JPH09260754A - 半導体レーザ励起固体レーザ増幅装置及び半導体レーザ励起固体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的外乱に対しても強く組立調整が簡単で
あり高効率で高品質なレーザビームを安定して発生させ
るとともに、大出力化が容易な半導体レーザ励起固体レ
ーザ増幅装置及びそれを用いた半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置を得ることが課題である。 【解決手段】 レーザビームの光軸に沿って延び、内部
に活性媒質を含む固体レーザロッド１と、固体レーザロ
ッド１を両端で支える側板１２と、固体レーザロッド１
を包囲し、内部に冷却媒体を収納するフローチューブ２
と、中心の穴に固体レーザロッド１を貫通して配置され
た平板状の基板９および固体レーザロッド１の側方より
励起光を照射する励起光源３で構成される励起モジュー
ル１００と、固体レーザロッド１に沿って配列された複
数の励起モジュール１００を相互に連結しさらに側板１
２に固定するため連結固定手段１５，１６とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザ励
起固体レーザ増幅装置及び半導体レーザ励起固体レーザ
装置に関するもので、特にその励起部に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図２８は、例えば文献（Solid-State La
ser Engineering, Springer-Verlag,348頁）に示されて
いる従来の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装置に用い
られる励起モジュールの構成図である。図において、５
は発光部４を図２８の左方向に向けて三角柱状のヒート
シンク５の一側面に固定された２個の半導体レーザアレ
イである。また、３４は半導体レーザアレイ３より出射
した励起光を集光するための円筒レンズ、そして３０１
はヒートシンク５の温度調整を行うための電気冷却器、
さらに３０２はヒートシンク５および電気冷却器３０１
を介し、半導体レーザアレイ３より熱を取り除くための
熱交換器である。

【０００３】熱交換器３０２には、冷却水が循環してお
り、ヒートシンク５を介して半導体レーザアレイ３と熱
交換を行う。熱交換器３０２とヒートシンク５との間に
挟まれて電気式冷却器３０１が設置されているので、電
気式冷却器３０１を用いてヒートシンク５を冷却すれ
ば、熱交換器３０２に循環させる冷却水の温度を変化さ
せることなく、半導体レーザアレイ３の温度を速やかに
調整することができる。

【０００４】ヒートシンク５には、２個の半導体レーザ
アレイ３が同一方向に固定されている。半導体レーザア
レイ３の発光部４の正面には円筒レンズ３４が固定され
ており、発光部４を出射した励起光は円筒レンズ３４に
より集光される。また、ヒートシンク５と熱交換機３０
２によって挟み込むように電気冷却器３０１が設置され
ており、電気冷却器３０１を用いてヒートシンク５の温
度調整を行うことにより、半導体レーザアレイ３から出
射される励起光の波長を調整することができる。ヒート
シンク５、半導体レーザアレイ３、円筒レンズ３４、電
気冷却器３０１、熱交換機３０２の構成要素から１個の
励起モジュール９０が構成されている。

【０００５】図２９は図２８の構成の励起モジュール９
０が固体レーザロッド１およびフローチューブ２と共に
支持板３０３に固定された様子を示す斜視図である。こ
の構成においては、１本の固体レーザロッド１に対して
４個の励起モジュール９０がその周囲に設置されてい
る。そして、各励起モジュール９０はヒートシンク５の
端面を支持板３０３に固定されて、一端を支持されて取
り付けられている。そして、４個の励起モジュール９０
に固定されている各半導体レーザアレイ３の発光部４
は、いずれも固体レーザロッド１の方向に向けられてお
り、発光部４を出射した励起光は、円筒レンズ３４によ
り固体レーザロッド１の断面内において集光点が生ずる
よう作用を受ける。従って固体レーザロッド１の周囲に
はフローチューブ２が設けられており、固体レーザロッ
ド１とフローチューブ２との間に形成される空間に冷却
媒質が流され、固体レーザロッド１の冷却が行なわれ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザ励
起固体レーザ増幅装置およびそれを用いた半導体レーザ
励起固体レーザ装置は、上記のように構成されていたた
め、１個の励起モジュールからは１個の励起光照射方向
しか得れないという問題点があった。このため固定レー
ザロッド１の励起分布の均一化を図るため、複数の方向
より励起光を照射する場合には、照射方向の数に応じた
複数の励起モジュールを用意しなければならないという
問題点があった。

【０００７】また半導体レーザ励起固体レーザ装置の大
出力化を図るためには、固体レーザロッド１に沿って、
励起モジュールに設置される半導体レーザアレイ３の数
を増やすが、そのためには、ヒートシンク５を固体レー
ザロッド１に沿って長尺にしなければならなかった。そ
して、固体レーザロッド１の長手方向に対し均一な励起
分布を得るためには、すべての半導体レーザアレイ３と
固体レーザロッド１との間隔を一定に保つ必要があるた
め、装置が大型化すればするほど励起モジュール９０の
作製、組立に対し高い精度が要求されるという問題点が
あった。

【０００８】また励起モジュールは、一端でのみ支持さ
れているため、振動等の機械的外乱が生じた場合、半導
体レーザアレイ３と固体レーザロッド１との間の距離が
容易に変化し、安定した増幅特性ならびにレーザ出力を
維持することが困難であるという問題点があった。また
同時に固体レーザロッド１中の励起分布の均一性も損ね
るため、レーザビームの品質も低下してしまうという問
題点もあった。

【０００９】この発明は、上記の問題点を解決するため
になされたもので、機械的外乱に対しても強く、組立、
調整が簡単であり、さらに高効率で高品質なレーザビー
ムを安定して発生させるとともに、大出力化が容易な半
導体レーザ励起固体レーザ増幅装置、及びそれを用いた
半導体レーザ励起固体レーザ装置を得ることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の半導体レーザ
励起固体レーザ増幅装置においては、レーザビームの光
軸に沿って延び、内部に活性媒質を含む固体レーザロッ
ドと、固体レーザロッドを両端で支える側板と、固体レ
ーザロッドを包囲して設けられ、内部に固体レーザロッ
ドを冷却する冷却媒体が流されるフローチューブと、中
心に穿孔された穴に固体レーザロッドを貫通して配置さ
れた平板状の基板および基板に固定するための手段によ
り固定され固体レーザロッドの側方より励起光を照射す
る少なくとも１個の励起光源で構成される励起モジュー
ルと、固体レーザロッドに沿って配列された複数の励起
モジュールを相互に連結しさらに側板に固定するため連
結固定手段とを備えている。

【００１１】請求項２の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、複数の励起モジュールは、固体レー
ザロッドを中心軸として、所定の角度をもって順次角度
をずらしながら連結される。

【００１２】請求項３の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、励起光源の設置部位が、励起光源を
冷却するための手段を兼ねる。

【００１３】請求項４の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、励起光源と固体レーザロッドとの間
に、励起光を集光もしくは伝送する手段が設けられてい
る。

【００１４】請求項５の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、励起光を通過させる開口を有し、固
体レーザロッドを包囲して設けられた反射面を有する集
光器を備えている。

【００１５】請求項６の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、反射面が拡散反射面である。

【００１６】請求項７の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、集光器が励起光源を固定する手段を
兼ねる。

【００１７】請求項８の半導体レーザ励起固体レーザ装
置においては、レーザビームの光軸に沿って延び、内部
に活性媒質を含む固体レーザロッドと、固体レーザロッ
ドを両端で支える側板と、固体レーザロッドを包囲して
設けられ、内部に固体レーザロッドを冷却する冷却媒体
が流されるフローチューブと、中心に穿孔された穴に固
体レーザロッドを貫通して配置された平板状の基板およ
び基板に固定するための手段により固定され固体レーザ
ロッドの側方より励起光を照射する少なくとも１個の励
起光源で構成される励起モジュールと、固体レーザロッ
ドに沿って配列された複数の励起モジュールを相互に連
結しさらに側板に固定するため連結固定手段と、固体レ
ーザロッドの一端に備えられた部分反射鏡と、固体レー
ザロッドの他端に備えられた全反射鏡とを備えている。

【００１８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は本発明の半導体レーザ励起固体レ
ーザ増幅装置を示す横断面図である。また図２は部分的
な縦断面図である。図２８に示した従来の半導体レーザ
励起固体レーザ増幅装置と同一または相当部分には同一
符号を付し、その説明を省略する。図１において、１２
は下板１４に立設して設けられた一対の側板である。側
板１２は、固体レーザロッド１の両端部を各々の主面に
設けられた穴に貫通させて、固体レーザロッド１を支持
している。２は固体レーザロッド１の周囲に配置された
フローチューブである。フローチューブ２は、円筒状を
なし固体レーザロッド１を長手方向にわたって全体的に
包囲する。フローチューブ２の両端部もまた側板１２に
よって支持されている。５１は側板１２に設けられた例
えば純水等の冷却媒体を供給するための流入口、５２は
冷却媒体が排出される流出口である。流入口５１より供
給された冷却媒体は、固体レーザロッド１とフローチュ
ーブ２との間で形成される空間を流れ、その間に固体レ
ーザロッド１を直接冷却する。フローチューブ２を通過
した冷却媒体は流出口５２から排出される。

【００１９】９は外縁全体にわたって主面と直角に突設
された円形フランジが形成され、中央に穴が形成された
基板である。複数の基板９が、中央の穴に固体レーザロ
ッド１およびフローチューブ２を貫通されて、同一の向
きに積層されて配列されている。各基板９の主面には、
中央の穴を中心にして４個の固定用ブロック１０が、９
０゜づつ離れて等間隔に配置されて固定されている。３
は複数の発光素子が直線状に配置されてなる励起光源で
ある半導体レーザアレイである。４個の半導体レーザア
レイ３は、各々ヒートシンク５を介し固定用ブロック１
０に固定されている。固定用ブロック１０は、励起光源
である半導体レーザアレイ３を固定するための手段を構
成している。各半導体レーザアレイ３は、各々その発光
部４を固体レーザロッド１方向に向けて、固体レーザロ
ッド１の中心軸を回転軸とし互いに９０゜の角度をなす
よう固定されている。基板９と基板９の主面に固定され
た固定用ブロック１０、半導体レーザアレイ３およびヒ
ートシンク５は、１個の励起モジュール１００を構成し
ている。

【００２０】１１は基板９のフランジ部に主面と直角に
穿設された連結用貫通穴である。また、１３は側板１２
の主面に穿設された固定用貫通穴である。複数の励起モ
ジュール１００が、各々基板９のフランジ部に穿設され
た連結用貫通穴１１にボルト１５を貫通され、さらにボ
ルト１５を側板１２にナット１６によって締結され、互
いに連結された状態で側板１２に固定されている。ボル
ト１５およびナット１６は、固体レーザロッド１に沿っ
て配列された複数の励起モジュール１００を相互に連結
しさらに側板１２に固定する連結固定手段を構成してい
る。固体レーザロッド１に沿って連結された４個の励起
モジュール１００は全体で励起部を構成している。

【００２１】本実施の形態に示す半導体レーザ励起固体
レーザ増幅装置においては、１個の励起モジュール１０
０中には４個の半導体レーザアレイ３が固定用ブロック
１０を介し基板９に固定されている。また基板９の中央
部を固体レーザロッド１およびフローチューブ２が貫通
する構成となっている。そして、基板９に固定された４
個の半導体レーザアレイ３の発光部４は、何れも固体レ
ーザロッド１が設置されている基板中央方向に向けられ
ている。半導体レーザアレイ３より発せられた励起光は
固体レーザロッド１に照射され、固体レーザロッド１の
励起を行なう。励起された固体レーザロッド１中には、
励起光の波長、活性媒質の原子構造に応じた特定のエネ
ルギー準位間で反転分布が生じ、この準位間のエネルギ
ー差に相当した波長を有する光が、固体レーザロッド１
内を通過する際に増幅作用を受け光強度が増大する。

【００２２】基板９の外縁部は中央部に比べ厚みの増し
た円形フランジ状となっており、等画間隔に４個の連結
用貫通穴１１が設けられている。側板１２上の固定用貫
通穴１３は、励起モジュール１００の連結用貫通穴１１
に対応した位置に設けられており、基板９に設けられた
連結用貫通穴１１と側板１２に設けられた固定用貫通穴
１３とにボルト１５が通され、ナット１６を用いて締め
付られることにより、各々の励起モジュール１００相互
間が連結され、そして側板１２に固定される。

【００２３】本実施の形態においては、励起モジュール
１００を構成する基板９に連結用貫通穴１１が設けら
れ、その連結用貫通穴１１にボルト１５が通されナット
１６で側板１２に締結されるので、固体レーザロッド１
に沿って、複数の励起モジュール１００が、正規設置位
置に対し、高精度で簡易かつ堅固に連結、固定される。
また、連結用貫通穴１１により励起モジュール１００の
設置位置、角度が規定されるため、励起部の組立、調整
が容易になるばかりでなく、機械振動等の外乱が生じた
場合であっても、励起モジュール１００の正規設置位
置、設置角度からのずれをボルト１５と連結用貫通穴１
１との直径差の範囲内に抑えることができ、安定した増
幅特性を得ることができ、ひいては安定したレーザ出力
を得ることができる。

【００２４】また本実施の形態に示すように、励起モジ
ュール１００を構成する基板９に、連結用貫通穴１１等
の励起モジュールどうしを連結する機構をもうければ、
励起部を構成する励起モジュール１００の数を容易に増
減せしめることが可能となり、目標とする増幅特性もし
くはレーザ出力に応じ、連結する励起モジュール１００
の数を調整することができる。

【００２５】さらにまた本実施の形態の励起モジュール
１００は、単一の基板９上に４個の半導体レーザアレイ
３および固定用ブロック１０を設置する構成としている
ため、４個の半導体レーザアレイ３の位置関係を常に一
定に保つことが可能で、機械振動等の外乱が生じた場合
も、励起光源である４個の半導体レーザアレイの正規設
置位置、設置角度からのずれを抑制することができ、安
定かつ均一に固体レーザロッド１の励起を行うことがで
きる。

【００２６】また本実施の形態の半導体レーザ励起固体
レーザ増幅装置は、側板１２を用いて固体レーザロッド
１、フローチューブ２および複数の励起モジュール１０
０を固定する構成としているため、固体レーザロッド
１、フローチューブ２および励起モジュール１００を互
いに正確な位置関係で簡易に設置することが可能であ
る。

【００２７】さらにまた同一の側板１２によって固体レ
ーザロッド１、フローチューブ２および励起モジュール
１００が固定されているため、固体レーザロッド１、フ
ローチューブ２および励起モジュール１００の位置関係
を常に一定に保つことができ、振動等の外乱が生じた場
合であっても、固体レーザロッド１、フローチューブ２
および励起モジュール１００相互間の正規設置位置、設
置角度からのずれを抑制することができ、さらに固体レ
ーザロッド１およびフローチューブ２に対し励起モジュ
ール１００が機械的負荷を加えることがないので、装置
の信頼性が著しく向上するばかりでなく、安定した増幅
特性、ひいては安定したレーザ出力を得ることができ
る。

【００２８】本実施の形態においては、基板９に４個の
連結用貫通穴１１を設けた例を示したが、基板９に設け
る連結用貫通穴１１の数はこれに限るものではない。例
えば、連結用貫通穴１１の数を３個とすれば、組立工程
を減少させることができるし、また４個以上の連結用貫
通穴１１を設ければ、より堅固に励起モジュール１００
間の連結が可能になる。

【００２９】実施の形態２．図３は本発明の半導体レー
ザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す横断面図であ
る。また図４は部分的な断面図である。図において、１
７は円筒形で中心に貫通穴を有するスペーサである。本
実施の形態で示す半導体レーザ励起固体レーザ増幅装置
の構成においては、励起モジュール１０１は基板９、固
定用ブロック１０、半導体レーザアレイ３およびヒート
シンク５に加え、スペーサ１７から構成されている。

【００３０】本実施の形態における基板９の形状は、実
施の形態１のものとは異なり外縁部は厚みが増した円形
フランジ状とはなっておらず、平板により形成されてい
る。連結用貫通穴１１に対応した位置にスペーザ１７が
設置されており、基板９に設けられた連結用貫通穴１
１、スペーサに設けられた貫通穴、側板１２に設けられ
た固定用貫通穴１３がそれぞれボルト１５に貫通され、
ナット１６を用いて締め付けられている。そして、励起
モジュール１０１相互間の連結、および側板１２への固
定がされている。励起モジュール１０１の間隔はスペー
サ１７により規定される。

【００３１】本実施の形態においても実施の形態１と同
様、４個の励起モジュール１０１が固体レーザロッド１
に沿って直列に配置されている。励起光源である半導体
レーザアレイ３の基板９上での固定方法および側板１２
によってされる固体レーザロッド１およびフローチュー
ブ２の固定方法については、実施の形態１の構成と同様
である。

【００３２】本実施の形態においては、励起モジュール
１０１を構成する基板９を平板で形成し、励起モジュー
ル１００の間隔を貫通穴を有するスペーサ１７で規定す
る構成としたので、実施の形態１と同様な効果が得られ
るばかりでなく、基板９の作製および基板９上での半導
体レーザアレイ３の固定作業が容易になる。また基板９
の周囲にフランジを設ける必要がないので励起モジュー
ルの軽量化を図ることができる。連結用貫通穴１１並び
にスペーサ１７の数は４個に限ることがないことは言う
までもない。

【００３３】実施の形態３．図５は本発明の半導体レー
ザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す横断面図であ
る。また図６は部分的な断面図である。図において、１
８および１９は励起モジュール１０２を構成する基板９
の外縁部に形成された円形フランジ上に設けられたザグ
リ付き連結用貫通穴と連結用ネジ穴である。また２０は
側板１２に設けられたザグリ付き固定用貫通穴、２１は
各励起モジュール１０２および側板１２を連結、固定す
るための連結固定手段である六角穴付きボルトである。
励起光源である半導体レーザアレイ３の基板９への固定
方法については、実施の形態１と同様である。

【００３４】本実施の形態においても、励起モジュール
１０２は基板９、固定用ブロック１０および半導体レー
ザアレイ３から構成され、４個の励起モジュール１０２
が固体レーザロッド１に沿って直列に配置されている。

【００３５】図６に示されるように、基板９上に設けら
れたザグリ付き連結用貫通穴１８および連結用ネジ穴１
９は、固体レーザロッド１と中心を同じくした同一円上
に６０゜の角度をなして交互に配置されている。このた
め基板９上に設けられた３個のザグリ付き連結用貫通穴
１８の中心を結んで形成される三角形および３個の連結
用ネジ穴１９の中心を結んで形成される三角形は、３辺
の長さが等しい正三角形をなし互いに合同となる。また
ザグリ付き連結用貫通穴１８のザグリ径は、連結用ネジ
穴に対応した六角穴付きボルト２１のボルト頭の直径よ
り大きくされ、またザグリ深さはボルト頭の高さより深
くされている。

【００３６】励起モジュール１０２相互間の連結は、図
５に示すように図の左端の励起モジュール１０２の連結
用ネジ穴１９に、次の励起モジュール１０２のザグリ付
き連結用貫通穴１８の位置が合致され、六角穴付きボル
ト２１を用いて順次右方へ締結されている。基板９の外
縁部に設けられたザグリ付き連結用貫通穴１８および連
結用ネジ穴１９は、固体レーザロッド１と中心を同じく
した同一円上に設置されているため、固体レーザロッド
１と励起光源である半導体レーザアレイ３の位置関係を
常に一定に保つことができる。また側板１２上には基板
９の外縁部に設けられたザグリ付き連結用貫通穴１８お
よび連結用ネジ穴１９と同じ位置関係を有する複数のザ
グリ付き固定用貫通穴２０が設けられており、両端の基
板９が側板１２に密接され、連結用ネジ穴１９上に位置
するザグリ付き固定用貫通穴２０に、六角穴付きボルト
２１が貫通されて、基板９と励起モジュール１０２の結
合が行なわれる。

【００３７】本実施の形態においては、複数の励起モジ
ュール１０２が直列に配置された際にも、個々の励起モ
ジュール１０２が隣り合う励起モジュール１０２と堅固
に連結、固定されているため、機械振動等外乱に対する
耐性を更に高めることができる。また組立時に励起モジ
ュール１０２を１つずつ連結していく行程を経るため、
組立精度の向上を図ることができる。さらに、多数の励
起モジュール１０２を連結する際にも長尺のボルトを使
用する必要はなく、また励起モジュール１０２どうしの
連結を予め行い、最終的に励起部と側板１２との結合を
行うという組立手順が可能となるため、励起部の独立性
が向上し、例えば励起部の交換作業等の負荷を低減させ
ることができる。

【００３８】本実施の形態では、基板９に設けられたザ
グリ付き連結用貫通穴１８と連結用ネジ穴１９が、固体
レーザロッド１と中心を同じくした同一円上に６０゜の
角度をなして交互に均等に配置される構成を示したが、
ザグリ付き連結用貫通穴１８と連結用ネジ穴１９の数は
これに限るものではなく、同一円上に設けられ、ザグリ
付き連結用貫通穴１８の中心を結んで形成される多角形
と、連結用ネジ穴１９の中心を結んで形成される多角形
が合同であれば、本実施の形態と同様、半導体レーザア
レイ３と固体レーザロッド１との位置関係を一定に保つ
ことができ、また隣り合う励起モジュール１０２相互を
堅固に連結、固定することができる。

【００３９】実施の形態４．図７は本発明の半導体レー
ザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジュー
ルの横断面図である。図において、２２は平板で形成さ
れた基板９の外縁部に設置された環状の連結用フラン
ジ、２３および２４は基板９の外縁部に連結用フランジ
２２を固定する際に使用するフランジ固定用ネジ穴およ
びフランジ固定用貫通穴である。また２５は連結用フラ
ンジ２２と基板９を結合する皿ネジである。励起光源で
ある半導体レーザアレイ３の基板９への固定方法につい
ては、実施の形態１と同様である。また連結用フランジ
２２には実施の形態３と同様の構成のザグリ付き連結用
貫通穴１８と連結用ネジ穴１９が設けられており、各々
励起モジュールの連結方法については実施の形態３にお
いて示した方法と同様である。

【００４０】本実施の形態の励起モジュール１０３の構
成は、実施の形態１および実施の形態３の構成とは異な
り、ザグリ付き連結用貫通穴１８および連結用ネジ穴１
９が設けられている連結用フランジ２２と基板９とは一
体ではなく、基板９の外縁部に設けられたフランジ固定
用貫通穴２４と、連結用フランジ２２に設けられた固定
用ネジ穴２３とが、皿ネジ２５により締結され、基板９
と連結用フランジ２２が結合されている。

【００４１】本実施の形態においては、半導体レーザア
レイ３は平板状の基板９に固定され、その後、基板９が
連結用フランジ２２に装着されるので、実施の形態３の
構成と同じく連結用フランジ２３に設けられたザグリ付
き連結用貫通穴１８および連結用ネジ穴１９を用いて、
励起モジュール１０３相互間での強固な連結が可能とな
るばかりでなく、基板９が平板状なので、半導体レーザ
アレイ３の基板９への取付け作業が容易になる。

【００４２】本実施の形態では、基板９の外縁部にフラ
ンジ固定用貫通穴２４を設け、他方、連結用フランジ２
２にフランジ固定用ネジ穴２３を設ける構成としていた
が、基板９側にフランジ固定用ネジ穴を設け、連結用フ
ランジ２２側にフランジ固定用貫通穴を設け、連結用フ
ランジ２２側より基板９をネジ止めする構成としても同
様な効果が得られることはいうまでもない。

【００４３】また本実施の形態では、連結用フランジ２
３にザグリ付き連結用貫通穴１８および連結用ネジ穴１
９を設けた構成を示したが、ザグリ付き連結用貫通穴１
８および連結用ネジ穴１９の代わりに、実施の形態１の
構成と同様の連結用貫通穴１１を連結用フランジ２３に
設け、連結用貫通穴１１を介しボルト１５およびナット
１６を用いて励起モジュール相互間の連結および側板１
２への固定を行う構成としても同様な効果が得られる。

【００４４】実施の形態５．図８は本発明の半導体レー
ザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジュー
ルの横断面図である。図において、本実施の形態の励起
モジュール１０４においては、基板９上に設置した固定
用ブロック１０に光軸８と平行に２個の半導体レーザア
レイ３が重ねて固定されている。その他の構成について
は、実施の形態４と同様である。１個の固定用ブロック
１０に複数の半導体レーザアレイ３が固定されているの
で、固体レーザロッド１の単位長さに対する装着可能な
半導体レーザアレイ３の数を増やすことができる。そし
て、基板９の外縁部に設けたザグリ付き連結用貫通穴１
８および連結用ネジ穴１９を用いて励起モジュール相互
間の強固な連結が可能となるばかりでなく、同一の増幅
性能を維持しながら半導体レーザ励起固体レーザ増幅装
置全体の小型化を図ることができる。

【００４５】本実施の形態においては、２個の半導体レ
ーザアレイ３が光軸８と平行に固定ブロック１０に固定
されたが、固定ブロック１０に固定される半導体レーザ
３の数はこれに限ることはない。

【００４６】実施の形態６．図９は本発明の半導体レー
ザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジュー
ルの正面図である。本実施の形態の励起モジュール１０
５においては、基板９の外縁部にある円形フランジ上に
は、９０゜毎に離れて配置された４個で１組をなす３組
の連結用貫通穴１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられてい
る。３組の連結用貫通穴１１ａ、１１ｂ、１１ｃの何れ
の連結用貫通穴も同一円上に設けられている。そして、
連結用貫通穴１１ｂは連結用貫通穴１１ａに対し反時計
回りに２２．５゜の位置、また連結用貫通穴１１ｃは連
結用貫通穴１１ｂに対し反時計回りに２２．５゜の位置
に設けられている。励起光源である半導体レーザアレイ
３の基板９への固定方法については、実施の形態１と同
様である。本実施の形態の励起モジュール１０５が実際
に半導体レーザ励起固体レーザ増幅装置内に設置された
際には、図９に示す励起モジュール１０５の中央部を、
紙面に垂直な向きに固体レーザロッド１およびフローチ
ューブ２が貫通する構成となる。

【００４７】本実施の形態においては、１番目の励起モ
ジュール１０５と２番目の励起モジュール１０５の２個
の励起モジュールが連結される際に、第１の励起モジュ
ール１０５においては連結用貫通穴１１ａが使用され、
第２の励起モジュール１０５においては連結用貫通穴１
１ｂが用いられて連結される。連結の方法は実施の形態
１と同じく、ボルト１５が貫通されて連結される。その
ため、１番目の励起モジュール１０５の半導体レーザア
レイ３の設置方向と２番目の励起モジュール１０５の半
導体レーザアレイ３の設置方向は、固体レーザロッド１
の中心軸を中心として２２．５゜だけずれる。

【００４８】図１０は本実施の形態の１番目の励起モジ
ュール１０５、２番目の励起モジュール１０５および３
番目の励起モジュール１０５の３個の励起モジュールを
連結したときの、１番目の励起モジュール１０５中にあ
る半導体レーザアレイ３ａ、２番目の励起モジュール１
０５中にある半導体レーザアレイ３ｂおよび３番目の励
起モジュール１０５中にある半導体レーザアレイ３ｃの
それぞれの設置位置を示す模式図である。

【００４９】本実施の形態においては、励起モジュール
１０５相互間の堅固な連結が容易になるばかりでなく、
隣接する励起モジュール１０５を異なる設置角度で連結
することができるため、多方向から固体レーザロッド１
に対し励起光を照射し、固体レーザロッド１内での励起
分布の均一性を向上させることができる。

【００５０】本実施の形態では、基板９の外縁部に２
２．５゜の間隔で連結用貫通穴１１を設けた構成を示し
たが、連結用貫通穴１１を配置する角度間隔及び配置す
る数はこれに限るものではなく、連結する励起モジュー
ルの数、励起モジュール内に固定する半導体レーザアレ
イの配置に応じて、最適な励起分布となるよう選定すれ
ばよい。

【００５１】実施の形態７．図１１は本発明の半導体レ
ーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジュ
ールの側面図である。また図１２は正面図である。図に
おいて、２６は励起モジュール１０６の側面に設けられ
た設置角度の基準とするマーク、２７はマーク２６から
のずれ角を示すスケール、２８は基板９の外縁部の円形
フランジ上に設けられた弧形の長穴である。励起光源で
ある半導体レーザアレイ３の基板９への固定方法につい
ては、実施の形態１と同様である。本実施の形態の励起
モジュール１０６が実際に半導体レーザ励起固体レーザ
増幅装置内に設置された際には、図１２に示す励起モジ
ュール１０６の中央部を、紙面に垂直な向きに固体レー
ザロッド１およびフローチューブ２が貫通する構成とな
る。

【００５２】本実施の形態の励起モジュール１０６にお
いては、基板９の外縁部に中心が同一な弧形の４個の長
穴２８が設けられている。そして励起モジュール１０６
相互間の連結は、長穴２８にボルトが貫通されて連結さ
れる。各励起モジュール１０５相互間の連結および側板
１２への固定は、実施の形態１と同様にボルト１５およ
びナット１６で締結されて行われる。

【００５３】本実施の形態においては、隣接する励起モ
ジュール１０６相互間の設置角度を連続的に変化させる
ことができるので、励起分布の微妙な調整が可能とな
る。また基板９に設けられた弧形の４個の長穴２８は中
心が同一なため、励起モジュール１０６の設置角度によ
らず、固体レーザロッド１と半導体レーザアレイ３の位
置関係を一定に保つことができる。更に励起モジュール
１０６の側面に、励起モジュールの角度基準となるマー
ク２６とマーク２６からのずれ角を示すスケール２７を
有しているため、隣り合う励起モジュールの相対的な設
置角度の差を即座に認知することができ、各励起モジュ
ール相互間の設置角度の設定が容易になる。

【００５４】本実施の形態においては、励起モジュール
の基板９に４個の弧形長穴２８を設置した例を示した
が、基板９に設ける長穴２８の数はこれに限るものでは
ない。

【００５５】実施の形態８．図１３は本発明の半導体レ
ーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジュ
ールの正面図である。本実施の形態においては、基板９
の外縁部にある円形フランジ上に１２０゜毎に離れて配
置された３個で１組をなす３組のザグリ付き連結用貫通
穴１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび連結用ネジ穴１９が設
けられている。各ザグリ付き連結用貫通穴１８ａ、１８
ｂ、１８ｃおよび連結用ネジ穴１９は同一円上に設けら
れている。また、３組のザグリ付き連結用貫通穴のうち
の１組であるザグリ付き連結用貫通穴１８ａと連結用ネ
ジ穴１９とは、６０゜の角度をなして交互に配置されて
いる。そして、ザグリ付き連結用貫通穴１８ｂは、ザグ
リ付き連結用貫通穴１８ａに対し反時計回りに２２．５
゜の位置、ザグリ付き連結用貫通穴１８ｃは、ザグリ付
き連結用貫通穴１８ｂに対し反時計回りに２２．５゜の
位置に配置されている。このためザグリ付き連結用貫通
穴１８ａ及び１８ｂ並びに１８ｃが、それぞれ３個の中
心を結んで形成される三角形は３辺の長さが等しい正三
角形となる。またこれらの三角形は３個の連結用ネジ穴
１９の中心を結んで形成される正三角形と合同となる。

【００５６】励起光源である半導体レーザアレイ３の基
板９への固定方法については、実施の形態１と同様であ
る。本実施の形態の励起モジュール１０７が実際に半導
体レーザ励起固体レーザ増幅装置内に設置された際に
は、励起モジュール１０７の中央部を、紙面に垂直な向
きに固体レーザロッド１およびフローチューブ２が貫通
する構成となる。

【００５７】本実施の形態の励起モジュール１０７相互
間の連結は、実施の形態３の構成と同じ方法で連結さ
れ、一方の励起モジュール１０７の連結用ネジ穴１９の
位置に、もう一方の励起モジュール１０７のザグリ付き
貫通穴１８ａ、１８ｂ、１８ｃのいずれかの位置が合致
され、六角穴付きボルトを用いて両励起モジュール１０
７が締結される。本実施の形態の励起モジュール１０７
は、２２．５゜の間隔で３組のザグリ付き連結用貫通穴
１８ａ、１８ｂ、１８ｃが設けられているので、連結に
使用するザグリ付き連結用貫通穴を３組のうちから選択
することにより、隣接する励起モジュール１０７相互間
の設置角度差を２２．５゜の間隔で設定することができ
る。

【００５８】本実施の形態においては、隣接する励起モ
ジュール１０７相互間の連結を堅固に行うことができる
ばかりでなく、連結に使用するザグリ付き連結用貫通穴
を１８ａ、１８ｂ、１８ｃの３組より選択することによ
って隣接する励起モジュール１０７間の設置角度を変化
させることができるので、多方向より固体レーザロッド
１の励起を行うことができ、固体レーザロッド１内での
励起分布の均一性を向上させることができる。

【００５９】実施の形態９．図１４は本発明の半導体レ
ーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジュ
ールの正面図である。実施の形態８においては、基板９
の外縁部に２２．５゜の間隔で３個で一組をなすザグリ
付き連結用貫通穴１８ａ、１８ｂ、１８ｃが設けられた
が、本実施の形態においては、３個で一組をなすザグリ
付き連結用貫通穴１８および連結用ネジ穴１９ａ、１９
ｂ、１９ｃが設置されている。ザグリ付き連結用貫通穴
１８および連結用ネジ穴１９ａ、１９ｂ、１９ｃは同一
円上に設けられており、ザグリ付き連結用貫通穴１８お
よび３組の連結用ネジ穴のうちの１組である連結用ネジ
穴１９ａは、６０゜の角度をなして交互に配置されてい
る。連結用ネジ穴１９ｂは１９ａに対し反時計回りに２
２．５゜の位置、また連結用ネジ穴１９ｃは１９ｂに対
し反時計回りに２２．５゜の位置に配置されている。こ
のため連結用ネジ穴１８ａ及び１８ｂ並びに１８ｃが、
それぞれ３個の中心を結んで形成される三角形は３辺の
長さが等しい正三角形となる。またこれらの三角形は３
個の連結用貫通穴１８の中心を結んで形成される正三角
形と合同となる。

【００６０】励起光源である半導体レーザアレイ３の基
板９への固定方法については、実施の形態１と同様であ
る。本実施の形態の励起モジュール１０８が実際に半導
体レーザ励起固体レーザ増幅装置内に設置された際に
は、励起モジュール１０８の中央部を、紙面に垂直な向
きに固体レーザロッド１およびフローチューブ２が貫通
する構成となる。

【００６１】本実施の形態においては、励起モジュール
１０８相互間の連結において、２２．５゜の間隔で設け
られた３組の連結用ネジ穴１９ａ、１９ｂ、１９ｃから
任意の連結用ネジ穴が選択され、それにザグリ付き連結
用貫通穴１８が合致され、六角穴付きボルトで締結され
る。そのため、隣接する励起モジュール１０８相互間の
堅固な連結が可能になるのと同時に、隣接する励起モジ
ュール１０８間の設置角度を２２．５゜の間隔をもって
変化させることができるので、多方向より励起光を固体
レーザロッド１に照射することができ、固体レーザロッ
ド１内の励起分布の均一化を図ることができる。

【００６２】本実施の形態および前記の実施の形態８で
は、２２．５゜の間隔で設けられたザグリ付き連結用貫
通穴を１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、あるいは連結用ネジ穴
１９ａ、１９ｂ、１９ｃが設けられたが、これらを配置
する角度間隔及び数はこれに限るものではなく、連結さ
れる励起モジュールの数、励起モジュール内に固定する
半導体レーザアレイの配置に応じ、使用目的に対し最適
な励起分布となるよう選定されればよい。

【００６３】本実施の形態および前記の実施の形態８に
おいては、一組の連結用ネジ穴に対し設置角度の異なる
複数組のザグリ付き連結用貫通穴が設けられた構成、あ
るいは一組のザグリ付き連結用貫通穴に対し設置角度の
異なる複数組の連結用ネジ穴が設けられた構成である
が、設置角度の異なる複数組のザグリ付き連結用貫通穴
と設置角度の異なる複数組の連結用ネジ穴が同一の基板
上に設けられれば、本実施の形態あるいは実施の形態８
と同様な効果が得られる。そして、更に励起モジュール
の設置角度の選択技を増やすこともできる。

【００６４】実施の形態１０．図１５は本発明の半導体
レーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジ
ュールの正面図である。また図１６は断面図である。本
実施の形態の励起モジュール１０９の構成は、実施の形
態４の場合と同じく、平板で形成された基板９の外縁部
に連結用フランジ２２が設置された構成となっている。
基板９の外縁部には、９０゜毎に離れて配置された４個
で一組をなす３組のフランジ固定用貫通穴２４ａ、２４
ｂ、２４ｃが設けられている。一方、連結用フランジ２
２には、基板９に設けられたフランジ固定用貫通穴２４
ａと合致する位置４ヶ所にフランジ固定用ネジ穴２３が
設けられている。そして、フランジ固定用貫通穴２４ａ
を介し、皿ネジ２５を用いて、基板９と連結用フランジ
２２とが結合されている。

【００６５】各フランジ固定用貫通穴２４ａ、２４ｂ、
２４ｃおよびフランジ固定用ネジ穴２３はいずれも同一
円上に設置されており、基板９に設けられたフランジ固
定用貫通穴２４ｂはフランジ固定用貫通穴２４ａに対し
反時計回りに２２．５゜の位置、フランジ固定用貫通穴
２４ｃはフランジ固定用貫通穴２４ｂに対し反時計回り
に２２．５゜の位置に配置されている。このためフラン
ジ固定用貫通穴２４ａ及び２４ｂ並びに２４ｃが、それ
ぞれ４個の中心を結んで形成される四角形は互いに合同
となる。励起光源である半導体レーザアレイ３の基板９
への固定方法については、実施の形態１と同様である。

【００６６】本実施の形態に係る励起モジュール１０９
が実際に半導体レーザ励起固体レーザ増幅装置内に設置
された際には、励起モジュール１０９の中央部を、紙面
に垂直な向きに固体レーザロッド１およびフローチュー
ブ２が貫通する構成となる。また連結用フランジ２２に
はザグリ付き連結用ザグリ穴１８および連結用ネジ穴１
９が設けられており、励起モジュール１０９の連結方法
については実施の形態３と同様である。

【００６７】本実施の形態の励起モジュール１０９にお
いては、基板９に２２．５゜の角度間隔をもって３組の
フランジ固定用貫通穴２４ａ、２４ｂ、２４ｃが設けら
れているので、基板９と連結用フランジ２２の連結に際
し、使用するフランジ固定用貫通穴を選択することによ
り、連結用フランジ２２に対する基板９の設置角度を２
２．５゜の角度間隔で設定することができる。そのため
本実施の形態の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装置に
おいては、複数の励起モジュール１０９が連結されて使
用される際には、各励起モジュール１０９の連結用フラ
ンジ２２に対する基板９の設置角度が変化されることに
より、多方向から固体レーザロッド１に励起光を照射す
ることが可能となり、固体レーザロッド１内の励起分布
の均一性を向上させることができる。また連結用フラン
ジ２２には、ザグリ付き連結用ザグリ穴１８および連結
用ネジ穴１９が設けられているので、隣接する励起モジ
ュール１０９相互間の堅固な連結が可能である。

【００６８】本実施の形態においては、基板９に２２．
５゜の角度間隔をなして４個で一組をなす３組のフラン
ジ固定用貫通穴２４ａ、２４ｂ、２４ｃが設けられ、連
結用フランジ側には１組の連結用ネジ穴２３が設けられ
た構成であるが、基板９側に１組の連結用貫通穴２４が
設けられ、連結用フランジ２２側に複数組の連結用ネジ
穴２３が設けられた構成としても同様な効果が得られる
ことはいうまでもない。また連結用フランジ２２側にフ
ランジ固定用貫通穴２４が設けられ、基板９側にフラン
ジ固定用ネジ穴２３が設けられ、連結用フランジ２２側
よりフランジ固定用貫通穴２４を介し、基板９が固定さ
れる構成としてもよい。

【００６９】本実施の形態においては、基板９に４個で
一組をなし２２．５゜の角度間隔をもって配置された３
組のフランジ固定用貫通穴２４ａ、２４ｂ、２４ｃが設
けられたが、複数組のフランジ固定用貫通穴２４もしく
は連結用ネジ穴２３が設置される際の角度間隔はこれに
限るものではない。

【００７０】実施の形態１１．図１７は本発明の半導体
レーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジ
ュールの正面図である。また図１８は断面図である。図
において２９は基板９の外縁部に設けられた弧形のフラ
ンジ固定用長穴である。本実施の形態の励起モジュール
１１０も実施の形態１０と同様に、平板で形成された基
板９の外縁部に連結用フランジ２２が固定される構成と
なっている。励起光源である半導体レーザアレイ３の基
板９への固定方法については、実施の形態１と同様であ
る。本実施の形態に係る励起モジュール１１０が、実際
に半導体レーザ励起固体レーザ増幅装置内に設置された
際には、励起モジュール１１０の中央部を、紙面に垂直
な向きに固体レーザロッド１およびフローチューブ２が
貫通する。また連結用フランジ２２にはザグリ付き連結
用貫通穴１８および連結用ネジ穴１９が設けられてお
り、励起モジュール１００相互間の連結方法について
は、実施の形態３と同様である。

【００７１】本実施の形態の励起モジュール１１０にお
いて、基板９の外縁部に設けられた４個のフランジ固定
用長穴２９は、何れも中心が同一円上に位置するよう形
成されている。連結用フランジ２２には４ヶ所にフラン
ジ固定用ネジ穴２３が設けられており、フランジ固定用
長穴２９を介し皿ネジ２５を用いて基板９の外縁部に連
結用フランジ２２が固定される。

【００７２】本実施の形態においては、結合用フランジ
２２に対する基板９の設置角度を、固体レーザロッド１
と励起光源である半導体レーザアレイ３の位置関係を一
定に保ったまま連続的に変化させることができるので、
励起分布の微妙な調整が可能となる。また基板９の外縁
部には基板９の角度基準を示すマーク２６が設けられ、
また結合用フランジ２２には基板９に設けられたマーク
２６と対向する位置に、角度を表すスケール２７が設け
られているため、結合フランジ２２に対する基板９の設
置角度を即座に認知することができ、基板９の設置角度
の調整が容易になる。連結用フランジ２２には、ザグリ
付き連結用ザグリ穴１８および連結用ネジ穴１９が設け
られているので、隣接する励起モジュール間の堅固な連
結が可能であることはいうまでもない。

【００７３】本実施の形態においては、基板９の外縁部
に、中心が同一円上に位置するフランジ固定用長穴２９
が設けられ、連結用フランジ２２にフランジ固定用ネジ
穴２３が設けられた構成を示したが、連結用フランジ２
２に中心が同一円上に位置するフランジ固定用長穴２９
が設けられ、基板９の外縁部に、フランジ固定用ネジ穴
２３が設けられ、連結用フランジ２２側よりフランジ固
定用長穴２９を介し基板９が固定されても、結合用フラ
ンジ２２に対する基板９の設置角度を、固体レーザロッ
ド１と励起光源である半導体レーザアレイ３の位置関係
を一定に保ったまま連続的に変化させることができる。

【００７４】本実施の形態および前記実施の形態１０の
励起モジュールにおいては、励起モジュール間の連結方
法は、連結用フランジ２２上に設けたザグリ付き連結用
ザグリ穴１８および連結用ネジ穴１９を利用する実施の
形態３と同様な方法を示したが、励起モジュール間の連
結方法はこれに限るものではなく、例えば連結用フラン
ジ２２に連結用貫通穴が設けられた方法でもよい。

【００７５】また連結用フランジ２２に、実施の形態６
乃至実施の形態９で示した励起モジュール間の設置角度
を変更する手段を付加すれば、固体レーザロッド１に対
する励起光の入射角度の調整範囲を更に拡張することが
できる。

【００７６】実施の形態１２．図１９は本発明の半導体
レーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジ
ュールの正面図である。また図２０は断面図である。図
中、３０で示す点線は固定ブロック１０の内部に形成さ
れた冷却水路、３１は冷却水路３０内に冷却水を流入す
ためのチューブ継手、３２は冷却水を供給するチューブ
を励起モジュール内に導入するため連結用フランジ２２
の側面に設けられたチューブ導入口である。本実施の形
態に係る励起モジュール１１１が実際に半導体レーザ励
起固体レーザ増幅装置内に設置された際には、励起モジ
ュール１１の中央部を、紙面に垂直な向きに固体レーザ
ロッド１およびフローチューブ２が貫通する構成とな
る。

【００７７】本実施の形態の励起モジュール１１１にお
いては、固定ブロック１０に半導体レーザアレイ３がヒ
ートシンクを介すことなく直接固定され、半導体レーザ
アレイ３と固定ブロック３中を流れる冷却水との温度差
で生じる熱伝導により、半導体レーザアレイ３が冷却さ
れる。冷却水路３０は、励起光源である半導体レーザア
レイ３を冷却するための手段を構成している。本実施の
形態の励起モジュール１１１においては、平板で形成さ
れた基板９の外縁部に連結用フランジ２２を固定する構
成が採用されており、連結用フランジ２２に設けられた
ザグリ付き連結用貫通穴１８および連結用ネジ穴１９を
用いて、励起モジュール１１１相互間の連結が行われ
る。

【００７８】本実施の形態においては、固定ブロック１
０が励起光源である半導体レーザアレイ３の冷却装置を
兼ねる。そして、固定ブロック１０以外にヒートシンク
等半導体レーザアレイ３を冷却するための手段を設置す
る必要がないので、励起モジュールの小型化を図ること
が可能となるばかりでなく、励起モジュールの組立も容
易になる。加えて連結用フランジ２２には、ザグリ付き
連結用ザグリ穴１８および連結用ネジ穴１９が設けられ
ているので、隣接する励起モジュール１１１相互間の堅
固な連結が可能である。

【００７９】本実施の形態では、平板で形成された基板
９の外縁部に連結用フランジ２２が固定される構成であ
るが、外縁部にフランジが一体に形成された基板を使用
しても、同様な効果が得られることはいうまでもない。
また励起モジュール間の連結には、連結用貫通穴を使用
する実施の形態１と同様な方法が用いられてもよい。ま
た実施の形態６乃至実施の形態１１と同様な構成の励起
モジュール、もしくは励起モジュール内の基板の設置角
度が可変となるような構成の励起モジュールが用いられ
てもよい。

【００８０】実施の形態１３．図２１は本発明の半導体
レーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジ
ュールの正面図である。前記実施の形態１２において
は、励起光源である半導体レーザアレイ３を基板９上に
固定するための固定ブロック１０に冷却流路が設けら
れ、それにより半導体レーザアレイ３が冷却される構成
であった。しかし、本実施の形態の励起モジュール１１
２においては、基板９の内部に冷却水路３０が設けられ
ており、そして基板３に励起光源である半導体レーザア
レイ３が、固定ブロックを使用することなく直接固定さ
れる構成となっている。そして、半導体レーザアレイ３
と基板９中を流れる冷却水との温度差で生じる熱伝導に
より半導体レーザアレイ３が冷却される。冷却水路３０
は、励起光源である半導体レーザアレイ３を冷却するた
めの手段を構成している。また基板３の外縁部には４個
の連結用貫通穴１１が設けられている。

【００８１】実施の形態の励起モジュール１１２におい
ては、固定ブロック並びにヒートシンクを使用すること
なく、半導体レーザアレイ３を基板９上に固定し冷却す
ることが可能となるので、励起モジュールの構成は更に
簡素となり組立が容易となる。また基板９の外縁部には
連結用貫通穴１１が設けられているため、連結用貫通穴
１１を介しボルトおよびナットを用いて複数の励起モジ
ュールを連結、固定することが可能である。

【００８２】本実施の形態では、基板３の外縁部に連結
用貫通穴１１が設けられたが、実施の形態３で示したよ
うに基板３の外縁部にザグリ付き連結用貫通穴および連
結用ネジ穴が設けられ、六角穴付きボルトを用いて隣接
する励起モジュール相互間が連結されてもよい。また実
施の形態６乃至実施の形態９で示したように励起モジュ
ールの設置角度が可変となる構成が用いられてもよい。

【００８３】実施の形態１４．図２２は本発明の半導体
レーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジ
ュールの正面図である。図中、３３は半導体レーザアレ
イ３の発光部４より出射された励起光、３４は半導体レ
ーザ３を出射した励起光３３の広がり角を補正するため
に設けられた光軸８に対し直角な方向にレンズ作用を有
する平凸の円筒レンズである。円筒レンズ３４は、半導
体レーザアレイ３より出射された励起光の発散角を減少
させ、固体レーザロッド１まで効率よく励起光を伝送す
るための手段を構成している。励起光源である半導体レ
ーザアレイ３の基板９への固定方法については、実施の
形態１と同様である。また基板９の外縁部にはザグリ付
き連結用ザグリ穴１８および連結用ネジ穴１９が設けら
れており、励起モジュール１１３の連結方法については
実施の形態３と同様である。

【００８４】一般に半導体レーザアレイ３を出射した励
起光の発散角は通常数１００mradに達するため、半導体
レーザアレイ３と固体レーザロッド１間の距離が長くな
ると、固体レーザロッド１を臨む立体角よりも外側に出
射された励起光成分は、固体レーザロッド１には入射し
得ず励起には寄与しない。このため励起光の利用効率は
著しく低下する。本実施の形態においては、基板９に光
軸８に対し垂直な方向にレンズ作用を有する円筒レンズ
３４を設けているので、励起光３３の発散角を光軸８に
対し垂直な方向に補正し、発散角を低減せしめ、励起光
３３の利用効率を向上させる。また励起光の発散角と比
較しNA（Numerical Aperture）値の十分大きな円筒レン
ズ３４を使用すれば、半導体レーザアレイ３と固体レー
ザロッド１との間の低損失な励起光３３の伝送を実現す
ることができる。一方、光軸８と平行な励起光３３の発
散角成分については、固体レーザロッド１の長手方向と
発散方向が一致するため無視して差し支えない。

【００８５】本実施の形態においては、励起光源である
半導体レーザアレイ３、および半導体レーザアレイ３よ
り出射される励起光３３の発散角を低減させるための光
学要素である円筒レンズ３４の両者が、励起モジュール
を構成する基板９上に固定されているため、半導体レー
ザアレイ３と円筒レンズ３４の位置関係を励起モジュー
ル１１３の設置位置、角度によらず常に一定に保つこと
ができる。

【００８６】また基板９の外縁部には連結用貫通穴１１
が設けられているので、複数の励起モジュール１１３を
連結する場合であっても、連結用貫通穴１１を介しボル
トおよびナットを用いてこれらを締結すれば、励起モジ
ュール相互間を正確な位置に堅固に固定することがで
き、励起モジュール毎の励起分布のばらつきを抑えるこ
とができる。

【００８７】本実施の形態では、半導体レーザアレイ３
より出射される励起光３３の発散角を低減するための光
学素子として円筒レンズ３４が使用される構成例を示し
たが、基板９上に設置する光学素子はこれに限るもので
はなく、例えば球面レンズを用いられ、励起光の光軸に
対し垂直な方向、平行方向両者の発散角が低下される構
成としても、励起光の利用効率の低下を防ぐことができ
る。要は励起光の発散角を低下せしめ固体レーザロッド
への伝送が可能な光学素子が設置されればよい。

【００８８】更に、円筒レンズ３４と励起光源である半
導体レーザアレイ３間の距離が可変となる機構が設けら
れれば、固体レーザロッド１の直径に応じて、励起光３
３の発散角を調整することができる。

【００８９】実施の形態１５．図２３は本発明の半導体
レーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジ
ュールの正面図である。図中、３４は光軸に直角な方向
にレンズ作用を有する平凸形状からなる第１の円筒レン
ズ、３５も同様に光軸に直角な方向にレンズ作用を有す
る平凸形状からなる第２の円筒レンズである。円筒レン
ズ３４，３５は、半導体レーザアレイ３より出射された
励起光を集光する手段を構成している。励起光源である
半導体レーザアレイ３の基板９への固定方法について
は、実施の形態１と同様である。また基板９の外縁部に
はザグリ付き連結用ザグリ穴１８および連結用ネジ穴１
９が設けられており、励起モジュール１１４の連結方法
については実施の形態３と同様である。

【００９０】本実施の形態において、第１の円筒レンズ
３４は、第１の円筒レンズ３４と励起光源である半導体
レーザアレイ３の発光部４のなす距離が、第１の円筒レ
ンズ３４の焦点距離と等しくなるよう基板９に固定され
ており、第２の円筒レンズ３５は、第２の円筒レンズ３
５と固体レーザロッド１の中心のなす距離が、第２の円
筒レンズ３５の焦点距離と等しくなるよう基板９に固定
されている。このため半導体レーザアレイ３の発光部４
と固体レーザロッド１の中心は光軸８に垂直な方向に関
し転写の関係にある。なお本実施の形態においては、固
体レーザロッド１の中心と光軸８が一致する構成とされ
ている。

【００９１】本実施の形態においては、励起光源である
半導体レーザアレイ３の発光部４と固体レーザロッド１
の中心部が光軸１に垂直な方向に関し転写の関係となる
よう、第１の円筒レンズ３４および第２の円筒レンズ３
５からなる光学系が同一の基板９上に設置されているの
で、励起光の利用効率を低下させることなく固体レーザ
ロッド１の中心部を集中的に励起することが可能とな
り、ビーム径の小さい高品質なビームモードを優先的に
増幅することができる。また第１の円筒レンズ３４およ
び第２の円筒レンズ３５に励起光３３の発散角に比べ十
分大きなNA（Numerical Aperture）値を有するレンズが
使用されれば、半導体レーザアレイ３と固体レーザロッ
ド１間の低損失な励起光３３の伝送が実現される。

【００９２】本実施の形態においても前記実施の形態１
４の構成と同じく、励起光源である半導体レーザアレイ
３と第１の円筒レンズ３４及び第２の円筒レンズ３５か
らなる光学系の両者を、励起モジュール１１４を構成す
る同一の基板９上に設置しているため、半導体レーザア
レイ３と励起光３３を伝送するための光学系との位置関
係を、励起モジュール１１４の設置位置、角度によらず
常に一定に保つことができる。また基板９の外縁部に設
けられているザグリ付き連結用ザグリ穴１８および連結
用ネジ穴１９が使用されて、励起モジュール間の連結が
行われるので、隣接する励起モジュール１１４どうしの
設置位置および角度を正確に指定することができ、複数
の励起モジュール１１４を連結し使用する場合において
も、励起モジュール１１４毎の励起分布のばらつきが抑
えられる。

【００９３】本実施の形態では、半導体レーザアレイ３
の発光部４と固体レーザロッド１の中心部が転写関係と
なる構成を示したが、複数の半導体レーザアレイ３を用
いて固体レーザロッドの励起を行う場合には、発光部４
の転写位置が固体レーザロッド１の中心部から一定距離
ずらす構成とされることにより、励起光３３の利用効率
が低下することなく、励起分布の均一化が図られる。

【００９４】実施の形態１６．図２４は本発明の半導体
レーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジ
ュールの正面図である。図中、３６は固体レーザロッド
１の周囲を取り囲むよう基板９上に設置され、固体レー
ザロッド１と対向する内面に励起光波長における全反射
処理が施された筒状の反射面を有する集光器、３７は集
光器３６の内部に励起光３３を導入するための導入スリ
ットである。本実施の形態においては半導体レーザアレ
イ３の発光部４と集光器３６の導入スリット３７が転写
関係となるよう、第１の円筒レンズ３４並びに第２の円
筒レンズ３５が基板９上に設置されている。そして、第
１、第２の円筒レンズとも光軸８に垂直な方向に対しレ
ンズ作用を有している。半導体レーザアレイ３の基板９
への固定方法については、実施の形態１と同様である。
また基板９の外縁部にはザグリ付き連結用ザグリ穴１８
および連結用ネジ穴１９が設けられており、励起モジュ
ール１１５の連結方法については実施の形態３と同様で
ある。

【００９５】本実施の形態においては、半導体レーザア
レイ３の発光部４を、第１の円筒レンズ３４および第２
の円筒レンズ３５を用いて、集光器３６の導入スリット
３７上へ転写する構成としているため、光学的には、導
入スリット３７上に半導体レーザアレイ３の発光部４を
設置したことと等価になる。そのため、第１の円筒レン
ズ３４および第２の円筒レンズ３５に励起光３３の発散
角に比べ十分大きなNA（Numerical Aperture）値を有す
るレンズが使用されれば、半導体レーザアレイ３と固体
レーザロッド１との間の低損失な励起光３３の伝送が実
現される。そして半導体レーザアレイ３を出射した励起
光３３のほとんどが集光器３６内に導入される。

【００９６】集光器３６内に導入された励起光３３はフ
ローチューブ２を通過し、固体レーザロッド１に入射し
て固体レーザロッド１の励起を行う。また励起光の発散
により直接固体レーザロッド１に入射することのない励
起光成分は、固体レーザロッド１の周囲を囲うように配
置された全反射処理を施された反射面を有する集光器３
６の内面で全反射を１回、もしくは複数回繰り返すこと
により進行方向を変え、固体レーザロッド１に入射す
る。また一旦固体レーザロッド１に入射した励起光のう
ち、吸収されずに再度固体レーザロッド１外へ出射した
励起光成分は、集光器３６の内面で全反射を１回、もし
くは複数回繰り返すことにより進行方向を変え、再び固
体レーザロッド１内に入射する。

【００９７】本実施の形態においては、固体レーザロッ
ド１の周囲に、内面に励起光波長において全反射処理が
施された集光器３６が設けられてる。そのため、固体レ
ーザロッド１に直接入射しない励起光や固体レーザロッ
ド１に一旦入射したのち吸収されずに出射した励起光
も、集光器３６内面で１回もしくは複数回反射を繰り返
し、進行方向を変化されることにより、固体レーザロッ
ド１内に入射せしめ固体レーザロッド１の励起に有効に
利用することができるので、励起効率の向上を図ること
ができる。

【００９８】本実施の形態においては、励起光源である
半導体レーザアレイ３、半導体レーザアレイ３より出射
した励起光３を集光器３６の導入スリット３７まで伝送
する第１の円筒レンズ３４および第２の円筒レンズ３５
からなる光学系、集光器３６が何れも同一の基板９に設
置されているので、半導体レーザアレイ３と励起光３３
を伝送するための光学系並びに集光器３６との位置関係
を、励起モジュール１１５の設置位置、角度によらず常
に一定に保つことができる。

【００９９】また基板９の外縁部に設けられているザグ
リ付き連結用ザグリ穴１８および連結用ネジ穴１９が使
用されて、励起モジュール１１５相互間の連結が行われ
るので、隣接する励起モジュール１１５相互間の設置位
置および角度を正確に指定することができ、複数の励起
モジュール１１５が連結されて使用される場合において
も、励起モジュール１１５毎の励起分布のばらつきが抑
制される。

【０１００】本実施の形態においては、励起光源である
半導体レーザアレイ３から集光器３６までの励起光の伝
送に、第１の円筒レンズ３４および第２の円筒レンズ３
５からなる転写光学系が利用されたが、励起光３３の発
散が導入スリット３７の開口幅と同等になる距離まで、
半導体レーザアレイ３の発光部４と集光器３６の導入ス
リット３７が近接されて配置されてもよく、必ずしも光
学系を設置しなくてもよい。

【０１０１】実施の形態１７．図２５は本発明の半導体
レーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジ
ュールの正面図である。図中、３６は固体レーザロッド
１の周囲を取り囲むよう基板９に固定され、固体レーザ
ロッド１と対向する内面が拡散反射面で構成された例え
ばセラミックからなる反射面を有する集光器、３８は集
光器３６の内部に励起光３３を導入するため設けた導入
口、３９は集光器３６内に励起光を導光するため導入口
３８内に固定された端面に励起光３３の反射防止処理を
施された光導波板である。半導体レーザアレイ３の基板
９への固定方法については、実施の形態１と同様であ
る。また基板９の外縁部にはザグリ付き連結用ザグリ穴
１８および連結用ネジ穴１９が設けられており、励起モ
ジュール１１６の連結方法については実施の形態３と同
様である。

【０１０２】本実施の形態においては、半導体レーザア
レイ３は、励起光３３の発散と光導波板３９の端部で形
成される開口が同程度なる距離まで、半導体レーザアレ
イ３の発光部４を、光導波板３９の端部に、近接されて
基板９に固定されている。そして光導波板３９の端部に
は反射防止処理が施されているため、半導体レーザアレ
イを出射した励起光３３のほとんどを光導波板３８内に
入射させることができる。

【０１０３】光導波板３９内に入射した励起光３３のう
ち、光導波板３９の入射側端面より臨んだ出射側端面の
立体角よりも、発散角の小さな励起光成分は、光導波板
３９中をそのまま透過し集光器３６内に到達する。そし
て光導波板３９の外部に接する例えば接着剤等の材料よ
りも、屈折率が十分高い例えばサファイア等の材料を用
いて、光導波板３９が作製されるので、入射側端面より
臨んだ出射側端面の立体角よりも大きな発散角を有する
励起光成分についても、光導波板３９の側面において全
反射されるため、低損失で集光器３６内部に導くことが
できる。

【０１０４】集光器３６内に導光された励起光３３は、
フローチューブ２を通過して固体レーザロッド１に入射
し固体レーザロッド１の励起を行う。励起光の発散によ
り直接固体レーザロッド１に入射することのない励起光
成分も、固体レーザロッド１の周囲を囲うように配置さ
れた集光器３６の内面で拡散反射し、その一部もしくは
全部が固体レーザロッド１に入射する。また一旦固体レ
ーザロッド１に入射した励起光のうち、吸収されずに再
度固体レーザロッド１外へ出射した励起光成分も集光器
３６の内面で拡散反射し、その一部もしくは全部が、再
び固体レーザロッド１内に入射する。

【０１０５】本実施の形態において、固体レーザロッド
１の周囲に設けられた集光器３６の内面は拡散反射面で
構成されるので、集光器３６内面での拡散反射作用によ
り、固体レーザロッド１内部において容易に均一な励起
分布を得ることができるばかりでなく、励起効率を向上
させることができる。また本実施の形態においては、励
起光源である半導体レーザアレイ３と集光器３６が同一
の基板９上に設置されており、また励起光３３を集光器
３６内で導光する光導波板３９は集光器３６の導入口３
８に固定されているので、半導体レーザアレイ３と励起
光３３を伝送するための光導光板３９並びに集光器３６
との位置関係を、励起モジュール１１６の設置位置、角
度によらず常に一定に保つことができる。

【０１０６】さらに基板９の外縁部に設けられているザ
グリ付き連結用ザグリ穴１８および連結用ネジ穴１９が
使用されて、励起モジュール１１６相互間の連結が行わ
れるので、隣接する励起モジュール１１６相互間の設置
位置および角度を正確に指定することができ、複数の励
起モジュール１１６が連結されて使用される場合におい
ても、励起モジュール１１６毎の励起分布のばらつきが
抑制される。

【０１０７】本実施の形態においては、半導体レーザア
レイ３より出射した励起光を、直接光導波板３９内に入
射させる構成を示したが、実施の形態１６と同様に転写
光学系を使用し、半導体レーザアレイ３の発光部４を光
導波板３９の端部に転写する構成としてもよい。また光
ファイバーを用いて励起光を導入口３８を介し励起光を
集光器３６内に伝送する構成とすれば、光導波板３９を
使用する必要がなくなるばかりか、半導体レーザアレイ
３の設置精度を緩和し、励起モジュールの組立を容易に
することができる。

【０１０８】本実施の形態および実施の形態１６では、
励起モジュールを構成する基板に、内面に励起光波長に
おける全反射処理を施された集光器、および内面が拡散
反射面で形成された集光器を設置したが、集光器の構成
はこれに限るものではなく、要は固体レーザロッドに直
接入射しなかった励起光成分、もしくは固体レーザロッ
ドに一旦入射したものの吸収されなかった励起光成分の
進行方向を変化させ、固体レーザロッドの励起に再利用
可能なもとする構成を有する集光器が、励起モジュール
を構成する基板上に設置されればよい。

【０１０９】実施の形態１８．図２６は本発明の半導体
レーザ励起固体レーザ増幅装置の他の例を示す励起モジ
ュールの正面図である。本実施の形態においては、励起
光源である４個の半導体レーザアレイ３をそれぞれ基板
９上に固定するための４個の固定用ブロック１０が、励
起効率の向上を図るための集光器を兼ねる。すなわち、
集光器が励起光源である半導体レーザアレイ３を固定す
る手段を兼ねる。４個の固定用ブロック１０の先端部に
位置する固体レーザロッド１及びフローチューブ２と対
向する面は、フローチューブ２の形状及び大きさに合わ
せて円弧状に形成されており、励起光波長に合わせて全
反射処理が施されている。

【０１１０】４個の固定用ブロック１０の先端部が突き
合わされて基板９に固定されることにより、円形の断面
形状を有する管状の集光器が形成される。また固定用ブ
ロック１０上の半導体レーザアレイ３の発光部４と対向
する位置には、光導波板３９が固定されており、半導体
レーザアレイ３より出射した励起光３３が、４個の固定
用ブロック１０から構成された集光器内に導光される。
また基板９の外縁部にはザグリ付き連結用ザグリ穴１８
および連結用ネジ穴１９が設けられている。励起モジュ
ール１１７の連結方法については実施の形態３と同様で
ある。

【０１１１】本実施の形態においては、励起光源である
半導体レーザアレイ３を基板９へ固定するための固定用
ブロック１０が集光器を兼ねるので、励起効率の向上を
図るための集光器を備えた励起モジュール１１７におい
て、部品点数の低減を図ることができ、励起モジュール
１１７の安価な製造が可能となるばかりでなく、組立工
程も簡易にすることができる。

【０１１２】また固定ブロック１０が集光器を兼ねてお
り、励起光源である半導体レーザアレイ３並びに励起光
を導光するための光導波板３９が固定ブロック１０上に
固定されているため、半導体レーザアレイ３の設置時
に、励起光を集光器内へ低損失に導くための位置調整が
容易になる。更に励起光源と集光器が一体化した構成で
あるため、機械振動等の外乱が発生した際にも、励起光
源である半導体レーザアレイ３、励起光を導光する光導
波板３９、集光器間での位置ズレが生じにくく、安定し
た増幅性能を維持することができる。基板９の外縁部に
設けたザグリ付き連結用ザグリ穴１８および連結用ネジ
穴１９を使用して、励起モジュール１１７相互間を連結
した際の効果は、前記実施の形態１６および１７と同様
である。

【０１１３】本実施の形態においては、固定ブロック１
０の先端部に位置する固体レーザロッド１及びフローチ
ューブ２と対向し集光器をなす円弧状の面に、励起波長
に応じた全反射処理を施す構成について示したが、例え
ば固定ブロックをセラミックで形成し、集光器をなす円
弧状の面を拡散反射面としても同様な効果が得られるば
かりでなく、固体レーザロッド内において更に均一な励
起分布を得ることができる。

【０１１４】また、本実施の形態においては４個の固定
ブロックで形成される集光器の断面形状が、円形となる
構成を示したが、集光器の断面形状はこれに限るもので
はなく、例えば４個の固定ブロックで形成される集光器
の断面形状を矩形とすれば、固定ブロックの製作を容易
にすることができる。

【０１１５】また実施の形態１６乃至１８では、励起モ
ジュールを構成する基板上に集光器を設置し、また基板
の外縁部に設けたザグリ付き連結用貫通穴および連結用
ネジ穴を用いて、隣接する励起モジュールどうしを連結
する構成を示したが、励起モジュールの連結方法はこれ
に限るものではなく、実施の形態１と同様に連結用貫通
穴を設け、ボルトおよびナットを用いて締結してもよ
い。

【０１１６】実施の形態１９．図２７は本発明の半導体
レーザ励起固体レーザ装置を示す横断面図である。上記
の実施の形態１乃至実施の形態１８においては、半導体
レーザ励起固体レーザ増幅装置としての構成について述
べてきたが、本実施の形態においては、半導体レーザ励
起固体レーザ増幅装置を用いた半導体レーザ励起固体レ
ーザ装置について述べる。

【０１１７】たとえば実施の形態３と同様の構成の励起
モジュール１０２を有する半導体レーザ励起固体レーザ
装置２００は、部分反射鏡４０および全反射鏡４１が、
固体レーザロッド１の前後に位置するよう下板１４上か
ら立設されている。そのため、励起された固体レーザロ
ッド１中で発生する自然放出光は、光共振器内で往復さ
れ増幅する。そして、指向性の揃ったレーザビーム４２
として取り出される。すなわち、これは、半導体レーザ
励起固体レーザ装置として使用することができる。部分
反射鏡４０および全反射鏡４１は光共振器を構成してい
る。

【０１１８】本実施の形態においては、半導体レーザ励
起固体レーザ装置として使用する際の半導体レーザ励起
固体レーザ装置２００の構成は、上記実施の形態１乃至
実施の形態１８の何れの構成が用いられてもよい。

【０１１９】尚、上記のいずれの実施の形態において
も、単一励起モジュールにおいては、光軸に垂直な４方
向から、固体レーザロッドに対し、半導体レーザアレイ
より発生した励起光を照射する構成を示したが、励起光
源である半導体レーザアレイの数および励起光の照射方
向はこれに限るものではなく、固体レーザロッドに対し
側方より励起光を照射することが可能な構成であればよ
い。

【０１２０】また上記のいずれの実施の形態において
も、励起光源には複数の発光素子を直線状に配置した半
導体レーザアレイを使用した例を示したが、単一の発光
素子を有する半導体レーザを励起光源として使用しても
同様な効果が得られることは言うまでもない。

【０１２１】

【発明の効果】請求項１の半導体レーザ励起固体レーザ
増幅装置においては、レーザビームの光軸に沿って延
び、内部に活性媒質を含む固体レーザロッドと、固体レ
ーザロッドを両端で支える側板と、固体レーザロッドを
包囲して設けられ、内部に固体レーザロッドを冷却する
冷却媒体が流されるフローチューブと、中心に穿孔され
た穴に固体レーザロッドを貫通して配置された平板状の
基板および基板に固定するための手段により固定され固
体レーザロッドの側方より励起光を照射する少なくとも
１個の励起光源で構成される励起モジュールと、固体レ
ーザロッドに沿って配列された複数の励起モジュールを
相互に連結しさらに側板に固定するため連結固定手段と
を備えているので、複数の励起モジュールを正規設置位
置、設置角度に対し高精度で簡易かつ堅固に連結、固定
することができ、そして、複数の励起光源の位置関係を
一定に保つことができ、増幅性能の向上が容易になるば
かりでなく、機械振動等の外乱が生じた場合も、励起モ
ジュールの正規設置位置、設置角度からのずれおよび複
数の励起光源の位置関係のずれを抑制することができる
ので、安定した増幅性能、ひいては安定したレーザ出力
を得ることができる。

【０１２２】請求項２の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、複数の励起モジュールは、固体レー
ザロッドを中心軸として、所定の角度をもって順次角度
をずらしながら連結されるので、隣接する励起モジュー
ルの固体レーザロッドに対する励起光の照射角度が異な
るよう励起モジュールを設置することができ、固体レー
ザロッド内の励起分布の均一化を図ることができる。

【０１２３】請求項３の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、励起光源の設置部位が、励起光源を
冷却するための手段を兼ねるので、励起モジュールを構
成する部品点数を低減し組立が容易になるばかりでな
く、励起モジュールの小型化を図ることができる。

【０１２４】請求項４の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、励起光源と固体レーザロッドとの間
に、励起光を集光もしくは伝送する手段が設けられてい
るので、励起光源から固体レーザロッドまでの低損失な
励起光の伝送が可能となる。

【０１２５】請求項５の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、励起光を通過させる開口を有し、固
体レーザロッドを包囲して設けられた反射面を有する集
光器を備えているので、励起光源から発っせられた励起
光の固体レーザロッドの励起に対する利用効率を向上さ
せることができる。

【０１２６】請求項６の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、反射面が拡散反射面であるので、固
体レーザロッドの入射しない励起光や、一旦固体レーザ
ロッドに入射したのち固体レーザロッドを出射した励起
光は、集光器内面で拡散反射する。そのため、励起光分
布の均一性を格段に向上させることができる。

【０１２７】請求項７の半導体レーザ励起固体レーザ増
幅装置においては、集光器が励起光源を固定する手段を
兼ねるので、部品点数の低減を図ることができるので、
励起モジュールの安価な製造が可能となるばかりでな
く、組立工程も簡易にすることができる。また励起光源
は集光器に固定されるので、励起光を集光器内へ導くた
めの、励起光源と集光器の位置調整が容易となる。

【０１２８】請求項８の半導体レーザ励起固体レーザ装
置においては、レーザビームの光軸に沿って延び、内部
に活性媒質を含む固体レーザロッドと、固体レーザロッ
ドを両端で支える側板と、固体レーザロッドを包囲して
設けられ、内部に固体レーザロッドを冷却する冷却媒体
が流されるフローチューブと、中心に穿孔された穴に固
体レーザロッドを貫通して配置された平板状の基板およ
び基板に固定するための手段により固定され固体レーザ
ロッドの側方より励起光を照射する少なくとも１個の励
起光源で構成される励起モジュールと、固体レーザロッ
ドに沿って配列された複数の励起モジュールを相互に連
結しさらに側板に固定するため連結固定手段と、固体レ
ーザロッドの一端に備えられた部分反射鏡と、固体レー
ザロッドの他端に備えられた全反射鏡とを備えているの
で、高効率で高品質なレーザビームを安定して発生させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装
置を示す横断面図である。

【図２】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装
置を示す部分的な縦断面図である。

【図３】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装
置の他の例を示す横断面図である。

【図４】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装
置の他の例を示す部分的な断面図である。

【図５】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装
置の他の例を示す横断面図である。

【図６】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装
置の他の例を示す部分的な断面図である。

【図７】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装
置の他の例を示す励起モジュールの横断面図である。

【図８】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装
置の他の例を示す励起モジュールの横断面図である。

【図９】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装
置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図１０】 半導体レーザアレイの設置位置を示す模式
図である。

【図１１】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの側面図である。

【図１２】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図１３】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図１４】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図１５】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図１６】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの断面図である。

【図１７】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図１８】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの断面図である。

【図１９】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図２０】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの断面図である。

【図２１】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図２２】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図２３】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図２４】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図２５】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図２６】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ増幅
装置の他の例を示す励起モジュールの正面図である。

【図２７】 本発明の半導体レーザ励起固体レーザ装置
を示す横断面図である。

【図２８】 従来の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装
置に用いられる励起モジュールの構成図である。

【図２９】 励起モジュールが固体レーザロッドおよび
フローチューブと共に支持板に固定された様子を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ 固体レーザロッド、２ フローチューブ、３ 半導
体レーザアレイ（励起光源）、９ 基板、１２ 側板、
１５ ボルト（連結固定手段）、１６ ナット（連結固
定手段）、２１ 六角穴付きボルト（連結固定手段）、
３０ 冷却水路（励起光源を冷却するための手段）、３
４，３５ 円筒レンズ（励起光を集光する手段）、３６
集光器（反射板）、４０ 部分反射鏡、４１ 全反射
鏡、１００〜１１７ 励起モジュール、２００ 半導体
レーザ励起固体レーザ装置。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビームの光軸に沿って延び、内部
   に活性媒質を含む固体レーザロッドと、 上記固体レーザロッドを両端で支える側板と、 上記固体レーザロッドを包囲して設けられ、内部に該固
   体レーザロッドを冷却する冷却媒体が流されるフローチ
   ューブと、 中心に穿孔された穴に上記固体レーザロッドを貫通して
   配置された平板状の基板および該基板に固定するための
   手段により固定され該固体レーザロッドの側方より励起
   光を照射する少なくとも１個の励起光源で構成される励
   起モジュールと、 上記固体レーザロッドに沿って配列された複数の上記励
   起モジュールを相互に連結しさらに上記側板に固定する
   ため連結固定手段とを備えたことを特徴とする半導体レ
   ーザ励起固体レーザ増幅装置。
2. 【請求項２】 上記複数の励起モジュールは、上記固体
   レーザロッドを中心軸として、所定の角度をもって順次
   角度をずらしながら連結される請求項１記載の半導体レ
   ーザ励起固体レーザ増幅装置。
3. 【請求項３】 励起光源の設置部位が、励起光源を冷却
   するための手段を兼ねる請求項１または請求項２記載の
   半導体レーザ励起固体レーザ増幅装置。
4. 【請求項４】 上記励起光源と固体レーザロッドとの間
   に、励起光を集光もしくは伝送する手段が設けられた請
   求項１乃至請求項３のいずれか記載の半導体レーザ励起
   固体レーザ増幅装置。
5. 【請求項５】 上記励起光を通過させる開口を有し、該
   固体レーザロッドを包囲して設けられた反射面を有する
   集光器を備えた請求項１乃至請求項４のいずれか記載の
   半導体レーザ励起固体レーザ増幅装置。
6. 【請求項６】 上記反射面が拡散反射面である請求項５
   記載の半導体レーザ励起固体レーザ増幅装置。
7. 【請求項７】 上記集光器が上記励起光源を固定する手
   段を兼ねる請求項５または請求項６記載の半導体レーザ
   励起固体レーザ増幅装置。
8. 【請求項８】 レーザビームの光軸に沿って延び、内部
   に活性媒質を含む固体レーザロッドと、 上記固体レーザロッドを両端で支える側板と、 上記固体レーザロッドを包囲して設けられ、内部に該固
   体レーザロッドを冷却する冷却媒体が流されるフローチ
   ューブと、 中心に穿孔された穴に上記固体レーザロッドを貫通して
   配置された平板状の基板および該基板に固定するための
   手段により固定され該固体レーザロッドの側方より励起
   光を照射する少なくとも１個の励起光源で構成される励
   起モジュールと、 上記固体レーザロッドに沿って配列された複数の上記励
   起モジュールを相互に連結しさらに上記側板に固定する
   ため連結固定手段と、 上記固体レーザロッドの一端に備えられた部分反射鏡
   と、 上記固体レーザロッドの他端に備えられた全反射鏡とを
   備えた半導体レーザ励起固体レーザ装置。