JPH02295180A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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- JPH02295180A JPH02295180A JP11558089A JP11558089A JPH02295180A JP H02295180 A JPH02295180 A JP H02295180A JP 11558089 A JP11558089 A JP 11558089A JP 11558089 A JP11558089 A JP 11558089A JP H02295180 A JPH02295180 A JP H02295180A
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- 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
- H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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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- 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
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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
本発明は、固体レーザ装置に係り、特に、レーザ加工機
、レーザ溶接機、レーザ切断機、レーザ・マーカー、又
は、レーザを用いた計測器等に用いるのに好適な、２以
上のレーザ物質と、これらのレーザ物質を励起する１以
上の励起ランプと、これらのレーザ物質と励起ランプを
囲う集光器とを具備したランプ・ハウスを１以上用いた
固体レーザ装置に関するものである．
、レーザ溶接機、レーザ切断機、レーザ・マーカー、又
は、レーザを用いた計測器等に用いるのに好適な、２以
上のレーザ物質と、これらのレーザ物質を励起する１以
上の励起ランプと、これらのレーザ物質と励起ランプを
囲う集光器とを具備したランプ・ハウスを１以上用いた
固体レーザ装置に関するものである．
従来の固体レーザ装置の一つに、例えば特開昭５０−８
５２９１号公報に開示されているように、１つの集光器
内に１個の励起ランプを配置し、該励起ランプで２つ以
上の固体レーザ物質を光励起する構成のものがある． 即ち、この固体レーザ装置のランプハウスは、第１１図
に示す如く、断面が二重楕円形となっている集光器１０
において、２つの楕円に共通する焦点に励起ランプ３を
配置すると共に、１つの楕円の他方の焦点に固体ロツド
２ａを配置し、残りの楕円の他方の焦点に固体ロツド２
ｂを配置している．このような配置にすることにより、
励起ランプ３の光を有効に固体ロツド２ａ及び２ｂに集
め、該固体レーザ物質をある程度効率よく光励起するこ
とが可能になっていた．
５２９１号公報に開示されているように、１つの集光器
内に１個の励起ランプを配置し、該励起ランプで２つ以
上の固体レーザ物質を光励起する構成のものがある． 即ち、この固体レーザ装置のランプハウスは、第１１図
に示す如く、断面が二重楕円形となっている集光器１０
において、２つの楕円に共通する焦点に励起ランプ３を
配置すると共に、１つの楕円の他方の焦点に固体ロツド
２ａを配置し、残りの楕円の他方の焦点に固体ロツド２
ｂを配置している．このような配置にすることにより、
励起ランプ３の光を有効に固体ロツド２ａ及び２ｂに集
め、該固体レーザ物質をある程度効率よく光励起するこ
とが可能になっていた．
然し乍ら、上記第１１図の従来のランプ・ハウスを用い
た第１２図の従来の固体レーザ装置の一例においては、
レーザ光強度分布の閤りが綬和されず、却って強調され
るという欠点を有していた．即ち、第１２図は、固体ロ
ツド２ａの両側方に配置された全反射鏡４と半透過鏡５
によって共振器が形成され、半透過鏡５を通過して発振
されたレーザ光を対称的に傾斜した全反射鏡４、４にて
反射させて、増幅器として作用する他方の固体ロツド２
ｂを通して出力されるように形成されている．これによ
り発振器内に置かれた固体ロツド２ａの作用により出力
されなレーザ光は、更に増幅器として作用する固体ロツ
ド２ｂにて増幅されて出力される構成になっている． 一方、第１１図に示すランプ・ハウスにおける左側の固
体ロツド２ａ内の励起分布は、第１３図に示すように、
励起ランプ３に面した右側の方が高い偏った分布となっ
ており、この分布はレーザ光強度分布にそのまま反映さ
れる．又、右側の固体ロツド２ｂ内の励起分布は、同様
の理由により第１４図に示すように左側に償った分布と
なっている． 従って、第１２図に示す従来の固体レーザ装置の一例の
光路図のレーザ光強度分布は、点イでは、第１３図と同
様である．点口では、二重腺の矢印の像１１にて示した
ように、光学系により像の左右が反転するため第１４図
と同様となる．よって、点ハでは、固体ロツド２ｂ内で
の励起分布は第１４図に示す強度分布を持つため、この
偏った強度分布は強調され、第１５図に示す強度分布と
なる．このような償ったレーザ光強度分布は、光強度の
最大値が固体ウッド、レーザ鏡など光学素子の破壊を決
定するので、より大きなレーザ・エネルギーあるいはレ
ーザ・パワーを得ることの大きな障害となっており、レ
ーザ光の産業上の用途が狭められていた． 第１６図は、従来の固体レーザ装置の他の例の光路図で
ある．この固体レーザ装置では、固体ロツド２ａ及び２
ｂの一側方に全反射ｆｉ４と半透過鐘５を配置し、ｆｌ
！！側方に対称的に傾斜した全反射鏡４、４を配置して
共振器を形成している．これにより各固体ロツド２ａ及
び２ｂからレーザ光がボンビングされると共に、共振器
にて共振され、高出力のレーザ光が出力される．しかし
ながら、この第１６図に示される固体レーザ装置も、第
１２図に示した固体レーザ装置と同様の問題点を有して
いた． 本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであ
り、その課題は、レーザ光強度分布の偏りを改善した固
体レーザ装置を提供することにある．
た第１２図の従来の固体レーザ装置の一例においては、
レーザ光強度分布の閤りが綬和されず、却って強調され
るという欠点を有していた．即ち、第１２図は、固体ロ
ツド２ａの両側方に配置された全反射鏡４と半透過鏡５
によって共振器が形成され、半透過鏡５を通過して発振
されたレーザ光を対称的に傾斜した全反射鏡４、４にて
反射させて、増幅器として作用する他方の固体ロツド２
ｂを通して出力されるように形成されている．これによ
り発振器内に置かれた固体ロツド２ａの作用により出力
されなレーザ光は、更に増幅器として作用する固体ロツ
ド２ｂにて増幅されて出力される構成になっている． 一方、第１１図に示すランプ・ハウスにおける左側の固
体ロツド２ａ内の励起分布は、第１３図に示すように、
励起ランプ３に面した右側の方が高い偏った分布となっ
ており、この分布はレーザ光強度分布にそのまま反映さ
れる．又、右側の固体ロツド２ｂ内の励起分布は、同様
の理由により第１４図に示すように左側に償った分布と
なっている． 従って、第１２図に示す従来の固体レーザ装置の一例の
光路図のレーザ光強度分布は、点イでは、第１３図と同
様である．点口では、二重腺の矢印の像１１にて示した
ように、光学系により像の左右が反転するため第１４図
と同様となる．よって、点ハでは、固体ロツド２ｂ内で
の励起分布は第１４図に示す強度分布を持つため、この
偏った強度分布は強調され、第１５図に示す強度分布と
なる．このような償ったレーザ光強度分布は、光強度の
最大値が固体ウッド、レーザ鏡など光学素子の破壊を決
定するので、より大きなレーザ・エネルギーあるいはレ
ーザ・パワーを得ることの大きな障害となっており、レ
ーザ光の産業上の用途が狭められていた． 第１６図は、従来の固体レーザ装置の他の例の光路図で
ある．この固体レーザ装置では、固体ロツド２ａ及び２
ｂの一側方に全反射ｆｉ４と半透過鐘５を配置し、ｆｌ
！！側方に対称的に傾斜した全反射鏡４、４を配置して
共振器を形成している．これにより各固体ロツド２ａ及
び２ｂからレーザ光がボンビングされると共に、共振器
にて共振され、高出力のレーザ光が出力される．しかし
ながら、この第１６図に示される固体レーザ装置も、第
１２図に示した固体レーザ装置と同様の問題点を有して
いた． 本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであ
り、その課題は、レーザ光強度分布の偏りを改善した固
体レーザ装置を提供することにある．
本発明は、２以上のレーザ物質と、これらのレーザ物質
を励起する１以上の励起ランプと、これらのレーザ物質
と励起ランプを囲う集光器とを具備したランプ・ハウス
を１以上用いて、前記夫々のレーザ物質から照射される
レーザ光を順次レーザ光光路下流側のレーザ物質を通過
させて、最下流側のレーザ物質からレーザ光を出力させ
る固体レーザ装置において、上流側のレーザ光が最下流
側のレーザ物質に入射されるまでに、該レーザ光の光強
度分布を少なくとも１回左右反転して入射させる手段を
備えることにより、該レーザ光の光強度分布の強部分と
最下流側のレーザ物質自身から励起されるレーザ光の光
強度分布の弱部分を相殺して、前記課題を達成したもの
である．
を励起する１以上の励起ランプと、これらのレーザ物質
と励起ランプを囲う集光器とを具備したランプ・ハウス
を１以上用いて、前記夫々のレーザ物質から照射される
レーザ光を順次レーザ光光路下流側のレーザ物質を通過
させて、最下流側のレーザ物質からレーザ光を出力させ
る固体レーザ装置において、上流側のレーザ光が最下流
側のレーザ物質に入射されるまでに、該レーザ光の光強
度分布を少なくとも１回左右反転して入射させる手段を
備えることにより、該レーザ光の光強度分布の強部分と
最下流側のレーザ物質自身から励起されるレーザ光の光
強度分布の弱部分を相殺して、前記課題を達成したもの
である．
本発明は、前記のような固体レーザ装置において、上流
側のレーザ光が最下流側のレーザ物質に入射されるまで
に、該レーザ光の光強度分布を少なくとも１回左右反転
して入射させるようにしている．従って、該レーザ光の
光強度分布の強部分と最下流側のレーザ物質自身から励
起されるレーザ光の光強度分布の弱部分が相殺され、平
滑な光強度分布を有するレーザ光を出力することができ
る。又、固体ロンド、レーザ鏡など光学素子の破壊は、
空間的、時間的に最も高いエネルギーあるいはパワーに
て決定される．従って、本発明により少なくとも空間的
なレーザ光強度分布の偏りを改善すれば、より大きなレ
ーザ・エネルギーあるいはレーザ・パワーが得られ、レ
ーザ光の産業上の用途が拡大するものである．
側のレーザ光が最下流側のレーザ物質に入射されるまで
に、該レーザ光の光強度分布を少なくとも１回左右反転
して入射させるようにしている．従って、該レーザ光の
光強度分布の強部分と最下流側のレーザ物質自身から励
起されるレーザ光の光強度分布の弱部分が相殺され、平
滑な光強度分布を有するレーザ光を出力することができ
る。又、固体ロンド、レーザ鏡など光学素子の破壊は、
空間的、時間的に最も高いエネルギーあるいはパワーに
て決定される．従って、本発明により少なくとも空間的
なレーザ光強度分布の偏りを改善すれば、より大きなレ
ーザ・エネルギーあるいはレーザ・パワーが得られ、レ
ーザ光の産業上の用途が拡大するものである．
以下、本発明の実施例について図を用いて詳しく説明す
る． 第１図は、本発明の第１実施例を示す光路図である．こ
の第１実施例は、第１２図に示した従来の固体レーザ装
置の一例の光路図と同様の光路図において、レーザ光が
下流側の固体ロツド２ｂに入射する前に、対称的に傾斜
した２つの全反射鏡１４、１４からなる受動的な光学系
を追加したものである． 前記固体ロッド２ａ、２ｂの材料としては、例えばＹＡ
Ｇ，ＧＳＧＧ，ＧＳＡＧ．ＹＳＧＧ，ＹＳＡＧのホスト
結晶に、Ｎｄ又はＥｒをドープした結晶、又は、これら
のドープ物質に、更に、Ｃｒをドーブした結晶を用いる
ことができる．池の点に関しては、前記第１２図に示し
た従来例と実質的に同じであるので詳細な説明は省略す
る． この対称的に傾斜した第１図上方の全反射鏡１４、１４
は、第１２図に示した固体ロツド２ｂに入射する前の二
重線の矢印の像１１を更に反転し、元に戻して固体ロツ
ド２ｂに入射させるものである． 従って、第１図に示す本発明の第１実施例のレーザ光強
度分布は、点イでは、第１３図と同様である．点口では
、第１２図の下方、右側に示した二重線の矢印の＠１１
は、対称的に傾斜した第１図上方の全反射！！４、４に
より更に反転し、元に戻るため第１３図と同櫟となる．
一方、固体ロッド２ｂ内での励起分布は第１４図に示す
強度分布を持つため、点二でのレーザ光強度分布は、第
２図に示すように、レーザ光強度分布の強部分と弱部分
が相殺され平滑なレーザ光強度分布となる．因みに、本
発明者らの実験によれば、本実施例により、これまで光
強度分布の高低差が６４％近くあったものが、４６％に
まで改善された．第３図は、本発明の第２実施例を示す
光路図である．この第２実施例は、第１６図に示した従
来の固体レーザ装置の他の例の光路図と同様の光路図に
おいて、レーザ光が下流側の固体ロツド２ｂに入射する
前に、対称的に傾斜した２つの全反射鏡１４、１４から
なる受動的な光学系を追加したしのである．他の点及び
作用に関しては、第１６図に示した従来例又は第１実施
例と実質的に同じであるので詳細な説明は省略する． 一方、第４図は、本発明の第３実施例を示す光路図であ
る．この第３実施例は、第１２図に示した従来の固体レ
ーザ装置の一例の光路図と同様の光路図において、２枚
の凸レンズ６、６からなる受動的な光学系を、半透過鐘
５と対称的に傾斜した全反射鏡４、４の間のレーザ光光
路内に設けたものである． 池の点に関しては、第１２図に示した従来例と実質的に
同じであるので詳細な説明は省略する．前記２枚の凸レ
ンズ６、６は、半透過鏡５を通過した像を反転させて、
対称的に傾斜した全反射ｔ！４、４に入射させるもので
ある． 従って、第４図に示す本発明の第３実施例のレーザ光強
度分布は、点イでは、第１３図と同櫟である．点口では
、２枚の凸レンズ６、６により像は反転し第１４図と同
櫟となる．点ハでは、対称的に傾斜した全反射鏡４、４
により反転し第１３図と同様となる．一方、固体ロッド
２ｂ内での励．起分布は第１４図に示す強度分布を持つ
ため、点二でのレーザ光強度分布は、第２図に示すよう
に、レーザ光強度分布の強部分と弱部分が相殺され平滑
なレーザ光強度分布となる．因みに、本発明者らの実験
によれば、本実施例により、これまで光強度分布の高低
差が６４％近くあったものが、４６％にまで改善された
． 又、本実施例では、凸レンズ６の焦点距離を変えること
により、径の異なる固体ロッド２ａ及び２ｂを用いるこ
とが可能である．更に、焦点の中心にビン・ホール７を
１くことにより、ビーム光強度分布は更に向上し、本発
明者らの実験によればレーザ光強度分布の高低差は、２
０％にまで改善された． 第５図は、本発明の第４実施例を示す光路図である．こ
の第４実施例は、第１６図に示した従来の固体レーザ装
置の他の例の光路図と同様の光路図において、２枚の凸
レンズ６、６からなる受動的な光学系を、固体ロッド２
ａと対称的に傾斜した全反射鏡４、４の間のレーザ光光
路内に設けたものである． 他の点及び作用に関しては、第１６図に示した従来例及
び前記第３実施例と実質的に同じであるので詳細な説明
は省略する． 第６図は、本発明の第５実施例を示す光路図である．こ
の第５実施例は、第１２図に示した従来の固体レーザ装
置の一例の光路図と同様の光路図において、能動的な光
学系である、磁場を用いたファラディ一回転子８を、半
透過鏡５と対称的に傾斜した全反射鏡４、４の間のレー
ザ光光路内に配置したものである． 他の点に関しては、第１２図に示した従来例と実質的に
同じであるので詳細な説明は省略する．前記ファラディ
一回転子８は、半透過ｆｉ５を通過した像を反転させて
対称的に傾斜した全反射鏡４、４に入射させるものであ
る． 従って、第５実施例のレーザ光強度分布は、点イでは、
第１３図と同様である．点口では、ファラデイ−回転素
子８により像は反転し第１４図と同様となる．点ハでは
、対称的に傾斜した全反射ｆｉ４、４により反転し第１
３図と同様となる．一方、固体ロツド２ｂ内での励起分
布は第１４図に示す強度分布を持つため、点二でのレー
ザ光強度分布は、第２図に示すように、レーザ光強度分
布の強部分と弱部分が相殺され平滑なレーザ光強度分布
となる．因みに、本発明者゛らの実験によれば、本実施
例により、これまで光強度分布の高低差が６４％近くあ
ったものが、４６％にまで改善された． 又、本実施例では、閤光板９をファラディー回転子８の
前に置き、この而光板９を通過したレーザ光を、磁場の
強度を弱めたファラディ一回転子８を逼過させ、閾光面
を４５゜回転させた状態で用いることも行った．この場
合、発明者らの実験によれば、光強度分布の高低差は５
８％程度と、改善の度合は低かったらのの、光軸に沿っ
て反対向に戻るレーザ光はなくなり、固体ロツド相互２
ａ及び２ｂ相互を孤立させることができ、又、レーザ光
の自然放射の増幅をも押えることができた．第７図は、
本発明の第６実施例を示す光路図である．この第６実施
例は、第１６図に示した従来の固体レーザ装置の他の例
の光路図と同様の光路図において、能動的な光学系であ
る、磁場を用いたファラディ一回転子８と漏光板９を、
固体ロツド２ａと対称的に傾斜した全反射鏡４、４のレ
ーザ光光路内に配置したものである． 他の点及び作用に関しては、前記第５実施例と実質的に
同じであるので詳細な説明は省略する．なお、第１乃至
第６実施例は、全て、１つのランプ・ハウスを用いた例
であるが、第８図、第９図にそれぞれ示す第７、第８実
施例のように、複数個のランプ・ハウスを用いた場合に
も、前述と同様のレーザ光強度分布の改善が可能であり
、本発明は１つのランプ・ハウスを用いた場合に限定さ
れるものではない． 又、第７及び第８実施例は、凸レンズ６を２枚用いた場
合の例を示すが、代わりに全反射鏡を２つ追加したり、
ファラディ一回転子を用いてもよい． 更に、第７及び第８実施例は、２本の固体ロツド２Ｃ及
び２ａあるいは４本の固体ロツド２Ｃ乃至２ｄを発振器
として用いているが、１本の固体ロツド２Ｃを発振器に
、残り３本の固体ロツド２ａ乃至２ｄを増幅器に用いた
場合でも、レーザ光強度分布の改善が可能である． 又、第１乃至第８実施例は、ランプ・ハウスとして１本
のランプ３に２本の固体ロツド２ａ及び２ｂあるいは２
ｃ及び２ｄを備えたものを用いていたが、第１０図に示
す第９実施例のように、３本のランプ３があってもよい
．このような場合、例えば、真中のランプが劣化のため
励起分布が不均一になった場合でも、２枚の凸レンズ６
、６により、像が反転するので、レーザ光強度分布の不
均一の度合は軽減される．
る． 第１図は、本発明の第１実施例を示す光路図である．こ
の第１実施例は、第１２図に示した従来の固体レーザ装
置の一例の光路図と同様の光路図において、レーザ光が
下流側の固体ロツド２ｂに入射する前に、対称的に傾斜
した２つの全反射鏡１４、１４からなる受動的な光学系
を追加したものである． 前記固体ロッド２ａ、２ｂの材料としては、例えばＹＡ
Ｇ，ＧＳＧＧ，ＧＳＡＧ．ＹＳＧＧ，ＹＳＡＧのホスト
結晶に、Ｎｄ又はＥｒをドープした結晶、又は、これら
のドープ物質に、更に、Ｃｒをドーブした結晶を用いる
ことができる．池の点に関しては、前記第１２図に示し
た従来例と実質的に同じであるので詳細な説明は省略す
る． この対称的に傾斜した第１図上方の全反射鏡１４、１４
は、第１２図に示した固体ロツド２ｂに入射する前の二
重線の矢印の像１１を更に反転し、元に戻して固体ロツ
ド２ｂに入射させるものである． 従って、第１図に示す本発明の第１実施例のレーザ光強
度分布は、点イでは、第１３図と同様である．点口では
、第１２図の下方、右側に示した二重線の矢印の＠１１
は、対称的に傾斜した第１図上方の全反射！！４、４に
より更に反転し、元に戻るため第１３図と同櫟となる．
一方、固体ロッド２ｂ内での励起分布は第１４図に示す
強度分布を持つため、点二でのレーザ光強度分布は、第
２図に示すように、レーザ光強度分布の強部分と弱部分
が相殺され平滑なレーザ光強度分布となる．因みに、本
発明者らの実験によれば、本実施例により、これまで光
強度分布の高低差が６４％近くあったものが、４６％に
まで改善された．第３図は、本発明の第２実施例を示す
光路図である．この第２実施例は、第１６図に示した従
来の固体レーザ装置の他の例の光路図と同様の光路図に
おいて、レーザ光が下流側の固体ロツド２ｂに入射する
前に、対称的に傾斜した２つの全反射鏡１４、１４から
なる受動的な光学系を追加したしのである．他の点及び
作用に関しては、第１６図に示した従来例又は第１実施
例と実質的に同じであるので詳細な説明は省略する． 一方、第４図は、本発明の第３実施例を示す光路図であ
る．この第３実施例は、第１２図に示した従来の固体レ
ーザ装置の一例の光路図と同様の光路図において、２枚
の凸レンズ６、６からなる受動的な光学系を、半透過鐘
５と対称的に傾斜した全反射鏡４、４の間のレーザ光光
路内に設けたものである． 池の点に関しては、第１２図に示した従来例と実質的に
同じであるので詳細な説明は省略する．前記２枚の凸レ
ンズ６、６は、半透過鏡５を通過した像を反転させて、
対称的に傾斜した全反射ｔ！４、４に入射させるもので
ある． 従って、第４図に示す本発明の第３実施例のレーザ光強
度分布は、点イでは、第１３図と同櫟である．点口では
、２枚の凸レンズ６、６により像は反転し第１４図と同
櫟となる．点ハでは、対称的に傾斜した全反射鏡４、４
により反転し第１３図と同様となる．一方、固体ロッド
２ｂ内での励．起分布は第１４図に示す強度分布を持つ
ため、点二でのレーザ光強度分布は、第２図に示すよう
に、レーザ光強度分布の強部分と弱部分が相殺され平滑
なレーザ光強度分布となる．因みに、本発明者らの実験
によれば、本実施例により、これまで光強度分布の高低
差が６４％近くあったものが、４６％にまで改善された
． 又、本実施例では、凸レンズ６の焦点距離を変えること
により、径の異なる固体ロッド２ａ及び２ｂを用いるこ
とが可能である．更に、焦点の中心にビン・ホール７を
１くことにより、ビーム光強度分布は更に向上し、本発
明者らの実験によればレーザ光強度分布の高低差は、２
０％にまで改善された． 第５図は、本発明の第４実施例を示す光路図である．こ
の第４実施例は、第１６図に示した従来の固体レーザ装
置の他の例の光路図と同様の光路図において、２枚の凸
レンズ６、６からなる受動的な光学系を、固体ロッド２
ａと対称的に傾斜した全反射鏡４、４の間のレーザ光光
路内に設けたものである． 他の点及び作用に関しては、第１６図に示した従来例及
び前記第３実施例と実質的に同じであるので詳細な説明
は省略する． 第６図は、本発明の第５実施例を示す光路図である．こ
の第５実施例は、第１２図に示した従来の固体レーザ装
置の一例の光路図と同様の光路図において、能動的な光
学系である、磁場を用いたファラディ一回転子８を、半
透過鏡５と対称的に傾斜した全反射鏡４、４の間のレー
ザ光光路内に配置したものである． 他の点に関しては、第１２図に示した従来例と実質的に
同じであるので詳細な説明は省略する．前記ファラディ
一回転子８は、半透過ｆｉ５を通過した像を反転させて
対称的に傾斜した全反射鏡４、４に入射させるものであ
る． 従って、第５実施例のレーザ光強度分布は、点イでは、
第１３図と同様である．点口では、ファラデイ−回転素
子８により像は反転し第１４図と同様となる．点ハでは
、対称的に傾斜した全反射ｆｉ４、４により反転し第１
３図と同様となる．一方、固体ロツド２ｂ内での励起分
布は第１４図に示す強度分布を持つため、点二でのレー
ザ光強度分布は、第２図に示すように、レーザ光強度分
布の強部分と弱部分が相殺され平滑なレーザ光強度分布
となる．因みに、本発明者゛らの実験によれば、本実施
例により、これまで光強度分布の高低差が６４％近くあ
ったものが、４６％にまで改善された． 又、本実施例では、閤光板９をファラディー回転子８の
前に置き、この而光板９を通過したレーザ光を、磁場の
強度を弱めたファラディ一回転子８を逼過させ、閾光面
を４５゜回転させた状態で用いることも行った．この場
合、発明者らの実験によれば、光強度分布の高低差は５
８％程度と、改善の度合は低かったらのの、光軸に沿っ
て反対向に戻るレーザ光はなくなり、固体ロツド相互２
ａ及び２ｂ相互を孤立させることができ、又、レーザ光
の自然放射の増幅をも押えることができた．第７図は、
本発明の第６実施例を示す光路図である．この第６実施
例は、第１６図に示した従来の固体レーザ装置の他の例
の光路図と同様の光路図において、能動的な光学系であ
る、磁場を用いたファラディ一回転子８と漏光板９を、
固体ロツド２ａと対称的に傾斜した全反射鏡４、４のレ
ーザ光光路内に配置したものである． 他の点及び作用に関しては、前記第５実施例と実質的に
同じであるので詳細な説明は省略する．なお、第１乃至
第６実施例は、全て、１つのランプ・ハウスを用いた例
であるが、第８図、第９図にそれぞれ示す第７、第８実
施例のように、複数個のランプ・ハウスを用いた場合に
も、前述と同様のレーザ光強度分布の改善が可能であり
、本発明は１つのランプ・ハウスを用いた場合に限定さ
れるものではない． 又、第７及び第８実施例は、凸レンズ６を２枚用いた場
合の例を示すが、代わりに全反射鏡を２つ追加したり、
ファラディ一回転子を用いてもよい． 更に、第７及び第８実施例は、２本の固体ロツド２Ｃ及
び２ａあるいは４本の固体ロツド２Ｃ乃至２ｄを発振器
として用いているが、１本の固体ロツド２Ｃを発振器に
、残り３本の固体ロツド２ａ乃至２ｄを増幅器に用いた
場合でも、レーザ光強度分布の改善が可能である． 又、第１乃至第８実施例は、ランプ・ハウスとして１本
のランプ３に２本の固体ロツド２ａ及び２ｂあるいは２
ｃ及び２ｄを備えたものを用いていたが、第１０図に示
す第９実施例のように、３本のランプ３があってもよい
．このような場合、例えば、真中のランプが劣化のため
励起分布が不均一になった場合でも、２枚の凸レンズ６
、６により、像が反転するので、レーザ光強度分布の不
均一の度合は軽減される．
以上詳しく説明したような本発明によれば、空間的なレ
ーザ光強度分布の偏りが改善され、空間的に時間的に最
も高いエネルギーあるいはパワーにて生じる固体ロツド
、レーザ鏡などの光学素子の破壊を防止できる．従って
、より大きなレーザ・エネルギーあるいはレーザ・パワ
ーが得られ、レーザ光の産業上の用途が拡大する．
ーザ光強度分布の偏りが改善され、空間的に時間的に最
も高いエネルギーあるいはパワーにて生じる固体ロツド
、レーザ鏡などの光学素子の破壊を防止できる．従って
、より大きなレーザ・エネルギーあるいはレーザ・パワ
ーが得られ、レーザ光の産業上の用途が拡大する．
第１図は、本発明の第１実施例を示す光路図、第２図は
、平滑されたレーザ光強度分布を示す線図、 第３図は、本発明の第２実施例を示す光路図、第４図は
、本発明の第３実施例を示す光ＩＩ図、第５図は、本発
明の第４実施例を示す光路図、第６図は、本発明の第５
実施例を示す光路図、第７図は、本発明の第６実施例を
示す光Ｈ図、第８図は、本発明の第７実施例を示す光路
図、第９図は、本発明の第８実施例を示す光路図、第１
０図は、本発明の第９実施例を示す光路図、第１１図は
、従来のランプ・ハウスの構成断面図、 第１２図は、従来の固体レーザ装置の一例の光路図、 第１３図は、固体ロツド内の励起分布の一例を示す線図
、 第１４図は、固体ウッド内の励起分布の池の例を示す線
図、 第１５図は、強調されたレーザ光強度分布を示す線図、 第１６図は、従来の固体レーザ装置の曲の例の光路図で
ある． １・・・ランプ・ハウス、 ２ａ＝ ２ｂ、２ｃ、２ｄ−・・固体ロツド、３・・・
励起ランプ、 ４、ｌ４・・・全反射鏡、 ５・・・半透過鏡、 ６・・・凸レンズ、 ７・・・ピン・ホール、 ８・・・ファラディ一回転子、 ９・・・偏光板、 １０・・・集光器、 １ｌ・・・像．
、平滑されたレーザ光強度分布を示す線図、 第３図は、本発明の第２実施例を示す光路図、第４図は
、本発明の第３実施例を示す光ＩＩ図、第５図は、本発
明の第４実施例を示す光路図、第６図は、本発明の第５
実施例を示す光路図、第７図は、本発明の第６実施例を
示す光Ｈ図、第８図は、本発明の第７実施例を示す光路
図、第９図は、本発明の第８実施例を示す光路図、第１
０図は、本発明の第９実施例を示す光路図、第１１図は
、従来のランプ・ハウスの構成断面図、 第１２図は、従来の固体レーザ装置の一例の光路図、 第１３図は、固体ロツド内の励起分布の一例を示す線図
、 第１４図は、固体ウッド内の励起分布の池の例を示す線
図、 第１５図は、強調されたレーザ光強度分布を示す線図、 第１６図は、従来の固体レーザ装置の曲の例の光路図で
ある． １・・・ランプ・ハウス、 ２ａ＝ ２ｂ、２ｃ、２ｄ−・・固体ロツド、３・・・
励起ランプ、 ４、ｌ４・・・全反射鏡、 ５・・・半透過鏡、 ６・・・凸レンズ、 ７・・・ピン・ホール、 ８・・・ファラディ一回転子、 ９・・・偏光板、 １０・・・集光器、 １ｌ・・・像．
Claims (1)
- （１）２以上のレーザ物質と、これらのレーザ物質を励
起する１以上の励起ランプと、これらのレーザ物質と励
起ランプを囲う集光器とを具備したランプ・ハウスを１
以上用いて、前記夫々のレーザ物質から照射されるレー
ザ光を順次レーザ光光路下流側のレーザ物質を通過させ
て、最下流側のレーザ物質からレーザ光を出力させる固
体レーザ装置において、 上流側のレーザ光が最下流側のレーザ物質に入射される
までに、該レーザ光の光強度分布を少なくとも１回左右
反転して入射させる手段を備えることにより、 該レーザ光の光強度分布の強部分と最下流側のレーザ物
質自身から励起されるレーザ光の光強度分布の弱部分を
相殺して、平滑な光強度分布を有するレーザ光を出力す
ることを特徴とする固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11558089A JPH02295180A (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11558089A JPH02295180A (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02295180A true JPH02295180A (ja) | 1990-12-06 |
Family
ID=14666107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11558089A Pending JPH02295180A (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02295180A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180114105A (ko) * | 2016-02-12 | 2018-10-17 | 아이피지 포토닉스 코포레이션 | 고파워 cw 중간-ir 레이저 |
-
1989
- 1989-05-09 JP JP11558089A patent/JPH02295180A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180114105A (ko) * | 2016-02-12 | 2018-10-17 | 아이피지 포토닉스 코포레이션 | 고파워 cw 중간-ir 레이저 |
| JP2019506002A (ja) * | 2016-02-12 | 2019-02-28 | アイピージー フォトニクス コーポレーション | 高出力中赤外線ｃｗレーザー |
| US11289871B2 (en) | 2016-02-12 | 2022-03-29 | Ipg Photonics Corporation | High power CW mid-IR laser |
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