JPH0476975A - Laser oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザ発振器に関し、特に固定レーザ素子をレ
ーザ媒質とするレーザ発振器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a laser oscillator, and particularly to a laser oscillator using a fixed laser element as a laser medium.
従来、この種のレーザ発振器は、第3図に示すように固
体レーザ素子11をレーザ媒質とし、全反射ミラー2.
出力ミラー3で共振器を構成しアパーチャ14の径を調
整することにより、レーザ出力およびレーザの空間分布
を制御していた。Conventionally, this type of laser oscillator uses a solid-state laser element 11 as a laser medium, as shown in FIG. 3, and a total reflection mirror 2.
By configuring a resonator with the output mirror 3 and adjusting the diameter of the aperture 14, the laser output and the spatial distribution of the laser were controlled.
上述した従来のレーザ発振器においては、共振器内のレ
ーザ光はレーザ発振器を構成する共振器光学素子の開口
による回折損失を受け、出力レーザ光の空間分布は第4
図に示すように、不均一になり、レーザ出力の減少をも
たらすとともに、レーザ光中心部のエネルギ密度が高く
なるため光学素子にレーザ損傷を与えることが避けられ
ないという欠点がある。In the conventional laser oscillator described above, the laser light inside the resonator undergoes diffraction loss due to the aperture of the resonator optical element constituting the laser oscillator, and the spatial distribution of the output laser light is
As shown in the figure, there are disadvantages in that the laser becomes non-uniform, resulting in a decrease in laser output, and the energy density at the center of the laser beam increases, which inevitably causes laser damage to the optical element.
C8題を解決するための手段〕
本発明のレーザ発振器は、レーザ媒質と、発振レーザの
空間分布を制御するアパーチャと、共振器を形成する一
対のミラーとを備えて成るレーザ発振器において、前記
アパーチャによる像を前記共振器内で結像させ、さらに
の結像を前記アパーチャによる像の位置に再結像させる
ことを繰り返しつつ前記共振器内での往復転送を行なわ
せるスペーシャルフィルタを備えて構成される。Means for Solving Problem C8] The laser oscillator of the present invention includes a laser medium, an aperture for controlling the spatial distribution of the oscillated laser, and a pair of mirrors forming a resonator. and a spatial filter that performs reciprocating transfer within the resonator while repeating the process of forming an image in the resonator and re-forming a further image at the position of the image by the aperture. be done.
また本発明のレーザ発振器は、前記スペーシャルフィル
タは、両端に焦点距離が異りかつそれぞれ中心軸方向に
移動可能な凸レンズを備えたケブラー型望遠鏡の構成を
有し、かつ集光位置に径を外部から任意に調整可能なピ
ンホールを備えた構成を有する。Further, in the laser oscillator of the present invention, the spatial filter has a configuration of a Kevlar type telescope with convex lenses having different focal lengths at both ends and movable in the direction of the central axis, and a diameter at the focusing position. It has a configuration with a pinhole that can be arbitrarily adjusted from the outside.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
第1図に示す実施例は、レーザ媒質としてのYAGロッ
ド1と、共振器を構成する平面鏡の全反射ミラー2およ
び出力ミラー3と、偏光器4と、Qスイッチ動作を行な
わせるポッケルスセル5と、アパーチャ6と、鏡筒10
の両端に配設され、中心軸方向に移動可能な凸レンズ7
と凸レンズ8および凸レンズ7.8による集光位置に配
設されてその径を外部から任意に可変とじうるピンホー
ル9を有するスペーシャルフィルタ20とを備えて成り
、凸レンズ7.8は鏡筒10によってケブラー型望遠鏡
の構造を形成している。The embodiment shown in FIG. 1 includes a YAG rod 1 as a laser medium, a total reflection mirror 2 and an output mirror 3 which are plane mirrors constituting a resonator, a polarizer 4, and a Pockels cell 5 for performing Q-switch operation. , aperture 6, and lens barrel 10
A convex lens 7 is disposed at both ends of the lens and is movable in the direction of the central axis.
and a convex lens 8 and a spatial filter 20 having a pinhole 9 disposed at the condensing position of the convex lens 7.8 and whose diameter can be arbitrarily closed off from the outside. This forms the structure of a Kevlar telescope.
次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
凸レンズ7は焦点距離f1.凸レンズ8は焦点距離f2
の凸レンズであり、ピンホール9は凸レンズ7および凸
レンズ8の焦点に配置され、鏡筒10に配設されたこれ
ら光学素子は全体としてスペーシャル(空間)フィルタ
20を構成する。鏡筒10は、このケブラー型望遠鏡構
造のスペーシャルフィルタの鏡筒であり、この鏡筒10
に対して凸レンズ7および凸レンズ8は光軸方向への微
動が可能であり、ピンホール9におけるレーザ光強度に
応じて鏡筒10は、このスペーシャルフィルタ内部を真
空に保つ構造を有する。The convex lens 7 has a focal length f1. The convex lens 8 has a focal length f2
The pinhole 9 is arranged at the focal point of the convex lenses 7 and 8, and these optical elements arranged in the lens barrel 10 constitute a spatial filter 20 as a whole. The lens barrel 10 is a lens barrel of a spatial filter having a Kevlar type telescope structure.
On the other hand, the convex lens 7 and the convex lens 8 are capable of slight movement in the optical axis direction, and the lens barrel 10 has a structure that maintains a vacuum inside the spatial filter depending on the laser beam intensity at the pinhole 9.
本実施例のレーザ発振器にあっては、光学素子は次の(
1)〜(3)の各式を満たすように配置される。In the laser oscillator of this example, the optical elements are as follows (
They are arranged so as to satisfy each of formulas 1) to (3).
2L2 +d2=MD M2d 1 ・・・(
1)M = f 2 / f 1
・・・(3)上述したLl、L2 、dt 、
d2およびDはそれぞれ第1図に示す如く、Llは全反
射ミラー2とアパーチャ6間、L2はスペーシャルフィ
ルタ20によってアパーチャ6によるA点の像を結像す
るB点と出力ミラー3間、dlはA点と凸レンズ7間、
d2は凸レンズ8とB点間、Dは凸レンズ7.8間の距
離を示し、なお(1) 、 (2>式のLl、L2は透
過光学素子の屈折率によって補正を加えた値を利用して
いる。2L2 +d2=MD M2d 1...(
1) M = f2/f1
...(3) The above-mentioned Ll, L2, dt,
d2 and D are respectively shown in FIG. 1, Ll is between the total reflection mirror 2 and the aperture 6, L2 is between the output mirror 3 and point B, where the image of point A is formed by the aperture 6 by the spatial filter 20, dl is between point A and convex lens 7,
d2 is the distance between the convex lens 8 and point B, D is the distance between the convex lens 7.8, and Ll and L2 in equations (1) and (2> are the values corrected by the refractive index of the transmission optical element. ing.
このような光学素子間の寸法・配置によ−リ、アパーチ
ャ6による像かスペーシャルフィルタ20により転送さ
れ、これが出力ミラー3で折り返されてB点に結像され
る。次に、B点に結像した像は、同様にスペーシャルフ
ィルタ20により転送され、全反射ミラー2で折り返さ
れてA点のアパーチャ6に結像される9以下同様な往復
転送を繰返してスペーシャルフィルタ20で像転送が次
次に行なわれる。また、スペーシャルフィルタ20のピ
ンホール9の径を最適な値に調整することにより、必要
な空間周波数成分のみをピンホール9を通過させること
ができる。Depending on the dimensions and arrangement of the optical elements, an image formed by the aperture 6 is transferred by the spatial filter 20, reflected by the output mirror 3, and imaged at point B. Next, the image formed at point B is similarly transferred by the spatial filter 20, reflected by the total reflection mirror 2, and imaged at the aperture 6 at point A. Image transfer is performed one after another by the filter 20. Further, by adjusting the diameter of the pinhole 9 of the spatial filter 20 to an optimal value, only necessary spatial frequency components can be passed through the pinhole 9.
このようにして、共振器内光学素子の開口による回折損
失を減少させ、出力レーザの空間分布は第2図のように
一様化される。In this way, the diffraction loss due to the aperture of the intracavity optical element is reduced, and the spatial distribution of the output laser is made uniform as shown in FIG.
以上説明したように本発明は、光路上に共振器とともに
アパーチャを配設してなる固定レーザ素子によるレーザ
発振器において、アパーチャの像を逐次往復転送して元
のアパーチャ位置に再結像できるスペーシャルフィルタ
を共振器内に設置し、かつスペーシャルフィルタ内部の
集光位置に径を任意に調整できるピンホールを設けるこ
とにより、共振器光学素子の回折損失を著しく小さくす
ることができ、この結果、空間分布を均一としレーザ出
力も増大させることができるという効果がある。As explained above, the present invention provides a spatial laser oscillator using a fixed laser element in which an aperture is arranged together with a resonator on the optical path, in which the image of the aperture can be sequentially transferred back and forth and re-imaged at the original aperture position. By installing the filter inside the resonator and providing a pinhole whose diameter can be arbitrarily adjusted at the focal point inside the spatial filter, the diffraction loss of the resonator optical element can be significantly reduced. This has the effect of making the spatial distribution uniform and increasing the laser output.
第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は第1図の
実施例によるレーザ出力の空間分布を示す図、第3図は
従来のレーザ発振器の構成図、第4図は第3図のレーザ
発振器のレーザ出力の空間分布を示す図である。
1・・・YAGロッド、2・・・全反射ミラー、3・・
・出力ミラー、4・・・偏光器、5・・・ポッケルスセ
ル、6・・・アパーチャ、7・・・凸レンズ、8・・・
凸レンズ、9・・・ピンホール、10・・・鏡筒、11
・・・固体レーザ素子、12・・・全反射ミラー、13
・・・出力ミラー、14・・・アパーチャ、20・・ス
ペーシャルフィルタ。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the spatial distribution of laser output according to the embodiment of FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram of a conventional laser oscillator, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the spatial distribution of the laser output of the laser oscillator of FIG. 3; 1... YAG rod, 2... Total reflection mirror, 3...
・Output mirror, 4... Polarizer, 5... Pockels cell, 6... Aperture, 7... Convex lens, 8...
Convex lens, 9... Pinhole, 10... Lens barrel, 11
... solid-state laser element, 12 ... total reflection mirror, 13
...Output mirror, 14...Aperture, 20...Spatial filter.
Claims (2)
パーチャと、共振器を形成する一対のミラーとを備えて
成るレーザ発振器において、前記アパーチャによる像を
前記共振器内で結像させ、さらにの結像を前記アパーチ
ャによる像の位置に再結像させることを繰り返しつつ前
記共振器内での往復転送を行なわせるスペーシャルフィ
ルタを備えて成ることを特徴とするレーザ発振器。1. In a laser oscillator comprising a laser medium, an aperture for controlling the spatial distribution of the oscillated laser, and a pair of mirrors forming a resonator, an image formed by the aperture is formed within the resonator, and further imaging is performed. A laser oscillator comprising: a spatial filter that repeatedly re-images the image at the position of the image formed by the aperture and performs reciprocating transfer within the resonator.
りかつそれぞれ中心軸方向に移動可能な凸レンズを備え
たケプラー型望遠鏡の構成を有し、かつ集光位置に径を
外部から任意に調整可能なピンホールを備えたものとし
たことを特徴とする請求項1記載のレーザ発振器。2. The spatial filter has a Keplerian telescope configuration with convex lenses having different focal lengths at both ends and movable in the direction of the central axis, and a pin whose diameter can be arbitrarily adjusted from the outside at the focusing position. 2. The laser oscillator according to claim 1, further comprising a hole.
Priority Applications (1)
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JP2190287A JP2689700B2 (en) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | Laser oscillator |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07196536A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Nippon Paper Ind Co Ltd | Barium sulfate x ray contrast media |
JP2007224765A (en) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Mikuni Corp | Plunger pump |
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JPS6249263U (en) * | 1985-09-17 | 1987-03-26 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55145640A (en) * | 1979-05-04 | 1980-11-13 | Nisshin Flour Milling Co Ltd | Isoprenylamine and its salt |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP2190287A patent/JP2689700B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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Also Published As
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