JPH02260678A - Laser device - Google Patents
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- 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
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野]
本発明は、レーザ発振をする機能とこの発振光の光増幅
を行う機能とを有するレーザ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a laser device having a function of laser oscillation and a function of optically amplifying the oscillation light.
[従来の技術]
発振したレーザ光を光増幅して強力なレーザ光として取
り出すようにしたレーザ装置は従来より知られている。[Prior Art] Laser devices that optically amplify oscillated laser light and output it as a powerful laser light have been known.
第2図は従来のこの種のレーザ装置の一例を示すブロッ
ク図であり、第2図(a)は光増幅段が1段の場合、第
2図(b)が光増幅段が2段の場合をそれぞれ示してい
る。Fig. 2 is a block diagram showing an example of a conventional laser device of this type. Fig. 2(a) shows a case where the optical amplification stage is one stage, and Fig. 2(b) shows a case where the optical amplification stage is two stages. Each case is shown.
第2図(a)に示される装置においては、ガラスまたは
結晶からなるレーザ媒体201、全反射鏡202、反射
鏡203及び励起用ランプ204からなるレーザ発振段
によって発振された良質のレーザ光r。を、励起用ラン
プ204aによって励起されるガラスまたは結晶からな
るレーザ媒体201aを通すことにより所定の増幅率で
増幅して大きな出力のレーザ光r1として取り出してい
る。なお、前記各励起用ランンプ204及び2゜4aは
それぞれ励起用ランプ駆動用電源205及び205aに
よって駆動される。In the apparatus shown in FIG. 2(a), a high-quality laser beam r is oscillated by a laser oscillation stage consisting of a laser medium 201 made of glass or crystal, a total reflection mirror 202, a reflection mirror 203, and an excitation lamp 204. is passed through a laser medium 201a made of glass or crystal excited by an excitation lamp 204a, amplified at a predetermined amplification factor, and extracted as a large output laser beam r1. The excitation lamps 204 and 2.4a are driven by excitation lamp driving power supplies 205 and 205a, respectively.
第2図(b)に示されるレーザ装置は、前記第2図(a
)に示されるレーザ装置の光増幅段に、さらに、もう1
段、光増幅段を設けたものである。The laser device shown in FIG. 2(b) is similar to the laser device shown in FIG. 2(a).
) In addition, one more layer is added to the optical amplification stage of the laser device shown in
It is equipped with an optical amplification stage.
すなわち、レーザ媒体201b、励起用ランンブ204
b及び励起用ランプ駆動用電源205bからなる光増幅
段を設けたもので、これによりさらに強力なレーザ光r
2を得るようにしたものである。That is, the laser medium 201b, the excitation lamp 204
This device is equipped with an optical amplification stage consisting of an excitation lamp driving power source 205b and an excitation lamp driving power source 205b.
2.
また、他の例として特開昭82−189778号公報に
記載のものがある。Further, as another example, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 82-189778.
この例は、幅の広いスラブ型レーザ媒体を用い、このレ
ーザ媒体の一部でレーザ発振を行うとともに、この発振
したレーザ光を前記レーザ媒体の他の部位に入射させる
ことによりこの他の部位で光増幅を行うようにしたもの
である。In this example, a wide slab-type laser medium is used, laser oscillation is performed in a part of this laser medium, and the oscillated laser beam is made incident on another part of the laser medium. It is designed to perform optical amplification.
[発明が解決しようとする課題]
ところで、上述の第2図に示された従来のレーザ装置は
、光増幅段を1段設ける毎に、レーザ発振段と別個に、
該レーザ発振段とほぼ同程度かそれ以上の設備が必要と
なる。すなわち、光増幅段を構成するためには、少なく
ともレーザ発振段と同様のレーザ媒体、励起用ランプ及
び励起用ランプ駆動用電源等が必要となる。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the conventional laser device shown in FIG.
Equipment approximately equal to or greater than the laser oscillation stage is required. That is, in order to configure the optical amplification stage, at least the same laser medium as the laser oscillation stage, an excitation lamp, a power source for driving the excitation lamp, etc. are required.
このため、増幅段を複数にして、所望の大出力を有し、
良質のレーザ光を得るレーザ装置を構成しようとすると
、装置が複雑・大型となり、設置及び調整が困iとなる
とともに、製造価格も著しく高価なものになるという問
題点があった。For this reason, multiple amplification stages are used to achieve the desired high output.
When attempting to construct a laser device that obtains high-quality laser light, there are problems in that the device becomes complicated and large, difficult to install and adjust, and the manufacturing cost becomes extremely high.
また、特開昭62−189778号公報に記載のものは
、レーザ媒体として通常のレーザ発振用のレーザ媒体よ
り著しく幅の広い特殊な形状のものが必要になるととも
に、このレーザ媒体を励起するためには、励起用ランプ
として前記レーザ媒体の幅に応じて特殊なものを用いる
か、あるいは、複数のランプを用いることなどが必要と
なり、結局、前記第2図に示した例と同様の不都合が生
じてしまう。Furthermore, the method described in JP-A-62-189778 requires a special shaped laser medium that is significantly wider than a normal laser medium for laser oscillation, and in order to excite this laser medium, In this case, it is necessary to use a special excitation lamp depending on the width of the laser medium, or to use a plurality of lamps, resulting in the same inconvenience as the example shown in Fig. 2 above. It will happen.
本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、良
質で大出力のレーザ光が得られ、比較的単純な構成で、
小型に形成でき、設置・調整等も容易であり、かつ、製
造価格も安価にすむレーザ装置を提供することを目的と
したものである。The present invention was made against the above-mentioned background, and provides a high-quality, high-output laser beam with a relatively simple configuration.
The object of the present invention is to provide a laser device that can be formed compactly, is easy to install and adjust, and is inexpensive to manufacture.
「課題を解決するための手段]
本発明は、以下の構成とすることで上述の課題を解決し
ている。"Means for Solving the Problems" The present invention solves the above problems by having the following configuration.
レーザ発振をする機能と、該レーザ発振によって得られ
たレーザ光を増幅する光増幅機能とを備えたレーザ装置
であって、
レーザ発振によって得られたレーザ光の進路を変更して
、該レーザ光が前記レーザ発振を行うレーザ媒体中にお
いて該レーザ媒体におけるレーザ発振光路と異なる光路
を形成して通過するようにした光線進路変更手段を備え
たことを特徴とする構成。A laser device having a function of laser oscillation and an optical amplification function of amplifying the laser light obtained by the laser oscillation, the laser device changing the course of the laser light obtained by the laser oscillation, The structure is characterized by comprising a beam path changing means configured to form an optical path different from a laser oscillation optical path in the laser medium in the laser medium in which the laser oscillates, and to cause the beam to pass through the laser medium.
[作用]
前記構成において、前記光線進路変更手段の作用によっ
て、前記レーザ媒体によって発振されたレーザ光は、該
レーザ媒体中を、該レーザ媒体におけるレーザ発振光路
と異なる光路を形成するように通過する。したがって、
この通過中にレーザ光は増幅作用を受けるから、この光
を取り出すことにより前記発振レーザ光を増幅したレー
ザ光を得ることができる。この場合、レーザ発振と光増
幅とが1つのレーザ媒体で行なわれるから、光増幅のた
めに別個のレーザ媒体や励起用ランプ等を設ける必要が
なくなる。[Function] In the above structure, the laser beam oscillated by the laser medium passes through the laser medium so as to form an optical path different from the laser oscillation optical path in the laser medium due to the action of the beam path changing means. . therefore,
Since the laser light is subjected to an amplification effect during this passage, by extracting this light, it is possible to obtain a laser light that is an amplified version of the oscillation laser light. In this case, since laser oscillation and optical amplification are performed using one laser medium, there is no need to provide a separate laser medium, excitation lamp, etc. for optical amplification.
[実施例]
(第1実施例)
第1図は本発明の第1実施例にがかるレーザ装置を示す
ブロック図である。この実施例は、レーザ媒体としてス
ラブ型レーザ媒体を用いた例である。以下、図面を参照
しながら第1実施例を詳述する。[Example] (First Example) FIG. 1 is a block diagram showing a laser device according to a first example of the present invention. This embodiment is an example in which a slab type laser medium is used as the laser medium. The first embodiment will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図において、符号1はスラブ型レーザ媒体、符号2
及び3は、それぞれレーザ共振光路を形成するための全
反射鏡及び一部透過鏡、符号4は励起用ランプ、符号5
.6: 7.sは光線進路変更手段を構成する反射鏡で
ある。なお、図示しないが、前記励起用ランプ4は励起
用ランプ駆動電源によって駆動されるように構成されて
いる。In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a slab type laser medium, and reference numeral 2 indicates a slab type laser medium.
and 3 are a fully reflecting mirror and a partially transmitting mirror for forming a laser resonant optical path, respectively; numeral 4 is an excitation lamp; numeral 5 is
.. 6: 7. s is a reflecting mirror constituting the beam path changing means. Although not shown, the excitation lamp 4 is configured to be driven by an excitation lamp drive power source.
前記スラブ型レーザ媒体1は、長さ240’ m m、
幅70mm、厚さ20m mの板状のレーザガラス(例
えば、HOYA株式会社製のLHG−5を適用できる)
の長手方向の端面を長手方向に対して60’(第1図に
おける角度α)となるようにカットしたものである。な
お、この端面はブリュースター角となっていないため、
無反射コート(ARコート)を施しである。The slab type laser medium 1 has a length of 240' mm,
A plate-shaped laser glass with a width of 70 mm and a thickness of 20 mm (for example, LHG-5 manufactured by HOYA Corporation can be used)
The end face in the longitudinal direction is cut at an angle of 60' (angle α in FIG. 1) with respect to the longitudinal direction. Note that this end face is not Brewster's angle, so
It is coated with an anti-reflection coating (AR coating).
このスラブ型レーザ媒体1は、周知のように、前記全反
射鏡2及び一部透過鏡3を所定の配置関係で配置し、表
裏の面から前記励起用ランプ4゜4によって励起光を照
射することにより、前記レーザ媒体1中を前記表裏の面
で交互に全反射しつつジグザグ状に進行し、前記全反射
鏡2と一部透過鏡3との間を進行する共振光rを形成し
てレーザ発振を行い、レーザ光roを得るものである。As is well known, this slab type laser medium 1 has the total reflection mirror 2 and the partial transmission mirror 3 disposed in a predetermined arrangement relationship, and excitation light is irradiated from the front and back surfaces by the excitation lamp 4. By doing so, resonant light r is formed that travels in a zigzag pattern through the laser medium 1 while being totally reflected alternately on the front and back surfaces, and travels between the total reflection mirror 2 and the partially transmission mirror 3. Laser oscillation is performed to obtain laser light RO.
また、前記反射鏡5.6は、前記発振レーザ光roを反
射してその進行方向をかえ、前記レーザ媒体1のレーザ
共振光rの入・出射面から該レーザ媒体1に入射させる
。この場合の入射方向は、前記レーザ共振光rと異なる
光路を形成して前記レーザ媒体1中をジグザグ状に進行
して他方の端面から出射する方向である。Further, the reflecting mirror 5.6 reflects the oscillated laser beam ro, changes its traveling direction, and makes it enter the laser medium 1 from the entrance/exit surface of the laser resonant beam r of the laser medium 1. In this case, the incident direction is a direction in which the light beam travels in a zigzag manner through the laser medium 1, forming an optical path different from that of the laser resonance light r, and is emitted from the other end face.
さらに、前記反射鏡7,8は、前記反射鏡5゜6によっ
て前記レーザ媒体1に入射させられたレーザ光r。の他
方の端面からの出射光r1の進路を変更して再度前記レ
ーザ媒体1に入射させるものである。この場合の入射方
向は、該レーザ光r1が前記レーザ媒体1中を共振光r
及び発振レーザ光r□の光路とは異なる光路を進行して
他方の端面から光線r2どなって射出するような方向で
ある。Furthermore, the reflecting mirrors 7 and 8 receive the laser beam r that is incident on the laser medium 1 by the reflecting mirror 5.6. The course of the emitted light r1 from the other end face of the laser medium 1 is changed and the light r1 is made to enter the laser medium 1 again. In this case, the incident direction is such that the laser beam r1 passes through the laser medium 1 as a resonant beam r.
The light beam r2 travels along a different optical path from the optical path of the oscillation laser beam r□, and is emitted from the other end face in the form of a beam r2.
上述の構成において、前記レーザ媒体1、全反射鏡2及
び一部透過鏡3でレーザ発振させて得たレーザ光r。は
、前記レーザ媒体1を通過することによって光増幅され
て、roより強力なレーザ光r1となる。さらに、この
レーザ光r1は、再度レーザ媒体1を通過して光増幅さ
れ、さらに、強力なレーザ光r2になる。なお、この場
合、共振光r並びにレーザ光ro及びrlはそれぞれレ
ーザ媒体1中を別個の光路を通る。In the above configuration, the laser beam r obtained by laser oscillation by the laser medium 1, the total reflection mirror 2, and the partial transmission mirror 3. is optically amplified by passing through the laser medium 1, and becomes a laser beam r1 more powerful than ro. Furthermore, this laser beam r1 passes through the laser medium 1 again, is optically amplified, and becomes a more powerful laser beam r2. In this case, the resonance light r and the laser lights ro and rl each pass through separate optical paths in the laser medium 1.
この実施例によれば、通常のレーザ発振用のレーザ媒体
1個と、これを励起するための通常のレーザ発振用の1
組のレーザ媒体励起手段(励起用ランプ及び該ランプ駆
動用の電源等からなる)だけで、レーザ発振と光増幅と
を行うレーザ装置を構成できる。すなわち、これにより
、比較的単純な構成を有し、小型で、設置・調整等も容
易であり、製造価格も安価にすみ、かつ、良買で大出力
のレーザ光を得ることのできるレーザ装置を得ているも
のである。According to this embodiment, one laser medium for normal laser oscillation and one laser medium for normal laser oscillation to excite the medium are used.
A laser device that performs laser oscillation and optical amplification can be constructed only by a set of laser medium excitation means (consisting of an excitation lamp, a power source for driving the lamp, etc.). In other words, this makes it possible to create a laser device that has a relatively simple configuration, is small, easy to install and adjust, is inexpensive to manufacture, and can obtain high-output laser light at a good price. This is what you are getting.
(第2実施例)
第3図は本発明の第2実施例にががるレーザ装置の構成
を示す図である。この実施例もレーザ媒体としてスラブ
型レーザ媒体を用いた例である。(Second Embodiment) FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a laser device according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is also an example in which a slab type laser medium is used as the laser medium.
第3図において、符号21はスラブ型レーザ媒体、符号
22及び23は、それぞれレーザ共振光路を形成するた
めの全反射鏡及び一部透過鏡、符号P1はプリズム、符
号Pcはレーザ発振の際Qスイチをかけるためのボッケ
ルセル、符号P O1は前記ボッケルセルPc光共振器
損失変調を可能にするなめに共振光rを紙面に平行な直
線偏光にする偏光子、符号A1は共振光rを2mm径の
ビームに絞って発振レーザ光roをTEM00の横モー
ドを有するレーザ光にするアパーチャである。In FIG. 3, numeral 21 is a slab type laser medium, numerals 22 and 23 are a total reflection mirror and a partial transmission mirror, respectively, for forming a laser resonant optical path, numeral P1 is a prism, and numeral Pc is a Q during laser oscillation. A Bockel cell for switching, symbol P O1 is a polarizer that converts the resonant light r into a linearly polarized light parallel to the plane of the paper in order to enable the Bockel cell Pc optical resonator loss modulation, and a symbol A1 is a polarizer that converts the resonant light r into a linearly polarized light parallel to the plane of the paper. This is an aperture that focuses the beam to convert the oscillation laser light ro into a laser light having a transverse mode of TEM00.
また、符号P2.P3はプリズム、符号L1゜L2.P
4.P5及びP6は、断面形状が2mm径の円形の発振
レーザ光r□を、前記レーザ媒体21の励起断面形状(
幅50m m、厚さ20m m >に近似した形状であ
る短軸32mm、長軸60mmの楕円径の光ro1に整
形するビーム整形手段A2を構成する球面レンズ及びプ
リズムである。なお、前記レンズL1及びL2は、断面
形状が2.mm径の円形レーザ光r。を断面形状が32
mm径の円形光に変える。また、第4図に示されるよう
に、前記プリズムP5及びP6は、それぞれに入射する
光の入射角θBがブリュースター角となるように配置さ
れる。前記ビーム整形手段A2は、前記発振レーザ光r
oのビーム形状を前記レーザ媒体21の入射端面とほぼ
同じ形状に整形して光増幅を有効に行えるようにするも
のである。Also, the code P2. P3 is a prism, symbol L1°L2. P
4. P5 and P6 are used to transmit the circular oscillation laser beam r□ with a cross-sectional shape of 2 mm in diameter to the excitation cross-sectional shape of the laser medium 21 (
A spherical lens and a prism constitute a beam shaping means A2 that shapes the light into an elliptical diameter ro1 with a minor axis of 32 mm and a major axis of 60 mm, which has a shape approximating a width of 50 mm and a thickness of 20 mm. Note that the lenses L1 and L2 have a cross-sectional shape of 2. mm diameter circular laser beam r. The cross-sectional shape is 32
Change it to a circular light with a diameter of mm. Further, as shown in FIG. 4, the prisms P5 and P6 are arranged so that the incident angle θB of the light incident on each prism becomes the Brewster's angle. The beam shaping means A2 is configured to control the oscillation laser beam r.
The beam shape of the laser beam 21 is shaped to be substantially the same as the incident end face of the laser medium 21, so that optical amplification can be carried out effectively.
さらに、符号P7は柱状プリズムであり、第5図に示さ
れるように、前記プリズムP6から射出された楕円光の
長軸(短軸)を90’回転して前記レーザ媒体21の端
面に入射できるようにするとともに、P偏光となってい
た光をS偏光に変換する。Further, reference numeral P7 denotes a columnar prism, and as shown in FIG. 5, the long axis (short axis) of the elliptical light emitted from the prism P6 can be rotated by 90' to be incident on the end face of the laser medium 21. At the same time, P-polarized light is converted to S-polarized light.
また、符号P o 2はS波を反射しP波を透過する偏
光板であり、前記柱状プリズムP7を射出したレーザ光
をr。1(S波)を反射して前記レーザ媒体21に入射
させる。このレーザ光r。1は前記レーザ媒体21内で
1回目の光増幅を受けて該レーザ媒体21の他方の端面
から光増幅されたレーザ光r1となって出射する。Further, reference numeral P o 2 is a polarizing plate that reflects S waves and transmits P waves, and the laser beam emitted from the columnar prism P 7 is polarized by r. 1 (S wave) is reflected and made incident on the laser medium 21. This laser beam r. 1 undergoes first optical amplification within the laser medium 21 and is emitted from the other end face of the laser medium 21 as an optically amplified laser beam r1.
符号M1.M2は、前記レーザ媒体21から射出された
レーザ光r1を反射して再度前記レーザ媒体21に入射
させる反射鏡である。また、符号L3.L4は前記レー
ザ媒体21から出射して再度入射するまでの光路が長い
ことに起因して前記レーザ光r1の横モードがくずれる
ことを防止するためのいわゆるイメージ・リレー11を
構成する球面レンズである。なお1.このイメージリレ
ー I iを構成するレンズL3の焦点(fl 、 f
2 )は、それぞれ、前記レーザ媒体21の中点及び前
記反射鏡M1.M2を結ぶ線の中点にある。Code M1. M2 is a reflecting mirror that reflects the laser beam r1 emitted from the laser medium 21 and makes it enter the laser medium 21 again. Also, code L3. L4 is a spherical lens constituting a so-called image relay 11 for preventing the transverse mode of the laser beam r1 from being distorted due to the long optical path from the laser medium 21 until it enters again. . Note 1. The focal point (fl, f
2) are the midpoint of the laser medium 21 and the reflecting mirror M1. It is located at the midpoint of the line connecting M2.
このイメージ・リレー■1を通過したレーザ光r11は
再び前記レーザ媒体21に入射する。この場合の入射角
は前記共振光r及び射出光r1と異なる角度である。前
記レーザ媒体21に入射したレーザ光r11は該レーザ
媒体21内で2回目の光増幅を受けて該レーザ媒体21
の他方の端面から増幅されたレーザ光r2となって出射
する。The laser light r11 that has passed through the image relay (1) enters the laser medium 21 again. The incident angle in this case is a different angle from that of the resonance light r and the emitted light r1. The laser beam r11 incident on the laser medium 21 undergoes a second optical amplification within the laser medium 21, and then the laser beam r11 enters the laser medium 21.
The amplified laser beam r2 is emitted from the other end face of the laser beam r2.
符号M3は、前記レーザ光r2を入射方向と同方向に反
射させる比較的小型の反射鏡、符号L5L6及びA3は
前記レーザ光r2ビーム径を縮小して前記小型反射鏡M
3によって反射可能なビーム径の光r21とし、また、
この反射鏡M3によって反射された光r21をもとのビ
ーム径の光r22に戻す球面レンズ及びアパーチャであ
る。また、符号λ/4は、前記球面レンズL6と反射鏡
M3との間に配置された174波長板である。この17
4波長板λ/4を通過することによって光はその偏光面
を45°回転させられるから、これを2回通過した光r
22はS波からP波に変換させられて前記し一ザ媒体2
1に前記レーザ光r2の出射方向と同じ方向から入射さ
せられる。このレーザ媒体21に入射したレーザ光r2
2は、該レーザ媒体21内において3回目の光増幅を受
けてレーザ光r3となって前記レーザ媒体21の他方の
面から出射する。なお、前記球面レンズL5及びL6は
第2のイメージ・リレー■2を構成する。Symbol M3 is a relatively small reflecting mirror that reflects the laser beam r2 in the same direction as the incident direction, and symbols L5L6 and A3 are the small reflecting mirrors M that reduce the beam diameter of the laser beam r2.
The beam diameter r21 can be reflected by 3, and
It is a spherical lens and an aperture that return the light r21 reflected by the reflecting mirror M3 to the light r22 having the original beam diameter. Further, the symbol λ/4 is a 174-wave plate disposed between the spherical lens L6 and the reflecting mirror M3. This 17
By passing through the four-wavelength plate λ/4, the plane of polarization of the light is rotated by 45 degrees, so the light r that has passed through this twice
22 is the medium 2 which is converted from S wave to P wave as described above.
1 from the same direction as the emission direction of the laser beam r2. Laser light r2 incident on this laser medium 21
2 undergoes a third optical amplification within the laser medium 21 and becomes a laser beam r3, which is emitted from the other surface of the laser medium 21. Incidentally, the spherical lenses L5 and L6 constitute a second image relay (2).
前記レーザ光r3は前記レーザ光r11(rl)と逆の
光路を辿り、レーザ光r31となって再度前記レーザ媒
体21に入射する。該レーザ媒体21に入射したレーザ
光r31は該レーザ媒体21内で4回目の光増幅を受け
てレーザ光r4となって前記レーザ媒体21の他方の端
面から出射する。このレーザ光r4はP波となっている
ことから、前記偏光板P O2を透過する。The laser beam r3 follows an optical path opposite to that of the laser beam r11 (rl), becomes a laser beam r31, and enters the laser medium 21 again. The laser beam r31 incident on the laser medium 21 undergoes a fourth optical amplification within the laser medium 21, becomes a laser beam r4, and is emitted from the other end face of the laser medium 21. Since this laser beam r4 is a P wave, it is transmitted through the polarizing plate PO2.
符号P8.P9はビーム断面整形手段A4を構成するプ
リズムであり、前記レーザ光r4のビーム断面を整形し
て、50m m X 50m mの矩形状のビームr4
1に整形して収り出すものである。なお、第3図では省
略しであるが、前記レーザ媒体21の近傍には該レーザ
媒体21の表裏の面に対向するように、励起用ランプが
設けられているとともに、この励起用ランプを駆動する
励起用ランプ駆動用電源が設けられている。また、前記
プリズムp1.P2.P4、柱状プリズムP7、偏光板
P02、反射鏡Mi 、M2 、M3は、本発明におけ
る光線進路変更手段を構成するものである。Code P8. P9 is a prism constituting the beam cross section shaping means A4, which shapes the beam cross section of the laser beam r4 to form a rectangular beam r4 of 50 mm x 50 mm.
It is formatted into 1 and stored. Although not shown in FIG. 3, an excitation lamp is provided near the laser medium 21 so as to face the front and back surfaces of the laser medium 21, and this excitation lamp is driven. A power source for driving an excitation lamp is provided. Moreover, the prism p1. P2. P4, the columnar prism P7, the polarizing plate P02, and the reflecting mirrors Mi, M2, and M3 constitute a beam path changing means in the present invention.
第6図は、前記第3図において各光線が前記レーザ媒体
21を通過する際の光線路の説明図である。図に示され
るように、各光線r、ro2.r11゜r22.r31
は、そのビームの中心と前記レーザ媒体21の入射端面
の中心とがほぼ一致する前記レーザ媒体21に入射する
。FIG. 6 is an explanatory diagram of the optical path when each light beam passes through the laser medium 21 in FIG. 3. FIG. As shown in the figure, each ray r, ro2 . r11°r22. r31
is incident on the laser medium 21 where the center of the beam and the center of the incident end face of the laser medium 21 almost coincide.
また、第7図は前記レーザ媒体21に光を入射させた場
合における入射角θ(入射光線が端面に垂直な直線りと
なす角度〉と、この光の前記レーザ媒体21内で全反射
される回数との関係示す説明図である。なお、この場合
のレーザ媒体21は、長さ240mm、幅70m m、
厚さ20m mの板状のレーザガラス(例えば、HOY
A株式会社製のLHG−5)である。Furthermore, FIG. 7 shows the incident angle θ (the angle that the incident ray makes with a straight line perpendicular to the end face) when light is incident on the laser medium 21, and the total reflection of this light within the laser medium 21. It is an explanatory diagram showing the relationship with the number of times.The laser medium 21 in this case has a length of 240 mm, a width of 70 mm,
A plate-shaped laser glass with a thickness of 20 mm (for example, HOY
LHG-5) manufactured by A Corporation.
上述の実施例においては、得られるレーザ光r41(Q
スイッチによるジャイアントパルスレーザ光)は、発振
レーザ光r□を4回光増幅したものであるから極めて強
力なものである。また、得られるレーザ光r41はTE
M00の横モードを有する極めて良質なものである。す
なわち、この実施例によれば、通常のスラブ型レーザ媒
体である1つのレーザ媒体21によって、レーザ発振を
行うとともに、発振したレーザ光を4回光増幅して極め
て強力でモードの良質なレーザ光を得ることを可能にし
ているものである。In the above embodiment, the obtained laser beam r41(Q
The giant pulse laser beam produced by the switch is extremely powerful because it is obtained by optically amplifying the oscillation laser beam r□ four times. Moreover, the obtained laser beam r41 is TE
It is of extremely high quality and has a transverse mode of M00. That is, according to this embodiment, laser oscillation is performed using one laser medium 21, which is a normal slab type laser medium, and the oscillated laser light is optically amplified four times to produce extremely powerful and high-quality laser light with a good mode. This is what makes it possible to obtain.
しかも、光増幅のために前記レーザ媒体21に入射され
る各光線のビーム断面形状が整形されて、このビーム断
面が前記レーザ媒体21の断面とほぼ同じになるように
構成されている。したがって、光増幅作用が前記レーザ
媒体21の全体で行われ、極めて効率のよい光増幅を行
うことを可能にしている。Moreover, the cross-sectional shape of each light beam incident on the laser medium 21 for optical amplification is shaped so that the beam cross-section is approximately the same as the cross-section of the laser medium 21. Therefore, the optical amplification effect is performed throughout the laser medium 21, making it possible to perform extremely efficient optical amplification.
(第3実施例)
第8図は本発明の第3実施例の構成を示す図であり、第
3図(a>が平面図、第3図(b)が側面図である。、
この実施例は、レーザ媒体として多角形をなした板状の
レーザ媒体31を用いた例である。(Third Embodiment) FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a third embodiment of the present invention, and FIG. 3 (a> is a plan view, and FIG. 3 (b) is a side view.
In this embodiment, a polygonal plate-shaped laser medium 31 is used as the laser medium.
第3図において、レーザ媒体31と、該レーザ媒体31
の両側部にそれぞれ配置された全反射鏡32及び一部透
過鏡33並びに励起用ランプ34とによってレーザ発振
が行われる。発振されたレーザ光r。は、反射鏡35及
び36によって光線進路を変更させられて前記レーザ発
振における共振光線rの方向と異なる方向から前記レー
ザ媒体31に再度入射される。In FIG. 3, a laser medium 31 and a
Laser oscillation is performed by a total reflection mirror 32, a partial transmission mirror 33, and an excitation lamp 34, which are arranged on both sides of the mirror. The oscillated laser beam r. The beam path is changed by the reflecting mirrors 35 and 36, and the beam is again incident on the laser medium 31 from a direction different from the direction of the resonant beam r in the laser oscillation.
前記レーザ媒体31に入射したレーザ光r”0は該レー
ザ媒体31中を通過することにより光増幅を受けて増幅
されたレーザ光r1となって前記レーザ媒体31の他方
の端面から射出する。The laser beam r''0 incident on the laser medium 31 is optically amplified by passing through the laser medium 31, becomes an amplified laser beam r1, and is emitted from the other end face of the laser medium 31.
この増幅されたレーザ光r1は、さらに、反射鏡37及
び38によって反射されて進路を変更させられて前記共
振光r及び増幅されたレーザ光r1と異なる方向から再
度前記レーザ媒体31に入射させられる。そして、前記
レーザ光r1は2回目の光増幅を受けてさらに強力なレ
ーザ光r2となって前記レーザ媒体31から出射する。This amplified laser beam r1 is further reflected by reflecting mirrors 37 and 38, changed course, and is made to enter the laser medium 31 again from a direction different from that of the resonance beam r and the amplified laser beam r1. . Then, the laser beam r1 undergoes a second optical amplification and becomes an even more powerful laser beam r2, which is emitted from the laser medium 31.
この場合、前記反射鏡35,36,37.38が本発明
における光線進路変更手段を構成する。In this case, the reflecting mirrors 35, 36, 37, and 38 constitute the beam path changing means in the present invention.
これにより、強力なレーザ光r2を得ることができる。Thereby, a powerful laser beam r2 can be obtained.
この実施例によっても、前記各実施例とほぼ同様の効果
を得ることができる。This embodiment also provides substantially the same effects as those of the embodiments described above.
[発明の効果]
以上詳述したように、本発明は、レーザ発振をする機能
と、該レーザ発振によって得られたレーザ光を増幅する
光増幅機能とを備えたレーザ装置であって、
レーザ発振によって得られたレーザ光の進路を変更して
、該レーザ光が前記レーザ発振を行うレーザ媒体中にお
いて該レーザ媒体におけるレーザ発振光路と異なる光路
を形成して通過するようにした光線進路変更手段を備え
たことを特徴とする構成としたことにより、良質で大出
力のレーザ光が得られ、比較的単純な構成で、小型に形
成でき1、設置・調整等も容易であり、かつ、製造価格
も安価にすむレーザ装置を得ているものである。[Effects of the Invention] As detailed above, the present invention provides a laser device having a function of laser oscillation and an optical amplification function of amplifying the laser light obtained by the laser oscillation. A beam path changing means for changing the path of the laser beam obtained by the laser beam so that the laser beam passes through the laser medium in which the laser oscillation is performed by forming an optical path different from the laser oscillation optical path in the laser medium. By adopting a configuration characterized by the following features, it is possible to obtain a high-quality, high-output laser beam, and it has a relatively simple configuration, can be formed into a small size1, is easy to install and adjust, and has a low manufacturing cost. This also provides an inexpensive laser device.
第1図は本発明の第1実施例にがかるレーザ装置の構成
を示すブロック図、第2図は従来のレーザ装置の一例を
示すブロック図、第3図は第2実施例にがかるレーザ装
置の構成を示すブロック図、第4°図は第3図の一部拡
大図、第5図は第3図における柱状プリズムP7の説明
図、第6図は第3図におけるレーザ媒体21中を通過す
る光線路の説明図、第7図はレーザ媒体への入射角と全
反射回数の関係を示す説明図、第8図は本発明の第3実
施例の構成を示す図である。
1.21.31・・・レーザ媒体、2.22.32・・
・全反射鏡、3,23.33・・・一部透過鏡、4゜2
4.34・・・励起用ランプ、5,35.6,36゜7
.37,8.38.M工、M2 、M3・・・光線進路
変更手段を構成する反射鏡、Pi 、 P2 、 P4
・・・光線進路変更手段を構成するプ、リズム、P7・
・・光線進路変更手段を構成する柱状プリズム、PO2
・・・光線進路変更手段を構成する偏光板。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a laser device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of a conventional laser device, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a laser device according to a second embodiment. A block diagram showing the configuration, FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 3, FIG. 5 is an explanatory diagram of the columnar prism P7 in FIG. 3, and FIG. 6 is a laser medium 21 passing through in FIG. 3. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the angle of incidence on the laser medium and the number of total reflections. FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a third embodiment of the present invention. 1.21.31... Laser medium, 2.22.32...
・Total reflection mirror, 3, 23. 33...Partial transmission mirror, 4゜2
4.34...excitation lamp, 5, 35.6, 36°7
.. 37, 8.38. M engineering, M2, M3...Reflecting mirrors constituting the beam course changing means, Pi, P2, P4
...Prim, rhythm, P7 that constitutes the beam course changing means
...Columnar prism, PO2, which constitutes the light beam course changing means
...Polarizing plate that constitutes the beam path changing means.
Claims (1)
れたレーザ光を増幅する光増幅機能とを備えたレーザ装
置であって、 レーザ発振によって得られたレーザ光の進路を変更して
、該レーザ光が前記レーザ発振を行うレーザ媒体中にお
いて該レーザ媒体におけるレーザ発振光路と異なる光路
を形成して通過するようにした光線進路変更手段を備え
たことを特徴とするレーザ装置。[Claims] A laser device having a function of laser oscillation and an optical amplification function of amplifying the laser light obtained by the laser oscillation, the laser device changing the course of the laser light obtained by the laser oscillation. A laser device comprising: a beam path changing means configured to form an optical path different from a laser oscillation optical path in the laser medium so that the laser beam passes through the laser medium in which the laser oscillates.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8228089A JPH02260678A (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Laser device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8228089A JPH02260678A (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Laser device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02260678A true JPH02260678A (en) | 1990-10-23 |
Family
ID=13770099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8228089A Pending JPH02260678A (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Laser device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02260678A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007036195A (en) * | 2005-06-21 | 2007-02-08 | National Institute Of Information & Communication Technology | Laser apparatus using nonlinear optical crystal or solid slab laser rod of multiplex optical path |
WO2015029285A1 (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-05 | 三菱電機株式会社 | Laser amplification device |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP8228089A patent/JPH02260678A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007036195A (en) * | 2005-06-21 | 2007-02-08 | National Institute Of Information & Communication Technology | Laser apparatus using nonlinear optical crystal or solid slab laser rod of multiplex optical path |
WO2015029285A1 (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-05 | 三菱電機株式会社 | Laser amplification device |
JPWO2015029285A1 (en) * | 2013-09-02 | 2017-03-02 | 三菱電機株式会社 | Laser amplifier |
US9698556B2 (en) | 2013-09-02 | 2017-07-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser amplification device |
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