JPH03218689A - 固体レーザ発振器 - Google Patents
固体レーザ発振器Info
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- JPH03218689A JPH03218689A JP1395290A JP1395290A JPH03218689A JP H03218689 A JPH03218689 A JP H03218689A JP 1395290 A JP1395290 A JP 1395290A JP 1395290 A JP1395290 A JP 1395290A JP H03218689 A JPH03218689 A JP H03218689A
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- JP
- Japan
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- axis
- solid
- axis direction
- state laser
- medium
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/042—Arrangements for thermal management for solid state lasers
-
- 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
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08081—Unstable resonators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
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、固体レーザ発振器Ｋ関し、とくに出力ビー
ムの発散角を小さい角度に抑えることができるように改
良した固体レーザ発振器に関する。
ムの発散角を小さい角度に抑えることができるように改
良した固体レーザ発振器に関する。
出力ビームの発散角を小さい角度に抑えるようκ考慮さ
れた従来の固体レーザ発振器では、たとえば第２図Ｋ示
すよう忙、ロッド型レーザ媒質１を使用し、共振器ミラ
ー２および３０間に望遠鏡４が配置される。この従来の
装置において、共振器ミラー２および望遠鏡４０間のビ
ーム径は、共振器ミラー３および望遠鏡４０間のビーム
径に比べて、望遠鏡４０倍率分だけ拡大している。その
ためにレーザ媒質１の中で許される高次モードの次数が
減り、出力ビームの発散角を小さい角度に抑えられる。
れた従来の固体レーザ発振器では、たとえば第２図Ｋ示
すよう忙、ロッド型レーザ媒質１を使用し、共振器ミラ
ー２および３０間に望遠鏡４が配置される。この従来の
装置において、共振器ミラー２および望遠鏡４０間のビ
ーム径は、共振器ミラー３および望遠鏡４０間のビーム
径に比べて、望遠鏡４０倍率分だけ拡大している。その
ためにレーザ媒質１の中で許される高次モードの次数が
減り、出力ビームの発散角を小さい角度に抑えられる。
以上のように構成された従来の固体レーザ発振器におけ
るように、ロッド型の固体レーザ媒質と望遠鐘な組み合
わせた場合には、レーザ媒質が熱レンズ効果を示すので
、励起入力量を変化させると熱レンズの焦点距離が変化
し、この変化に応じて望遠鏡の焦点距離を大幅に再調整
する必要が生じるという欠点がある。またロンド型の固
体レーザ媒質では、偏光解消の効果により、レーザ光の
共振器内での内部損失が増加し、レーザの効率が低下す
るという欠点もある。
るように、ロッド型の固体レーザ媒質と望遠鐘な組み合
わせた場合には、レーザ媒質が熱レンズ効果を示すので
、励起入力量を変化させると熱レンズの焦点距離が変化
し、この変化に応じて望遠鏡の焦点距離を大幅に再調整
する必要が生じるという欠点がある。またロンド型の固
体レーザ媒質では、偏光解消の効果により、レーザ光の
共振器内での内部損失が増加し、レーザの効率が低下す
るという欠点もある。
この発明は、上記のような欠点がなく、しかも出力ビー
ムの発散角を低く抑えることができるように改良した固
体レーザ発振器を提供することを目的とする。
ムの発散角を低く抑えることができるように改良した固
体レーザ発振器を提供することを目的とする。
この発明の固体レーザ発振器においては、横断面が長方
形をなす平板形固体レーザ媒質が使用され、この平板形
固体レーザ媒質の横断面が形成する長方形の長辺と平行
なｙ軸方向に沿った両側面を冷却する冷却手段と、前記
ｙ軸と直交するＸ軸方向に沿った両側面を断熱する断熱
手段とが設けられる。
形をなす平板形固体レーザ媒質が使用され、この平板形
固体レーザ媒質の横断面が形成する長方形の長辺と平行
なｙ軸方向に沿った両側面を冷却する冷却手段と、前記
ｙ軸と直交するＸ軸方向に沿った両側面を断熱する断熱
手段とが設けられる。
固体レーザ媒質の横断面が形成する長方形の長辺と平行
なｙ軸方向に沿った両側面を冷却し、Ｘ軸方向に沿った
両側面を断熱することにより、固体レーザ媒質内に、Ｘ
軸方向では中央が最も高温となる放物線型、ｙ軸方向に
は一定な温度分布が生じる。この温度分布のために、熱
レンズ効果はＸ軸方向にのみ現われ、ｙ軸方向には全く
現われない。したがって熱レンズ効果が現われるＸ軸方
向には望遠鐘の焦点調整の影響をなくし、そして共振器
ミラーの位置および曲率半径を適切な値に選ぶことによ
って、出力レーザビームの発散角を低く抑えることがで
きる。
なｙ軸方向に沿った両側面を冷却し、Ｘ軸方向に沿った
両側面を断熱することにより、固体レーザ媒質内に、Ｘ
軸方向では中央が最も高温となる放物線型、ｙ軸方向に
は一定な温度分布が生じる。この温度分布のために、熱
レンズ効果はＸ軸方向にのみ現われ、ｙ軸方向には全く
現われない。したがって熱レンズ効果が現われるＸ軸方
向には望遠鐘の焦点調整の影響をなくし、そして共振器
ミラーの位置および曲率半径を適切な値に選ぶことによ
って、出力レーザビームの発散角を低く抑えることがで
きる。
つぎにこの発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１ａ図および第１ｂ図は、この発明の一実施例による
固体レーザ発振器を示すもので、第１ａ図はｙ軸と平行
な方向からみた一部切欠平面図、第１ｂ図はＸ軸と平行
な方向からみた一部切欠側面図である。図において、符
号１は平板形固体レーザ媒質を示す。ここで便宜上、平
板形固体レーザ媒質１の横断面が形成する長方形の短辺
と平行な方向をＸ軸方向、これと直交する方向をｙ軸方
向と定義する。符号２はＸ軸方向に凸で、これと直交す
るｙ軸方向に平坦なシリンダ凸面共振器ミラー ３は凹
面共振器ミラー ４はｙ軸方向にのみ倍率をもつ望遠鏡
を示す。固体レーザ媒質１には、そのｙ軸方向に平行な
両側面において冷却媒体５が、またＸ軸方向Ｋ平行な両
側面において断熱材６がそれぞれ配置されている。
固体レーザ発振器を示すもので、第１ａ図はｙ軸と平行
な方向からみた一部切欠平面図、第１ｂ図はＸ軸と平行
な方向からみた一部切欠側面図である。図において、符
号１は平板形固体レーザ媒質を示す。ここで便宜上、平
板形固体レーザ媒質１の横断面が形成する長方形の短辺
と平行な方向をＸ軸方向、これと直交する方向をｙ軸方
向と定義する。符号２はＸ軸方向に凸で、これと直交す
るｙ軸方向に平坦なシリンダ凸面共振器ミラー ３は凹
面共振器ミラー ４はｙ軸方向にのみ倍率をもつ望遠鏡
を示す。固体レーザ媒質１には、そのｙ軸方向に平行な
両側面において冷却媒体５が、またＸ軸方向Ｋ平行な両
側面において断熱材６がそれぞれ配置されている。
このように構成された固体レーザ発振器において、固体
レーザ媒質１は、そのｙ軸方向に平行な両側面において
は冷却媒体５によって冷却されるが、Ｘ軸方向に平行な
両側面においては断熱材６によって断熱されているだけ
である。したがって固体レーザ媒質１が一様光励起され
ると、その内部に、Ｘ軸方向では中央が最も高温となる
放物線型、ｙ軸方向には一定な温度分布が生じる。この
温度分布のために、熱レンズ効果はＸ軸方向にのみ現わ
れ、ｙ軸方向には全く現われない。またこの場合、偏光
解消の問題もない。熱レンズ効果が現われるＸ軸方向に
は、望遠鏡４０倍率を１としてその焦点調整の影響をな
くし、そして共振器ミラー２の位置およびＸ軸方向にお
ける凸面の曲率半径、共振器ミラー３の位置およびその
Ｘ軸方向における曲率半径を適切な値に選ぶことによっ
て、出力レーザピームの発散角を低く抑えることができ
る。ｙ軸方向の発散角を低く抑えるには、共振器ミラー
２の鏡面をｙ軸方向に関して平坦にし、適当な倍率の望
遠鏡４を用い、共振器ミラー２と望遠鏡４との間のビー
ム径に比べて望遠鏡４０倍率だけ大きくすればよい。こ
れによってレーザ媒質１内のｙ軸方向の横モードの次数
を低く抑えられる。ｙ軸方向には熱レンズ効果が働かな
いので、励起入力量に応じて焦点調整を調整する必要も
ない。
レーザ媒質１は、そのｙ軸方向に平行な両側面において
は冷却媒体５によって冷却されるが、Ｘ軸方向に平行な
両側面においては断熱材６によって断熱されているだけ
である。したがって固体レーザ媒質１が一様光励起され
ると、その内部に、Ｘ軸方向では中央が最も高温となる
放物線型、ｙ軸方向には一定な温度分布が生じる。この
温度分布のために、熱レンズ効果はＸ軸方向にのみ現わ
れ、ｙ軸方向には全く現われない。またこの場合、偏光
解消の問題もない。熱レンズ効果が現われるＸ軸方向に
は、望遠鏡４０倍率を１としてその焦点調整の影響をな
くし、そして共振器ミラー２の位置およびＸ軸方向にお
ける凸面の曲率半径、共振器ミラー３の位置およびその
Ｘ軸方向における曲率半径を適切な値に選ぶことによっ
て、出力レーザピームの発散角を低く抑えることができ
る。ｙ軸方向の発散角を低く抑えるには、共振器ミラー
２の鏡面をｙ軸方向に関して平坦にし、適当な倍率の望
遠鏡４を用い、共振器ミラー２と望遠鏡４との間のビー
ム径に比べて望遠鏡４０倍率だけ大きくすればよい。こ
れによってレーザ媒質１内のｙ軸方向の横モードの次数
を低く抑えられる。ｙ軸方向には熱レンズ効果が働かな
いので、励起入力量に応じて焦点調整を調整する必要も
ない。
なお上記の実施例では、レーザ光がレーザ媒質１内を直
進する場合を示したが、レーザ媒質１の内部で側面での
反射を含めてＸ軸方向にジグザグの光路を持つ場合にも
この発明は有効である。また共振器ミラー３の形状は、
凹面のほか、平面あるいは凸面であってもよく、またＸ
軸方向とｙ軸方向とで曲面の曲率半径の異なるミラーを
用いることもできる。
進する場合を示したが、レーザ媒質１の内部で側面での
反射を含めてＸ軸方向にジグザグの光路を持つ場合にも
この発明は有効である。また共振器ミラー３の形状は、
凹面のほか、平面あるいは凸面であってもよく、またＸ
軸方向とｙ軸方向とで曲面の曲率半径の異なるミラーを
用いることもできる。
以上のようにこの発明によれば、励起入力量に応じて焦
点調整を調整する必要のない、発散角の低い固体レーザ
発振器を実現できる。また従来のロッド形固体レーザ媒
質を用いた発振器の欠点であった偏光解消の問題もない
。
点調整を調整する必要のない、発散角の低い固体レーザ
発振器を実現できる。また従来のロッド形固体レーザ媒
質を用いた発振器の欠点であった偏光解消の問題もない
。
図はこの発明の一実施例による固体レーザ発振器を示す
もので、第１ａ図はｙ軸と平行な方向からみた一部切欠
平面図、第１ｂ図はＸ軸と平行な方向からみた一部切欠
側面図、第２図は従来の固体レーザ発振器を示す平面図
である。 図において、１は平板形固体レーザ媒質、２はシリンダ
凸面共振器ミラー ３は凹面共振器ミラ４は望遠鏡、５
は冷却媒体、６は断熱材を示す。 なお、図中、同一符号は同一 または同等部分を示す。
もので、第１ａ図はｙ軸と平行な方向からみた一部切欠
平面図、第１ｂ図はＸ軸と平行な方向からみた一部切欠
側面図、第２図は従来の固体レーザ発振器を示す平面図
である。 図において、１は平板形固体レーザ媒質、２はシリンダ
凸面共振器ミラー ３は凹面共振器ミラ４は望遠鏡、５
は冷却媒体、６は断熱材を示す。 なお、図中、同一符号は同一 または同等部分を示す。
Claims (1)
- 一対の共振器ミラー間に、平板形固体レーザ媒質および
望遠鏡を各々の光軸が互いに一致するように配置した固
体レーザ発振器において、前記固体レーザ媒質の横断面
が形成する長方形の長辺と平行なｙ軸方向に沿った両側
面を冷却する冷却手段と、前記ｙ軸と直交するｘ軸方向
に沿った両側面を断熱する断熱手段とを備え、前記固体
レーザ媒質内に、ｘ軸方向では中央が最も高温となる放
物線型、ｙ軸方向には一定な温度分布を生じさせるよう
に構成した固体レーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1395290A JPH03218689A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 固体レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1395290A JPH03218689A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 固体レーザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218689A true JPH03218689A (ja) | 1991-09-26 |
Family
ID=11847547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1395290A Pending JPH03218689A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 固体レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03218689A (ja) |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP1395290A patent/JPH03218689A/ja active Pending
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