JPH07131102A - Qスイッチレーザ発振装置 - Google Patents
Qスイッチレーザ発振装置Info
- Publication number
- JPH07131102A JPH07131102A JP27247793A JP27247793A JPH07131102A JP H07131102 A JPH07131102 A JP H07131102A JP 27247793 A JP27247793 A JP 27247793A JP 27247793 A JP27247793 A JP 27247793A JP H07131102 A JPH07131102 A JP H07131102A
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- JP
- Japan
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- laser
- switch
- passive
- switch element
- pulse laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、Qスイッチ素子を交換することなく
パルスレーザ出力を変更する。 【構成】レーザ共振器ミラー(10,11) 間に、平行でない
2平面を有する形状の受動Qスイッチ素子(13)を配置
し、これをレーザ共振器光路に対して交わる方向に移動
させると、受動Qスイッチ素子(13)を透過するレーザ光
の透過距離及びそのエネルギーの減衰量が変化してO.
Dが変化する。これにより、パルスレーザ出力レベルが
変化する。
パルスレーザ出力を変更する。 【構成】レーザ共振器ミラー(10,11) 間に、平行でない
2平面を有する形状の受動Qスイッチ素子(13)を配置
し、これをレーザ共振器光路に対して交わる方向に移動
させると、受動Qスイッチ素子(13)を透過するレーザ光
の透過距離及びそのエネルギーの減衰量が変化してO.
Dが変化する。これにより、パルスレーザ出力レベルが
変化する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、尖頭値の高いパルスレ
ーザを出力するQスイッチレーザ発振装置に関する。
ーザを出力するQスイッチレーザ発振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】Qスイッチレーザ発振装置としては、シ
ート状の色素含浸ポリマーを用いたNd:YAGレーザ
が良く知られている。又、近年、Cr4+:YAGを板状
に形成した受動Qスイッチを用いたQスイッチNd:Y
AGレーザが知られている。図3はかかるQスイッチレ
ーザ発振装置の構成図である。
ート状の色素含浸ポリマーを用いたNd:YAGレーザ
が良く知られている。又、近年、Cr4+:YAGを板状
に形成した受動Qスイッチを用いたQスイッチNd:Y
AGレーザが知られている。図3はかかるQスイッチレ
ーザ発振装置の構成図である。
【0003】レーザ共振器ミラー1、2内には、レーザ
ヘッド3が配置されている。このレーザヘッド3には、
Nd:YAGレーザロッドが収納されている。そして、
レーザ共振器ミラー1、2の光路上には、Cr4+:YA
Gを板状に形成した受動Qスイッチ素子4が配置されて
いる。
ヘッド3が配置されている。このレーザヘッド3には、
Nd:YAGレーザロッドが収納されている。そして、
レーザ共振器ミラー1、2の光路上には、Cr4+:YA
Gを板状に形成した受動Qスイッチ素子4が配置されて
いる。
【0004】かかる構成であれば、レーザヘッド3のN
d:YAGレーザロッドが励起されると、レーザ共振器
ミラー1、2間で光共振が起ころうとするが、このとき
受動Qスイッチ素子4は閉じいてるので、光共振は起こ
らずそのエネルギーは蓄積される。
d:YAGレーザロッドが励起されると、レーザ共振器
ミラー1、2間で光共振が起ころうとするが、このとき
受動Qスイッチ素子4は閉じいてるので、光共振は起こ
らずそのエネルギーは蓄積される。
【0005】このようにエネルギーが蓄積されてそのエ
ネルギー量が所定値に達すると、受動Qスイッチ素子4
は自動的にスイッチング動作し、尖頭値の高いパルスレ
ーザ(ジャイアントパルス)が出力される。
ネルギー量が所定値に達すると、受動Qスイッチ素子4
は自動的にスイッチング動作し、尖頭値の高いパルスレ
ーザ(ジャイアントパルス)が出力される。
【0006】しかしながら、受動Qスイッチ素子4は、
その材料として過飽和色素等を用いているので、その動
作は強力な螢光を受けて過飽和ブリーチを起してQスイ
ッチ動作を行うものとなっている。Cr4+:YAGを用
いたものも同様である。
その材料として過飽和色素等を用いているので、その動
作は強力な螢光を受けて過飽和ブリーチを起してQスイ
ッチ動作を行うものとなっている。Cr4+:YAGを用
いたものも同様である。
【0007】そして、Qスイッチレーザ発振装置に組み
込む場合には、そのレーザ発振装置の出力レベルに応じ
たO.D(optical density :光学濃度)を持った受動
Qスイッチ素子4を用いなければならない。すなわち、
出力レベルは、励起ランプへの入力を変更するだけでな
く適正なO.D.を持ったQスイッチを用いなければな
らない。これを用いなければ、適正なQスイッチングが
起こらない。
込む場合には、そのレーザ発振装置の出力レベルに応じ
たO.D(optical density :光学濃度)を持った受動
Qスイッチ素子4を用いなければならない。すなわち、
出力レベルは、励起ランプへの入力を変更するだけでな
く適正なO.D.を持ったQスイッチを用いなければな
らない。これを用いなければ、適正なQスイッチングが
起こらない。
【0008】従って、このような受動Qスイッチ素子4
を用いたQスイッチレーザ発振装置では、その出力レベ
ルを変更することが困難である。このため、Qスイッチ
パルスレーザの出力レベルを変更するには、異なるO.
Dを持った受動Qスイッチ素子4に交換しなければなら
ない。
を用いたQスイッチレーザ発振装置では、その出力レベ
ルを変更することが困難である。このため、Qスイッチ
パルスレーザの出力レベルを変更するには、異なるO.
Dを持った受動Qスイッチ素子4に交換しなければなら
ない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上のように受動Qス
イッチ素子4を用いたQスイッチレーザ発振装置では、
その出力レベルを変更することが困難である。そこで本
発明は、Qスイッチ素子を交換することなくパルスレー
ザ出力を変更できるQスイッチレーザ発振装置を提供す
ることを目的とする。
イッチ素子4を用いたQスイッチレーザ発振装置では、
その出力レベルを変更することが困難である。そこで本
発明は、Qスイッチ素子を交換することなくパルスレー
ザ出力を変更できるQスイッチレーザ発振装置を提供す
ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1によれば、レー
ザ共振器内にQスイッチ素子を配置したQスイッチレー
ザ発振装置において、Qスイッチ素子は、平行でない2
平面を有する形状に形成され、かつレーザ共振器光路に
対して交わる方向に移動自在に配置されるようにして上
記目的を達成しようとするQスイッチレーザ発振装置で
ある。
ザ共振器内にQスイッチ素子を配置したQスイッチレー
ザ発振装置において、Qスイッチ素子は、平行でない2
平面を有する形状に形成され、かつレーザ共振器光路に
対して交わる方向に移動自在に配置されるようにして上
記目的を達成しようとするQスイッチレーザ発振装置で
ある。
【0011】
【作用】請求項1によれば、平行でない2平面を有する
形状のQスイッチ素子を、レーザ共振器光路に対して交
わる方向に移動させると、Qスイッチ素子を透過する光
路の距離が変わるとO.Dが変化する。これにより、Q
スイッチパルスレーザの出力レベルが変化する。
形状のQスイッチ素子を、レーザ共振器光路に対して交
わる方向に移動させると、Qスイッチ素子を透過する光
路の距離が変わるとO.Dが変化する。これにより、Q
スイッチパルスレーザの出力レベルが変化する。
【0012】
【実施例】(1) 以下、本発明の第1の実施例について図
面を参照して説明する。図1はQスイッチレーザ発振装
置の構成図である。レーザ共振器ミラー10、11の間
には、レーザヘッド12が配置されている。このレーザ
ヘッド12には、レーザ利得媒質としてNd3+YAGレ
ーザロッドが収納されている。
面を参照して説明する。図1はQスイッチレーザ発振装
置の構成図である。レーザ共振器ミラー10、11の間
には、レーザヘッド12が配置されている。このレーザ
ヘッド12には、レーザ利得媒質としてNd3+YAGレ
ーザロッドが収納されている。
【0013】又、レーザ共振器ミラー10、11の間に
は、受動Qスイッチ素子13が配置されている。この受
動Qスイッチ素子13は、Cr4+:YAGを用いたもの
で、互いに平行でない2平面を有するテーパ状の形状、
光学的にはブリュースタプリズム形状に形成されてい
る。具体的にその断面形状は、二等辺三角形である。
は、受動Qスイッチ素子13が配置されている。この受
動Qスイッチ素子13は、Cr4+:YAGを用いたもの
で、互いに平行でない2平面を有するテーパ状の形状、
光学的にはブリュースタプリズム形状に形成されてい
る。具体的にその断面形状は、二等辺三角形である。
【0014】この受動Qスイッチ素子13は、頂角13
aを先頭とする方向(イ)、及びその逆方向(ロ)に対
して移動自在に配置されている。なお、これら移動方向
(イ)(ロ)は受動Qスイッチ素子13の底面に対して
垂直方向であり、この受動Qスイッチ素子13の移動に
対し、レーザ共振器ミラー10、11間での光路が変更
することはない。すなわち、受動Qスイッチ素子13の
移動に対して光路のアライメントの必要はない。
aを先頭とする方向(イ)、及びその逆方向(ロ)に対
して移動自在に配置されている。なお、これら移動方向
(イ)(ロ)は受動Qスイッチ素子13の底面に対して
垂直方向であり、この受動Qスイッチ素子13の移動に
対し、レーザ共振器ミラー10、11間での光路が変更
することはない。すなわち、受動Qスイッチ素子13の
移動に対して光路のアライメントの必要はない。
【0015】このような受動Qスイッチ素子13の移動
は、受動Qスイッチ素子13を透過する距離及びエネル
ギーの減衰量を変化、つまりO.Dを変化させるものと
なる。
は、受動Qスイッチ素子13を透過する距離及びエネル
ギーの減衰量を変化、つまりO.Dを変化させるものと
なる。
【0016】この場合、受動Qスイッチ素子13の方向
(イ)への移動は、透過距離を長くしてO.Dを大きく
する、これにより、レーザ発振開始に必要なQスイッチ
への光子量が大きくなり、蓄積量が大きくなり、出力レ
ベルは大きくなる。
(イ)への移動は、透過距離を長くしてO.Dを大きく
する、これにより、レーザ発振開始に必要なQスイッチ
への光子量が大きくなり、蓄積量が大きくなり、出力レ
ベルは大きくなる。
【0017】又、受動Qスイッチ素子13の方向(ロ)
への移動は、透過距離を短くしてO.Dを小さくする、
つまりQスイッチパルスレーザの出力レベルを低くする
方向である。同時に、これらのO.D.に対して、適正
な励起量(励起ランプへの電気入力)が制御される。
への移動は、透過距離を短くしてO.Dを小さくする、
つまりQスイッチパルスレーザの出力レベルを低くする
方向である。同時に、これらのO.D.に対して、適正
な励起量(励起ランプへの電気入力)が制御される。
【0018】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。100mJのQスイッチパルスレーザを
得る場合、受動Qスイッチ素子13は、方向(イ)又は
(ロ)に移動調整し、O.D(=0.4)となる透過距
離になるように配置する。
いて説明する。100mJのQスイッチパルスレーザを
得る場合、受動Qスイッチ素子13は、方向(イ)又は
(ロ)に移動調整し、O.D(=0.4)となる透過距
離になるように配置する。
【0019】この状態に、レーザヘッド12のNd3+:
YAGレーザロッドが励起されると、レーザロッドから
光子が発生し、このとき閉じている受動Qスイッチ素子
13の作用により、光共振は阻止され、エネルギーは蓄
積される。
YAGレーザロッドが励起されると、レーザロッドから
光子が発生し、このとき閉じている受動Qスイッチ素子
13の作用により、光共振は阻止され、エネルギーは蓄
積される。
【0020】レーザロッドからの光子のエネルギー量が
所定値に達すると、受動Qスイッチ素子13は自動的に
スイッチング動作し、すなわちリブリーチングされ、尖
頭値の高いエネルギー100mJのパルスレーザが出力
される。
所定値に達すると、受動Qスイッチ素子13は自動的に
スイッチング動作し、すなわちリブリーチングされ、尖
頭値の高いエネルギー100mJのパルスレーザが出力
される。
【0021】次にQスイッチパルスレーザの出力レベル
を変更する場合は、受動Qスイッチ素子13をその出力
レベルに応じて方向(イ)又は(ロ)に移動調整する。
この場合、Qスイッチパルスレーザの出力レベルを高く
するには、受動Qスイッチ素子13を方向(イ)に移動
して透過距離を長くしO.Dを大きくする。又、励起量
を大きくする。
を変更する場合は、受動Qスイッチ素子13をその出力
レベルに応じて方向(イ)又は(ロ)に移動調整する。
この場合、Qスイッチパルスレーザの出力レベルを高く
するには、受動Qスイッチ素子13を方向(イ)に移動
して透過距離を長くしO.Dを大きくする。又、励起量
を大きくする。
【0022】又、Qスイッチパルスレーザの出力レベル
を低くするには、受動Qスイッチ素子13を方向(ロ)
に移動して透過距離を短くしO.Dを小さくする。それ
に合わせて励起量を小さくする。
を低くするには、受動Qスイッチ素子13を方向(ロ)
に移動して透過距離を短くしO.Dを小さくする。それ
に合わせて励起量を小さくする。
【0023】このように上記第1の実施例においては、
受動Qスイッチ素子13を、平行でない2平面を有する
形状に形成し、これをレーザ共振器光路に対して交わる
方向に移動自在に配置したので、受動Qスイッチ素子1
3の移動でO.Dを変えることができ、受動Qスイッチ
素子13を交換することなくQスイッチパルスレーザの
出力レベルを変更できる。そのうえ、入力レベルを変更
してこの出力レベルを変更しても、適正なO.D.を維
持できるので安定したQスイッチパルスレーザとして得
ることができる。 (2) 次に本発明の第2の実施例について説明する。な
お、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説
明は省略する。
受動Qスイッチ素子13を、平行でない2平面を有する
形状に形成し、これをレーザ共振器光路に対して交わる
方向に移動自在に配置したので、受動Qスイッチ素子1
3の移動でO.Dを変えることができ、受動Qスイッチ
素子13を交換することなくQスイッチパルスレーザの
出力レベルを変更できる。そのうえ、入力レベルを変更
してこの出力レベルを変更しても、適正なO.D.を維
持できるので安定したQスイッチパルスレーザとして得
ることができる。 (2) 次に本発明の第2の実施例について説明する。な
お、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説
明は省略する。
【0024】図2はQスイッチレーザ発振装置の構成図
である。レーザ共振器ミラー10、11の間には、2つ
の受動Qスイッチ素子14、15が配置されている。こ
れら受動Qスイッチ素子14、15は、上記同様にCr
4+:YAGを用いたもので、互いに平行でない2平面を
有するテーパ状の形状、光学的にはブリュースタプリズ
ム形状に形成されている。具体的にその断面形状は、二
等辺三角形である。
である。レーザ共振器ミラー10、11の間には、2つ
の受動Qスイッチ素子14、15が配置されている。こ
れら受動Qスイッチ素子14、15は、上記同様にCr
4+:YAGを用いたもので、互いに平行でない2平面を
有するテーパ状の形状、光学的にはブリュースタプリズ
ム形状に形成されている。具体的にその断面形状は、二
等辺三角形である。
【0025】このうち受動Qスイッチ素子15は、頂角
15aを先頭とする方向(ハ)、及びその逆方向(ニ)
に対して移動自在に配置されている。なお、これら移動
方向(ハ)(ニ)は受動Qスイッチ素子15の底面に対
して垂直方向であり、この受動Qスイッチ素子15の移
動に対し、レーザ共振器ミラー10、11間での光路が
変更することはない。
15aを先頭とする方向(ハ)、及びその逆方向(ニ)
に対して移動自在に配置されている。なお、これら移動
方向(ハ)(ニ)は受動Qスイッチ素子15の底面に対
して垂直方向であり、この受動Qスイッチ素子15の移
動に対し、レーザ共振器ミラー10、11間での光路が
変更することはない。
【0026】このような受動Qスイッチ素子15の移動
は、O.Dを変化させるもので、方向(ハ)への移動
は、透過距離を長くしてO.Dを大きくする、つまりQ
スイッチパルスレーザの出力レベルを高くする方向であ
る。
は、O.Dを変化させるもので、方向(ハ)への移動
は、透過距離を長くしてO.Dを大きくする、つまりQ
スイッチパルスレーザの出力レベルを高くする方向であ
る。
【0027】又、受動Qスイッチ素子15の方向(ニ)
への移動は、透過距離を短くしてO.Dを小さくする、
つまりQスイッチパルスレーザの出力レベルを低くする
方向である。
への移動は、透過距離を短くしてO.Dを小さくする、
つまりQスイッチパルスレーザの出力レベルを低くする
方向である。
【0028】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。所望エネルギーのQスイッチパルスレー
ザを得る場合、受動Qスイッチ素子15は、方向(イ)
又は(ロ)に移動調整される。
いて説明する。所望エネルギーのQスイッチパルスレー
ザを得る場合、受動Qスイッチ素子15は、方向(イ)
又は(ロ)に移動調整される。
【0029】この状態に、レーザヘッド12のNd3+Y
AGレーザロッドが励起されると、Qスイッチによりエ
ネルギーが蓄積され、そのエネルギー量が所定値に達す
ると、受動Qスイッチ素子14、15は自動的にスイッ
チング動作し、尖頭値の高いエネルギーのQスイッチパ
ルスレーザが出力される。
AGレーザロッドが励起されると、Qスイッチによりエ
ネルギーが蓄積され、そのエネルギー量が所定値に達す
ると、受動Qスイッチ素子14、15は自動的にスイッ
チング動作し、尖頭値の高いエネルギーのQスイッチパ
ルスレーザが出力される。
【0030】次にQスイッチパルスレーザの出力レベル
を変更する場合は、受動Qスイッチ素子15をその出力
レベルに応じて方向(ハ)又は(ニ)に移動調整する。
この場合、Qスイッチパルスレーザ出力を高レベルにす
るには、受動Qスイッチ素子15を方向(ハ)に移動
し、逆にQスイッチパルスレーザ出力を低レベルにする
には、受動Qスイッチ素子15を方向(ニ)に移動す
る。
を変更する場合は、受動Qスイッチ素子15をその出力
レベルに応じて方向(ハ)又は(ニ)に移動調整する。
この場合、Qスイッチパルスレーザ出力を高レベルにす
るには、受動Qスイッチ素子15を方向(ハ)に移動
し、逆にQスイッチパルスレーザ出力を低レベルにする
には、受動Qスイッチ素子15を方向(ニ)に移動す
る。
【0031】このように上記第2の実施例においては、
レーザ共振器ミラー10、11間に2つの受動Qスイッ
チ素子14、15を配置し、このうち受動Qスイッチ素
子15を移動自在に構成したので、上記第1の実施例と
同様の効果を奏することができると共にレーザ共振器ミ
ラー14、15を一直線上に配置できる。
レーザ共振器ミラー10、11間に2つの受動Qスイッ
チ素子14、15を配置し、このうち受動Qスイッチ素
子15を移動自在に構成したので、上記第1の実施例と
同様の効果を奏することができると共にレーザ共振器ミ
ラー14、15を一直線上に配置できる。
【0032】なお、本発明は、上記各実施例に限定され
るものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してよ
い。例えば、受動Qスイッチ素子は、レーザ光が互いに
平行でない2平面を透過するように配置すればよく、断
面形状が二等辺三角形に限ることはない。又、受動Qス
イッチ素子をレーザ共振器ミラー間に複数配置し、少な
くとも1つの受動Qスイッチ素子を移動するように構成
してもよい。
るものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してよ
い。例えば、受動Qスイッチ素子は、レーザ光が互いに
平行でない2平面を透過するように配置すればよく、断
面形状が二等辺三角形に限ることはない。又、受動Qス
イッチ素子をレーザ共振器ミラー間に複数配置し、少な
くとも1つの受動Qスイッチ素子を移動するように構成
してもよい。
【0033】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、Q
スイッチ素子を交換することなくパルスレーザ出力を変
更できるQスイッチレーザ発振装置を提供できる。
スイッチ素子を交換することなくパルスレーザ出力を変
更できるQスイッチレーザ発振装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるQスイッチレーザ発振装置の第
1の実施例を示す構成図。
1の実施例を示す構成図。
【図2】本発明に係わるQスイッチレーザ発振装置の第
2の実施例を示す構成図。
2の実施例を示す構成図。
【図3】従来装置の構成図。
10,11…レーザ共振器ミラー、12…レーザヘッ
ド、13,14,15…受動Qスイッチ素子。
ド、13,14,15…受動Qスイッチ素子。
Claims (1)
- 【請求項1】 レーザ共振器内にQスイッチ素子を配置
したQスイッチレーザ発振装置において、 前記Qスイッチ素子は、平行でない2平面を有する形状
に形成され、かつ前記レーザ共振器光路に対して交わる
方向に移動自在に配置されることを特徴とするQスイッ
チレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27247793A JPH07131102A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | Qスイッチレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27247793A JPH07131102A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | Qスイッチレーザ発振装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07131102A true JPH07131102A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17514476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27247793A Pending JPH07131102A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | Qスイッチレーザ発振装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07131102A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001082421A2 (en) * | 2000-04-24 | 2001-11-01 | Raytheon Company | Variable path length passive q switch |
JP2003332657A (ja) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | Megaopto Co Ltd | レーザーシステム |
WO2004032293A1 (ja) * | 2002-10-01 | 2004-04-15 | Sony Corporation | レーザ光発生装置及びその製造方法 |
JP2006179724A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Institute Of Physical & Chemical Research | パルス幅可変レーザー発振方法およびパルス幅可変レーザー装置 |
EP1764886A1 (en) | 2005-09-20 | 2007-03-21 | JDS Uniphase Corporation | Passively Q-switched microlaser with controllable peak power density |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP27247793A patent/JPH07131102A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001082421A2 (en) * | 2000-04-24 | 2001-11-01 | Raytheon Company | Variable path length passive q switch |
WO2001082421A3 (en) * | 2000-04-24 | 2002-08-01 | Raytheon Co | Variable path length passive q switch |
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US7254148B2 (en) | 2002-10-01 | 2007-08-07 | Sony Corporation | Laser light generating device and method of fabricating the same |
JP2006179724A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Institute Of Physical & Chemical Research | パルス幅可変レーザー発振方法およびパルス幅可変レーザー装置 |
JP4573644B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2010-11-04 | 独立行政法人理化学研究所 | Qスイッチ素子、レーザー発振素子およびパルス幅可変レーザー装置 |
EP1764886A1 (en) | 2005-09-20 | 2007-03-21 | JDS Uniphase Corporation | Passively Q-switched microlaser with controllable peak power density |
US8031749B2 (en) | 2005-09-20 | 2011-10-04 | Jds Uniphase Corporation | Passively Q-switched microlaser with controllable peak power density |
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