a laser oscillator to enter a laser amplifier.
(7)請求項3又は6において、前記レーザ発振器とレ
ーザ増幅器が励起ランプを共有することを特徴とするレ
ーザシステム。
(7) The laser system according to claim 3 or 6, wherein the laser oscillator and laser amplifier share an excitation lamp.
JP16908089A 1988-09-05 1989-06-30 Output mirror and laser system using same Pending JPH02168685A (en)

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CA000610201A CA1320559C (en) 1988-09-05 1989-09-01 Laser devices, laser system including the laser devices and output mirror for the laser system
DE68916136T DE68916136T2 (en) 1988-09-05 1989-09-05 Laser devices and laser system with these devices.
EP89308994A EP0358464B1 (en) 1988-09-05 1989-09-05 Laser devices and laser system including the laser devices

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010199288A (en) * 2009-02-25 2010-09-09 Hamamatsu Photonics Kk Pulse laser apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010199288A (en) * 2009-02-25 2010-09-09 Hamamatsu Photonics Kk Pulse laser apparatus

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