JPH0254588A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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- JPH0254588A JPH0254588A JP20557788A JP20557788A JPH0254588A JP H0254588 A JPH0254588 A JP H0254588A JP 20557788 A JP20557788 A JP 20557788A JP 20557788 A JP20557788 A JP 20557788A JP H0254588 A JPH0254588 A JP H0254588A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 7
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
-
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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
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- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野）
この発明はＬＤ（レーザダイオード）等の半導体発光素
子によって励起されるレーザ装置に関し、特にその励起
効率と均買化を高めた構造の固体レーザ装置に関するも
のである。
子によって励起されるレーザ装置に関し、特にその励起
効率と均買化を高めた構造の固体レーザ装置に関するも
のである。
〔従来の技術）
第３図（ａ）、（ｂ）は、例えばＡｐｘ−８７０９に示
された従来のＬＤ励起固体レーザの構造を示す図で、第
３図（ａ）は縦断面図であり、第３図（ｂ）は、第３図
（ａ）のＩｎ −ＩＩＩによる横断面図である。第３図
において、１はＬＤ、２は前記ＬＤ１からの光が入射さ
れ励起されるレーザ媒質で、例えばＹＡＧの丸棒（ＹＡ
Ｇロッドという）が用いられる。３．４は前記レーザ媒
Ｘ２の端面に形成された全反射膜と部分反射膜、５は反
射体で、ＬＤｌからの光１１゛を導入するための入射孔
５１が設けられるとともに、内部にレーザ媒質２の周囲
を囲む反射面５２が形成されている。
された従来のＬＤ励起固体レーザの構造を示す図で、第
３図（ａ）は縦断面図であり、第３図（ｂ）は、第３図
（ａ）のＩｎ −ＩＩＩによる横断面図である。第３図
において、１はＬＤ、２は前記ＬＤ１からの光が入射さ
れ励起されるレーザ媒質で、例えばＹＡＧの丸棒（ＹＡ
Ｇロッドという）が用いられる。３．４は前記レーザ媒
Ｘ２の端面に形成された全反射膜と部分反射膜、５は反
射体で、ＬＤｌからの光１１゛を導入するための入射孔
５１が設けられるとともに、内部にレーザ媒質２の周囲
を囲む反射面５２が形成されている。
次に動作について説明する。
ＬＤｌから出射された励起光は、入射孔５１を通りレー
ザ媒質２に入射し吸収される。吸収されずに通過した光
は反射面５２によって反射され、再びレーザ媒質２に入
射する。吸収された光のエネルギーは部分反射膜４と全
反射膜３に囲まれて成る光共振器によって発振状態とな
り、一部がレーザ光となり外部へ放出される。なお、昇
温したレーザ媒質２は透明接着剤６を介して放熱フィン
７により冷却される。
ザ媒質２に入射し吸収される。吸収されずに通過した光
は反射面５２によって反射され、再びレーザ媒質２に入
射する。吸収された光のエネルギーは部分反射膜４と全
反射膜３に囲まれて成る光共振器によって発振状態とな
り、一部がレーザ光となり外部へ放出される。なお、昇
温したレーザ媒質２は透明接着剤６を介して放熱フィン
７により冷却される。
従来、ＹＡＧロッド（レーザ媒質）２内での吸収波長を
最大限に得るため、ＬＤｌからの光（ＬＤ光）１１は、
第３図（ｂ）のようにＹＡＧロッド２の中心に向かって
放射される構造が採用されていた。この場合、ＹＡＧロ
ッド２はシリンドリカルレンズとしてＬＤ光を集光する
作用を果たし、さらに反射体５によりＬＤ光は集光作用
を受ける。ＹＡＧロッド２９反射体５によるレンズの焦
点距離をそれぞれｆ ＹＡＧ ｌ ｆ ｒａｆと表わ
すと次式のようになる。
最大限に得るため、ＬＤｌからの光（ＬＤ光）１１は、
第３図（ｂ）のようにＹＡＧロッド２の中心に向かって
放射される構造が採用されていた。この場合、ＹＡＧロ
ッド２はシリンドリカルレンズとしてＬＤ光を集光する
作用を果たし、さらに反射体５によりＬＤ光は集光作用
を受ける。ＹＡＧロッド２９反射体５によるレンズの焦
点距離をそれぞれｆ ＹＡＧ ｌ ｆ ｒａｆと表わ
すと次式のようになる。
ｒ ＹＡＧ ｎ ＹＡＧ
ｆＹＡＧ＝□ □ ・・・・・・（１）２
ｎ ＹＡＧ−１ ｒｅｆ ｆｔａｆ＝□ ・・・・・・
（２）ま ただしｒｙＡａ：ＹＡＧロッド半径 ｎｙＡａ：ＹＡＧロッド屈折率（１，８２）ｆ”ｒｅｆ
：反射体半径 入射孔５１から出発した光が出発位置に戻ってくる過程
を示したものが第４図（ａ）である。入射孔５１から出
発した光が元の位置に戻でくるとＹＡＧロッド２１反射
面５２．ＹＡＧロッド２と３度の集光作用を受は入射孔
５１より外部に出ていくことが判明した。
ｎ ＹＡＧ−１ ｒｅｆ ｆｔａｆ＝□ ・・・・・・
（２）ま ただしｒｙＡａ：ＹＡＧロッド半径 ｎｙＡａ：ＹＡＧロッド屈折率（１，８２）ｆ”ｒｅｆ
：反射体半径 入射孔５１から出発した光が出発位置に戻ってくる過程
を示したものが第４図（ａ）である。入射孔５１から出
発した光が元の位置に戻でくるとＹＡＧロッド２１反射
面５２．ＹＡＧロッド２と３度の集光作用を受は入射孔
５１より外部に出ていくことが判明した。
このため、ＬＤ光のＹＡＧロッド２への吸収は２ｐａｔ
ｈ （行きと帰り）のみに限られ吸収効率が低くなる。
ｈ （行きと帰り）のみに限られ吸収効率が低くなる。
また、第４図（ｂ）の励起断面図に示すように、ＹＡＧ
ロッド２内で励起される部分は矩形状断面となり、取り
出されたＹＡＧレーザ光は励起分布を反映した矩形状の
ものになることが明らかになった。
ロッド２内で励起される部分は矩形状断面となり、取り
出されたＹＡＧレーザ光は励起分布を反映した矩形状の
ものになることが明らかになった。
（発明が解決しようとする課題］
従来のＬＤ励起の固体レーザ装置は、ＬＤ光がレーザ媒
質２の中心に向って放射されるために、レーザ媒質２の
レンズ作用を受け、レーザ媒質２内での均一励起が不可
能であり、かつＬＤ光が１往復で反射面５２の外部に逃
げていくために、ＬＤ光のレーザ媒質２への吸収率が低
く、したがって、固体レーザ装置の発振効率が低くなる
などの問題点かあフた。
質２の中心に向って放射されるために、レーザ媒質２の
レンズ作用を受け、レーザ媒質２内での均一励起が不可
能であり、かつＬＤ光が１往復で反射面５２の外部に逃
げていくために、ＬＤ光のレーザ媒質２への吸収率が低
く、したがって、固体レーザ装置の発振効率が低くなる
などの問題点かあフた。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、レーザ媒質内を均質励起できるとともに、
発振効率の高い固体レーザ装置を得ることを目的とする
。
れたもので、レーザ媒質内を均質励起できるとともに、
発振効率の高い固体レーザ装置を得ることを目的とする
。
（課題を解決するための手段〕
この発明に係る固体レーザ装置は、半導体発光素子の光
軸をレーザ媒質の中心軸からずらして入射せしめる構成
としたものである。
軸をレーザ媒質の中心軸からずらして入射せしめる構成
としたものである。
この発明の固体レーザ装置においては、ＬＤ光の光軸が
レーザ媒質の中心を通らないため、レーザ媒質および反
射体のレンズ作用を受けてもＬＤ入射位置に集光される
ことはなく、ＬＤ光はほとんど反射体の内に閉じ込めら
れ、レーザ媒質への吸収率が増加し、かつ反射体内での
多重反射により均質な励起が可能になる。
レーザ媒質の中心を通らないため、レーザ媒質および反
射体のレンズ作用を受けてもＬＤ入射位置に集光される
ことはなく、ＬＤ光はほとんど反射体の内に閉じ込めら
れ、レーザ媒質への吸収率が増加し、かつ反射体内での
多重反射により均質な励起が可能になる。
（実施例）
以下、この発明の一実施例を図面について説明する。
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例を示す図で
、第１図＜ａ＞は固体レーザ装置の平断面図であり、第
１図（ｂ）はビーム形状を示す図である。第１図におい
て、第３図、第４図と同一符号は同一構成部分を示すが
、この実施例では入射孔５１をレーザ媒質に対してずら
して形成し１、ＬＤｌからの光をレーザ媒質２の中心軸
からずらして入射せしめるように構成したものである。
、第１図＜ａ＞は固体レーザ装置の平断面図であり、第
１図（ｂ）はビーム形状を示す図である。第１図におい
て、第３図、第４図と同一符号は同一構成部分を示すが
、この実施例では入射孔５１をレーザ媒質に対してずら
して形成し１、ＬＤｌからの光をレーザ媒質２の中心軸
からずらして入射せしめるように構成したものである。
次にこの発明の詳細な説明する。
この発明では、入射孔５１はレーザ媒質２の中心からず
れた位置に設置されている。このため、入射孔５１より
入射されたＬＤ光はレーザ媒質２、反射面５２のレンズ
効果を受けた後、入射孔５１にもどってくる光は微量で
あり、大半は再び反射面５２で反射されレーザ媒質２に
吸収される。ＬＤ光は反射面５２の中で多重反射をくり
返しそのエネルギーのほとんどがレーザ媒質２に吸収さ
れる。このため、吸収率は増大し、かつレーザ媒質２内
は均質に励起される。
れた位置に設置されている。このため、入射孔５１より
入射されたＬＤ光はレーザ媒質２、反射面５２のレンズ
効果を受けた後、入射孔５１にもどってくる光は微量で
あり、大半は再び反射面５２で反射されレーザ媒質２に
吸収される。ＬＤ光は反射面５２の中で多重反射をくり
返しそのエネルギーのほとんどがレーザ媒質２に吸収さ
れる。このため、吸収率は増大し、かつレーザ媒質２内
は均質に励起される。
この方式で得られたビームは第１図（ｂ）に示すように
、はぼ理想的な円形モードのビーム８であることが確か
められた。
、はぼ理想的な円形モードのビーム８であることが確か
められた。
なお、上記実施例では、片側のみからＬＤ光を照射した
場合について云したが、第２図（ａ）。
場合について云したが、第２図（ａ）。
（ｂ）のように両側から上下対称に照射することにより
、より均質励起が可能となり、左右たがいちがいにＬＤ
ｌを配置することにより高密度化も可能である。
、より均質励起が可能となり、左右たがいちがいにＬＤ
ｌを配置することにより高密度化も可能である。
以上説明したようにこの発明は、半導体発光素子の光軸
をレーザ媒質の中心軸からずらして入射せしめる構成と
したので、吸収効率が高く、かつ均質励起が可能になり
、高効率、高品質のビームが得られる効果がある。
をレーザ媒質の中心軸からずらして入射せしめる構成と
したので、吸収効率が高く、かつ均質励起が可能になり
、高効率、高品質のビームが得られる効果がある。
第１図−ｋｌ （ａ ）はこの発明の一実施例によるレ
ーザ製蓋の構成を示す横断面図、第１図（ｂ）はこの発
明によるビーム形状を示す図、第２図（ａ）、（ｂ）は
この発明の他の実施例によるレーザ装置を示す縦断面図
および横断面図、第３図（ａ）、（ｂ）は従来の固体レ
ーザ装置の構成を示す縦断面図および横断面図、第４図
（ａ）。 （ｂ）は従来例のレンズ効果を説明する図で、第４図（
ａ）は入射孔から出発した光が出発位置に戻ってくる過
程を示す図、第４図（ｂ）は従来の励起断面を示す図で
ある。 図において、１はＬＤ、２はレーザ媒質、５は反射体、
６は透明接着剤、７は放熱フィン、８はビーム、５１は
入射孔、５２は反射面である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 （ａ） （ｂ） 第３図 第２図 ｂｌ ５ン 手 続 補 正 ｔ （自発） １、事件の表示 ２、発明の名称 特願昭６３ 固体し ２０５５７７号 ザ装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
称 （６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代 理 住所 人 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄２発明の詳細な説明の欄お
よび図面の簡単な説明の欄 ６、補正の内容 （１） 明細書の特許請求の範囲を別紙のように補正
する。 （２）明細書の第１頁１９〜２０行の「例えばＡ ｐ
ｘ −８７０９に示された従来のＬＤ励起固体レーザの
構造」を、ｒＬＤ励起の固体レーザ装置（特願昭６３−
２９２０５号参照）の構造］と補正する。 （３）同じく第３頁１〜２行の「吸収波長」を、「吸収
長」と補正する。 （５）同じく第７頁１３〜１４行、１６〜１７行の［レ
ーザ装置−１を、「固体レーザ装置」と補正する。 以 上 ２、特許請求の範囲 円且状よりなるレーザ媒質と、乙のレーザ媒質の外周を
囲む反射面および前記レーザ媒質へ半導体発光素子から
の光を導入するための入射孔が形成された反射体とを備
えた固体レーザ装置において、ｒｒｉＪ記゛ト導体発光
素子の光軸を前記レーザ媒質の中心軸からずらして入射
せしめろ構成としたことを特徴とする固体レーザ装置。
ーザ製蓋の構成を示す横断面図、第１図（ｂ）はこの発
明によるビーム形状を示す図、第２図（ａ）、（ｂ）は
この発明の他の実施例によるレーザ装置を示す縦断面図
および横断面図、第３図（ａ）、（ｂ）は従来の固体レ
ーザ装置の構成を示す縦断面図および横断面図、第４図
（ａ）。 （ｂ）は従来例のレンズ効果を説明する図で、第４図（
ａ）は入射孔から出発した光が出発位置に戻ってくる過
程を示す図、第４図（ｂ）は従来の励起断面を示す図で
ある。 図において、１はＬＤ、２はレーザ媒質、５は反射体、
６は透明接着剤、７は放熱フィン、８はビーム、５１は
入射孔、５２は反射面である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 （ａ） （ｂ） 第３図 第２図 ｂｌ ５ン 手 続 補 正 ｔ （自発） １、事件の表示 ２、発明の名称 特願昭６３ 固体し ２０５５７７号 ザ装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
称 （６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代 理 住所 人 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄２発明の詳細な説明の欄お
よび図面の簡単な説明の欄 ６、補正の内容 （１） 明細書の特許請求の範囲を別紙のように補正
する。 （２）明細書の第１頁１９〜２０行の「例えばＡ ｐ
ｘ −８７０９に示された従来のＬＤ励起固体レーザの
構造」を、ｒＬＤ励起の固体レーザ装置（特願昭６３−
２９２０５号参照）の構造］と補正する。 （３）同じく第３頁１〜２行の「吸収波長」を、「吸収
長」と補正する。 （５）同じく第７頁１３〜１４行、１６〜１７行の［レ
ーザ装置−１を、「固体レーザ装置」と補正する。 以 上 ２、特許請求の範囲 円且状よりなるレーザ媒質と、乙のレーザ媒質の外周を
囲む反射面および前記レーザ媒質へ半導体発光素子から
の光を導入するための入射孔が形成された反射体とを備
えた固体レーザ装置において、ｒｒｉＪ記゛ト導体発光
素子の光軸を前記レーザ媒質の中心軸からずらして入射
せしめろ構成としたことを特徴とする固体レーザ装置。
Claims (1)
- 円筒状よりなるレーザ媒質と、このレーザ媒質の外周を
囲む反射面および前記レーザ媒質へ半導体発光素子から
の光を導入するための入射孔が形成された反射体とを備
えた固体レーザ装置において、前記半導体発光素子の光
軸を前記レーザ媒質の中心軸からずらして入射せしめる
構成としたことを特徴とする固体レーザ装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20557788A JP2581189B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | 固体レーザ装置 |
| GB8902856A GB2215906B (en) | 1988-02-10 | 1989-02-09 | Laser device |
| DE3943722A DE3943722C2 (de) | 1988-02-10 | 1989-02-10 | Anordnung zum optischen Pumpen eines Lasermediums |
| US07/308,586 US4924474A (en) | 1988-02-10 | 1989-02-10 | Laser device with high oscillation efficiency |
| DE3904039A DE3904039C2 (de) | 1988-02-10 | 1989-02-10 | Laseranordnung |
| GB9202756A GB2253515B (en) | 1988-02-10 | 1992-02-10 | Laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20557788A JP2581189B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | 固体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254588A true JPH0254588A (ja) | 1990-02-23 |
| JP2581189B2 JP2581189B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=16509190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20557788A Expired - Lifetime JP2581189B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-08-18 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2581189B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06350172A (ja) * | 1993-06-11 | 1994-12-22 | Nec Corp | レーザ励起方法及びレーザ励起装置 |
| US5774488A (en) * | 1994-06-30 | 1998-06-30 | Lightwave Electronics Corporation | Solid-state laser with trapped pump light |
| US6947465B2 (en) | 2002-10-18 | 2005-09-20 | Orc Manufacturing Co., Ltd. | Solid state laser |
-
1988
- 1988-08-18 JP JP20557788A patent/JP2581189B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06350172A (ja) * | 1993-06-11 | 1994-12-22 | Nec Corp | レーザ励起方法及びレーザ励起装置 |
| US5774488A (en) * | 1994-06-30 | 1998-06-30 | Lightwave Electronics Corporation | Solid-state laser with trapped pump light |
| US6947465B2 (en) | 2002-10-18 | 2005-09-20 | Orc Manufacturing Co., Ltd. | Solid state laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2581189B2 (ja) | 1997-02-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071121 Year of fee payment: 11 |
|
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