JPH07307510A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH07307510A JPH07307510A JP9860694A JP9860694A JPH07307510A JP H07307510 A JPH07307510 A JP H07307510A JP 9860694 A JP9860694 A JP 9860694A JP 9860694 A JP9860694 A JP 9860694A JP H07307510 A JPH07307510 A JP H07307510A
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 集光光学系統をなくすことにより装置の小型
化を図り得るようにする。 【構成】 レーザ媒質１１は励起光１６に対して所定の
屈折率を有するのを利用して、レーザ媒質１１を励起源
１７に近接させて配置し、レーザ媒質１１の励起源１７
側の面に凸面部１９を形成することによって、集光光学
系統を用いずに励起光１６の広がり角を小さくすること
を可能とし、その分だけ装置の小型化を図り得るように
している。
化を図り得るようにする。 【構成】 レーザ媒質１１は励起光１６に対して所定の
屈折率を有するのを利用して、レーザ媒質１１を励起源
１７に近接させて配置し、レーザ媒質１１の励起源１７
側の面に凸面部１９を形成することによって、集光光学
系統を用いずに励起光１６の広がり角を小さくすること
を可能とし、その分だけ装置の小型化を図り得るように
している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体レーザ装置に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の固体レーザ装置を示すも
のである。
のである。
【０００３】図中、１はレーザ光２を発生させるための
レーザ媒質、３はレーザ媒質１の一端面にコーティング
された、レーザ光２を全反射させるための反射鏡、４は
レーザ媒質１の他端面にコーティングされた、レーザ光
２を一部透過させるための出力鏡、５は反射鏡３とレー
ザ媒質１と出力鏡４によって形成されるレーザ共振器で
ある。
レーザ媒質、３はレーザ媒質１の一端面にコーティング
された、レーザ光２を全反射させるための反射鏡、４は
レーザ媒質１の他端面にコーティングされた、レーザ光
２を一部透過させるための出力鏡、５は反射鏡３とレー
ザ媒質１と出力鏡４によって形成されるレーザ共振器で
ある。
【０００４】又、６はレーザ媒質１へ入射される励起
光、７は励起光６を発生させる半導体レーザ装置などの
励起源、８は励起源７で発生された励起光６を、出力鏡
４側からレーザ媒質１へ入射させる集光光学系統であ
る。
光、７は励起光６を発生させる半導体レーザ装置などの
励起源、８は励起源７で発生された励起光６を、出力鏡
４側からレーザ媒質１へ入射させる集光光学系統であ
る。
【０００５】更に、９は励起源７に設けられた温度制御
装置、１０はレーザ共振器５に設けられた温度制御装置
である。
装置、１０はレーザ共振器５に設けられた温度制御装置
である。
【０００６】尚、例えば、ＹＡＧレーザなどの固体レー
ザの場合、レーザ媒質１は、ＹＡＧ結晶（Ｙ3Ａｌ
3Ｏ12）などのレーザ結晶に、Ｎｄ（ネオジウム）、Ｔ
ｍ（ツリウム）、Ｈｏ（ホロミウム）、Ｅｒ（エルビウ
ム）などのレーザ活性物質を、ドープ（Ｙ3+イオンをＮ
ｄ3+イオンに置換すること）して構成されている。
ザの場合、レーザ媒質１は、ＹＡＧ結晶（Ｙ3Ａｌ
3Ｏ12）などのレーザ結晶に、Ｎｄ（ネオジウム）、Ｔ
ｍ（ツリウム）、Ｈｏ（ホロミウム）、Ｅｒ（エルビウ
ム）などのレーザ活性物質を、ドープ（Ｙ3+イオンをＮ
ｄ3+イオンに置換すること）して構成されている。
【０００７】又、レーザ共振器５の大きさは、直径１〜
２ｍｍ、厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度である。
２ｍｍ、厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度である。
【０００８】更に、反射鏡３や出力鏡４は、レーザ光２
を効率的に全反射或いは一部透過させるようにするた
め、綿密に設計された誘電体の多層膜によって構成され
ており、レーザ光２との波長の違い（レーザ光２は長波
長、励起光６は短波長）から励起光６は全透過させてし
まうようになっている。
を効率的に全反射或いは一部透過させるようにするた
め、綿密に設計された誘電体の多層膜によって構成され
ており、レーザ光２との波長の違い（レーザ光２は長波
長、励起光６は短波長）から励起光６は全透過させてし
まうようになっている。
【０００９】そして、半導体レーザ装置などの励起源７
から発振させた励起光６を、集光光学系統８を介して、
レーザ媒質１の一端側へ入射させると、励起光６は、レ
ーザ媒質１の一端側にコーティングされた反射鏡３を透
過してレーザ媒質１内へ入り、レーザ媒質１に吸収され
た後、吸収されなかった分がレーザ媒質１の他端側の出
力鏡４を通って外部へ出射される。
から発振させた励起光６を、集光光学系統８を介して、
レーザ媒質１の一端側へ入射させると、励起光６は、レ
ーザ媒質１の一端側にコーティングされた反射鏡３を透
過してレーザ媒質１内へ入り、レーザ媒質１に吸収され
た後、吸収されなかった分がレーザ媒質１の他端側の出
力鏡４を通って外部へ出射される。
【００１０】レーザ媒質１内では、吸収された励起光６
のエネルギーによってＮｄなどのレーザ活性物質が励起
され、該励起されたレーザ活性物質が基底状態へ戻る時
に自然放出光が発生され、該自然放出光が他の励起され
たレーザ活性物質を刺激して誘導放出光を発生させるこ
とにより光増幅が行われ、光増幅によって生じた増幅光
がレーザ共振器５を構成する反射鏡３と出力鏡４の間を
往復されることにより光増幅が促進され、増幅光のエネ
ルギーが発振条件を超えた時に出力鏡４からレーザ光２
が発振されるようになっている。
のエネルギーによってＮｄなどのレーザ活性物質が励起
され、該励起されたレーザ活性物質が基底状態へ戻る時
に自然放出光が発生され、該自然放出光が他の励起され
たレーザ活性物質を刺激して誘導放出光を発生させるこ
とにより光増幅が行われ、光増幅によって生じた増幅光
がレーザ共振器５を構成する反射鏡３と出力鏡４の間を
往復されることにより光増幅が促進され、増幅光のエネ
ルギーが発振条件を超えた時に出力鏡４からレーザ光２
が発振されるようになっている。
【００１１】尚、励起源７やレーザ共振器５は、温度変
化に伴い、レーザ媒質１の上準位と下準位のエネルギー
差が変動することによって発振波長が変化してしまうた
め、温度制御装置９，１０により、それぞれ別個に温度
制御が行われている。
化に伴い、レーザ媒質１の上準位と下準位のエネルギー
差が変動することによって発振波長が変化してしまうた
め、温度制御装置９，１０により、それぞれ別個に温度
制御が行われている。
【００１２】現状における制御温度は、励起源７が＋２
０度〜＋２５度、レーザ共振器が−１０度〜−３０度程
度となっている。
０度〜＋２５度、レーザ共振器が−１０度〜−３０度程
度となっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の固体レーザ装置には、以下のような問題があった。
来の固体レーザ装置には、以下のような問題があった。
【００１４】即ち、半導体レーザ装置などの励起源７で
発振された励起光６をレーザ共振器５へ導くと共に集光
するために、励起源７とレーザ共振器５との間に集光光
学系統８を設けているが、該集光光学系統８は大掛かり
なものとなるため、装置全体が大型となり、固体レーザ
装置を持運び可能な程度に小型化することができないと
いう問題があった。
発振された励起光６をレーザ共振器５へ導くと共に集光
するために、励起源７とレーザ共振器５との間に集光光
学系統８を設けているが、該集光光学系統８は大掛かり
なものとなるため、装置全体が大型となり、固体レーザ
装置を持運び可能な程度に小型化することができないと
いう問題があった。
【００１５】本発明は、上述の実情に鑑み、集光光学系
統をなくすことにより装置の小型化を図り得るようにし
た固体レーザ装置を提供することを目的とするものであ
る。
統をなくすことにより装置の小型化を図り得るようにし
た固体レーザ装置を提供することを目的とするものであ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ媒質の
両端面に、レーザ光を一部透過可能な出力鏡と、全反射
可能な反射鏡をコーティングしてレーザ共振器を構成す
ると共に、励起源からの励起光を反射鏡側へ入射可能と
した固体レーザ装置において、レーザ媒質を励起源に近
接配置すると共に、レーザ媒質の励起源側の面に、励起
光の広がり角を小さくすることにより、励起光密度の低
下を少なくすることを可能とする凸面部を形成したこと
を特徴とする固体レーザ装置にかかるものである。
両端面に、レーザ光を一部透過可能な出力鏡と、全反射
可能な反射鏡をコーティングしてレーザ共振器を構成す
ると共に、励起源からの励起光を反射鏡側へ入射可能と
した固体レーザ装置において、レーザ媒質を励起源に近
接配置すると共に、レーザ媒質の励起源側の面に、励起
光の広がり角を小さくすることにより、励起光密度の低
下を少なくすることを可能とする凸面部を形成したこと
を特徴とする固体レーザ装置にかかるものである。
【００１７】
【作用】本発明の作用は以下の通りである。
【００１８】励起源から発振された励起光を、一端側か
らレーザ媒質へ入射させると、励起光は、レーザ媒質の
一端側にコーティングされた反射鏡を透過してレーザ媒
質内へ入り、レーザ媒質に吸収された後、吸収されなか
った分がレーザ媒質の他端側の出力鏡を通って外部へ出
射される。
らレーザ媒質へ入射させると、励起光は、レーザ媒質の
一端側にコーティングされた反射鏡を透過してレーザ媒
質内へ入り、レーザ媒質に吸収された後、吸収されなか
った分がレーザ媒質の他端側の出力鏡を通って外部へ出
射される。
【００１９】そして、レーザ媒質内では、吸収された励
起光のエネルギーによって原子が励起され、該励起され
た原子が基底状態へ戻る時に自然放出光が発生され、該
自然放出光が他の励起された原子を刺激して誘導放出光
を発生させることにより光増幅が行われ、光増幅によっ
て生じた増幅光がレーザ共振器を構成する反射鏡と出力
鏡の間を往復されることにより光増幅が促進され、増幅
光のエネルギーが発振条件を超えた時に出力鏡からレー
ザ光が発振される。
起光のエネルギーによって原子が励起され、該励起され
た原子が基底状態へ戻る時に自然放出光が発生され、該
自然放出光が他の励起された原子を刺激して誘導放出光
を発生させることにより光増幅が行われ、光増幅によっ
て生じた増幅光がレーザ共振器を構成する反射鏡と出力
鏡の間を往復されることにより光増幅が促進され、増幅
光のエネルギーが発振条件を超えた時に出力鏡からレー
ザ光が発振される。
【００２０】そして、本発明では、レーザ媒質を励起源
に近接配置し、レーザ媒質の励起源側の面に凸面部を形
成したが、レーザ媒質は励起光に対して所定の屈折率を
有するので、このような構成とすることにより集光光学
系統を用いずに励起光の広がり角を小さくすることが可
能となり、レーザ光を発振させることができるようにな
る。
に近接配置し、レーザ媒質の励起源側の面に凸面部を形
成したが、レーザ媒質は励起光に対して所定の屈折率を
有するので、このような構成とすることにより集光光学
系統を用いずに励起光の広がり角を小さくすることが可
能となり、レーザ光を発振させることができるようにな
る。
【００２１】従って、集光光学系統が不要となった分だ
け装置が小型化される。
け装置が小型化される。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
明する。
【００２３】図１は、本発明の一実施例である。
【００２４】図中、１１はレーザ光１２を発生させるた
めのレーザ媒質、１３はレーザ媒質１１の一端面にコー
ティングされた、レーザ光１２を全反射させるための反
射鏡、１４はレーザ媒質１１の他端面にコーティングさ
れた、レーザ光１２を一部透過させるための出力鏡、１
５は反射鏡１３とレーザ媒質１１と出力鏡１４によって
形成されるレーザ共振器である。
めのレーザ媒質、１３はレーザ媒質１１の一端面にコー
ティングされた、レーザ光１２を全反射させるための反
射鏡、１４はレーザ媒質１１の他端面にコーティングさ
れた、レーザ光１２を一部透過させるための出力鏡、１
５は反射鏡１３とレーザ媒質１１と出力鏡１４によって
形成されるレーザ共振器である。
【００２５】又、１６はレーザ媒質１１へ入射される励
起光、１７は励起光１６を発生させる半導体レーザ装置
などの励起源である。
起光、１７は励起光１６を発生させる半導体レーザ装置
などの励起源である。
【００２６】尚、例えば、ＹＡＧレーザなどの固体レー
ザの場合、レーザ媒質１１は、ＹＡＧ結晶（Ｙ3Ａｌ3Ｏ
12）などのレーザ結晶に、Ｎｄ（ネオジウム）などのレ
ーザ活性物質を、ドープ（Ｙ3+イオンをＮｄ3+イオンに
置換すること）して構成されている。
ザの場合、レーザ媒質１１は、ＹＡＧ結晶（Ｙ3Ａｌ3Ｏ
12）などのレーザ結晶に、Ｎｄ（ネオジウム）などのレ
ーザ活性物質を、ドープ（Ｙ3+イオンをＮｄ3+イオンに
置換すること）して構成されている。
【００２７】又、レーザ共振器１５の大きさは、直径１
〜２ｍｍ、厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度である。
〜２ｍｍ、厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度である。
【００２８】更に、反射鏡１３や出力鏡１４は、レーザ
光１２を効率的に全反射或いは一部透過させるようにす
るため、綿密に設計された誘電体の多層膜によって構成
されており、レーザ光１２との波長の違い（レーザ光１
２は長波長、励起光１６は短波長）から励起光１６は全
透過させてしまうようになっている。
光１２を効率的に全反射或いは一部透過させるようにす
るため、綿密に設計された誘電体の多層膜によって構成
されており、レーザ光１２との波長の違い（レーザ光１
２は長波長、励起光１６は短波長）から励起光１６は全
透過させてしまうようになっている。
【００２９】そして、本発明では、レーザ媒質１１を励
起源１７に近接配置して、同一のケーシング１８内に収
容し、持運び可能とすると共に、レーザ媒質１１の励起
源１７側の面に、励起光１６の広がり角を小さくするた
めの凸面部１９を形成する。
起源１７に近接配置して、同一のケーシング１８内に収
容し、持運び可能とすると共に、レーザ媒質１１の励起
源１７側の面に、励起光１６の広がり角を小さくするた
めの凸面部１９を形成する。
【００３０】又、励起源１７に、レーザ媒質１１と共通
の温度制御装置２０を設ける。
の温度制御装置２０を設ける。
【００３１】次に、作動について説明する。
【００３２】半導体レーザ装置などの励起源１７から発
振された励起光１６を、一端側からレーザ媒質１１へ入
射させると、励起光１６は、レーザ媒質１１の一端側に
コーティングされた反射鏡１３を透過してレーザ媒質１
１内へ入り、レーザ媒質１１に吸収された後、吸収され
なかった分がレーザ媒質１１の他端側の出力鏡１４を通
って外部へ出射される。
振された励起光１６を、一端側からレーザ媒質１１へ入
射させると、励起光１６は、レーザ媒質１１の一端側に
コーティングされた反射鏡１３を透過してレーザ媒質１
１内へ入り、レーザ媒質１１に吸収された後、吸収され
なかった分がレーザ媒質１１の他端側の出力鏡１４を通
って外部へ出射される。
【００３３】そして、レーザ媒質１１内では、吸収され
た励起光１６のエネルギーによってＮｄなどのレーザ活
性物質が励起され、該励起されたレーザ活性物質が基底
状態へ戻る時に自然放出光が発生され、該自然放出光が
他の励起されたレーザ活性物質を刺激して誘導放出光を
発生させることにより光増幅が行われ、光増幅によって
生じた増幅光がレーザ共振器１５を構成する反射鏡１３
と出力鏡１４の間を往復されることにより光増幅が促進
され、増幅光のエネルギーが発振条件を超えた時に出力
鏡１４からレーザ光１２が発振されるようになってい
る。
た励起光１６のエネルギーによってＮｄなどのレーザ活
性物質が励起され、該励起されたレーザ活性物質が基底
状態へ戻る時に自然放出光が発生され、該自然放出光が
他の励起されたレーザ活性物質を刺激して誘導放出光を
発生させることにより光増幅が行われ、光増幅によって
生じた増幅光がレーザ共振器１５を構成する反射鏡１３
と出力鏡１４の間を往復されることにより光増幅が促進
され、増幅光のエネルギーが発振条件を超えた時に出力
鏡１４からレーザ光１２が発振されるようになってい
る。
【００３４】そして、本発明では、レーザ媒質１１を励
起源１７に近接配置し、レーザ媒質１１の励起源１７側
の面に凸面部１９を形成したが、レーザ媒質１１は励起
光１６に対して１．８程度の屈折率を有するので、この
ような構成とすることにより集光光学系統を用いずに励
起光１６の広がり角を小さくすることが可能となり、励
起光１６の密度の低下を防止してレーザ光１２を発振さ
せることができるようになる。
起源１７に近接配置し、レーザ媒質１１の励起源１７側
の面に凸面部１９を形成したが、レーザ媒質１１は励起
光１６に対して１．８程度の屈折率を有するので、この
ような構成とすることにより集光光学系統を用いずに励
起光１６の広がり角を小さくすることが可能となり、励
起光１６の密度の低下を防止してレーザ光１２を発振さ
せることができるようになる。
【００３５】従って、集光光学系統が不要となった分だ
け装置が小型化されるので、全体をケーシング１８内に
収容して、持運ぶことが可能となる。
け装置が小型化されるので、全体をケーシング１８内に
収容して、持運ぶことが可能となる。
【００３６】又、励起源１７やレーザ共振器１５は、温
度によって発振波長が変化してしまうため、それぞれ温
度制御を行う必要があるが、励起源１７やレーザ共振器
１５を同一のケーシング１８内に収容しているため、１
つの温度制御装置２０で共用することが可能となる。
度によって発振波長が変化してしまうため、それぞれ温
度制御を行う必要があるが、励起源１７やレーザ共振器
１５を同一のケーシング１８内に収容しているため、１
つの温度制御装置２０で共用することが可能となる。
【００３７】尚、レーザ光１２の発振波長や、レーザ光
１２を発振されるために必要な励起光１６の波長は予め
決められるので、温度制御装置２０による制御温度は、
レーザ共振器１５の制御温度（−１０度〜−３０度程度
とする）に合せるようにし、且つ、励起源１７は、その
制御温度で所定の周波数の励起光１６が得られるように
設計変更するものとする。
１２を発振されるために必要な励起光１６の波長は予め
決められるので、温度制御装置２０による制御温度は、
レーザ共振器１５の制御温度（−１０度〜−３０度程度
とする）に合せるようにし、且つ、励起源１７は、その
制御温度で所定の周波数の励起光１６が得られるように
設計変更するものとする。
【００３８】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、励起源は半導体レーザ装置に限らな
いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
れるものではなく、励起源は半導体レーザ装置に限らな
いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体レー
ザ装置によれば、集光光学系統をなくすことにより装置
の小型化を図ることができるという優れた効果を奏し得
る。
ザ装置によれば、集光光学系統をなくすことにより装置
の小型化を図ることができるという優れた効果を奏し得
る。
【図１】本発明の一実施例の全体概略側面図である。
【図２】従来例の全体概略側面図である。
１１ レーザ媒質 １２ レーザ光 １３ 反射鏡 １４ 出力鏡 １５ レーザ共振器 １６ 励起光 １７ 励起源 １９ 凸面部
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ媒質の両端面に、レーザ光を一部
透過可能な出力鏡と、全反射可能な反射鏡をコーティン
グしてレーザ共振器を構成すると共に、励起源からの励
起光を反射鏡側へ入射可能とした固体レーザ装置におい
て、レーザ媒質を励起源に近接配置すると共に、レーザ
媒質の励起源側の面に、励起光の広がり角を小さくする
ことにより、励起光密度の低下を少なくすることを可能
とする凸面部を形成したことを特徴とする固体レーザ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9860694A JPH07307510A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9860694A JPH07307510A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07307510A true JPH07307510A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14224265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9860694A Pending JPH07307510A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07307510A (ja) |
-
1994
- 1994-05-12 JP JP9860694A patent/JPH07307510A/ja active Pending
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