JPH05267753A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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- JPH05267753A JPH05267753A JP6363692A JP6363692A JPH05267753A JP H05267753 A JPH05267753 A JP H05267753A JP 6363692 A JP6363692 A JP 6363692A JP 6363692 A JP6363692 A JP 6363692A JP H05267753 A JPH05267753 A JP H05267753A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体レーザ励起固体レーザにおいて、レーザ
発振時にレーザ媒質の中心部に残留する熱エネルギーを
完全に除去し、ビーム品質の高い固体レーザ装置を提供
する。 【構成】固体レーザ媒質１０のレーザ光出力する端面、
あるいはその反対側にある端面に、透光性熱伝導体１１
を密着する。レーザ発振時にレーザ媒質１０に吸収され
た励起光によるエネルギー中、レーザ発振に寄与しない
分は熱エネルギーに変換されて、レーザ媒質１０内で発
熱するが、この熱をレーザ媒質１０の端面に密着する透
光性熱伝導体１１によって除去でき、レーザ媒質１０の
光軸１５に対して垂直な方向における温度の上昇が防止
できる。この場合、光軸方向における温度分布が無視で
き、レーザ媒質１０の側面に密着された熱伝導体が不必
要となる。
発振時にレーザ媒質の中心部に残留する熱エネルギーを
完全に除去し、ビーム品質の高い固体レーザ装置を提供
する。 【構成】固体レーザ媒質１０のレーザ光出力する端面、
あるいはその反対側にある端面に、透光性熱伝導体１１
を密着する。レーザ発振時にレーザ媒質１０に吸収され
た励起光によるエネルギー中、レーザ発振に寄与しない
分は熱エネルギーに変換されて、レーザ媒質１０内で発
熱するが、この熱をレーザ媒質１０の端面に密着する透
光性熱伝導体１１によって除去でき、レーザ媒質１０の
光軸１５に対して垂直な方向における温度の上昇が防止
できる。この場合、光軸方向における温度分布が無視で
き、レーザ媒質１０の側面に密着された熱伝導体が不必
要となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光によりレーザ媒質を
励起し、レーザ発振させる固体レーザ装置に関するもの
である。
励起し、レーザ発振させる固体レーザ装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱効果を除去するランプ励起固体
レーザ装置の一例を図７に示す。図７の従来の固体レー
ザ装置５０は、断面が矩形のレーザ媒質５１と、その側
面に接着層５３により接着された熱伝導体５２と、レー
ザ媒質５１の端面に配置され、その表面を冷却する冷媒
５４と、励起ランプ５７と、一対の共振器鏡５９，６０
からなる光共振器、などから構成されている。
レーザ装置の一例を図７に示す。図７の従来の固体レー
ザ装置５０は、断面が矩形のレーザ媒質５１と、その側
面に接着層５３により接着された熱伝導体５２と、レー
ザ媒質５１の端面に配置され、その表面を冷却する冷媒
５４と、励起ランプ５７と、一対の共振器鏡５９，６０
からなる光共振器、などから構成されている。
【０００３】次に、この構成の固体レーザ装置５０の動
作を簡単に説明する。励起ランプ５７より発光した励起
光は、レーザ媒質５１に吸収されて、そのエネルギーの
一部は一対の共振器ミラー５９、６０によりレーザビー
ム６２として媒質外に取り出される。このレーザ発振時
にレーザ媒質５１に吸収された励起光によるエネルギー
中、レーザ発振に寄与しない分は熱エネルギーに変換さ
れて、この熱をレーザ媒質５１の側面に密着して設けら
れた熱伝導体５２によって、密着面での発熱を除去し、
並びにこの熱伝導体５２及びレーザ媒質５１を循環する
冷媒５４によって冷却する。このように、レーザ媒質内
の温度分布に基づく熱レンズ効果を低減した固体レーザ
装置が得られる。
作を簡単に説明する。励起ランプ５７より発光した励起
光は、レーザ媒質５１に吸収されて、そのエネルギーの
一部は一対の共振器ミラー５９、６０によりレーザビー
ム６２として媒質外に取り出される。このレーザ発振時
にレーザ媒質５１に吸収された励起光によるエネルギー
中、レーザ発振に寄与しない分は熱エネルギーに変換さ
れて、この熱をレーザ媒質５１の側面に密着して設けら
れた熱伝導体５２によって、密着面での発熱を除去し、
並びにこの熱伝導体５２及びレーザ媒質５１を循環する
冷媒５４によって冷却する。このように、レーザ媒質内
の温度分布に基づく熱レンズ効果を低減した固体レーザ
装置が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、前記冷却手段により、前記熱レンズ効
果を低減する際、液状の冷媒を冷却するための大型な循
環水冷装置を要し、レーザ装置の小型化には不向きであ
る。
装置においては、前記冷却手段により、前記熱レンズ効
果を低減する際、液状の冷媒を冷却するための大型な循
環水冷装置を要し、レーザ装置の小型化には不向きであ
る。
【０００５】また、装置を小型化するために、冷媒を用
いず、熱伝導体のみで冷却した場合には、光軸に沿うレ
ーザ媒質の中心部からの光照射により発生する熱エネル
ギーの一部のみは、熱拡散によりレーザ媒質の側面に伝
搬され、除去できるが、レーザ媒質の中心部に残留する
熱エネルギーを完全に除去することができず、したがっ
て、発振ビームパターンの歪を防ぎ、発振効率の低下を
防止し、ビーム品質の高い固体レーザ装置が得られない
問題点があった。
いず、熱伝導体のみで冷却した場合には、光軸に沿うレ
ーザ媒質の中心部からの光照射により発生する熱エネル
ギーの一部のみは、熱拡散によりレーザ媒質の側面に伝
搬され、除去できるが、レーザ媒質の中心部に残留する
熱エネルギーを完全に除去することができず、したがっ
て、発振ビームパターンの歪を防ぎ、発振効率の低下を
防止し、ビーム品質の高い固体レーザ装置が得られない
問題点があった。
【０００６】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、レーザ媒質の中心部に残留する
熱エネルギーを完全に除去することができて、ビーム品
質の高い固体レーザ装置を提供することを目的としてい
る。
になされたものであり、レーザ媒質の中心部に残留する
熱エネルギーを完全に除去することができて、ビーム品
質の高い固体レーザ装置を提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の固体レーザ装置は、光によって励起するレー
ザ媒質と、このレーザ媒質を含む光共振器とから構成し
たものであり、前記レーザ媒質のレーザ光出力する端
面、あるいはその反対側にある端面の少なくとも一方に
透光性熱伝導体を密着させたことを特徴とする固体レー
ザ装置を備えている。
に本発明の固体レーザ装置は、光によって励起するレー
ザ媒質と、このレーザ媒質を含む光共振器とから構成し
たものであり、前記レーザ媒質のレーザ光出力する端
面、あるいはその反対側にある端面の少なくとも一方に
透光性熱伝導体を密着させたことを特徴とする固体レー
ザ装置を備えている。
【０００８】また、前記固体レーザ装置において、励起
に半導体レーザを用いてもよい。
に半導体レーザを用いてもよい。
【０００９】また、前記固体レーザ装置において、非線
形光学素子を光共振器内に含んでもよい。
形光学素子を光共振器内に含んでもよい。
【００１０】
【作用】上記の構成を有する本発明の固体レーザ装置
は、光によってレーザ媒質を励起すると、レーザ媒質を
含む光共振器からレーザビームを取り出すことができ
る。この際レーザ媒体は発熱するが、この熱は透光性熱
伝導体により吸収され、レーザ媒質の温度変化が防止で
きる。
は、光によってレーザ媒質を励起すると、レーザ媒質を
含む光共振器からレーザビームを取り出すことができ
る。この際レーザ媒体は発熱するが、この熱は透光性熱
伝導体により吸収され、レーザ媒質の温度変化が防止で
きる。
【００１１】また、前記固体レーザ装置において、励起
に半導体レーザを用いても、前記手段でレーザ媒質の発
熱を吸収し、レーザ媒質の温度変化が防止できる。
に半導体レーザを用いても、前記手段でレーザ媒質の発
熱を吸収し、レーザ媒質の温度変化が防止できる。
【００１２】また、前記固体レーザ装置において、非線
形光学素子を光共振器内に含んでも、前記手段でレーザ
媒質並びに非線形光学素子の発熱を吸収し、その温度変
化が防止できる。
形光学素子を光共振器内に含んでも、前記手段でレーザ
媒質並びに非線形光学素子の発熱を吸収し、その温度変
化が防止できる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１４】まず、本発明の第一の実施例の固体レーザ
装置の構成図を図１に示す。
装置の構成図を図１に示す。
【００１５】本実施例のレーザ装置７０は、光軸１５上
に配置された励起用半導体レーザ１６と、前記半導体レ
ーザ１６の発振光１７を集光するレンズ系２０と、前記
発振光１７が集光された場所に配置されたレーザ媒質１
０と、前記レーザ媒質１０の半導体レーザ１６側端面に
配置された透光性熱伝導体１１と、レーザ媒質１０の両
側に配置された一対の入出力ミラー１２、１４からなる
光共振器とから構成されている。
に配置された励起用半導体レーザ１６と、前記半導体レ
ーザ１６の発振光１７を集光するレンズ系２０と、前記
発振光１７が集光された場所に配置されたレーザ媒質１
０と、前記レーザ媒質１０の半導体レーザ１６側端面に
配置された透光性熱伝導体１１と、レーザ媒質１０の両
側に配置された一対の入出力ミラー１２、１４からなる
光共振器とから構成されている。
【００１６】ここでは、半導体レーザ１６の波長を８０
８ｎｍとし、レーザ媒質１０としてＮｄ：ＹＡＧ結晶を
用いた。入力ミラー１２は、波長１０６４ｎｍには高反
射、波長８０８ｎｍには高透過となるコーティング１３
が施してあり、出力ミラー１４は、１０６４ｎｍの一部
が透過し、その他は反射するコーティング２２施してあ
る。透光性熱伝導体１１は、図２に示すように、可視光
から赤外光までを透過する熱伝導体材料、例えばＡl2Ｏ
3（熱伝導率Ｋ：0.303W/cmdeg）、ＭｇＯ（熱伝導率
Ｋ：0.362W/cmdeg）、ＢｅＯ（熱伝導率Ｋ：2.205W/cmd
eg）を用いることができ、ここでは、Ａl2Ｏ3を用い
た。ちなみにレーザ媒質１０のＮｄ:ＹＡＧ結晶の熱伝
導率Ｋは0.12W/cmdegである。透光性熱伝導体１１とレ
ーザ媒質１０とを接着するための接着材１９として透明
シリコン系接着剤を用いることができ、例えばシルポッ
ト１８６（熱伝導率Ｋ：0.0015W/cmdeg）を用い、接着
層の厚みを50〜100μmとした。
８ｎｍとし、レーザ媒質１０としてＮｄ：ＹＡＧ結晶を
用いた。入力ミラー１２は、波長１０６４ｎｍには高反
射、波長８０８ｎｍには高透過となるコーティング１３
が施してあり、出力ミラー１４は、１０６４ｎｍの一部
が透過し、その他は反射するコーティング２２施してあ
る。透光性熱伝導体１１は、図２に示すように、可視光
から赤外光までを透過する熱伝導体材料、例えばＡl2Ｏ
3（熱伝導率Ｋ：0.303W/cmdeg）、ＭｇＯ（熱伝導率
Ｋ：0.362W/cmdeg）、ＢｅＯ（熱伝導率Ｋ：2.205W/cmd
eg）を用いることができ、ここでは、Ａl2Ｏ3を用い
た。ちなみにレーザ媒質１０のＮｄ:ＹＡＧ結晶の熱伝
導率Ｋは0.12W/cmdegである。透光性熱伝導体１１とレ
ーザ媒質１０とを接着するための接着材１９として透明
シリコン系接着剤を用いることができ、例えばシルポッ
ト１８６（熱伝導率Ｋ：0.0015W/cmdeg）を用い、接着
層の厚みを50〜100μmとした。
【００１７】この構成のレーザ装置の動作を次に説明す
る。半導体レーザ１６から出射した波長８０８ｎｍの励
起光１７は、集光レンズ系２０により集光され、Ｎｄ:
ＹＡＧ結晶１０に吸収される。Ｎｄ:ＹＡＧ結晶１０は
励起光１７を吸収し、誘導放出と共振動作により、波長
１０６４ｎｍの基本波１８を発生する。基本波１８は、
その一部が出力ミラー１４を透過して外部に出力され
る。波長１０６４ｎｍには高反射、波長８０８ｎｍには
高透過となるコーティング１３と、１０６４ｎｍの一部
が透過し、その他は反射するコーティング２２で光共振
器を形成し、レーザ光を発振させる。このレーザ発振時
にレーザ媒質１０に吸収された励起光によるエネルギー
中、レーザ発振に寄与しない分は熱エネルギーに変換さ
れて、レーザ媒質内で発熱するが、この熱をレーザ媒質
１０の端面に密着する透光性熱伝導体１１によって除去
でき、レーザ媒質の光軸に対して垂直な方向における温
度の上昇が防止できる。この場合、光軸方向における温
度分布が無視でき、レーザ媒質の側面に密着された熱伝
導体が不必要となる。
る。半導体レーザ１６から出射した波長８０８ｎｍの励
起光１７は、集光レンズ系２０により集光され、Ｎｄ:
ＹＡＧ結晶１０に吸収される。Ｎｄ:ＹＡＧ結晶１０は
励起光１７を吸収し、誘導放出と共振動作により、波長
１０６４ｎｍの基本波１８を発生する。基本波１８は、
その一部が出力ミラー１４を透過して外部に出力され
る。波長１０６４ｎｍには高反射、波長８０８ｎｍには
高透過となるコーティング１３と、１０６４ｎｍの一部
が透過し、その他は反射するコーティング２２で光共振
器を形成し、レーザ光を発振させる。このレーザ発振時
にレーザ媒質１０に吸収された励起光によるエネルギー
中、レーザ発振に寄与しない分は熱エネルギーに変換さ
れて、レーザ媒質内で発熱するが、この熱をレーザ媒質
１０の端面に密着する透光性熱伝導体１１によって除去
でき、レーザ媒質の光軸に対して垂直な方向における温
度の上昇が防止できる。この場合、光軸方向における温
度分布が無視でき、レーザ媒質の側面に密着された熱伝
導体が不必要となる。
【００１８】なお、本実施例では、透光性熱伝導体１１
はレーザ媒質１０の半導体レーザ１６側端面に配置され
たが、レーザ媒質１０の出力ミラー１４側端面に配置さ
れてもよい。また、二枚の透光性熱伝導体１１を用い
て、レーザ媒質１０の両側に同時に配置されてもよい。
はレーザ媒質１０の半導体レーザ１６側端面に配置され
たが、レーザ媒質１０の出力ミラー１４側端面に配置さ
れてもよい。また、二枚の透光性熱伝導体１１を用い
て、レーザ媒質１０の両側に同時に配置されてもよい。
【００１９】図３に、実施例１から集光レンズ及び入出
力ミラーを省略した変形例である実施例２を示す。
力ミラーを省略した変形例である実施例２を示す。
【００２０】本実施例の固体レーザ装置８０は、光軸上
に配置された固体レーザ媒質１０と、前記固体レーザ媒
質１０を励起するための半導体レーザ１６と、前記固体
レーザ媒質１０の前記半導体レーザ１６側端面に、波長
１０６４ｎｍには高反射、波長８０８ｎｍには高透過と
なるコーティング１３を施した上、球状の透光性熱伝導
体１１と、その反対側端面に、１０６４ｎｍの一部が透
過し、その他は反射するコーティング２２を施した球状
の透光性熱伝導体１１とから構成されている。レーザ媒
質１０の両側にあるコーティングされた球面は実施例１
の固体レーザ装置にある入出力ミラーと同様に光共振器
を形成する上、固体レーザ媒質１０の前記半導体レーザ
１６側端面の球状の透光性熱伝導体１１は固体レーザ装
置７０での集光レンズ系２０と同等な集光機能を持つ。
したがって、レーザ媒質１０の両側にあるコーティング
された球面によって、実施例１から集光レンズ系及び入
出力ミラーを省略することができ、固体レーザ装置が一
層小型化できる。
に配置された固体レーザ媒質１０と、前記固体レーザ媒
質１０を励起するための半導体レーザ１６と、前記固体
レーザ媒質１０の前記半導体レーザ１６側端面に、波長
１０６４ｎｍには高反射、波長８０８ｎｍには高透過と
なるコーティング１３を施した上、球状の透光性熱伝導
体１１と、その反対側端面に、１０６４ｎｍの一部が透
過し、その他は反射するコーティング２２を施した球状
の透光性熱伝導体１１とから構成されている。レーザ媒
質１０の両側にあるコーティングされた球面は実施例１
の固体レーザ装置にある入出力ミラーと同様に光共振器
を形成する上、固体レーザ媒質１０の前記半導体レーザ
１６側端面の球状の透光性熱伝導体１１は固体レーザ装
置７０での集光レンズ系２０と同等な集光機能を持つ。
したがって、レーザ媒質１０の両側にあるコーティング
された球面によって、実施例１から集光レンズ系及び入
出力ミラーを省略することができ、固体レーザ装置が一
層小型化できる。
【００２１】この構成で、Ｎｄ:ＹＡＧレーザ基本波を
発生する過程及び端面にある透光性熱伝導体による熱効
果の除去する過程は、実施例１の固体レーザ装置と同様
である。
発生する過程及び端面にある透光性熱伝導体による熱効
果の除去する過程は、実施例１の固体レーザ装置と同様
である。
【００２２】次に、固体レーザ装置７０を第２高調波発
生に応用した実施例３を、図４を参照しながら説明す
る。
生に応用した実施例３を、図４を参照しながら説明す
る。
【００２３】図４の固体レーザ装置９０は、第２高調波
発生用の非線形光学素子例えばＫＴiＯＰＯ4（以下、Ｋ
ＴＰと略す。）２６を光共振器内に設置した構成であ
る。前記固体レーザ装置９０は、光軸１５上に配置され
た励起用半導体レーザ１６と、前記半導体レーザ１６の
発振光１７を集光するレンズ系２０と、前記発振光１７
が集光された場所に配置されたレーザ媒質１０と、前記
レーザ媒質１０の半導体レーザ１６側端面に配置された
透光性熱伝導体１１と、レーザ媒質１０の両側に配置さ
れた一対の入出力ミラー１２、１４からなる光共振器
と、前記固体レーザ媒質１０より発生する基本波光１８
を倍波し、レーザ媒質１０と出力ミラー１４の間に配置
された非線形素子ＫＴＰ２６とから構成されている。
発生用の非線形光学素子例えばＫＴiＯＰＯ4（以下、Ｋ
ＴＰと略す。）２６を光共振器内に設置した構成であ
る。前記固体レーザ装置９０は、光軸１５上に配置され
た励起用半導体レーザ１６と、前記半導体レーザ１６の
発振光１７を集光するレンズ系２０と、前記発振光１７
が集光された場所に配置されたレーザ媒質１０と、前記
レーザ媒質１０の半導体レーザ１６側端面に配置された
透光性熱伝導体１１と、レーザ媒質１０の両側に配置さ
れた一対の入出力ミラー１２、１４からなる光共振器
と、前記固体レーザ媒質１０より発生する基本波光１８
を倍波し、レーザ媒質１０と出力ミラー１４の間に配置
された非線形素子ＫＴＰ２６とから構成されている。
【００２４】ここでは、半導体レーザ１６の波長を８０
８ｎｍとし、レーザ媒質１０としてＮｄ：ＹＡＧ結晶を
用いた。入力ミラー１２は、波長１０６４ｎｍには高反
射、波長８０８ｎｍには高透過となるコーティング１３
が施してあり、出力ミラー１４は、波長１０６４ｎｍに
対して高反射、波長５３２ｎｍに対して高透過するよう
にコーティング２３が施されている。本実施例の固体レ
ーザ装置９０では、光共振器内で共振動作した基本波１
８の一部が、ＫＴＰ２６内で第２高調波２８に変換され
る。第２高調波２８の波長は５３２ｎｍであるから、出
力ミラー１４を透過して外部に出力される。
８ｎｍとし、レーザ媒質１０としてＮｄ：ＹＡＧ結晶を
用いた。入力ミラー１２は、波長１０６４ｎｍには高反
射、波長８０８ｎｍには高透過となるコーティング１３
が施してあり、出力ミラー１４は、波長１０６４ｎｍに
対して高反射、波長５３２ｎｍに対して高透過するよう
にコーティング２３が施されている。本実施例の固体レ
ーザ装置９０では、光共振器内で共振動作した基本波１
８の一部が、ＫＴＰ２６内で第２高調波２８に変換され
る。第２高調波２８の波長は５３２ｎｍであるから、出
力ミラー１４を透過して外部に出力される。
【００２５】この構成で、Ｎｄ:ＹＡＧレーザ基本波を
発生する過程及び端面にある透光性熱伝導体による熱効
果の除去する過程は、実施例１の固体レーザ装置と同様
である。
発生する過程及び端面にある透光性熱伝導体による熱効
果の除去する過程は、実施例１の固体レーザ装置と同様
である。
【００２６】なお、本実施例では、透光性熱伝導体１１
はレーザ媒質１０の入力ミラー１２側端面に配置された
が、レーザ媒質１０の出力ミラー１４側端面に配置され
てもよい。また、二枚の透光性熱伝導体１１を用いて、
レーザ媒質１０の両側に同時に配置されてもよい。ま
た、非線形素子２６のどちらか片側または両側に配置さ
れてもよい。さらに、非線形素子２６を入力ミラー１２
とレーザ媒質１０の間に配置されてもよい。
はレーザ媒質１０の入力ミラー１２側端面に配置された
が、レーザ媒質１０の出力ミラー１４側端面に配置され
てもよい。また、二枚の透光性熱伝導体１１を用いて、
レーザ媒質１０の両側に同時に配置されてもよい。ま
た、非線形素子２６のどちらか片側または両側に配置さ
れてもよい。さらに、非線形素子２６を入力ミラー１２
とレーザ媒質１０の間に配置されてもよい。
【００２７】次に、実施例３の変形例である実施例４の
第２高調波発生用の固体レーザ装置１００を、図５を参
照しながら説明する。
第２高調波発生用の固体レーザ装置１００を、図５を参
照しながら説明する。
【００２８】レーザ媒質１０及びＫＴＰ２６端面に透光
性熱伝導体１１で球面形状を形成し、入出力ミラー１２
及び１４と同等の機能をもたせ、光共振器を形成し、熱
効果を除去することも可能である。この際、透光性熱伝
導体１１でＫＴＰ２６端面に球面を形成した後、透光性
熱伝導体１１に、波長１０６４ｎｍに対して高反射、波
長５３２ｎｍに対して高透過するようなコーティング２
３を施す。また、透光性熱伝導体１１で固体レーザ媒質
１０端面に球面を形成した後、透光性熱伝導体１１に、
波長１０６４ｎｍには高反射、波長８０８ｎｍには高透
過となるコーティング１３を施す。
性熱伝導体１１で球面形状を形成し、入出力ミラー１２
及び１４と同等の機能をもたせ、光共振器を形成し、熱
効果を除去することも可能である。この際、透光性熱伝
導体１１でＫＴＰ２６端面に球面を形成した後、透光性
熱伝導体１１に、波長１０６４ｎｍに対して高反射、波
長５３２ｎｍに対して高透過するようなコーティング２
３を施す。また、透光性熱伝導体１１で固体レーザ媒質
１０端面に球面を形成した後、透光性熱伝導体１１に、
波長１０６４ｎｍには高反射、波長８０８ｎｍには高透
過となるコーティング１３を施す。
【００２９】レーザ媒質１０の両側にあるコーティング
された球面は実施例３の固体レーザ装置にある入出力ミ
ラーと同様に光共振器を形成する上、固体レーザ媒質１
０の前記半導体レーザ１６側端面の球状の透光性熱伝導
体１１は固体レーザ装置９０での集光レンズ系２０と同
等な集光機能を持つ。したがって、レーザ媒質１０の両
側にあるコーティングされた球面によって、実施例３か
ら集光レンズ系及び入出力ミラーを省略することがで
き、固体レーザ装置が一層小型化できる。
された球面は実施例３の固体レーザ装置にある入出力ミ
ラーと同様に光共振器を形成する上、固体レーザ媒質１
０の前記半導体レーザ１６側端面の球状の透光性熱伝導
体１１は固体レーザ装置９０での集光レンズ系２０と同
等な集光機能を持つ。したがって、レーザ媒質１０の両
側にあるコーティングされた球面によって、実施例３か
ら集光レンズ系及び入出力ミラーを省略することがで
き、固体レーザ装置が一層小型化できる。
【００３０】この構成で、Ｎｄ:ＹＡＧレーザ基本波及
び第２高調波を発生する過程、端面にある透光性熱伝導
体による熱効果の除去する過程は、実施例３の固体レー
ザ装置と同様である。
び第２高調波を発生する過程、端面にある透光性熱伝導
体による熱効果の除去する過程は、実施例３の固体レー
ザ装置と同様である。
【００３１】なお、本実施例では、レーザ媒質１０と非
線形素子２６とを密着して配置されたが、レーザ媒質１
０と非線形素子２６との間に透光性熱伝導体１１を挿入
してもよい。
線形素子２６とを密着して配置されたが、レーザ媒質１
０と非線形素子２６との間に透光性熱伝導体１１を挿入
してもよい。
【００３２】次に、この固体レーザ装置を和周波発生に
応用した実施例５を、図６に示す。図６の固体レーザ装
置１１０は、和周波発生用の非線形光学素子例えばＫＴ
Ｐ２７を光共振器内に設置した構成である。前記固体レ
ーザ装置１１０は、光軸１５上に配置された励起用半導
体レーザ１６と、前記半導体レーザ１６の発振光１７を
集光するレンズ系２０と、前記発振光１７が集光された
場所に配置されたレーザ媒質１０と、前記レーザ媒質１
０の半導体レーザ１６側端面に配置された透光性熱伝導
体１１と、レーザ媒質１０の両側に配置された一対の入
出力ミラー１２、１４からなる光共振器と、前記固体レ
ーザ媒質１０より発生する基本波光１８を和周波し、レ
ーザ媒質１０と出力ミラー１４の間に配置された非線形
素子ＫＴＰ２７とから構成されている。
応用した実施例５を、図６に示す。図６の固体レーザ装
置１１０は、和周波発生用の非線形光学素子例えばＫＴ
Ｐ２７を光共振器内に設置した構成である。前記固体レ
ーザ装置１１０は、光軸１５上に配置された励起用半導
体レーザ１６と、前記半導体レーザ１６の発振光１７を
集光するレンズ系２０と、前記発振光１７が集光された
場所に配置されたレーザ媒質１０と、前記レーザ媒質１
０の半導体レーザ１６側端面に配置された透光性熱伝導
体１１と、レーザ媒質１０の両側に配置された一対の入
出力ミラー１２、１４からなる光共振器と、前記固体レ
ーザ媒質１０より発生する基本波光１８を和周波し、レ
ーザ媒質１０と出力ミラー１４の間に配置された非線形
素子ＫＴＰ２７とから構成されている。
【００３３】和周波発生用の非線形光学結晶ＫＴＰ２７
は、図４、５の第２高調波発生用の非線形素子ＫＴＰ２
６とは光軸に対する結晶軸の方向が違い、従って位相整
合が成立する波長が異なっている。ここで用いたＫＴＰ
２７は、半導体レーザの出射光の波長８０８ｎｍと、Ｎ
ｄ:ＹＡＧレーザ基本波の波長１０６４ｎｍで位相整合
条件が成立ち、波長４５９ｎｍの青色のレーザ光を発生
する。なお、コーティング１３は波長８０８ｎｍに対し
て高透過、波長１０６４ｎｍに対して高反射、コーティ
ング２４は波長１０６４ｎｍに対して高反射、波長４５
９ｎｍに対して高透過である。従って、ＫＴＰ２７で発
生した波長４５９ｎｍのレーザ光２９はコーティング２
４を透過して、外部に出力される。
は、図４、５の第２高調波発生用の非線形素子ＫＴＰ２
６とは光軸に対する結晶軸の方向が違い、従って位相整
合が成立する波長が異なっている。ここで用いたＫＴＰ
２７は、半導体レーザの出射光の波長８０８ｎｍと、Ｎ
ｄ:ＹＡＧレーザ基本波の波長１０６４ｎｍで位相整合
条件が成立ち、波長４５９ｎｍの青色のレーザ光を発生
する。なお、コーティング１３は波長８０８ｎｍに対し
て高透過、波長１０６４ｎｍに対して高反射、コーティ
ング２４は波長１０６４ｎｍに対して高反射、波長４５
９ｎｍに対して高透過である。従って、ＫＴＰ２７で発
生した波長４５９ｎｍのレーザ光２９はコーティング２
４を透過して、外部に出力される。
【００３４】また、和周波発生用の固体レーザ装置は、
レーザ媒質１０及びＫＴＰ２７端面に透光性熱伝導体１
１で球面形状を形成し、入出力ミラー１２及び１４と同
等の機能をもたせ、それぞれのミラー端面に前記コーテ
ィング１３、コーティング２４を施し、光共振器を形成
し、実施例５から集光レンズ系及び入出力ミラーを省略
することができ、実施例２、４と同様にレーザ装置をよ
り小型化することが可能である。
レーザ媒質１０及びＫＴＰ２７端面に透光性熱伝導体１
１で球面形状を形成し、入出力ミラー１２及び１４と同
等の機能をもたせ、それぞれのミラー端面に前記コーテ
ィング１３、コーティング２４を施し、光共振器を形成
し、実施例５から集光レンズ系及び入出力ミラーを省略
することができ、実施例２、４と同様にレーザ装置をよ
り小型化することが可能である。
【００３５】この構成で、Ｎｄ:ＹＡＧレーザ基本波を
発生する過程及び端面にある透光性熱伝導体による熱効
果の除去する過程は、実施例１の固体レーザ装置と同様
である。
発生する過程及び端面にある透光性熱伝導体による熱効
果の除去する過程は、実施例１の固体レーザ装置と同様
である。
【００３６】なお、本実施例では、透光性熱伝導体１１
はレーザ媒質１０の入力ミラー１２側端面に配置された
が、レーザ媒質１０の出力ミラー１４側端面に配置され
てもよい。また、二枚の透光性熱伝導体１１を用いて、
レーザ媒質１０の両側に同時に配置されてもよい。さら
に、非線形素子２７のどちらか片側または両側に配置さ
れてもよい。
はレーザ媒質１０の入力ミラー１２側端面に配置された
が、レーザ媒質１０の出力ミラー１４側端面に配置され
てもよい。また、二枚の透光性熱伝導体１１を用いて、
レーザ媒質１０の両側に同時に配置されてもよい。さら
に、非線形素子２７のどちらか片側または両側に配置さ
れてもよい。
【００３７】なお、本実施例において固体レーザ媒質に
Ｎｄ:ＹＡＧを使用したが、Ｎｄ:ＹＶＯ4など、他の固
体レーザ媒質でも構わない。また、非線形光学素子にＫ
ＴＰを使用したが、有機非線形光学素子など他の非線形
光学材料でも構わない。その他、本発明の主旨を逸脱し
ない範囲に於て、種々の変更を加えることができる。
Ｎｄ:ＹＡＧを使用したが、Ｎｄ:ＹＶＯ4など、他の固
体レーザ媒質でも構わない。また、非線形光学素子にＫ
ＴＰを使用したが、有機非線形光学素子など他の非線形
光学材料でも構わない。その他、本発明の主旨を逸脱し
ない範囲に於て、種々の変更を加えることができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の固体レーザ装置は、レーザ媒質のレーザ光出力す
る端面、あるいはその反対側にある端面の少なくとも一
方に透光性熱伝導体と密着することにより熱効果を取り
除き、よりビーム品質の高い固体レーザ装置を提供する
ことができる。
発明の固体レーザ装置は、レーザ媒質のレーザ光出力す
る端面、あるいはその反対側にある端面の少なくとも一
方に透光性熱伝導体と密着することにより熱効果を取り
除き、よりビーム品質の高い固体レーザ装置を提供する
ことができる。
【図１】実施例１の固体レーザ装置の構成図である。
【図２】透光性熱伝導体をレーザ媒質に密着した部分の
詳細図である。
詳細図である。
【図３】実施例２の固体レーザ装置の構成図である。
【図４】実施例３の第２高調波発生用固体レーザ装置の
構成図である。
構成図である。
【図５】実施例４の第２高調波発生用固体レーザ装置の
構成図である。
構成図である。
【図６】実施例５の和周波発生用固体レーザ装置の構成
図である。
図である。
【図７】従来のの固体レーザ装置の構成図である。
【符号の説明】 １０ Ｎｄ:ＹＡＧ結晶 １１ 透光性熱伝導体 １６ 半導体レーザ ２６ 第２高調波発生用ＫＴＰ ２７ 和周波発生用ＫＴＰ
Claims (3)
- 【請求項１】 光によって励起するレーザ媒質と、前記
レーザ媒質を含む光共振器とから構成した固体レーザ装
置において、 前記レーザ媒質のレーザ光が出力する端面、あるいはそ
の反対側にある端面の少なくとも一方に透光性熱伝導体
を密着させたことを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の固体レーザ装置におい
て、励起に半導体レーザを用いたことを特徴とする固体
レーザ装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の固体レーザ装置におい
て、非線形光学素子を光共振器内に含むことを特徴とす
る固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6363692A JPH05267753A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6363692A JPH05267753A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267753A true JPH05267753A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=13235043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6363692A Pending JPH05267753A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05267753A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11160746A (ja) * | 1997-11-26 | 1999-06-18 | Nec Corp | 波長変換方法及び波長変換素子 |
| WO2000008727A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-17 | Laser Power Corporation | Solid state laser with longitudinal cooling |
| US6389043B1 (en) | 1997-01-17 | 2002-05-14 | Melles Griot, Inc. | Efficient frequency-converted laser with single beam output |
| US6667999B2 (en) | 2001-08-17 | 2003-12-23 | Textron Corporation | Cooling of high power laser systems |
| JP2008021798A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Hamamatsu Photonics Kk | 光増幅装置 |
| JP2010123819A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Shimadzu Corp | レーザ媒質 |
| JP2015084390A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | Ｑスイッチレーザー装置 |
| JP2016021576A (ja) * | 2010-02-24 | 2016-02-04 | アルコン レンゼックス， インコーポレーテッド | 走査速度に従い調節可能な繰り返し率を有する高出力のフェムト秒レーザ |
| WO2022249733A1 (ja) * | 2021-05-26 | 2022-12-01 | ソニーグループ株式会社 | レーザ素子及び電子機器 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP6363692A patent/JPH05267753A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6389043B1 (en) | 1997-01-17 | 2002-05-14 | Melles Griot, Inc. | Efficient frequency-converted laser with single beam output |
| JPH11160746A (ja) * | 1997-11-26 | 1999-06-18 | Nec Corp | 波長変換方法及び波長変換素子 |
| US6215580B1 (en) | 1997-11-26 | 2001-04-10 | Nec Corporation | Wavelength converter for generating optical harmonics of incident laser light at high efficiency and method for varying wavelength of incident laser light |
| WO2000008727A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-17 | Laser Power Corporation | Solid state laser with longitudinal cooling |
| US6667999B2 (en) | 2001-08-17 | 2003-12-23 | Textron Corporation | Cooling of high power laser systems |
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| US8947771B2 (en) | 2006-07-12 | 2015-02-03 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical amplifying device |
| JP2010123819A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Shimadzu Corp | レーザ媒質 |
| JP2016021576A (ja) * | 2010-02-24 | 2016-02-04 | アルコン レンゼックス， インコーポレーテッド | 走査速度に従い調節可能な繰り返し率を有する高出力のフェムト秒レーザ |
| JP2015084390A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | Ｑスイッチレーザー装置 |
| WO2022249733A1 (ja) * | 2021-05-26 | 2022-12-01 | ソニーグループ株式会社 | レーザ素子及び電子機器 |
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