JPH06104515A - 固体レーザ - Google Patents
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- JPH06104515A JPH06104515A JP4274924A JP27492492A JPH06104515A JP H06104515 A JPH06104515 A JP H06104515A JP 4274924 A JP4274924 A JP 4274924A JP 27492492 A JP27492492 A JP 27492492A JP H06104515 A JPH06104515 A JP H06104515A
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- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体レーザを励起光源とした高出力の単一基
本モードの固体レーザを提供することを目的とする。 【構成】レーザ媒質となる元素を添加したコアとレーザ
媒質となる元素を含まないクラッドと該クラッドの表面
に該クラッドに入射された励起光を繰り返し反射し該反
射された励起光の光束を繰り返しコア内を通過させるた
めの反射鏡を備えたレーザ素子と、半導体レーザまたは
発光ダイオードよりなる励起光源と、該励起光源の励起
光を該レーザ素子の側面に導き入射する手段と、固体レ
ーザ発振のための共振器とにより構成される。
本モードの固体レーザを提供することを目的とする。 【構成】レーザ媒質となる元素を添加したコアとレーザ
媒質となる元素を含まないクラッドと該クラッドの表面
に該クラッドに入射された励起光を繰り返し反射し該反
射された励起光の光束を繰り返しコア内を通過させるた
めの反射鏡を備えたレーザ素子と、半導体レーザまたは
発光ダイオードよりなる励起光源と、該励起光源の励起
光を該レーザ素子の側面に導き入射する手段と、固体レ
ーザ発振のための共振器とにより構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ素子の側面から
入射した励起光のエネルギーによりレーザ光を発振する
固体レーザに関するものである。
入射した励起光のエネルギーによりレーザ光を発振する
固体レーザに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０はレーザ素子の側面から半導体レ
ーザ光を入射し励起する側面励起の固体レーザで、図１
０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は断面図であり、７は
励起用半導体レーザ、８は固体レーザ素子、９は固体レ
ーザの波長に対し９９％以上の反射率を持つ凹面鏡、１
０は１０％前後の透過率を持つ平面鏡であり、凹面鏡９
と平面鏡１０によって共振器を構成している。１１はレ
ーザ素子を通過した励起光を再びレーザ素子内に反射す
るための反射鏡で、斜線の部分は励起光が吸収される領
域を示してある。６はレーザビームである。この側面励
起の固体レーザの特徴は、大出力化のためには単に励起
用の半導体レーザの数を増すだけで特別な光学系の必要
はなく、しかも励起光のエネルギーはレーザ素子の光軸
方向でほぼ均一に吸収されるため、端面励起の固体レー
ザのように温度上昇の不均一性が少なく高出力の固体レ
ーザに適している。
ーザ光を入射し励起する側面励起の固体レーザで、図１
０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は断面図であり、７は
励起用半導体レーザ、８は固体レーザ素子、９は固体レ
ーザの波長に対し９９％以上の反射率を持つ凹面鏡、１
０は１０％前後の透過率を持つ平面鏡であり、凹面鏡９
と平面鏡１０によって共振器を構成している。１１はレ
ーザ素子を通過した励起光を再びレーザ素子内に反射す
るための反射鏡で、斜線の部分は励起光が吸収される領
域を示してある。６はレーザビームである。この側面励
起の固体レーザの特徴は、大出力化のためには単に励起
用の半導体レーザの数を増すだけで特別な光学系の必要
はなく、しかも励起光のエネルギーはレーザ素子の光軸
方向でほぼ均一に吸収されるため、端面励起の固体レー
ザのように温度上昇の不均一性が少なく高出力の固体レ
ーザに適している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この側面励起の固体レ
ーザは、励起効率、特に単一基本モードの励起効率が劣
る欠点がある。即ち、従来の固体レーザ素子はレーザ媒
質がレーザ素子に均一に添加されているため、図１０
（ｂ）に示したように、レーザ素子に入射された励起光
はレーザ領域以外の領域にも吸収され、レーザ発振に寄
与する励起光のエネルギーは入射された励起光のエネル
ギーの一部であり、特にレーザ発振領域の狭い単一基本
モードの発振では、入射された励起光のエネルギーのう
ちレーザ発振に寄与する割合は小さくなり励起効率は低
下する。また、従来のレーザ素子に着けられている反射
鏡は、最大のものでもレーザ素子の側面の５０％程度ま
でしか覆っていないので、入射した励起光はレーザ素子
を１往復しか通過せず、励起効率を根本的に改善する効
果は極めて小さい。更に、従来の半導体レーザによる側
面励起の固体レーザでは、吸収係数の低いレーザ媒質を
添加したレーザ素子の発振が極めて難しい欠点がある。
ーザは、励起効率、特に単一基本モードの励起効率が劣
る欠点がある。即ち、従来の固体レーザ素子はレーザ媒
質がレーザ素子に均一に添加されているため、図１０
（ｂ）に示したように、レーザ素子に入射された励起光
はレーザ領域以外の領域にも吸収され、レーザ発振に寄
与する励起光のエネルギーは入射された励起光のエネル
ギーの一部であり、特にレーザ発振領域の狭い単一基本
モードの発振では、入射された励起光のエネルギーのう
ちレーザ発振に寄与する割合は小さくなり励起効率は低
下する。また、従来のレーザ素子に着けられている反射
鏡は、最大のものでもレーザ素子の側面の５０％程度ま
でしか覆っていないので、入射した励起光はレーザ素子
を１往復しか通過せず、励起効率を根本的に改善する効
果は極めて小さい。更に、従来の半導体レーザによる側
面励起の固体レーザでは、吸収係数の低いレーザ媒質を
添加したレーザ素子の発振が極めて難しい欠点がある。
【０００４】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たもので、半導体レーザを励起光源とした高出力の単一
基本モードの固体レーザを提供することを目的とする。
たもので、半導体レーザを励起光源とした高出力の単一
基本モードの固体レーザを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の固体レーザは、
レーザ媒質となる元素を添加したコアとレーザ媒質とな
る元素を含まないクラッドと該クラッドの表面に該クラ
ッドに入射された励起光を繰り返し反射し該反射された
励起光の光束を繰り返しコア内を通過させるための反射
鏡を備えたレーザ素子と、半導体レーザまたは発光ダイ
オードよりなる励起光源と、該励起光源の励起光を該レ
ーザ素子の側面に導き入射する手段と、固体レーザ発振
のための共振器とにより構成される。
レーザ媒質となる元素を添加したコアとレーザ媒質とな
る元素を含まないクラッドと該クラッドの表面に該クラ
ッドに入射された励起光を繰り返し反射し該反射された
励起光の光束を繰り返しコア内を通過させるための反射
鏡を備えたレーザ素子と、半導体レーザまたは発光ダイ
オードよりなる励起光源と、該励起光源の励起光を該レ
ーザ素子の側面に導き入射する手段と、固体レーザ発振
のための共振器とにより構成される。
【０００６】
【実施例１】図１は、第１の固体レーザを示す正面図で
あり、図２はその斜視図である。座標軸は直角座標で、
ＸＹ軸の原点がクラッド及びコアの中心にあり、ｚ軸の
原点は適宜である。ＸＹ軸の原点と励起光源の半導体レ
ーザの接合面を結ぶ軸をＸ軸、固体レーザのレーザ光の
光軸をＺ軸とする。レーザ素子には、ガラス組成が３３
ＨｆＦ4 ー２０ＺｒＦ４−２０ＢａＦ2 −２０ＮａＦ−
４ＬａＦ3 −３ＡｌＦ3 である直径１０ｍｍのクラッド
２１とレーザ媒質としてネオジュウム添加したガラス組
成が５３ＺｒＦ4 −２０ＢａＦ2 −２０ＮａＦ−３Ｌａ
Ｆ3 −１ＮｄＦ3 −３ＡｌＦ3 である直径１ｍｍのコア
２２とが同心円状に配置されており、該クラッド２１の
表面にＸＺ平面を中心に幅０．２ｍｍの励起光を入射す
るためのスリット状の窓２４を残し、Ｚ軸に平行なクラ
ッド２１の表面に金属（銀）を蒸着した反射鏡２３を備
え、長さは６０ｍｍであって形状は円柱状である。励起
光源は接合面がｘ−ｚ平面内にある半導体レーザ２７で
あり、励起光をレーザ素子に入射する手段としては半導
体レーザ２７から放射された励起光を焦点距離５ｍｍの
柱状のコンデンサレンズ２６と焦点距離２０ｍｍの柱状
の集光レンズ２５を使用し、クラッドの表面に焦点を結
ばせレーザ素子に入射する。クラッド表面での励起光の
強度分布は柱状のレンズを使用しているため励起光はＹ
軸方向は集光されるが、Ｚ軸方向は変化しないためＺ軸
方向の半導体レーザの開き角に応じた強度が得られる。
即ちクラッドと半導体レーザの間隔を５０ｍｍ、半導体
レーザを１０ｍｍ間隔に配置すると、レーザ素子全体に
ほぼ均一な強度をもつ励起光が入射される。固体レーザ
光を発振させるための共振器はＺ軸に垂直な反射鏡２
８，２９である。反射鏡２８は固体レーザ光の波長に対
し９９％以上の反射率をもつ曲率半径３ｍの凹面鏡であ
る。反射鏡２９は固体レーザ光の波長に対し１０％の透
過率をもつ平面鏡であり、共振器となる反射鏡の間隔は
１２０ｍｍである。この共振器のビームウエスト半径
（共振器内で単一基本モードのビーム径が最小となる半
径）は０．４２６ｍｍである。
あり、図２はその斜視図である。座標軸は直角座標で、
ＸＹ軸の原点がクラッド及びコアの中心にあり、ｚ軸の
原点は適宜である。ＸＹ軸の原点と励起光源の半導体レ
ーザの接合面を結ぶ軸をＸ軸、固体レーザのレーザ光の
光軸をＺ軸とする。レーザ素子には、ガラス組成が３３
ＨｆＦ4 ー２０ＺｒＦ４−２０ＢａＦ2 −２０ＮａＦ−
４ＬａＦ3 −３ＡｌＦ3 である直径１０ｍｍのクラッド
２１とレーザ媒質としてネオジュウム添加したガラス組
成が５３ＺｒＦ4 −２０ＢａＦ2 −２０ＮａＦ−３Ｌａ
Ｆ3 −１ＮｄＦ3 −３ＡｌＦ3 である直径１ｍｍのコア
２２とが同心円状に配置されており、該クラッド２１の
表面にＸＺ平面を中心に幅０．２ｍｍの励起光を入射す
るためのスリット状の窓２４を残し、Ｚ軸に平行なクラ
ッド２１の表面に金属（銀）を蒸着した反射鏡２３を備
え、長さは６０ｍｍであって形状は円柱状である。励起
光源は接合面がｘ−ｚ平面内にある半導体レーザ２７で
あり、励起光をレーザ素子に入射する手段としては半導
体レーザ２７から放射された励起光を焦点距離５ｍｍの
柱状のコンデンサレンズ２６と焦点距離２０ｍｍの柱状
の集光レンズ２５を使用し、クラッドの表面に焦点を結
ばせレーザ素子に入射する。クラッド表面での励起光の
強度分布は柱状のレンズを使用しているため励起光はＹ
軸方向は集光されるが、Ｚ軸方向は変化しないためＺ軸
方向の半導体レーザの開き角に応じた強度が得られる。
即ちクラッドと半導体レーザの間隔を５０ｍｍ、半導体
レーザを１０ｍｍ間隔に配置すると、レーザ素子全体に
ほぼ均一な強度をもつ励起光が入射される。固体レーザ
光を発振させるための共振器はＺ軸に垂直な反射鏡２
８，２９である。反射鏡２８は固体レーザ光の波長に対
し９９％以上の反射率をもつ曲率半径３ｍの凹面鏡であ
る。反射鏡２９は固体レーザ光の波長に対し１０％の透
過率をもつ平面鏡であり、共振器となる反射鏡の間隔は
１２０ｍｍである。この共振器のビームウエスト半径
（共振器内で単一基本モードのビーム径が最小となる半
径）は０．４２６ｍｍである。
【０００７】本実施例の動作を説明する。説明の都合上
Ｘ＞０の部分の反射鏡を入射面反射鏡、Ｘ＜０の部分の
反射鏡を反射面反射鏡と定義しておく。まず、クラッド
２１の表面に焦点を結び入射された励起光が全てコア２
２を通過するためには、本実施例のコア・クラッド比の
場合、入射された励起光の開き角は幾何光学の法則から
１１．４２度以下であればよく、クラッド２１の屈折率
が１．４８４であるため、入射される励起光の開き角は
１６．９８度以下即ち集光レンズ２５の焦点距離は１
２．２ｍｍ以上であればよい。従って、焦点距離２０ｍ
ｍの集光レンズ２５により集光された励起光は全てコア
２２を通過する。コア２２を通過した励起光は反射面反
射鏡で反射され、Ｘ軸上の点Ｆ1 に焦点を結び入射面反
射鏡に達する。ここで、スリット上の点ａ0 から入射し
反射面反射鏡上の点ａ1 で反射し入射面反射鏡上の点ａ
2 に達する光の軌跡について考える。いま、ｘｙ軸の原
点をＯとすると反射の法則から∠ａ0 ａ1 Ｏと∠Ｏａ1
ａ2 は等しい。また、ａ0 ，ａ1 ，ａ2 は同一円周上に
あるから、Δａ0 ａ1 ＯとΔＯａ1 ａ2 は二等辺三角形
でしかも合同である。従って、何回反射を繰り返しても
二つの反射点と原点を結ぶ三角形はΔａ0 ａ1 Ｏと合同
である。即ち、点ａ0 から入射された光束が初めにコア
を通過すれば以後何回反射を繰り返しても入射された光
束は必ずコア２２を通過するため入射された励起光のエ
ネルギーはきわめて効率よくコア２２に吸収される。
Ｘ＞０の部分の反射鏡を入射面反射鏡、Ｘ＜０の部分の
反射鏡を反射面反射鏡と定義しておく。まず、クラッド
２１の表面に焦点を結び入射された励起光が全てコア２
２を通過するためには、本実施例のコア・クラッド比の
場合、入射された励起光の開き角は幾何光学の法則から
１１．４２度以下であればよく、クラッド２１の屈折率
が１．４８４であるため、入射される励起光の開き角は
１６．９８度以下即ち集光レンズ２５の焦点距離は１
２．２ｍｍ以上であればよい。従って、焦点距離２０ｍ
ｍの集光レンズ２５により集光された励起光は全てコア
２２を通過する。コア２２を通過した励起光は反射面反
射鏡で反射され、Ｘ軸上の点Ｆ1 に焦点を結び入射面反
射鏡に達する。ここで、スリット上の点ａ0 から入射し
反射面反射鏡上の点ａ1 で反射し入射面反射鏡上の点ａ
2 に達する光の軌跡について考える。いま、ｘｙ軸の原
点をＯとすると反射の法則から∠ａ0 ａ1 Ｏと∠Ｏａ1
ａ2 は等しい。また、ａ0 ，ａ1 ，ａ2 は同一円周上に
あるから、Δａ0 ａ1 ＯとΔＯａ1 ａ2 は二等辺三角形
でしかも合同である。従って、何回反射を繰り返しても
二つの反射点と原点を結ぶ三角形はΔａ0 ａ1 Ｏと合同
である。即ち、点ａ0 から入射された光束が初めにコア
を通過すれば以後何回反射を繰り返しても入射された光
束は必ずコア２２を通過するため入射された励起光のエ
ネルギーはきわめて効率よくコア２２に吸収される。
【０００８】しかし、入射面反射鏡の中心には励起光入
射のスリット２４があるため反射面の反射鏡で反射され
た反射光の一部はスリット２４から放出され損失とな
る。そこでこの損失の大きさを見積る。入射光の強度分
布ＰIN（θ）はガウス分布をしているため開き角をθ0
とすると第（１）式で表わされる。
射のスリット２４があるため反射面の反射鏡で反射され
た反射光の一部はスリット２４から放出され損失とな
る。そこでこの損失の大きさを見積る。入射光の強度分
布ＰIN（θ）はガウス分布をしているため開き角をθ0
とすると第（１）式で表わされる。
【数１】 ＰIN（θ）＝Ｐ0 ・ｅｘｐ（−２（θ／θ0 ）2 ） （１） 入射された光の全エネルギーＰw は近似的に第（２）式
で表わされる。
で表わされる。
【数２】 Ｐw ≒１．２５Ｐ0 θ0 （２） 次に、反射面で反射された光束はクラッド２１の半径を
Ｒとすると凹面鏡の反射の法則から反射面から２・Ｒ／
３の点Ｆ1 に焦点を結ぶ。この反射光の開き角をθ1 と
すると強度分布ＰREF （θ）は第（３）式、全エネルギ
ーＰw は第（２）式と同様に近似的に第（４）式で表わ
される。
Ｒとすると凹面鏡の反射の法則から反射面から２・Ｒ／
３の点Ｆ1 に焦点を結ぶ。この反射光の開き角をθ1 と
すると強度分布ＰREF （θ）は第（３）式、全エネルギ
ーＰw は第（２）式と同様に近似的に第（４）式で表わ
される。
【数３】 ＰREF （θ）＝Ｐ1 ・ｅｘｐ（−２（θ／θ1 ）2 ） （３） Ｐw ≒１．２５Ｐ1 θ1 （４） 従って、反射による損失を無視するとＰ0 とＰ1 の間に
は第（５）式が成立する。
は第（５）式が成立する。
【数４】 Ｐ0 ・θ0 ＝Ｐ1 ・θ1 （５） 一方、θ0 とθ1 の間には第（６）式が成立する。
【数５】 ｔａｎ（θ1 ）＝３・ｔａｎ（θ0 ） （６） また、スリット２４の幅をＳとすると、点Ｆ1 からスリ
ット２４をのぞむ角θs は近似的に第（７）式で表わさ
れる。
ット２４をのぞむ角θs は近似的に第（７）式で表わさ
れる。
【数６】 θs ≒３・Ｓ／４・Ｒ （７） スリット２４から放出される光束はコア２２の中心部を
一往復しエネルギーを与えるため、コア２２の半径をｒ
とするとコア２２から放出されるエネルギーＰs は第
（８）式で表わされる。
一往復しエネルギーを与えるため、コア２２の半径をｒ
とするとコア２２から放出されるエネルギーＰs は第
（８）式で表わされる。
【数７】 Ｐs ＝ｅｘｐ（−４・α・ｒ）・Ｐ1 ・θs （８） そこで、本実施例におけるコアの励起光に対する吸収係
数は３．９ｃｍ-1でありスリット２４から放出され損失
となるエネルギーは励起光の全エネルギーの１．４％で
きわめて小さい。
数は３．９ｃｍ-1でありスリット２４から放出され損失
となるエネルギーは励起光の全エネルギーの１．４％で
きわめて小さい。
【０００９】次に、反射損失Ｐref は反射鏡の反射率を
Ｒref とすると第（９）式で表わされる。
Ｒref とすると第（９）式で表わされる。
【数８】 Ｐref ＝Ｐw ・ （１-(1-exp(-2αr)) ／（1- Rref exp(-2αr)) （９） 本実施例の銀を蒸着した反射鏡は波長０．８μｍ近傍で
９８％以上の反射率がある。そこでＲref ＝０．９８と
して励起光に対する反射による損失の割合を求めると約
４％である。従って、本実施例における理論的な励起光
の損失は合計で約５％で、励起光のエネルギーの約９５
％はコア２２に吸収される。そこで実際に実施例に示し
た寸法のレーザ素子を作製し励起光がコアに吸収される
割合を調べた結果、９０％以上の励起光のエネルギーが
コアに吸収されることが確認できた。また、本実施例と
同じ構造のレーザ素子で、レーザ媒質としてエルビュウ
ムを４％添加したレーザ素子では、ネオジュウムに比べ
単位添加量当りの吸収係数が十分の一にもかかわらず約
９０％の励起光のエネルギーがコアに吸収される。
９８％以上の反射率がある。そこでＲref ＝０．９８と
して励起光に対する反射による損失の割合を求めると約
４％である。従って、本実施例における理論的な励起光
の損失は合計で約５％で、励起光のエネルギーの約９５
％はコア２２に吸収される。そこで実際に実施例に示し
た寸法のレーザ素子を作製し励起光がコアに吸収される
割合を調べた結果、９０％以上の励起光のエネルギーが
コアに吸収されることが確認できた。また、本実施例と
同じ構造のレーザ素子で、レーザ媒質としてエルビュウ
ムを４％添加したレーザ素子では、ネオジュウムに比べ
単位添加量当りの吸収係数が十分の一にもかかわらず約
９０％の励起光のエネルギーがコアに吸収される。
【００１０】
【実施例２】図３は、第２の実施例による固体レーザの
断面を示す。本実施例のレーザ素子は、クラッド３１の
構造が少なくとも一対の対向した平行でない平面を有す
る形状であり、該一対の平面のいずれか一方に該励起光
を入射するためのスリット状の窓３２を残し金属（銀）
を蒸着し励起光を繰り返し反射するための反射鏡３３と
該反射鏡３３に対向した面に反射鏡３４を形成してい
る。コア３０は、コアの中心が該二枚の平面鏡のほぼ中
央でかつ該入射光を入射するための窓の中心の位置の該
二つの平面の巾より該二枚の平面鏡の巾が狭い方に配置
されている。材質は実施例１と同様に、ガラス組成が３
３ＨｆＦ4 ー２０ＺｒＦ4 −２０ＢａＦ2−２０ＮａＦ
−４ＬａＦ3 −３ＡｌＦ3 であるクラッド３１とレーザ
媒質としてネオジュウム添加したガラス組成が５３Ｚｒ
Ｆ4 −２０ＢａＦ4 −２０ＮａＦ−３ＬａＦ3 −１Ｎｄ
Ｆ3 −３ＡｌＦ3 で直径１ｍｍのコア３０で、長さ６０
ｍｍのレーザ素子を構成している。励起光は半導体レー
ザ２７から放射された半導体レーザ光を柱状のコンデン
サレンズ２６、柱状の集光レンズ２５及び柱状のコリメ
ータレンズ３５により平行な光束を得ている。本実施例
では、半導体レーザ光の開き角が４０度、コンデンサレ
ンズ２６の焦点距離が５ｍｍ、集光レンズ２５の焦点距
離が１００ｍｍ、コリメータレンズ３５の焦点距離が５
ｍｍであり、平行な光束のビーム幅は０．１８２ｍｍで
ある。固体レーザを発振するための共振器は図３では省
略してあるが、実施例１と同様に固体レーザ光の波長に
対し９９％以上の反射率をもつ曲率半径３ｍの凹面鏡と
固体レーザ光の波長に対し１０％の透過率をもつ平面鏡
で共振器を形成し共振器となる反射鏡の間隔は１２０ｍ
ｍである。この共振器のビームウエスト半径（共振器内
で単一基本モードのビーム径が最小となる半径）は０．
４２６ｍｍである。
断面を示す。本実施例のレーザ素子は、クラッド３１の
構造が少なくとも一対の対向した平行でない平面を有す
る形状であり、該一対の平面のいずれか一方に該励起光
を入射するためのスリット状の窓３２を残し金属（銀）
を蒸着し励起光を繰り返し反射するための反射鏡３３と
該反射鏡３３に対向した面に反射鏡３４を形成してい
る。コア３０は、コアの中心が該二枚の平面鏡のほぼ中
央でかつ該入射光を入射するための窓の中心の位置の該
二つの平面の巾より該二枚の平面鏡の巾が狭い方に配置
されている。材質は実施例１と同様に、ガラス組成が３
３ＨｆＦ4 ー２０ＺｒＦ4 −２０ＢａＦ2−２０ＮａＦ
−４ＬａＦ3 −３ＡｌＦ3 であるクラッド３１とレーザ
媒質としてネオジュウム添加したガラス組成が５３Ｚｒ
Ｆ4 −２０ＢａＦ4 −２０ＮａＦ−３ＬａＦ3 −１Ｎｄ
Ｆ3 −３ＡｌＦ3 で直径１ｍｍのコア３０で、長さ６０
ｍｍのレーザ素子を構成している。励起光は半導体レー
ザ２７から放射された半導体レーザ光を柱状のコンデン
サレンズ２６、柱状の集光レンズ２５及び柱状のコリメ
ータレンズ３５により平行な光束を得ている。本実施例
では、半導体レーザ光の開き角が４０度、コンデンサレ
ンズ２６の焦点距離が５ｍｍ、集光レンズ２５の焦点距
離が１００ｍｍ、コリメータレンズ３５の焦点距離が５
ｍｍであり、平行な光束のビーム幅は０．１８２ｍｍで
ある。固体レーザを発振するための共振器は図３では省
略してあるが、実施例１と同様に固体レーザ光の波長に
対し９９％以上の反射率をもつ曲率半径３ｍの凹面鏡と
固体レーザ光の波長に対し１０％の透過率をもつ平面鏡
で共振器を形成し共振器となる反射鏡の間隔は１２０ｍ
ｍである。この共振器のビームウエスト半径（共振器内
で単一基本モードのビーム径が最小となる半径）は０．
４２６ｍｍである。
【００１１】本実施例の固体レーザの動作を説明する。
先ず図３において、スリット３２がある面を入射面と定
義し、該入射面に対向する面を反射面と定義し、本動作
の説明のための座標は、入射スリットの中心に原点を持
ち、Ｘ軸が入射面と一致した直角座標を採用する。該座
標系に於て、コアの中心の座標を（ＸCORE、ＹCORE）、
コアの半径をｒ、反射面のＹ軸との交点の座標を（０、
Ｖ0 ）、励起光の中心が反射面で反射されるときの座標
を（Ｕn ，Ｖn ）、入射面で反射されるときの座標を
（Ｘn 、０）で表す。なお、添え字のnは入射光が各々
の面で反射される回数を示す。以下、これらの記号を用
いて、入射面に対する反射面の傾きをδ（δ＜０）、励
起光の入射角（入射面の法線に対する励起光の傾き）を
θ0 としたときの励起光の軌跡について説明する。
先ず図３において、スリット３２がある面を入射面と定
義し、該入射面に対向する面を反射面と定義し、本動作
の説明のための座標は、入射スリットの中心に原点を持
ち、Ｘ軸が入射面と一致した直角座標を採用する。該座
標系に於て、コアの中心の座標を（ＸCORE、ＹCORE）、
コアの半径をｒ、反射面のＹ軸との交点の座標を（０、
Ｖ0 ）、励起光の中心が反射面で反射されるときの座標
を（Ｕn ，Ｖn ）、入射面で反射されるときの座標を
（Ｘn 、０）で表す。なお、添え字のnは入射光が各々
の面で反射される回数を示す。以下、これらの記号を用
いて、入射面に対する反射面の傾きをδ（δ＜０）、励
起光の入射角（入射面の法線に対する励起光の傾き）を
θ0 としたときの励起光の軌跡について説明する。
【００１２】先ず、反射面がδ傾いているため、入射さ
れた励起光が反射面で反射される際の反射面に対する入
射角はθ0 ＋δとなり、反射面で反射された励起光が再
び入射面に入射されるときの入射角はθ0 ＋２δ、従っ
て反射角もθ0 ＋２δとなる。そこで、あらためてθ1
＝θ0 ＋２δとすると２回目の入射面での反射角はθ1
＋２δとなる。以下同じことを繰り返すことからｎ回目
の反射角をθn は第（１０）式で表される。
れた励起光が反射面で反射される際の反射面に対する入
射角はθ0 ＋δとなり、反射面で反射された励起光が再
び入射面に入射されるときの入射角はθ0 ＋２δ、従っ
て反射角もθ0 ＋２δとなる。そこで、あらためてθ1
＝θ0 ＋２δとすると２回目の入射面での反射角はθ1
＋２δとなる。以下同じことを繰り返すことからｎ回目
の反射角をθn は第（１０）式で表される。
【数９】 θn ＝θn-1 ＋２δ＝θ0 ＋２ｎδ （１０） 即ち、励起光は、反射を繰り返す毎に反射角が２｜δ｜
ずつ小さくなりながらＸ軸の正方向に伝搬し、θn が負
になると逆に入射角の絶対値は２｜δ｜ずつ大きくなり
ながらＸ軸の負の方向に戻ってくる。このときの入射面
での反射位置の座標Ｘn は反射面を表す方程式と光線の
軌跡の方程式から求めることができるが、ｎが大きくな
ると極めて複雑になる。しかし、δはθ0 に比べ充分小
さく、θ0 も小さいため、反射面に於ける一回の反射に
よって移動する入射面の反射点の距離Ｚn は近似的に第
（１１）式で表される。ここで、角度の単位はラジアン
である。
ずつ小さくなりながらＸ軸の正方向に伝搬し、θn が負
になると逆に入射角の絶対値は２｜δ｜ずつ大きくなり
ながらＸ軸の負の方向に戻ってくる。このときの入射面
での反射位置の座標Ｘn は反射面を表す方程式と光線の
軌跡の方程式から求めることができるが、ｎが大きくな
ると極めて複雑になる。しかし、δはθ0 に比べ充分小
さく、θ0 も小さいため、反射面に於ける一回の反射に
よって移動する入射面の反射点の距離Ｚn は近似的に第
（１１）式で表される。ここで、角度の単位はラジアン
である。
【数１０】 Ｚn ＝Ｘn −Ｘn-1 ＝Ｖ0 ・（tan θn-1 ＋tan θn ） ＝Ｖ0 ・（θn-1 ＋（θn-1 ＋２δ）） ＝２Ｖ0 ・（θ0 ＋（２ｎ−１）δ） （１１） 従って、ｎ回目の反射の座標Ｘｎは第（１２）式で表さ
れる。ここで、角度の単位はラジアンである。
れる。ここで、角度の単位はラジアンである。
【数１１】 また、入射面における励起光の反射角が正から負に変わ
るときの座標Ｘn maxは第（１０）式，第（１２）式か
ら第（１３）式で表される。
るときの座標Ｘn maxは第（１０）式，第（１２）式か
ら第（１３）式で表される。
【数１２】 Ｘn max ＝−Ｖ0 θ0 2 ／２δ （１３） そこで、Ｘcore＝Ｘn max −ｒとなるようにコアの位置
を設定すれば、励起光は入射面と反射面で反射を繰り返
しながらＸ軸の正の方向に進み、コアを通過し終ると再
びコアを通過しながらＸ軸の負の方向に進む。このとき
の、入射された励起光がコアに達するまでに入射面で反
射される回数Ｎ0 、コアを通過する間に入射面で反射さ
れる回数Ｎ1 は第（１２）式から容易に求めることがで
き第（１４）式、第（１５）式で表される。
を設定すれば、励起光は入射面と反射面で反射を繰り返
しながらＸ軸の正の方向に進み、コアを通過し終ると再
びコアを通過しながらＸ軸の負の方向に進む。このとき
の、入射された励起光がコアに達するまでに入射面で反
射される回数Ｎ0 、コアを通過する間に入射面で反射さ
れる回数Ｎ1 は第（１２）式から容易に求めることがで
き第（１４）式、第（１５）式で表される。
【数１３】 従って、励起光は入射面と反射面とで反射を繰り返しな
がら２・Ｎ1 回コアを通過する。
がら２・Ｎ1 回コアを通過する。
【００１３】具体的な素子としては、Ｙ軸上での入射面
と反射面の間隔が７．５ｍｍで該二つの反射面の傾きが
０．３４度、コアの中心の座標が（０．８、３．５）の
レーザ素子を作製し、スリットの法線に対し２．５度傾
いたビーム幅０．１８２ｍｍの平行光を入射したときの
コアに吸収される励起光のエネルギーの割合を調べた。
その結果、約８７％の励起光のエネルギーがコアに吸収
されることが分かった。 以上説明したよう、並行でな
い二枚の平面反射鏡の間で励起光を繰り返し反射させる
ことにより励起光のエネルギーを効率よくコアに吸収さ
せることができる。
と反射面の間隔が７．５ｍｍで該二つの反射面の傾きが
０．３４度、コアの中心の座標が（０．８、３．５）の
レーザ素子を作製し、スリットの法線に対し２．５度傾
いたビーム幅０．１８２ｍｍの平行光を入射したときの
コアに吸収される励起光のエネルギーの割合を調べた。
その結果、約８７％の励起光のエネルギーがコアに吸収
されることが分かった。 以上説明したよう、並行でな
い二枚の平面反射鏡の間で励起光を繰り返し反射させる
ことにより励起光のエネルギーを効率よくコアに吸収さ
せることができる。
【００１４】
【実施例３】図４は、第３の実施例による固体レーザを
示す。繰り返し反射を行うための反射鏡の一方を平面鏡
で構成し、平面鏡の適宜の位置に励起光の入射のための
スリットを設け、他方の反射鏡を凸面鏡とし、該凸面鏡
の曲率の中心から該平面鏡に下した垂線上でかつ該平面
鏡と該凸面鏡のほぼ中間に中心を持つコアを配置したこ
とを特徴とする固体レーザである。図４に示されていな
い固体レーザ部分は、実施例１と同じである。図４にお
いて、３６は曲率半径ＭＲの凸面鏡で曲率の中心はＹ軸
上にあり、３７は平面鏡でＸ軸にあり、３８はコアで中
心はＹ軸上にあり、３９はクラッド、４０は入射スリッ
トで中心の座標をＸ0 （Ｘ0 ＜０）とする。材質は実施
例１と同様に、ガラス組成が３３ＨｆＦ4 ー２０ＺｒＦ
4 −２０ＢａＦ2 −２０ＮａＦ−４ＬａＦ3 −３ＡｌＦ
3 であるクラッドとレーザ媒質としてネオジュウム添加
したガラス組成が５３ＺｒＦ4 −２０ＢａＦ2 −２０Ｎ
ａＦ−３ＬａＦ3 −１ＮｄＦ3 −３ＡｌＦ3 で直径１ｍ
ｍのコアであり、長さ６０ｍｍのレーザ素子で構成して
いる。励起光は半導体レーザ２７から放射された半導体
レーザ光を柱状のコンデンサレンズ２６、柱状の集光レ
ンズ２５及び柱状のコリメータレンズ３５により適宜な
ビーム幅と集光角を持つ光束を得ている。
示す。繰り返し反射を行うための反射鏡の一方を平面鏡
で構成し、平面鏡の適宜の位置に励起光の入射のための
スリットを設け、他方の反射鏡を凸面鏡とし、該凸面鏡
の曲率の中心から該平面鏡に下した垂線上でかつ該平面
鏡と該凸面鏡のほぼ中間に中心を持つコアを配置したこ
とを特徴とする固体レーザである。図４に示されていな
い固体レーザ部分は、実施例１と同じである。図４にお
いて、３６は曲率半径ＭＲの凸面鏡で曲率の中心はＹ軸
上にあり、３７は平面鏡でＸ軸にあり、３８はコアで中
心はＹ軸上にあり、３９はクラッド、４０は入射スリッ
トで中心の座標をＸ0 （Ｘ0 ＜０）とする。材質は実施
例１と同様に、ガラス組成が３３ＨｆＦ4 ー２０ＺｒＦ
4 −２０ＢａＦ2 −２０ＮａＦ−４ＬａＦ3 −３ＡｌＦ
3 であるクラッドとレーザ媒質としてネオジュウム添加
したガラス組成が５３ＺｒＦ4 −２０ＢａＦ2 −２０Ｎ
ａＦ−３ＬａＦ3 −１ＮｄＦ3 −３ＡｌＦ3 で直径１ｍ
ｍのコアであり、長さ６０ｍｍのレーザ素子で構成して
いる。励起光は半導体レーザ２７から放射された半導体
レーザ光を柱状のコンデンサレンズ２６、柱状の集光レ
ンズ２５及び柱状のコリメータレンズ３５により適宜な
ビーム幅と集光角を持つ光束を得ている。
【００１５】本実施例の動作は、凸面鏡での反射点をＰ
0 ，Ｐ1 ……Ｐn とし、各々の点の座標を（Ｕ0 ，
Ｖ0 ）、（Ｕ1 ，Ｖ1 ）……（Ｕn ，Ｖn ）、凸面鏡の
接線の傾きをδ0 ，δ1 ，……δn 、平面鏡での反射点
の座標をＸ1 ，Ｘ2 ……Ｘn で表したとき、スリットの
中心Ｘ0 から角度θ0 で入射された励起光がＰ0 点で反
射され、再びＸ1 で反射されるときの反射角θ1 は第
（１６）式、また、Ｘn で反射されるときの反射角θｎ
は第（１７）式で表される。ここで、θn-1 はＸn-1で
反射されれるときの反射角、δn-1 は点Ｐn-1 の反射鏡
の傾斜角である。
0 ，Ｐ1 ……Ｐn とし、各々の点の座標を（Ｕ0 ，
Ｖ0 ）、（Ｕ1 ，Ｖ1 ）……（Ｕn ，Ｖn ）、凸面鏡の
接線の傾きをδ0 ，δ1 ，……δn 、平面鏡での反射点
の座標をＸ1 ，Ｘ2 ……Ｘn で表したとき、スリットの
中心Ｘ0 から角度θ0 で入射された励起光がＰ0 点で反
射され、再びＸ1 で反射されるときの反射角θ1 は第
（１６）式、また、Ｘn で反射されるときの反射角θｎ
は第（１７）式で表される。ここで、θn-1 はＸn-1で
反射されれるときの反射角、δn-1 は点Ｐn-1 の反射鏡
の傾斜角である。
【数１４】 θ1 ＝θ0 ＋２・ δ0 （１６） θn ＝θn-1 ＋２・ δn-1 （１７） これらの式の形は実施例２と同じであるが、凸面鏡の性
質から反射面の傾は励起光が入射された所で最も大き
く、符号は実施例２と同様に負であるが、反射を繰り返
す毎に傾き角は小さくなり、反射点が正になると、反射
面の傾きはこれまでとは逆に正になり、傾き角は反射を
繰り返す毎に大きくなる。従って、反射点がＹ軸に近ず
くほど反射面の傾きδは小さくなり、励起光が通過する
密度はコアの中心部ほど高くなる。
質から反射面の傾は励起光が入射された所で最も大き
く、符号は実施例２と同様に負であるが、反射を繰り返
す毎に傾き角は小さくなり、反射点が正になると、反射
面の傾きはこれまでとは逆に正になり、傾き角は反射を
繰り返す毎に大きくなる。従って、反射点がＹ軸に近ず
くほど反射面の傾きδは小さくなり、励起光が通過する
密度はコアの中心部ほど高くなる。
【００１６】しかし、以上の説明は励起光の光束の中心
の軌跡には成立するが反射面の反射鏡が凸面鏡であるた
め平行光を入射したのでは反射される度にビーム幅は広
がる。このビームの広がりを防止するため本実施例では
コリメータレンズ３４により入射ビームに予め集光性を
持たせ凸面鏡による広がりを相殺した。具体的には、両
反射鏡の間隔が７．５ｍｍ、凸面鏡の曲率半径が３５ｍ
ｍ、入射点が０．８ｍｍのレーザ素子を作製し、入射角
を２．５に固定し、半導体レーザ光の開き角が４０度の
半導体レーザ、焦点距離が５ｍｍのコンデンサレンズ２
６、焦点距離が１００ｍｍの集光レンズ２５及び焦点距
離が７ｍｍのコリメータレンズ３５の入射光学系を用
い、集光レンズ２５とコリメータレンズ３４の間隔及び
コリメータレンズ３４とスリット４０の間隔を調整しな
がら励起光のエネルギーがコアに吸収される割合を調べ
た。その結果、８２％以上の励起光がコアに吸収される
ことが分かった。
の軌跡には成立するが反射面の反射鏡が凸面鏡であるた
め平行光を入射したのでは反射される度にビーム幅は広
がる。このビームの広がりを防止するため本実施例では
コリメータレンズ３４により入射ビームに予め集光性を
持たせ凸面鏡による広がりを相殺した。具体的には、両
反射鏡の間隔が７．５ｍｍ、凸面鏡の曲率半径が３５ｍ
ｍ、入射点が０．８ｍｍのレーザ素子を作製し、入射角
を２．５に固定し、半導体レーザ光の開き角が４０度の
半導体レーザ、焦点距離が５ｍｍのコンデンサレンズ２
６、焦点距離が１００ｍｍの集光レンズ２５及び焦点距
離が７ｍｍのコリメータレンズ３５の入射光学系を用
い、集光レンズ２５とコリメータレンズ３４の間隔及び
コリメータレンズ３４とスリット４０の間隔を調整しな
がら励起光のエネルギーがコアに吸収される割合を調べ
た。その結果、８２％以上の励起光がコアに吸収される
ことが分かった。
【００１７】
【実施例４】図５は、第４の実施例の固体レーザを示
す。クラッドの形状が楕円柱であり、該楕円柱の一方の
焦点の位置にコアを配置し、該楕円柱状のクラッドの表
面に励起光入射のためのスリットを残し反射鏡を形成
し、該スリットから励起光を該楕円の何れかの焦点を通
過するように入射し、該クラッドの表面に形成した反射
鏡により繰り返し反射させコアを通過させることを特徴
としている固体レーザである。図５に示されていない個
体レーザ部分は、実施例１と同じである。図５におい
て、４１は楕円柱状のクラッド、４２は該楕円柱の一方
の焦点に中心を持つコア、４３は該クラッドの表面に形
成した反射鏡、４４は励起光入射のためのスリットで図
中Ｆ1 ，Ｆ2 該楕円の焦点の位置である。材質は実施例
１と同様に、ガラス組成が３３ＨｆＦ4 ー２０ＺｒＦ4
−２０ＢａＦ2 −２０ＮａＦ−４ＬａＦ3 −３ＡｌＦ3
であるクラッドとレーザ媒質としてネオジュウム添加し
たガラス組成が５３ＺｒＦ4 −２０ＢａＦ2 −２０Ｎａ
Ｆ−３ＬａＦ3 −１ＮｄＦ3 −３ＡｌＦ3 である直径１
ｍｍのコアで、長さは６０ｍｍである。励起光は半導体
レーザ２７から放射された半導体レーザ光を柱状のコン
デンサレンズ２６と柱状の集光レンズ２５により適宜な
ビーム幅と集光角を持つ光束を得ている。
す。クラッドの形状が楕円柱であり、該楕円柱の一方の
焦点の位置にコアを配置し、該楕円柱状のクラッドの表
面に励起光入射のためのスリットを残し反射鏡を形成
し、該スリットから励起光を該楕円の何れかの焦点を通
過するように入射し、該クラッドの表面に形成した反射
鏡により繰り返し反射させコアを通過させることを特徴
としている固体レーザである。図５に示されていない個
体レーザ部分は、実施例１と同じである。図５におい
て、４１は楕円柱状のクラッド、４２は該楕円柱の一方
の焦点に中心を持つコア、４３は該クラッドの表面に形
成した反射鏡、４４は励起光入射のためのスリットで図
中Ｆ1 ，Ｆ2 該楕円の焦点の位置である。材質は実施例
１と同様に、ガラス組成が３３ＨｆＦ4 ー２０ＺｒＦ4
−２０ＢａＦ2 −２０ＮａＦ−４ＬａＦ3 −３ＡｌＦ3
であるクラッドとレーザ媒質としてネオジュウム添加し
たガラス組成が５３ＺｒＦ4 −２０ＢａＦ2 −２０Ｎａ
Ｆ−３ＬａＦ3 −１ＮｄＦ3 −３ＡｌＦ3 である直径１
ｍｍのコアで、長さは６０ｍｍである。励起光は半導体
レーザ２７から放射された半導体レーザ光を柱状のコン
デンサレンズ２６と柱状の集光レンズ２５により適宜な
ビーム幅と集光角を持つ光束を得ている。
【００１８】本実施例の動作は、スリット４４上の点ａ
0 から入射し、コアのある焦点Ｆ1を通過した励起光
は、楕円面の反射鏡の性質から、クラッド表面の反射鏡
４３の点ａ1 で反射しもう一方の焦点Ｆ2 を通過し点ａ
2 で反射される。次に点ａ2 で反射した光は再びコアの
ある焦点Ｆ1を通り点ａ3 で反射される。即ち、楕円面
の反射鏡の焦点を通る光は反射を繰り返す毎に何れか一
方の焦点を必ず通る。従って、入射された励起光のエネ
ルギーは反射による損失以外は全てコアに吸収される。
楕円中の適宜な位置から入射された励起光が楕円の焦点
に焦点を結ぶためには入射位置の楕円の屈折率と曲率で
定まる焦点距離を持つレンズと集光レンズを合成した複
合レンズの焦点の位置が該楕円の焦点の位置になるよう
に励起光の入射角と集光レンズと入射位置の調整すれば
良い。具体的には長径１０ｍｍ、短径９ｍｍの楕円中の
一方の焦点の位置に直径１ｍｍのコアを配置したレーザ
素子のＹ軸を中心に設けたスリットから励起光を入射し
励起光がコアに吸収される割合を求めた。 その結果、
約９０％の励起光がコアに吸収されることが分かった。
0 から入射し、コアのある焦点Ｆ1を通過した励起光
は、楕円面の反射鏡の性質から、クラッド表面の反射鏡
４３の点ａ1 で反射しもう一方の焦点Ｆ2 を通過し点ａ
2 で反射される。次に点ａ2 で反射した光は再びコアの
ある焦点Ｆ1を通り点ａ3 で反射される。即ち、楕円面
の反射鏡の焦点を通る光は反射を繰り返す毎に何れか一
方の焦点を必ず通る。従って、入射された励起光のエネ
ルギーは反射による損失以外は全てコアに吸収される。
楕円中の適宜な位置から入射された励起光が楕円の焦点
に焦点を結ぶためには入射位置の楕円の屈折率と曲率で
定まる焦点距離を持つレンズと集光レンズを合成した複
合レンズの焦点の位置が該楕円の焦点の位置になるよう
に励起光の入射角と集光レンズと入射位置の調整すれば
良い。具体的には長径１０ｍｍ、短径９ｍｍの楕円中の
一方の焦点の位置に直径１ｍｍのコアを配置したレーザ
素子のＹ軸を中心に設けたスリットから励起光を入射し
励起光がコアに吸収される割合を求めた。 その結果、
約９０％の励起光がコアに吸収されることが分かった。
【００１９】
【実施例５】実施例５として、コア・クラッド構造の製
造方法を説明する。本発明のレーザ素子の特徴の一つで
ある、レーザ媒質を含むコアの周囲をレーザ媒質を含ま
ないクラッドで覆ったコア・クラッド構造は、レーザの
母材としてＹＡＧ（イットリュウム・アルミニュウム・
ガーネット）の様な結晶を用いた場合には技術的に困難
である。しかし、レーザの母材としてガラスを使用した
場合には光ファイバのプリフォームの製造技術が適用で
きる。例えば、実施例１から実施例４に示したレーザ母
材がフッ化物ガラスのレーザ素子の場合は、文献（則松
等、ＩＯＯＣ´８９、４．４４（１９８９））に示され
た管状るつぼ法、あるいは三村等により開示されたプリ
フォームの製造方法（特願平２−２８６６８）があり、
これらの製造方法により適宜なコア径とクラッド径の比
をもつコア・クラッド構造のプリフォームの作製が可能
である。また、フッ化物ガラス以外のガラスをレーザ母
材として使用する場合には従来から知られている光ファ
イバのプリフォーム作製技術が使用でき、石英ガラスを
母材とする場合にはレーザ媒質を含むコアをＣＶＤ法
（化学気相成長法）により形成でき、燐酸塩ガラスのよ
うにＣＶＤ法が適用できないの場合にはロッドインチュ
ーブ法（クラッドガラスのパイプにコアガラスのロッド
を挿入し加熱融着しプリフォームを形成する方法）が適
用できる。従って、クラッドガラスにレーザ媒質となる
元素を含まず励起光の波長に対し透明なガラスを使用
し、コアガラスにレーザ媒質を含むガラスを使用すれば
レーザ素子に入射された励起光がコアのみに吸収される
レーザ素子が作製できる。また、レーザ媒質としてはネ
オジュウム（Ｎｄ）が歴史的にも古く有名であるが、こ
の他にエルビュウム（Ｅｒ）、ホロニュウム（Ｈｏ）、
ツリュウム（Ｔｍ）等の軽希土類元素をレーザ媒質とし
た固体レーザ知られている。本発明においては、これら
のレーザ媒質を任意に使用すれば良い。 以上述べたよ
うにレーザ母材がガラスであればコアクラッド構造をも
つレーザ素子は構成できるが、レーザ媒質が石英ガラス
をはじめ酸化物系のガラスの場合赤外領域の光の透過率
が悪く、波長１．７μｍ以上の赤外領域のレーザ発振は
不可能であり、また、石英ガラスの場合はレーザ媒質の
添加量に限界があり高濃度のレーザ媒質を含むコアを形
成することができない。これに対し、フッ化物ガラスは
赤外領域の光の透過率が高く波長１．７μｍ以上の赤外
領域でもレーザ発振が可能で、しかも、フォノンによる
吸収が小さく発光効率も高い。
造方法を説明する。本発明のレーザ素子の特徴の一つで
ある、レーザ媒質を含むコアの周囲をレーザ媒質を含ま
ないクラッドで覆ったコア・クラッド構造は、レーザの
母材としてＹＡＧ（イットリュウム・アルミニュウム・
ガーネット）の様な結晶を用いた場合には技術的に困難
である。しかし、レーザの母材としてガラスを使用した
場合には光ファイバのプリフォームの製造技術が適用で
きる。例えば、実施例１から実施例４に示したレーザ母
材がフッ化物ガラスのレーザ素子の場合は、文献（則松
等、ＩＯＯＣ´８９、４．４４（１９８９））に示され
た管状るつぼ法、あるいは三村等により開示されたプリ
フォームの製造方法（特願平２−２８６６８）があり、
これらの製造方法により適宜なコア径とクラッド径の比
をもつコア・クラッド構造のプリフォームの作製が可能
である。また、フッ化物ガラス以外のガラスをレーザ母
材として使用する場合には従来から知られている光ファ
イバのプリフォーム作製技術が使用でき、石英ガラスを
母材とする場合にはレーザ媒質を含むコアをＣＶＤ法
（化学気相成長法）により形成でき、燐酸塩ガラスのよ
うにＣＶＤ法が適用できないの場合にはロッドインチュ
ーブ法（クラッドガラスのパイプにコアガラスのロッド
を挿入し加熱融着しプリフォームを形成する方法）が適
用できる。従って、クラッドガラスにレーザ媒質となる
元素を含まず励起光の波長に対し透明なガラスを使用
し、コアガラスにレーザ媒質を含むガラスを使用すれば
レーザ素子に入射された励起光がコアのみに吸収される
レーザ素子が作製できる。また、レーザ媒質としてはネ
オジュウム（Ｎｄ）が歴史的にも古く有名であるが、こ
の他にエルビュウム（Ｅｒ）、ホロニュウム（Ｈｏ）、
ツリュウム（Ｔｍ）等の軽希土類元素をレーザ媒質とし
た固体レーザ知られている。本発明においては、これら
のレーザ媒質を任意に使用すれば良い。 以上述べたよ
うにレーザ母材がガラスであればコアクラッド構造をも
つレーザ素子は構成できるが、レーザ媒質が石英ガラス
をはじめ酸化物系のガラスの場合赤外領域の光の透過率
が悪く、波長１．７μｍ以上の赤外領域のレーザ発振は
不可能であり、また、石英ガラスの場合はレーザ媒質の
添加量に限界があり高濃度のレーザ媒質を含むコアを形
成することができない。これに対し、フッ化物ガラスは
赤外領域の光の透過率が高く波長１．７μｍ以上の赤外
領域でもレーザ発振が可能で、しかも、フォノンによる
吸収が小さく発光効率も高い。
【００２０】
【実施例６】フッ化物ガラスをレーザ母材として使用し
た場合、酸化物系ガラスをレーザ母材として使用した場
合に比べ耐候性の点で劣る欠点がある。この原因はフッ
化物ガラスが酸化物系ガラスに比べ結晶化しやすい点に
ある。フッ化物ガラスの結晶化は第（１８）式に示した
化学反応により生成されたオキシフッ化物ないしは酸化
物が核になり結晶が成長したものである。
た場合、酸化物系ガラスをレーザ母材として使用した場
合に比べ耐候性の点で劣る欠点がある。この原因はフッ
化物ガラスが酸化物系ガラスに比べ結晶化しやすい点に
ある。フッ化物ガラスの結晶化は第（１８）式に示した
化学反応により生成されたオキシフッ化物ないしは酸化
物が核になり結晶が成長したものである。
【数１５】 ここでＭ+4は４価の陽イオンである。この反応は低温で
は通常起こらない。しかし、水分が存在すると低温でも
徐々に進行し、更に、強い光が照射されていると反応は
加速される。従って、フッ化物ガラスの結晶化による劣
化を防止するためにはフッ化物ガラス表面が雰囲気の水
分との接触を防止するための耐湿性の高い保護皮膜を形
成する必要がある。耐湿性の高い薄膜としては金属膜以
外にフッ化マグネシュウム、フッ化セリュウム等の誘電
体薄膜が知られており、特に、該誘電体薄膜を複数層積
層した多層膜により適宜な屈折率の物質の反射率を適宜
な波長に対し０％から１００％の間の適宜な値に設定す
る技術はすでに開示されている。 本実施例は、該保護
皮膜の形成技術を用いて形成された薄膜によりフッ化物
ガラスをレーザ母材としたレーザ素子の表面を保護し固
体レーザの信頼性の向上を図るとともに固体レーザの特
性の改善を図るものである。
は通常起こらない。しかし、水分が存在すると低温でも
徐々に進行し、更に、強い光が照射されていると反応は
加速される。従って、フッ化物ガラスの結晶化による劣
化を防止するためにはフッ化物ガラス表面が雰囲気の水
分との接触を防止するための耐湿性の高い保護皮膜を形
成する必要がある。耐湿性の高い薄膜としては金属膜以
外にフッ化マグネシュウム、フッ化セリュウム等の誘電
体薄膜が知られており、特に、該誘電体薄膜を複数層積
層した多層膜により適宜な屈折率の物質の反射率を適宜
な波長に対し０％から１００％の間の適宜な値に設定す
る技術はすでに開示されている。 本実施例は、該保護
皮膜の形成技術を用いて形成された薄膜によりフッ化物
ガラスをレーザ母材としたレーザ素子の表面を保護し固
体レーザの信頼性の向上を図るとともに固体レーザの特
性の改善を図るものである。
【００２１】
【実施例７】図６は第７の実施例による固体レーザを示
すもので、固体レーザ光の光軸に並行な断面図である。
図７（ａ）、（ｂ）はその光軸に直角の断面図である。
図７（ａ）は窓の部分にのみ形成した場合で、図７
（ｂ）はレーザ素子の側面全体に形成した場合を示した
ものである。４６はコア、４７はクラッド、４９はレー
ザ素子端面に形成した固体レーザ光の波長に対し反射率
が低い反射防止膜、５０は励起光の波長に対し反射率が
低い反射防止膜である。 本実施例の特徴は、レーザ素
子の側面が励起光を反射するための金属の反射膜４５と
スリット部分の励起光に対する反射防止膜５０で覆わ
れ、レーザ素子の端面が固体レーザ光に対する反射防止
膜で覆われているためフッ化物ガラスの表面が直接雰囲
気に触れることがなく、更に、図７（ｂ）に示したよう
にレーザ素子の側面全面に形成すれば金属の励起光の反
射膜４５の保護になり信頼性が向上する。更に、図６の
構造のレーザ素子は従来の図１０の構造のレーザ素子に
比べレーザ発振の効率が向上する利点がある。即ち、フ
ッ化物ガラスの表面の光の反射率は約４％あるが、反射
防止膜４９、５０によりレーザ素子の端面及び励起光入
射面での反射率が殆ど０となるため、共振器間の損失は
約８％改善され、励起光強度は約１０％改善される。
すもので、固体レーザ光の光軸に並行な断面図である。
図７（ａ）、（ｂ）はその光軸に直角の断面図である。
図７（ａ）は窓の部分にのみ形成した場合で、図７
（ｂ）はレーザ素子の側面全体に形成した場合を示した
ものである。４６はコア、４７はクラッド、４９はレー
ザ素子端面に形成した固体レーザ光の波長に対し反射率
が低い反射防止膜、５０は励起光の波長に対し反射率が
低い反射防止膜である。 本実施例の特徴は、レーザ素
子の側面が励起光を反射するための金属の反射膜４５と
スリット部分の励起光に対する反射防止膜５０で覆わ
れ、レーザ素子の端面が固体レーザ光に対する反射防止
膜で覆われているためフッ化物ガラスの表面が直接雰囲
気に触れることがなく、更に、図７（ｂ）に示したよう
にレーザ素子の側面全面に形成すれば金属の励起光の反
射膜４５の保護になり信頼性が向上する。更に、図６の
構造のレーザ素子は従来の図１０の構造のレーザ素子に
比べレーザ発振の効率が向上する利点がある。即ち、フ
ッ化物ガラスの表面の光の反射率は約４％あるが、反射
防止膜４９、５０によりレーザ素子の端面及び励起光入
射面での反射率が殆ど０となるため、共振器間の損失は
約８％改善され、励起光強度は約１０％改善される。
【００２２】
【実施例８】図８は、第８の実施例による固体レーザ示
すもので、図２に示した本願第１の実施例の固体レーザ
の共振器用反射鏡２８，２９をレーザ素子表面に形成し
た構造のレーザ素子の断面図である。ここで、５１は固
体レーザ光５５に対し高い反射率をもつ反射凹面鏡で金
属薄膜又は誘電体多層膜で形成され、５２は固体レーザ
光に対し適宜な透過率をもつ誘電体多層膜で形成された
平面鏡である。このレーザ素子の特徴は固体レーザの共
振器となる反射鏡がレーザ素子の表面に直接形成される
ため反射鏡自体がフッ化物ガラスの保護膜になり、レー
ザ素子の加工に高い工作精度が要求されるが共振器とレ
ーザ素子との間の反射損失が全くなく発振効率が高く、
しかも、構造が極めて簡単になり機械的な信頼度も向上
する。
すもので、図２に示した本願第１の実施例の固体レーザ
の共振器用反射鏡２８，２９をレーザ素子表面に形成し
た構造のレーザ素子の断面図である。ここで、５１は固
体レーザ光５５に対し高い反射率をもつ反射凹面鏡で金
属薄膜又は誘電体多層膜で形成され、５２は固体レーザ
光に対し適宜な透過率をもつ誘電体多層膜で形成された
平面鏡である。このレーザ素子の特徴は固体レーザの共
振器となる反射鏡がレーザ素子の表面に直接形成される
ため反射鏡自体がフッ化物ガラスの保護膜になり、レー
ザ素子の加工に高い工作精度が要求されるが共振器とレ
ーザ素子との間の反射損失が全くなく発振効率が高く、
しかも、構造が極めて簡単になり機械的な信頼度も向上
する。
【００２３】
【実施例９】図９の本実施例は、実施例８のレーザ素子
の共振器を構成する一方の反射凹面鏡５１を励起光の波
長に対しては高い透過率をもち固体レーザ光に対しては
高い反射率をもつ誘電体多層膜５３で構成したもので、
レーザ素子の側面から励起した場合の機能は前記実施例
８と全く同様である。しかし、本実施例では共振器を形
成する一方の反射鏡が励起光に対し高い透過率をもつこ
とから、レーザ素子の端面から励起光を入射しレーザ発
振を誘起することも可能である。即ち、図９はレーザ素
子の端面から励起光を入射しレーザ発振を誘起する固体
レーザで、５６は励起光源の半導体レーザ、５７は励起
光を集光するための光学系、５２は実施例２と同様にレ
ーザ光に対する透過率が適宜な値の反射鏡、５３は励起
光の波長に対しては高い透過率をもち固体レーザ光に対
しては高い反射率をもつ誘電体多層膜で構成された共振
器の一方の反射鏡、５４は耐湿性の保護膜である。該固
体レーザは端面励起の固体レーザであるため大出力化に
は限界があるが、レーザ素子が導波構造であるため、励
起光はコア内のみを伝搬するため効率よくコアに吸収さ
れ励起効率がよくしかも構造が簡単で小型化が可能であ
る。
の共振器を構成する一方の反射凹面鏡５１を励起光の波
長に対しては高い透過率をもち固体レーザ光に対しては
高い反射率をもつ誘電体多層膜５３で構成したもので、
レーザ素子の側面から励起した場合の機能は前記実施例
８と全く同様である。しかし、本実施例では共振器を形
成する一方の反射鏡が励起光に対し高い透過率をもつこ
とから、レーザ素子の端面から励起光を入射しレーザ発
振を誘起することも可能である。即ち、図９はレーザ素
子の端面から励起光を入射しレーザ発振を誘起する固体
レーザで、５６は励起光源の半導体レーザ、５７は励起
光を集光するための光学系、５２は実施例２と同様にレ
ーザ光に対する透過率が適宜な値の反射鏡、５３は励起
光の波長に対しては高い透過率をもち固体レーザ光に対
しては高い反射率をもつ誘電体多層膜で構成された共振
器の一方の反射鏡、５４は耐湿性の保護膜である。該固
体レーザは端面励起の固体レーザであるため大出力化に
は限界があるが、レーザ素子が導波構造であるため、励
起光はコア内のみを伝搬するため効率よくコアに吸収さ
れ励起効率がよくしかも構造が簡単で小型化が可能であ
る。
【００２４】
【発明の効果】本発明の固体レーザは、レーザ媒質を含
むコアとレーザ媒質を含まないクラッドから構成され、
クラッド表面に形成された反射鏡により入射された励起
光を繰り返し反射させコアを繰り返し通過させるため、
励起光のエネルギーがコアに効率よく吸収されるため発
振効率が極めて高く、しかも、コア・クラッド構造にな
っているため、励起光のエネルギーを増しても多モード
のレーザは発振できないため、高出力の単一基本モード
の固体レーザが実現できる。
むコアとレーザ媒質を含まないクラッドから構成され、
クラッド表面に形成された反射鏡により入射された励起
光を繰り返し反射させコアを繰り返し通過させるため、
励起光のエネルギーがコアに効率よく吸収されるため発
振効率が極めて高く、しかも、コア・クラッド構造にな
っているため、励起光のエネルギーを増しても多モード
のレーザは発振できないため、高出力の単一基本モード
の固体レーザが実現できる。
【００２５】本発明の固体レーザを実現するためのレー
ザ素子の作製方法は基本的には光ファイバのプリフォー
ムの製造方法と同じである。従って、コアとクラッドが
同心円上に配置された構造のレーザ素子は単にプリフォ
ームの側面に励起光を入射するための窓を残し励起光に
対し高い反射率を持つ被覆層を形成するだけで実現で
き、極めて簡単な製造工程で本発明の固体レーザの製造
が容易である。また、実施例２から実施例４の構造のレ
ーザ素子は、レーザ素子の製造工程にクラッドの形状を
整形するための工程を必要とするが、クラッドの真円
性、コアの偏芯等プリフォームの製造方法の制約が緩和
され、本発明の固体レーザの実現が可能になる。フッ化
物ガラスをレーザ素子の全ての表面を金属ないしは誘電
体の薄膜で覆った固体レーザは、フッ化物ガラスをレー
ザ素子とした固体レーザの欠点であったレーザ素子と雰
囲気の酸素や水分との反応による劣化が防止され信頼度
が向上する。更に、レーザ素子の表面に形成された誘電
体薄膜によりレーザ素子の表面でのレーザ光、励起光の
反射損失がなくなり発振効率も向上する。
ザ素子の作製方法は基本的には光ファイバのプリフォー
ムの製造方法と同じである。従って、コアとクラッドが
同心円上に配置された構造のレーザ素子は単にプリフォ
ームの側面に励起光を入射するための窓を残し励起光に
対し高い反射率を持つ被覆層を形成するだけで実現で
き、極めて簡単な製造工程で本発明の固体レーザの製造
が容易である。また、実施例２から実施例４の構造のレ
ーザ素子は、レーザ素子の製造工程にクラッドの形状を
整形するための工程を必要とするが、クラッドの真円
性、コアの偏芯等プリフォームの製造方法の制約が緩和
され、本発明の固体レーザの実現が可能になる。フッ化
物ガラスをレーザ素子の全ての表面を金属ないしは誘電
体の薄膜で覆った固体レーザは、フッ化物ガラスをレー
ザ素子とした固体レーザの欠点であったレーザ素子と雰
囲気の酸素や水分との反応による劣化が防止され信頼度
が向上する。更に、レーザ素子の表面に形成された誘電
体薄膜によりレーザ素子の表面でのレーザ光、励起光の
反射損失がなくなり発振効率も向上する。
【００２６】以上述べたように本発明の固体レーザは高
出力の単一基本モードのレーザが効率よく発振するた
め、精密加工など高出力の単一基本モードレーザ光を必
要とする分野への波及効果は極めて大きい。
出力の単一基本モードのレーザが効率よく発振するた
め、精密加工など高出力の単一基本モードレーザ光を必
要とする分野への波及効果は極めて大きい。
【００２７】更に、レーザ母材としてフッ化物ガラスを
用いた場合の効果について述べる。従来の酸化物系の結
晶ないしガラスをレーザ母材として用いた固体レーザで
は、レーザ母材の赤外線の透過率が１．５μを越えると
急速に低下するため１．５μｍ近傍の発振が赤外領域の
限界であった。これに対しフッ化物ガラスの赤外領域で
の透過率は実施例で使用したＺＢＬＡＮ系ガラスでは
３．５μｍ近傍まで９５％以上あり、更に、軽元素のＡ
ｌやＮａを含まないガラスはガラスの安定度は劣るが更
に波長の長い赤外線を透過する。従って、酸化物を母材
とした固体レーザでは発振できなかった２〜３．５μｍ
帯の赤外領域の発振が可能である。特に２．５μｍから
３．５μｍ帯の赤外領域には一酸化炭素、炭酸ガス、窒
素酸化物、メタンガス等の低分子量の物質の分子振動に
よる吸収帯があり、これらの波長領域で発振する固体レ
ーザはこれらの物質の分光分析用光源として有効であり
工業的価値は極めて高い。
用いた場合の効果について述べる。従来の酸化物系の結
晶ないしガラスをレーザ母材として用いた固体レーザで
は、レーザ母材の赤外線の透過率が１．５μを越えると
急速に低下するため１．５μｍ近傍の発振が赤外領域の
限界であった。これに対しフッ化物ガラスの赤外領域で
の透過率は実施例で使用したＺＢＬＡＮ系ガラスでは
３．５μｍ近傍まで９５％以上あり、更に、軽元素のＡ
ｌやＮａを含まないガラスはガラスの安定度は劣るが更
に波長の長い赤外線を透過する。従って、酸化物を母材
とした固体レーザでは発振できなかった２〜３．５μｍ
帯の赤外領域の発振が可能である。特に２．５μｍから
３．５μｍ帯の赤外領域には一酸化炭素、炭酸ガス、窒
素酸化物、メタンガス等の低分子量の物質の分子振動に
よる吸収帯があり、これらの波長領域で発振する固体レ
ーザはこれらの物質の分光分析用光源として有効であり
工業的価値は極めて高い。
【図１】本発明の実施例を示す系統図である。
【図２】本発明の実施例を示す斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す系統図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す系統図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す系統図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す横断面図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【図１０】従来の固体レーザの構成を示す側面略図
（ａ）と横断面略図（ｂ）である。
（ａ）と横断面略図（ｂ）である。
６ レーザビーム ７ 励起用半導体レーザ ８ 固体レーザ素子 ９ 高反射率の凹面鏡 １０ 平面鏡 １１ レーザ素子を透過した励起光を反射する反射鏡 ２１ クラッド ２２ コア ２３ クラッド表面に形成した反射鏡 ２４ 入射スリット（窓） ２５ 集光レンズ ２６ コンデンサレンズ ２７ 半導体レーザ ２８ 反射鏡 ２９ 反射鏡 ３０ コア ３１ クラッド ３２ スリット（窓） ３３ 反射鏡 ３４ 反射鏡 ３５ ユリメータレンズ ３６ 凹面鏡 ３７ 平面鏡 ３８ コア ３９ クラッド ４０ 入射スリット ４１ クラッド ４２ コア ４３ 反射鏡 ４４ スリット ４５ 反射鏡 ４６ コア ４７ クラッド ４９，５０ 反射防止膜 ５１ 反射凹面鏡 ５２ 平面鏡 ５３ 誘電体多層膜 ５４ 保護膜 ５５ レーザ光 ５６ 半導体レーザ ５７ 光学系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中井 哲哉 東京都新宿区西新宿二丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 レーザ媒質となる元素を添加したコアと
レーザ媒質となる元素を含まないクラッドとからなるレ
ーザ素子と、半導体レーザまたは発光ダイオードよりな
る励起光源と、該励起光源の励起光を該レーザ素子の側
面に導き該励起光が全て該コアを通過するように入射さ
せる入射手段と、該レーザ素子に付属してレーザ発振を
為す共振器とを有し、該レーザ素子には該クラッドの周
囲に該励起光を繰り返し反射させ該コア内を繰り返し通
過させるための反射鏡を備えていることを特徴とする固
体レーザ。 - 【請求項２】 該反射鏡が該レーザ素子のレーザ発振光
の光軸に対し平行となる該クラッドの表面の全体に該励
起光の入射のための窓を残し形成されていることを特徴
とする請求項１に記載の固体レーザ。 - 【請求項３】 該クラッドの形状が円柱状であり、該ク
ラッドの中心にコアを配置したことを特徴とする請求項
１に記載の固体レーザ。 - 【請求項４】 該クラッドの形状が対向した一対の平行
でない平面を有する形状であり、該一対の平面のいずれ
か一方に該励起光を入射するための窓を残し該一対の平
面に全体に該反射鏡が形成されたことを特徴とする請求
項１に記載の固体レーザ。 - 【請求項５】 該クラッドの形状が少なくとも一対の対
向した面を有し、該１対の対向した面の一方が平面であ
り一方が曲面である形状であり、該平面に該励起光を入
射するための窓を残し該一対の対向した面の全体に該反
射鏡を形成したことを特徴とする請求項１に記載の固体
レーザ。 - 【請求項６】 該クラッドの形状が楕円柱状であり、該
クラッドの表面に励起光入射のための窓を残し該反射鏡
を形成し、該コアが該クラッドの楕円柱形状の一方の焦
点に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の固体
レーザ。 - 【請求項７】 該コアと該クラッドがフッ化物ガラスで
構成され、該反射鏡が耐湿性の膜で構成され、該反射鏡
で覆われていない該クラッド層表面には反射率の低い耐
湿性の被覆膜で覆われていることを特徴とする請求項第
１項乃至第６項のいずれかに記載の固体レーザ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274924A JPH06104515A (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 固体レーザ |
| US08/116,323 US5349600A (en) | 1992-09-21 | 1993-09-03 | Solid state laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274924A JPH06104515A (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 固体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06104515A true JPH06104515A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17548445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4274924A Pending JPH06104515A (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 固体レーザ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5349600A (ja) |
| JP (1) | JPH06104515A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113540952A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-10-22 | 长春理工大学 | 一种高低温环境下即开即用的ld泵浦结构及调q激光器 |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6873639B2 (en) * | 1993-05-28 | 2005-03-29 | Tong Zhang | Multipass geometry and constructions for diode-pumped solid-state lasers and fiber lasers, and for optical amplifier and detector |
| DE4402668A1 (de) * | 1994-01-29 | 1995-08-03 | Frohn Hans Willi | Transversal gepumpter Festkörperlaser |
| JPH08181368A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | 固体レーザ増幅装置及び固体レーザ装置 |
| DE19518177A1 (de) * | 1995-05-19 | 1996-11-21 | Fraunhofer Ges Forschung | Diodenlasergepumpter Festkörperlaser |
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| US5974061A (en) * | 1997-12-19 | 1999-10-26 | Raytheon Company | Laser pump cavity apparatus with improved thermal lensing control, cooling, and fracture strength and method |
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| JP2000012931A (ja) * | 1998-06-24 | 2000-01-14 | Shimadzu Corp | 固体レーザー装置 |
| US6141475A (en) * | 1998-07-23 | 2000-10-31 | Molecular Optoelectronics Corporation | Optical waveguide with dissimilar core and cladding materials, and light emitting device employing the same |
| US6270604B1 (en) | 1998-07-23 | 2001-08-07 | Molecular Optoelectronics Corporation | Method for fabricating an optical waveguide |
| US6236793B1 (en) | 1998-09-23 | 2001-05-22 | Molecular Optoelectronics Corporation | Optical channel waveguide amplifier |
| US6418156B1 (en) * | 1998-11-12 | 2002-07-09 | Raytheon Company | Laser with gain medium configured to provide an integrated optical pump cavity |
| DE19854004A1 (de) * | 1998-11-18 | 2000-05-31 | Jenoptik Jena Gmbh | Festkörperlaser mit monolithischer Pumpkavität |
| DE69942749D1 (de) * | 1998-12-04 | 2010-10-21 | Cidra Corp | Spannungsisolierter temperatursensor mit einem bragg-gitter |
| US6982996B1 (en) * | 1999-12-06 | 2006-01-03 | Weatherford/Lamb, Inc. | Large diameter optical waveguide, grating, and laser |
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