JPH0728065B2 - スラブ形固体レ−ザ発振装置 - Google Patents
スラブ形固体レ−ザ発振装置Info
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- JPH0728065B2 JPH0728065B2 JP60114249A JP11424985A JPH0728065B2 JP H0728065 B2 JPH0728065 B2 JP H0728065B2 JP 60114249 A JP60114249 A JP 60114249A JP 11424985 A JP11424985 A JP 11424985A JP H0728065 B2 JPH0728065 B2 JP H0728065B2
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- JP
- Japan
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- laser
- medium
- state laser
- light
- parallel
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/0606—Crystal lasers or glass lasers with polygonal cross-section, e.g. slab, prism
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
- H01S3/093—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp focusing or directing the excitation energy into the active medium
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はスラブ形固体レーザ発振装置に関するもので
ある。
ある。
［従来技術］ 一般に、固体レーザはフラッシュランプ等により光をポ
ンピングしてレーザ光を発振させるが、その場合レーザ
媒質の表面の温度と内部の温度とに差が生じて温度分布
が不均一となり、レーザ媒質中に著しい熱歪が生ずる。
この熱歪はレーザ光のパターンやモードを乱し、出力を
低下させ、極端な場合にはレーザ発振が不可能になるこ
とさえあった。この等の問題点を解決するため、スラブ
形固体レーザ発振装置が提案されている（レーザーハン
ドブック、レーザー学会編、昭和57年12月15日発行、23
1頁）。これは固体レーザ媒質をスラブ状となし、この
媒質中に全反射を利用して光をジグザグ状に通すことに
より、上記の熱歪の発生を抑制したものである。光は媒
質中をジグザグ状に通るため、すべての光が温度の異な
る表面部と中心部とを同じ光路だけ通ることとなって光
路差が発生せず、レーザ光強度の空間的ばらつきを最小
にすることができる。このため媒質中にいかなる温度分
布が生じても、熱歪により媒質が破壊されるまでビーム
品質を乱すことなくレーザ光を発振させることができる
ものである。
ンピングしてレーザ光を発振させるが、その場合レーザ
媒質の表面の温度と内部の温度とに差が生じて温度分布
が不均一となり、レーザ媒質中に著しい熱歪が生ずる。
この熱歪はレーザ光のパターンやモードを乱し、出力を
低下させ、極端な場合にはレーザ発振が不可能になるこ
とさえあった。この等の問題点を解決するため、スラブ
形固体レーザ発振装置が提案されている（レーザーハン
ドブック、レーザー学会編、昭和57年12月15日発行、23
1頁）。これは固体レーザ媒質をスラブ状となし、この
媒質中に全反射を利用して光をジグザグ状に通すことに
より、上記の熱歪の発生を抑制したものである。光は媒
質中をジグザグ状に通るため、すべての光が温度の異な
る表面部と中心部とを同じ光路だけ通ることとなって光
路差が発生せず、レーザ光強度の空間的ばらつきを最小
にすることができる。このため媒質中にいかなる温度分
布が生じても、熱歪により媒質が破壊されるまでビーム
品質を乱すことなくレーザ光を発振させることができる
ものである。
しかしながら、従来のスラブ形固体レーザ発振装置は、
出力の増大を図るべく、大きい電気入力エネルギーを投
入すると、熱歪による破壊が問題となっていた。
出力の増大を図るべく、大きい電気入力エネルギーを投
入すると、熱歪による破壊が問題となっていた。
［発明の目的］ この発明は上記従来のもののもつ欠点を排除し、大きい
電気入力エネルギーを投入しても、熱歪による破壊を防
止できるスラブ形固体レーザ発振装置を提供することを
目的とするものである。
電気入力エネルギーを投入しても、熱歪による破壊を防
止できるスラブ形固体レーザ発振装置を提供することを
目的とするものである。
［発明の構成］ この発明は上記目的を達成するため、両端面をブリュー
スタ角に形成し、かつ互いに対向した両側面を平行に形
成してなるスラブ状の固体レーザ媒質を管状の励起ラン
プに平行で垂直に複数個に分割し、その分割面をレーザ
光の進路に沿って平行に配置した構成にある。
スタ角に形成し、かつ互いに対向した両側面を平行に形
成してなるスラブ状の固体レーザ媒質を管状の励起ラン
プに平行で垂直に複数個に分割し、その分割面をレーザ
光の進路に沿って平行に配置した構成にある。
［発明の実施例］ 以下、図面に示すこの発明の実施例について説明する。
第１〜３図はこの発明の一実施例を示し、１はレーザ光
の進行方向に平行な分割面で４個に分割され（分割面は
第２図又は第３図に示される様に垂直面となってい
る）、全体としてスラブ状をなすレーザ媒質であって、
その両端面２、２′はブリュースタ化に形成され、上下
両面３、３′は互いに平行に形成されている。このレー
ザ媒質１は透明支持部材５によって支持される。ランプ
ハウス11、11′はレーザ媒質を挟む形でレーザ媒質１の
上下に設置され、レーザ媒質１の両端面２、２′に対応
したランプハウス11の両端には透明窓６、６′が設けら
れている。さらにランプハウス１、11′の左右両側には
レーザ媒質１を冷却する冷却媒体８の流入口９、13、1
3′および流出口10、14、14′が多数設けられている。
レーザ媒質１としてたとえばNd（ネオジム）入りのレー
ザガラスを使用した場合、透明窓６、６′および透明支
持部材５の材質としては、ホウケイ酸塩系の通常のガラ
スを使用することができ、それらの表面を光学的鏡面に
研磨したうえ、透明窓６、６′についてはその外面に反
射防止膜を施すことによって、レーザ光の反射による損
失を防止して効率を向上させることができる。また、冷
却媒体８として、たとえばN2等の不活性ガスか、ガラス
を浸食しない適宜の液体を使用すれば、耐水性の悪いリ
ン酸塩ガラスをレーザ媒質１として長期間にわたり使用
することができる。透明窓６、６′および透明支持部材
５の材質としては、300℃程度までの耐熱性と化学的耐
水性とを有し、かつ紫外線によるソーラリゼーションの
ない透明体であれば、ホウケイ酸塩系ガラス以外のもの
でも使用可能であって、たとえばLE30（株式会社保谷硝
子製無アルカリガラス）、石英ガラス、テンパックス
（西ドイツ製耐熱ガラス）等を使用することができる。
の進行方向に平行な分割面で４個に分割され（分割面は
第２図又は第３図に示される様に垂直面となってい
る）、全体としてスラブ状をなすレーザ媒質であって、
その両端面２、２′はブリュースタ化に形成され、上下
両面３、３′は互いに平行に形成されている。このレー
ザ媒質１は透明支持部材５によって支持される。ランプ
ハウス11、11′はレーザ媒質を挟む形でレーザ媒質１の
上下に設置され、レーザ媒質１の両端面２、２′に対応
したランプハウス11の両端には透明窓６、６′が設けら
れている。さらにランプハウス１、11′の左右両側には
レーザ媒質１を冷却する冷却媒体８の流入口９、13、1
3′および流出口10、14、14′が多数設けられている。
レーザ媒質１としてたとえばNd（ネオジム）入りのレー
ザガラスを使用した場合、透明窓６、６′および透明支
持部材５の材質としては、ホウケイ酸塩系の通常のガラ
スを使用することができ、それらの表面を光学的鏡面に
研磨したうえ、透明窓６、６′についてはその外面に反
射防止膜を施すことによって、レーザ光の反射による損
失を防止して効率を向上させることができる。また、冷
却媒体８として、たとえばN2等の不活性ガスか、ガラス
を浸食しない適宜の液体を使用すれば、耐水性の悪いリ
ン酸塩ガラスをレーザ媒質１として長期間にわたり使用
することができる。透明窓６、６′および透明支持部材
５の材質としては、300℃程度までの耐熱性と化学的耐
水性とを有し、かつ紫外線によるソーラリゼーションの
ない透明体であれば、ホウケイ酸塩系ガラス以外のもの
でも使用可能であって、たとえばLE30（株式会社保谷硝
子製無アルカリガラス）、石英ガラス、テンパックス
（西ドイツ製耐熱ガラス）等を使用することができる。
ランプハウス11、11′内には励起用光源としてのフラッ
シュランプ12,12′（励起ランプ）がそれぞれ収容さ
れ、さらにランプハウス11、11′の左右両側に設けた好
ましくは、多数の流入口９、13、13′および流出口10、
14、14′通ってフラッシュランプ12、12′の冷却媒体
（一般には水）が流通するようになっている。15はレー
ザ光を100％反射する多層膜が付された全反射ミラー、1
6はレーザ光を50％程度反射する多層膜が付された半反
射ミラーである。
シュランプ12,12′（励起ランプ）がそれぞれ収容さ
れ、さらにランプハウス11、11′の左右両側に設けた好
ましくは、多数の流入口９、13、13′および流出口10、
14、14′通ってフラッシュランプ12、12′の冷却媒体
（一般には水）が流通するようになっている。15はレー
ザ光を100％反射する多層膜が付された全反射ミラー、1
6はレーザ光を50％程度反射する多層膜が付された半反
射ミラーである。
上記のレーザ発振装置は、フラッシュランプ12,12′に
より光をポンピングするとレーザ媒質１中のレーザ発振
イオンを励起させてレーザ光が発振するが、レーザ媒質
１は、第２図に示される様に上下に設けられたフラッシ
ュランプ12とフラッシュランプ12′とが成す垂直面に平
行な垂直面で分割され、かつ、レーザ光の進路と平行に
なっているため、レーザ媒質を大型化しても、熱歪が入
りにくく、またレーザ光の進路に平行に分割されている
ため、分割面での反射によるレーザ光の損失もない。さ
らに分割されたそれぞれのレーザ媒質は、その端面がブ
リュースタ角に形成されているので、すべてのレーザ光
は常に媒質１中をジグザグ光路で通ることとなり、レー
ザ媒質１の深さ方向の温度分布による熱歪が生じても、
発振ビームパターンやモードが乱されることはない。
より光をポンピングするとレーザ媒質１中のレーザ発振
イオンを励起させてレーザ光が発振するが、レーザ媒質
１は、第２図に示される様に上下に設けられたフラッシ
ュランプ12とフラッシュランプ12′とが成す垂直面に平
行な垂直面で分割され、かつ、レーザ光の進路と平行に
なっているため、レーザ媒質を大型化しても、熱歪が入
りにくく、またレーザ光の進路に平行に分割されている
ため、分割面での反射によるレーザ光の損失もない。さ
らに分割されたそれぞれのレーザ媒質は、その端面がブ
リュースタ角に形成されているので、すべてのレーザ光
は常に媒質１中をジグザグ光路で通ることとなり、レー
ザ媒質１の深さ方向の温度分布による熱歪が生じても、
発振ビームパターンやモードが乱されることはない。
［発明の効果］ この発明は上記のように構成したので、レーザ媒質を大
型化して大電気入力エネルギーを投入しても、複数個に
分割されているため、熱歪が入りにくく、それだけ大出
力化が可能となる。また、レーザ光線の進路に平行に分
割したため、レーザ光は分割面での反射によって損失す
ることはない。
型化して大電気入力エネルギーを投入しても、複数個に
分割されているため、熱歪が入りにくく、それだけ大出
力化が可能となる。また、レーザ光線の進路に平行に分
割したため、レーザ光は分割面での反射によって損失す
ることはない。
さらに分割面が対向するフラッシュランプが成す垂直面
に平行であるため、分割された各部のレーザ媒質に入射
する光量及び輝度が等しくなる。これによりフラッシュ
ランプからの光が有効に利用できると共に、レーザ媒質
１の各部での励起状態が均一になる。
に平行であるため、分割された各部のレーザ媒質に入射
する光量及び輝度が等しくなる。これによりフラッシュ
ランプからの光が有効に利用できると共に、レーザ媒質
１の各部での励起状態が均一になる。
図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は縦断正面
図、第２図は縦断側面図、第３図はレーザ媒質の斜視図
である。 １……レーザ媒質、２、２′……端面、３……上面、
３′……下面、５……透明支持部材、６、６′……透明
窓、８……冷却媒体、９、13、13′……流入口、10、1
4、14′……流出口、11、11′……ランプハウス、12、1
2′……フラッシュランプ、15……全反射ミラー、16…
…半反射ミラー。
図、第２図は縦断側面図、第３図はレーザ媒質の斜視図
である。 １……レーザ媒質、２、２′……端面、３……上面、
３′……下面、５……透明支持部材、６、６′……透明
窓、８……冷却媒体、９、13、13′……流入口、10、1
4、14′……流出口、11、11′……ランプハウス、12、1
2′……フラッシュランプ、15……全反射ミラー、16…
…半反射ミラー。
Claims (1)
- 【請求項１】管状の励起ランプが発する光を固体レーザ
媒質に照射してレーザ光を発振させてなる、両端面にブ
リュースタ角を備えた固体レーザ発振装置において、 前記固体レーザ媒質の上下両面が平行に形成されると共
に、前記管状の励起ランプと平行で、かつ、励起光に略
平行な面で分割され、該分割面が前記レーザ光の進路方
向と平行に設定されたスラブ形を有してなる、 ことを特徴とするスラブ形固体レーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60114249A JPH0728065B2 (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | スラブ形固体レ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60114249A JPH0728065B2 (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | スラブ形固体レ−ザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61272986A JPS61272986A (ja) | 1986-12-03 |
| JPH0728065B2 true JPH0728065B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=14633032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60114249A Expired - Lifetime JPH0728065B2 (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | スラブ形固体レ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728065B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4802326B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-10-26 | 国立大学法人東京工業大学 | 太陽光励起レーザおよび太陽光励起レーザの冷却方式 |
| WO2006100941A1 (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Tokyo Institute Of Technology | 太陽光励起レーザおよび太陽光励起レーザの冷却方式 |
| CN113258418B (zh) * | 2021-07-16 | 2021-12-21 | 四川光天下激光科技有限公司 | 一种激光放大系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL55912A (en) * | 1977-11-14 | 1982-02-28 | Gen Electric | Face-pumped laser with diffraction-limited output beam |
| DE3268878D1 (en) * | 1981-11-02 | 1986-03-13 | Gen Electric | Multiple host face-pumped laser |
-
1985
- 1985-05-29 JP JP60114249A patent/JPH0728065B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61272986A (ja) | 1986-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |