JPH0738471B2 - 固体レ−ザ発振器 - Google Patents
固体レ−ザ発振器Info
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- JPH0738471B2 JPH0738471B2 JP28676086A JP28676086A JPH0738471B2 JP H0738471 B2 JPH0738471 B2 JP H0738471B2 JP 28676086 A JP28676086 A JP 28676086A JP 28676086 A JP28676086 A JP 28676086A JP H0738471 B2 JPH0738471 B2 JP H0738471B2
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- state laser
- mirror
- light
- laser medium
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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
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- 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
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/0818—Unstable resonators
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- H01S3/06—Construction or shape of active medium
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- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08059—Constructional details of the reflector, e.g. shape
- H01S3/08068—Holes; Stepped surface; Special cross-section
-
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- 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
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- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、円筒形の固体レーザ媒質を用いた固体レー
ザ発振器に関する。
ザ発振器に関する。
従来の固体レーザ発振器は、第３図に示すように、両端
面を平行平面に研磨した円柱形の固体レーザ媒質１と、
キセノン・ランプのような励起光源２とを楕円形の集光
用反射鏡３の２つの焦点位置にそれぞれ配置するととも
に、円柱形の固体レーザ媒質１の軸線上に全反射鏡４と
出力鏡５を配置したものである。
面を平行平面に研磨した円柱形の固体レーザ媒質１と、
キセノン・ランプのような励起光源２とを楕円形の集光
用反射鏡３の２つの焦点位置にそれぞれ配置するととも
に、円柱形の固体レーザ媒質１の軸線上に全反射鏡４と
出力鏡５を配置したものである。
このような従来の固体レーザ発振器において、円柱形の
固体レーザ媒質１は、励起光によって発熱し、特に、中
心部が高温度になり、屈折率が不均一になって発光効率
が低下し、また、熱応力を生じて破損するという問題が
あって高出力化が困難であった。
固体レーザ媒質１は、励起光によって発熱し、特に、中
心部が高温度になり、屈折率が不均一になって発光効率
が低下し、また、熱応力を生じて破損するという問題が
あって高出力化が困難であった。
そこで、この発明は、このような固体レーザ発振器が有
する問題点を解決するために考えられたものであり、特
に、固体レーザ媒質を中空の円筒形に形成することによ
り熱応力を大幅に軽減しながら固体レーザ媒質の体積を
増加させて高出力化を実現したものである。
する問題点を解決するために考えられたものであり、特
に、固体レーザ媒質を中空の円筒形に形成することによ
り熱応力を大幅に軽減しながら固体レーザ媒質の体積を
増加させて高出力化を実現したものである。
断面積および長さがほぼ等しく、材質が同じであるNd:Y
AG結晶の円筒形固体レーザ媒質および円柱形の固体レー
ザ媒質の中で発生する熱応力を対比して検討すると、 （Ａ）外径が30mm、内径が20mm、長さが15cmの円筒形N
d:YAG結晶、 （Ｂ）外径が22mm、長さ15cmの円柱形Nd:YAG結晶、 について、 レーザ出力;1KW 励起光源からの熱入力;130W/cm3 線膨張係数;7.8×10-6/゜Ｋ 弾性係数;3×10-3/cm2 ポアソン比;0.25 温度伝導率;3.9×10-2cm2/sec の条件のもとに、表面は水流で冷却されているものとし
て計算すると、各Nd:YAG結晶の断面内で発生する熱応力
は、第２図（Ａ）、（Ｂ）で示すようになる。
AG結晶の円筒形固体レーザ媒質および円柱形の固体レー
ザ媒質の中で発生する熱応力を対比して検討すると、 （Ａ）外径が30mm、内径が20mm、長さが15cmの円筒形N
d:YAG結晶、 （Ｂ）外径が22mm、長さ15cmの円柱形Nd:YAG結晶、 について、 レーザ出力;1KW 励起光源からの熱入力;130W/cm3 線膨張係数;7.8×10-6/゜Ｋ 弾性係数;3×10-3/cm2 ポアソン比;0.25 温度伝導率;3.9×10-2cm2/sec の条件のもとに、表面は水流で冷却されているものとし
て計算すると、各Nd:YAG結晶の断面内で発生する熱応力
は、第２図（Ａ）、（Ｂ）で示すようになる。
すなわち、円柱形のNd:YAG結晶では、半径方向の熱応力
σｒおよび円周方向の熱応力ρｃが、いずれも中心付近
および外周部付近において一点鎖線で示す破壊限界を越
えるが、円筒形のNd:YAG結晶では、半径方向の熱応力ρ
ｒおよび円周方向の熱応力ρｃが、いずれも一点鎖線で
示す破壊限界の半分以下に収っている。
σｒおよび円周方向の熱応力ρｃが、いずれも中心付近
および外周部付近において一点鎖線で示す破壊限界を越
えるが、円筒形のNd:YAG結晶では、半径方向の熱応力ρ
ｒおよび円周方向の熱応力ρｃが、いずれも一点鎖線で
示す破壊限界の半分以下に収っている。
この発明の固体レーザ発振器は、第１図に示すように、
円筒形の固体レーザ媒質を用いたものであって、固定レ
ーザ媒質11の中空の部分に励起光源２を設け、固体レー
ザ媒質11の一方の軸線上に配置された円錐台形の内反射
面を有するコニカル・ミラー12と、他方の軸線上に配置
された透光穴14を有し、固体レーザ媒質11から放射され
る光線を直角方向に屈折する第１の平面鏡13と、この平
面鏡13で反射された光線を第１の平面鏡13の透光穴14へ
向けて反射させるダブル・アクシコン・ミラー15と、こ
の透光穴14を通過した光線の一部を出力光10として直角
方向に反射させ、他の一部を凸面鏡18へ導く透光穴17を
有する第２の平面鏡16からなる光学系を具備している。
円筒形の固体レーザ媒質を用いたものであって、固定レ
ーザ媒質11の中空の部分に励起光源２を設け、固体レー
ザ媒質11の一方の軸線上に配置された円錐台形の内反射
面を有するコニカル・ミラー12と、他方の軸線上に配置
された透光穴14を有し、固体レーザ媒質11から放射され
る光線を直角方向に屈折する第１の平面鏡13と、この平
面鏡13で反射された光線を第１の平面鏡13の透光穴14へ
向けて反射させるダブル・アクシコン・ミラー15と、こ
の透光穴14を通過した光線の一部を出力光10として直角
方向に反射させ、他の一部を凸面鏡18へ導く透光穴17を
有する第２の平面鏡16からなる光学系を具備している。
このダブル・アクシコン・ミラー15は、円錐台形の内反
射面15aと円錐形の外反射面15bとを備え、固体レーザ媒
質11から放射されたリング状の光線８を棒状の光線９に
変換するものである。
射面15aと円錐形の外反射面15bとを備え、固体レーザ媒
質11から放射されたリング状の光線８を棒状の光線９に
変換するものである。
そして、これらの光学系によって不安定共振器を構成し
ている。
ている。
円筒形の固体レーザ媒質を用いたレーザ発振器は、他の
円柱形の固体レーザ媒質を用いたレーザ発振器に比べて
共振器を構成する反射要素の調整が困難であり、わずか
でも不整合があると著しい出力の低減を生ずる。
円柱形の固体レーザ媒質を用いたレーザ発振器に比べて
共振器を構成する反射要素の調整が困難であり、わずか
でも不整合があると著しい出力の低減を生ずる。
しかし、この発明の固体レーザ発振器においては、入射
光線と反射光線が常に平行であるコニカル・ミラー12お
よびダブル・アクシコン・ミラー15を採用することによ
り共振器の整合を容易ならしめることができる。
光線と反射光線が常に平行であるコニカル・ミラー12お
よびダブル・アクシコン・ミラー15を採用することによ
り共振器の整合を容易ならしめることができる。
第１図は、この発明の固体レーザ発振器の一実施例の概
略図、第２図は、円筒形の固体レーザ媒質および円柱形
の固体レーザ媒質の断面内で発生する熱応力を示す特性
曲線図、第３図は、従来の固体レーザ発振器の一例を示
す斜視図である。 ２……励起光源 11……円筒形の固体レーザ媒質 12……コニカル・ミラー 13……第１の平面鏡 15……ダブル・アクシコン・ミラー 16……第２の平面鏡 18……凸面鏡
略図、第２図は、円筒形の固体レーザ媒質および円柱形
の固体レーザ媒質の断面内で発生する熱応力を示す特性
曲線図、第３図は、従来の固体レーザ発振器の一例を示
す斜視図である。 ２……励起光源 11……円筒形の固体レーザ媒質 12……コニカル・ミラー 13……第１の平面鏡 15……ダブル・アクシコン・ミラー 16……第２の平面鏡 18……凸面鏡
Claims (1)
- 【請求項１】円筒形の固体レーザ媒質と、 該固体レーザ媒質の一方の軸線上に配置された反射鏡
と、 該固体レーザ媒質の他方の軸線上に配置された透光穴を
有する第１の平面鏡と、 該第１の平面鏡で反射された光線を中央部の光路に集め
て上記第１の平面鏡の透光穴へ向けて反射するダブル・
アクシコン・ミラーと、 上記第１の平面鏡の透光穴を通過した光線の一部を通過
させる透光穴17を有し、他の光線を出力光として反射さ
せる第２の平面鏡と、 該第２の平面鏡の透光穴を通過した光線をダブル・アク
シコン・ミラーの方に反射させる凸面鏡と、 を具備することを特徴とする固体レーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28676086A JPH0738471B2 (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | 固体レ−ザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28676086A JPH0738471B2 (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | 固体レ−ザ発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63141382A JPS63141382A (ja) | 1988-06-13 |
| JPH0738471B2 true JPH0738471B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=17708690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28676086A Expired - Lifetime JPH0738471B2 (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | 固体レ−ザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738471B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010021486A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Shibuya Kogyo Co Ltd | レーザ発振器 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL89781A0 (en) * | 1989-03-28 | 1989-09-28 | Optomic Techn Corp Ltd | Laser system |
| JPH02288280A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-28 | Nec Corp | 横放電励起パルスガスレーザ装置 |
-
1986
- 1986-12-03 JP JP28676086A patent/JPH0738471B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010021486A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Shibuya Kogyo Co Ltd | レーザ発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63141382A (ja) | 1988-06-13 |
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