JPH0666493B2 - 半導体レーザー励起ディスク形固体レーザー増幅器の励起方法 - Google Patents
半導体レーザー励起ディスク形固体レーザー増幅器の励起方法Info
- Publication number
- JPH0666493B2 JPH0666493B2 JP23984491A JP23984491A JPH0666493B2 JP H0666493 B2 JPH0666493 B2 JP H0666493B2 JP 23984491 A JP23984491 A JP 23984491A JP 23984491 A JP23984491 A JP 23984491A JP H0666493 B2 JPH0666493 B2 JP H0666493B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザーから
の励起光によりディスク形固体レーザー媒質を照射しレ
ーザー光を効率よく励起する方法に関する。
の励起光によりディスク形固体レーザー媒質を照射しレ
ーザー光を効率よく励起する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ励起固体レーザー増幅器と
して、レーザーダイオード（以下ＬＤと略記する）を二
次元アレイ状に並べその発光面からの励起光を固体レー
ザー媒質に照射して比較的大きな口径のレーザービーム
を良ビーム品質で大出力にまで増幅するＬＤ励起固体レ
ーザー増幅器が既に提案されている。かかるレーザー増
幅器は、レーザー発振し易い特定波長の吸収線で光励起
し、小形、高効率で、高繰返しが可能であり、かつ熱負
荷を低減できるものとして注目されている。
して、レーザーダイオード（以下ＬＤと略記する）を二
次元アレイ状に並べその発光面からの励起光を固体レー
ザー媒質に照射して比較的大きな口径のレーザービーム
を良ビーム品質で大出力にまで増幅するＬＤ励起固体レ
ーザー増幅器が既に提案されている。かかるレーザー増
幅器は、レーザー発振し易い特定波長の吸収線で光励起
し、小形、高効率で、高繰返しが可能であり、かつ熱負
荷を低減できるものとして注目されている。
【０００３】固体レーザー媒質としては、Ｎｄ：ＹＶＯ
4 、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄガラス等が一般に用いられる。
又、固体レーザー媒質の形状としてロッド形とディスク
形のものがあるが、ディスク形はロッド形のように直径
が大きいと中心まで一様に十分励起できない点や熱破壊
の虞れがなく、直径の大小にかかわらず効率の良い励起
ができるという利点がある。
4 、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄガラス等が一般に用いられる。
又、固体レーザー媒質の形状としてロッド形とディスク
形のものがあるが、ディスク形はロッド形のように直径
が大きいと中心まで一様に十分励起できない点や熱破壊
の虞れがなく、直径の大小にかかわらず効率の良い励起
ができるという利点がある。
【０００４】上述したＬＤ励起ディスク形固体レーザー
増幅器の一例として、例えばＬａｓｅｒ ＆ Ｏｐｔｒ
ｏｎｉｃｓ、１９８８年３月号、８３頁に記載されたも
のが公知であり、図２の（ａ）にその外観及び（ｂ）に
単一のディスク形固体レーザー増幅器の主要断面を示
す。１、２は励起用光源である同一構成のＬＤアレイ、
３はディスク状の固体レーザー媒質であり、図示のよう
にディスク状の固体レーザー媒質３を挾んで一対のＬＤ
アレイ１、２が対向して設けられ、ＬＤアレイ１、２は
増幅ビーム光軸に平行に配置されている。
増幅器の一例として、例えばＬａｓｅｒ ＆ Ｏｐｔｒ
ｏｎｉｃｓ、１９８８年３月号、８３頁に記載されたも
のが公知であり、図２の（ａ）にその外観及び（ｂ）に
単一のディスク形固体レーザー増幅器の主要断面を示
す。１、２は励起用光源である同一構成のＬＤアレイ、
３はディスク状の固体レーザー媒質であり、図示のよう
にディスク状の固体レーザー媒質３を挾んで一対のＬＤ
アレイ１、２が対向して設けられ、ＬＤアレイ１、２は
増幅ビーム光軸に平行に配置されている。
【０００５】図示省略しているが、一般にＬＤアレイか
らの励起光はそのままでは所定角度方向に広がるため、
ＬＤアレイ１、２の出射面にはマイクロレンズが設けら
れており、ＬＤ光を平行光束として出射できるように構
成されている。図２の（ｂ）に示すように、増幅すべき
レーザー光は固体レーザー媒質３に対してブルースター
角度θB で入射され、増幅された後ブルースター角度θ
B で出射される。
らの励起光はそのままでは所定角度方向に広がるため、
ＬＤアレイ１、２の出射面にはマイクロレンズが設けら
れており、ＬＤ光を平行光束として出射できるように構
成されている。図２の（ｂ）に示すように、増幅すべき
レーザー光は固体レーザー媒質３に対してブルースター
角度θB で入射され、増幅された後ブルースター角度θ
B で出射される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の構成のＬＤ励起ディスク形固体レーザー増幅器
では、ＬＤアレイは固体レーザー媒質の増幅ビーム光軸
に平行に配置され、ＬＤアレイからの励起光が固体レー
ザー媒質へ効率よく吸収されるように配置するという考
慮はされておらず、このため固体レーザー媒質へのＬＤ
励起光にはフレネル反射損失を伴うという問題があっ
た。
た従来の構成のＬＤ励起ディスク形固体レーザー増幅器
では、ＬＤアレイは固体レーザー媒質の増幅ビーム光軸
に平行に配置され、ＬＤアレイからの励起光が固体レー
ザー媒質へ効率よく吸収されるように配置するという考
慮はされておらず、このため固体レーザー媒質へのＬＤ
励起光にはフレネル反射損失を伴うという問題があっ
た。
【０００７】この発明は、かかる従来のＬＤ励起ディス
ク形固体レーザー増幅器における問題点に留意し、ＬＤ
励起光の偏光特性を利用してその固体レーザー媒質を照
射し、ＬＤ励起光の伝達過程における損失を低減する固
体レーザー増幅器の励起方法を提供することを課題とす
る。
ク形固体レーザー増幅器における問題点に留意し、ＬＤ
励起光の偏光特性を利用してその固体レーザー媒質を照
射し、ＬＤ励起光の伝達過程における損失を低減する固
体レーザー増幅器の励起方法を提供することを課題とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
としてこの発明は、大口径レーザー光をブルースター角
で通過させるディスク形固体レーザー媒質に対してこれ
を挾んで一対のレーザーダイオードアレイを対向配置
し、Ｐ偏光したレーザーダイオードからの励起光を固体
レーザー媒質に対してブルースター角で通過させて光励
起することから成る半導体レーザ励起ディスク形固体レ
ーザ増幅器の励起方法としたのである。
としてこの発明は、大口径レーザー光をブルースター角
で通過させるディスク形固体レーザー媒質に対してこれ
を挾んで一対のレーザーダイオードアレイを対向配置
し、Ｐ偏光したレーザーダイオードからの励起光を固体
レーザー媒質に対してブルースター角で通過させて光励
起することから成る半導体レーザ励起ディスク形固体レ
ーザ増幅器の励起方法としたのである。
【０００９】
【作用】この発明は上記のような励起方法としたから、
高出力ＬＤの出力光の偏光特性を利用し、ＬＤアレイか
らの直線Ｐ偏光の励起光を固体レーザー媒質に対してブ
ルースター角近傍で入射することにより、固体レーザー
媒質へのＬＤ励起光の伝達過程においてフレネル反射損
失が低減される。
高出力ＬＤの出力光の偏光特性を利用し、ＬＤアレイか
らの直線Ｐ偏光の励起光を固体レーザー媒質に対してブ
ルースター角近傍で入射することにより、固体レーザー
媒質へのＬＤ励起光の伝達過程においてフレネル反射損
失が低減される。
【００１０】従って、これによって大口径のレーザービ
ームを大出力にまで良ビーム品質で増幅でき、ＬＤ励起
ディスク形固体レーザー増幅器の効率が向上する。
ームを大出力にまで良ビーム品質で増幅でき、ＬＤ励起
ディスク形固体レーザー増幅器の効率が向上する。
【００１１】
【実施例】以下この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】図１は実施例の固体レーザー増幅器の単一
部分の主要断面図を示す。この実施例の増幅器は比較的
大口径のレーザービームの増幅に適している。
部分の主要断面図を示す。この実施例の増幅器は比較的
大口径のレーザービームの増幅に適している。
【００１３】１、２は励起用光源であるレーザーダイオ
ード（以下ＬＤと略記する）アレイであり、３はディス
ク状の固体レーザー媒質である。ＬＤアレイ１、２は互
いに同一構成であり、固体レーザー媒質３を挾んで互い
に平行に配置されている。
ード（以下ＬＤと略記する）アレイであり、３はディス
ク状の固体レーザー媒質である。ＬＤアレイ１、２は互
いに同一構成であり、固体レーザー媒質３を挾んで互い
に平行に配置されている。
【００１４】固体レーザー媒質３は大口径レーザー光を
ブルースター角θBで通過させる方向に設けられてい
る。又、ＬＤアレイ１、２もその出力光が固体レーザー
媒質３に対してブルースター角θB ’で入射する方向に
配置されている。
ブルースター角θBで通過させる方向に設けられてい
る。又、ＬＤアレイ１、２もその出力光が固体レーザー
媒質３に対してブルースター角θB ’で入射する方向に
配置されている。
【００１５】なお、その他にＬＤアレイ１、２にマイク
ロレンズが設けられていることなどは従来例と同様であ
り、説明は省略する。
ロレンズが設けられていることなどは従来例と同様であ
り、説明は省略する。
【００１６】上記のような実施例の固体レーザー増幅器
では、次のような作用が得られる。
では、次のような作用が得られる。
【００１７】ＬＤアレイ１、２からの励起光は、高出力
動作時にはＬＤの活性層の横方向に偏光したＰ偏光とし
て出力される。これはＬＤは量子井戸構造という極めて
狭い部分から発振し、Ｅベクトルはこの薄い部分に平行
（Ｐ偏光）となるからである。
動作時にはＬＤの活性層の横方向に偏光したＰ偏光とし
て出力される。これはＬＤは量子井戸構造という極めて
狭い部分から発振し、Ｅベクトルはこの薄い部分に平行
（Ｐ偏光）となるからである。
【００１８】そして、このＰ偏光した励起光は固体レー
ザー媒質３に対してブルースター角θB ’で、また結果
として増幅ビーム光軸に対してθB ＋θB ’で入射する
ようにＬＤアレイ１、２が配置されているから、励起光
は固体レーザー媒質３の表面で反射されることなく高効
率で吸収され、固体レーザー媒質３でレーザー光を励起
増幅する。
ザー媒質３に対してブルースター角θB ’で、また結果
として増幅ビーム光軸に対してθB ＋θB ’で入射する
ようにＬＤアレイ１、２が配置されているから、励起光
は固体レーザー媒質３の表面で反射されることなく高効
率で吸収され、固体レーザー媒質３でレーザー光を励起
増幅する。
【００１９】なお、上記実施例では固体レーザー増幅器
の場合について説明したが、これに光共振器を加えて、
大口径、良ビーム品質の得られる効率のよい発振器とし
て用いてもよい。
の場合について説明したが、これに光共振器を加えて、
大口径、良ビーム品質の得られる効率のよい発振器とし
て用いてもよい。
【００２０】
【効果】以上詳細に説明したように、この発明は励起光
源として用いる高出力ＬＤからの励起光が直線Ｐ偏光し
ていることを利用してこの励起光をディスク状の固体レ
ーザー媒質に対してブルースター角近傍で入射するよう
にして光励起させる方法としたから、固体レーザー媒質
へのＬＤ励起光の伝達過程におけるフレネル反射損失を
低減することができ、大口径のレーザービームを大出力
にまで良ビーム品質で増幅できると共にＬＤ励起ディス
ク形固体レーザー増幅器の効率の向上にも効果がある。
源として用いる高出力ＬＤからの励起光が直線Ｐ偏光し
ていることを利用してこの励起光をディスク状の固体レ
ーザー媒質に対してブルースター角近傍で入射するよう
にして光励起させる方法としたから、固体レーザー媒質
へのＬＤ励起光の伝達過程におけるフレネル反射損失を
低減することができ、大口径のレーザービームを大出力
にまで良ビーム品質で増幅できると共にＬＤ励起ディス
ク形固体レーザー増幅器の効率の向上にも効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のＬＤ励起ディスク形固体レーザー増幅
器の主要断面図
器の主要断面図
【図２】従来例のＬＤ励起ディスク形固体レーザー増幅
器の外観斜視図及びその主要断面図
器の外観斜視図及びその主要断面図
１、２ ＬＤアレイ ３ ディスク状の固体レーザー媒質
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 瑛二 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 北田 俊信 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 山中 千代衛 大阪府大阪市西区靭本町１丁目８番４号 財団法人レーザー技術総合研究所内 (72)発明者 中井 貞雄 大阪府茨木市北春日丘３丁目６番45号 (72)発明者 中塚 正大 奈良県生駒市緑ケ丘1425番地の78 (72)発明者 山中 正宣 大阪府箕面市石丸３丁目25番Ｅ−205号 (72)発明者 内藤 健太 奈良県生駒市有里町29番地の15 (72)発明者 小野田 元 東京都豊島区南池袋１丁目20番１号 金門 電気株式会社内 (72)発明者 中里 宏 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−65283（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 大口径レーザー光をブルースター角で通
過させるディスク形固体レーザー媒質に対してこれを挾
んで一対のレーザーダイオードアレイを対向配置し、Ｐ
偏光したレーザーダイオードからの励起光を固体レーザ
ー媒質に対してブルースター角で通過させて光励起する
ことから成る半導体レーザ励起ディスク形固体レーザ増
幅器の励起方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23984491A JPH0666493B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 半導体レーザー励起ディスク形固体レーザー増幅器の励起方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23984491A JPH0666493B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 半導体レーザー励起ディスク形固体レーザー増幅器の励起方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582870A JPH0582870A (ja) | 1993-04-02 |
| JPH0666493B2 true JPH0666493B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=17050713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23984491A Expired - Fee Related JPH0666493B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 半導体レーザー励起ディスク形固体レーザー増幅器の励起方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666493B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60218211T2 (de) * | 2001-11-21 | 2007-10-18 | General Atomics, San Diego | Laser mit einem verteilten verstärkungsmedium |
| US7763828B2 (en) * | 2003-09-02 | 2010-07-27 | Ultratech, Inc. | Laser thermal processing with laser diode radiation |
| JP5085007B2 (ja) * | 2005-01-13 | 2012-11-28 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体レーザ増幅器及び固体レーザ発振器 |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP23984491A patent/JPH0666493B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0582870A (ja) | 1993-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |