JPH04259269A - 固体レーザーロッドの製造方法 - Google Patents
固体レーザーロッドの製造方法Info
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- JPH04259269A JPH04259269A JP4120191A JP4120191A JPH04259269A JP H04259269 A JPH04259269 A JP H04259269A JP 4120191 A JP4120191 A JP 4120191A JP 4120191 A JP4120191 A JP 4120191A JP H04259269 A JPH04259269 A JP H04259269A
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- laser rod
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＹＡＧレーザーロッド等
の固体レーザーロッド、特に高出力が得られる長尺の固
体レーザーロッドの製造方法に関する。
の固体レーザーロッド、特に高出力が得られる長尺の固
体レーザーロッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記のような固体レーザーロッドは、従
来一般に単結晶の良質な部分を切り出して用途にあった
大きさに成形することにより製作している。単結晶の育
成は通常、引き上げ法（チョクラルスキー法）によって
行われている。
来一般に単結晶の良質な部分を切り出して用途にあった
大きさに成形することにより製作している。単結晶の育
成は通常、引き上げ法（チョクラルスキー法）によって
行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、長尺な結晶
の育成をするには、高純度原料の使用や温度の長時間安
定化が要求される。そのため、良質で長尺な単結晶を育
成するには長い時間が掛かる。例えば、Ｎｄ：ＹＡＧ単
結晶では、引き上げ速度は、通常０．５〜１．０ｍｍ／
ｈ程度である。また育成途中での結晶欠陥が形成さやす
く収率が悪いので長尺な結晶の育成が困難であった。そ
のため、高出力が得られる長尺な固体レーザーロッドの
製造が困難であり、製造コストが嵩む等の問題があった
。本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、長
尺な固体レーザーロッドを短時間で容易・安価に製造す
ることのできる製造方法を提供することを目的とする。
の育成をするには、高純度原料の使用や温度の長時間安
定化が要求される。そのため、良質で長尺な単結晶を育
成するには長い時間が掛かる。例えば、Ｎｄ：ＹＡＧ単
結晶では、引き上げ速度は、通常０．５〜１．０ｍｍ／
ｈ程度である。また育成途中での結晶欠陥が形成さやす
く収率が悪いので長尺な結晶の育成が困難であった。そ
のため、高出力が得られる長尺な固体レーザーロッドの
製造が困難であり、製造コストが嵩む等の問題があった
。本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、長
尺な固体レーザーロッドを短時間で容易・安価に製造す
ることのできる製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による長尺固体レーザーロッドの製造方法は
、以下の構成としたものである。即ち、端面を鏡面加工
した複数本の固体レーザーロッドを、その鏡面同士を密
着させ熱処理して接合一体化することにより１本の長尺
の固体レーザーロッドを製作することを特徴とする。
めに本発明による長尺固体レーザーロッドの製造方法は
、以下の構成としたものである。即ち、端面を鏡面加工
した複数本の固体レーザーロッドを、その鏡面同士を密
着させ熱処理して接合一体化することにより１本の長尺
の固体レーザーロッドを製作することを特徴とする。
【０００５】
【作用】上記の製造方法によれば、育成した単結晶の固
体レーザーロッドの良質な部分を切り出した短尺の複数
本のレーザーロッドを、それぞれ接合すべき端面を鏡面
仕上げして密着させ、熱処理して接合一体化することに
より、長尺の固体レーザーロッドにあっても短い育成時
間で容易・迅速に製造することが可能となる。
体レーザーロッドの良質な部分を切り出した短尺の複数
本のレーザーロッドを、それぞれ接合すべき端面を鏡面
仕上げして密着させ、熱処理して接合一体化することに
より、長尺の固体レーザーロッドにあっても短い育成時
間で容易・迅速に製造することが可能となる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明による長尺固体レーザーロッド
の製造方法を、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーロッドを製造する
場合を例にして図１に基づいて具体的に説明する。 １）Ｎｄ：ＹＡＧ単結晶を成形して、端面を鏡面加工し
た短尺のレーザーロッド１ａを図１の（ａ）のように複
数本製作する。上記端面の平面形状は、後述する接合の
際に全面を良好に接合させるには、面の凹凸が最大でも
レーザーの波長λに対してλ／２０以下になるようにす
るのが望ましい。λ／２０以上、λ／１０以下では一部
接合になり、λ／１０以上で未接合となる。 ２）次いで上記複数本の短尺のレーザーロッド１ａの端
面同士を図１の（ｂ）のように室温中で接触して密着さ
せる。 ３）その密着させたレーザーロッド１ａ・１ａを、同図
（ｃ）に示すように電気炉等の加熱手段２の中に入れ、
供給口３から供給されるアルゴンガス等の不活性ガス雰
囲気中において熱処理を行い完全に接合させる。その熱
処理温度は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーロッドにあっては１
４００℃以上、１７００℃以下の範囲内で行えばよい。 その場合、高い温度で熱処理を行えば短時間（例えば１
７００℃で３時間以下）で接合することができるが、Ｙ
ＡＧ結晶の融点は１９５０℃であり、それに近い高い温
度で熱処理した場合には結晶表面が荒れるので、比較的
低い温度で長時間（例えば１４００℃で１０時間程度）
かけて熱処理を行った方が表面は荒れないので好ましい
。 ４）上記の熱処理が終了した後、加熱手段２内から接合
したレーザーロッドを取り出すことによって、図１の（
ｄ）のように一体化されたレーザーロッド１が得られる
ものである。
の製造方法を、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーロッドを製造する
場合を例にして図１に基づいて具体的に説明する。 １）Ｎｄ：ＹＡＧ単結晶を成形して、端面を鏡面加工し
た短尺のレーザーロッド１ａを図１の（ａ）のように複
数本製作する。上記端面の平面形状は、後述する接合の
際に全面を良好に接合させるには、面の凹凸が最大でも
レーザーの波長λに対してλ／２０以下になるようにす
るのが望ましい。λ／２０以上、λ／１０以下では一部
接合になり、λ／１０以上で未接合となる。 ２）次いで上記複数本の短尺のレーザーロッド１ａの端
面同士を図１の（ｂ）のように室温中で接触して密着さ
せる。 ３）その密着させたレーザーロッド１ａ・１ａを、同図
（ｃ）に示すように電気炉等の加熱手段２の中に入れ、
供給口３から供給されるアルゴンガス等の不活性ガス雰
囲気中において熱処理を行い完全に接合させる。その熱
処理温度は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーロッドにあっては１
４００℃以上、１７００℃以下の範囲内で行えばよい。 その場合、高い温度で熱処理を行えば短時間（例えば１
７００℃で３時間以下）で接合することができるが、Ｙ
ＡＧ結晶の融点は１９５０℃であり、それに近い高い温
度で熱処理した場合には結晶表面が荒れるので、比較的
低い温度で長時間（例えば１４００℃で１０時間程度）
かけて熱処理を行った方が表面は荒れないので好ましい
。 ４）上記の熱処理が終了した後、加熱手段２内から接合
したレーザーロッドを取り出すことによって、図１の（
ｄ）のように一体化されたレーザーロッド１が得られる
ものである。
【０００７】なお上記実施例は２本のロッドを接合する
場合を例にして説明したが、３本以上のロッドを接合す
るようにしてもよく、その場合においても前記と同様の
要領で作成できる。また、特に実施例のＮｄ：ＹＡＧレ
ーザーロッドにあっては、半透明結晶であるので、上記
の工程１）および２）における密着の際に異物等がある
密着面では熱処理時にガスが発生し、ボイドとして未接
合部が形成されるので、再度端面を清浄化してから接触
を行い干渉縞が見えない密着面を得なければならない。 このようなことから端面同士を接触する際には、できる
だけ清浄な雰囲気内で行うことが望ましい。
場合を例にして説明したが、３本以上のロッドを接合す
るようにしてもよく、その場合においても前記と同様の
要領で作成できる。また、特に実施例のＮｄ：ＹＡＧレ
ーザーロッドにあっては、半透明結晶であるので、上記
の工程１）および２）における密着の際に異物等がある
密着面では熱処理時にガスが発生し、ボイドとして未接
合部が形成されるので、再度端面を清浄化してから接触
を行い干渉縞が見えない密着面を得なければならない。 このようなことから端面同士を接触する際には、できる
だけ清浄な雰囲気内で行うことが望ましい。
【０００８】〔具体例〕上記実施例の工程に従って、接
合すべき端面の平面形状をλ／２０に鏡面加工した直径
１０ｍｍ、長さ８０ｍｍの短尺のＮｄ：ＹＡＧレーザー
ロッドを２本製作し、その２本の短尺のレーザーロッド
の端面同士を室温中で密着させ、その状態で電気炉によ
りアルゴンガス雰囲気中において１４００℃、６００分
の熱処理を行って完全に接合させることにより、１本の
長尺のＮｄ：ＹＡＧレーザーロッドを製作した。そのレ
ーザーロッドと、その比較例として上記のような接合に
よることなく、Ｎｄ：ＹＡＧ単結晶の育成のみによって
製作した同一寸法（直径１０ｍｍ、長さ１６０ｍｍ）の
レーザーロッドとを用いて、それぞれランプ励起して発
振試験を行った。なお添加したＮｄの割合は１．１原子
％、励起光の照射頻度は毎秒４０回、１回の照射時間は
千分の２秒とした。その結果を図２に示す。同図中、Ａ
は本発明に基づく上記具体例によって接合したレーザー
ロッドによる入出力特性、Ｂは接合によることなく製造
した上記比較例のレーザーロッドによる入出力特性を示
す。また微分効率は、上記具体例のレーザーロッドにあ
っては２．７８％、比較例のレーザーロッドは２．７５
％であった。以上の結果からも明らかなように、本発明
によって製造したレーザーロッドは、従来の接合による
ことなく単結晶の育成のみで製作したレーザーロッドと
、ほぼ同等の特性が得られた。
合すべき端面の平面形状をλ／２０に鏡面加工した直径
１０ｍｍ、長さ８０ｍｍの短尺のＮｄ：ＹＡＧレーザー
ロッドを２本製作し、その２本の短尺のレーザーロッド
の端面同士を室温中で密着させ、その状態で電気炉によ
りアルゴンガス雰囲気中において１４００℃、６００分
の熱処理を行って完全に接合させることにより、１本の
長尺のＮｄ：ＹＡＧレーザーロッドを製作した。そのレ
ーザーロッドと、その比較例として上記のような接合に
よることなく、Ｎｄ：ＹＡＧ単結晶の育成のみによって
製作した同一寸法（直径１０ｍｍ、長さ１６０ｍｍ）の
レーザーロッドとを用いて、それぞれランプ励起して発
振試験を行った。なお添加したＮｄの割合は１．１原子
％、励起光の照射頻度は毎秒４０回、１回の照射時間は
千分の２秒とした。その結果を図２に示す。同図中、Ａ
は本発明に基づく上記具体例によって接合したレーザー
ロッドによる入出力特性、Ｂは接合によることなく製造
した上記比較例のレーザーロッドによる入出力特性を示
す。また微分効率は、上記具体例のレーザーロッドにあ
っては２．７８％、比較例のレーザーロッドは２．７５
％であった。以上の結果からも明らかなように、本発明
によって製造したレーザーロッドは、従来の接合による
ことなく単結晶の育成のみで製作したレーザーロッドと
、ほぼ同等の特性が得られた。
【０００９】なお上記の実施例および具体例においては
、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーロッドを例にして説明したが、
他の固体レーザーロッドにも本発明を適用できる。
、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーロッドを例にして説明したが、
他の固体レーザーロッドにも本発明を適用できる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、単
結晶の育成で製作した短い固体レーザーロッドを複数本
接合することによって１本の長尺の固体レーザーロッド
を製作するようにしたから、単結晶の育成時間が短くて
済み、短時間で製造できるもので、従来の単結晶の育成
のみで製作したレーザーロッドと、ほぼ同等の良好な特
性を有する長尺のレーザーロッドを容易・迅速にかつ安
価に製造できる等の効果がある。
結晶の育成で製作した短い固体レーザーロッドを複数本
接合することによって１本の長尺の固体レーザーロッド
を製作するようにしたから、単結晶の育成時間が短くて
済み、短時間で製造できるもので、従来の単結晶の育成
のみで製作したレーザーロッドと、ほぼ同等の良好な特
性を有する長尺のレーザーロッドを容易・迅速にかつ安
価に製造できる等の効果がある。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明によるレーザーロッド
の製造方法の工程説明図。
の製造方法の工程説明図。
【図２】本発明による固体レーザーロッドの入出力特性
を示す図。
を示す図。
１ 固体レーザーロッド
２ 加熱手段（電気炉
Claims (1)
- 【請求項１】 端面を鏡面加工した複数本の短い固体
レーザーロッドを、その鏡面同士を密着させ熱処理して
接合一体化することにより１本の長尺の固体レーザーロ
ッドを製作することを特徴とする固体レーザーロッドの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4120191A JPH04259269A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 固体レーザーロッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4120191A JPH04259269A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 固体レーザーロッドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04259269A true JPH04259269A (ja) | 1992-09-14 |
Family
ID=12601807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4120191A Withdrawn JPH04259269A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 固体レーザーロッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04259269A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003001634A1 (fr) * | 2001-06-21 | 2003-01-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Module d'excitation, oscillateur laser, et amplificateur laser |
| WO2004085719A1 (fr) * | 2003-03-28 | 2004-10-07 | Shanghai Institute Of Optics And Fine Mechanics Chinese Academy Of Sciences | Procédé de recuisson de cristaux de grenat d'yttrium-aluminium dopés à l'ytterbium |
| WO2015098927A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 株式会社ニコン | フッ化カルシウム部材、その製造方法、及びフッ化カルシウム結晶の圧着方法 |
| CZ306311B6 (cs) * | 2015-07-16 | 2016-11-23 | Fyzikální Ústav Av Čr, V. V. I. | Optické elementy pro konstrukci výkonových laserových systémů a jejich příprava |
-
1991
- 1991-02-13 JP JP4120191A patent/JPH04259269A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003001634A1 (fr) * | 2001-06-21 | 2003-01-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Module d'excitation, oscillateur laser, et amplificateur laser |
| US7042919B2 (en) | 2001-06-21 | 2006-05-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Excitation module, laser oscillator, and laser amplifier |
| WO2004085719A1 (fr) * | 2003-03-28 | 2004-10-07 | Shanghai Institute Of Optics And Fine Mechanics Chinese Academy Of Sciences | Procédé de recuisson de cristaux de grenat d'yttrium-aluminium dopés à l'ytterbium |
| WO2015098927A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 株式会社ニコン | フッ化カルシウム部材、その製造方法、及びフッ化カルシウム結晶の圧着方法 |
| US10458042B2 (en) | 2013-12-25 | 2019-10-29 | Nikon Corporation | Calcium fluoride member, method for producing same, and method for pressure-bonding calcium fluoride crystal |
| CZ306311B6 (cs) * | 2015-07-16 | 2016-11-23 | Fyzikální Ústav Av Čr, V. V. I. | Optické elementy pro konstrukci výkonových laserových systémů a jejich příprava |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |