JPH0334588A - 固体レーザ媒体、その固体レーザ媒体の製造方法及び固体レーザ装置 - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、レーザ活性物質を含有した複数のレーザ・フ
ァイバーを束状にして成る固体レーザ媒体及びその製造
方法、並びに前記固体レーザ媒体を励起してレーザ光を
発振又は増幅させる固体レーザ装置に関する。前記固体
レーザ媒体は各々のレーザ・ファイバー間に冷媒が浸透
するので、固体レーザ媒体全体を効率良く冷却すること
ができる。それ故に、この固体レーザ媒体を備えた固体
レーザ装置は高繰り返し発振が可能となることから、特
に、高い平均出力を提供する固体レーザ装置として好適
に利用することができる。

［従来技術］ この種の固体レーザ装置として、本発明者は例えば特願
昭６２−１８２６７９号に記載された固体レーザ装置を
既に提案している。

第８図はこの提案に係る固体レーザ装置の部分断面図で
ある。この固体レーザ装置は、略円筒状の励起ランプ２
の外周に螺旋状に、か゛つ、離間した固体レーザ媒体１
を配設し、これら励起ランプ２と固体レーザ媒体１とを
保持部材３により収納保持している。

固体レーザ媒体１は、レーザ活性物質を含有したコアに
クラッドを被覆してなるレーザ・ファイバーを複数個、
束状に配列し、更に、各々のレーザ・ファイバーの側面
を、その端面近傍の側面（ｌ（１に介設された連結部材
たる接着剤により相互に固着して形成されている。

この固体レーザ媒体１の両端部の各々には、略円筒状の
口金１０，１０が接着剤を介して嵌着され、さらに、そ
れらロ金ｉｏ、ｉｏの外周面には、内部に固体レーザ媒
体１を収納すると共に、その固体レーザ媒体１に沿って
冷却水９を流通させる浸透性管体４が水密に嵌着されて
いる。前記口金１０．１０と後記する保持部材３のの保
持板３ｂ、３Ｃとの間における透光性管体４にはその内
部に冷却水９を供給する給水管５と、その内部から冷Ｎ
１水を排出する排水管６とが各々配設されている。

る。尚、口金１０．１０の保持部材３側の端面１０ａ、
１０ａには、固体レーず媒体１の先端部が挿入し易いよ
うに、略円錐状の傾斜面１０ｂが各々形成されている。

保持部材３は、略円筒状の側板３ａの両端部に各々円盤
状の保持板３ｂ及び３Ｃを固着することにより、内部に
空隙部を形成している。保持板３ｂに配設された給水管
３ｅから供給された冷却水１１は、前記空隙部を循環し
た後、保持板３ｃに配設された排水管３ｄから排出され
る。前記空隙部を循環する冷却水１１には、保持板３ｂ
及び３Ｃに、各々、端部を保持された励起ランプ２及び
固体レーザ媒体１を収納した透光、性管体４が浸漬して
いる。

次に、上述した固体レーザ媒体１の製造方法を第９図を
参照して説明する。

先ず、第９図（ａ）に示すように、複数のレーザ・ファ
イバーを束状に形成したレーザ・ファイバー１ａの先端
部１ａｔを、口金１０の円錐状傾斜！−１０ｂを形成し
た一方の端面１０ａから貫通孔１０ｄに矢印への方向で
挿入し、他方の端面１０Ｃからその先端部１ａ＋を突出
させる。そして、この先端部１ａｔを構成する各々のレ
ーザ・ファイバーの端面に隣接する側面間に耐熱性の優
れたエポキシ系接着剤を介設する。ここで、１ａ１の長
さは、口金１０の貫通孔１０ｄの長さに相当する。

次に、前述の工程で先端部１ａ１に塗布した接着剤が凝
固する前に、第９図（ｂ）に示すように、先端部１ａ＋
が僅かに口金１０の端面１０ｃから突出する位置まで口
金１０を矢印Ａの方向に移動させる。この状態で接着剤
を凝固させることによリレーザ・ファイバー束１ａと口
金１０とを１２ｃ着する。

更に、第９図（Ｃ）に示すように、前述の工程で得られ
たレーザ・ファイバー束１ａを研磨盤１２上において図
中矢印Ｃ方向に往復摺動させることにより、レーザ・フ
ァイバー束１ａの端面をその端面が口金１０の端面１０
ｃと同一平面になるまで端面を鏡面研磨する。

以上の工程からなるレーザ・ファイバー束の端部処理を
同様に反対側の端部に施すことにより前述の固体レーザ
媒体１を得ることができる。

上述した固体レーザ装置において、発熱源たる励起ラン
プ２は、その周囲を大ｙｌ！で循環する冷却水１１によ
って効率良く冷却される。又、固体レーザ媒体１は、透
光性管体４に収納された状態で前記冷却水１１に浸漬す
ることにより、間接的に冷却されると共に、前記透光性
管体の内部を流通する冷却水９によって直接冷ＤＩされ
る。これにより、固体レーザ媒体１は、前記冷却水１１
の循環によって位置変動を起さずに効率良く冷却される
。

尚、固体レーザ媒体１の連結部材における放熱面は、透
光性管体４を流通する冷却水９に接触する連結部材の放
熱面と、二部を連結部材に埋設させたレーザ・ファイバ
ーの冷却水に接触する放熱面とから成る。このように励
起ランプ２及び固体レーザ媒体１を冷却した状態で、励
起ランプから固体レーザ媒体１に励起光を供給すると、
一部透過鏡８から高い平均出力のレーザ光を安定して得
ることができる。

又、上述した固体レーザ媒体１の製造方法によれば、レ
ーザ・ファイバーの端面に隣接する側面が相互に接着剤
により固着されていることから、各々の端面を、揺動さ
せることなく一様に当接させた状態で研磨することがで
きるので、高い面精度に研磨された端面を得ることがで
きる。

［発明が解決しようとする：ｌｌＩ題］ところで、上述
した固体レーザ媒体を高い投入エネルギーの励起光で励
起すると、レーザ・ファイバーのコアを進行するレーザ
光のモードがマルチ化することにより、レーザ光のクラ
ッドへの進行が始まる。特に、全長に亘るクラッドの中
でも連結部材と接触している部分において、前述のクラ
ッドへのレーザ光の進行が生じると、レー１７’光は更
に連結部材にまで進行して、その連結部材において吸収
されて熱となって蓄積される。ところが、この連結部材
は前述した通り、限られた放熱面しか有さないので、十
分に冷却されず、蓄積された熱によって、連結したレー
ザ・ファイバー共々変形を起こし、レーザ光の発振出力
を低下させる。特に、従来例のように連結部材として接
着剤を採用した場合には、熱によって接着剤が溶解し、
この溶解した接着剤がレーザ・ファイバーの端面に付着
して共振器によるレーザ光の共振光路の形成を阻害する
。この結果、発振出力の低下のみならず、場合によって
は発振を停止に至らしめるという問題点があった。

このような問題点を鑑みて本発明はなされたものであり
、その目的は、連結部材を冷却すべく、連結部材から直
接放熱する連結部材における放熱面と、この連結部材と
接触して間接的に連結部材から放熱されるレーザ・ファ
イバーの放熱面との総和からなる放熱面を拡大した固体
レーザ媒体及びその製造方法を提供することにある。

又、本発明の他の目的は、前記固体レーザ媒体を備え、
連結部材を冷却すべく設けられた連結部材の放熱面と、
この連結部材と接触して間接的に連結部材を冷却させる
レーザ・ファイバーの放熱面とに、冷媒を接触させて連
結部材を冷却させることにより、発振出力を向上させた
固体レーザ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであ
り、その特徴はＪ以下の通りである。

本発明の固体レーザ媒体は、レーザ活性物質を含み、か
つ、レーザ光を入出射させる対向端面と該対向対面間に
延伸する側面とを有する複数個のレーザ・ファイバーを
束状に配列し、更に、前記各々のレーザ・ファイバーの
端面近傍の側面間に、前記各々のレーザ・ファイバーの
側面を連結する連結部材を介設してなる固体レーザ媒体
において、前記各々のレーザ・ファイバーの、端面及び
該端面に隣接する第１領域側面を有する先端部を、前記
連結部材における前記レーザ・ファイバーの端面側表面
から露出させたことを特徴とする。

又、本発明の固体レーザ媒体の１！ｈ；！！方法は、レ
ーザ活性物質を含み、かつ、レーザ光を入出射させる対
向端面と該対向端面間に延伸する側面とを有する複数個
のレーザ・ファイバーを束状に配列し、更に前記各々の
レーザ・ファイバーの端面に隣接する第１領域側面間に
第１接着剤を介設し、かつ、前記第１領域側面より内側
に位置する第２領域側面問に第２接着剤を介設してレー
ザ・ファイバー束を形成する第１工程と、 前記第１工程で得られたレーザ・ファイバー束の端面を
研磨する第２工程と、 前記第２工程で得られたレーザ・ファイバー束の少なく
とも前記第１接着剤を、前記第１接着剤に対して可溶性
を有し、かつ、前記第２接着剤に対して不溶性を有する
溶液に接触させて溶解し、前記各々のレーザ・ファイバ
ーの端面及び第１領ｌ； 域側面を有する先端部を、前記第２接着剤キおける前記
レーザ・ファイバーの端面側表面から露出させる第３工
程とを含むことを特徴とする。

本発明の固体レーザ装置は、前記固体レーザ媒体と、前
記固体レーザ媒体の少なくとｂ端面近傍の側面を収納保
持でる保持部材とを備えた固体レーザ装置において、 前記保持部材は、前記各々のレーザ・ファイバーの端面
及び第１１Ｘｎ域側面とを有する先端部と、前記連結部
材における前記レーデ・ファイバーの端面側表面とを少
なくとも収納する空隙部を内部に配設し、前記空隙部に
おいて冷媒を、前記各々のレーザ・ファイバーの端面及
び第１領域側面とを有する先端部と、前記連結部材にお
ける前記レーザ・ファイバーの端面側表面とに少なくと
も接触させるようにしたことを特徴とする。

［作用］ 本発明の固体レーザ媒体は、各々のレーザ・ファイバー
の端面及び端面に隣接する第１領域側面を有する先端部
を、連結部材における前記レーザ・ファイバーの端面側
表面から露出させていることから、前記レーザ・ファイ
バーの先端部及び前記連結部材における前記レーザ・フ
ァイバーの端面側表面とから連結部材に蓄積した熱を放
出することができる。

又、本発明の固体レーザ媒体の製造方法は、レーザ・フ
ァイバー束を第２工程においては、各々のレーザ・ファ
イバーの端面に隣接する第１領域側面が第１接着剤によ
って相互に固着されているので、各々の端面を、揺動さ
せることなく一様に研磨面に当接させて研磨することが
できる。又、第３工程においては、前記第１接着剤を除
去する溶液として、第１接着剤に対して可溶性を有し、
かつ、第２接着剤に対して不溶性を有する溶液を用いて
いることから、第１接着剤のみを除去することができる
。

更に、本発明の固体レーザ装置は、本発明の固体レーザ
媒体を収納保持する保持部材に、各々のレーザ・ファイ
バーの端面及び第１領域側面を有する先端部と、連結部
材におけるレーザ・ファイバーの端面側表面とを少なく
とも収納する空隙部を配設し、その空隙部に冷媒を流通
させている。

これにより、連結部材は、そのレーザ・ファイバーの端
面側表面から冷媒によって直接冷却されるばかりでなく
、前記連結部材に接触しているレーザ・ファイバーの先
端部に接触する冷媒によっても間接的に冷却される。

［実施例Ｊ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳述する。

第１図（ａ）は本発明に係る固体レーザ媒体の一実施例
を示づ外観斜視図、第１図（ｂ）、同図（ａ）における
Ｉ−Ｉ線断面図である。

第１図（ａ）及び（ｂ）に示す固体レーザ媒体２０は、
約１６００本のレーザ・ファイバー２１を円形断面の束
状に配列されたレーザ・ファイバー束（外径＝８Ｍ１全
長２９６ｍ）から基本的に構成されている。

各々のレーザ・ファイバー２１は、レーザ光を入出射さ
せる対１」１端面２１ａ、２１ａと、該両端面間２１ａ
、２１ａに延伸する側面２１ｅとを備えている。前記対
向端面２１ａ１２１ａと側面２１ｅとに覆われたレーザ
・ファイバー２１の内部構造は、Ｎｄを９ｗｔ％含有し
たリン酸塩ガラスから成るコア（コア系：１８０ｍ）と
、該コアの外周に被覆されると共にリン酸塩ガラスから
なるクラッド（クラツド径２００ｍ）とから構成されて
いる。又、前記側面２１ｅは、前記端面２１ａ１２１ａ
の各々に隣接する第１領域側面２１ｂ、２１ｂと、前記
第１領域側面２１ｂ、２１ｂより内側に各々位置する第
２領域側面２１Ｃ，２１Ｃと、前記第２領域側面２１ｃ
、２１ａ間に挟まれた第３領域側面２１ｄとに区画され
ている。ここで、第１領域側面２１ｂの全長は約３　ａ
ｍ　、第２領域側面２１Ｇの全長は約１０ａｍ＋、第３
領域側面２１ｄの全長は２７０Ｍとしている。前記レー
ザ・ファイバー束は、上述した各々のレーザ・ファイバ
ー２１の第２領域側面２ｉｃ間に、連結部材たる第２接
着剤２２（エポキシ系接着剤；ボンド・クイック７５（
コニシ株式会社’１１））を介設することにより、前記
第２領域側面２１Ｇ同士を固着して一体形成されている
。このように各々のレーザ・ファイバー２１を固着する
ことにより、各々のレーザ・ファイバー２１の端面２１
ａと第１領域側面２１ｂとを有する先端部２１ｆを、第
２接着剤２２における端面２１ａ側表面２２ａから露出
させることができる。尚、前記一体形成されたレーザ・
ファイバー束から成る固体レーザ媒体２０において、そ
の端面２０ａは各々のレーザ・ファイバー２１の端面２
１ａの集合体から構成されている。又、その第１領域２
０ｂ第２領域２０Ｃ１及び第３領域２０ｄの各々は、前
記レーザ・ファイバー２１における第１領域側面２１ｂ
、第２領域側面２１ｃ、及び第３領域側面２１ｄを各々
有するレーザ・ファイバーの部分の集合体に相当する。

以上の構成からなる固体レーザ媒体２０は、各々のレー
ザ・ファイバー２１の端面２１ａと第１領域２１ｂとを
有する先端部２１ｆが、接着剤２２の端面２１ａ側表面
２２ａから露出し、かつ、第３領域側面２１ｄには接着
剤がないので、第３領域側面２１ｄ及び接着剤２２の内
側表面２２ｂから放熱できるばかりでなく、更に、前記
レーザ・ファイバー２１の先端部２１ｆ及び接着剤２２
における端面２１ａ側表面２２ａからも放熱することが
できる。尚、本実施例においては連結部材として接着剤
を使用したが低融点ガラスを代わりに使用してもよい。

又、レーザ・ファイバー２１は、コアとクラッドを有す
る光ファイバーを使用したが、この代わりにレーザ活性
物質を含有した細いロッドを使用してもよい。この場合
、連結部材としては金属又はガラス体に前記ロッドを挿
通する孔を配設したものが使用できる。

次に、第２図乃至第６図を参照して本発明に係る固体レ
ーザ装置の一実施例を説明する。

第２図は本発明に係る固体レーザ装置の一実施第５図は
第３図における■−■断面図、第６図は銅板の分解破断
斜視図である。

この固体レーザ装置は、前述した固体レーザ媒体２０と
、この固体レーザ媒体２０に対して平行に対向した４個
の励起ランプ２〜２とを本体２５と側板２６．２６とか
ら構成される保持部材２７によって収容保持している。

又、この保持部材２７は、側板２６にミラー保持部５１
とミラー押え５５とを内装している。そして、前記固体
レーザ媒体２０は、そのレーザ・ファイバー２１の第１
領域側面２１ｂ及び接着剤２２の端面２Ｉａ側表面２２
ａを前記側板２６の内部で冷［Ｉ　Ｌ、、又、レーザ・
ファイバー２１の第３領域側面２１ｄ及び接着剤２２の
内側表面２２ｂとを本体２５の内部で冷却することによ
り、接着剤２２の昇温を抑Ｉｌｌしている。

前記固体レーザ媒体２０は、両端部に位置する第２領域
２０Ｃ１２０Ｃに、口金１０．１０を各々第２接着剤２
２を介して嵌着している。そして、これら口金１０．１
０の各々の外周面には、固体レーザ媒体２０の第３領域
２０ｄを収容する透光性管体４の端部が各々水密に嵌着
されている。尚、口金１０は真ちゅうから、透光性管体
４は、パイレックスガラス（コーニング社商品名〉から
成る。

前記固体レーザ媒体２０と励起ランプ２〜２とを収容保
持する保持部材２７は、本体２５と、その本体２５の長
手方向の両端部２５ａ、２５ａを挾持する一対の側板２
６．２６とから構成されている。

略直方体状からなる前記本体２５は、各々透光性管体４
〜４に収納された励起ランプ２〜２と、透光性管体４に
収納された固体レーザ媒体２ｏとを間接的に冷却する冷
却水１１を循環させる空隙部を内部に形成している。第
３図中上方側壁２９には、前記空隙部に連通する給水通
路２５ｃ及び排水通路２５ｄが配設されており、前記空
ｗａ８１１を循環する冷却水１１は前記給水流路２５ｃ
がら供給され、前記排水通路２５ｄから排出される。又
、前記給水通路２５ｃ及び排水通路２５ｄの前記側壁２
９における外周面側の開口部には、ニップル７２．７２
が各々配設されている。第３図中右方及び左方に対向配
置された側壁３０及び３１は、それらの中央部であって
、互いに同軸−Ｅに位置する貫通孔３０ａ及び３１ａを
穿設し、これら貫通孔３０ａ及び３１ａに、固体レーザ
媒体２ｏを収納した透光性管体４の端部を各々挿入する
ことにより固体レーザ媒体２０を保持している。更に、
前記側壁３０及び３１は、前記貫通孔３０ａ及び３１ａ
の各々の四方周辺であって、互いに同軸上に位置する４
個の貫通孔３０ｂ〜３０ｂ及び３１ｂ〜３１ｂを穿設し
ており、これら貫通孔３０ｂ〜３０ｂ及び貫通孔３１ｂ
〜３１ｂに、励起ランプ２〜２を収納した透光性管体４
〜４の端部を各々挿入することにより、励起ランプ２を
保持している。又、前記側壁３０には、前記貫通孔３０
ａ及び３０ｂ〜３０ｂの各々に収納された透光性管体４
〜４に穿設された・孔に、一端の開口部が連通ずる給水
通路３２〜３２が第３図紙面に向がう方向に穿設されて
いる。他方の側壁３１には、貫通孔３１ａ及び３１ｂ〜
３１ｂの各々に収納された透光性管体４〜４に穿設され
た孔に、一端の開口部が連通ずる排水通路３３〜３３が
第３図紙面に向かう方向に各々穿設されている。そして
、これら給水通路３２〜３２及び排水通路３３〜３３に
おける他端の開口部には、第２図に示すように本体２５
の側面２５ｂｋ：３１通すると共に、ニップル７２〜７
２が配設されている。これにより、給水通路３２〜３２
から供給された冷ｔＪｌ水９は、各々の透光性管体４〜
４の内部を流通することにより、励起ランプ２及び固体
レーザ媒体２ｏを冷却した後、排水通路３３〜３３から
排出されることになる。

側板２６．２６は、各々本体２５の端面２５ａと当接す
る裏面２６ｂと、この裏面２６ｂに対向する表面２６ａ
とを有する板状本体がらなり、この表面２６ａ及び裏面
２６ｂの四隅角部近傍（双方の面を貫通して穿設された
ネジ孔２６ｃ〜２６Ｃにネジ３５〜３５を各々通して本
体２５の端面２５ａ、２５ａに各々取り付けられている
。

この側板２６には、本体２５の端面２５ａから突出した
固体レーザ媒体２０に配設された口金１０を収納保持す
る貫通孔３６が、裏面２６ｂの中央部から表面２６ａに
向かって穿設されており、更に、前記貫通孔３６の裏面
２６ｂ側開ロ部周縁には前記口金１０の外周面に嵌着さ
れた透光性管体４の先端部を収容する収容陥部３７が配
設されている。又、前記貫通孔３６を中心とした四方周
辺には、本体２５の端面２５ａから突出した励起ランプ
２〜２の各々の先端部を収納保持する貫通孔３８〜３８
が表面２６ａと裏面２６ｂとの間で穿設され、更に、前
記貫通孔３８〜３８の裏面２６ｂ側開ロ部周辺には前記
突出した励起ランプ２〜２に配設された透光性管体４の
先端部を収納する収納陥部３９〜３９が配設されている
。

第４図及び第６図に図示する通り、固体レーザ媒体２０
の先端部に配設された口金１０を収納する前記貫通孔３
６における表面２６ａｆｆｌ開ロ部は、前記口金１０の
先端部、固体レーザ媒体２０の第１領域２０ｂ、及び反
射鏡７（一部透過鏡８）を収容する収容凹部４０に連通
している。

この収納凹部４０の底面４１において、前記貫通孔３６
の開口部周縁に配設された収納陥部４３には、口金押え
４５と協動して口金を保持板２６に固定するＯリング４
２が収納されている。前記口金押え４５は、中央部に口
金１０を挿入する挿入孔４５ｃを穿設した環状体から成
る。口金１０は、前記口金押え４５の厚さ方向に穿設さ
れたネジ孔４５ａ〜４５ａに押通したネジ４４〜４４に
より底面４１に固着される。これにより、口金押え４５
の裏面４５ｄに押圧されたＯリング４２は、その内径が
縮径されるので、口金１０は側板２６に固定される。こ
の固定は、口金押え４５の端面４５ｂに対して、口金１
０の端面１０ｃが僅かに窪み、又、固体レーザ媒体２０
の端面２０ａが僅かに突出するようになされている。と
ころで、前記口金押え４５は、その端面４５ｂの、直交
する半径方向に溝４６．４７を配設している。

これらの溝４６．４７は、後述するミラー保持部５１の
端面５１ａと協動して、第５図に示す第２排水通路６１
と第２給水通路６２を形成する。

又、側板２６には、その側面２６ｄ及び２６ｅの各々か
ら収納凹部４０の内周面４０ａに￥る第１排水通路４８
及び第１給水通路、４９が各々配設されている。従って
、前述した口金押え４５の底面４１への前記固定は、前
記満４６．４７の各々の外周面側の開口部と、前記第１
排水通路４８及び第１給水通路４９の内周面４０ａ側の
各々の間口部とが一致するようにもなされている。

尚、前記第１排水通路４８及び第１給水通路４９の、各
々の側面２６ｄ及び２６ｅ側の開口部にはニップル７２
．７２が配設されている。

反１１１７（一部透過鏡８〉は、ミラー保持部５戎 １とミラー押え５５とにより雰持されて、前記収納凹部
４０に収容保持されている。

前記ミラー保持部５１は、略円筒状からなり、その内周
面を第１内周面５１ｃ、第２内周面５１ｄ、及び第３内
周面５１ｅとにより構成している。

前記第１内周面５１Ｃ１第２内周面５１ｄ、及び第３内
周面５１ｅは、端面５１ａから端面５１ｂに向かう方向
に順次配列されており、又、その内径が前記方向に沿っ
て階段状に拡径している。そして、第１内周面５１ｃと
第２内周面５１ｄとの間、及び第２内周面５１ｄと第３
内周面５１ｅとの間に、各々第１当接面５１ｆと第２当
接面５１９とを配設している。そして、前記第３内周而
５１ｅには、後述するミラー押え５５の環状凸部５６の
外周面に形成されたネジ部と螺合するネジ部が形成され
ている。尚、前記第２当接面５１すと第３内周面５１ｅ
には、反射鏡７（一部透過ｌ！８）を、その外周面に嵌
着して保持するＯリング６５が配置されている。

ミラー押え５５は、中央部に開口部を穿設した円盤状体
と、その裏面における前記開口部の周囲に一体的に突設
された環状凸部５６とから成る。

そして、前記開口部と前記環状凸部５６との間であって
、円周方向に四分割した位置に前記円盤状体の表面から
裏面に貫通するネジ孔が設けられ、これらのネジ孔には
ネジ５７〜５７が進退自在に螺入されている。又、前記
環状凸部５６の外周面には、前述したミラー保持部５１
の第３内周面５１ｅに設けられたネジ部と螺合するネジ
部が形成されている。

反射１１７（一部透過鏡８）は、その表面７ａ（８ａ）
と裏面７ｂ（８ｂ）とを、ミラー保持部成されたネジ部
と環状凸部の外周面に形成されたネジ部とを螺合させる
ことにより、ミラー保持部５１及びミラー押え５５に収
納保持されている。

このとき、ミラー押え５５の環状凸部５６の尖端部によ
って押圧されたＯリング６５は、その内径を縮径して反
１）１１Ｉ７（一部透過鏡８）を固定している。又、反
射１１７（一部透過１８）の表面７ａ（８ａ）の傾きは
、ミラー押え５５に配設されたネジ５７〜５７の先端部
を前記表面７ａ（８ａ）に当接させて進退させることに
より調整されている。

このように、反射鏡７（一部透過１８）を収容保持した
ミラー保持部５１とミラー押え５５とは、ミラー保持部
５１の端面５１ａ側の外周面に形成されたネジ部５３と
、収納凹部４０の内周面４０ａに形成されたネジ部４０
ａ１とを螺合させることにより、側板２６に取り付けら
れる。このとき、反射鏡７（一部透過Ｍ８）の裏面７ｂ
（８ｂ）と固体レーザ媒体２０の端面２０ａ、及びミラ
ー保持部５１の端面５１ａと口金押え４５の端面４５ｂ
は、各々密着固定する。これにより、前述した通り、口
金押え４５の溝４６．４７の端面４５ｂ側の各々の開口
部が、ミラー保持部５１の端面５１ａにより、遮蔽され
るので、各々第２１８出通路６１と第２給水通路６２を
構成することができる。

又、このとき、前記第２排出通路６１及び第２給隙部６
０も形成される。即ち、この空隙部６０とは、口金１０
の端面１０Ｇと反射鏡７（一部透過１８）の裏面７ｂ　
（８ｂ）とに挟まれると共に、ミラー保持部５１の第１
内周面５Ｃと口金押え４５の挿入孔４５Ｇにおける端面
４５ｂ近傍の内周面とに包囲されることにより形成され
ている。この空隙部６０には、固体レーザ媒体２０の先
端部、即ち、固体レーザ媒体２０の第１領域２０ｂ、！
：端面２０ａ、第２接着剤２２の端面側表面２２ａ、及
び口金１０の端面１０ｃと該端面１０Ｃの近傍の外周面
とが収納されている。

次に、第５図を参照して側板２６における前記固体レー
ザ媒体２０の先端部の冷却について詳述する。

先ず、・第１給水通路４９から矢印Ｑの方向に流入した
冷却水５０は、第２給水通路６２を通って、空隙部６０
を循環する。このとき、空隙部６０に収納されている固
体レーザ媒体２０の第１領域２０ｂ、第２接着剤２２に
おける端面側表面２２ａ、及び口金１０の端面１０Ｇと
該端面１０Ｇ近傍の外周面とが、冷却水５０に接触して
冷却される。

特に、前記固体レーザ媒体２０の第１領域２０：Ｇは、
レーザ・ファイバー２１の第１領域側面２０ｂを有する
レーザ・ファイバー２１の部分の集合体であるので、冷
却水５０は前記レーザ・ファイバー２１の第１領域側面
２１ｂ間に良く浸透し、この第１領域側面２１ｂを効率
良く冷却することができる。又、各々のレーザ・ファイ
バー２１の第１領域側面２１ｂ間を浸透した冷却水５０
は容易に前記第２接着剤２２における端面側表面２２ａ
に到達することができるので、前記端面側表面２２ａを
も効率良く冷却することができる。

このように、空隙部６０を循環した冷却水５０は第２排
水通路６１を矢印Ｐの方向に進行し、更に、第１排水通
路４８を通って排出される。

尚、本体２５に配設されたニップル７２〜７２と、側板
２６に配設されたニップル７２〜７２とには、冷部水垢
環装ｆｉｔ　（図示せず）に他端を接続したチューブ（
図示せず〉の一端が各々配設されている。

上述した構成の固体レーザ装置を以下の条件のもとで作
動させた。先ず、冷却水循環器から、本体２５の前記空
ｉ間部に冷却水１１を流量２０１／１ｍで循環させ、又
、励起ランプ２〜２と、固体レーザ媒体２０の第３領域
２０ｄを各々収納した透光性管体４〜４に、各々冷却水
９を２１稜３皇／−で循環させた。更に、固体レーザ媒
体２０の先端部を収納した前記空隙部６０に冷ｔＪｌ水
５０を流ｆｌ１３ｊＬ／ａｉｌＩで循環させた。このよ
うに、固体レーザ媒体２０と励起ランプ２〜２とを冷却
して、励起ランプ２〜２から固体レーデ媒体２０に励起
光を供給したところ、４０Ｐ、Ｐ、Ｓの繰り返しで８、
５Ｊ／Ｐｌｕｓｅのレーザ出力を約１分間に亘って得る
ことができた。従来例の固体レーザ装置において同じ４
０Ｐ、Ｐ、Ｓの繰り返しで８．５Ｊ／　Ｐｌｕｓｅのレ
ーザ発振を試みたところ、３０秒はど経過した時点で発
振が停止した。このように、本実施例の固体レーザ媒体
及び固体ロー１ｆ装置の従来例に対する発振出力の優位
性が確認された。

なお、本実施例において、保持部材２７を、本体２５と
側板２６．２６とに分離して構成したが、一体内に構成
してもよい。又、本実施例においては、固体レーザ媒体
２０の先端部の冷却系と、励起ランプ２〜２及び固体レ
ーザ媒体２０の第３領域２０ｄの冷却系とを個別に設け
たが、双方の冷却系を単一の連続した冷却系としてもよ
い。

更に、本実施例においては、固体レーザ媒体２０の端面
２０ａを反射鏡７（一部ｙ１過鏡８〉に当接させたが、
この反射鏡７（一部透過鏡８）の代わりに同じ形状から
なり、レーザ光の波長に対してほぼ１００％透過性を有
する透光性部材を配置して、共振器を外部に配置しても
よい。

次に、本発明の固体レーザ媒体の￥Ｊ造六方法係る一実
施例を第７図を参照して説明する。

（第１工程） 先ず、ＮｄをＳｗｔ％含有したリン酸塩ガラスをコア材
とし、リン酸塩ガラスをクラツド材として、ロッド・イ
ン・チューブ法により線引きを行なって得たレーザ・フ
ァイバーを約１６００本束ねてレーザ・ファイバー束を
形成する。

次に、第７図（ａ）に図示する通り、このレーザ・ファ
イバー束７０を口金１０の端面１０ａから貫通孔１０ｄ
に矢印Ａの方向で挿入して、その先端部の端面７０ａを
約２０１ｍ端面１０Ｃから突出させる。次いで、レーザ
・ファイバー束２０の端面７０ａより６ｓ＋ＩＩ！を間
した位置から１０Ｍに亘る第２領域７０ｃに第２接着剤
（エポキシ系接着剤；ボンド・クイック７５（コニシ株
式会社製）〉を塗布する。

これにより、前記第２領域７０ｃを構成する各々のレー
ザ・ファイバーの第２領域側面２１ｃの隅々に亘って第
２接着が介設させる。次に、塗布した８ｒ！２接着剤が
凝固する６ｉｆに、前記第２領域７０Ｃが口金１０の貫
通孔１０ｄに収容されるように、前記口金１０を矢印Ｂ
の方向に移動させる。

この移動に際して、前記レーザ・ファイバー束７０にお
ける第２領域７０ｃの端面７０ａ側に隣接し、６ａ＋の
長さを有する第１領域７０ｂを口金１０の端面１０ｃか
ら突出させる。次いで、この突出した第１領域７０ｂに
第１接着剤（アクリル系接着剤：レンズボンド−Ｔｙｐ
ｅ６２（Ｓｕｍｍｅｒｓ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社
製）〉を塗布する。これにより、前記第１領域７０ｂを
構成する各々のレーザ・ファイバーにおける第１領域側
面間の隅々に亘って、前記第１接着剤が介設される。こ
の状１態にて約１０分保持して前記第１接着剤と第２接
着材の各々を凝固さぜる。これにより、口金１０とレー
ザ・ファイバー束７０とが固着される。

（第２工程〉 前記第１工程で得られた、口金１０を配設したレーザ・
ファイバー束７０を、前記口金１０を把持して、第１領
域７０ｂの民さが６ｍから３．５ｍになるまで研削した
後、第７図（Ｃ）に図示するように、レーザ・ファイバ
ー束７０の端面７０ａを前記第１領域７０ｂの長さが３
１１１ｊＩになるとともに端面７０ａの面精度が１周に
なるまで、研磨ｑＡ１２上にて矢印Ｃの方向に往復摺動
して鏡面研磨する。

（第３工程） この第３工程では、レーザ・ファイバー束７０の端面７
０ａの研磨のときのみ必要とされる第１接着剤を、レー
ザ・ファイバー７０の第１領域７ｏｂから除去する。よ
って、第１接着剤に対して可溶性を有し、かつ、第２接
着剤に対して不溶性を有するアセ！・ン溶液７１を先ず
容器に収容する。

次に、このアセトン溶液７１に、前記第２工程で得られ
たレー１ｆ・ファイバー束７０を、その端面７０ａから
口金１０の中腹に亘って浸漬させる。

この状態で、前記アセトン溶液７１に超音波信号７２を
図示しない超音波発生源から供給しながら約１０〜１５
分保持することにより、レーザ・ファイバー束の７０の
第１領域７０ｂに塗布された第１接着剤を溶解除去する
。これにより、各々レーザ・ファイバーの端面及び第１
領域側面を有する先端部を、第２接着剤における前記レ
ーザ・ファイバーの端面側表面から露出させることがで
きる。

以上の第１〜第３工程からなる端部処理を、レーザ・フ
ァイバー束７０の他端部にも施すことにより前述した固
体レーザ媒体２０を得ることができる。

上述した本実施例の固体レーザ媒体の製造方法によれば
、レーザ・ファイバー束７０の端面を研磨する第２工程
においては、レーザ・ファイバー束７０の第１領域７０
ｂを構成する各々のレーザ・ファイバーの第２領域側面
間が第１接着剤によって相互に固着されているので、各
々の端面を揺動させることなく一様に研磨面に当接され
た状態で研磨することができる。これにより、各々のレ
ーザ・ファイバー束７０の端面７０ａを、同一平面内で
あって、高い面精度に研磨することができる。又、第３
工程においては、第１接着剤を除去する溶液として第１
接着剤に対して可溶性を有し、第２接着剤に対して不溶
性を有するアセトン溶液を採用していることから、第２
接着剤を劣化させることなく、容易に第１接着剤のみを
除去することができる。更に、第２接着剤は粘性が低い
特性を有しているので、レーザ・ファイバー束７０の第
２領域７０ｃに塗布する際、第１領域７０ｂ等の塗布の
必要がない領域に浸透することを抑制できる。又、第１
接着剤は、比較的粗い構造から成っているので、その溶
解除去を極めて容易にしている。更に、第１接着剤を除
去するアセトン溶液は、揮発性が高いので、除去処理の
後、各々のレーザ・ファイバー間にほとんど残存するこ
とがない。尚、このアセトン溶液の代わりにアルコール
溶液を使用してもよい。

［発明の効果］ 本発明の固体レーザ媒体は、各々のレーザ・ファイバー
の端面及び該端面に隣接する第１領域側面を有する先端
部を、連結部材における前記レーザ・ファイバーの端面
側表面から露出させていることから、前記レーザ・ファ
イバーの先端部及び前記連結部材における前記レーザ・
ファイバーの端面側表面とから、連結部材に蓄積した熱
を放出することができる。

又、本発明の固体レーザ媒体の製造方法は、レーザ・フ
ァイバー束を研磨する第２工程においては、各々のレー
ザ・ファイバーの端面に隣接する第１領域側面が第１接
着剤によって相互に固着されているので、各々の端面を
揺動させることなく一様に研磨面に当接させて研磨する
ことができる。

これにより、各々のレーザ・ファイバーの端面を同一平
面内であって、しかも高い面積度に研磨することができ
る。又、第３工程においては、前記第１接着剤を溶解除
去する溶液として、第１接着剤に対して可溶性を有し、
かつ、第２接着剤に対して不溶性を右する溶液を用いて
いることから、第１接着剤のみを除去することができる
。これにより、第２接着剤を劣化させることなく第１接
着剤を溶解除去することができる。従って、各々のレー
ザ・ファイバーの端面及び第１領域側面とを有する先端
部を第２接着剤における前記レーザ・ファイバーの端面
側表面から露出さじることができる。

更に、本発明の固体レーザ装置は、本発明の固体レーザ
媒体を収納保持する保持部材に、各々のレーザ・ファイ
バーの端面及び第１領域側面を有する先端部と、連結部
材におけるレーザ・ファイバーの端面側表面とを少なく
とも収納する空隙部を配設し、その空隙部に冷媒を流通
させている。

これにより、連結部材は、そのレーザ・ファイバーの端
面側表面から冷媒によって直接冷却されるばかりでなく
、前記連結部材に接触しているレーザ・ファイバーの先
端部に接触する冷媒によっても間接的に冷ＪＪＩされる
。これにより、レーザ光の発振出力を増加させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の固体レーザ媒体の一実施例を示
す外観斜視図、第１図（ｂ）は釦１図（ａ）におけるＩ
−Ｉ線断面図、第２図は本発明の固体レーザ装置の一実
施例を示す外観斜視図、第３図は第２図のｕ−ｎｖｓ断
面図、第４図は第３図のＡ部拡大図、第５図は第３図の
■−■線断面図、第６図は本発明の固体レーず装置にお
ける側板の分解破断斜視図、第７図は本発明の固体レー
ザ媒体の製造方法の工程図、第８図は従来例の固体レー
ザ装置の部分断面図、第９図し従来例の固体レーザ媒体
の製造方法の工程図である。 ２・・・励起ランプ、４・・・透光性管体、１０・・・
口金、２０・・・本発明の固体レーザ媒体、２１・・・
レーザ・ファイバー　２１ａ・・・端面、２１ｂ・・・
第１領域側面、２１ｃ・・・第２領域側面、２１ｆ・・
・先端部、２２・・・連結部材、２５・・・本体、２６
・・・側板、２７・・・保持部材９． ４０・・・収納凹部、 ５１・・・ミラー保持部、 ５５・・・ミラー押え。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ活性物質を含み、かつ、レーザ光を入出射
   させる対向端面と該対向対面間に延伸する側面とを有す
   る複数個のレーザ・ファイバーを束状に配列し、更に、
   前記各々のレーザ・ファイバーの端面近傍の側面間に、
   前記各々のレーザ・ファイバーの側面を連結する連結部
   材を介設してなる固体レーザ媒体において、 前記各々のレーザ・ファイバーの、端面及び該端面に隣
   接する第１領域側面を有する先端部を、前記連結部材に
   おける前記レーザ・ファイバーの端面側表面から露出さ
   せたことを特徴とする固体レーザ媒体。
2. （２）レーザ活性物質を含み、かつ、レーザ光を入出射
   させる対向端面と該対向端面間に延伸する側面とを有す
   る複数個のレーザ・ファイバーを束状に配列し、次に前
   記各々のレーザ・ファイバーの端面に隣接する第１領域
   側面間に第１接着剤を介設し、かつ、前記第１領域側面
   より内側に位置する第２領域側面間に第２接着剤を介設
   してレーザ・ファイバー束を形成する第１工程と、 前記第１工程で得られたレーザ・ファイバー束の端面を
   研磨する第２工程と、 前記第２工程で得られたレーザ・ファイバー束の少なく
   とも前記第１接着剤を、前記第１接着剤に対して可溶性
   を有し、かつ、前記第２接着剤に対して不溶性を有する
   溶液に接触させて溶解し、前記各々のレーザ・ファイバ
   ーの端面及び第１領域側面を有する先端部を、前記第２
   接着剤における前記レーザ・ファイバーの端面側表面か
   ら露出させる第３工程とを含むことを特徴とする固体レ
   ーザ媒体の製造方法。
3. （３）請求項第１記載の固体レーザ媒体と、前記固体レ
   ーザ媒体の少なくとも端面近傍の側面を収納保持する保
   持部材とを備えた固体レーザ装置において、 前記保持部材は、前記各々のレーザ・ファイバーの端面
   及び第１領域側面とを有する先端部と、前記連結部材に
   おける前記レーザ・ファイバーの端面側表面とを少なく
   とも収納する空隙部を内部に配設し、前記空隙部におい
   て冷媒を、前記各々のレーザ・ファイバーの端面及び第
   １領域側面とを有する先端部と、前記連結部材における
   前記レーザ・ファイバーの端面側表面とに少なくとも接
   触させるようにしたことを特徴とする固体レーザ装置。