JPH0537052A - 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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- JPH0537052A JPH0537052A JP19011691A JP19011691A JPH0537052A JP H0537052 A JPH0537052 A JP H0537052A JP 19011691 A JP19011691 A JP 19011691A JP 19011691 A JP19011691 A JP 19011691A JP H0537052 A JPH0537052 A JP H0537052A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 励起効率を低下させることなく強力なレーザ
発振が可能な半導体レーザ励起固体レーザ装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 本発明にかかる半導体レーザ励起固体レーザ
装置は、レーザ媒体５内に入射した励起用レーザ光Ｌ0
のうち、レーザ媒体５の光軸方向と異なる方向に進行
し、レーザ媒体５の側面から外部に射出しようとする励
起用レーザ光Ｌ0 を反射してレーザ媒体内に戻す反射手
段８をレーザ媒体５の側面部に設けたことを特徴とした
もので、これにより、比較的単純な構成で、多数の半導
体レーザ装置１から光ファイバ２を通じてレーザ媒体５
に強力な励起用レーザ光Ｌ0 を導入した場合にも励起効
率を落とすことなく高い出力のレーザ発振を行うことを
可能にしたものである。
発振が可能な半導体レーザ励起固体レーザ装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 本発明にかかる半導体レーザ励起固体レーザ
装置は、レーザ媒体５内に入射した励起用レーザ光Ｌ0
のうち、レーザ媒体５の光軸方向と異なる方向に進行
し、レーザ媒体５の側面から外部に射出しようとする励
起用レーザ光Ｌ0 を反射してレーザ媒体内に戻す反射手
段８をレーザ媒体５の側面部に設けたことを特徴とした
もので、これにより、比較的単純な構成で、多数の半導
体レーザ装置１から光ファイバ２を通じてレーザ媒体５
に強力な励起用レーザ光Ｌ0 を導入した場合にも励起効
率を落とすことなく高い出力のレーザ発振を行うことを
可能にしたものである。
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２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２において、７個の半導体レーザ装置１
０、…、１０から射出された励起用レーザ光は、それぞ
れの半導体レーザ装置１０の出射端に入射端が光接続さ
れた７本の光ファイバ２、…、２（コア径約１１０μｍ
φ）に導かれる。これら光ファイバ２、…、２の出射端
部は一まとめに束ねられてバンドル部３０（バンドル径
３６０μｍφ）が形成され、このバンドル部３０から射
出された励起用レーザ光Ｌ0 は、コリメータレンズ４０
ａ，集光レンズ４０ｂからなる集光レンズ系４０によっ
て集光され、レーザ媒体５０（Ｎｄ：ＹＡＧレーザロッ
ド）に入射される。レーザ媒体５０の図中左端面には励
起光Ｌ0 をほとんど透過し、発振光Ｌ1 を全反射する誘
電体多層膜からなる反射ミラー６０がコーティングされ
ており、この反射ミラー６０とレーザ媒体５０の右側に
光軸を共通にして配置された外部出力ミラー７０とでレ
ーザ共振器を構成している。これにより、極めて高い励
起効率（光ー光変換率；３５％程度）で高い出力（出
力；６６０ｍＷ程度）のレーザ発振を可能にしている
（詳しくは、J.Berger et al.,OpticsLett.,vol.13,No.
4,pp306-308(1988) 参照）。
０、…、１０から射出された励起用レーザ光は、それぞ
れの半導体レーザ装置１０の出射端に入射端が光接続さ
れた７本の光ファイバ２、…、２（コア径約１１０μｍ
φ）に導かれる。これら光ファイバ２、…、２の出射端
部は一まとめに束ねられてバンドル部３０（バンドル径
３６０μｍφ）が形成され、このバンドル部３０から射
出された励起用レーザ光Ｌ0 は、コリメータレンズ４０
ａ，集光レンズ４０ｂからなる集光レンズ系４０によっ
て集光され、レーザ媒体５０（Ｎｄ：ＹＡＧレーザロッ
ド）に入射される。レーザ媒体５０の図中左端面には励
起光Ｌ0 をほとんど透過し、発振光Ｌ1 を全反射する誘
電体多層膜からなる反射ミラー６０がコーティングされ
ており、この反射ミラー６０とレーザ媒体５０の右側に
光軸を共通にして配置された外部出力ミラー７０とでレ
ーザ共振器を構成している。これにより、極めて高い励
起効率（光ー光変換率；３５％程度）で高い出力（出
力；６６０ｍＷ程度）のレーザ発振を可能にしている
（詳しくは、J.Berger et al.,OpticsLett.,vol.13,No.
4,pp306-308(1988) 参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な構成の半導体レーザ励起固体レーザ装置において、よ
り強力なレーザ発振を行なわせようとすると、レーザ媒
体５０に、より強力な励起光を入射させる必要がある。
そのためには、用いる半導体レーザ装置１０の数をさら
に増やす必要がある。その結果、バンドル部３０によっ
て束ねられる光ファイバ２０の数もこれに応じて多くな
り、バンドル径がその分太くなる。
な構成の半導体レーザ励起固体レーザ装置において、よ
り強力なレーザ発振を行なわせようとすると、レーザ媒
体５０に、より強力な励起光を入射させる必要がある。
そのためには、用いる半導体レーザ装置１０の数をさら
に増やす必要がある。その結果、バンドル部３０によっ
て束ねられる光ファイバ２０の数もこれに応じて多くな
り、バンドル径がその分太くなる。
【０００５】ところが、バンドル部３０の径が大きくな
ると、互いに離れた位置にある光ファイバ２０から射出
されたレーザ光が集光レンズ系４０によって別々に集光
されることになるから、バンドル部３０全体から射出さ
れたレーザ光の集光スポットが大きくなり、発散するこ
とになる。このため、励起光Ｌ0 のモード体積と発振レ
ーザ光Ｌ1 のモード体積のオーバラップ度合いが減少す
るとともに、励起光の密度も低くなる。その結果、光ー
光変換効率（励起効率）が低下するという問題が生ず
る。
ると、互いに離れた位置にある光ファイバ２０から射出
されたレーザ光が集光レンズ系４０によって別々に集光
されることになるから、バンドル部３０全体から射出さ
れたレーザ光の集光スポットが大きくなり、発散するこ
とになる。このため、励起光Ｌ0 のモード体積と発振レ
ーザ光Ｌ1 のモード体積のオーバラップ度合いが減少す
るとともに、励起光の密度も低くなる。その結果、光ー
光変換効率（励起効率）が低下するという問題が生ず
る。
【０００６】また、レーザ媒体５０を強力な励起光で励
起すると、レーザ媒体５０の温度上昇による変換効率の
低下及び発振ビームの劣化も問題となる。
起すると、レーザ媒体５０の温度上昇による変換効率の
低下及び発振ビームの劣化も問題となる。
【０００７】この発明は、上述の背景のもとでなされた
ものであり、励起効率を低下させることなく強力なレー
ザ発振が可能な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、励起効率を低下させることなく強力なレー
ザ発振が可能な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） 励起用のレーザ光を発生する複数の半導体レー
ザ装置と、これら各半導体レーザ装置から射出された励
起用のレーザ光を導く複数の光ファイバと、これら光フ
ァイバによって導かれた励起用レーザ光を光軸と交わる
一方の端面から入射してレーザ発振を行うレーザ媒体
と、このレーザ媒体と光軸を共通にして設けられたレー
ザ共振器とを有し、前記レーザ媒体内に入射した励起用
レーザ光のうち、前記レーザ媒体の光軸方向と異なる方
向に進行し、該レーザ媒体の側面から外部に射出しよう
とする励起用レーザ光を反射して該レーザ媒体内に戻す
反射手段を該レーザ媒体の側面部に設けたことを特徴と
した構成とし、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、前記反射手段は、前記レーザ媒体の側面に形成さ
れた反射膜であって、前記励起用レーザ光に対して高い
反射率を有する金属反射膜もしくは誘電体多層膜である
ことを特徴とした構成、及び、 （３） 構成１の半導体レーザ励起固体レーザ装置にお
いて、前記反射手段は、前記レーザ媒体の側面と境界を
接するようにして形成され、かつ、該境界面で前記励起
用レーザ光が全反射を起こす屈折率を有する材料からな
る全反射部材であることを特徴とした構成とし、また、
構成１ないし３の態様として、 （４） 構成１ないし３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、前記複数の光ファイバの出射
端部を一まとめに束ねてバンドル状に形成したことを特
徴とする構成とし、さらに、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、前記レーザ媒体の光軸と交わ
る端面であって前記レーザ共振器の出力側に位置する端
面に、前記励起用レーザ光に対しては高い反射率を有
し、一方、前記レーザ媒体からの発振レーザ光に対して
は高い透過率を有する誘電体多層膜を形成したことを特
徴とする構成とし、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、前記反射手段の外側を熱伝導
率の高い放熱部材で覆って放熱するようにしたことを特
徴とした構成としたものである。
めに本発明は、 （１） 励起用のレーザ光を発生する複数の半導体レー
ザ装置と、これら各半導体レーザ装置から射出された励
起用のレーザ光を導く複数の光ファイバと、これら光フ
ァイバによって導かれた励起用レーザ光を光軸と交わる
一方の端面から入射してレーザ発振を行うレーザ媒体
と、このレーザ媒体と光軸を共通にして設けられたレー
ザ共振器とを有し、前記レーザ媒体内に入射した励起用
レーザ光のうち、前記レーザ媒体の光軸方向と異なる方
向に進行し、該レーザ媒体の側面から外部に射出しよう
とする励起用レーザ光を反射して該レーザ媒体内に戻す
反射手段を該レーザ媒体の側面部に設けたことを特徴と
した構成とし、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、前記反射手段は、前記レーザ媒体の側面に形成さ
れた反射膜であって、前記励起用レーザ光に対して高い
反射率を有する金属反射膜もしくは誘電体多層膜である
ことを特徴とした構成、及び、 （３） 構成１の半導体レーザ励起固体レーザ装置にお
いて、前記反射手段は、前記レーザ媒体の側面と境界を
接するようにして形成され、かつ、該境界面で前記励起
用レーザ光が全反射を起こす屈折率を有する材料からな
る全反射部材であることを特徴とした構成とし、また、
構成１ないし３の態様として、 （４） 構成１ないし３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、前記複数の光ファイバの出射
端部を一まとめに束ねてバンドル状に形成したことを特
徴とする構成とし、さらに、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、前記レーザ媒体の光軸と交わ
る端面であって前記レーザ共振器の出力側に位置する端
面に、前記励起用レーザ光に対しては高い反射率を有
し、一方、前記レーザ媒体からの発振レーザ光に対して
は高い透過率を有する誘電体多層膜を形成したことを特
徴とする構成とし、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、前記反射手段の外側を熱伝導
率の高い放熱部材で覆って放熱するようにしたことを特
徴とした構成としたものである。
【０００９】
【作用】上述の構成１によれば、仮に、多数の光ファイ
バの出射端から所定の広がり角をもって励起用レーザ光
が射出されてレーザ媒体内に導入された場合を考える。
この場合、この励起用レーザ光の中にはレーザ媒体中を
その光軸方向と異なる方向に進行する光成分も含まれて
いる。このような光成分はレーザ媒体の側面から外部に
射出しようとするが、レーザ媒体の側面部に設けられた
反射手段により反射されてレーザ媒体内に戻され、外部
に射出することがない。それゆえ、レーザ媒体内に入射
した励起用レーザ光は該レーザ媒体を有効に励起するこ
とになり、高い励起効率を維持することになる。これに
よれば、特に、レーザ媒体に多数の光ファイバを通じて
強力な励起用レーザ光を入射させる場合においても、励
起効率を低下させることなくレーザ発振を行うことが可
能となる。
バの出射端から所定の広がり角をもって励起用レーザ光
が射出されてレーザ媒体内に導入された場合を考える。
この場合、この励起用レーザ光の中にはレーザ媒体中を
その光軸方向と異なる方向に進行する光成分も含まれて
いる。このような光成分はレーザ媒体の側面から外部に
射出しようとするが、レーザ媒体の側面部に設けられた
反射手段により反射されてレーザ媒体内に戻され、外部
に射出することがない。それゆえ、レーザ媒体内に入射
した励起用レーザ光は該レーザ媒体を有効に励起するこ
とになり、高い励起効率を維持することになる。これに
よれば、特に、レーザ媒体に多数の光ファイバを通じて
強力な励起用レーザ光を入射させる場合においても、励
起効率を低下させることなくレーザ発振を行うことが可
能となる。
【００１０】構成２及び３によれば、構成１の反射手段
を比較的容易に得ることができる。
を比較的容易に得ることができる。
【００１１】また、構成４によれば、比較的簡単な構成
により、多数の光ファイバによって導かれた励起用のレ
ーザ光をまとめてレーザ媒体に入射させることができ
る。
により、多数の光ファイバによって導かれた励起用のレ
ーザ光をまとめてレーザ媒体に入射させることができ
る。
【００１２】さらに、構成５によれば、レーザ媒体の光
軸方向に進行してレーザ媒体から出射しようとする励起
用レーザ光を再度レーザ媒体に入射して励起エネルギー
として利用できるから、さらに、励起効率を向上させる
ことができる。
軸方向に進行してレーザ媒体から出射しようとする励起
用レーザ光を再度レーザ媒体に入射して励起エネルギー
として利用できるから、さらに、励起効率を向上させる
ことができる。
【００１３】そして、構成６によれば、比較的簡単な構
成により、レーザ媒体の温度上昇を押さえることがで
き、温度上昇による励起効率の低下及び発振レーザビー
ムの劣化を防止することができる。
成により、レーザ媒体の温度上昇を押さえることがで
き、温度上昇による励起効率の低下及び発振レーザビー
ムの劣化を防止することができる。
【００１４】
【実施例】図１はこの発明の一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一実施例を詳細に説明
する。
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一実施例を詳細に説明
する。
【００１５】図１において、符号１は半導体レーザ装
置、符号２は半導体レーザ装置１、…、１から射出され
た励起用レーザ光を導く光ファイバ、符号３は光ファイ
バ１、…、１の出射端部を一まとめに束ねたバンドル
部、符号５はレーザ媒体、符号６はレーザ媒体５の左端
面に形成された反射ミラー、符号５ａはレーザ媒体５の
右端面に形成された選択反射膜、符号７はレーザ媒体５
と光軸を共通にして配置された出力ミラー、符号８はレ
ーザ媒体５の側面に形成された反射膜、符号９は反射膜
８に接するようにしてレーザ媒体５の外周に設けられた
放熱ブロック、符号９１は温度調節器である。
置、符号２は半導体レーザ装置１、…、１から射出され
た励起用レーザ光を導く光ファイバ、符号３は光ファイ
バ１、…、１の出射端部を一まとめに束ねたバンドル
部、符号５はレーザ媒体、符号６はレーザ媒体５の左端
面に形成された反射ミラー、符号５ａはレーザ媒体５の
右端面に形成された選択反射膜、符号７はレーザ媒体５
と光軸を共通にして配置された出力ミラー、符号８はレ
ーザ媒体５の側面に形成された反射膜、符号９は反射膜
８に接するようにしてレーザ媒体５の外周に設けられた
放熱ブロック、符号９１は温度調節器である。
【００１６】半導体レーザ装置１は、発振波長が０．８
μｍ、発行面積が１μｍ×２００μｍ、最大出力１Ｗの
半導体レーザ装置である。この実施例ではこの半導体レ
ーザ装置を１９個用いている。
μｍ、発行面積が１μｍ×２００μｍ、最大出力１Ｗの
半導体レーザ装置である。この実施例ではこの半導体レ
ーザ装置を１９個用いている。
【００１７】光ファイバ２は、コア径が２３０μｍφ、
クラッド径が２５０μｍφ、Ｎ．Ａ．（開口数）が０．
３の導光用光ファイバである。この光ファイバ２の入射
端は、各半導体レーザ装置１の出射端に光接続されてお
り、この光ファイバ２の出射端部は１９本が一まとめに
束ねられてバンドル部３を構成している。このバンドル
部３は、細密充填配置のファイババンドル構造に形成さ
れ、その有効径は１．２５ｍｍφである。
クラッド径が２５０μｍφ、Ｎ．Ａ．（開口数）が０．
３の導光用光ファイバである。この光ファイバ２の入射
端は、各半導体レーザ装置１の出射端に光接続されてお
り、この光ファイバ２の出射端部は１９本が一まとめに
束ねられてバンドル部３を構成している。このバンドル
部３は、細密充填配置のファイババンドル構造に形成さ
れ、その有効径は１．２５ｍｍφである。
【００１８】レーザ媒体５は、波長１．０６μｍのレー
ザ光を発振するＮｄ：ＹＡＧレーザロッドであって、直
径１．２５ｍｍφ、長さ７ｍｍである。両端面は平面研
摩され、また、側面も研摩が施されている。
ザ光を発振するＮｄ：ＹＡＧレーザロッドであって、直
径１．２５ｍｍφ、長さ７ｍｍである。両端面は平面研
摩され、また、側面も研摩が施されている。
【００１９】反射ミラー６は、レーザ媒体５の光軸と交
わる左端面に形成されたもので、励起用レーザ光Ｌ
0 （波長；０．８μｍ）を８５％以上透過し、発振レー
ザ光Ｌ1 （波長；１．０６μｍ）を９９．９％以上反射
する誘電体多層膜である。この反射ミラー６は、レーザ
媒体５と光軸を共通にして外部に配置された出力ミラー
７とでレーザ共振器を構成するものである。
わる左端面に形成されたもので、励起用レーザ光Ｌ
0 （波長；０．８μｍ）を８５％以上透過し、発振レー
ザ光Ｌ1 （波長；１．０６μｍ）を９９．９％以上反射
する誘電体多層膜である。この反射ミラー６は、レーザ
媒体５と光軸を共通にして外部に配置された出力ミラー
７とでレーザ共振器を構成するものである。
【００２０】また、この反射ミラー６が形成された端面
に対向する端面（右端面）に形成された選択反射膜５ａ
は、励起用レーザ光Ｌ0 （波長；０．８μｍ）に対する
反射率が８０％以上であり、一方、発振レーザ光Ｌ
1 （波長；１．０６μｍ）に対する反射率が０．５％以
下である誘電体多層膜で構成されている。この選択反射
膜５ａにより、レーザ媒体５内をその光軸方向に進行し
て端面から外部に出射しようとする励起用レーザ光Ｌ0
を再度レーザ媒体５内に戻して励起エネルギーとして活
用できるから励起効率をさらに向上させることができ
る。
に対向する端面（右端面）に形成された選択反射膜５ａ
は、励起用レーザ光Ｌ0 （波長；０．８μｍ）に対する
反射率が８０％以上であり、一方、発振レーザ光Ｌ
1 （波長；１．０６μｍ）に対する反射率が０．５％以
下である誘電体多層膜で構成されている。この選択反射
膜５ａにより、レーザ媒体５内をその光軸方向に進行し
て端面から外部に出射しようとする励起用レーザ光Ｌ0
を再度レーザ媒体５内に戻して励起エネルギーとして活
用できるから励起効率をさらに向上させることができ
る。
【００２１】出力ミラー７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７ａを形成し、発振レーザ光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１ｍに設定することにより、上述の反射ミ
ラー６とで共振器長が５ｃｍのレーザ共振器を構成して
いる。これにより、励起用レーザ光Ｌ0 のモード体積と
発振レーザ光Ｌ1 のモード体積との良い一致が得られ
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７ａを形成し、発振レーザ光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１ｍに設定することにより、上述の反射ミ
ラー６とで共振器長が５ｃｍのレーザ共振器を構成して
いる。これにより、励起用レーザ光Ｌ0 のモード体積と
発振レーザ光Ｌ1 のモード体積との良い一致が得られ
る。
【００２２】反射膜８は、本発明の反射手段を構成する
もので、励起用レーザ光（波長；０．８μｍ）を高い反
射率で反射する金薄膜である。このような薄膜として
は、金薄膜以外にも、銀、アルミニウム、クロム等の金
属薄膜、または、誘電体多層膜を用いることができる。
この反射膜８をレーザ媒体５の側面に形成するには、蒸
着法、スパッタリング法その他周知の薄膜形成技術を用
いることができる。
もので、励起用レーザ光（波長；０．８μｍ）を高い反
射率で反射する金薄膜である。このような薄膜として
は、金薄膜以外にも、銀、アルミニウム、クロム等の金
属薄膜、または、誘電体多層膜を用いることができる。
この反射膜８をレーザ媒体５の側面に形成するには、蒸
着法、スパッタリング法その他周知の薄膜形成技術を用
いることができる。
【００２３】放熱ブロック９は、柱状の銅ブロックの中
心軸に沿ってレーザ媒体５の外径にほぼ等しい内径の収
納孔９ａを設け、この収納孔９ａ内にレーザ媒体５を収
納し、レーザ媒体５で生じた熱を外部に放熱するように
したものである。
心軸に沿ってレーザ媒体５の外径にほぼ等しい内径の収
納孔９ａを設け、この収納孔９ａ内にレーザ媒体５を収
納し、レーザ媒体５で生じた熱を外部に放熱するように
したものである。
【００２４】温度調節器９１は、放熱ブロック９に取り
付けられて、該放熱ブロック９の温度を通常２５℃に調
節するもので、例えば、周知のペルチェ素子あるいは循
環冷却装置等で構成される。
付けられて、該放熱ブロック９の温度を通常２５℃に調
節するもので、例えば、周知のペルチェ素子あるいは循
環冷却装置等で構成される。
【００２５】図３は、一実施例の変形例の要部を示す図
である。この変形例は、レーザ媒体５の側面を該レーザ
媒体５の屈折率より小さい屈折率を有する全反射部材５
１で覆い、両者の境界面で励起用レーザ光Ｌ0 を全反射
させるようにしたものである。この全反射部材５１とし
ては、ガラス、結晶、高分子材料等を用いることができ
る。その外の構成は上述の一実施例と同じである。
である。この変形例は、レーザ媒体５の側面を該レーザ
媒体５の屈折率より小さい屈折率を有する全反射部材５
１で覆い、両者の境界面で励起用レーザ光Ｌ0 を全反射
させるようにしたものである。この全反射部材５１とし
ては、ガラス、結晶、高分子材料等を用いることができ
る。その外の構成は上述の一実施例と同じである。
【００２６】具体的には、レーザ媒体５として、Ｎｄの
濃度が３％のＬＨＧー８（ホーヤ株式会社製レーザガラ
スの商品名、屈折率＝１．５２）を用い、このレーザ媒
体５の周囲を覆うガラスクラッドたる全反射部材５１と
して、Ｎｄの入っていないＬＨＧー８（屈折率＝１．５
１）を用いた。なお、この全反射部材５１の外側は放熱
ブロック９で覆ってある。
濃度が３％のＬＨＧー８（ホーヤ株式会社製レーザガラ
スの商品名、屈折率＝１．５２）を用い、このレーザ媒
体５の周囲を覆うガラスクラッドたる全反射部材５１と
して、Ｎｄの入っていないＬＨＧー８（屈折率＝１．５
１）を用いた。なお、この全反射部材５１の外側は放熱
ブロック９で覆ってある。
【００２７】上述の一実施例装置によってレーザ発振実
験を行ったところ、発振出力が３Ｗという高出力が得ら
れた。また、このときの光ー光変換効率（励起効率）は
３７％という極めて高い効率であることがわかった。さ
らに、発振レーザ光Ｌ1 のビームの品質も極めて良好な
ものであった。
験を行ったところ、発振出力が３Ｗという高出力が得ら
れた。また、このときの光ー光変換効率（励起効率）は
３７％という極めて高い効率であることがわかった。さ
らに、発振レーザ光Ｌ1 のビームの品質も極めて良好な
ものであった。
【００２８】なお、上述の一実施例では、バンドル部３
を直接レーザ媒体５の端面に接合してレーザ媒体５内に
励起用レーザ光Ｌ0 を導入する例をかかげたが、これ
は、バンドル部３から射出された励起用レーザ光Ｌ0 を
集光レンズ系で集光してからレーザ媒体５内に導入する
ようにしてもよい。
を直接レーザ媒体５の端面に接合してレーザ媒体５内に
励起用レーザ光Ｌ0 を導入する例をかかげたが、これ
は、バンドル部３から射出された励起用レーザ光Ｌ0 を
集光レンズ系で集光してからレーザ媒体５内に導入する
ようにしてもよい。
【００２９】また、上述の一実施例では、反射手段とし
て、レーザ媒体の側面に反射膜を形成した場合と、レー
ザ媒体の側面と境界を接する全反射部材を設けた場合の
例をかかげたが、この反射手段としては、レーザ媒体の
側面に接する放熱部材の内面に反射膜を形成するように
してもよいし、あるいは、放熱部材の内面を鏡面研摩し
て反射鏡とするようにしてもよい。
て、レーザ媒体の側面に反射膜を形成した場合と、レー
ザ媒体の側面と境界を接する全反射部材を設けた場合の
例をかかげたが、この反射手段としては、レーザ媒体の
側面に接する放熱部材の内面に反射膜を形成するように
してもよいし、あるいは、放熱部材の内面を鏡面研摩し
て反射鏡とするようにしてもよい。
【００３０】さらに、半導体レーザ装置としては、レー
ザダイオードやレーザダイオードアレイを用い、レーザ
媒体としては、ＹＬＦ（イットリウム リチウムフロラ
イド）、ＹＶＯ4 （イットリウム バナジウム オキサ
イド）、ＧＧＧ（ガドミウム ガリウム ガーネッ
ト）、ＹＳＧＧ（イットリウム スカンジウム ガリウ
ム ガーネット）、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＹＶＯ4 、Ｎ
ｄ：ＧＧＧ、Ｎｄ：ＹＳＧＧ、ＮＹＡＢ（ネオジウム
イットリウム アルミニウム ボレート）、ＮＡＢ（ネ
オジウム アルミニウム ボレート）、Ｅｒ：ＹＡＧ、
Ｅｒ：ＹＬＦ、Ｅｒ：ｇｌａｓｓ等を用いてもよい。
ザダイオードやレーザダイオードアレイを用い、レーザ
媒体としては、ＹＬＦ（イットリウム リチウムフロラ
イド）、ＹＶＯ4 （イットリウム バナジウム オキサ
イド）、ＧＧＧ（ガドミウム ガリウム ガーネッ
ト）、ＹＳＧＧ（イットリウム スカンジウム ガリウ
ム ガーネット）、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＹＶＯ4 、Ｎ
ｄ：ＧＧＧ、Ｎｄ：ＹＳＧＧ、ＮＹＡＢ（ネオジウム
イットリウム アルミニウム ボレート）、ＮＡＢ（ネ
オジウム アルミニウム ボレート）、Ｅｒ：ＹＡＧ、
Ｅｒ：ＹＬＦ、Ｅｒ：ｇｌａｓｓ等を用いてもよい。
【００３１】
【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、レーザ媒体内に入射
した励起用レーザ光のうち、レーザ媒体の光軸方向と異
なる方向に進行し、レーザ媒体の側面から外部に射出し
ようとする励起用レーザ光を反射してレーザ媒体内に戻
す反射手段をレーザ媒体の側面部に設けたことを特徴と
したもので、これにより、比較的単純な構成で、多数の
半導体レーザ装置から光ファイバを通じてレーザ媒体に
強力な励起用レーザ光を導入した場合にも励起効率を落
とすことなく高い出力のレーザ発振を行うことを可能に
したものである。
導体レーザ励起固体レーザ装置は、レーザ媒体内に入射
した励起用レーザ光のうち、レーザ媒体の光軸方向と異
なる方向に進行し、レーザ媒体の側面から外部に射出し
ようとする励起用レーザ光を反射してレーザ媒体内に戻
す反射手段をレーザ媒体の側面部に設けたことを特徴と
したもので、これにより、比較的単純な構成で、多数の
半導体レーザ装置から光ファイバを通じてレーザ媒体に
強力な励起用レーザ光を導入した場合にも励起効率を落
とすことなく高い出力のレーザ発振を行うことを可能に
したものである。
【図１】この発明の一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。
固体レーザ装置の構成を示す図である。
【図２】従来例の構成を示す図である。
【図３】一実施例の変形例の要部を示す図である。
１…半導体レーザ装置、２…光ファイバ、３…バンドル
部、５…レーザ媒体、５ａ…選択反射膜、６…反射ミラ
ー、７…出力ミラー、８…反射膜、９…放熱ブロック、
９１…温度調節器。
部、５…レーザ媒体、５ａ…選択反射膜、６…反射ミラ
ー、７…出力ミラー、８…反射膜、９…放熱ブロック、
９１…温度調節器。
【手続補正書】
【提出日】平成３年８月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】さらに、半導体レーザ装置としては、レー
ザダイオードやレーザダイオードアレイを用い、レーザ
媒体としては、Ｎｄ：ＹＬＦ（ネオジウム イットリウ
ムリチウム フロライド）、Ｎｄ：ＹＶＯ4 （ネオジウ
ム イットリウム バナジウム オキサイド）、Ｎｄ：
ＧＧＧ（ネオジウム ガドミウム ガリウム ガーネッ
ト）、Ｎｄ：ＹＳＧＧ（ネオジウム イットリウム ス
カンジウム ガリウム ガーネット）、Ｎｄ：ｇｌａｓ
ｓ、ＮＹＡＢ（ネオジウム イットリウムアルミニウム
ボレート）、ＮＡＢ（ネオジウム アルミニウム ボ
レート）、Ｅｒ：ＹＡＧ、Ｅｒ：ＹＬＦ、Ｅｒ：ｇｌａ
ｓｓ等を用いてもよい。
ザダイオードやレーザダイオードアレイを用い、レーザ
媒体としては、Ｎｄ：ＹＬＦ（ネオジウム イットリウ
ムリチウム フロライド）、Ｎｄ：ＹＶＯ4 （ネオジウ
ム イットリウム バナジウム オキサイド）、Ｎｄ：
ＧＧＧ（ネオジウム ガドミウム ガリウム ガーネッ
ト）、Ｎｄ：ＹＳＧＧ（ネオジウム イットリウム ス
カンジウム ガリウム ガーネット）、Ｎｄ：ｇｌａｓ
ｓ、ＮＹＡＢ（ネオジウム イットリウムアルミニウム
ボレート）、ＮＡＢ（ネオジウム アルミニウム ボ
レート）、Ｅｒ：ＹＡＧ、Ｅｒ：ＹＬＦ、Ｅｒ：ｇｌａ
ｓｓ等を用いてもよい。
Claims (6)
- 【請求項１】 励起用のレーザ光を発生する複数の半導
体レーザ装置と、 これら各半導体レーザ装置から射出された励起用のレー
ザ光を導く複数の光ファイバと、 これら光ファイバによって導かれた励起用レーザ光を光
軸と交わる一方の端面から入射してレーザ発振を行うレ
ーザ媒体と、 このレーザ媒体と光軸を共通にして設けられたレーザ共
振器とを有し、 前記レーザ媒体内に入射した励起用レーザ光のうち、前
記レーザ媒体の光軸方向と異なる方向に進行し、該レー
ザ媒体の側面から外部に射出しようとする励起用レーザ
光を反射して該レーザ媒体内に戻す反射手段を該レーザ
媒体の側面部に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、 前記反射手段は、前記レーザ媒体の側面に形成された反
射膜であって、前記励起用レーザ光に対して高い反射率
を有する金属反射膜もしくは誘電体多層膜であることを
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、 前記反射手段は、前記レーザ媒体の側面と境界を接する
ようにして形成され、かつ、該境界面で前記励起用レー
ザ光が全反射を起こす屈折率を有する材料からなる全反
射部材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４】 請求項１ないし３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、 前記複数の光ファイバの出射端部を一まとめに束ねてバ
ンドル状に形成し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、 前記レーザ媒体の光軸と交わる端面であって前記レーザ
共振器の出力側に位置する端面に、前記励起用レーザ光
に対しては高い反射率を有し、一方、前記レーザ媒体か
らの発振レーザ光に対しては高い透過率を有する誘電体
多層膜を形成し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、 前記反射手段の外側を熱伝導率の高い放熱部材で覆って
放熱するようにし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 |
|---|---|---|---|
| JP19011691A JPH0537052A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19011691A JPH0537052A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0537052A true JPH0537052A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16252652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19011691A Pending JPH0537052A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0537052A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0990283A4 (en) * | 1995-11-22 | 2000-04-05 | Light Solutions Corp | LASER PUMPED BY A FIBER CONNECTING END |
| JP2002280649A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光の反射体及び光増幅器 |
| JP2018152539A (ja) * | 2017-03-15 | 2018-09-27 | 株式会社リコー | レーザ装置、点火装置および内燃機関 |
| JP2021151567A (ja) * | 2016-12-14 | 2021-09-30 | 株式会社ユニタック | 皮膚レーザ治療器 |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP19011691A patent/JPH0537052A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0990283A4 (en) * | 1995-11-22 | 2000-04-05 | Light Solutions Corp | LASER PUMPED BY A FIBER CONNECTING END |
| EP0990283A1 (en) * | 1995-11-22 | 2000-04-05 | Light Solutions Corporation | Fiber stub end-pumped laser |
| JP2002280649A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光の反射体及び光増幅器 |
| JP2021151567A (ja) * | 2016-12-14 | 2021-09-30 | 株式会社ユニタック | 皮膚レーザ治療器 |
| JP2018152539A (ja) * | 2017-03-15 | 2018-09-27 | 株式会社リコー | レーザ装置、点火装置および内燃機関 |
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