JPH03102886A - 固体レーザ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） に関する。

（従来の技術） たとえばＹＡＧレーザなどの固体レーザ装置においては
、レーザ媒質を光励起することにょっうことが行われて
いる。

従来、このような第二高調波の光を取出す固体レーザ装
置は、第２図あるいは第３図に示すように構或されてい
た。

すなわち、第２図に示す従来の固体レーザ装置としての
ＹＡＧレーザは、ロッド状のレーザ媒質１を有する。こ
のレーザ媒質１は励起ランプ２によって光励起されるよ
うになっている。レーザ媒質１の一方の端面には、この
レーザ媒質１を光励起することによって発生する波長が
１０６４ｎｍの基本波の光Ｌ１に対して高反射となる高
反射ミラー３が対向して配置されている。また、レーザ
媒質１の他方の端面には、基本波の光Ｌ，に対して高反
射で、基本波の光Ｌ１の２分の１の波長５３２ｎＩ１の
第二高調波の光Ｌ２を透過する出力ミラー４が対向して
配置され、この出力ミラー４と上記高反射ミラー３とで
ストレート形の光共振器を形成している。上記出力ミラ
ー３と上記レーザ媒質１との間の共振軸上には、上記基
本波の光Ｌ１を第二高調波の光Ｌ２に変換するための非
線形結晶５が配置されている。

したがって、レーザ媒質１を励起ランプ２で光励起して
基本波の光Ｌ．を出力させると、その基本波の光Ｌ，は
上記非線形結晶５によって第二高調波の光Ｌ２に変換さ
れて出力ミラー４から出力されるようになっている。

ところで、このような構成によると、上記非線形結晶５
によって第二高調波の光Ｌ２に変換されなかった基本波
の光Ｌ１は、上記出力ミラー４で反射し、再び上記非線
形結晶５に入射して第二高調波の光Ｌ２に変換されてレ
ーザ媒質１に戻るため、その第二高調波の光Ｌ２を出力
ミラー４から取出すことができないという無駄が生じる
。つまり、上記非線形結晶５によって第二高調波に変換
された光Ｌ２のうち、上記出力ミラー４から取出すこと
ができるのは約半分程度であるから、効率が低いという
ことがあった。

第３図に示すＹＡＧレーザは、励起ランプ１０によって
光励起されるレーザ媒質１１の一方の端面に基本波の光
Ｌ１を反射する第１の高反射ミラー１２が離間対向して
配置され、他方の端面には基本波の光Ｌ１を反射し、第
二高調波の光Ｌ２を透過するコーティング１３ａが施さ
れた折曲げミラー１３が共振軸に対して４５度の角度で
傾斜して対向配置され、それによって共振軸を直角に屈
曲している。

上記折曲げミラー１３の反射方向には基本波の光Ｌ１と
第二高調波の光Ｌ２とを反射するとともに上記第１の高
反射ミラー１２とで折曲げ形の光共振器を形或する第２
の高反射ミラー１４が配置されている。この第２の高反
射ミラー１４と上記折曲げミラー１３との間の共振軸上
には非線形結晶１５が配置されている。

このような構成のＹＡＧレーザによれば、レーザ媒質１
１から出力された基本波の光Ｌ，は、折曲げミラー１３
で反射して非線形結晶１５に入射し、第二高調波の光Ｌ
２に変換される。そして、この第二高調波の光Ｌ２は第
２の高反射ミラー１４で反射して再び非線形結晶１５を
通過して折曲げミラー１３から出力されることになる。

上記非線形結晶１５で第二高調波の光Ｌ２に変換されな
かった基本波の光Ｌ，は、第２の高反射ミラー１４で反
射して上記非線形結晶１５に再び入射してその一部が第
二高調波の光Ｌ２に変換されるから、その第二高調波の
光Ｌ２も上記折曲げミラー１３を透過して出力されるこ
とになる。

したがって、このような構成によれば、非線形結晶１５
によって変換された第二高調波の光Ｌ２は上記折曲げミ
ラー１３から全て出力されることになるから、第２図に
示すストレート形の光共振器のＹＡＧレーザのように無
駄が生じるのをなくすことができる。

しかしながら、このよな構成によると、基本波の光Ｌ．
を折曲げミラー１３によって屈曲させるため、その反射
面で基本波の光Ｌ１にロスが生じ、光共振器内における
基本波の強度（＠場）が低下する。それによって、非線
形結晶１５における基本波から第二高調波への変換効率
が低下することになる。さらに、第二高調波の光Ｌ２は
折曲げミラー１３を透過して取出されるから、透過時の
ロス（通常２０％位）が生じることが避けられず、それ
によって出力低下を招くことになる。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の固体レーザ装置においては、ストレー
ト形の光共振器を用いた場合には、第二高調波に変換さ
れた光を全て取出すことができないということがあり、
折曲げ形の光共振器を用いた場合には、基本波の光にロ
スが生じたり、第二高調波の光を取出す際にもロスが生
じるなどのことがあった。

この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、第二高調波の光を効率よく高出力で
取出すことができるようにした固体レーザ装置を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用）上記課題を解決
するためにこの発明は、レーザ媒質と、このレーザ媒質
を励起して基本波の光を出力させる励起手段と、上記レ
ーザ媒質の一方の端面に対向して配置され上記基本波に
対して高反射となる第１のミラーと、上記レーザ媒質の
他方の端面に対向して配置され上記基本波およびこの基
本波の２分の１の波長の光に対して高反射となる第２の
ミラーと、この第２のミラーと上記レーザ媒質との間の
共振軸上に設けられ上記基本波の光に対して位相整合が
とれるようカットされた非線形結晶と、この非線形結晶
と上記レーザ媒質との間に設けられ上記非線形結晶に対
面する面には上記基本波の２分の１の波長の光に対して
高反射で、上記基本波は透過するコーティングが施され
ているとともに共振軸に対してブリュースタ角となるよ
う配置された第３のミラーとを具備する。

このような構或とすることで、非線形結晶によって第二
高調波に変換された光の全てを上記第３のミラーで反射
させてロスなく取出すことができ、また第３のミラーが
ブリュースタ角に配置されていることにより、基本波の
光が非線形結晶に入射する際にロスが生じることもない
ようにした。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第３図を参照して説明する
。第３図に示す固体レーザ装置としてのＹＡＧレーザは
ロツド状のレーザ媒質２１を有する。このレーザ媒質２
１の側方には、励起手段としての励起ランプ２２が配設
されている。この励起ランプ２２によって上記レーザ媒
質２１が光励起されると、このレーザ媒質２１からは波
長が１０６４ｎｍの基本波の光Ｌ１が出力されるように
なっている。

上記レーザ媒質２１の一方の端面には上記基本波の光Ｌ
，に対して高反射となる第１のミラー２３が対向．して
配置され、他方の端面には上記基本波の光Ｌ１と、波長
が基本波の光Ｌ，の半分の５３２ｎｍの第二高調波の光
Ｌ２とに対して高反射となる第２のミラー２４が対向配
置されている。この第２のミラー２４と上紀レーザ媒質
２１の他方の端面との間の共振軸上には、上記基本波の
光Ｌ，に対して位相整合がとれるようカットされた非線
形結晶２５が配置されている。この非線形結晶２５は、
上記レーザ媒質２１から出力された１０８４ｎｍの波長
の基本波の光Ｌ，を、波長が５３２ｒ＋ｍの第二高調波
の光Ｌ２に変換する。

上記非線形結晶２５と上記レーザ媒質２１の他方の端面
との間には第３のミラー２６が共振軸に対してブリュー
スタ角をなして配置されている。

この第３のミラー２６の上記非線形結晶２５側に向いた
一方の面には第二高調波の光Ｌ２に対して高反射で、基
本波の光Ｌ１に対して無反射となるコーティング２７が
施されている。

このように構成されたＹＡＧレーザにおいて、レーザ媒
質２１が励起ランプ２２によって光励起されて基本波の
光Ｌ１が出力されると、その先Ｌ，は第３のミラー２６
を透過して非線形結晶２５に入射し、その一部が第二高
調波の光Ｌ２に変換される。上記第３のミラー２６は共
振軸に対してブリュースタ角に配置されている。そのた
め、基本波の光Ｌ１が上記第３のミラー２６を透過する
際にロスが生じることがなく、さらには第二高調波の光
Ｌ２に変換するときに有利な直線偏光にすることができ
る。

上記非線形結晶２５で変換された第二高調波の光Ｌ２は
第２のミラー２４で反射して非線形結晶２５を再び透過
したのち、第３のミラー２６のコーティング２７が施さ
れた面で反射して取出されることになる。

上記非線形結晶２５を透過した際に、第二高調波の光Ｌ
２に変換されなかった基本波の光Ｌ，は、第２のミラー
２４で反１・１シて上記非線形結晶２５を再び透過する
から、それによって基本波の光Ｌ，がさらに第二高調波
の光Ｌ２に変換されて上記第３のミラー２６のコーティ
ング２６で反射して取出されることになる。

すなわち、このようなＹＡＧレーザによれば、非線形結
晶２５で変換された第二高調波の光Ｌ２は、その全てを
第３のミラー２６のコーティング２７で反射させて取出
すことができるため、透過させて取出す場合のようにロ
スが生じるようなことがない。しかも、レーザ媒質２１
から出力された基本波の光Ｌ，は、共振軸に対してブリ
ュースタ角で配置された第３のミラー２６をロスなく透
本波の光Ｌ１の強度低下を招くということがない。

したがって、これらのことにより、波長が５３２ｎｍの
第二高調波の光Ｌ２を上記第３のミラー２６から高出力
かつ高効率で取出すことができる。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明の固体レーザ装置によれば、
従来の折曲げ形光共振器を用いた場合のように、基本波
にロスを生じさせることなく非線形結晶に入射させるこ
とができ、また上記非線形結晶によって変換された第二
高調波の光の全てを取出すことができるとともに、取出
す際には反射によって取出すため、透過させて取出す場
合のようにロスが生じるということもない。したがって
、第二高調波の光を高出力かつ高効率で取出すことがで
きるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のＹＡＧレーザの概略的構
或図、第２図と第３図はそれぞれ従来のＹＡＧレーザの
概略的構成図である。 ２１・・・レーザ媒質、、２２・・・励起ランプ（励起
手段）、２３・・・第１のミラー　２４・・・第２のミ
ラー　２５・・・非線形結晶、２６・・・第３のミラー
２７・・・コーティング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ媒質と、このレーザ媒質を励起して基本波の光を
   出力させる励起手段と、上記レーザ媒質の一方の端面に
   対向して配置され上記基本波に対して高反射となる第１
   のミラーと、上記レーザ媒質の他方の端面に対向して配
   置され上記基本波およびこの基本波の２分の１の波長の
   光に対して高反射となる第２のミラーと、この第２のミ
   ラーと上記レーザ媒質との間の共振軸上に設けられ上記
   基本波の光に対して位相整合がとれるようカットされた
   非線形結晶と、この非線形結晶と上記レーザ媒質との間
   に設けられ上記非線形結晶に対面する面に上記基本波の
   ２分の１の波長の光に対して高反射で、上記基本波は透
   過するコーティングが施されているとともに共振軸に対
   してブリュースタ角となるよう配置された第３のミラー
   とを具備したことを特徴とする固体レーザ装置。