JPH05121820A - チタンサフアイアレーザ装置 - Google Patents
チタンサフアイアレーザ装置Info
- Publication number
- JPH05121820A JPH05121820A JP27750691A JP27750691A JPH05121820A JP H05121820 A JPH05121820 A JP H05121820A JP 27750691 A JP27750691 A JP 27750691A JP 27750691 A JP27750691 A JP 27750691A JP H05121820 A JPH05121820 A JP H05121820A
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- JP
- Japan
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- brewster
- crystal
- titanium sapphire
- angle
- dispersion prism
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】使用する部品が少なく、アライメントが容易
で、コストダウンや小形化が可能なチタンサファイアレ
ーザ装置をを得ることにある。 【構成】チタンサファイア結晶２０は、ブルースタ分散
プリズム型にカットされ、このブルースタ面によって決
まる入射面に対して１０°〜１５°傾いた方向に結晶の
Ｃ軸を有している。ブルースタ分散プリズム２３は、結
晶２０のブルースタ面に規定される光軸上であって、入
射角がブルースタ角となるように配設されている。高反
射ミラー２１と出力ミラー２２は、結晶２０と分散プリ
ズム２３の光学素子のブルースタ面によって規定される
光軸上にあり、これらの光学素子２０，２３によって生
じる非点収差を補正するように、曲率、入射角がそれぞ
れ所定の値に決められていて、光学素子２０，２３とで
共振器を構成している。
で、コストダウンや小形化が可能なチタンサファイアレ
ーザ装置をを得ることにある。 【構成】チタンサファイア結晶２０は、ブルースタ分散
プリズム型にカットされ、このブルースタ面によって決
まる入射面に対して１０°〜１５°傾いた方向に結晶の
Ｃ軸を有している。ブルースタ分散プリズム２３は、結
晶２０のブルースタ面に規定される光軸上であって、入
射角がブルースタ角となるように配設されている。高反
射ミラー２１と出力ミラー２２は、結晶２０と分散プリ
ズム２３の光学素子のブルースタ面によって規定される
光軸上にあり、これらの光学素子２０，２３によって生
じる非点収差を補正するように、曲率、入射角がそれぞ
れ所定の値に決められていて、光学素子２０，２３とで
共振器を構成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、共振器内の光学素子に
よって生じる非点収差を補正可能なリング型チタンサフ
ァイアレーザ装置に関する。
よって生じる非点収差を補正可能なリング型チタンサフ
ァイアレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、リング型チタンサファイアレーザ
装置の一例として、図３の構成したものがある。これ
は、両端面にブルースタカットが施されたチタンサファ
イアロッド１と、曲率が形成された折り曲げミラー２，
３と、平面折り曲げミラー４と、平面出力ミラー５によ
りリング型共振器が構成されている。この共振器におい
て、チタンサファイアロッド１には、図示しない装置か
らＡｒ+ レーザ光６が、集光レンズ７により集光されて
励起されるようになっている。
装置の一例として、図３の構成したものがある。これ
は、両端面にブルースタカットが施されたチタンサファ
イアロッド１と、曲率が形成された折り曲げミラー２，
３と、平面折り曲げミラー４と、平面出力ミラー５によ
りリング型共振器が構成されている。この共振器におい
て、チタンサファイアロッド１には、図示しない装置か
らＡｒ+ レーザ光６が、集光レンズ７により集光されて
励起されるようになっている。
【０００３】また、共振器中には、一方向発振を生じさ
せるために、オプチィカルダイオード８と、波長選択素
子としての複屈折フィルタ９と、エタロン１０が配設さ
れている。
せるために、オプチィカルダイオード８と、波長選択素
子としての複屈折フィルタ９と、エタロン１０が配設さ
れている。
【０００４】共振器内に折り曲げミラー２，３が設けら
れているのは、チタンサファイア結晶１において生ずる
非点収差は除くためであり、このためミラー２，３は所
定の曲率と所定の入射角にする必要がある。
れているのは、チタンサファイア結晶１において生ずる
非点収差は除くためであり、このためミラー２，３は所
定の曲率と所定の入射角にする必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図３の従来例では、非
点収差を取り除くため、折り曲げミラー２，３，４を使
用しているので、アライメントが困難であるとともに、
コストダウンや小形化が図りにくい。本発明は、使用す
る部品が少なく、アライメントが容易で、コストダウン
や小形化が可能なチタンサファイアレーザ装置を提供す
ることを目的とする。
点収差を取り除くため、折り曲げミラー２，３，４を使
用しているので、アライメントが困難であるとともに、
コストダウンや小形化が図りにくい。本発明は、使用す
る部品が少なく、アライメントが容易で、コストダウン
や小形化が可能なチタンサファイアレーザ装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、請求項１に対応する発明は、ブルースタ分散
プリズム型にカットされ、このブルースタ面によって決
まる入射面に対して１０°乃至１５°傾いた方向に結晶
のＣ軸を有しているチタンサファイア結晶と、このチタ
ンサファイア結晶のブルースタ面に規定される光軸上で
あって、入射角がブルースタ角となるように配設された
ブルースタ分散プリズムと、前記チタンサファイア結晶
と前記分散プリズムの光学素子のブルースタ面によって
規定される光軸上にあり、これらの両光学素子とで共振
器を構成する高反射ミラーおよび出力ミラーとを具備し
たものである。請求項２に対応する発明は、前記請求項
１の発明における高反射ミラーおよび出力ミラーの曲率
半径をそれぞれ５．４ cmとし、かつ入射角をそれぞれ
５１．０°の値にしたものである。
するため、請求項１に対応する発明は、ブルースタ分散
プリズム型にカットされ、このブルースタ面によって決
まる入射面に対して１０°乃至１５°傾いた方向に結晶
のＣ軸を有しているチタンサファイア結晶と、このチタ
ンサファイア結晶のブルースタ面に規定される光軸上で
あって、入射角がブルースタ角となるように配設された
ブルースタ分散プリズムと、前記チタンサファイア結晶
と前記分散プリズムの光学素子のブルースタ面によって
規定される光軸上にあり、これらの両光学素子とで共振
器を構成する高反射ミラーおよび出力ミラーとを具備し
たものである。請求項２に対応する発明は、前記請求項
１の発明における高反射ミラーおよび出力ミラーの曲率
半径をそれぞれ５．４ cmとし、かつ入射角をそれぞれ
５１．０°の値にしたものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、リング型共振器に２枚の反射
ミラーしか使用していないため、アライメントが容易で
あり、振動といったミスアライメントの要因に対して
も、安定性が本質的に向上するとともに、コストダウン
や小形化が可能である。また、全反射ミラーおよび出力
ミラーの曲率半径をそれぞれ５．４ cmとし、かつ入射
角をそれぞれ５１．０°の値にし、これにより非点収差
の補正を行っているため、共振器が安定となり、さら
に、励起用レーザビーム２４とのモードマッチを良くす
ることができ、低しきい値、高効率化が可能である。
ミラーしか使用していないため、アライメントが容易で
あり、振動といったミスアライメントの要因に対して
も、安定性が本質的に向上するとともに、コストダウン
や小形化が可能である。また、全反射ミラーおよび出力
ミラーの曲率半径をそれぞれ５．４ cmとし、かつ入射
角をそれぞれ５１．０°の値にし、これにより非点収差
の補正を行っているため、共振器が安定となり、さら
に、励起用レーザビーム２４とのモードマッチを良くす
ることができ、低しきい値、高効率化が可能である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明のチタンサファイアレーザ
装置の一実施例を示す概略構成図であり、これはチタン
サファイア結晶（以下、結晶と略す）２０、全反射ミラ
ー２１、出力ミラー２２、合成石英からなるブルースタ
分散プリズム２３からなり、励起用レーザ光２４が出力
ミラー２２に入射されるようになっている。
て説明する。図１は、本発明のチタンサファイアレーザ
装置の一実施例を示す概略構成図であり、これはチタン
サファイア結晶（以下、結晶と略す）２０、全反射ミラ
ー２１、出力ミラー２２、合成石英からなるブルースタ
分散プリズム２３からなり、励起用レーザ光２４が出力
ミラー２２に入射されるようになっている。
【０００９】結晶２０は、後述するようにブルースタ分
散プリズム型にカットされ、このブルースタ面によって
決まる入射面に対して１０°乃至１５°傾いた方向に結
晶のＣ軸を有している。
散プリズム型にカットされ、このブルースタ面によって
決まる入射面に対して１０°乃至１５°傾いた方向に結
晶のＣ軸を有している。
【００１０】ブルースタ分散プリズム２３は、結晶２０
のブルースタ面に規定される光軸上にあって、入射角が
ブルースタ角となるように配設されている。そして、高
反射ミラー２１と出力ミラー２２は、結晶２０と分散プ
リズム２３の光学素子のブルースタ面によって規定され
る光軸上にあり、これらの結晶２０，分散プリズム２３
によって生じる非点収差を補正するように、曲率、入射
角がそれぞれ後述する値に決められていて、光学素子２
０，２３とで共振器を構成している。そして、結晶２０
は、矢印Ｃ方向に移動できるように、例えばマイクロメ
ータのごとき移動機構（図示せず）に係合されている。
のブルースタ面に規定される光軸上にあって、入射角が
ブルースタ角となるように配設されている。そして、高
反射ミラー２１と出力ミラー２２は、結晶２０と分散プ
リズム２３の光学素子のブルースタ面によって規定され
る光軸上にあり、これらの結晶２０，分散プリズム２３
によって生じる非点収差を補正するように、曲率、入射
角がそれぞれ後述する値に決められていて、光学素子２
０，２３とで共振器を構成している。そして、結晶２０
は、矢印Ｃ方向に移動できるように、例えばマイクロメ
ータのごとき移動機構（図示せず）に係合されている。
【００１１】ここで、前記結晶２０について、図２
（ａ），（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）は結晶
２０の側面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の2ー2
線に沿って仮想的に切断した場合の図である。これは、
図に示すように、ブルースタ分散プリズムの形にカット
されており、頂角が約６０°になっている。具体的に
は、チタンサファイヤレーザにおいて、波長７８０nm乃
至７９０nmの光に対してブルースタ角となるように頂角
が５９．２７４°となっている。
（ａ），（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）は結晶
２０の側面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の2ー2
線に沿って仮想的に切断した場合の図である。これは、
図に示すように、ブルースタ分散プリズムの形にカット
されており、頂角が約６０°になっている。具体的に
は、チタンサファイヤレーザにおいて、波長７８０nm乃
至７９０nmの光に対してブルースタ角となるように頂角
が５９．２７４°となっている。
【００１２】この頂角は、ゲインの最も高い７８０nm付
近での波長選択、制御を考え、この波長で最小偏角とな
るように、この波長での屈折率が１．７５７７よりブル
ースタ入射角６０．３６３°を求め、これより頂角を５
９．２７４°としたものである。また、結晶２０は、図
２に示すように結晶Ｃ軸が偏光方向Ａに対して１０°〜
１５°傾いている。
近での波長選択、制御を考え、この波長で最小偏角とな
るように、この波長での屈折率が１．７５７７よりブル
ースタ入射角６０．３６３°を求め、これより頂角を５
９．２７４°としたものである。また、結晶２０は、図
２に示すように結晶Ｃ軸が偏光方向Ａに対して１０°〜
１５°傾いている。
【００１３】以下、このように構成されたレーザ装置の
動作について説明する。図１において、出力ミラー２２
のアライメントにより、１０ nm オーダの波長選択が可
能であり、また結晶２０をＣ方向に動かすことにより、
１nmオーダの選択が可能である。結晶内部の光路長が２
cm のチタンサファイア結晶２０を使用した場合、Ｃ方
向に２０μm 動かすことにより、発振波長が約１nm変化
する。
動作について説明する。図１において、出力ミラー２２
のアライメントにより、１０ nm オーダの波長選択が可
能であり、また結晶２０をＣ方向に動かすことにより、
１nmオーダの選択が可能である。結晶内部の光路長が２
cm のチタンサファイア結晶２０を使用した場合、Ｃ方
向に２０μm 動かすことにより、発振波長が約１nm変化
する。
【００１４】この実施例の共振器では、結晶２０と分散
プリズム２３のブルースタ面によって生じる非点収差
を、高反射ミラー２１，出力ミラー２２によって補正し
ている。入射側と出射側の２つのブルースタ面を有する
結晶２０，分散プリズム２３によって生じる非点収差
は、Ｌ／ｎ（１−１／ｎ2 ）で示すことができる。ただ
し、Ｌは光学素子中の光路長であり、ｎは光学素子の屈
折率である。
プリズム２３のブルースタ面によって生じる非点収差
を、高反射ミラー２１，出力ミラー２２によって補正し
ている。入射側と出射側の２つのブルースタ面を有する
結晶２０，分散プリズム２３によって生じる非点収差
は、Ｌ／ｎ（１−１／ｎ2 ）で示すことができる。ただ
し、Ｌは光学素子中の光路長であり、ｎは光学素子の屈
折率である。
【００１５】このことから、結晶の内部の光軸長が２ c
m の結晶２０によって生じる非点収差は０．７６５ cm
、また光学素子内部の光軸長１cmの分散プリズム２３
による非点収差は０．３６１６ cm で、合計して１．１
２１cmとなる。この非点収差を補正するためには、例え
ば以下のようなミラーを使用する必要がある。曲率半径
Ｒのミラーに光が入射角θで入射した場合、反射によっ
て生じる収差は、Ｒ／２（１／cos θ−cos θ）であ
る。結晶２０による光軸の振れ角が６１．６°、分散プ
リズム２３による光軸の振れ角が４１．４°であること
から、高反射ミラー２１，出力ミラー２２での角度合わ
せで１０２．０°となる。それぞれの入射角度を５１．
０°として、両方のミラーの曲率半径をともに５．４cm
にすると、１つのミラーによって生ずる非点収差は、
０．５５４cm、２つ合わせて１．１０８cmとなり、非点
収差はほぼ補正される。
m の結晶２０によって生じる非点収差は０．７６５ cm
、また光学素子内部の光軸長１cmの分散プリズム２３
による非点収差は０．３６１６ cm で、合計して１．１
２１cmとなる。この非点収差を補正するためには、例え
ば以下のようなミラーを使用する必要がある。曲率半径
Ｒのミラーに光が入射角θで入射した場合、反射によっ
て生じる収差は、Ｒ／２（１／cos θ−cos θ）であ
る。結晶２０による光軸の振れ角が６１．６°、分散プ
リズム２３による光軸の振れ角が４１．４°であること
から、高反射ミラー２１，出力ミラー２２での角度合わ
せで１０２．０°となる。それぞれの入射角度を５１．
０°として、両方のミラーの曲率半径をともに５．４cm
にすると、１つのミラーによって生ずる非点収差は、
０．５５４cm、２つ合わせて１．１０８cmとなり、非点
収差はほぼ補正される。
【００１６】以上述べた実施例によれば、リング型共振
器に高反射ミラー２１，出力ミラー２２の２枚しか使用
していないため、アライメントが容易であり、振動とい
ったミスアライメントの要因に対しても、安定性が本質
的に向上する。また、反射ミラー等の数が減るため、コ
ストダウンや小形化が可能である。また、非点収差の補
正を行っているため、共振器が安定となり、さらに、励
起用レーザビーム２４とのモードマッチを良くすること
ができ、低しきい値、高効率化が可能である。
器に高反射ミラー２１，出力ミラー２２の２枚しか使用
していないため、アライメントが容易であり、振動とい
ったミスアライメントの要因に対しても、安定性が本質
的に向上する。また、反射ミラー等の数が減るため、コ
ストダウンや小形化が可能である。また、非点収差の補
正を行っているため、共振器が安定となり、さらに、励
起用レーザビーム２４とのモードマッチを良くすること
ができ、低しきい値、高効率化が可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、使用する
部品が少なく、アライメントが容易で、コストダウンや
小形化が可能なチタンサファイアレーザ装置を得ること
にある。
部品が少なく、アライメントが容易で、コストダウンや
小形化が可能なチタンサファイアレーザ装置を得ること
にある。
【図１】本発明のチタンサファイアレーザ装置の一実施
例の概略構成を示す図。
例の概略構成を示す図。
【図２】図１のチタンサファイア結晶を説明するための
図。
図。
【図３】従来のチタンサファイアレーザ装置の概略構成
を示す図。
を示す図。
２０…チタンサファイア結晶、２１…高反射ミラー、２
２…出力ミラー、２３…ブルースタ分散プリズム。
２…出力ミラー、２３…ブルースタ分散プリズム。
Claims (2)
- 【請求項１】 ブルースタ分散プリズム型にカットさ
れ、このブルースタ面によって決まる入射面に対して１
０°乃至１５°傾いた方向に結晶のＣ軸を有しているチ
タンサファイア結晶と、 このチタンサファイア結晶のブルースタ面に規定される
光軸上であって、入射角がブルースタ角となるように配
設されたブルースタ分散プリズムと、 前記チタンサファイア結晶と前記分散プリズムとの両光
学素子のブルースタ面によって規定される光軸上にあ
り、これらの両光学素子とでリング状の共振器を構成す
る高反射ミラーおよび出力ミラーと、 を具備したチタンサファイアレーザ装置。 - 【請求項２】 ブルースタ分散プリズム型にカットさ
れ、このブルースタ面によって決まる入射面に対して１
０°乃至１５°傾いた方向に結晶のＣ軸を有しているチ
タンサファイア結晶と、 このチタンサファイア結晶のブルースタ面に規定される
光軸上であって、入射角がブルースタ角となるように配
設されたブルースタ分散プリズムと、 前記チタンサファイア結晶と前記分散プリズムの光学素
子のブルースタ面によって規定される光軸上にあり、曲
率半径が５．４ cm でかつ入射角が５１．０°の値に決
められ、前記両光学素子とでリング状の共振器を構成す
る高反射ミラーおよび出力ミラーと、 を具備したチタンサファイアレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27750691A JPH05121820A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | チタンサフアイアレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27750691A JPH05121820A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | チタンサフアイアレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121820A true JPH05121820A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17584546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27750691A Pending JPH05121820A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | チタンサフアイアレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05121820A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002311202A (ja) * | 2001-04-12 | 2002-10-23 | Seiko Instruments Inc | サファイヤ板、偏光板付きサファイヤ板及び液晶プロジェクタ装置 |
| JP2008010834A (ja) * | 2006-05-31 | 2008-01-17 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置、ビームデリバリシステム、プリズムおよびデバイス製造方法 |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP27750691A patent/JPH05121820A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002311202A (ja) * | 2001-04-12 | 2002-10-23 | Seiko Instruments Inc | サファイヤ板、偏光板付きサファイヤ板及び液晶プロジェクタ装置 |
| JP2008010834A (ja) * | 2006-05-31 | 2008-01-17 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置、ビームデリバリシステム、プリズムおよびデバイス製造方法 |
| JP4584282B2 (ja) * | 2006-05-31 | 2010-11-17 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置、ビームデリバリシステム、プリズムおよびデバイス製造方法 |
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