JPH0691290B2 - 複数の導波路を有するレーザ装置ならびにこのレーザ装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 この発明はレーザ装置に係り、より詳細には多数の穴を
有する改良された導波路レーザに関する。

関連技術の説明 作動レーザ装置の設計と開発における重要な目的は、小
型、高出力、及び軽量なレーザシステムを達成すること
である。コンパクトで高出力のレーザ装置は、コミニケ
ーション、製造、医学を含む多くの分野において応用の
可能性を有している。特に医学及びコミニケーションの
分野において、軽量、小型及び高出力な機器が望まれて
いる。

一般的なガスレーザーで適切な高出力を発生させるよう
とすると、種々の利用の為に十分に小さく軽量な形状に
できない。導波路ガスレーザーは従来のガスレーザーに
存在する問題を解決する為に開発された。導波路ガスレ
ーザーは、発振された光が一部導波路伝達される共振器
を備え、通常の自由な空間伝播により決まる共振器モー
ドとフィードバックとを有する一般的なレーザーと反対
である。一般的なレーザーと比較した導波路レーザーの
主な利点は、小型化、カーブミラーに代わる平らなミラ
ー、より小さくなった横の長さ、高いレーザー利得、及
び圧力増大レーザーである。導波路レーザーは他の小さ
く低い出力のレーザーではできない可能性を有する。他
の利点は、光共鳴とレーザー励起手段との十分な適合お
よび導波レーザー共振器での特別なモード制御により炭
酸ガスレーザー装置のようなレーザーでの周波数調整能
力を増加できる高圧力操作を有することである。

導波ガスレーザーの例は、ニューマン（Newmann）氏ら
による米国特許第4,577,323、シュロスベルグ（Schloss
berg）氏による米国特許第4,103,255、チェナースキー
（Chenausky）氏らによる米国特許第4,429,398及び4,46
4,758、ラークマン（Laakmann）氏による米国特許第4,1
69,251、パパヨアノー（Papayoanou）氏による米国特許
第4,129,836にそれぞれ開示されている。

従来の導波路ガスレーザーの導波路を構成する種々の技
術は、導波路のシール及び導波管への励起エネルギーの
接続の問題を有している。複数のセラミックブロックか
ら形成される導波管は、互いのブロックのシールを確実
にする為に半田又はエポキシが使用される。しかしなが
ら、このような技術ではレーザー媒体に悪影響を与える
ガスを発生させる物質及び要求される温度安定性やシー
ル特性を欠く物質が使用される。重要なる問題は励起電
流に存在する。このような導波ガスレーザーの直流電流
励起では、比較的長いレーザー導波管の各端部近傍に位
置された１組の電極の間に比較的大きな直流電流励起が
要求される。このような装置では、高い電圧、電力供
給、及び高い電圧を扱える回路が必要である。直流励起
における問題を解決する為に、無線周波数励起が提案さ
れたが、導波路の全体長に沿って励起させる難しさがあ
る。例えばラークマン氏による米国特許第4,169,251で
は、絶縁体ブロックの側部を越えた外側側面に延出され
る相互に配置された１組の固定電極の間に挿入されると
共に相互に配置される１組の絶縁体ブロックの間にシン
グル導波路が形成される。このような装置の構成、大き
さ、及び配置は、このような挿入される電極を設ける必
要性により制限される。更に、この装置は複数の導波路
を有する小さい軽量なレーザーを作製する為には適合で
きない。

よって、この発明の目的は、上述の問題を回避もしくは
最少限にした複数キャビティー導波路を提供することを
目的とする。

発明の概要 この発明の実施例に係るこの発明の原理の実施において
は、複数の導波路レーザーは、互いにシールされた相互
の接触面を有する絶縁体材料の第１及び第２のブロック
が形成される。ブロック内に形成された第１及び第２の
導波路溝の組は、薄い隔壁で分離された各組の溝と、薄
い隔壁で分離された各ブロックの溝の組とを備えてい
る。隔壁の１つは導電性であり、導波路を形成している
全ての溝の為に第１の電極の全長を形成している。この
発明の利点により、無線周波数のエネルギーが絶縁ブロ
ック内の孔を通って延出された導電タブ又は金属が覆わ
れたタブによって電極と反対に配置された補助内部電極
とに連結（couple）される。

この発明の他の利点は、絶縁性ブロックを互いに確実に
シールする電気的に導通するろう付け材の使用であり、
このようなろう付け材は内側の導波路から絶縁ブロック
の外側へ延出され、よって内側の電極へ無線周波数エネ
ルギーを与える為の導電性通路が形成される。

図面の簡単な説明 第１図はこの発明の実施例に係る多数孔導波路ガスレー
ザーを部分的に破断した斜視図である。

第２図は第１図の共通電極を示した図である。

第３図は第１図の線３−３で破断した断面図である。

第４図は第３図の部分拡大図である。

第５図はこの発明の第２の実施例を部分的に破断した斜
視図である。

第６図は第５図の線６−６で破断した断面図である。

第７図は第５図に示された電極構造を部分的に破断した
拡大断面図である。

第８図は端部ミラーマウントを部分的に破断した絵画
図。

好適な実施例の記述 第１図乃至第４図に示したように、非常に低い熱膨脹係
数を有するベリリア（beryllia）又はアルミナ（alumin
a）は他の変更可能な材料で構成した第１及び相対的に
長い第２の矩形断面図セラミックブロック10、12は、接
触する対向面14、16にそって面と面とで接合され、接触
する対向面14、16は、互いにブロックを固定して保持及
び密封するために全ての共通の接触領域をコートするろ
う付け材（brazing compound）を有している。下に記述
するように電極接続孔を除いて、２つのブロックは実際
的に同一体である。このため、一方の記述によって両方
の記述は満たされる。ブロック12のよううな各ブロック
には、その面内16に浅い隔壁保持用凹部20、隔壁保持凹
部20からブロック内により深く延出するキャビティー凹
所22が形成される。キャビティー凹所22の最も内部の中
央部分は、薄い共通電極隔壁26（第２図にも見られる）
の端部を保持する横断隔壁24であり、薄い共通電極隔壁
26は、ブロック12に関する第１及び第２導波路キャビテ
ィー28、30及びブロック10に関する第１及び第２導波路
キャビティー32、34内の各ブロックのキャビティー凹所
を分割するように、両方の結合されるブロック凹部22及
び凹部20を横切って中央部に延出される。隔壁26は導電
性の材料で形成され、４つの導波路キャビティー28、3
0、32、34の為の共通の電極を提供する。隔壁は各絶縁
ブロックの延出に渡って延出される。

共通の電極部分の片側における隔壁保持凹部20の各２つ
の結合される半体の内側には、ブロックの全体に対して
長軸方向に延出される薄いセラミック小片（絶縁体）3
6、38が配置され、薄いセラミック小片（絶縁体）36、3
8は各凹所20の端部から長軸方向に延出し、隔壁電極26
の片側にい対して適合面を固締（tight fiting）させ
る。

相互に固定して連結し、接触する表面14、16をシールさ
せるろう付け材18は、セラミックブロックと、セラミッ
ク隔壁小片36、38の両側の間に挿入され、薄い隔壁小片
の側部及び端部に沿ってキャビティーから接触面14、16
へ連続的に延出している。例えば２つのブロックがそこ
に挿入された隔壁により既に記載及び記述されたように
連結されたとき、対称的に位置された配列されて延出さ
れた導波路孔の４つの接近して配された１つの束を規定
し、その各々は隔壁電極26の片面によって形成されたそ
の側部を有し、隔壁電極26はブロック10内で一対の孔3
2、34を各々から分離し及びブロック12内で一対の孔2
8、39もまた各々から分離する。隔壁小片36、38は、対
称的に配置された互いに直接接近される相互に独立の導
波路キャビティーに分離を提供するために、及びさらに
隔壁手段によって各々から分離されるように一対の孔32
及び34を一対の孔28、30から協働して分離する。面40、
42、44及び47のような電極に対向される各導波路キャビ
ティーの表面は、導電性の材料でコートされ、導電性材
料は各孔に対して孔の全体に連なる第２電極を形成す
る。したがって、各キャビティーはキャビティーの対向
側のキャビティー全体に連続する一対の互いに分離れた
第１及び第２の内部電極を有している。

電極に無線周波数励起エネルギーを供給するために、孔
46、48（第１図）のような複数の供給孔が、ブロックに
沿って隔離された位置でブロック12のような、片側のブ
ロックに形成される。電極供給孔46、48はブロック12の
外面50から延出し、部分的にブロックを通してキャビテ
ィーに延出する孔はタブ56、58のような伝導性のタブを
接近して適合し保持するように成型される。後者は固有
の又は別の方法で共通電極26の一方の側端に固定され
る。タブ孔は、キャビティーにタブ56、58をシールする
ためにメタライズ（metallized）されるかろう付け（br
azed）される。ブロック10は供給孔又はタブのいずれか
一方を有している。共通電極26及びその伝達タブ58は、
このブロックの組立て部品としてあらかじめブロック12
のタブ孔と供給孔に挿入された伝達タブを有するように
一体的に形成されてもよく、又第２図に示したような各
組立て部品として形成されてもよい。

接合されたブロック10、12の外側全面は、ろう付け材18
に電気的に接続された金属化合物すなわち外壁コーティ
ング60でコートされ、外面コーティング60はアパーチャ
ー46、48及びブロック10、12の半円形端面とそれに関係
する領域を除いて接合ブロックの外側全面をカバーす
る。

各絶縁性ブロックは、完全な円形要素を形成するために
面と面の接合部に１つの円盤要素を有するその端部に形
成された一対の結合半円形即ち半円盤形状要素62、64の
一方のを有する。ろう付け材、電極26、及び薄いセラミ
ック隔壁小片36、38はすべて一端部から他端部及び円盤
の一方から他方にブロックの全長に渡って延出されてい
る。組立て部品化された各ブロックはそれぞれが半円盤
体の同一のセットを有しているという点において同一で
るということは理解されるであろう。これらの半円盤体
は、下に及び第８図に記載されるように協働してミラー
のための円形マウントを形成し、ミラーはレーザ動作の
ために必要とされる内部での多数の長軸方向での反射を
提供するために導波路キャビティーの各々に取付けられ
てもよい。１つのミラーの出力ビームを提供するために
部分的に透過可能に作られている。全ての４つの導波路
キャビティーの密接な接近は、４つの孔のすべてに共通
に使用されるような各端部ミラーマウント上への１つの
ミラーの配置を互いに可能にする。したがって、最適な
操作を可能にするために必要とされる１つのミラーの調
整は４つの孔に関して適合する反射及び操作を効果的に
するであろう。

略100MHzのオーダーの周波数を有する無線周波数エネル
ギーは、いくつかの出力電極タブ56、58に出力無線周波
数結合を供給し、及び第３図に概略を示したように外側
シールド用コーティング60を配置することによって各孔
の全長に沿って実際的に全ての４つの孔に連結される。
外側シールド用コーティング60は、ろう付けされたブロ
ック部品の周囲および長さに渡って連続的である。それ
はまたブロックの間のろう付け部と共に連絡され（電気
的導電接触で）、そして電気的に連続内部コーティング
電極40、42、44及び47に接続される。

記述した配列と共に、各レーザ用キャビティーは絶縁性
ブロックによって直接に形成した２つの側面部を有し、
２つの側面部は外部に良く熱をつたえる。ブロックを金
属化するために使用れたろう付け操作の際に発生した高
温度は、エポキシド（epoxied）または半田付け（solde
red）による接合によって提供されるよりも優れている
事実上の実際のハーメチックシールを提供する。

独立なレーザ導波路キャビティーの接近して配置した組
を備えることによって、密集した組の出力より大きい幾
度の範囲を有するレーザに匹敵するパワー出力が提供さ
れる。４つのレーザ孔の密接した接近のために、４つの
独立で分離されたレーザビームは出射ミラーから非常に
短い距離ですぐに合成されるかもしれなく、それによっ
て非常に短いレーザ長と共に大きい断面で重要な大きい
出力の単一のレーザビームが提供される。

さらに、総出力が４つのビーム領域に分散されるため
に、ミラーに照射する単位ユニット領域毎のエネルギー
の強度は大きく減少され、それによってミラーの寿命面
及び操作面が改善される。更に利点として、４つの孔の
接近した単純な配列を使用することによって、それぞれ
は、単一モード操作が保たれるように、非常に小さな直
径で形成され、そして大きい導波路サイズに附随して起
こる多重モードの動作が回避される。

レーザ装置内部での高いガス圧は、その寿命を増加し、
より広いバンド幅を提供する。これらは、多くの応用の
ために好ましい特徴である。しかしながら、より高い圧
力は、より小さい直径の導波路を必要とし、そして記載
した装置がそのような小さい直径の導波路が接近して密
集されたグループに備えてもよい方式を提供するため、
より長いながさの単一大直径レーザに相当する装置が効
果的に提供される。さらに、記述した配置と共に、ミラ
ーで部分的に反射しそれらが前面部を通してレーザを出
射するとき、いくらか接近して離されたビームの間でい
くらかのモードカップリング（mode couplling）を提供
することが可能である。もし、たとえばミラーがキャビ
ティーの端部から非常にわずかに離されたとき、導波路
の端部での光の回折の為にキャビティーの端部での小量
の光結合がある。このように、１つのキャビティーから
のいくらかの光は、反射される又は回折され、別に偏向
されて弱いフィードバック光路を形成する。このフィー
ドバックは、すべてにおいて単一周波数または単一モー
ドを付加するように互いのキャビティーに連結するに役
立つ。いくつかのレーザキャビティーの非常に接近した
配置の他の利点は、キャビティーのグループ間の温度の
大きな均一性を提供することである。言替えると、キャ
ビティーの互いの接近は一方と他方との有効な重要な温
度差を制限する。こうして熱交換、即ちモードを変える
傾向がある熱的な膨脹及び収縮は、すべての孔において
同一となり、そうしてすべての同一の有効な長さを提供
し、維持する。

幾何学のもたらす結果から、キャビティー軸に正確に垂
直な平面の外側に向けられるミラーの効果がみられ、そ
の結果２つの端部ミラーは正確に互いに平行ではなく、
いくつかのキャビティーの非常な接近の為に一方のキャ
ビティーから他方のキャビティーへ相当に減少された光
路差を提供する。例えば導波路レーザの軸に90度とは異
なるある角度にその表面を有するミラーを考察する。そ
のような状態において、キャビティーの１つに接近する
ミラーの表面の一部は、相対的にキャビティー端部に接
近されであろうが、近接するミラーの内側でエネルギー
ビームを操作するミラー面の接近部は、ミラーの傾斜の
ためにいくぶんキャビティーの端部から離れるかもしれ
ない。これは２つの溝の関連する光路の長さを変化し、
そして異なるモードにおける操作に２つを引起こす傾向
がある。互いに非常に密接する隣接導波路レーザキャビ
ティーの為に、ミラーのミスアライメントに帰するこの
光路差はかなり減少される。

導波路部品を取囲む外側の金属物は、電極に供給されえ
る励起RFエネルギーの放射線を提供するために無線周波
数シールドを提供する。活性する周波数は、40乃至150M
Hzであり好ましくは略100MHzである。より低いエネルギ
ーで、56、58のようなわずかな電極供給タブが絶縁性ブ
ロックの長さにそって使用される必要がある。通常、電
極26の長さに沿ったポイントでなく、供給点から離れて
無線周波数波長の略５パーセントよりも多くされるべき
である。若干の配列において、非連続的に略１インチの
数千分の１オーダで小さな分離を提供する共通電極26を
作ることが望まれる。このような分離は隣接する各導波
路の間での所望しない相互作用及びエネルギー損失を回
避するために小さく保たれるべきである。他方、そのよ
うな小さい分離は、もしそのような結合が望まれるなら
ば、集積した導波路の一方のエネルギーを電極の分離部
で電極の端部の回りでの光波の回折によって他方に結合
することを補助するであろう。分離のより短い長さは隣
接したキャビティーの間に結合したエネルギーの量より
も小さい。集積した導波路の相対的に長い装置が使用さ
れる場合、共通電極の分離は供給した無線周波数駆動の
効率を増加するために、レーザ効率の低下がたしかであ
るとしてもが望まれてもよい。

第５図乃至第７図は、第１図乃至第４図に密接した導波
路レーザの変更が示されている。そこにおいては、ベリ
リア又はアルミナの十分に矩形状に拡大した第１及び第
２の絶縁性ブロック70、72は、共通の電極面を有して形
成される。各ブロックは、通常の矩形断面の中に絶縁性
ブロックの全長に対して延出する一対の導波路キャビテ
ィー78、80及び82、84を有している。各対の孔は長軸方
向に延出する薄い隔壁86、88によって分離され、隔壁は
セラミック又は絶縁性ブロックと一体化されて形成す
る。

銅又は同様の導電性材料92の薄いシートは、接触面74、
76の間に挿入され、わずかな量でキャビティーから側面
で外側に延出してブロックの長さを延長する。隔壁保持
用凹部は材料92によって形成した共通電極を保持するた
めにブロック70、72の接触面に設置される。接触面74、
76は、前に記述したろう付け材のような導電性連結化合
物96のその結合面の全面に渡ってコートされる。共通電
極92に対向する各導波路キャビティー78、80及び82、84
のサイドは、４つの導波路キャビティーに対して共通電
極92に対向する長軸方向に連なる第２の電極を提供する
ために図番100、101、102、103で示した金属化合物コー
ティングでコートされる。

２つのブロックの部品の外側全体は、コーティング110
によって示したような金属化合物で形成され、コーティ
ングは第５図に示した孔112、114のような供給孔によっ
て利用される領域を除いて部品ブロックの４つの外側全
面を覆う。２つ又はそれ以上のこれらの供給孔が各ブロ
ックに備えられる。孔はブロックの側端の間の中央に配
置されて、こうしてセラミック、非導電性隔壁86、88に
連続的に延出する共通電極92の中央に直線的に配列され
る。供給孔112の底部と、導波路キャビティーのコート
された内部面の間は、内部にコートされた一対の接続穴
118、120で形成され、一対の接続穴は供給孔112の内部
孔からキャビティー78、80のコートされた側部に延出し
ている。各接続穴はその円形部を完全に囲むように同様
の導電性材料で内側にコートされ、それぞれは、その導
電性コーティングの形態における鋭角を回避するために
その外側に広がった両端部を有する。各フィードバック
孔112の内部への固定した配置は、コートした導電性孔1
18、120の両方の最外端にハーメチックシールドを提供
し及び電気的な接触における内部円盤部分126を有する
新規なRF接続電極124である。電極124のロッド部128
は、全体において円盤部分126の一部として形成され、
無線周波数出力に接続するためのコネクティングワイア
ー（図示しない）を保持するために円盤部分から外側に
延出している。供給孔114の形態及びその連結孔は、強
孔112に関して記述したのと同様である。

絶縁性ブロック70内の供給孔及び電極接続の上に記述し
た配列は、絶縁性ブロック72の類似の構造で一致し、絶
縁性ブロック72は固定して接続した新規なRF接続電極12
4aを移動する供給孔112a（類似の供給孔114a、図示しな
い）もまた有し、交互に新規なRF接続電極124aは電気的
に導電性孔118a、120に連結され、それによって導波路
キャビティー82、84の導電側に電気的な連結を提供す
る。

丁度第１図乃至第４図に示したように、第５図乃至第７
図の配列は、そこにおいて鏡が導波路キャビティーの密
集された端部に密封するように取付けられてシールされ
ることのできる円盤状半体132、134で形成した全体用ミ
ラー取付け円盤を有する両端を提供する。第５図乃至第
７図において、絶縁体ブロックを固定した結合し及びシ
ールするろう付け材は、しかしながら密集部のキャビテ
ィーの対向側のコーティングは導電性孔及び要素124、1
24aを連結する電極によって電源に接続される。第１図
乃至第４図の配列においては、他方では各部分は、導波
路のキャビティーの４つのすべてに共通な共通電極が２
つの絶縁性ブロックの結合接触面に垂直な平面に配置さ
れ、無線周波数電源に接続している新規なRF電極を形成
しているのに対して、２つの絶縁性ブロックを固定して
結合し、そしてブロックの接触面間に挿入されるろう付
け材は、ブロック部品の電気的に導電性の外面に連結
し、交互にそれは設置される（電源の片側に連結し
た）。

機能的に２つの形態は同一であり、そして第１図乃至第
４図に示した全ての利点は、第５図乃至第７図の形態に
よって得られる。より初期の形態として、導波路孔構造
の各端部に取付けた単一平面鏡は、４つのすべてのキャ
ビティーと協働するのに十分である。導波路孔は相互に
平行であるため、全ての孔のためのミラーの配列は、各
端部の１つのミラーの調整によって自発的になし遂げら
れる。さらにまた、導波路のそれぞれは独立であるとは
いっても、こうして出力における小さいな周波数差及び
位相差が生じ、いくつかの導波路が効果的に単一周波数
出力を提供する間すなわち範囲に結合する。

種々の形態の製造において、絶縁体ブロックは、記載し
た形態に配置され、金属で覆われている。薄い隔壁り3
6、38及び共通電極26は第１図乃至第４図の形態に挿入
される。そしてブロックは、接触面14、16に沿って互い
にろう付けされる。第５図乃至第７図の配列によって、
金属化は導波路キャビティー、穴112、112a、114、114
a、接触面74及び76及び半円径端面を除く外側面に形成
される。２つの絶縁性ブロックは、それから電極92及び
結合要素124、124a及び所定場所に挿入され及び確保さ
れたミラーマウントと共に連結されてろう付けされる。
両方の具体例において、ミラーは例えばカーボンオキサ
イドのような気体で満たされたキャビティー及び部品の
端部に取付けられる。

第８図は、上に述べた具体例のすくなくとも一方の導波
路レーザに応用できる典型的なミラーアセンンブリーで
ある。ミラーアセンブリーは、第１図、第２図、第３
図、第４図の密集した導波路の一端に特定して示され
る。第１及び第２円盤部品138、140は互いに内部バブ部
品142によって全体的に結合される。ハブ部品は薄く環
状で比較的フレキシブルな結合手段146によって円盤断
面の外側球面部144に結合される。連続的な薄い円形フ
ランジ148は端部144の一面から軸方向外側に延出され、
金属で覆われる、及びろう付けによって支持される円盤
半体62、64の外側面を密接に保持する。

円盤半体62、64の外面に接近するハブ断面142内の孔150
は、シーリングワッシャー152及び平面端部鏡154を保持
するために拡大される。孔150の第２拡張部は、中空保
持ネジ158を保持するために円盤断面138を通して延出さ
れ、156のようにめねじが切られている。それによっ
て、拡張された孔に通され、中空保持ネジ158は、ミラ
ー154の外側環状部及びネジ158の内部端の間に挿入され
ている分割ワッシャー168に抵抗して保持する。ネジ158
自体、孔が170として空けられ、そのため４つの孔の全
てから光が自由に最も小さい孔150を通過され、ネジ179
を通過する。ミラーアセンブリー136は深い環状溝141に
よって効果的に第１及び第２円盤138、149で形成され
る。深い環状スロット141は、円盤の外側端から径方向
内側の円盤ハブ部品142に延出する。

単に参照番号172、174で示される３つの調整ねじは、外
側円盤部品138に通されて部品の円盤の回りに等しく配
置され、そして内部円盤部品140の環状部144の外側面に
対して支持する。ねじ172及びねじ174の１つ又はそれ以
上の調整は、いくつかの導波路キャビティーの軸に関連
してミラー面を調整することによって薄い連結部品146
の屈曲を起こす。ミラーがキャビティーの端部から軸方
向に離されたとき、いくつかの隔壁は、その長さに沿っ
てキャビティーをそれぞれからシールするとはいえ、孔
はわずかに互いに端部で相互作用する。ガスはガスアパ
ーチャー（図示しない）によってキャビティーに導入さ
れる。ガスアパーチャーは密集したキャビティーの一端
のミラー取付け部品、即ち絶縁性ブロックの一方の穴を
通して延出する。ガス孔は、キャビティーの内側を有す
る一端及び適用できるガス源に結合された部品を有する
他端へ伝達され、ガス孔は典型的にキャビティーの体積
よりいくらか大きい体積を有している。密集した導波路
のブロックの他端でのミラー部品は、単にミラー透過率
が異なるだけで第８図に記載したものと同一であること
がわかる。さらに、第１図乃至第４図の配列に示したミ
ラーの同一取付け部は、第５、６、及び７図の具体例に
使用されてもよい。

記載した新規な密集された導波路は、相互に平行で密集
して配置した導波路キャビティーの改良形態、及び導波
路キャビティーに無線周波数エネルギーを連結するため
の効果的な配列の改良を有する。すべての導波路の内部
に配置した比較的薄い、十分に連続的な電極は、無線周
波数励起エネルギーの応用においてより大きい効果を提
供する。この配列は、相対的に高い出力電力容量を有す
るコンパクトで小型サイズのレーザ装置を提供する。密
集して配置した１グループの導波路キャビティーの密集
は、小さい断面孔の使用を許し、これに附随する狭いバ
ンド幅を有する単一モード操作を獲得するための能力を
助力する。

前に記述した記述は、図面及び具体例によって理解され
るべきであり、この発明の精神と範囲は付加したクレー
ムによって単独に規定されている。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接触面（14、74）を有する絶縁性材料の第
   １のブロック（10、70）及び接触面（16、76）を有する
   絶縁性材料の第２のブロック（12、72）からなり、前記
   接触面（14および16、74および76）を介して相互に密封
   されている第１及び第２のブロック（10および12、70お
   よび72）と、 前記第１のブロック（10、70）に形成され、前記接触面
   （14、74）に向かう開口部を有する複数の導波路であっ
   て、相互に隣接されるとともに実質的な対をなすよう配
   置された第１の導波路の対（32および34、78および80）
   と、 前記第２のブロック（12、72）に形成され、前記接触面
   （16、76）に向かう開口部を有する複数の導波路であっ
   て、相互に隣接されるとともに実質的な対をなすよう配
   置された第２の導波路の対（28および30、82および84）
   と、 導電性材料により形成され、前記第１及び第２の導波路
   の対（32および34及び78および80、28および30及び82お
   よび84）の長手方向に沿って前記第１及び第２の導波路
   の対の一方から他方に延出されることで前記第１及び第
   ２の導波路の対のそれぞれを分割するとともに前記導波
   路のそれぞれに第１の側面部を提供する第１の隔壁（2
   6、92）と、 前記第１及び第２のブロック（10および12、72および7
   4）の間に配置され、前記第２の導波路の対（28および3
   0及び82および84）と前記第１の導波路の対（32および3
   4及び78および80）とを分離する一方で、前記導波路の
   それぞれに第２の側面部を提供する第２の隔壁（36およ
   び38、86および88）と、 導電性材料であって、前記第１の隔壁（26、92）を第１
   の電極とみなしたときに、この第１の電極（26、92）に
   対向された第２の電極として作用するよう前記導波路の
   それぞれに形成された第２の電極（40,42,44および47、
   100〜103）と、 前記第１及び第２のブロック（10および12、72および7
   4）のそれぞれの終端部に配置され、前記複数の導波路
   （28および30及び82および84、32および34及び78および
   80）、前記第１の隔壁（26、92）、及び、前記第２の隔
   壁（36および38、86および88）とともに、複数の共振室
   を提供する反射鏡（154）と、 前記複数の共振室内に満たされたレーザ媒体と、 前記第１の電極（26、92）と前記第２の電極（40,42,44
   および47、100ないし103）との間に、励起エネルギーを
   提供するための手段と、 を有する密集された複数の導波路を有するレーザ装置。
2. 【請求項２】前記励起エネルギーを提供するための手段
   は、前記絶縁性の材料で形成されたブロックと自身の外
   面との間に形成された少なくとも１つの穴（46および4
   8、112および114）と、この穴（46および48、112および
   114）内に配置され、前記第１の電極（26、92）に接続
   される導電性の接続器（56および58、124および124a）
   を有する請求項第１項記載のレーザ装置。
3. 【請求項３】前記励起エネルギーを提供するための手段
   は、前記接触面の少なくとも主要部を覆うことで前記第
   １のブロック（10、70）および第２のブロック（12、7
   2）をシールするとともに相互に接続および固定する一
   方で、前記第１および第２の電極のいづれか一方と電気
   的に接続される接続材料（18、96）を含む請求項第１項
   記載のレーザ装置。
4. 【請求項４】前記接続材料（18、96）は、ろう付け材を
   含むことを特徴とする請求項第３項記載のレーザ装置。
5. 【請求項５】前記第１のブロック（10）および第２ブロ
   ック（12）の外面は、前記第２の電極（40,42,44および
   47）と電気的に接続される導電性の材料（60）でコート
   されている請求項第３項記載のレーザ装置。
6. 【請求項６】前記反射鏡（154）は、前記ブロックのい
   づれか一方の端部に形成されたマウントディスク（62お
   よび64）にシールされるとともに固定されるミラーディ
   スク（138,140）に形成されているミラーアパーチャ（1
   50,170）の間にシールされるとともに固定され、さら
   に、前記ミラーアパーチャ（150,170）は、前記各ブロ
   ックの全てが接合された際に形成される断面方向の開口
   の面積よりも大きな面積に形成される請求項第１項記載
   のレーザ装置。
7. 【請求項７】前記ミラーディスク（138,140）は、前記
   各ブロックの全てが接合された際に形成される断面方向
   の開口の長手方向に関連した前記ミラーの傾きを補正で
   きる手段（172,174,144,138および140）を有する請求項
   第６項記載のレーザ装置。
8. 【請求項８】前記第２の隔壁（36および38）は、前記第
   １および第２のブロックの間に、前記導波路に沿って延
   出されるとともに、前記第２の隔壁（36および38）の前
   記第１および第２のブロックの前記相互に接触する面お
   よび前記導波路を超えて延出されている部分は、電気的
   に導通な接続材料により覆われていることにより前記第
   ２の電極と電気的に接続されている請求項第１項記載の
   レーザ装置。
9. 【請求項９】前記第２の隔壁（86および88）は、それぞ
   れの導波路に沿って延出された絶縁性の薄い板であっ
   て、前記第１および第２の導波路の対（78および80,82
   および84）を、さらに、第１および第２の導波路の組み
   （78および82,80および84）に分割し、 前記第１の隔壁（92）は、前記第１の電極を形成する導
   電性の材料が前記導波路の長手方向に延出された薄い帯
   び状体で、 前記第１および第２のブロック（70および72）は、各ブ
   ロックの外面から各接続面に向かって形成された導入穴
   （112,114）と、前記導入穴（112,114）と前記各ブロッ
   ク内の前記各導波路とを接続するものであって、内部に
   前記第２の電極と電気的に接触可能な導電性の材質を有
   する複数の導電性の穴（118,118a,120,120a）と、前記
   導入穴内に配置され、前記導電性の穴と前記導入穴とを
   電気的に接続するコネクタ（124,124a）からなる励起エ
   ネルギーを提供するための手段に接続され、第１の電極
   （92）に接続された導電性の接続材料（96）により覆わ
   れた接触面（74および76）と、 を含む請求項第１項記載のレーザ装置。
10. 【請求項１０】相互に接続されるための接合面（14,1
    6）を有する第１および第２の絶縁体ブロック（10,12）
    のそれぞれに、前記接合面に向かって開放された第１お
    よび第２の隔壁を保持するための凹所（20,24）を、前
    記各ブロック（10,12）の長手方向に沿って形成する行
    程と、 前記ブロック（10,12）のそれぞれに、前記ブロック（1
    0,12）に形成された前記凹所（20,24）よりも前記接合
    面側に、前記ブロックの長手方向に沿って、前記接合面
    と平行な面および前記接合面に直交する面をそれぞれ有
    する第１および第２の対をなす導波路キャビティー（3
    2,34,28および30）を形成する行程と、 前記凹所（20,24）内に、共通隔壁（26,36および38）を
    配置する行程と、 前記各キャビティー（32,34,28および30）の共通隔壁
    （26）に対向する面に、導電性の電極材料（40,42,44お
    よび47）をコーティーングする行程と、 前記接合面（14,16）に対向する前記ブロックの少なく
    とも一方の側面から、前記キャビティー凹所（32,34,28
    および30）に向かって、前記ブロックに少なくとも１つ
    の導入穴（46,48）を形成する行程と、 前記導入穴内に、前記第１の電極に接続されるよう導電
    性の部材（56,58）を取付ける行程と、 前記凹所に前記共通隔壁が位置された状態で、前記絶縁
    性の各ブロックを、それぞれの接合面で相互に接続し、
    固定し、シールする行程と、 からなる、密集された複数の導波路を有するレーザ装置
    の製造方法。
11. 【請求項１１】前記接合面および前記ブロックの外面を
    導電性の材料（18,60）でコーティングする行程をさら
    に含み、前記接続し、固定し、シールする行程は、前記
    ブロックを互いにろう付けする行程を有する、請求項10
    項記載のレーザ装置の製造方法。