JPH0653574A - スラブ型レーザ素子及びその製造方法 - Google Patents
スラブ型レーザ素子及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0653574A JPH0653574A JP22362392A JP22362392A JPH0653574A JP H0653574 A JPH0653574 A JP H0653574A JP 22362392 A JP22362392 A JP 22362392A JP 22362392 A JP22362392 A JP 22362392A JP H0653574 A JPH0653574 A JP H0653574A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- powder
- light
- slab
- laser medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ発振装置に使用する寄生発振の少ない
スラブ型レーザ素子、及び、その製造方法を提供する。 【構成】 レーザ光が屈折するように傾斜した両端面と
レーザ光が全反射する平行な上下面と両側面とを有する
スラブ型固体レーザ媒質の両側面に、レーザ光を乱反射
する粉体がシリコン樹脂をバインダーとして固定されて
いるスラブ型レーザ素子、及び、有機溶剤で希釈したシ
リコン樹脂に、レーザ光を乱反射する粒径１００μｍ以
下の粉体を混合し、スラブ型固体レーザ媒質の両側面に
該混合物を塗布し、この塗布面を乾燥する上記スラブ型
レーザ素子の製造方法。
スラブ型レーザ素子、及び、その製造方法を提供する。 【構成】 レーザ光が屈折するように傾斜した両端面と
レーザ光が全反射する平行な上下面と両側面とを有する
スラブ型固体レーザ媒質の両側面に、レーザ光を乱反射
する粉体がシリコン樹脂をバインダーとして固定されて
いるスラブ型レーザ素子、及び、有機溶剤で希釈したシ
リコン樹脂に、レーザ光を乱反射する粒径１００μｍ以
下の粉体を混合し、スラブ型固体レーザ媒質の両側面に
該混合物を塗布し、この塗布面を乾燥する上記スラブ型
レーザ素子の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ発振装置に使用
する寄生発振の少ないスラブ型レーザ素子及びその製造
方法に関する。
する寄生発振の少ないスラブ型レーザ素子及びその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ発振装置は、固体レーザ媒質（例
えば、Nd:YAG、Nd:GGG、Cr:YGG等の単結晶やNd入りガラ
ス等）の両端に全反射ミラーと部分反射ミラーとを配置
し、励起ランプの放電光により固体レーザ媒質を励起さ
せ、励起光をミラー間で共振させてレーザ光として出力
させるもので、物質の切断、溶接、マーキング等の材料
加工に応用されている。レーザ素子はこのレーザ発振装
置に組み込まれる素子であり、ロッド（丸棒）型とスラ
ブ（平板）型とがある。ロッド型レーザ素子は平行な両
端面を有するロッド形状の固体レーザ媒質を用いたもの
で、スラブ型レーザ素子は、傾斜させた両端面と、平行
な上下面と、両側面とを持つスラブ形状の固体レーザ媒
質を用いたものである。
えば、Nd:YAG、Nd:GGG、Cr:YGG等の単結晶やNd入りガラ
ス等）の両端に全反射ミラーと部分反射ミラーとを配置
し、励起ランプの放電光により固体レーザ媒質を励起さ
せ、励起光をミラー間で共振させてレーザ光として出力
させるもので、物質の切断、溶接、マーキング等の材料
加工に応用されている。レーザ素子はこのレーザ発振装
置に組み込まれる素子であり、ロッド（丸棒）型とスラ
ブ（平板）型とがある。ロッド型レーザ素子は平行な両
端面を有するロッド形状の固体レーザ媒質を用いたもの
で、スラブ型レーザ素子は、傾斜させた両端面と、平行
な上下面と、両側面とを持つスラブ形状の固体レーザ媒
質を用いたものである。
【０００３】図１は上記スラブ型レーザ素子を用いたレ
ーザ発振装置の概念図である。１はレーザ素子、２、３
はレーザ素子の両端面、４は励起用ランプ、５は反射
箱、６は全反射鏡、７は部分反射鏡、Ｌはレーザ光路で
ある。レーザ素子１はレーザ光が屈折するように傾斜さ
せた両端面２、３と、レーザ光が全反射しつつ進行する
平行な上下面と、両側面とを持つスラブ形状の固体レー
ザ媒質が用いられ、両端面２、３及び上下面は光学的鏡
面に研磨されている。このレーザ素子１は励起用ランプ
４とともに反射箱５に収納され、これらレーザ素子１と
励起用ランプ４とは反射箱５に導入される水で冷却され
る。反射箱５外部に露出しているレーザ素子１の一方の
端面２側には全反射鏡６が、また他方の端面３側には部
分反射鏡７が配置され、もって共振系が構成される。
ーザ発振装置の概念図である。１はレーザ素子、２、３
はレーザ素子の両端面、４は励起用ランプ、５は反射
箱、６は全反射鏡、７は部分反射鏡、Ｌはレーザ光路で
ある。レーザ素子１はレーザ光が屈折するように傾斜さ
せた両端面２、３と、レーザ光が全反射しつつ進行する
平行な上下面と、両側面とを持つスラブ形状の固体レー
ザ媒質が用いられ、両端面２、３及び上下面は光学的鏡
面に研磨されている。このレーザ素子１は励起用ランプ
４とともに反射箱５に収納され、これらレーザ素子１と
励起用ランプ４とは反射箱５に導入される水で冷却され
る。反射箱５外部に露出しているレーザ素子１の一方の
端面２側には全反射鏡６が、また他方の端面３側には部
分反射鏡７が配置され、もって共振系が構成される。
【０００４】励起用ランプ４を点灯してレーザ素子１に
励起光を照射すると、レーザ素子１内の励起物質（例え
ば Nd3+ イオン、 Cr3+ イオン等）が高いエネルギー準
位に励起される。この高いエネルギー準位から低いエネ
ルギー準位に遷移する際に蛍光が発せられ、この蛍光が
更に刺激となって蛍光の誘導放出を惹き起こす。上記共
振系は、全反射鏡６で反射された光が端面２で屈折して
レーザ素子１内に入り、その上下面で全反射を繰り返し
て端面３に到達し、この端面３で再び屈折して部分反射
鏡７に向かい、該部分反射鏡７から反射した光が再び同
一光路Ｌを通るように調整してあり、従ってこの光路Ｌ
上を光が往復する間に増幅されてスラブの幅と等しい幅
のレーザ光が得られる。
励起光を照射すると、レーザ素子１内の励起物質（例え
ば Nd3+ イオン、 Cr3+ イオン等）が高いエネルギー準
位に励起される。この高いエネルギー準位から低いエネ
ルギー準位に遷移する際に蛍光が発せられ、この蛍光が
更に刺激となって蛍光の誘導放出を惹き起こす。上記共
振系は、全反射鏡６で反射された光が端面２で屈折して
レーザ素子１内に入り、その上下面で全反射を繰り返し
て端面３に到達し、この端面３で再び屈折して部分反射
鏡７に向かい、該部分反射鏡７から反射した光が再び同
一光路Ｌを通るように調整してあり、従ってこの光路Ｌ
上を光が往復する間に増幅されてスラブの幅と等しい幅
のレーザ光が得られる。
【０００５】スラブ型レーザ素子は、励起と冷却とを面
積の大きい上下全反射面で行うので、ロッド型レーザ素
子に比べて冷却効果が高く、また蛍光がレーザ媒質内全
体をジグザグに全反射しながら伝搬するため、内部の屈
折率分布の影響が平均化されて熱レンズ効果を受けず、
エネルギー取り出し効率が良好であり、高速繰り返し、
高エネルギー発振に適している。
積の大きい上下全反射面で行うので、ロッド型レーザ素
子に比べて冷却効果が高く、また蛍光がレーザ媒質内全
体をジグザグに全反射しながら伝搬するため、内部の屈
折率分布の影響が平均化されて熱レンズ効果を受けず、
エネルギー取り出し効率が良好であり、高速繰り返し、
高エネルギー発振に適している。
【０００６】ところがこのスラブ型レーザ素子を用いて
実際にレーザ光を発振させると、正規の光路を外れた寄
生発振が観察される場合がある。この寄生発振の原因は
まだ明らかではないが、レーザ媒質内部に何らかの熱歪
が生じているためだと考えられる。この寄生発振は入力
が増加するほど強度が増すので、レーザ発振装置の効率
低下の一因となっている。
実際にレーザ光を発振させると、正規の光路を外れた寄
生発振が観察される場合がある。この寄生発振の原因は
まだ明らかではないが、レーザ媒質内部に何らかの熱歪
が生じているためだと考えられる。この寄生発振は入力
が増加するほど強度が増すので、レーザ発振装置の効率
低下の一因となっている。
【０００７】この寄生発振を抑制するために、レーザ媒
質そのものを改良して熱歪を生じにくくすることも試み
られているが、今のところこれは実現していない。そこ
で次善策として、レーザ素子の側面に光を乱反射する微
細な凹凸を付与して寄生発振を消滅させる方法が考えら
れ、具体的にはレーザ素子の側面にサンドブラストによ
って微細な凹凸を付与することが行われている。
質そのものを改良して熱歪を生じにくくすることも試み
られているが、今のところこれは実現していない。そこ
で次善策として、レーザ素子の側面に光を乱反射する微
細な凹凸を付与して寄生発振を消滅させる方法が考えら
れ、具体的にはレーザ素子の側面にサンドブラストによ
って微細な凹凸を付与することが行われている。
【０００８】しかしこの方法では、レーザ媒質そのもの
に傷をつけるため、加工によってレーザ媒質の機械的強
度が弱まったり、レーザ発振中にレーザ媒質の割れや欠
けを招いたりする。また、レーザ発振中や凹凸形成中に
レーザ媒質に割れや欠けが生じたり、凹凸が粗すぎて寄
生発振防止効果が期待したほど得られなかったり、両側
面以外の面に傷をつけてしまったりしたときなどは、そ
れを修復するために凹凸付与面をまず鏡面研磨した後凹
凸を再付与しなければならず、非常に手間がかかる。
に傷をつけるため、加工によってレーザ媒質の機械的強
度が弱まったり、レーザ発振中にレーザ媒質の割れや欠
けを招いたりする。また、レーザ発振中や凹凸形成中に
レーザ媒質に割れや欠けが生じたり、凹凸が粗すぎて寄
生発振防止効果が期待したほど得られなかったり、両側
面以外の面に傷をつけてしまったりしたときなどは、そ
れを修復するために凹凸付与面をまず鏡面研磨した後凹
凸を再付与しなければならず、非常に手間がかかる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、レーザ媒質を傷つけることなく、かつ、修復の容易
な方法で凹凸を付与して、レーザ発振における寄生発振
を効果的に抑制する効率の良いスラブ型レーザ素子を提
供することにある。
は、レーザ媒質を傷つけることなく、かつ、修復の容易
な方法で凹凸を付与して、レーザ発振における寄生発振
を効果的に抑制する効率の良いスラブ型レーザ素子を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のスラブ型レーザ素子は、レーザ光が屈折するよ
うに傾斜した両端面とレーザ光が全反射する平行な上下
面と両側面とを有するスラブ型固体レーザ媒質の両側面
に、レーザ光を乱反射する粉体がシリコン樹脂をバイン
ダーとして固着されている点に特徴がある。また、その
ような素子を製造するため本発明の方法は、有機溶剤で
希釈したシリコン樹脂に、レーザ光を乱反射する粒径１
００μｍ以下の粉体を混合し、レーザ光が屈折するよう
に傾斜した両端面とレーザ光が全反射する平行な上下面
と両側面とを有するスラブ型固体レーザ媒質の両側面に
該混合物を塗布し、この塗布面を乾燥する点に特徴があ
る。
本発明のスラブ型レーザ素子は、レーザ光が屈折するよ
うに傾斜した両端面とレーザ光が全反射する平行な上下
面と両側面とを有するスラブ型固体レーザ媒質の両側面
に、レーザ光を乱反射する粉体がシリコン樹脂をバイン
ダーとして固着されている点に特徴がある。また、その
ような素子を製造するため本発明の方法は、有機溶剤で
希釈したシリコン樹脂に、レーザ光を乱反射する粒径１
００μｍ以下の粉体を混合し、レーザ光が屈折するよう
に傾斜した両端面とレーザ光が全反射する平行な上下面
と両側面とを有するスラブ型固体レーザ媒質の両側面に
該混合物を塗布し、この塗布面を乾燥する点に特徴があ
る。
【００１１】本発明のレーザ素子のスラブ型固体レーザ
媒質は、公知のいかなる種類も使用でき、例えばルビー
結晶(Cr3+:Al2O3)、Ndイオン添加YAG結晶(Nd3+:Y3Al5O
12)、Crイオン添加ガーネット結晶（YGG (Cr3+:Y3Ga5O
12)、YSGG (Cr3+:Y3(Sc,Ga)2Ga3O12)、GGG (Cr3+:Gd3Ga
5O12)、GSGG (Cr3+:Gd3(Ga,Sc)2Ga3O12)、LLGG (Cr3+:
(La,Lu)5Ga3O12)）、GSAG結晶(Nd3+:Cr3+:Gd3Sc2Al
3O12)、YLF結晶(YLiF4)、斜方晶系クリソベリル構造の
アレキサンドライト(Cr3+:BeAl2O4)、六方晶系ベリル構
造のエメラルド(Cr3+:Be3Al2(SiO3)6)、単斜晶系のBEL
結晶(Nd3+:La2Be2O5)、Nd入りガラス等がある。
媒質は、公知のいかなる種類も使用でき、例えばルビー
結晶(Cr3+:Al2O3)、Ndイオン添加YAG結晶(Nd3+:Y3Al5O
12)、Crイオン添加ガーネット結晶（YGG (Cr3+:Y3Ga5O
12)、YSGG (Cr3+:Y3(Sc,Ga)2Ga3O12)、GGG (Cr3+:Gd3Ga
5O12)、GSGG (Cr3+:Gd3(Ga,Sc)2Ga3O12)、LLGG (Cr3+:
(La,Lu)5Ga3O12)）、GSAG結晶(Nd3+:Cr3+:Gd3Sc2Al
3O12)、YLF結晶(YLiF4)、斜方晶系クリソベリル構造の
アレキサンドライト(Cr3+:BeAl2O4)、六方晶系ベリル構
造のエメラルド(Cr3+:Be3Al2(SiO3)6)、単斜晶系のBEL
結晶(Nd3+:La2Be2O5)、Nd入りガラス等がある。
【００１２】粉体はレーザ光を乱反射するため粒径が１
００μｍ以下である必要がある。粒径が１００μｍを超
えると混合液を塗布しにくいばかりか、寄生発振を抑え
る効果が減少する。シリコン樹脂は市販のもので良く、
特に限定されない。シリコン樹脂のかわりにエポキシ系
の樹脂を使用することも考えられるが、この場合凹凸付
与後剥離が困難となるので好ましくない。有機溶剤はシ
リコン樹脂を希釈でき、空気中で揮発するものであれば
いかなるものも使用でき、例えばメタノール、エタノー
ル等のアルコール類、キシレン、アセトン、ベンゼン、
トルエン等が使用できる。
００μｍ以下である必要がある。粒径が１００μｍを超
えると混合液を塗布しにくいばかりか、寄生発振を抑え
る効果が減少する。シリコン樹脂は市販のもので良く、
特に限定されない。シリコン樹脂のかわりにエポキシ系
の樹脂を使用することも考えられるが、この場合凹凸付
与後剥離が困難となるので好ましくない。有機溶剤はシ
リコン樹脂を希釈でき、空気中で揮発するものであれば
いかなるものも使用でき、例えばメタノール、エタノー
ル等のアルコール類、キシレン、アセトン、ベンゼン、
トルエン等が使用できる。
【００１３】レーザ媒質の両側面に固着される粉体とシ
リコン樹脂との混合比は、重量比（粉体／シリコン樹
脂）で1／10〜5／1が適当である。混合比1／10未満では
粉体濃度が薄過ぎ、寄生発振防止の効果が減少し、一方
混合比5／1を超えると粉体がレーザ媒質に固着しにくく
なる。粉体層の厚さは使用する粉体の粒径によって異な
るが、一般に厚いほど良く、好ましくは１０μｍ以上で
ある。１０μｍより薄いと寄生発振防止の効果が減少す
る。使用する粉体の粒径と粉体層の厚さとを変えること
で、レーザ媒質両側面に付与する凹凸の粗さを調節する
ことができる。
リコン樹脂との混合比は、重量比（粉体／シリコン樹
脂）で1／10〜5／1が適当である。混合比1／10未満では
粉体濃度が薄過ぎ、寄生発振防止の効果が減少し、一方
混合比5／1を超えると粉体がレーザ媒質に固着しにくく
なる。粉体層の厚さは使用する粉体の粒径によって異な
るが、一般に厚いほど良く、好ましくは１０μｍ以上で
ある。１０μｍより薄いと寄生発振防止の効果が減少す
る。使用する粉体の粒径と粉体層の厚さとを変えること
で、レーザ媒質両側面に付与する凹凸の粗さを調節する
ことができる。
【００１４】本発明法においてシリコン樹脂を有機溶剤
で希釈する方法は一般的な方法で良い。シリコン樹脂の
希釈率は、シリコン樹脂、有機溶剤の種類によって異な
るが、重量比（シリコン樹脂／有機溶剤）で1／5〜5／1
が適当である。重量比が1／5未満では混合物層がレーザ
媒質に固着しにくくなり、5／1を超えると粘性が高くて
粉体を混合しにくくなる。希釈したシリコン樹脂に粉体
を混合する方法も特に限定されず、一般的な混合方法で
良い。
で希釈する方法は一般的な方法で良い。シリコン樹脂の
希釈率は、シリコン樹脂、有機溶剤の種類によって異な
るが、重量比（シリコン樹脂／有機溶剤）で1／5〜5／1
が適当である。重量比が1／5未満では混合物層がレーザ
媒質に固着しにくくなり、5／1を超えると粘性が高くて
粉体を混合しにくくなる。希釈したシリコン樹脂に粉体
を混合する方法も特に限定されず、一般的な混合方法で
良い。
【００１５】混合液の塗布には、刷毛、ロールによる塗
布、圧縮ガスによる噴霧等を用いることができる。使用
する粉体は、レーザ光を乱反射する粒径１００μｍ以下
の粉体で、シリコン樹脂中に分散するものであればいか
なる製法、産地、組成のものでも良く、例えば、アルミ
ナ(Al2O3)粉、シリカ(SiO2)粉、酸化硼素(B2O3)粉、酸
化チタン(TiO2)粉等の金属酸化物粉、ダイヤモンド粉、
合成樹脂粉、ＹＡＧ粉、ＧＧＧ粉、ＹＧＧ粉等のレーザ
用結晶の粉体、ガラス粉、またはこれらの混合粉等が使
用できる。
布、圧縮ガスによる噴霧等を用いることができる。使用
する粉体は、レーザ光を乱反射する粒径１００μｍ以下
の粉体で、シリコン樹脂中に分散するものであればいか
なる製法、産地、組成のものでも良く、例えば、アルミ
ナ(Al2O3)粉、シリカ(SiO2)粉、酸化硼素(B2O3)粉、酸
化チタン(TiO2)粉等の金属酸化物粉、ダイヤモンド粉、
合成樹脂粉、ＹＡＧ粉、ＧＧＧ粉、ＹＧＧ粉等のレーザ
用結晶の粉体、ガラス粉、またはこれらの混合粉等が使
用できる。
【００１６】混合液塗布後の乾燥方法は、１２時間以上
の放置による自然乾燥で十分であるが、加熱乾燥、温風
乾燥、冷風乾燥、真空乾燥等の強制乾燥を行っても良
い。シリコン樹脂の希釈に使用した有機溶剤が完全に蒸
発すれば、粉体層はレーザ媒質側面に強固に固着され
る。
の放置による自然乾燥で十分であるが、加熱乾燥、温風
乾燥、冷風乾燥、真空乾燥等の強制乾燥を行っても良
い。シリコン樹脂の希釈に使用した有機溶剤が完全に蒸
発すれば、粉体層はレーザ媒質側面に強固に固着され
る。
【００１７】
【作用】レーザ媒質側面を加工せずに鏡面のまま用いる
と、レーザ媒質内部で何らかの原因で発生した寄生発振
光は、レーザ媒質側面に達して屈折率の異なるレーザ媒
質と外部（冷却水または空気）との境界面で反射光と屈
折光に分かれ、屈折光はレーザ媒質外部に放出される。
反射光と屈折光に分かれる比率はレーザ媒質の屈折率と
個々の寄生発振光の進行方向で決まるが、全体的には屈
折光がほとんどを占める。この屈折による放出光の損失
がレーザ装置の効率低下の一因となる。
と、レーザ媒質内部で何らかの原因で発生した寄生発振
光は、レーザ媒質側面に達して屈折率の異なるレーザ媒
質と外部（冷却水または空気）との境界面で反射光と屈
折光に分かれ、屈折光はレーザ媒質外部に放出される。
反射光と屈折光に分かれる比率はレーザ媒質の屈折率と
個々の寄生発振光の進行方向で決まるが、全体的には屈
折光がほとんどを占める。この屈折による放出光の損失
がレーザ装置の効率低下の一因となる。
【００１８】レーザ媒質側面に微細な粉体粒子を固定し
ておくと、レーザ媒質と外部（冷却水または空気または
粉体）との境界面で屈折した寄生発振光の一部は微細粒
子表面で反射されてその大部分がレーザ媒質内部に戻る
ことになる。このときレーザ媒質内部に戻った光は様々
な光路を経由しているため位相は揃わず、また粒子表面
での反射角度も様々なので進行方向も揃わない。従って
この戻り光は、新たなレーザ励起を生じるエネルギー源
にはなるが、内部反射を繰り返して増幅されレーザ媒質
側面から放出されてしまうこともないため、レーザ装置
の効率を高めることとなる。
ておくと、レーザ媒質と外部（冷却水または空気または
粉体）との境界面で屈折した寄生発振光の一部は微細粒
子表面で反射されてその大部分がレーザ媒質内部に戻る
ことになる。このときレーザ媒質内部に戻った光は様々
な光路を経由しているため位相は揃わず、また粒子表面
での反射角度も様々なので進行方向も揃わない。従って
この戻り光は、新たなレーザ励起を生じるエネルギー源
にはなるが、内部反射を繰り返して増幅されレーザ媒質
側面から放出されてしまうこともないため、レーザ装置
の効率を高めることとなる。
【００１９】以上の理由でレーザ媒質側面へ粉体層を形
成すれば、従来方法による凹凸付与と同様、寄生発振光
がミラーで反射されて再び素子に照射されてレーザ媒質
内で増幅することが阻止できる。また、本発明の方法で
はレーザ媒質本体を傷つけないため、レーザ媒質の物
性、機械的特性に何等の変化も生じさせず、レーザ発振
中にレーザ媒質が割れたり欠けたりする心配がなくな
る。また、一度固着させた粉体層は、希釈に用いたのと
同様の有機溶剤によれば除去可能であり、凹凸付与の修
復が容易である。
成すれば、従来方法による凹凸付与と同様、寄生発振光
がミラーで反射されて再び素子に照射されてレーザ媒質
内で増幅することが阻止できる。また、本発明の方法で
はレーザ媒質本体を傷つけないため、レーザ媒質の物
性、機械的特性に何等の変化も生じさせず、レーザ発振
中にレーザ媒質が割れたり欠けたりする心配がなくな
る。また、一度固着させた粉体層は、希釈に用いたのと
同様の有機溶剤によれば除去可能であり、凹凸付与の修
復が容易である。
【００２０】
【実施例】凹凸を付与しない結晶のままのスラブ型レー
ザー素子を３本用意した。そのうち１本のスラブ型レー
ザ素子(a)には、シリコン樹脂２重量部と、キシレン２
重量部と、平均粒径３μｍ（フィッシャーサブシーブサ
イザーによる）のアルミナ粉１重量部とを容器に入れ、
アルミナ粉が十分分散するまでガラス棒で良く撹拌、混
合し、更に超音波振動を付与して粒子を分散させ、この
混合液をエアスプレーを用いて側面に吹き付けて発振テ
ストに供した。スラブ型結晶の側面以外の上下面及び両
端面は、混合液がかからないように樹脂フィルムでマス
キングした。その後これを１２時間放置して自然乾燥さ
せ、シリコン樹脂で固着されたアルミナ粉体層を形成し
た。粉体層の厚さは場所によってわずかに異なるが、１
８〜２２μｍであった。粉体層と結晶との密着性は非常
に良かった。
ザー素子を３本用意した。そのうち１本のスラブ型レー
ザ素子(a)には、シリコン樹脂２重量部と、キシレン２
重量部と、平均粒径３μｍ（フィッシャーサブシーブサ
イザーによる）のアルミナ粉１重量部とを容器に入れ、
アルミナ粉が十分分散するまでガラス棒で良く撹拌、混
合し、更に超音波振動を付与して粒子を分散させ、この
混合液をエアスプレーを用いて側面に吹き付けて発振テ
ストに供した。スラブ型結晶の側面以外の上下面及び両
端面は、混合液がかからないように樹脂フィルムでマス
キングした。その後これを１２時間放置して自然乾燥さ
せ、シリコン樹脂で固着されたアルミナ粉体層を形成し
た。粉体層の厚さは場所によってわずかに異なるが、１
８〜２２μｍであった。粉体層と結晶との密着性は非常
に良かった。
【００２１】次の１本のスラブ型レーザ素子(b)には、
結晶側面を４００番の研磨紙で擦って凹凸を付与して発
振テストに供した。残りの１本のスラブ型レーザ素子
(c)は何等の加工も行わないでそのまま発振テストに供
した。なお、(a)、(b)、(c)いずれもスラブ型固体レー
ザ媒質には、長さ１５２ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚さ１０ｍ
ｍ、端面と上下面との角度 40.5度、Ｎｄ 1.1 atm％を
添加したＹＡＧ結晶(Nd3+:Y3Al5O12)製のものを用い
た。
結晶側面を４００番の研磨紙で擦って凹凸を付与して発
振テストに供した。残りの１本のスラブ型レーザ素子
(c)は何等の加工も行わないでそのまま発振テストに供
した。なお、(a)、(b)、(c)いずれもスラブ型固体レー
ザ媒質には、長さ１５２ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚さ１０ｍ
ｍ、端面と上下面との角度 40.5度、Ｎｄ 1.1 atm％を
添加したＹＡＧ結晶(Nd3+:Y3Al5O12)製のものを用い
た。
【００２２】これら３種のスラブ型レーザ素子をレーザ
発振装置に組み込み、パルス幅５ｍsec、発振周波数５
Ｈｚのレーザ光を発振させた。このとき励起ランプには
４本のクリプトンランプを用い、全入力電力を２８ｋＷ
とした。この結果、本発明によるレーザ素子(a)では６
６３Ｗ、従来方法によるレーザ素子(b)では６４２Ｗ、
凹凸を付与しない結晶のままのレーザ素子(c)では５９
７Ｗのレーザ出力を得た。全入力値はいずれも同じであ
るので、レーザ出力値が大きいほど効率は良く、寄生発
振の発生は少ない。従って上記結果より、本発明の方法
によるレーザ素子は、従来方法と同程度の寄生発振防止
効果とレーザ出力効率とを有することがわかる。
発振装置に組み込み、パルス幅５ｍsec、発振周波数５
Ｈｚのレーザ光を発振させた。このとき励起ランプには
４本のクリプトンランプを用い、全入力電力を２８ｋＷ
とした。この結果、本発明によるレーザ素子(a)では６
６３Ｗ、従来方法によるレーザ素子(b)では６４２Ｗ、
凹凸を付与しない結晶のままのレーザ素子(c)では５９
７Ｗのレーザ出力を得た。全入力値はいずれも同じであ
るので、レーザ出力値が大きいほど効率は良く、寄生発
振の発生は少ない。従って上記結果より、本発明の方法
によるレーザ素子は、従来方法と同程度の寄生発振防止
効果とレーザ出力効率とを有することがわかる。
【００２３】
【発明の効果】本発明により、スラブ型結晶を傷つける
ことなく、かつ、修復の容易な方法で寄生発振を抑える
ことが可能になり、これにより破損の恐れがなくかつ効
率の良いスラブ型レーザ素子が得られる。
ことなく、かつ、修復の容易な方法で寄生発振を抑える
ことが可能になり、これにより破損の恐れがなくかつ効
率の良いスラブ型レーザ素子が得られる。
【図１】スラブ型レーザ素子を用いたレーザ発振装置の
概念図である。
概念図である。
１ レーザ素子 ２、３ レーザ素子の両端面 ４ 励起用ランプ ５ 反射箱 ６ 全反射鏡 ７ 部分反射鏡 Ｌ レーザ光路
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザ光が屈折するように傾斜した両端
面とレーザ光が全反射する平行な上下面と両側面とを有
するスラブ型固体レーザ媒質の両側面に、レーザ光を乱
反射する粉体がシリコン樹脂をバインダーとして固着さ
れていることを特徴とするスラブ型レーザ素子。 - 【請求項２】 有機溶剤で希釈したシリコン樹脂に、レ
ーザ光を乱反射する粒径１００μｍ以下の粉体を混合
し、レーザ光が屈折するように傾斜した両端面とレーザ
光が全反射する平行な上下面と両側面とを有するスラブ
型固体レーザ媒質の両側面に該混合物を塗布し、この塗
布面を乾燥することを特徴とするスラブ型レーザ素子の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22362392A JPH0653574A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | スラブ型レーザ素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22362392A JPH0653574A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | スラブ型レーザ素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653574A true JPH0653574A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16801114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22362392A Pending JPH0653574A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | スラブ型レーザ素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653574A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110176574A1 (en) * | 2008-07-30 | 2011-07-21 | Tadashi Ikegawa | Solid-state laser device |
| CN107104350A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-08-29 | 衢州学院 | 一种激光放大器 |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP22362392A patent/JPH0653574A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110176574A1 (en) * | 2008-07-30 | 2011-07-21 | Tadashi Ikegawa | Solid-state laser device |
| CN107104350A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-08-29 | 衢州学院 | 一种激光放大器 |
| CN107104350B (zh) * | 2017-05-25 | 2023-07-28 | 衢州学院 | 一种激光放大器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ikesue et al. | Influence of pore volume on laser performance of Nd: YAG ceramics | |
| US5563899A (en) | Composite solid state lasers of improved efficiency and beam quality | |
| US5852622A (en) | Solid state lasers with composite crystal or glass components | |
| US4805181A (en) | High reflectance laser resonator cavity | |
| JP4077546B2 (ja) | 可飽和吸収体により受動的にスイッチングされる固体マイクロレーザーおよびその製造方法 | |
| US6472242B2 (en) | Method of fabricating Q-switched microlasers | |
| JPS62234386A (ja) | 固体レ−ザ発振器 | |
| Lempicki et al. | Laser phenomena in europium chelates. IV. Characteristics of the europium benzoylacetonate laser | |
| JPH0653574A (ja) | スラブ型レーザ素子及びその製造方法 | |
| Serna et al. | Optically active Er–Yb doped glass films prepared by pulsed laser deposition | |
| CN109361147B (zh) | 一种基于三方晶系的横向电光调q开关及其降低驱动电压的方法和应用 | |
| US3979696A (en) | Laser pumping cavity with polycrystalline powder coating | |
| US8189644B2 (en) | High-efficiency Ho:YAG laser | |
| US3975694A (en) | Self Q-switched laser | |
| Hehlen | Effect of radiation trapping on measured excited-state lifetimes in solids | |
| US11381052B2 (en) | Laser device | |
| USRE38489E1 (en) | Solid microlaser passively switched by a saturable absorber and its production process | |
| EP0407194B1 (en) | Input/output ports for a lasing medium | |
| JP4428687B2 (ja) | ランプ用石英ガラス管及びレーザー励起・増幅ユニット | |
| US7317741B2 (en) | Amplified spontaneous emission ducts | |
| JPH08274393A (ja) | スラブレーザおよびレーザ加工機 | |
| Chen et al. | High conversion efficiency, high power density Q-switched fiber laser | |
| Muhammed et al. | Theoretical study of lasing output for a four-level operation in Nd3+: YAG thin disk laser | |
| JP2007507084A (ja) | 固体レーザー媒質 | |
| Haglund et al. | Surface modification and ablation of insulators using a tunable, picosecond mid-infrared laser |