JPH09283822A - スラブ型固体レーザ発振装置 - Google Patents

スラブ型固体レーザ発振装置

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JPH09283822A
JPH09283822A JP11055696A JP11055696A JPH09283822A JP H09283822 A JPH09283822 A JP H09283822A JP 11055696 A JP11055696 A JP 11055696A JP 11055696 A JP11055696 A JP 11055696A JP H09283822 A JPH09283822 A JP H09283822A
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slab
laser medium
mirror
type laser
reflection mirror
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Nobuaki Iehisa
信明 家久
Masao Sato
雅夫 佐藤
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Fanuc Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅方向のビーム品質を改善したスラブ型固体
レーザ発振装置。 【解決手段】 厚み方向断面内で、両端面11a,11
bをブリュースタ条件をほぼ満たすようにカットしたY
AGレーザ結晶からなるスラブ型レーザ媒質1は、励起
光10でレーザ励起される。端面11a側には折返し鏡
(球面鏡)4、端面11b側には部分反射鏡2と全反射
鏡3が並列傾斜配置される。スラブ型レーザ媒質1内部
の厚み方向断面内で全反射を繰り返すジグザグ光路が形
成される。一方、幅方向断面内では、レーザビーム光束
9がスラブ型レーザ媒質1の幅方向断面を斜めに横切る
ように進行するので、屈折率勾配に起因した位相のずれ
が小さくなり、出力ビーム12の幅方向に関するレーザ
ビームの品質低下が回避される。高出力を得るために
は、u+s≦(L+h)/2の関係が成立することが好
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【0002】
【従来の技術】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
ラブ型レーザ発振装置を例にとり、従来の固体レーザ発
振装置の要部構造を2つの方向から見た断面図(a),
(b)で示したものである。
【0003】併記した座標系は、方向を指示するための
もので、スラブ型レーザ媒質の厚み方向をx軸、幅方向
をy軸、長手方向をz軸で表わしている。従って、図中
のTはスラブ型レーザ媒質(レーザ結晶)の厚み(厚み
方向長さ)を表わし、Dは幅(幅方向長さ)を表わす。
なお、「厚み方向」、「幅方向」の呼称は便宜的なもの
であり、スラブ型レーザ媒質の矩形断面の向い合う一対
の辺に対応する方向を厚み方向とすれば他方の辺に対応
する方向が幅方向となる。
【0004】厚みT、幅Dを有するスラブ型レーザ媒質
(例えば、YAGレーザ結晶)1はクリプトンランプ、
半導体レーザ等からなる励起光源(図示省略)と共に内
面を高光反射率としたリフレクタ(図示省略)内に配置
されている。図4(a)中に矢印群10で記したよう
に、スラブ型レーザ媒質1は励起光源からの直接光ある
いはリフレクタによる反射を経た光からなる励起光によ
ってレーザ励起される。
【0005】スラブ型レーザ媒質1の両側方には部分反
射鏡2並びに全反射鏡3が配置され、ファブリペロー型
の光共振器が構成される。光共振器の効率を高く保つた
めに、スラブ型レーザ媒質1の両端面11a,11b
は、ブリュースタ条件をほぼ満たす角度を持たせて厚み
方向(x軸方向)に関して斜めにカットされている。
【0006】本例では、部分反射鏡2、スラブ型レーザ
媒質1、全反射鏡3が一直線上に並ぶ配置がとられ、ス
ラブ型レーザ媒質1の中心軸6の延長線上に、両鏡2,
3が反射面を正対し合う関係で配置されている。また、
部分反射鏡2並びに全反射鏡3は平面鏡として描かれて
いるが、一方または両方を凹面鏡(例えば、凹球面鏡)
とすることもある。
【0007】励起光10によってスラブ型レーザ媒質1
がレーザ励起されて発生するレーザビーム光束9は、反
射鏡2,3間を往復しながらスラブ型レーザ媒質1内で
増幅され、その一部が外部にレーザビーム出力12とし
て取り出される。部分反射鏡2から外部に取り出された
ビーム出力12は、レーザ加工等の目的に供される。
【0008】レーザ励起されたスラブ型レーザ媒質1内
では大量の熱が発生するので、これを除去する必要が生
じる。これは、レーザ媒質として円柱状の断面を有する
ロッド型レーザ結晶を用いた場合でも同様である。レー
ザ媒質内に発生する熱の除去には、一般に、冷却媒体
(純水)をスラブ型レーザ媒質1(またはロッド型レー
ザ媒質)の表面に接触するように循環させる手法が用い
られている。
【0009】ここで問題となるのは、レーザ媒質の表面
部から中心部へ向かって内部に温度勾配が発生すること
である。温度勾配の発生は必然的に屈折率勾配の発生を
意味する。このような屈折率勾配は、レーザビームの品
質低下を招く原因となる。何故ならば、部分反射鏡2と
全反射鏡3の間を往復する光がレーザ媒質内を通過する
際の光学的光路長(屈折率を考慮した光路長。以下、同
じ。)の均一性が低下するからである。即ち、相対的に
低温(低屈折率)の表面付近を長く通過する光と相対的
に高温(高屈折率)となっている中心軸6付近を長く通
過する光では光学的光路長に差異が生じるため、実質的
な共振器長が一定でなくなる。
【0010】その結果、共振器内に存在する光の位相の
均一性が低下し、発散性のレーザ光が出力されるように
なる。このようなレーザ光は、集光光学系を通してもエ
ネルギ密度の高い微細なビームに絞ることが難しく、一
般に、低い品質のレーザ光と見なされる。
【0011】仮に、レーザ媒質として円柱状の断面を有
するロッド型レーザ結晶を用いたとすると、中心軸付近
で屈折率が最も高く周面部に近づくほど屈折率が低下す
るような、ほぼ同心円状の屈折率プロファイルが生まれ
る。その結果、円柱状の断面を有するロッド型レーザ結
晶を通過した光束は、位相が揃わず、発散的なものとな
る。
【0012】これに対して、レーザ媒質としてスラブ型
レーザ結晶を用いた場合には、上記問題をある程度解決
することが出来る。即ち、図4(a)に示したように、
スラブ型レーザ媒質1内でジグザグ状に全反射を繰り返
す光路が形成されるようにすることで、スラブ型レーザ
媒質1内の高屈折率領域(中心軸6に近い領域)から低
屈折率領域(表面付近)までまんべんなく光束が通過
し、大きな光学的光路長差が発生し難くなる。
【0013】なお、スラブ型レーザ媒質1の両端面11
a,11b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スラブ型レーザ媒質1内
でジグザグ状の光路をとらせることは可能であり、それ
によって光学的光路長の均質化を図ることが出来る。ま
た、スラブ型レーザ媒質1の両端面11a,11bが傾
斜していない場合であっても、両端面11a,11bに
おける入出射が斜めから行われるように部分反射鏡2と
全反射鏡3を配置すれば、やはりスラブ型レーザ媒質1
内でジグザグ状に全反射を繰り返す光路を形成し、レー
ザ光の品質を向上させることが出来る。
【0014】このような事情は、高出力の固体レーザ発
振装置でスラブ型レーザ媒質が採用される理由にもなっ
ている。しかし、図4(b)におけるレーザビーム光束
9の描示からも判るように、スラブ型レーザ媒質1内の
光路をジグザグにとれるのは、1方向(ここではx軸方
向、即ち厚み方向)のみであり、それと垂直な幅方向
(y軸方向)について同時に光路をジグザグにとること
は出来ない。
【0015】スラブ型レーザ媒質1内の屈折率勾配は、
当然、厚み方向だけでなく幅方向に関しても生じている
から、上記の光路ジグザグ化の手法によるレーザ光の品
質改善は、厚み方向(または幅方向)にしか期待出来な
い。そのため、従来のスラブ型レーザ媒質を用いたレー
ザ発振器においては、出力レーザビームの可収束性(ど
れ位微細なビームに絞ることが出来るかと言うこと)に
ついて、一つの方向(x軸方向またはy軸方向)につい
ては良好であるが、これと垂直な方向(y軸方向または
x軸方向)については十分でないという事態を生じてい
た。
【0016】この問題を解決するために、スラブ型レー
ザ媒質1の幅Dを厚みTよりも十分に大きくし、幅方向
に関して屈折率勾配の小さい中央部のみをレーザ発振に
用いるという方法がある。しかし、この方法はレーザ媒
質の大きさに対してレーザ増幅に使用出来る部分が小さ
くなる、言い換えれば、レーザ出力が同じでも相対的に
大きなレーザ結晶が必要となるという欠点がある。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、新規な共振器配置を採用して、厚み方向だけでなく
幅方向に関しても高い品質を持つレーザ光を出力出来る
ようにしたスラブ型レーザ発振装置を提供することにあ
り、特に、レーザ増幅に使用されない部分を増大させず
に、厚みと幅の両方向について高い品質を持つレーザ光
を出力出来るようにしたスラブ型レーザ発振装置を提供
することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、光共振器内に
NdをドープしたYAGレーザ結晶等からなるスラブ型
レーザ媒質を配置し、該スラブ型レーザ媒質をレーザ励
起してレーザ出力を得る固体レーザ発振装置において、
スラブ型レーザ媒質内部に生じる屈折率勾配の悪影響を
減殺するように斜め折返し光路が光共振器内に形成され
るようにすることによって、上記技術課題を解決した。
【0019】即ち、本発明に従えば、光共振器は、スラ
ブ型レーザ媒質の長手方向における一方の端面側に配置
された折返し鏡と、他方の端面側に並列傾斜配置された
部分反射鏡と全反射鏡を備えたものとされる。これによ
って、スラブ型レーザ媒質の矩形断面の向かい合う一対
の辺に対応した方向に沿った断面(第一の断面)内にお
いて、部分反射鏡と全反射鏡の間を折返し鏡を経由して
折り返す光路が、スラブ型レーザ媒質の長手軸を鋏むよ
うに傾斜して形成される。レーザ出力は、部分反射鏡か
ら光共振器の外部に取り出される。
【0020】スラブ型レーザ媒質の光共振器内の配置位
置は、スラブ型レーザ媒質の少なくとも50%の部分が
光共振器内に形成される斜め折返し光路で占められるよ
うなものであることが好ましい。この条件は、折返し鏡
として球面鏡を使用し、部分反射鏡及び全反射鏡には平
面鏡を使用した場合、u+s≦(L+h)/2で表現さ
れる。ここで、sはスラブ型レーザ媒質の長手方向長
さ、uは球面鏡の反射面の中心とスラブ型レーザ媒質の
相対的に近い方の端面の間の距離、Lは球面鏡の反射面
の曲率半径、hは部分反射鏡と折返し鏡の間の光束通路
と全反射鏡と折返し鏡の間の光束通路との重なり領域
の、スラブ型レーザ媒質の長手方向に沿った長さであ
る。
【0021】また、折返しが行なわれる平面と垂直な方
向の断面(第二の断面)内においては、ジグザグ状に全
反射を繰り返す光路が形成されることが好ましい。更
に、スラブ型レーザ媒質の両端面は、前記第二の断面内
において、ほぼブリュースタ条件を満たす角度を以て傾
斜していることが好ましい。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は、図4に準じた形式と参照
符号を用いて本発明の一つの実施形態について説明する
図であり、本発明に従ったスラブ型レーザ発振装置の要
部構造が厚み方向に沿った断面図(a)並びに幅方向に
沿った断面図(b)で描かれている。両断面図中に併記
されている座標系は、図4と同様に、スラブ型レーザ媒
質の厚み方向(x軸方向)、幅方向(y軸方向)、及び
長手方向(z軸方向)を表わすためのものである。
【0023】本実施形態で使用されるスラブ型レーザ媒
質1は、従来装置と同様、キセノンランプ、半導体レー
ザ等からなる励起光源(図示省略)と共に内面を高光反
射率としたリフレクタ(図示省略)内に配置されてい
る。スラブ型レーザ媒質1の具体例としては、Ndイオ
ンをドープしたYAGレーザ結晶が好適である。YAG
レーザ結晶1のサイズの一例として、長さs=206m
m、厚みT=6mm、幅D=25mmがある。
【0024】スラブ型レーザ媒質1の両端面11a,1
1bは、ブリュースタ条件をほぼ満たす角度を持たせて
厚み方向(x軸方向)に関して斜めにカットされてい
る。図1(a)に矢印群10で記したように、スラブ型
レーザ媒質1は励起光源からの直接光あるいはリフレク
タによる反射を経た光からなる励起光によってレーザ励
起される。スラブ型レーザ媒質1が、レーザ共振器を構
成するために複数の反射鏡(全反射鏡あるいは部分反射
鏡)を用いた光共振器中に配置される点は、従来の個体
レーザ発振装置と同様である。しかし、両図、特に図4
(a)に示されているように、光共振器の構成が従来装
置とは異なっている。
【0025】即ち、スラブ型レーザ媒質1の長手方向に
おける一方の端面11a側に折返し鏡4を配置するとと
もに他方の端面11b側に部分反射鏡2と全反射鏡3を
並列傾斜配置し、それら部分反射鏡2と全反射鏡3の間
を往復するとともに前記折返し鏡4で折り返される光路
が形成されるようなファブリペロー型の光共振器を構成
する。本実施形態では、部分反射鏡2と全反射鏡3に平
面鏡を用い、折返し鏡4に球面鏡を用いている。
【0026】折返し鏡に球面鏡4を用いて部分反射鏡
(部分反射平面鏡)2と全反射鏡(全反射平面鏡)3の
間でこのような折返し光路を形成するには、次の条件で
各鏡を配置すれば良い。
【0027】(1)各鏡2,3,4の厚み方向(x軸方
向)位置は整列関係を保持する。これにより、厚み方向
断面について見る限り、図1(a)に示したような光路
が形成される。即ち、スラブ型レーザ媒質1内部では厚
み方向(x軸方向)に振れて全反射を繰り返すジグザグ
光路が形成され、スラブ型レーザ媒質1外部では厚み方
向(x軸方向)に振れが無く、長手方向(z軸方向)に
沿った光路が形成される。
【0028】(2)部分反射鏡2の反射面の中心点7と
全反射鏡3の反射面の中心点8とを結ぶ直線とスラブ型
レーザ媒質1の中心軸6との交点が、球面鏡4の反射面
の曲率中心Qに一致すること。 (3)両鏡2,3の傾斜角θが、部分反射鏡2の反射面
の中心点7において該反射面に立てた垂線と全反射鏡3
の反射面の中心点8において該反射面に立てた垂線が球
面鏡4の反射面の中心点5で交わるように設定されてい
ること。
【0029】但し、部分反射鏡2と全反射鏡3の位置と
それに整合する傾斜角θの組合せは、設計的に選択し得
ることに注意する必要がある。即ち、図1(b)から理
解されるように、部分反射鏡2と全反射鏡3を並列傾斜
配置し、折返し鏡4を介して両者間を往復する光路を形
成すると、往復光路(部分反射鏡2と球面鏡4の間の光
路と全反射鏡3と球面鏡4の間の光路)の間に鋏み状の
開きが生じる。一般に、傾斜角θが大きいとこの開きも
大きくなる。
【0030】往復光路にこのような開きがあると、球面
鏡(折返し鏡)4に近い側に往復光路が重なる三角形状
の重なり領域20が生じる一方、遠い側には三角形状の
空白領域30が生じる。一般に、傾斜角θが大きくなる
程、重なり領域20の長さhが短くなり、空白領域30
の長さL−h(Lは球面鏡4の曲率半径)は大きくな
る。スラブ型レーザ媒質1を用いてレーザ発振を高効率
で起こさせるには、重なり領域20内にスラブ型レーザ
媒質1の多くの部分が収まるような配置が好ましい。
【0031】そこで、本実施形態では、スラブ型レーザ
媒質1は、その全長sが、重なり領域20の長さh内に
収まるように配置した。また、図1(b)に示した如
く、共振器内を往復する光束がスラブ型レーザ媒質1を
通過する際に幅方向断面内を斜めにほぼ全幅Wを横切る
ような光路をとるように、全体配置が設計されている。
一例として、長さs=206mm、厚みT=6mm、幅
D=25mmのNdドープYAGレーザ結晶を用いて、
このような条件を満たすように部分反射鏡2、全反射鏡
3の位置、傾斜角θ、レーザ結晶1の位置等を調整した
ところ、L=800mm、u=200mm、h=505
mmとなった。
【0032】この構成の下で、クリプトンランプを用い
てスラブ型レーザ媒質1を励起したところ、レーザ出力
は、連続発振、パルス発振いずれの条件においても最大
で1kWの平均出力を得た。また、部分反射鏡2から出
射される出力ビームのビーム品質を表わす指標として、
ビームウエストとビーム全拡がり角の積を求めたとこ
ろ、スラブ型レーザ媒質1の幅方向について80mm・
mradであった。比較のために、同じスラブ型レーザ
媒質1を用いた従来装置について、上記指標を求めたと
ころ、510mm・mradであった。
【0033】このように、スラブ型レーザ媒質1の幅方
向についてビーム品質を大幅に改善することが確かめら
れた。
【0034】このような構成によって幅方向のビーム品
質が改善される理由は、部分反射鏡2と全反射鏡3の間
を往復するレーザビーム光束9は、そのどの部分をとっ
ても、スラブ型レーザ媒質1の幅方向断面を斜めに横切
るように進行する。即ち、スラブ型レーザ媒質1内の屈
折率が相対的に高い領域のみ通過するビームや、逆に屈
折率が相対的に低い領域のみ通過するビームが生じるこ
とが無くなる。
【0035】その結果、レーザビーム光束9がスラブ型
レーザ媒質1を通過する時に発生する位相のずれが全体
として小さくなり、部分反射鏡2から出力として取り出
されるレーザビーム12が非発散性となる。言い換えれ
ば、冷却によってスラブ型レーザ媒質1内に発生する温
度勾配による悪影響を幅方向(一般には、矩形断面の向
かい合う一対の辺に対応した方向)について、レーザビ
ームの品質低下が防止される。
【0036】図1に示した実施形態では、スラブ型レー
ザ媒質1を全長sについて重なり領域20の長さh内に
収まるように配置したが、実際上は、スラブ型レーザ媒
質1の配置位置をある程度の部分反射鏡2あるいは全反
射鏡3側へずれても差し支えない。しかし、図2に示し
たように、スラブ型レーザ媒質1全体が重なり領域20
からはずれてしまうような配置は、明らかに不都合であ
る。
【0037】そこで、部分反射鏡2と全反射鏡3に平面
鏡を用い、折返し鏡4に反射面の曲率半径Lの球面鏡を
用いた場合について、計算上、スラブ型レーザ媒質1内
の少なくとも50%を光束9が通過し得る条件を求めて
みる。
【0038】図3はこの条件について説明する図で、斜
線を施した2つの長方形は、スラブ型レーザ媒質1の軸
6に関して対称な幅D/2(Dはスラブ型レーザ媒質1
の幅方向長さ)、長さs(sはスラブ型レーザ媒質1の
長手方向長さ)の四辺形を考え、その両側部を幅D/4
で切りとったものを表わしている。この斜線を施した2
つの長方形が、光束9内に収まれば、上記条件(50%
通過)が満たされると考えて良い。そのためには、次式
[1]が成立すれば良い。 u+s≦(L+h)/2 ・・・[1] 図1(b)に示した通りの各符号の意味を繰り返して記
せば、sはスラブ型レーザ媒質1の長手方向長さ、uは
球面鏡4の反射面の中心5とスラブ型レーザ媒質1の端
面11bの間の距離、Lは球面鏡4の反射面の曲率半
径、hは重なり領域20の長さである。
【0039】上記[1]式の条件は、本発明の技術思想
を適用した固体レーザ発振装置が、実際上好ましい効率
で動作する一つの目安と考えて差し支えない。なお、実
施形態における具体値、s=206mm,L=800m
m、u=200mm、h=505mmについて上記
[1]式を検証すると、[1]式の左辺=406mm、
[1]式の右辺=682.5mmとなり、上記[1]式
は余裕を以て成立している。
【0040】以上、部分反射鏡2、全反射鏡3として平
面鏡、折返し鏡4として球面鏡を使用した例を中心に説
明した。しかし、折返し鏡4として球面鏡以外の凹面鏡
を使用しても、本発明の原理に従って斜め折返し光路が
形成出来ることは明らかである。また、部分反射鏡2、
全反射鏡3として曲率半径の大きな球面鏡などの使用
も、斜め折返し光路の形成が不可能にならない限り許容
されることは言うまでもない。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、スラブ型レーザ媒質を
用いた固体レーザ発振装置に折返し鏡を経由して部分反
射鏡と全反射鏡との間を往復する光路を形成した共振器
構造を取り入れることにより、スラブ型レーザ媒質の矩
形断面の一方方向について高い品質を持つレーザ光を出
力出来るようになった。また、ジグザグ光路を形成する
手法と組み合わせることにより、スラブ型レーザ媒質の
矩形断面の両方向について高い品質を持つレーザ光の出
力が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施形態の要部構造を2つの方
向から見た断面図(a),(b)で示したものである。
【図2】スラブ型レーザ媒質の不適当な配置位置を説明
する図である。
【図3】スラブ型レーザ媒質内の少なくとも50%を光
束が通過し得る条件について説明する図である。
【図4】スラブ型レーザ媒質を用いた従来の固体レーザ
発振装置の一例を示した図である。
【符号の説明】
1 スラブ型レーザ媒質(レーザ結晶) 2 部分反射鏡 3 全反射鏡 4 折返し鏡(球面鏡) 5 球面鏡の反射面の中心点 6 スラブ型レーザ媒質の中心軸 7 部分反射鏡の反射面の中心点 8 全反射鏡の反射面の中心点 9 レーザビーム光束 10 励起光(矢印群) 11a,11b スラブ型レーザ媒質の端面 12 レーザビーム出力 20 部分反射鏡と折返し鏡の間の光束通路と全反射鏡
と折返し鏡の間の光束通路との重なり領域 30 部分反射鏡と折返し鏡の間の光束通路と全反射鏡
と折返し鏡の間の光束通路との間に鋏まれた三角形状の
空白領域 x スラブ型レーザ媒質の厚み方向を表わす座標軸 y スラブ型レーザ媒質の幅方向を表わす座標軸 z スラブ型レーザ媒質の長手方向を表わす座標軸 T スラブ型レーザ媒質の厚み(厚み方向の長さ) D スラブ型レーザ媒質の幅(幅方向の長さ) Q 球面鏡4の反射面の曲率中心

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光共振器内にスラブ型レーザ媒質を配置
    し、該スラブ型レーザ媒質をレーザ励起してレーザ出力
    を得る固体レーザ発振装置において、 前記光共振器が、前記スラブ型レーザ媒質の長手方向に
    おける一方の端面側に配置された折返し鏡と、他方の端
    面側に並列傾斜配置された部分反射鏡と全反射鏡を備
    え、 前記スラブ型レーザ媒質の矩形断面の向かい合う一対の
    辺に対応した方向に沿った第一の断面内において、前記
    部分反射鏡と全反射鏡の間を前記折返し鏡を経由して折
    り返す光路が、前記スラブ型レーザ媒質の長手軸を鋏む
    ように傾斜して形成され、 前記部分反射鏡から前記レーザ出力が前記光共振器の外
    部に取り出される、前記スラブ型固体レーザ発振装置。
  2. 【請求項2】 光共振器内にスラブ型レーザ媒質を配置
    し、該スラブ型レーザ媒質をレーザ励起してレーザ出力
    を得る固体レーザ発振装置において、 前記光共振器が、前記スラブ型レーザ媒質の長手方向に
    おける一方の端面側に配置された折返し鏡と、他方の端
    面側に並列傾斜配置された部分反射鏡と全反射鏡を備
    え、 前記スラブ型レーザ媒質の矩形断面の向かい合う一対の
    辺に対応した方向に沿った第一の断面内において、前記
    部分反射鏡と全反射鏡の間を前記折返し鏡を経由して折
    り返す光路が、前記スラブ型レーザ媒質の長手軸を鋏む
    ように傾斜して形成され、 前記部分反射鏡から前記レーザ出力が前記光共振器の外
    部に取り出されるようになっており、 前記スラブ型レーザ媒質は、前記スラブ型レーザ媒質の
    少なくとも50%の部分が前記光共振器内に形成される
    斜め折返し光路で占められるように、前記スラブ型レー
    ザ媒質が配置されている、前記スラブ型固体レーザ発振
    装置。
  3. 【請求項3】 光共振器内にスラブ型レーザ媒質を配置
    し、該スラブ型レーザ媒質をレーザ励起してレーザ出力
    を得る固体レーザ発振装置において、 前記光共振器が、前記スラブ型レーザ媒質の長手方向に
    おける一方の端面側に配置された球面鏡からなる折返し
    鏡と、他方の端面側に並列傾斜配置された平面鏡からな
    る全反射鏡と平面鏡からなる部分反射鏡を備え、 前記スラブ型レーザ媒質の矩形断面の向かい合う一対の
    辺に対応した方向に沿った第一の断面内において、前記
    部分反射鏡と全反射鏡の間を前記折返し鏡を経由して折
    り返す光路が、前記スラブ型レーザ媒質の長手軸を鋏む
    ように傾斜して形成され、 前記部分反射鏡から前記レーザ出力が前記光共振器の外
    部に取り出されるようになっており、更に、 u+s≦(L+h)/2 ・・・[1] (但し、s;スラブ型レーザ媒質の長手方向長さ u;球面鏡の反射面の中心とスラブ型レーザ媒質の相対
    的に近い方の端面の間の距離 L;球面鏡の反射面の曲率半径 h;部分反射鏡と折返し鏡の間の光束通路と全反射鏡と
    折返し鏡の間の光束通路との重なり領域の、スラブ型レ
    ーザ媒質の長手方向に沿った長さ)、 が成立している、前記スラブ型固体レーザ発振装置。
  4. 【請求項4】 前記スラブ型レーザ媒質内部には、前記
    第一の断面と垂直な第二の断面内において、ジグザグ状
    に全反射を繰り返す光路が形成される、請求項1〜請求
    項3のいずれか1項に記載されたスラブ型固体レーザ発
    振装置。
  5. 【請求項5】 前記スラブ型レーザ媒質の両端面が、前
    記第二の断面内において、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4のいず
    れか1項に記載されたスラブ型固体レーザ発振装置。
  6. 【請求項6】 前記スラブ型レーザ媒質が、Ndをドー
    プしたYAGレーザ結晶である、請求項1〜請求項5の
    いずれか1項に記載されたスラブ型固体レーザ発振装
    置。
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