JPH05198867A - 半導体レーザ励起固体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ励起固体レーザ装置Info
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- JPH05198867A JPH05198867A JP23021092A JP23021092A JPH05198867A JP H05198867 A JPH05198867 A JP H05198867A JP 23021092 A JP23021092 A JP 23021092A JP 23021092 A JP23021092 A JP 23021092A JP H05198867 A JPH05198867 A JP H05198867A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 急激な環境温度の変化があった場合や、装置
の使用開始直後におけるウオームアップ時等においても
発振レーザ光の強度を一定に保つことができるようにす
る。 【構成】 励起用半導体レーザ装置１から射出された励
起用のレーザ光Ｌ0 を、レーザ共振器内に配置された固
体レーザ媒体２に入射し、該固体レーザ媒体を励起して
出力レーザ光Ｌ1 を得るようにし、この出力レーザ光Ｌ
1 を検出する光検出器１１を設け、この光検出器１１の
検出強度が安定した強度になるように、励起用半導体レ
ーザ装置１から射出されて固体レーザ媒体２に入射され
る励起用レーザ光Ｌ0 の強度を制御する励起用レーザ光
制御装置１２を設けた。
の使用開始直後におけるウオームアップ時等においても
発振レーザ光の強度を一定に保つことができるようにす
る。 【構成】 励起用半導体レーザ装置１から射出された励
起用のレーザ光Ｌ0 を、レーザ共振器内に配置された固
体レーザ媒体２に入射し、該固体レーザ媒体を励起して
出力レーザ光Ｌ1 を得るようにし、この出力レーザ光Ｌ
1 を検出する光検出器１１を設け、この光検出器１１の
検出強度が安定した強度になるように、励起用半導体レ
ーザ装置１から射出されて固体レーザ媒体２に入射され
る励起用レーザ光Ｌ0 の強度を制御する励起用レーザ光
制御装置１２を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザ装置か
ら射出されたレーザ光を励起光として用いる半導体レー
ザ励起固体レーザ装置に関する。
ら射出されたレーザ光を励起光として用いる半導体レー
ザ励起固体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置の構成を示す図である。
ーザ装置の構成を示す図である。
【０００３】図５において、符号１０１は励起用半導体
レーザ装置、符号１０２は固体レーザ媒体（ロッド）、
符号１０３は固体レーザ媒体１０２の一方の端面（図中
左端面）に形成された選択反射膜、符号１０４は固体レ
ーザ媒体１０２の他方の側（図中右側）に該固体レーザ
媒体１０２と光軸を共通にして配置された出力ミラーで
ある。選択反射膜１０３と、出力ミラー１０４とはレー
ザ共振器を構成する。また、符号１０５は固体レーザ媒
体１０２と出力ミラー１０４との間に配置された波長変
換素子、符号１０６は励起用半導体レーザ装置１０１か
ら射出された励起用レーザ光をＬ0 を集光して固体レー
ザ媒体２に入射させる集光レンズである。なお、固体レ
ーザ媒体１０２及び波長変換素子１０５はそれぞれペル
チェ素子、ヒーターの温度コントローラ１０２ａ及び１
０５ａによって温度コントロールされている。
レーザ装置、符号１０２は固体レーザ媒体（ロッド）、
符号１０３は固体レーザ媒体１０２の一方の端面（図中
左端面）に形成された選択反射膜、符号１０４は固体レ
ーザ媒体１０２の他方の側（図中右側）に該固体レーザ
媒体１０２と光軸を共通にして配置された出力ミラーで
ある。選択反射膜１０３と、出力ミラー１０４とはレー
ザ共振器を構成する。また、符号１０５は固体レーザ媒
体１０２と出力ミラー１０４との間に配置された波長変
換素子、符号１０６は励起用半導体レーザ装置１０１か
ら射出された励起用レーザ光をＬ0 を集光して固体レー
ザ媒体２に入射させる集光レンズである。なお、固体レ
ーザ媒体１０２及び波長変換素子１０５はそれぞれペル
チェ素子、ヒーターの温度コントローラ１０２ａ及び１
０５ａによって温度コントロールされている。
【０００４】励起用半導体レーザ装置１０１から射出さ
れた励起用のレーザ光Ｌ0 は、集光レンズ１０６及び選
択反射膜１０３を通過して固体レーザ媒体１０２に入射
され、該固体レーザ媒体１０２を励起してレーザ共振器
内で発振レーザ光Ｌ1 が発生する。このレーザ光Ｌ1 は
波長変換素子１０５によりＬ1 と異なる波長のレーザ光
Ｌ2 に変換され、出力ミラー１０４から出射される（詳
しくは、米国特許第4,809,291 号明細書参照）。
れた励起用のレーザ光Ｌ0 は、集光レンズ１０６及び選
択反射膜１０３を通過して固体レーザ媒体１０２に入射
され、該固体レーザ媒体１０２を励起してレーザ共振器
内で発振レーザ光Ｌ1 が発生する。このレーザ光Ｌ1 は
波長変換素子１０５によりＬ1 と異なる波長のレーザ光
Ｌ2 に変換され、出力ミラー１０４から出射される（詳
しくは、米国特許第4,809,291 号明細書参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、上述
のような構成の半導体レーザ励起固体レーザ装置の用途
がますます拡がってきており、それにつれて、発振レー
ザ光の出力強度の厳しい安定性が要求される場合も少な
からず生じてきているが、上述の従来の装置では、この
ような要求に対しては必ずしも十分に応えることができ
るものではなかった。
のような構成の半導体レーザ励起固体レーザ装置の用途
がますます拡がってきており、それにつれて、発振レー
ザ光の出力強度の厳しい安定性が要求される場合も少な
からず生じてきているが、上述の従来の装置では、この
ような要求に対しては必ずしも十分に応えることができ
るものではなかった。
【０００６】これは、上記従来の装置にあっては、発振
レーザ光の出力を安定させる方法として、励起用半導体
レーザ装置１から射出される励起用レーザ光の強度を一
定にする方法が採用されているが、この方法では、急激
な環境温度の変化があった場合や、装置の使用開始直後
におけるウオームアップ時等においては発振レーザ光の
強度を一定に保つことはできなかった。さらに、振動あ
るいは経時変化によるミスアライメント又は各素子の劣
化等に起因する出力低下も起こり得る。すなわち、この
ような場合には、励起用レーザ光の強度が一定であって
も、固体レーザ媒体や機能光学装置の特性、これらの相
対位置関係、あるいは、レーザ共振器内の他の発振条件
等が一定にならないためである。
レーザ光の出力を安定させる方法として、励起用半導体
レーザ装置１から射出される励起用レーザ光の強度を一
定にする方法が採用されているが、この方法では、急激
な環境温度の変化があった場合や、装置の使用開始直後
におけるウオームアップ時等においては発振レーザ光の
強度を一定に保つことはできなかった。さらに、振動あ
るいは経時変化によるミスアライメント又は各素子の劣
化等に起因する出力低下も起こり得る。すなわち、この
ような場合には、励起用レーザ光の強度が一定であって
も、固体レーザ媒体や機能光学装置の特性、これらの相
対位置関係、あるいは、レーザ共振器内の他の発振条件
等が一定にならないためである。
【０００７】この発明は、上述の背景のもとでなされた
ものであり、急激な環境温度の変化があった場合や、装
置の使用開始直後におけるウオームアップ時等において
も発振レーザ光の強度を一定に保つことができ、また、
ミスアライメント又は各素子の劣化等に起因する出力低
下等も補償できる半導体レーザ励起固体レーザ装置を提
供することを目的としたものである。
ものであり、急激な環境温度の変化があった場合や、装
置の使用開始直後におけるウオームアップ時等において
も発振レーザ光の強度を一定に保つことができ、また、
ミスアライメント又は各素子の劣化等に起因する出力低
下等も補償できる半導体レーザ励起固体レーザ装置を提
供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明は、（１） 励起用半導体レーザ装置から射
出された励起用のレーザ光を、レーザ共振器内に配置さ
れた固体レーザ媒体に入射し、該固体レーザ媒体を励起
して出力レーザ光を得るようにした半導体レーザ励起固
体レーザ装置において、前記出力レーザ光の強度を検出
する光検出器と、この光検出器の検出強度が安定した強
度になるように、前記励起用半導体レーザ装置から射出
されて前記固体レーザ媒体に入射される励起用レーザ光
の強度を制御する励起用レーザ光制御装置とを備えたこ
とを特徴とする構成とし、この構成１の態様として、
（２） 構成１の半導体レーザ励起固体レーザ装置にお
いて、前記出力レーザ光の一部を取り出す光分離手段
と、この光分離手段によって分離して取り出された光の
強度を検出する光検出器と、この光検出器の検出強度が
安定した強度になるように、前記励起用半導体レーザ装
置から射出されて前記固体レーザ媒体に入射される励起
用レーザ光の強度を制御する励起用レーザ光制御装置と
を備えたことを特徴とする構成、（３） 構成１の半導
体レーザ励起固体レーザ装置において、前記光検出器
は、前記レーザ共振器を構成する反射手段の裏側に漏洩
するレーザ光を検出するものであることを特徴とする構
成、及び、（４） 構成１の半導体レーザ励起固体レー
ザ装置において、前記光検出器は、前記励起用半導体レ
ーザ装置内に設けられたものであることを特徴とする構
成とした。
めに本発明は、（１） 励起用半導体レーザ装置から射
出された励起用のレーザ光を、レーザ共振器内に配置さ
れた固体レーザ媒体に入射し、該固体レーザ媒体を励起
して出力レーザ光を得るようにした半導体レーザ励起固
体レーザ装置において、前記出力レーザ光の強度を検出
する光検出器と、この光検出器の検出強度が安定した強
度になるように、前記励起用半導体レーザ装置から射出
されて前記固体レーザ媒体に入射される励起用レーザ光
の強度を制御する励起用レーザ光制御装置とを備えたこ
とを特徴とする構成とし、この構成１の態様として、
（２） 構成１の半導体レーザ励起固体レーザ装置にお
いて、前記出力レーザ光の一部を取り出す光分離手段
と、この光分離手段によって分離して取り出された光の
強度を検出する光検出器と、この光検出器の検出強度が
安定した強度になるように、前記励起用半導体レーザ装
置から射出されて前記固体レーザ媒体に入射される励起
用レーザ光の強度を制御する励起用レーザ光制御装置と
を備えたことを特徴とする構成、（３） 構成１の半導
体レーザ励起固体レーザ装置において、前記光検出器
は、前記レーザ共振器を構成する反射手段の裏側に漏洩
するレーザ光を検出するものであることを特徴とする構
成、及び、（４） 構成１の半導体レーザ励起固体レー
ザ装置において、前記光検出器は、前記励起用半導体レ
ーザ装置内に設けられたものであることを特徴とする構
成とした。
【０００９】また、構成１ないし４の態様として、
（５） 構成１ないし４のいずれかの半導体レーザ励起
固体レーザ装置において、前記励起用レーザ光制御装置
は、前記励起用半導体レーザ装置の駆動電流を制御して
該励起用半導体レーザ装置から射出される励起用のレー
ザ光の強度を制御するものであることを特徴とした構成
とした。
（５） 構成１ないし４のいずれかの半導体レーザ励起
固体レーザ装置において、前記励起用レーザ光制御装置
は、前記励起用半導体レーザ装置の駆動電流を制御して
該励起用半導体レーザ装置から射出される励起用のレー
ザ光の強度を制御するものであることを特徴とした構成
とした。
【００１０】さらに、構成１ないし５の態様として、
（６） 構成１ないし５のいずれかの半導体レーザ励起
固体レーザ装置において、前記固体レーザ媒体及びレー
ザ共振器を同一の熱伝導性支持体上に取り付けるととも
に、前記出力レーザ光の強度が安定する所定の温度に前
記熱伝導性支持体の温度を制御する温度制御装置を設け
たことを特徴とする構成とした。
（６） 構成１ないし５のいずれかの半導体レーザ励起
固体レーザ装置において、前記固体レーザ媒体及びレー
ザ共振器を同一の熱伝導性支持体上に取り付けるととも
に、前記出力レーザ光の強度が安定する所定の温度に前
記熱伝導性支持体の温度を制御する温度制御装置を設け
たことを特徴とする構成とした。
【００１１】そして、構成１ないし６の態様として
（７） 構成１ないし６のいずれかの半導体レーザ励起
固体レーザ装置において、前記レーザ共振器内または外
における出力レーザ光の光路上に機能光学装置を設ける
とともに、この機能光学装置を前記熱伝導性支持体上に
取り付けたことを特徴とする構成としたものである。
（７） 構成１ないし６のいずれかの半導体レーザ励起
固体レーザ装置において、前記レーザ共振器内または外
における出力レーザ光の光路上に機能光学装置を設ける
とともに、この機能光学装置を前記熱伝導性支持体上に
取り付けたことを特徴とする構成としたものである。
【００１２】
【作用】上述の構成１〜５によれば、光検出器によって
出力レーザ光の光強度が検出され、この光検出器の検出
強度が安定した強度になるように、励起用レーザ光制御
装置によって前記励起用半導体レーザ装置から射出され
て前記固体レーザ媒体に入射される励起用レーザ光の強
度が制御されるから、仮にレーザ共振器内における発振
条件が変化しても、この変化に基づく出力レーザ光の強
度変化を励起用レーザ光の強度を変化させることにより
キャンセルできるから、常に安定した強度の出力レーザ
光が得られる。ここで、構成２においては、光分離手段
を用いることにより、この光分離手段を所望の任意の場
所に設けることができるとともに、光分離手段の光分離
の度合いを任意に選定することが可能であるから、制御
に最適な条件を得ることが比較的容易であり、設計・製
作が比較的容易となる。また、構成３によれば、光分離
手段を新たに設ける必要がないから構成を単純化でき
る。さらに、構成４によれば、光検出器を励起用半導体
レーザ装置内に設けることにより、装置を小型コンパク
トに構成することが容易となる。
出力レーザ光の光強度が検出され、この光検出器の検出
強度が安定した強度になるように、励起用レーザ光制御
装置によって前記励起用半導体レーザ装置から射出され
て前記固体レーザ媒体に入射される励起用レーザ光の強
度が制御されるから、仮にレーザ共振器内における発振
条件が変化しても、この変化に基づく出力レーザ光の強
度変化を励起用レーザ光の強度を変化させることにより
キャンセルできるから、常に安定した強度の出力レーザ
光が得られる。ここで、構成２においては、光分離手段
を用いることにより、この光分離手段を所望の任意の場
所に設けることができるとともに、光分離手段の光分離
の度合いを任意に選定することが可能であるから、制御
に最適な条件を得ることが比較的容易であり、設計・製
作が比較的容易となる。また、構成３によれば、光分離
手段を新たに設ける必要がないから構成を単純化でき
る。さらに、構成４によれば、光検出器を励起用半導体
レーザ装置内に設けることにより、装置を小型コンパク
トに構成することが容易となる。
【００１３】また、構成５によれば、励起用半導体レー
ザ装置から射出される励起用のレーザ光の強度を該励起
用半導体レーザ装置の駆動電流を制御することにより制
御するようにしたので、制御が容易である。
ザ装置から射出される励起用のレーザ光の強度を該励起
用半導体レーザ装置の駆動電流を制御することにより制
御するようにしたので、制御が容易である。
【００１４】さらに、構成６によれば、固体レーザ媒体
及びレーザ共振器を同一の熱伝導性支持体に取り付ける
とともに、この熱伝導性支持体の温度を制御する温度制
御装置を設けてこの熱伝導性支持体をレーザビーム特性
が安定になる最適な一定温度に保つことにより、環境温
度の変化があったとしてもこれらの影響を受けることな
く共振器長その他の発振条件を一定に保つことができ、
出力レーザ光の強度の安定性をさらに向上させることが
できる。
及びレーザ共振器を同一の熱伝導性支持体に取り付ける
とともに、この熱伝導性支持体の温度を制御する温度制
御装置を設けてこの熱伝導性支持体をレーザビーム特性
が安定になる最適な一定温度に保つことにより、環境温
度の変化があったとしてもこれらの影響を受けることな
く共振器長その他の発振条件を一定に保つことができ、
出力レーザ光の強度の安定性をさらに向上させることが
できる。
【００１５】また、構成７によれば、機能光学装置とし
て、例えば、Ｑスイッチ素子を用いれば、常に、安定し
た強度を有するパルスレーザ光が得られ、また、機能光
学装置として、例えば、波長変換素子を用いれば、固体
レーザ媒体の発振レーザ光と異なる波長を有するととも
に、常に安定した強度を有するレーザ光を得ることがで
きる。
て、例えば、Ｑスイッチ素子を用いれば、常に、安定し
た強度を有するパルスレーザ光が得られ、また、機能光
学装置として、例えば、波長変換素子を用いれば、固体
レーザ媒体の発振レーザ光と異なる波長を有するととも
に、常に安定した強度を有するレーザ光を得ることがで
きる。
【００１６】
【実施例】第１実施例 図１はこの発明の第１実施例にかかる半導体レーザ励起
固体レーザ装置の構成を示す図である。以下、図１を参
照にしながらこの発明の第１実施例を詳細に説明する。
固体レーザ装置の構成を示す図である。以下、図１を参
照にしながらこの発明の第１実施例を詳細に説明する。
【００１７】図１において、符号１は励起用半導体レー
ザ装置、符号２は固体レーザ媒体（ロッド）、符号３は
固体レーザ媒体２の一方の端面（図中左端面）に形成さ
れた選択反射膜、符号４は固体レーザ媒体２の他方の側
（図中右側）に該固体レーザ媒体２と光軸を共通にして
配置された出力ミラーである。選択反射膜３と、出力ミ
ラー４とはレーザ共振器を構成する。また、符号５は固
体レーザ媒体２と出力ミラー４との間に配置された機能
光学装置たるＱスイッチ素子、符号６は励起用半導体レ
ーザ装置１から射出された励起用レーザ光をＬ0 を集光
して固体レーザ媒体２に入射させる集光レンズ、符号７
は熱伝導性基板、符号７ａは温度コントローラ、符号８
は断熱容器、符号９はヒートシンク、符号１０はビーム
スプリッタ、符号１１は光検出器、符号１２は励起用レ
ーザ光制御装置である。
ザ装置、符号２は固体レーザ媒体（ロッド）、符号３は
固体レーザ媒体２の一方の端面（図中左端面）に形成さ
れた選択反射膜、符号４は固体レーザ媒体２の他方の側
（図中右側）に該固体レーザ媒体２と光軸を共通にして
配置された出力ミラーである。選択反射膜３と、出力ミ
ラー４とはレーザ共振器を構成する。また、符号５は固
体レーザ媒体２と出力ミラー４との間に配置された機能
光学装置たるＱスイッチ素子、符号６は励起用半導体レ
ーザ装置１から射出された励起用レーザ光をＬ0 を集光
して固体レーザ媒体２に入射させる集光レンズ、符号７
は熱伝導性基板、符号７ａは温度コントローラ、符号８
は断熱容器、符号９はヒートシンク、符号１０はビーム
スプリッタ、符号１１は光検出器、符号１２は励起用レ
ーザ光制御装置である。
【００１８】この実施例の装置は、出力ミラー４から外
部に射出された出力レーザ光Ｌ1 の一部Ｌ2 をビームス
プリッタ１０によって光検出器１１に導くことにより、
出力レーザ光Ｌ2 の強度を検出し、その出力を励起用レ
ーザ光制御装置１２に送出して、該励起用レーザ光制御
装置１２によって励起用半導体レーザ装置１を駆動する
駆動電流を制御することにより出力レーザ光Ｌ1 の強度
が一定になるようにしたものである。
部に射出された出力レーザ光Ｌ1 の一部Ｌ2 をビームス
プリッタ１０によって光検出器１１に導くことにより、
出力レーザ光Ｌ2 の強度を検出し、その出力を励起用レ
ーザ光制御装置１２に送出して、該励起用レーザ光制御
装置１２によって励起用半導体レーザ装置１を駆動する
駆動電流を制御することにより出力レーザ光Ｌ1 の強度
が一定になるようにしたものである。
【００１９】半導体レーザ装置１は、発振波長が８００
〜８２０ｎｍのＧａＡｓ系の半導体レーザ装置である。
この実施例では、図示しないが、この半導体レーザ装置
１にはその温度を２５°Ｃに保持する温度コントローラ
が設けられており、発振波長が次に述べる固体レーザ媒
体２の吸収ピークに一致する８０７ｎｍになるように設
定されている。また、この励起用半導体レーザ装置１に
供給される駆動電流が０．８Ａのとき、出力が０．４５
Ｗである。
〜８２０ｎｍのＧａＡｓ系の半導体レーザ装置である。
この実施例では、図示しないが、この半導体レーザ装置
１にはその温度を２５°Ｃに保持する温度コントローラ
が設けられており、発振波長が次に述べる固体レーザ媒
体２の吸収ピークに一致する８０７ｎｍになるように設
定されている。また、この励起用半導体レーザ装置１に
供給される駆動電流が０．８Ａのとき、出力が０．４５
Ｗである。
【００２０】固体レーザ媒体２は、波長１０６４ｎｍの
レーザ光を発振するＮｄ：ＹＡＧレーザロッドであっ
て、直径３ｍｍφ、長さ５ｍｍの寸法を有し、両端面は
平面研摩されている。この固体レーザ媒体２の光吸収ピ
ーク波長は８０７ｎｍである。
レーザ光を発振するＮｄ：ＹＡＧレーザロッドであっ
て、直径３ｍｍφ、長さ５ｍｍの寸法を有し、両端面は
平面研摩されている。この固体レーザ媒体２の光吸収ピ
ーク波長は８０７ｎｍである。
【００２１】この固体レーザ媒体２の光軸と交わる一方
の端面、すなわち、図中左端面には誘電体多層膜からな
る選択反射膜３が形成されている。この選択反射膜３
は、出力ミラー４とでレーザ共振器を構成するものであ
り、出力レーザ光（Ｌ1 ＝１０６４ｎｍ）に対しては９
９．９％以上の高い反射率をもち、一方、励起用レーザ
光（Ｌ0 ＝８０７ｎｍ）を８５％以上透過する性質を有
する。なお、固体レーザ媒体２の他方の端面、すなわ
ち、図中右端面には図示しないが、無反射コートが施さ
れており、この端面での出力レーザ光Ｌ1 に対する反射
率が０．５％以下になるようになっている。
の端面、すなわち、図中左端面には誘電体多層膜からな
る選択反射膜３が形成されている。この選択反射膜３
は、出力ミラー４とでレーザ共振器を構成するものであ
り、出力レーザ光（Ｌ1 ＝１０６４ｎｍ）に対しては９
９．９％以上の高い反射率をもち、一方、励起用レーザ
光（Ｌ0 ＝８０７ｎｍ）を８５％以上透過する性質を有
する。なお、固体レーザ媒体２の他方の端面、すなわ
ち、図中右端面には図示しないが、無反射コートが施さ
れており、この端面での出力レーザ光Ｌ1 に対する反射
率が０．５％以下になるようになっている。
【００２２】出力ミラー４は、凹面がレーザ媒体５側に
向くように配置された凹レンズ状をなしたガラス体の凹
面の表面に誘電体多層膜４ａを形成し、出力レーザ光Ｌ
1 に対する透過率が３％になるようにしたもので、凹面
の曲率半径を５０ｍｍに設定することにより、上述の選
択反射膜３とで共振器長が２５ｍｍのレーザ共振器を構
成している。
向くように配置された凹レンズ状をなしたガラス体の凹
面の表面に誘電体多層膜４ａを形成し、出力レーザ光Ｌ
1 に対する透過率が３％になるようにしたもので、凹面
の曲率半径を５０ｍｍに設定することにより、上述の選
択反射膜３とで共振器長が２５ｍｍのレーザ共振器を構
成している。
【００２３】集光レンズ６は、励起用半導体レーザ装置
１から射出された励起用レーザ光Ｌ0 を集光して固体レ
ーザ媒体２の選択反射膜３が形成された端面から該固体
レーザ媒体２内に入射させて励起するものである。な
お、その集光度合いは、励起用レーザ光Ｌ0 のモード体
積と出力レーザ光Ｌ1 のモード体積との良い一致が得ら
れるように設定される。
１から射出された励起用レーザ光Ｌ0 を集光して固体レ
ーザ媒体２の選択反射膜３が形成された端面から該固体
レーザ媒体２内に入射させて励起するものである。な
お、その集光度合いは、励起用レーザ光Ｌ0 のモード体
積と出力レーザ光Ｌ1 のモード体積との良い一致が得ら
れるように設定される。
【００２４】機能光学装置たるＱスイッチ素子５は、Ｔ
ｅガラスからなるＡＯＱスイッチ素子を用いたものであ
る。このＱスイッチ素子５により、パルス繰り返し数１
ＫＨｚのＱスイッチが行われ、平均出力２０ｍＷ、パル
ス幅３０ｎｓ、パルスエネルギー２０μＪのパルス性の
出力レーザ光Ｌ1 が得られるようになっている。
ｅガラスからなるＡＯＱスイッチ素子を用いたものであ
る。このＱスイッチ素子５により、パルス繰り返し数１
ＫＨｚのＱスイッチが行われ、平均出力２０ｍＷ、パル
ス幅３０ｎｓ、パルスエネルギー２０μＪのパルス性の
出力レーザ光Ｌ1 が得られるようになっている。
【００２５】熱伝導性基板７は銅、真鍮、鉄、ステンレ
ス、アルミ、インバーその他の熱伝導性金属材料から構
成された板状体である。この熱伝導性基板７上には、固
体レーザ媒体２、Ｑスイッチ素子５及び出力ミラー４
が、互いに光軸を共通にし、所定の配置関係で、かつ、
熱接触のよい状態で取付けられている。また、これら光
学部品が取付けられた状態で、上記熱伝導性基板７全体
が断熱性材料で構成された断熱容器８内に収容されてい
る。この断熱容器８の図中左右側面には、それぞれ、励
起用レーザ光Ｌ0 の入射窓８ａ、出力レーザ光Ｌ1 の出
射窓８ｂが設けられ、底面には温度コントローラ取付孔
８ｃが設けられている。そして、熱伝導性基板７の底面
には、温度コントローラ取付孔８ｃを通じてペルチェ素
子等の温度コントローラ７ａが取り付けられており、そ
の温度を所定の温度に保持できるようになっている。な
お、温度コントーラ７ａは図示しない制御装置によって
駆動されるようになっているとともに、底面がヒートシ
ンク９と接触するように配置され、放熱されるようにな
っている。このヒートシンク９も、銅、真鍮、鉄、ステ
ンレス、アルミ、インバーその他の熱伝導性金属材料か
ら構成された板状体であり、この上には、上述の断熱容
器８、集光レンズ６及び励起用半導体レーザ媒体１が所
定の位置関係のもとに固定されている。
ス、アルミ、インバーその他の熱伝導性金属材料から構
成された板状体である。この熱伝導性基板７上には、固
体レーザ媒体２、Ｑスイッチ素子５及び出力ミラー４
が、互いに光軸を共通にし、所定の配置関係で、かつ、
熱接触のよい状態で取付けられている。また、これら光
学部品が取付けられた状態で、上記熱伝導性基板７全体
が断熱性材料で構成された断熱容器８内に収容されてい
る。この断熱容器８の図中左右側面には、それぞれ、励
起用レーザ光Ｌ0 の入射窓８ａ、出力レーザ光Ｌ1 の出
射窓８ｂが設けられ、底面には温度コントローラ取付孔
８ｃが設けられている。そして、熱伝導性基板７の底面
には、温度コントローラ取付孔８ｃを通じてペルチェ素
子等の温度コントローラ７ａが取り付けられており、そ
の温度を所定の温度に保持できるようになっている。な
お、温度コントーラ７ａは図示しない制御装置によって
駆動されるようになっているとともに、底面がヒートシ
ンク９と接触するように配置され、放熱されるようにな
っている。このヒートシンク９も、銅、真鍮、鉄、ステ
ンレス、アルミ、インバーその他の熱伝導性金属材料か
ら構成された板状体であり、この上には、上述の断熱容
器８、集光レンズ６及び励起用半導体レーザ媒体１が所
定の位置関係のもとに固定されている。
【００２６】ビームスプリッタ１０は、１０ｍｍ角のガ
ラス基板の表面に誘電体多層膜がコートされたものであ
り、出力レーザ光Ｌ1 の進路方向に対して４５°なすよ
うに配置されたものである。このビームスプリッタ１０
は、出力レーザ光Ｌ1 の一部（略８％）を反射して光検
出器１１の光検出部に導く。
ラス基板の表面に誘電体多層膜がコートされたものであ
り、出力レーザ光Ｌ1 の進路方向に対して４５°なすよ
うに配置されたものである。このビームスプリッタ１０
は、出力レーザ光Ｌ1 の一部（略８％）を反射して光検
出器１１の光検出部に導く。
【００２７】光検出器１１は、シリコンフォトダイオー
ド、ゲルマニウムフォトダイオード等の光検出素子で構
成され、入射した光の強度に対応した電気的信号を出力
し、この出力は、励起用レーザ光制御装置１２に送出さ
れるようになっている。
ド、ゲルマニウムフォトダイオード等の光検出素子で構
成され、入射した光の強度に対応した電気的信号を出力
し、この出力は、励起用レーザ光制御装置１２に送出さ
れるようになっている。
【００２８】励起用レーザ光制御装置１２は、光検出器
１１の出力信号を入力してこの信号が所定の一定の値に
なるように、励起用半導体レーザ装置１に供給する駆動
電流を調整するフィードバック制御を行うものである。
すなわち、光検出器１１の出力信号の値は、出力レーザ
光Ｌ1 の強度に対応し、この出力レーザ光Ｌ1 の強度は
他の発振要因とともに励起用レーザ光Ｌ0 の強度にも依
存する。したがって、励起用半導体レーザ装置１に供給
する駆動電流を調整して励起用レーザ光Ｌ0 の強度を調
整することにより、他の発振要因の変動如何にかかわら
ず結果的に出力レーザ光Ｌ1 の強度を一定にすることが
できる。なお、この実施例では、フィードバック制御が
暴走して最大定格以上の駆動電流が励起用半導体レーザ
装置１に印加されることを防止するために、駆動電流が
ある一定以上流れないように制限する電流リミッタ回路
１２ａを、励起用レーザ光制御装置１２と励起用半導体
レーザ装置１との間に設けている。本実施例において
は、この電流リミッタ回路１２ａの最大電流を０．９Ａ
に設定してある。
１１の出力信号を入力してこの信号が所定の一定の値に
なるように、励起用半導体レーザ装置１に供給する駆動
電流を調整するフィードバック制御を行うものである。
すなわち、光検出器１１の出力信号の値は、出力レーザ
光Ｌ1 の強度に対応し、この出力レーザ光Ｌ1 の強度は
他の発振要因とともに励起用レーザ光Ｌ0 の強度にも依
存する。したがって、励起用半導体レーザ装置１に供給
する駆動電流を調整して励起用レーザ光Ｌ0 の強度を調
整することにより、他の発振要因の変動如何にかかわら
ず結果的に出力レーザ光Ｌ1 の強度を一定にすることが
できる。なお、この実施例では、フィードバック制御が
暴走して最大定格以上の駆動電流が励起用半導体レーザ
装置１に印加されることを防止するために、駆動電流が
ある一定以上流れないように制限する電流リミッタ回路
１２ａを、励起用レーザ光制御装置１２と励起用半導体
レーザ装置１との間に設けている。本実施例において
は、この電流リミッタ回路１２ａの最大電流を０．９Ａ
に設定してある。
【００２９】上述の実施例の装置によってレーザ発振実
験を行い、発振平均出力が２０ｍＷのパルス性の出力レ
ーザを発振させてその出力レーザ光の安定度を測定した
ところ、スイッチオンのスタート直後からウォームアッ
プなしにただちに安定した出力強度が得られ、また、環
境温度を急激に変化させた場合にもこの安定度は変わら
なかった。この場合、短時間（１秒以内）の出力安定度
及び長時間（１秒〜１時間）の出力安定度が、ともに変
動率２％以内という極めてすぐれた結果が得られた。さ
らに、１０００時間にわたるランニング試験においても
この安定度は連続して維持された。
験を行い、発振平均出力が２０ｍＷのパルス性の出力レ
ーザを発振させてその出力レーザ光の安定度を測定した
ところ、スイッチオンのスタート直後からウォームアッ
プなしにただちに安定した出力強度が得られ、また、環
境温度を急激に変化させた場合にもこの安定度は変わら
なかった。この場合、短時間（１秒以内）の出力安定度
及び長時間（１秒〜１時間）の出力安定度が、ともに変
動率２％以内という極めてすぐれた結果が得られた。さ
らに、１０００時間にわたるランニング試験においても
この安定度は連続して維持された。
【００３０】第２実施例 図２はこの発明の第２実施例にかかる半導体レーザ励起
固体レーザ装置の構成を示す図である。以下、図２を参
照しながら第２実施例を詳述する。なお、この実施例は
波長は０．５３μｍの出力安定なグリーンレーザを得る
例であり、構成の多くは上述の第１実施例と共通するの
で、共通する部分には同一の符号を付してその詳細は省
略し、以下ではこの実施例に特有な点を中心に説明す
る。
固体レーザ装置の構成を示す図である。以下、図２を参
照しながら第２実施例を詳述する。なお、この実施例は
波長は０．５３μｍの出力安定なグリーンレーザを得る
例であり、構成の多くは上述の第１実施例と共通するの
で、共通する部分には同一の符号を付してその詳細は省
略し、以下ではこの実施例に特有な点を中心に説明す
る。
【００３１】さて、この実施例では、第１実施例におけ
る光検出器１１に相当する光検出器を励起用半導体レー
ザ装置１内に設けるとともに、機能光学装置として、Ｑ
スイッチ素子５の代わりにＫＴＰからなる波長変換素子
５ａとλ／４波長板５ｂを用いたものである。そして、
熱伝導性支持体を円筒状に形成してこの円筒内に固体レ
ーザ媒体、レーザ共振器及び機能光学装置等を収納固定
するようにしたものである。
る光検出器１１に相当する光検出器を励起用半導体レー
ザ装置１内に設けるとともに、機能光学装置として、Ｑ
スイッチ素子５の代わりにＫＴＰからなる波長変換素子
５ａとλ／４波長板５ｂを用いたものである。そして、
熱伝導性支持体を円筒状に形成してこの円筒内に固体レ
ーザ媒体、レーザ共振器及び機能光学装置等を収納固定
するようにしたものである。
【００３２】図３において、符号２７は円筒状熱伝導性
支持体である。この円筒状熱伝導性支持体２７は、銅、
真鍮、鉄、ステンレス、アルミ、インバーその他の熱伝
導性金属材料から構成された円筒状体であり、その円筒
内の一部、すなわち、図中左端部が小径部２７ａとさ
れ、この小径部２７ａ内にＮｄ：ＹＡＧロッドからなる
固体レーザ媒体２が嵌着されている。また、この小径部
２７ａの右方側には大径部２７ｂが形成されている。こ
の大径部２７ｂ内には左方側から順に波長変換素子５
ａ、λ／４波長板５ｂが嵌着保持され、その右端部には
出力ミー４が嵌着保持されている。なお、固体レーザ媒
体２の左端面には選択反射ミラー３が被着されている。
支持体である。この円筒状熱伝導性支持体２７は、銅、
真鍮、鉄、ステンレス、アルミ、インバーその他の熱伝
導性金属材料から構成された円筒状体であり、その円筒
内の一部、すなわち、図中左端部が小径部２７ａとさ
れ、この小径部２７ａ内にＮｄ：ＹＡＧロッドからなる
固体レーザ媒体２が嵌着されている。また、この小径部
２７ａの右方側には大径部２７ｂが形成されている。こ
の大径部２７ｂ内には左方側から順に波長変換素子５
ａ、λ／４波長板５ｂが嵌着保持され、その右端部には
出力ミー４が嵌着保持されている。なお、固体レーザ媒
体２の左端面には選択反射ミラー３が被着されている。
【００３３】上記円筒状熱伝導性支持体２７は、その内
径及び軸方向の長さがともに該円筒状熱伝導性支持体２
７の外径及び軸方向の長さより大きい有底筒状のヒート
シンク２９内に、その一端部が該ヒートシンク２９の開
口端部に一致するようにして収納保持されている。この
場合、円筒状熱伝導性支持体２７の両端部の外周面とヒ
ートシンク２９の内周面の一部との間には２つの断熱筒
２８が介在され、円筒状熱伝導性支持体２７は、熱的に
絶縁されながらヒートシンク２９内に固定されるように
なっている。そして、ヒートシンク２９の底部２９ａに
は半導体レーザ装置１が固定され、この半導体レーザ装
置１と上記円筒状熱伝導性支持体２７の左端部との間に
は集光レンズ６が配置され、図示しない適宜の保持具に
よって固定されている。なお、半導体レーザ装置１、集
光レンズ６、固体レーザ媒体２、波長変換素子５ａ、λ
／４波長板５ｂ、及び出力ミラー４は、互いに光軸が共
通するように配置されているとともに、これらの所定の
面には図示していないが１．０６μｍで反射率が０．５
％以下になるよう無反射コートが施されている。また、
円筒状熱伝導性支持体２７には温度コントローラ７ａが
取り付けられ、該円筒状熱伝導性支持体２７の温度が制
御されるようになっている点は第１実施例と同じであ
る。また、ヒートシンク２９の外表面部には適宜放熱フ
ィン２９ａが形成され、放熱効果の向上を図ることがで
きるようになっている。
径及び軸方向の長さがともに該円筒状熱伝導性支持体２
７の外径及び軸方向の長さより大きい有底筒状のヒート
シンク２９内に、その一端部が該ヒートシンク２９の開
口端部に一致するようにして収納保持されている。この
場合、円筒状熱伝導性支持体２７の両端部の外周面とヒ
ートシンク２９の内周面の一部との間には２つの断熱筒
２８が介在され、円筒状熱伝導性支持体２７は、熱的に
絶縁されながらヒートシンク２９内に固定されるように
なっている。そして、ヒートシンク２９の底部２９ａに
は半導体レーザ装置１が固定され、この半導体レーザ装
置１と上記円筒状熱伝導性支持体２７の左端部との間に
は集光レンズ６が配置され、図示しない適宜の保持具に
よって固定されている。なお、半導体レーザ装置１、集
光レンズ６、固体レーザ媒体２、波長変換素子５ａ、λ
／４波長板５ｂ、及び出力ミラー４は、互いに光軸が共
通するように配置されているとともに、これらの所定の
面には図示していないが１．０６μｍで反射率が０．５
％以下になるよう無反射コートが施されている。また、
円筒状熱伝導性支持体２７には温度コントローラ７ａが
取り付けられ、該円筒状熱伝導性支持体２７の温度が制
御されるようになっている点は第１実施例と同じであ
る。また、ヒートシンク２９の外表面部には適宜放熱フ
ィン２９ａが形成され、放熱効果の向上を図ることがで
きるようになっている。
【００３４】波長変換素子５ａは、Ｎｄ：ＹＡＧ固体レ
ーザ媒体２の基本波（Ｌ1 ＝１０６４ｎｍ）を第２高調
波であるＬ2 ＝５３２ｎｍに変換し、λ／４波長板はそ
のＬ2 の出力ノイズを抑制する。
ーザ媒体２の基本波（Ｌ1 ＝１０６４ｎｍ）を第２高調
波であるＬ2 ＝５３２ｎｍに変換し、λ／４波長板はそ
のＬ2 の出力ノイズを抑制する。
【００３５】また、この実施例では、第１実施例におけ
る光検出器１１に相当する光検出器１１としては励起用
半導体レーザ装置１内に内蔵されているシリコンフォト
ダイオードを用いる。この光検出器１１の受光部にはＬ
2 の光だけを９０％以上の透過率で通す波長選択膜が付
いており、レーザ出力光Ｌ2 の戻り光を受け、その光強
度に対応した電気的信号を出力し、励起用レーザ光制御
装置１２に送られるようになっている。
る光検出器１１に相当する光検出器１１としては励起用
半導体レーザ装置１内に内蔵されているシリコンフォト
ダイオードを用いる。この光検出器１１の受光部にはＬ
2 の光だけを９０％以上の透過率で通す波長選択膜が付
いており、レーザ出力光Ｌ2 の戻り光を受け、その光強
度に対応した電気的信号を出力し、励起用レーザ光制御
装置１２に送られるようになっている。
【００３６】出力ミラー４は選択反射膜３とレーザ共振
器を構成するが、出力ミラー４はＬ1 の光に対し９９．
９％以上の高反射率で、Ｌ2 の光に対しては９０％の透
過率を有する。曲率半径や共振器長は第１実施例と同じ
である。
器を構成するが、出力ミラー４はＬ1 の光に対し９９．
９％以上の高反射率で、Ｌ2 の光に対しては９０％の透
過率を有する。曲率半径や共振器長は第１実施例と同じ
である。
【００３７】この実施例装置で、レーザ発振実験を行っ
たところ、平均発振出力２０ｍＷの安定なグリーンレー
ザ光が得られた。このときその出力安定度は第１実施例
と同等のものであった。
たところ、平均発振出力２０ｍＷの安定なグリーンレー
ザ光が得られた。このときその出力安定度は第１実施例
と同等のものであった。
【００３８】第３実施例 図３はこの発明の第３実施例にかかる半導体レーザ励起
固体レーザ装置の構成を示す図、図４は図３のＩＶーＩ
Ｖ線断面図である。以下、図３及び図４を参照しながら
第３実施例を詳述する。なお、この実施例は固体レーザ
媒体の側面に配置された励起用半導体レーザアレイから
射出された励起光を該固体レーザ媒体の側面から入射さ
せる側面励起方式を採用するとともに、レーザ共振器を
構成する全反射ミラーの裏側に漏洩するレーザ光を光検
出器で検出してこの光検出器の検出強度が安定した強度
になるように励起用レーザ光の強度を制御するようにし
て、波長１．０６４μｍの出力安定なＱスイッチレーザ
光を得る例である。この実施例も上述の第１実施例と共
通する部分があるので、共通する部分には同一の符号を
付してその詳細は省略し、以下ではこの実施例に特有な
点を中心に説明する。
固体レーザ装置の構成を示す図、図４は図３のＩＶーＩ
Ｖ線断面図である。以下、図３及び図４を参照しながら
第３実施例を詳述する。なお、この実施例は固体レーザ
媒体の側面に配置された励起用半導体レーザアレイから
射出された励起光を該固体レーザ媒体の側面から入射さ
せる側面励起方式を採用するとともに、レーザ共振器を
構成する全反射ミラーの裏側に漏洩するレーザ光を光検
出器で検出してこの光検出器の検出強度が安定した強度
になるように励起用レーザ光の強度を制御するようにし
て、波長１．０６４μｍの出力安定なＱスイッチレーザ
光を得る例である。この実施例も上述の第１実施例と共
通する部分があるので、共通する部分には同一の符号を
付してその詳細は省略し、以下ではこの実施例に特有な
点を中心に説明する。
【００３９】図３及び図４において、符号３７は熱伝導
性基板であり、この熱伝導性基板３７の中央の一部が突
出されて台座部３７１が形成され、この台座部３７１の
中心部に固体レーザ媒体２が固定されている。また、こ
の固体レーザ媒体２の側面方向の両側には２つの励起用
半導体レーザアレイ１ａ，１ｂが固体レーザ媒体２を挾
むようにして固定されている。さらに、熱伝導性基板３
７上であって、固体レーザ媒体２の光軸方向における一
方の側、すなわち、図中左方側には選択反射ミラー３０
及び光検出器１１が固定され、他方の側、すなわち、図
中右方側には機能光学装置たるＱスイッチ素子５及び出
力ミラー４が固定されている。これら選択反射ミラー３
０、光検出器１１、Ｑスイッチ素子５及び出力ミラー４
は、固体レーザ媒体２とその光軸が共通になるように配
置されている。
性基板であり、この熱伝導性基板３７の中央の一部が突
出されて台座部３７１が形成され、この台座部３７１の
中心部に固体レーザ媒体２が固定されている。また、こ
の固体レーザ媒体２の側面方向の両側には２つの励起用
半導体レーザアレイ１ａ，１ｂが固体レーザ媒体２を挾
むようにして固定されている。さらに、熱伝導性基板３
７上であって、固体レーザ媒体２の光軸方向における一
方の側、すなわち、図中左方側には選択反射ミラー３０
及び光検出器１１が固定され、他方の側、すなわち、図
中右方側には機能光学装置たるＱスイッチ素子５及び出
力ミラー４が固定されている。これら選択反射ミラー３
０、光検出器１１、Ｑスイッチ素子５及び出力ミラー４
は、固体レーザ媒体２とその光軸が共通になるように配
置されている。
【００４０】熱伝導性基板３７及びこの熱伝導性基板３
７上にに取り付けられた光学部品は中空箱状体の断熱容
器３８に収納されている。この断熱容器３８の図中右側
面には、出力レーザ光Ｌ1 の出射窓３８ｂが設けられ、
底面には温度コントローラ取付孔３８ｃが設けられてい
る。そして、熱伝導性基板３７の底面には、温度コント
ローラ取付孔３８ｃを通じてペルチェ素子等の温度コン
トローラ７ａが取り付けられており、その温度を所定の
温度に保持できるようになっている。なお、温度コント
ーラ７ａは図示しない制御装置によって駆動されるよう
になっているとともに、底面がヒートシンク３９と接触
するように配置され、放熱されるようになっている。こ
のヒートシンク３９には放熱フィン３９ａが形成されて
おり、効率のよい放熱が行なえるようになっている。
７上にに取り付けられた光学部品は中空箱状体の断熱容
器３８に収納されている。この断熱容器３８の図中右側
面には、出力レーザ光Ｌ1 の出射窓３８ｂが設けられ、
底面には温度コントローラ取付孔３８ｃが設けられてい
る。そして、熱伝導性基板３７の底面には、温度コント
ローラ取付孔３８ｃを通じてペルチェ素子等の温度コン
トローラ７ａが取り付けられており、その温度を所定の
温度に保持できるようになっている。なお、温度コント
ーラ７ａは図示しない制御装置によって駆動されるよう
になっているとともに、底面がヒートシンク３９と接触
するように配置され、放熱されるようになっている。こ
のヒートシンク３９には放熱フィン３９ａが形成されて
おり、効率のよい放熱が行なえるようになっている。
【００４１】固体レーザ媒体２は直径２ｍｍφ、長さ１
５ｍｍの寸法を有するＮｄ：ＹＡＧレーザロッドで、そ
の両端面は平行平面研磨されている。図示していないが
その両端面は１．０６μｍで反射率が０．５％以下にな
るよう無反射コートが施されている。
５ｍｍの寸法を有するＮｄ：ＹＡＧレーザロッドで、そ
の両端面は平行平面研磨されている。図示していないが
その両端面は１．０６μｍで反射率が０．５％以下にな
るよう無反射コートが施されている。
【００４２】励起用半導体レーザアレイ１ａ，１ｂは、
アパーチャ１０ｍｍの半導体レーザアレイであり、駆動
電流２５Ａで波長８０７ｎｍの励起用レーザ光Ｌ0 を出
力１５Ｗで射出する。この励起用レーザ光Ｌ0 は、固体
レーザ媒体２の両側面から該固体レーザ媒体２に入射
し、これを励起する。
アパーチャ１０ｍｍの半導体レーザアレイであり、駆動
電流２５Ａで波長８０７ｎｍの励起用レーザ光Ｌ0 を出
力１５Ｗで射出する。この励起用レーザ光Ｌ0 は、固体
レーザ媒体２の両側面から該固体レーザ媒体２に入射
し、これを励起する。
【００４３】出力ミラー４は出力レーザ光Ｌ1 に対し９
５％の反射率を有し、曲率半径は５００ｍｍである。ま
た、選択反射ミラー３０は出力レーザ光Ｌ1 に対し９
９．９％以上の高反射率を有し、曲率半径は５００ｍｍ
である。これら出力ミラー４と選択反射ミラー３０とで
レーザ共振器を構成するもので、その場合のレーザ共振
器長は５０ｍｍである。
５％の反射率を有し、曲率半径は５００ｍｍである。ま
た、選択反射ミラー３０は出力レーザ光Ｌ1 に対し９
９．９％以上の高反射率を有し、曲率半径は５００ｍｍ
である。これら出力ミラー４と選択反射ミラー３０とで
レーザ共振器を構成するもので、その場合のレーザ共振
器長は５０ｍｍである。
【００４４】機能光学装置たるＱスイッチ素子５は、レ
ーザ共振器内のＱ値を制御してパルス発振を行なわせる
もので、この実施例では、パルス繰り返し数１ｋＨｚ
で、平均出力３００ｍＷ、パルス幅３０ｎｓ、パルスエ
ネルギー３００μＪのパルスレーザ光Ｌ1 が得られるよ
うにしてある。
ーザ共振器内のＱ値を制御してパルス発振を行なわせる
もので、この実施例では、パルス繰り返し数１ｋＨｚ
で、平均出力３００ｍＷ、パルス幅３０ｎｓ、パルスエ
ネルギー３００μＪのパルスレーザ光Ｌ1 が得られるよ
うにしてある。
【００４５】光検出器１１は選択反射ミラー３０の裏側
に漏洩してくるレーザ光Ｌ1 の漏れ光を検出し、その検
出強度に対応した電気的信号を励起用レーザ光制御装置
１２に送る。励起用レーザ光制御装置１２は、光検出器
１１による検出強度が安定した強度になるように電流リ
ミッタ回路１２ａを介して半導体レーザアレイ１ａ，１
ｂに通ずる電流を制御する。なお、本実施例での電流リ
ミッタ回路１２ａは最大電流を半導体レーザアレイ１個
あたり２６Ａに設定してある。
に漏洩してくるレーザ光Ｌ1 の漏れ光を検出し、その検
出強度に対応した電気的信号を励起用レーザ光制御装置
１２に送る。励起用レーザ光制御装置１２は、光検出器
１１による検出強度が安定した強度になるように電流リ
ミッタ回路１２ａを介して半導体レーザアレイ１ａ，１
ｂに通ずる電流を制御する。なお、本実施例での電流リ
ミッタ回路１２ａは最大電流を半導体レーザアレイ１個
あたり２６Ａに設定してある。
【００４６】この実施例の装置の出力安定度も第１実施
例と同等のものであった。
例と同等のものであった。
【００４７】なお、固体レーザ媒体としては、上述の各
実施例で掲げたもののほかに、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ｇ
ｌａｓｓ、Ｎｄ：ＹＶＯ4 、ＮＹＡＢ、Ｎｄ：ＧＧＧ，
Ｎｄ：ＹＳＧＧ，ＮＡＢ，ＮＰＰ，ＬＮＰ、Ｅｒ：ＹＡ
Ｇ、Ｅｒ：ＹＬＦ、Ｅｒ：ｇｌａｓｓ等を用いてもよ
い。その場合には、各レーザ媒体に応じてレーザ共振器
等の条件を選定すべきは勿論である。
実施例で掲げたもののほかに、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ｇ
ｌａｓｓ、Ｎｄ：ＹＶＯ4 、ＮＹＡＢ、Ｎｄ：ＧＧＧ，
Ｎｄ：ＹＳＧＧ，ＮＡＢ，ＮＰＰ，ＬＮＰ、Ｅｒ：ＹＡ
Ｇ、Ｅｒ：ＹＬＦ、Ｅｒ：ｇｌａｓｓ等を用いてもよ
い。その場合には、各レーザ媒体に応じてレーザ共振器
等の条件を選定すべきは勿論である。
【００４８】また、機能光学装置として用いるＱスイッ
チ素子としては、上述の実施例で用いたＴｅガラスの外
にも石英ガラス、フリントガラス、ＳｉＯ2 、Ｔｅ
Ｏ2 、ＬｉＮｂＯ3 、ＰｂＭｏＯ4 等からなるＡＯ（音
響光学）ＱスイッチまたはＥＯ（電気光学）Ｑスイッチ
素子を用いてもよい。
チ素子としては、上述の実施例で用いたＴｅガラスの外
にも石英ガラス、フリントガラス、ＳｉＯ2 、Ｔｅ
Ｏ2 、ＬｉＮｂＯ3 、ＰｂＭｏＯ4 等からなるＡＯ（音
響光学）ＱスイッチまたはＥＯ（電気光学）Ｑスイッチ
素子を用いてもよい。
【００４９】さらに、上述の実施例では、機能光学装置
たる波長変換素子としてＫＴＰの例を挙げたが、この他
ＫＮｂＯ3 、ＬｉＮｂＯ3 、ＢＢＯ、ＬＢＯ等からなる
波長変換素子、もしくはこれら波長変換素子とλ／４
板、λ／２板等の波長板との組み合わせにより、固体レ
ーザ媒体で励起されるレーザ光と異なる波長の出力レー
ザ光、例えば、グリーン光やブルー光等を得るようにす
ることもできる。この場合にも、上述の一実施例におけ
る場合とほぼ同等の出力安定度が得られることが確認さ
れている。
たる波長変換素子としてＫＴＰの例を挙げたが、この他
ＫＮｂＯ3 、ＬｉＮｂＯ3 、ＢＢＯ、ＬＢＯ等からなる
波長変換素子、もしくはこれら波長変換素子とλ／４
板、λ／２板等の波長板との組み合わせにより、固体レ
ーザ媒体で励起されるレーザ光と異なる波長の出力レー
ザ光、例えば、グリーン光やブルー光等を得るようにす
ることもできる。この場合にも、上述の一実施例におけ
る場合とほぼ同等の出力安定度が得られることが確認さ
れている。
【００５０】さらに、励起用レーザ光制御装置として、
励起用半導体レーザ装置の駆動電流を制御する装置を用
いる例を掲げたが、これは、例えば、励起用半導体レー
ザ装置から射出される励起用レーザ光の強度は一定に保
持しておいて、透過強度が可変のフィルタ装置を、励起
用半導体レーザ装置と固体レーザ媒体との間に配置し、
このフィルタ装置の透過強度を制御するようにしたもの
を用いてもよい。
励起用半導体レーザ装置の駆動電流を制御する装置を用
いる例を掲げたが、これは、例えば、励起用半導体レー
ザ装置から射出される励起用レーザ光の強度は一定に保
持しておいて、透過強度が可変のフィルタ装置を、励起
用半導体レーザ装置と固体レーザ媒体との間に配置し、
このフィルタ装置の透過強度を制御するようにしたもの
を用いてもよい。
【００５１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかる半
導体レーザ励起固体レーザ装置は、励起用半導体レーザ
装置から射出された励起用のレーザ光を、レーザ共振器
内に配置された固体レーザ媒体に入射し、該固体レーザ
媒体を励起して出力レーザ光を得るようにし、この出力
レーザ光の強度を検出する光検出器を設け、この光検出
器の検出強度が目的の強度になるように、励起用半導体
レーザ装置から射出されて前記固体レーザ媒体に入射さ
れる励起用レーザ光の強度を制御する励起用レーザ光制
御装置とを設けたことにより、仮にレーザ共振器内にお
ける発振条件が変化しても、この変化に基づく出力レー
ザ光の強度変化を励起用レーザ光の強度を変化させるこ
とによりキャンセルして結果的に常に目的の強度の出力
レーザ光が得られるようにしたものである。
導体レーザ励起固体レーザ装置は、励起用半導体レーザ
装置から射出された励起用のレーザ光を、レーザ共振器
内に配置された固体レーザ媒体に入射し、該固体レーザ
媒体を励起して出力レーザ光を得るようにし、この出力
レーザ光の強度を検出する光検出器を設け、この光検出
器の検出強度が目的の強度になるように、励起用半導体
レーザ装置から射出されて前記固体レーザ媒体に入射さ
れる励起用レーザ光の強度を制御する励起用レーザ光制
御装置とを設けたことにより、仮にレーザ共振器内にお
ける発振条件が変化しても、この変化に基づく出力レー
ザ光の強度変化を励起用レーザ光の強度を変化させるこ
とによりキャンセルして結果的に常に目的の強度の出力
レーザ光が得られるようにしたものである。
【図１】この発明の第１実施例にかかる半導体レーザ励
起固体レーザ装置の構成を示す図である。
起固体レーザ装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の第２実施例にかかる半導体レーザ励
起固体レーザ装置の構成を示す図である。
起固体レーザ装置の構成を示す図である。
【図３】この発明の第３実施例にかかる半導体レーザ励
起固体レーザ装置の構成を示す図である。
起固体レーザ装置の構成を示す図である。
【図４】図３のＩＶーＩＶ線断面図である。
【図５】従来例の構成を示す図である。
１…励起用半導体レーザ装置、２…固体レーザ媒体、３
…選択反射膜、４…出力ミラー、５…機能光学装置を構
成するＱスイッチ素子、５ａ…機能光学装置を構成する
波長変換素子、５ｂ…機能光学装置を構成するλ／４波
長板、６…集光レンズ、７，３７…熱伝導性基板、８，
３８…断熱容器、９，２９，３９…ヒートシンク、１０
…ビームスプリッタ、１１…光検出器、１２…励起用レ
ーザ光制御装置、１２ａ…電流リミッタ回路、２７…円
筒状熱伝導性支持体、断熱筒２８、３０…選択反射ミラ
ー。
…選択反射膜、４…出力ミラー、５…機能光学装置を構
成するＱスイッチ素子、５ａ…機能光学装置を構成する
波長変換素子、５ｂ…機能光学装置を構成するλ／４波
長板、６…集光レンズ、７，３７…熱伝導性基板、８，
３８…断熱容器、９，２９，３９…ヒートシンク、１０
…ビームスプリッタ、１１…光検出器、１２…励起用レ
ーザ光制御装置、１２ａ…電流リミッタ回路、２７…円
筒状熱伝導性支持体、断熱筒２８、３０…選択反射ミラ
ー。
Claims (7)
- 【請求項１】 励起用半導体レーザ装置から射出された
励起用のレーザ光を、反射手段を含むレーザ共振器内に
配置された固体レーザ媒体に入射し、該固体レーザ媒体
を励起して出力レーザ光を得るようにした半導体レーザ
励起固体レーザ装置において、 前記出力レーザ光の強度を検出する光検出器と、 この光検出器の検出強度が安定した強度になるように、
前記励起用半導体レーザ装置から射出されて前記固体レ
ーザ媒体に入射される励起用レーザ光の強度を制御する
励起用レーザ光制御装置とを備えたことを特徴とする半
導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体レーザ励起固体
レーザ装置において、 前記出力レーザ光の一部を取り出す光分離手段と、 この光分離手段によって分離して取り出された光の強度
を検出する光検出器と、 この光検出器の検出強度が安定した強度になるように、
前記励起用半導体レーザ装置から射出されて前記固体レ
ーザ媒体に入射される励起用レーザ光の強度を制御する
励起用レーザ光制御装置とを備えたことを特徴とする半
導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の半導体レーザ励起固体
レーザ装置において、 前記光検出器は、前記レーザ共振器を構成する反射手段
の裏側に漏洩するレーザ光を検出するものであることを
特徴とする半導体レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の半導体レーザ励起固体
レーザ装置において、 前記光検出器は、前記励起用半導体レーザ装置内に設け
られたものであることを特徴とする半導体レーザ励起固
体レーザ装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の半
導体レーザ励起固体レーザ装置において、 前記励起用レーザ光制御装置は、前記励起用半導体レー
ザ装置の駆動電流を制御して該励起用半導体レーザ装置
から射出される励起用のレーザ光の強度を制御するもの
であることを特徴とした半導体レーザ励起固体レーザ装
置。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の半
導体レーザ励起固体レーザ装置において、 前記固体レーザ媒体及びレーザ共振器を同一の熱伝導性
支持体上に取り付けるとともに、前記出力レーザ光の強
度が安定する所定の温度に前記熱伝導性支持体の温度を
制御する温度制御装置を設けたことを特徴とする半導体
レーザ励起固体レーザ装置。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の半
導体レーザ励起固体レーザ装置において、 前記レーザ共振器内または外における出力レーザ光の光
路上に機能光学装置を設けるとともに、この機能光学装
置を前記熱伝導性支持体上に取り付けたことを特徴とす
る半導体レーザ励起固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23021092A JPH05198867A (ja) | 1991-08-30 | 1992-08-28 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21963791 | 1991-08-30 | ||
| JP3-219637 | 1991-08-30 | ||
| JP23021092A JPH05198867A (ja) | 1991-08-30 | 1992-08-28 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198867A true JPH05198867A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=26523255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23021092A Pending JPH05198867A (ja) | 1991-08-30 | 1992-08-28 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05198867A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001024260A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-01-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 固体レーザ用キャビティ |
| JP2004354780A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Keyence Corp | レーザ加工装置 |
| JP2007027236A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Nippon Soken Inc | レーザ発振装置 |
| JP2007049090A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Toshiba Corp | レーザ発生器の冷却構造 |
| WO2007129363A1 (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | レーザ発振器並びに該レーザ発振器の電源装置並びに該レーザ発振器の制御方法 |
| US7599415B2 (en) | 2007-02-06 | 2009-10-06 | Seiko Epson Corporation | Light source device, lighting device, monitor device, and projector |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP23021092A patent/JPH05198867A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001024260A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-01-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 固体レーザ用キャビティ |
| JP2004354780A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Keyence Corp | レーザ加工装置 |
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| JP4602193B2 (ja) * | 2005-08-12 | 2010-12-22 | 株式会社東芝 | レーザ発生器の冷却構造 |
| WO2007129363A1 (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | レーザ発振器並びに該レーザ発振器の電源装置並びに該レーザ発振器の制御方法 |
| US7889772B2 (en) | 2006-04-25 | 2011-02-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser oscillator apparatus and power supply apparatus therefor, and control method therefor |
| JP4803254B2 (ja) * | 2006-04-25 | 2011-10-26 | 三菱電機株式会社 | レーザ発振器並びに該レーザ発振器の電源装置並びに該レーザ発振器の制御方法 |
| US7599415B2 (en) | 2007-02-06 | 2009-10-06 | Seiko Epson Corporation | Light source device, lighting device, monitor device, and projector |
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