JPH09214024A - 固体レーザ発振装置 - Google Patents
固体レーザ発振装置Info
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- JPH09214024A JPH09214024A JP8039092A JP3909296A JPH09214024A JP H09214024 A JPH09214024 A JP H09214024A JP 8039092 A JP8039092 A JP 8039092A JP 3909296 A JP3909296 A JP 3909296A JP H09214024 A JPH09214024 A JP H09214024A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価で高出力が得られる固体レーザ発振装
置。 【解決手段】 光共振器の光軸に沿って複数個のレーザ
結晶（ＹＡＧレーザ結晶または他のレーザ結晶）１ａ，
１ｂ，１ｃが相互にオプティカルコンタクトをとって配
置される。隣接し合うレーザ結晶同士は、接着剤層１
０，２０を鋏んで互いに向き合う面を持つ形で直線状の
集合体を形成する。各レーザ結晶１ａ〜１ｃの各端面
は、高精度に平面研磨され、レーザ結晶中を通過する光
に対してほぼブリュースタ条件を満たすような角度φ，
θを持つような傾斜面とされる。接着剤層１０，２０を
形成する接着剤は、レーザの発振波長の光や励起光に対
して低い光吸収率を示すものが使用される。また、屈折
率がレーザ結晶１ａ〜１ｃとほぼ同じであれば、光学的
なマッチングが実現する。接着剤層１０，２０を他の透
明材料、狭いギャップあるいは面接触で置き換えても良
い。
置。 【解決手段】 光共振器の光軸に沿って複数個のレーザ
結晶（ＹＡＧレーザ結晶または他のレーザ結晶）１ａ，
１ｂ，１ｃが相互にオプティカルコンタクトをとって配
置される。隣接し合うレーザ結晶同士は、接着剤層１
０，２０を鋏んで互いに向き合う面を持つ形で直線状の
集合体を形成する。各レーザ結晶１ａ〜１ｃの各端面
は、高精度に平面研磨され、レーザ結晶中を通過する光
に対してほぼブリュースタ条件を満たすような角度φ，
θを持つような傾斜面とされる。接着剤層１０，２０を
形成する接着剤は、レーザの発振波長の光や励起光に対
して低い光吸収率を示すものが使用される。また、屈折
率がレーザ結晶１ａ〜１ｃとほぼ同じであれば、光学的
なマッチングが実現する。接着剤層１０，２０を他の透
明材料、狭いギャップあるいは面接触で置き換えても良
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工装置等
に搭載して使用される固体レーザ発振装置に関する。
に搭載して使用される固体レーザ発振装置に関する。
【０００２】
【従来技術】ＹＡＧレーザのような固体レーザ発振装置
は、高出力で安定したレーザビームが得られることか
ら、金属あるいは非金属の材料の切断、溶接などを行な
うレーザ加工装置等に広く使用されている。図４は、ス
ラブ形ＹＡＧレーザ発振装置を例にとり、従来の固体レ
ーザ発振装置の構造の概略を説明する図である。同図に
おいて、符号１で指示したレーザ結晶（ＹＡＧレーザ結
晶）は、例えばキセノンランプからなる励起ランプＬ
１，Ｌ２と共にレフレクタ３０内に配置される。レーザ
結晶１の両端には全反射鏡Ｍ１と部分反射鏡Ｍ２が配置
され、ファブリペロー型の光共振器が構成される。レフ
レクタ３０の内壁３１は高光反射率の面とされている。
は、高出力で安定したレーザビームが得られることか
ら、金属あるいは非金属の材料の切断、溶接などを行な
うレーザ加工装置等に広く使用されている。図４は、ス
ラブ形ＹＡＧレーザ発振装置を例にとり、従来の固体レ
ーザ発振装置の構造の概略を説明する図である。同図に
おいて、符号１で指示したレーザ結晶（ＹＡＧレーザ結
晶）は、例えばキセノンランプからなる励起ランプＬ
１，Ｌ２と共にレフレクタ３０内に配置される。レーザ
結晶１の両端には全反射鏡Ｍ１と部分反射鏡Ｍ２が配置
され、ファブリペロー型の光共振器が構成される。レフ
レクタ３０の内壁３１は高光反射率の面とされている。
【０００３】また、レフレクタ３０の内部を循環するよ
うに冷却水（純水）を流通させることでレーザ結晶、励
起ランプ、レフレクタ等を含む装置各部の過熱を防ぎ、
温度上昇によるレーザ光の品質低下を防止している。矢
印Ｃ１，矢印Ｃ２は循環する冷却水の入口及び出口を表
わしている。励起ランプＬ１，Ｌ２は励起電源４０で駆
動され、励起光５０を放射する。
うに冷却水（純水）を流通させることでレーザ結晶、励
起ランプ、レフレクタ等を含む装置各部の過熱を防ぎ、
温度上昇によるレーザ光の品質低下を防止している。矢
印Ｃ１，矢印Ｃ２は循環する冷却水の入口及び出口を表
わしている。励起ランプＬ１，Ｌ２は励起電源４０で駆
動され、励起光５０を放射する。
【０００４】励起ランプＬ１，Ｌ２から放射された励起
光５０が直接あるいはレフレクタ３０の高光反射率の内
壁３１で反射されてからレーザ結晶１に入射すると、レ
ーザ結晶１がポンピングされて、レーザ光Ｓが生成され
る。レーザ光は全反射鏡Ｍ１と部分反射鏡Ｍ２の光共振
器空間を往復する過程で増幅され、その一部Ｓ’が外部
に取り出されて、レーザ加工等の目的に利用される。
光５０が直接あるいはレフレクタ３０の高光反射率の内
壁３１で反射されてからレーザ結晶１に入射すると、レ
ーザ結晶１がポンピングされて、レーザ光Ｓが生成され
る。レーザ光は全反射鏡Ｍ１と部分反射鏡Ｍ２の光共振
器空間を往復する過程で増幅され、その一部Ｓ’が外部
に取り出されて、レーザ加工等の目的に利用される。
【０００５】通常、レーザ結晶１の表面は冷却水（純
水）に直接接触している。従って、レーザ結晶１への光
入射並びにレーザ結晶１からの光出射は、レーザ結晶１
と冷却水（純水）との間の界面を通して行なわれる。レ
ーザ結晶１と冷却水（純水）の間には当然相当大きな屈
折率差が存在する。そこで、レーザ結晶１の両端面２，
３は、光共振器の効率を高く保つために、ブリュースタ
条件をほぼ満たす角度を持たせて斜めにカットされた面
とされる。ＹＡＧレーザ結晶の場合、ブリュースタ角は
６０度〜６２度前後であるから、本例のように、全反射
鏡Ｍ１、レーザ結晶１、部分反射鏡Ｍ２を一直線上に並
べた配置では、レーザ結晶１の両端面２，３の傾斜角θ
は、２８度〜３０度前後とされる。
水）に直接接触している。従って、レーザ結晶１への光
入射並びにレーザ結晶１からの光出射は、レーザ結晶１
と冷却水（純水）との間の界面を通して行なわれる。レ
ーザ結晶１と冷却水（純水）の間には当然相当大きな屈
折率差が存在する。そこで、レーザ結晶１の両端面２，
３は、光共振器の効率を高く保つために、ブリュースタ
条件をほぼ満たす角度を持たせて斜めにカットされた面
とされる。ＹＡＧレーザ結晶の場合、ブリュースタ角は
６０度〜６２度前後であるから、本例のように、全反射
鏡Ｍ１、レーザ結晶１、部分反射鏡Ｍ２を一直線上に並
べた配置では、レーザ結晶１の両端面２，３の傾斜角θ
は、２８度〜３０度前後とされる。
【０００６】スラブ形のレーザ結晶を用いれば、図中に
破線で示したように、レーザ結晶１内の光路をジグザグ
状にとることが出来る。レーザ結晶１内の光路をジグザ
グ状にとることは、レーザ結晶１内に生じる屈折率勾配
によるビーム品質の低下を回避する上で有利である。即
ち、レーザ結晶内では中心軸付近から周辺へ向けて低下
する温度分布が生じ易く、それに応じて屈折率も同心状
のプロファイルが形成されることになる。従って、もし
レーザ結晶１内の光路を一直線状にとると往復ビームの
通過する径方向位置によって光学的光路差が発生し、光
共振に悪影響を及ぼす。これに対して、ジグザグ状の光
路では、往復ビーム間の光学的光路長が平均化され、光
学的光路差が発生し難くなる。なお、レーザ結晶の両端
面が傾斜している場合、その傾斜角がブリュースタ条件
を満たしていなくともレーザ結晶内でジグザグ状の光路
をとらせることは可能である。
破線で示したように、レーザ結晶１内の光路をジグザグ
状にとることが出来る。レーザ結晶１内の光路をジグザ
グ状にとることは、レーザ結晶１内に生じる屈折率勾配
によるビーム品質の低下を回避する上で有利である。即
ち、レーザ結晶内では中心軸付近から周辺へ向けて低下
する温度分布が生じ易く、それに応じて屈折率も同心状
のプロファイルが形成されることになる。従って、もし
レーザ結晶１内の光路を一直線状にとると往復ビームの
通過する径方向位置によって光学的光路差が発生し、光
共振に悪影響を及ぼす。これに対して、ジグザグ状の光
路では、往復ビーム間の光学的光路長が平均化され、光
学的光路差が発生し難くなる。なお、レーザ結晶の両端
面が傾斜している場合、その傾斜角がブリュースタ条件
を満たしていなくともレーザ結晶内でジグザグ状の光路
をとらせることは可能である。
【０００７】レーザ結晶１にはスラブ形のものに代えて
ロッド形（円棒形状）のものを用いることが出来る。し
かし、その場合には、ジグザグ状の光路をとらせること
は出来ないため、両端面を長手方向に対して垂直にカッ
トし、ＡＲコートを施すことが通常である。
ロッド形（円棒形状）のものを用いることが出来る。し
かし、その場合には、ジグザグ状の光路をとらせること
は出来ないため、両端面を長手方向に対して垂直にカッ
トし、ＡＲコートを施すことが通常である。
【０００８】このような事情もあって、高出力の固体レ
ーザ発振装置ではスラブ形のレーザ結晶が採用されるこ
とが多い。また、スラブ形あるいはロッド形いずれのレ
ーザ結晶を用いるにしても、大きな結晶ほど高出力が得
易くなる。しかし、レーザ結晶に使用される結晶は一般
に製造時の結晶成長が遅く、且つ、サイズが大きくなる
程欠陥のない結晶を創造することが難しくなる。その結
果、レーザ結晶の価格はサイズが増大すると指数関数的
に増大し、高出力の固体レーザ発振装置の価格を押し上
げる原因になっていた。
ーザ発振装置ではスラブ形のレーザ結晶が採用されるこ
とが多い。また、スラブ形あるいはロッド形いずれのレ
ーザ結晶を用いるにしても、大きな結晶ほど高出力が得
易くなる。しかし、レーザ結晶に使用される結晶は一般
に製造時の結晶成長が遅く、且つ、サイズが大きくなる
程欠陥のない結晶を創造することが難しくなる。その結
果、レーザ結晶の価格はサイズが増大すると指数関数的
に増大し、高出力の固体レーザ発振装置の価格を押し上
げる原因になっていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、比較的小さなサイズのレーザ結晶を用いて安価で高
出力が得られる固体レーザ発振装置を提供し、上記従来
技術の問題点を解消することにある。
は、比較的小さなサイズのレーザ結晶を用いて安価で高
出力が得られる固体レーザ発振装置を提供し、上記従来
技術の問題点を解消することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、光共振器内で
レーザ結晶のポンピングを行なう固体レーザ発振装置に
おいて、各々は複数個のレーザ結晶を光共振器の光軸方
向に沿ってオプティカルコンタクトを保つように配置す
ることにより、上記技術課題を解決するための基本的技
術手段としている。複数個のレーザ結晶間のオプティカ
ルコンタクトは、次のような種々の形態で確保され得
る。なお、いずれの配置形態においても、各レーザ結晶
の端面は、レーザ光の進行方向に対してほぼブリュース
タ条件を満たすように傾斜していることが好ましい。
レーザ結晶のポンピングを行なう固体レーザ発振装置に
おいて、各々は複数個のレーザ結晶を光共振器の光軸方
向に沿ってオプティカルコンタクトを保つように配置す
ることにより、上記技術課題を解決するための基本的技
術手段としている。複数個のレーザ結晶間のオプティカ
ルコンタクトは、次のような種々の形態で確保され得
る。なお、いずれの配置形態においても、各レーザ結晶
の端面は、レーザ光の進行方向に対してほぼブリュース
タ条件を満たすように傾斜していることが好ましい。
【００１１】（１）隣合うレーザ結晶が直接面接触し合
うように配置する。
うように配置する。
【００１２】（２）隣合うレーザ結晶が狭いギャップを
挟んで相互に向い合うように配置する。 （３）隣合うレーザ結晶間に低光吸収率の材料を介在さ
せる。これは、上記（２）の配置で、狭いギャップの一
部または全部を低光吸収率の材料で埋めた配置に相当す
る。低光吸収率の材料はレーザ結晶とほぼ等しい屈折率
を有していることが好ましい。
挟んで相互に向い合うように配置する。 （３）隣合うレーザ結晶間に低光吸収率の材料を介在さ
せる。これは、上記（２）の配置で、狭いギャップの一
部または全部を低光吸収率の材料で埋めた配置に相当す
る。低光吸収率の材料はレーザ結晶とほぼ等しい屈折率
を有していることが好ましい。
【００１３】（４）隣合うレーザ結晶間を低光吸収率の
接着剤で結合した配置。これは、上記（３）の配置で、
低光吸収率の材料を接着剤としたもの相当する。接着剤
は、レーザ結晶とほぼ等しい屈折率を有していることが
好ましい。 なお、（３），（４）の形態において、隣合うレーザ結
晶間のみをレーザ結晶とほぼ等しい屈折率の材料で満た
した場合には、その端面についてブリュースタ条件を考
慮する必要性は解消する。
接着剤で結合した配置。これは、上記（３）の配置で、
低光吸収率の材料を接着剤としたもの相当する。接着剤
は、レーザ結晶とほぼ等しい屈折率を有していることが
好ましい。 なお、（３），（４）の形態において、隣合うレーザ結
晶間のみをレーザ結晶とほぼ等しい屈折率の材料で満た
した場合には、その端面についてブリュースタ条件を考
慮する必要性は解消する。
【００１４】
【作用】本発明によれば、相対的に小さなサイズのレー
ザ結晶をいくつかを光共振器の光軸方向に沿ってオプテ
ィカルコンタクトを保つように配置することで、相対的
に大きなサイズの単一のレーザ結晶を用いたと同等の作
用が得られる。即ち、個々のレーザ結晶のサイズは相対
的に小さなものであっても、それらを光共振器の光軸方
向に沿ってオプティカルコンタクトを保つように配置す
ることで、固体レーザ発振装置全体のレーザ活性媒体の
有効長を加算的に増大させることが出来る。
ザ結晶をいくつかを光共振器の光軸方向に沿ってオプテ
ィカルコンタクトを保つように配置することで、相対的
に大きなサイズの単一のレーザ結晶を用いたと同等の作
用が得られる。即ち、個々のレーザ結晶のサイズは相対
的に小さなものであっても、それらを光共振器の光軸方
向に沿ってオプティカルコンタクトを保つように配置す
ることで、固体レーザ発振装置全体のレーザ活性媒体の
有効長を加算的に増大させることが出来る。
【００１５】レーザの出力効率を高めるためには、複数
個のレーザ結晶間のオプティカルコンタクトを良好に保
つことが重要である。また、複数個のレーザ結晶の各端
面にほぼブリュースタ条件を満たす傾斜角度を与えるこ
とも有効な手段である。但し、隣合うレーザ結晶間をレ
ーザ結晶とほぼ等しい屈折率の材料で満たせば、その端
面についてはブリュースタ条件を考慮する必要は無くな
る。
個のレーザ結晶間のオプティカルコンタクトを良好に保
つことが重要である。また、複数個のレーザ結晶の各端
面にほぼブリュースタ条件を満たす傾斜角度を与えるこ
とも有効な手段である。但し、隣合うレーザ結晶間をレ
ーザ結晶とほぼ等しい屈折率の材料で満たせば、その端
面についてはブリュースタ条件を考慮する必要は無くな
る。
【００１６】隣合うレーザ結晶が直接密着し合うか、あ
るいは十分狭いギャップを挟んで向き合う関係にあれば
良好なオプティカルコンタクトを期待し得るが、隣合う
レーザ結晶間に低光吸収率の材料を介在させることで、
オプティカルコンタクトを確実にすることが出来る。低
光吸収率の材料として接着剤を用いれば、レーザ結晶の
機械的な結合手段が同時に提供される。 これら低光吸
収率の材料にレーザ結晶とほぼ等しい屈折率を有するも
のを使用すれば、レーザ結晶との間で光学的なマッチン
グがとれるので、より高度のオプティカルコンタクトが
確保される。
るいは十分狭いギャップを挟んで向き合う関係にあれば
良好なオプティカルコンタクトを期待し得るが、隣合う
レーザ結晶間に低光吸収率の材料を介在させることで、
オプティカルコンタクトを確実にすることが出来る。低
光吸収率の材料として接着剤を用いれば、レーザ結晶の
機械的な結合手段が同時に提供される。 これら低光吸
収率の材料にレーザ結晶とほぼ等しい屈折率を有するも
のを使用すれば、レーザ結晶との間で光学的なマッチン
グがとれるので、より高度のオプティカルコンタクトが
確保される。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一つの実施形態
について説明する図である。本図では、本発明の特徴が
複数のレーザ結晶の配列構造にあることを考慮して、主
としてレーザ結晶の配列構造を抽出した要部構造のみを
示した。また、レーザ結晶の配列構造以外の部分（光共
振器の構成、冷却水の循環機構、レフレクタ、励起ラン
プの駆動電源など）の構造、機能等については、繰り返
し説明を適宜省略する。
について説明する図である。本図では、本発明の特徴が
複数のレーザ結晶の配列構造にあることを考慮して、主
としてレーザ結晶の配列構造を抽出した要部構造のみを
示した。また、レーザ結晶の配列構造以外の部分（光共
振器の構成、冷却水の循環機構、レフレクタ、励起ラン
プの駆動電源など）の構造、機能等については、繰り返
し説明を適宜省略する。
【００１８】同図を参照すると、光共振器の光軸に沿っ
て計３個のレーザ結晶（ＹＡＧレーザ結晶または他のレ
ーザ結晶）１ａ，１ｂ，１ｃが配置されている。ここで
は、各レーザ結晶１ａ，１ｂ，１ｃは、ほぼ等サイズの
スラブ形のものが使用されているが、ロッド形状のもの
を使用しても良い。また、使用するレーザ結晶の個数も
一般には任意であり、また、必ずしも等サイズである必
要も無い。
て計３個のレーザ結晶（ＹＡＧレーザ結晶または他のレ
ーザ結晶）１ａ，１ｂ，１ｃが配置されている。ここで
は、各レーザ結晶１ａ，１ｂ，１ｃは、ほぼ等サイズの
スラブ形のものが使用されているが、ロッド形状のもの
を使用しても良い。また、使用するレーザ結晶の個数も
一般には任意であり、また、必ずしも等サイズである必
要も無い。
【００１９】隣接し合うレーザ結晶同士１ａと１ｂ，１
ｂと１ｃは、薄い接着剤層１０，２０を鋏んで互いに向
き合う面を持つ形で直線状の集合体を形成するように配
列されている。各レーザ結晶１ａ〜１ｃの各端面は、光
散乱を防止するために高精度に平面研磨されることが望
ましい。また、無用な反射を出来るだけ抑制して高いレ
ーザ光出力を維持するために、レーザ結晶中を通過する
光に対してほぼブリュースタ条件を満たすような角度
φ，θを持つような傾斜面とされることが好ましい。接
着剤層１０，２０が存在する場合、ブリュースタ条件を
満たすレーザ結晶の対向面の傾斜角φは、同じくブリュ
ースタ条件を満たすレーザ結晶集合体の両端の傾斜角θ
とは若干異なる。これは、レーザ結晶１ａ〜１ｃを取り
囲む媒体（冷却水）と接着剤の屈折率は一般に異なるこ
とから考えて当然である。
ｂと１ｃは、薄い接着剤層１０，２０を鋏んで互いに向
き合う面を持つ形で直線状の集合体を形成するように配
列されている。各レーザ結晶１ａ〜１ｃの各端面は、光
散乱を防止するために高精度に平面研磨されることが望
ましい。また、無用な反射を出来るだけ抑制して高いレ
ーザ光出力を維持するために、レーザ結晶中を通過する
光に対してほぼブリュースタ条件を満たすような角度
φ，θを持つような傾斜面とされることが好ましい。接
着剤層１０，２０が存在する場合、ブリュースタ条件を
満たすレーザ結晶の対向面の傾斜角φは、同じくブリュ
ースタ条件を満たすレーザ結晶集合体の両端の傾斜角θ
とは若干異なる。これは、レーザ結晶１ａ〜１ｃを取り
囲む媒体（冷却水）と接着剤の屈折率は一般に異なるこ
とから考えて当然である。
【００２０】接着剤層１０，２０を形成する接着剤は、
レーザの発振波長の光や励起光に対して出来るだけ低い
光吸収率を示すものが使用されることが好ましい。ま
た、屈折率が使用するレーザ結晶１ａ〜１ｃとほぼ同じ
であれば、光学的なマッチングが実現するので、レーザ
結晶集合体の両端以外ではブリュースタ条件を考慮しな
くとも、無用な反射は十分に抑制される。
レーザの発振波長の光や励起光に対して出来るだけ低い
光吸収率を示すものが使用されることが好ましい。ま
た、屈折率が使用するレーザ結晶１ａ〜１ｃとほぼ同じ
であれば、光学的なマッチングが実現するので、レーザ
結晶集合体の両端以外ではブリュースタ条件を考慮しな
くとも、無用な反射は十分に抑制される。
【００２１】レーザ結晶１ａ〜１ｃが他の手段（例え
ば、適当な枠体）で固定されていれば、接着剤を使用し
なくても良い。その際、隣接するレーザ結晶に面接触を
確保出来れば、接着剤層１０，２０に代わる材料を隣接
レーザ結晶間に介在させなくとも良いと考えられるが、
狭いギャップが残っている場合には、そのギャップをレ
ーザの発振波長の光や励起光に対して出来るだけ低い光
吸収率を示す材料（液体、半液体材料、グリース等）で
満たすことが好ましい。また、その材料の屈折率が使用
するレーザ結晶１ａ〜１ｃとほぼ同じであれば、光学的
なマッチングが実現され、レーザ結晶集合体の両端以外
ではブリュースタ条件を考慮しなくとも、無用な反射が
十分に抑制される点は接着剤を使用した場合と同様であ
る。
ば、適当な枠体）で固定されていれば、接着剤を使用し
なくても良い。その際、隣接するレーザ結晶に面接触を
確保出来れば、接着剤層１０，２０に代わる材料を隣接
レーザ結晶間に介在させなくとも良いと考えられるが、
狭いギャップが残っている場合には、そのギャップをレ
ーザの発振波長の光や励起光に対して出来るだけ低い光
吸収率を示す材料（液体、半液体材料、グリース等）で
満たすことが好ましい。また、その材料の屈折率が使用
するレーザ結晶１ａ〜１ｃとほぼ同じであれば、光学的
なマッチングが実現され、レーザ結晶集合体の両端以外
ではブリュースタ条件を考慮しなくとも、無用な反射が
十分に抑制される点は接着剤を使用した場合と同様であ
る。
【００２２】ところで、図１の例ではレーザ結晶集合体
の長さ方向に取り出される出力光Ｓの光路が一点鎖線
Ｓ”で描示されているが、これは図４の事例と同様の趣
旨でスラブ形のレーザ結晶内でジグザグの光路を確保し
ていることを表わしている。ジグザグの光路の利点は、
図１の関連説明で述べた通りである。また、ロッド形の
レーザ結晶を用いた場合には、ジグザグの光路が確保出
来ず、両端面（両端の結晶の外側端面）を垂直にカット
してＡＲコートが施されることも既に述べた通りであ
る。
の長さ方向に取り出される出力光Ｓの光路が一点鎖線
Ｓ”で描示されているが、これは図４の事例と同様の趣
旨でスラブ形のレーザ結晶内でジグザグの光路を確保し
ていることを表わしている。ジグザグの光路の利点は、
図１の関連説明で述べた通りである。また、ロッド形の
レーザ結晶を用いた場合には、ジグザグの光路が確保出
来ず、両端面（両端の結晶の外側端面）を垂直にカット
してＡＲコートが施されることも既に述べた通りであ
る。
【００２３】但し、両端の結晶の外側端面をブリュース
タ条件を満たすようにカットしてＡＲコートを施さない
ようにすることも可能である。その場合、各レーザ結晶
の配列姿勢と光軸方向の関係に注意する必要がある。即
ち、両端に置かれるレーザ結晶１ａ，１ｃの外側端面
２，３の方向を図２のように平行とするか、図３のよう
に非平行とする（レーザ結晶集合体の断面形状が台形）
かに応じて、レーザ結晶集合体の両端における光軸の振
れ方向が異なるので、それに応じて光共振器を構成する
反射鏡（図４のＭ１，Ｍ２参照）の配置位置と向きを調
整する必要がある。
タ条件を満たすようにカットしてＡＲコートを施さない
ようにすることも可能である。その場合、各レーザ結晶
の配列姿勢と光軸方向の関係に注意する必要がある。即
ち、両端に置かれるレーザ結晶１ａ，１ｃの外側端面
２，３の方向を図２のように平行とするか、図３のよう
に非平行とする（レーザ結晶集合体の断面形状が台形）
かに応じて、レーザ結晶集合体の両端における光軸の振
れ方向が異なるので、それに応じて光共振器を構成する
反射鏡（図４のＭ１，Ｍ２参照）の配置位置と向きを調
整する必要がある。
【００２４】なお、スラブ形のレーザ結晶を用いた場合
でも、図２、図３のような配置をとらせることは不可能
ではないが、前述したジグザグ状の光路の利点が得られ
なくなるので一般には好ましくない。
でも、図２、図３のような配置をとらせることは不可能
ではないが、前述したジグザグ状の光路の利点が得られ
なくなるので一般には好ましくない。
【００２５】また、スラブ形、ロッド形いずれのレーザ
結晶を使用した場合であっても、レーザ結晶同士が隣り
合う端面間にギャップが存在すると、光軸のずれ（ほぼ
空隙の大きさ位置シフト）が起こり得る。しかし、通常
このギャップは非常に狭く出来るので、光軸のずれも問
題が生じるような大きさにはならない。なお、上述した
方法で屈折率のマッチングを行なえば、当然、このずれ
は解消される。
結晶を使用した場合であっても、レーザ結晶同士が隣り
合う端面間にギャップが存在すると、光軸のずれ（ほぼ
空隙の大きさ位置シフト）が起こり得る。しかし、通常
このギャップは非常に狭く出来るので、光軸のずれも問
題が生じるような大きさにはならない。なお、上述した
方法で屈折率のマッチングを行なえば、当然、このずれ
は解消される。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、製造が難しく高価な大
サイズのレーザ結晶を使用しなくとも、いくつかの製造
が容易で安価な小サイズのレーザ結晶を用いて同等のレ
ーザ出力が得られるので、高出力の固体レーザ発振装置
の製造原価を低く抑えることが可能になった。
サイズのレーザ結晶を使用しなくとも、いくつかの製造
が容易で安価な小サイズのレーザ結晶を用いて同等のレ
ーザ出力が得られるので、高出力の固体レーザ発振装置
の製造原価を低く抑えることが可能になった。
【図１】本発明の一つの実施形態の要部構造を示した図
である。
である。
【図２】レーザ結晶集合体の両端のレーザ結晶の外側端
面の方向を平行とした場合の配置と光路を説明する図で
ある。
面の方向を平行とした場合の配置と光路を説明する図で
ある。
【図３】レーザ結晶集合体の両端のレーザ結晶の外側端
面の方向を非平行とした場合の配置と光路を説明する図
である。
面の方向を非平行とした場合の配置と光路を説明する図
である。
【図４】スラブ形ＹＡＧレーザ発振装置を例にとり、従
来の固体レーザ発振装置の構造の概略を説明する図であ
る。
来の固体レーザ発振装置の構造の概略を説明する図であ
る。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ レーザ結晶 ２，３ レーザ結晶の端面 １０，２０ 接着剤層 ３０ レフレクタ ３１ レフレクタ内壁 ４０ 励起電源 ５０ 励起光 Ｌ１，Ｌ２ 励起ランプ Ｍ１ 全反射鏡 Ｍ２ 部分反射鏡 Ｃ１，Ｃ２ 冷却水の入口及び出口 Ｓ，Ｓ’，Ｓ” レーザ光
Claims (9)
- 【請求項１】 光共振器内でレーザ結晶のポンピングを
行なう固体レーザ発振装置において、 複数個のレーザ結晶が、光共振器の光軸に沿って、隣合
うレーザ結晶間でオプティカルコンタクトが保たれるよ
うに配置されている前記固体レーザ発振装置。 - 【請求項２】 光共振器内でレーザ結晶のポンピングを
行なう固体レーザ発振装置において、 複数個のレーザ結晶が、光共振器の光軸に沿って、隣合
うレーザ結晶が直接面接触し合って相互にオプティカル
コンタクトが保たれるように配置されている、前記固体
レーザ発振装置。 - 【請求項３】 光共振器内でレーザ結晶のポンピングを
行なう固体レーザ発振装置において、 複数個のレーザ結晶が、光共振器の光軸に沿って、隣合
うレーザ結晶が狭いギャップを挟んで相互に向い合って
オプティカルコンタクトが保たれるように配置されてい
る、前記固体レーザ発振装置。 - 【請求項４】 光共振器内でレーザ結晶のポンピングを
行なう固体レーザ発振装置において、 複数個のレーザ結晶が、光共振器の光軸に沿って、隣合
うレーザ結晶間に低光吸収率の材料を介在させて相互の
オプティカルコンタクトが保たれるように配置されてい
る、前記固体レーザ発振装置。 - 【請求項５】 光共振器内でレーザ結晶のポンピングを
行なう固体レーザ発振装置において、 複数個のレーザ結晶が、光共振器の光軸に沿って、隣合
うレーザ結晶間を低光吸収率の接着剤で結合して相互の
オプティカルコンタクトが保たれるように配置されてい
る、前記固体レーザ発振装置。 - 【請求項６】 前記低光吸収率の材料の屈折率が、前記
レーザ結晶の屈折率とほぼ等しい、請求項４に記載され
た固体レーザ発振装置。 - 【請求項７】 前記接着剤の屈折率が、前記レーザ結晶
の屈折率とほぼ等しい、請求項５に記載された固体レー
ザ発振装置。 - 【請求項８】 前記複数個のレーザ結晶の各端面が、励
起されたレーザ光の進行方向に対してほぼブリュースタ
条件を満たす角度を以て傾斜している、請求項１〜請求
項５のいずれか１項に記載された固体レーザ発振装置。 - 【請求項９】 前記複数個のレーザ結晶の内、両端に位
置したレーザ結晶の外側端面が、励起されたレーザ光の
進行方向に対してほぼブリュースタ条件を満たす角度を
以て傾斜している、請求項６または請求項７に記載され
た固体レーザ発振装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8039092A JPH09214024A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 固体レーザ発振装置 |
| US08/930,345 US6055263A (en) | 1996-02-02 | 1997-02-03 | Solid-state laser oscillating device |
| PCT/JP1997/000260 WO1997028585A1 (fr) | 1996-02-02 | 1997-02-03 | Oscillateur laser transistorise |
| EP97901823A EP0820129A4 (en) | 1996-02-02 | 1997-02-03 | TRANSISTORIZED LASER OSCILLATOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8039092A JPH09214024A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 固体レーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09214024A true JPH09214024A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12543445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8039092A Withdrawn JPH09214024A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 固体レーザ発振装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6055263A (ja) |
| EP (1) | EP0820129A4 (ja) |
| JP (1) | JPH09214024A (ja) |
| WO (1) | WO1997028585A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003023194A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Japan Atom Energy Res Inst | 固体レーザー増幅器 |
| WO2011132535A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 光学ガラスロッド、光学ガラスロッドの製造方法及びレーザ発生装置 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6813285B2 (en) * | 1999-06-21 | 2004-11-02 | Litton Systems, Inc. | Q-switched microlaser |
| US20020186455A1 (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-12 | Ketteridge Peter A. | Optical composite ion/host crystal gain elements |
| DE60218211T2 (de) * | 2001-11-21 | 2007-10-18 | General Atomics, San Diego | Laser mit einem verteilten verstärkungsmedium |
| US7979694B2 (en) * | 2003-03-03 | 2011-07-12 | Cisco Technology, Inc. | Using TCP to authenticate IP source addresses |
| JP2005208557A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-08-04 | Arisawa Mfg Co Ltd | 反射型スクリーン |
| JP2006237540A (ja) * | 2004-03-30 | 2006-09-07 | Ricoh Co Ltd | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
| US7630423B2 (en) * | 2005-04-12 | 2009-12-08 | Raytheon Company | Glaze soldered laser components and method of manufacturing |
| US9160136B1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-10-13 | Lee Laser, Inc. | External diffusion amplifier |
| US9742145B1 (en) | 2016-12-01 | 2017-08-22 | National Tsing Hua University | Off-axis zigzag parametric oscillator |
| CN113540939A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-22 | 苏州英谷激光有限公司 | 一种双端泵浦高功率激光器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS502492A (ja) * | 1973-05-07 | 1975-01-11 | ||
| JPS51128292A (en) * | 1975-05-01 | 1976-11-09 | Toshiba Corp | Laser oscillator |
| US4125816A (en) * | 1977-02-18 | 1978-11-14 | Owens-Illinois, Inc. | Solid state laser having two output wavelengths |
| US4173738A (en) * | 1977-02-18 | 1979-11-06 | Owens-Illinois, Inc. | Solid state laser amplifier having two output wavelengths |
| US4507787A (en) * | 1982-09-28 | 1985-03-26 | Quantronix Corporation | Segmented YAG laser rods and methods of manufacture |
| JPH03145776A (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-20 | Hoya Corp | スラブ型レーザ媒体 |
| JPH04233290A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-21 | Hoya Corp | 固体レーザ装置 |
| JP3132576B2 (ja) * | 1991-05-14 | 2001-02-05 | 富士電機株式会社 | スラブ形固体レーザ装置 |
| JPH05291654A (ja) * | 1992-04-15 | 1993-11-05 | Tokin Corp | 固体レーザロッド |
| US5321711A (en) * | 1992-08-17 | 1994-06-14 | Alliedsignal Inc. | Segmented solid state laser gain media with gradient doping level |
| US5289482A (en) * | 1992-12-30 | 1994-02-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Intracavity-pumped 2.1 μm Ho3+ :YAG laser |
| US5394420A (en) * | 1994-01-27 | 1995-02-28 | Trw Inc. | Multiform crystal and apparatus for fabrication |
| JPH08111552A (ja) * | 1994-10-12 | 1996-04-30 | Hitachi Ltd | 固体レーザ発振器 |
| US5808793A (en) * | 1996-01-17 | 1998-09-15 | Hewlett-Packard Company | Low-cost compact optical isolators |
-
1996
- 1996-02-02 JP JP8039092A patent/JPH09214024A/ja not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-02-03 EP EP97901823A patent/EP0820129A4/en not_active Withdrawn
- 1997-02-03 US US08/930,345 patent/US6055263A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-02-03 WO PCT/JP1997/000260 patent/WO1997028585A1/ja not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003023194A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Japan Atom Energy Res Inst | 固体レーザー増幅器 |
| WO2011132535A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 光学ガラスロッド、光学ガラスロッドの製造方法及びレーザ発生装置 |
| JP2011233591A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-11-17 | V Technology Co Ltd | 光学ガラスロッド、光学ガラスロッドの製造方法及びレーザ発生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0820129A1 (en) | 1998-01-21 |
| WO1997028585A1 (fr) | 1997-08-07 |
| EP0820129A4 (en) | 2000-07-12 |
| US6055263A (en) | 2000-04-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |