JPH09331092A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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- JPH09331092A JPH09331092A JP15212096A JP15212096A JPH09331092A JP H09331092 A JPH09331092 A JP H09331092A JP 15212096 A JP15212096 A JP 15212096A JP 15212096 A JP15212096 A JP 15212096A JP H09331092 A JPH09331092 A JP H09331092A
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- medium
- light
- mirror
- resonator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ミラーを２枚用いてリング共振器を構成し、
少ない部品点数のもとに、準３準位レーザなどで生じる
高励起時の熱的影響を抑制し、しかも共振器内に非線形
光学結晶等を容易に挿入可能な構造をもつ固体レーザ装
置を提供する。 【解決手段】 レーザ発振に関与しない媒質１とレーザ
媒質２とをコンタクトさせた部材３の少なくとも一端面
１ａをブリュースタ角にカットし、部材３の外部の光路
を含むリング共振器７を構成することにより、再吸収の
防止、放熱の容易化、ホールバーニングの抑制を図る。
少ない部品点数のもとに、準３準位レーザなどで生じる
高励起時の熱的影響を抑制し、しかも共振器内に非線形
光学結晶等を容易に挿入可能な構造をもつ固体レーザ装
置を提供する。 【解決手段】 レーザ発振に関与しない媒質１とレーザ
媒質２とをコンタクトさせた部材３の少なくとも一端面
１ａをブリュースタ角にカットし、部材３の外部の光路
を含むリング共振器７を構成することにより、再吸収の
防止、放熱の容易化、ホールバーニングの抑制を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体レーザ装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高出力半導体レーザ（ＬＤ）等の
出現にともない、それを用いた固体レーザ装置の高出力
化が行われるようになったが、高励起を行うと次のよう
な問題がおこる。
出現にともない、それを用いた固体レーザ装置の高出力
化が行われるようになったが、高励起を行うと次のよう
な問題がおこる。
【０００３】 空間的ホールバーニングによる多重モ
ード発振（定在波型共振器を用いた場合） 発熱の増加にともなうレーザ媒質の歪み量の増加お
よび上準位の飽和 これらの問題を解決するため、従来、に対してはエタ
ロンや進行波型（リング）共振器が用いられるようにな
り、に対しては水冷や電子冷却、レーザ発振に関与し
ない媒質をレーザ媒質へコンタクトして放熱させる方法
等が用いられた。
ード発振（定在波型共振器を用いた場合） 発熱の増加にともなうレーザ媒質の歪み量の増加お
よび上準位の飽和 これらの問題を解決するため、従来、に対してはエタ
ロンや進行波型（リング）共振器が用いられるようにな
り、に対しては水冷や電子冷却、レーザ発振に関与し
ない媒質をレーザ媒質へコンタクトして放熱させる方法
等が用いられた。
【０００４】さらに、高励起によって可能となる９４６
ｎｍ、およびその第２高調波４７３ｎｍ発振には、以下
のような問題もある。 レーザ媒質による発振したレーザ光の再吸収 つまり、４準位レーザ（例えばＮｄ：ＹＡＧの１０６４
ｎｍ発振）に比べて、準３準位レーザ（例えばＮｄ：Ｙ
ＡＧの９４６ｎｍ発振）は、発振光の再吸収が生じやす
いので、それを解決するために従来、レーザ媒質を薄く
して最適化する方法等が用いられた。以下に、これらを
用いた従来の共振器の構造例を説明する。
ｎｍ、およびその第２高調波４７３ｎｍ発振には、以下
のような問題もある。 レーザ媒質による発振したレーザ光の再吸収 つまり、４準位レーザ（例えばＮｄ：ＹＡＧの１０６４
ｎｍ発振）に比べて、準３準位レーザ（例えばＮｄ：Ｙ
ＡＧの９４６ｎｍ発振）は、発振光の再吸収が生じやす
いので、それを解決するために従来、レーザ媒質を薄く
して最適化する方法等が用いられた。以下に、これらを
用いた従来の共振器の構造例を説明する。
【０００５】図５（ａ）に第１の例を示す。これは１０
６４ｎｍ発振用の共振器で、の問題に対処するため
に、リング共振器を構成している。簡単に説明すれば、
ＮｄをドープしていないＹＡＧ１２にＮｄ：ＹＡＧ１１
をコンタクトしてなる部材と、１枚のミラーから成って
おり、ＹＡＧ１２の一端面に、励起光に高透過で１０６
４ｎｍの光には高反射するコーティングを施している。
Ｎｄ：ＹＡＧ１１は光の通過する面として３面を有して
おり、そのうち１面が入射光に対してブリュースタ角に
カットされている。また、一方向性光回路を形成するた
めにＹＡＧ１２の端面を所定の向きに傾け、そのＹＡＧ
１２に磁場を与えている。このような構成において、Ｙ
ＡＧ１２の端面上と、ミラー表面上と、ブリュースタ面
上の３点で光は反射または屈折する。また、光の干渉が
起こる範囲をＹＡＧ１２内に収めているため、空間的ホ
ールバーニングは発生しない。（OPTICS LETTERS Vol2
0,No11 1995/pp1283 参照） 図５（ｂ）に第２の例を示す。これも１０６４ｎｍ発振
用の共振器で、の問題に対処するために、リング共振
器を構成している。簡単に説明すれば、両端をブリュー
スタ角にカットしたＮｄ：ＹＡＧ１１と、それを挟むよ
うに配置された２枚のミラーとから成っており、一方向
性光回路を構成するために一方のブリュースタ面を所定
の向きに傾け、Ｎｄ：ＹＡＧ１１に磁場を与えている。
この場合も光の干渉がないため、空間的ホールバーニン
グは発生しない。（OPTICS LETTERS Vol18,No21 1993/p
p1813 参照） 図５（ｃ）に第３の例を示す。これは９４６ｎｍ発振用
の共振器で、の問題に対処するためにリング共振器を
構成し、に対処するためにレーザ発振に関与しない媒
質をレーザ媒質へコンタクトし、に対処するためにレ
ーザ媒質を薄く（この場合は３ｍｍ）している。簡単に
説明すれば、直方体の最も短く、かつ向かい合う２つの
稜線部をカットした形状のＹＡＧ１２（Ｎｄをドープせ
ず）と平板状のＮｄ：ＹＡＧ１１とをコンタクトしてな
る部材からなっており、Ｎｄ：ＹＡＧ１１の一端面には
励起光と１０６４ｎｍの光に対して高透過で、９４６ｎ
ｍの光に対してはその一部しか透過しないようなコーテ
ィングが施されている。また、一方向性光回路を形成す
るためにコンタクトした部材に磁場を与えている。この
ような構成において、９４６ｎｍの光のみが部材内で共
振する。この場合も光の干渉がないため、空間的ホール
バーニングは発生せず、レーザ媒質は比較的薄いために
９４６ｎｍの利得は損失を上回ることが可能である。そ
して、レーザ媒質に比べて大きなＹＡＧ１２へ熱が伝導
して、放熱が行われる。（OPTICS LETTERS Vol20,No24
1995/pp2499 参照） 図５（ｄ）に第４の例を示す。これも９４６ｎｍ発振用
の共振器で、に対処するためにレーザ媒質の両端へレ
ーザ発振に関与しない媒質をコンタクトし、に対処す
るためにレーザ媒質を薄く（この場合は３ｍｍ）してい
る。簡単に説明すれば、一方のＹＡＧ１２の一端面には
励起光と１０６４ｎｍの光に対して高透過で、９４６ｎ
ｍの光に対しては高反射するようなコーティングが施さ
れている。他方のＹＡＧ１２の一端面には９４６ｎｍの
光に対しては高透過なコーティングが施されており、そ
れらＹＡＧの間にＮｄ：ＹＡＧ１１がコンタクトされて
いる。このような構成において、９４６ｎｍの光のみが
コーティング面の間で共振する。そして、両側のＹＡＧ
１２へ熱が伝導して、効果的な放熱が行われる。以上４
つの例のうち、この例のみが定在波型共振器である。
（Appl.Phys.Lett.66(26),1995/pp3549 参照）
６４ｎｍ発振用の共振器で、の問題に対処するため
に、リング共振器を構成している。簡単に説明すれば、
ＮｄをドープしていないＹＡＧ１２にＮｄ：ＹＡＧ１１
をコンタクトしてなる部材と、１枚のミラーから成って
おり、ＹＡＧ１２の一端面に、励起光に高透過で１０６
４ｎｍの光には高反射するコーティングを施している。
Ｎｄ：ＹＡＧ１１は光の通過する面として３面を有して
おり、そのうち１面が入射光に対してブリュースタ角に
カットされている。また、一方向性光回路を形成するた
めにＹＡＧ１２の端面を所定の向きに傾け、そのＹＡＧ
１２に磁場を与えている。このような構成において、Ｙ
ＡＧ１２の端面上と、ミラー表面上と、ブリュースタ面
上の３点で光は反射または屈折する。また、光の干渉が
起こる範囲をＹＡＧ１２内に収めているため、空間的ホ
ールバーニングは発生しない。（OPTICS LETTERS Vol2
0,No11 1995/pp1283 参照） 図５（ｂ）に第２の例を示す。これも１０６４ｎｍ発振
用の共振器で、の問題に対処するために、リング共振
器を構成している。簡単に説明すれば、両端をブリュー
スタ角にカットしたＮｄ：ＹＡＧ１１と、それを挟むよ
うに配置された２枚のミラーとから成っており、一方向
性光回路を構成するために一方のブリュースタ面を所定
の向きに傾け、Ｎｄ：ＹＡＧ１１に磁場を与えている。
この場合も光の干渉がないため、空間的ホールバーニン
グは発生しない。（OPTICS LETTERS Vol18,No21 1993/p
p1813 参照） 図５（ｃ）に第３の例を示す。これは９４６ｎｍ発振用
の共振器で、の問題に対処するためにリング共振器を
構成し、に対処するためにレーザ発振に関与しない媒
質をレーザ媒質へコンタクトし、に対処するためにレ
ーザ媒質を薄く（この場合は３ｍｍ）している。簡単に
説明すれば、直方体の最も短く、かつ向かい合う２つの
稜線部をカットした形状のＹＡＧ１２（Ｎｄをドープせ
ず）と平板状のＮｄ：ＹＡＧ１１とをコンタクトしてな
る部材からなっており、Ｎｄ：ＹＡＧ１１の一端面には
励起光と１０６４ｎｍの光に対して高透過で、９４６ｎ
ｍの光に対してはその一部しか透過しないようなコーテ
ィングが施されている。また、一方向性光回路を形成す
るためにコンタクトした部材に磁場を与えている。この
ような構成において、９４６ｎｍの光のみが部材内で共
振する。この場合も光の干渉がないため、空間的ホール
バーニングは発生せず、レーザ媒質は比較的薄いために
９４６ｎｍの利得は損失を上回ることが可能である。そ
して、レーザ媒質に比べて大きなＹＡＧ１２へ熱が伝導
して、放熱が行われる。（OPTICS LETTERS Vol20,No24
1995/pp2499 参照） 図５（ｄ）に第４の例を示す。これも９４６ｎｍ発振用
の共振器で、に対処するためにレーザ媒質の両端へレ
ーザ発振に関与しない媒質をコンタクトし、に対処す
るためにレーザ媒質を薄く（この場合は３ｍｍ）してい
る。簡単に説明すれば、一方のＹＡＧ１２の一端面には
励起光と１０６４ｎｍの光に対して高透過で、９４６ｎ
ｍの光に対しては高反射するようなコーティングが施さ
れている。他方のＹＡＧ１２の一端面には９４６ｎｍの
光に対しては高透過なコーティングが施されており、そ
れらＹＡＧの間にＮｄ：ＹＡＧ１１がコンタクトされて
いる。このような構成において、９４６ｎｍの光のみが
コーティング面の間で共振する。そして、両側のＹＡＧ
１２へ熱が伝導して、効果的な放熱が行われる。以上４
つの例のうち、この例のみが定在波型共振器である。
（Appl.Phys.Lett.66(26),1995/pp3549 参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】安定した９４６ｎｍ、
およびその第２高調波４７３ｎｍ発振を目的とした場
合、第１の例では、レーザ光がブリュースタ面を含むＮ
ｄ：ＹＡＧの３面を通過する必要があって、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇを薄くできないが故に、９４６ｎｍ発振には適さず、
従ってその第２高調波を発生させることも実質上不可能
である。このことは、Ｎｄ：ＹＡＧの両端をブリュース
タ角にカットした第２の例でも同様である。第３の例で
は９４６ｎｍ発振はできるが、共振器内に空間がないた
め、非線形光学結晶を共振器内に挿入するのは実質上不
可能であり、従って内部共振器型での第２高調波発振は
不可能である。そして、第４の例では９４６ｎｍ，４７
３ｎｍ発振は可能であるが、リング共振器ではないので
高励起の状態では空間的ホールバーニングが生じやす
い。さらに、この媒質構造を利用してリング共振器を組
むためには、４枚のミラーが必要となり、ミラーでの損
失が大きくなる。
およびその第２高調波４７３ｎｍ発振を目的とした場
合、第１の例では、レーザ光がブリュースタ面を含むＮ
ｄ：ＹＡＧの３面を通過する必要があって、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇを薄くできないが故に、９４６ｎｍ発振には適さず、
従ってその第２高調波を発生させることも実質上不可能
である。このことは、Ｎｄ：ＹＡＧの両端をブリュース
タ角にカットした第２の例でも同様である。第３の例で
は９４６ｎｍ発振はできるが、共振器内に空間がないた
め、非線形光学結晶を共振器内に挿入するのは実質上不
可能であり、従って内部共振器型での第２高調波発振は
不可能である。そして、第４の例では９４６ｎｍ，４７
３ｎｍ発振は可能であるが、リング共振器ではないので
高励起の状態では空間的ホールバーニングが生じやす
い。さらに、この媒質構造を利用してリング共振器を組
むためには、４枚のミラーが必要となり、ミラーでの損
失が大きくなる。
【０００７】また、９４６ｎｍ発振に限らない共振器と
して考えても、第２の例では放熱する面がレーザ媒質表
面のみのため、熱が蓄積してその影響を受けやすい。第
１の例では、レーザ発振に関与しないＹＡＧをコンタク
トしてはいるが薄いため、そこからの放熱効果は望めな
い。
して考えても、第２の例では放熱する面がレーザ媒質表
面のみのため、熱が蓄積してその影響を受けやすい。第
１の例では、レーザ発振に関与しないＹＡＧをコンタク
トしてはいるが薄いため、そこからの放熱効果は望めな
い。
【０００８】本発明はこれらの実状に鑑みてなされたも
ので、ミラーを２枚用いたリング共振器を有する固体レ
ーザ装置において、準３準位レーザ光を得ることができ
るとともに、レーザ媒質から効率よく放熱することがで
き、共振器内に非線形光学結晶を挿入すれば、その第２
高調波を得ることができる固体レーザ装置の提供を目的
とする。
ので、ミラーを２枚用いたリング共振器を有する固体レ
ーザ装置において、準３準位レーザ光を得ることができ
るとともに、レーザ媒質から効率よく放熱することがで
き、共振器内に非線形光学結晶を挿入すれば、その第２
高調波を得ることができる固体レーザ装置の提供を目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の固体レーザ装置は、リング共振器を備えた
固体レーザ装置において、上記リング共振器が、レーザ
発振に関与しない媒質とレーザ媒質とをコンタクトさせ
てなり、かつ、少なくとも一端面がブリュースタ角にカ
ットされた部材と、その部材を挟むように配置された２
枚のミラーと、一方向性光回路を形成するための手段と
を有し、上記２枚のミラーの間で、上記部材内部と外部
を通るリング状の光路が形成されるように構成されてい
ることを特徴としている。
め、本発明の固体レーザ装置は、リング共振器を備えた
固体レーザ装置において、上記リング共振器が、レーザ
発振に関与しない媒質とレーザ媒質とをコンタクトさせ
てなり、かつ、少なくとも一端面がブリュースタ角にカ
ットされた部材と、その部材を挟むように配置された２
枚のミラーと、一方向性光回路を形成するための手段と
を有し、上記２枚のミラーの間で、上記部材内部と外部
を通るリング状の光路が形成されるように構成されてい
ることを特徴としている。
【００１０】ここに挙げた一方向性光回路を形成するた
めの手段とは、反射による多重干渉を避けて光回路を安
定させるために光を一つの向きにしか通さないように制
御するための手段であって、例えば、偏光板による直線
偏光を磁界によってファラデー回転させる手段や、その
偏光板の代わりにブリュースタ面を用いる手段等があ
る。
めの手段とは、反射による多重干渉を避けて光回路を安
定させるために光を一つの向きにしか通さないように制
御するための手段であって、例えば、偏光板による直線
偏光を磁界によってファラデー回転させる手段や、その
偏光板の代わりにブリュースタ面を用いる手段等があ
る。
【００１１】以上の構成によれば、一方のミラーから共
振器内に入った励起光は、部材に少なくとも一つあるブ
リュースタ面で直線偏光しながら屈折し、他方のミラー
で反射され、部材外部を通って元のミラーに戻るという
サイクルを繰り返す。つまり、ブリュースタ面で屈折さ
せることにより、ミラーは２枚で済むとともに、そのブ
リュースタ面を形成した部材はレーザ発振に関与しない
媒質とレーザ媒質とをコンタクトしたものであるため、
レーザ媒質自体は適宜に薄くすることが可能となる。ま
た、レーザ光路は部材の外部をも通るため、そこに非線
形光学結晶等を配設することができ、しかもリング型
（進行波型）共振器であるため、高励起状態での空間的
ホールバーニングは生じない。更に、レーザ媒質で発生
した熱はレーザ発振に関与しない媒質へ伝導し、効率良
く放熱できる。
振器内に入った励起光は、部材に少なくとも一つあるブ
リュースタ面で直線偏光しながら屈折し、他方のミラー
で反射され、部材外部を通って元のミラーに戻るという
サイクルを繰り返す。つまり、ブリュースタ面で屈折さ
せることにより、ミラーは２枚で済むとともに、そのブ
リュースタ面を形成した部材はレーザ発振に関与しない
媒質とレーザ媒質とをコンタクトしたものであるため、
レーザ媒質自体は適宜に薄くすることが可能となる。ま
た、レーザ光路は部材の外部をも通るため、そこに非線
形光学結晶等を配設することができ、しかもリング型
（進行波型）共振器であるため、高励起状態での空間的
ホールバーニングは生じない。更に、レーザ媒質で発生
した熱はレーザ発振に関与しない媒質へ伝導し、効率良
く放熱できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明第１の実施の形態の
模式的構成図である。この形態において、レーザー媒質
２はＮｄ：ＹＡＧ、レーザ発振に関与しない媒質１はＹ
ＡＧであり、媒質１の一方の端面１ａは励起光に対して
ブリュースタ角にカットされており、他方の端面は媒質
２の一方の端面と拡散結合等によりコンタクトされ部材
３が形成されている。媒質２の両端面は互いに平行で、
その厚さは１ｍｍ程度である。そして部材３を挟むよう
にミラー４，５が配設され、端面１ａを通る光路上に共
振器ミラー４、媒質２の他方の端面２ｂを通る光路上に
共振器ミラー５が配設されている。ミラー４には励起光
に高透過であるが９４６ｎｍのレーザ光には高反射のコ
ート膜が形成されている。ミラー５には９４６ｎｍのレ
ーザ光に一部透過なコート膜が形成されている。ミラー
４，５間には、部材３の内部を通る光路と外部を通る光
路とがあり、その外部を通る光路上には光アイソレータ
６が配設されている。以上の構成要素によってリング共
振器７が形成されている。また、端面１ａとミラー４間
の光路の延長線上には励起光学系が配設され、さらにそ
の延長線上には励起光源である半導体レーザ８が配設さ
れて、全体として、端面励起のＮｄ：ＹＡＧ９４６ｎｍ
リングレーザが構成されている。
模式的構成図である。この形態において、レーザー媒質
２はＮｄ：ＹＡＧ、レーザ発振に関与しない媒質１はＹ
ＡＧであり、媒質１の一方の端面１ａは励起光に対して
ブリュースタ角にカットされており、他方の端面は媒質
２の一方の端面と拡散結合等によりコンタクトされ部材
３が形成されている。媒質２の両端面は互いに平行で、
その厚さは１ｍｍ程度である。そして部材３を挟むよう
にミラー４，５が配設され、端面１ａを通る光路上に共
振器ミラー４、媒質２の他方の端面２ｂを通る光路上に
共振器ミラー５が配設されている。ミラー４には励起光
に高透過であるが９４６ｎｍのレーザ光には高反射のコ
ート膜が形成されている。ミラー５には９４６ｎｍのレ
ーザ光に一部透過なコート膜が形成されている。ミラー
４，５間には、部材３の内部を通る光路と外部を通る光
路とがあり、その外部を通る光路上には光アイソレータ
６が配設されている。以上の構成要素によってリング共
振器７が形成されている。また、端面１ａとミラー４間
の光路の延長線上には励起光学系が配設され、さらにそ
の延長線上には励起光源である半導体レーザ８が配設さ
れて、全体として、端面励起のＮｄ：ＹＡＧ９４６ｎｍ
リングレーザが構成されている。
【００１３】このような構成において、半導体レーザ８
からの励起光はミラー４を透過し、端面１ａに入射する
と同時に偏光しながら屈折し、そのまま媒質２に入って
ポンピングを行う。そこから出たレーザ光は端面２ｂか
ら出てミラー５に当たって反射し、光アイソレータ６を
通過する。その光はミラー４に当たって反射し、再び部
材３に入射して増幅される。この過程を繰り返した後、
発振光となってミラー５から取り出される。また、リン
グ共振器７内の光は、アイソレータ６によって一方通行
となって、一方向の光回路が形成される。
からの励起光はミラー４を透過し、端面１ａに入射する
と同時に偏光しながら屈折し、そのまま媒質２に入って
ポンピングを行う。そこから出たレーザ光は端面２ｂか
ら出てミラー５に当たって反射し、光アイソレータ６を
通過する。その光はミラー４に当たって反射し、再び部
材３に入射して増幅される。この過程を繰り返した後、
発振光となってミラー５から取り出される。また、リン
グ共振器７内の光は、アイソレータ６によって一方通行
となって、一方向の光回路が形成される。
【００１４】この形態では、ＹＡＧをブリュースタ角に
カットしたが、代わりにＮｄ：ＹＡＧをカットしてもよ
く、また、Ｎｄ：ＹＡＧをミラー４側に配設してもよ
い。図２は第２の実施の形態の模式的構成図である。
カットしたが、代わりにＮｄ：ＹＡＧをカットしてもよ
く、また、Ｎｄ：ＹＡＧをミラー４側に配設してもよ
い。図２は第２の実施の形態の模式的構成図である。
【００１５】図１の部材３のレーザ媒質の端面２ｂにレ
ーザ発振に関与しない媒質１’をコンタクトし、反対側
の端面１’ｂをブリュースタ角にカットして部材３’を
形成する。これにより、レーザ媒質で発生する熱は両側
の媒質に伝導し、より効果的な放熱をすることができ
る。
ーザ発振に関与しない媒質１’をコンタクトし、反対側
の端面１’ｂをブリュースタ角にカットして部材３’を
形成する。これにより、レーザ媒質で発生する熱は両側
の媒質に伝導し、より効果的な放熱をすることができ
る。
【００１６】図３（Ａ）は第３の実施の形態の模式的構
成図、（Ｂ）はその平面図である。図２の部材３’の端
面１ａをブリュースタ角を維持したまま所定の向きに傾
けてカットし、部材３”を形成する。つまり、カット後
の面１ａ’と面１ａのなす角度がαとなるようにカット
する。また、部材３”の側方にマグネット９を配設し、
ミラー４はブリュースタ面１ａ’に平行となるように配
設する。この１ａ’面で偏光した光はマグネット９によ
りファラデー回転し、共振器内を一周して再び１ａ’面
に戻り、１ａ’面を損失なしに通過する。しかし、ミラ
ー５側から部材３”へ入射する光は１ａ’面で大きな損
失を受けて通過できない。これにより、光アイソレータ
６は不要となる。したがって、余分な光学素子がなくな
って共振器内の損失を減少させることができる。
成図、（Ｂ）はその平面図である。図２の部材３’の端
面１ａをブリュースタ角を維持したまま所定の向きに傾
けてカットし、部材３”を形成する。つまり、カット後
の面１ａ’と面１ａのなす角度がαとなるようにカット
する。また、部材３”の側方にマグネット９を配設し、
ミラー４はブリュースタ面１ａ’に平行となるように配
設する。この１ａ’面で偏光した光はマグネット９によ
りファラデー回転し、共振器内を一周して再び１ａ’面
に戻り、１ａ’面を損失なしに通過する。しかし、ミラ
ー５側から部材３”へ入射する光は１ａ’面で大きな損
失を受けて通過できない。これにより、光アイソレータ
６は不要となる。したがって、余分な光学素子がなくな
って共振器内の損失を減少させることができる。
【００１７】図４は第４の実施の形態の模式的構成図で
ある。図３の部材３”とマグネット９を用い、ミラー４
の代わりに励起光に高透過で９４６ｎｍのレーザ光に高
反射なミラー４’、ミラー５の代わりに４７６ｎｍのレ
ーザ光に一部透過なミラー５’を使用する。そして、ミ
ラー４’，５’間で部材３”を通らない光路中に、非線
形光学結晶１０を配設する。結晶１０には、例えば、Ｋ
Ｎ（ＫＮｂＯ3 ），ＢＢＯ（β−ＢａＢ2 Ｏ4 ）等を使
用し、発振波長に位相整合可能なカットを施してある。
これにより、４７６ｎｍのレーザ光を発振させることが
できる。
ある。図３の部材３”とマグネット９を用い、ミラー４
の代わりに励起光に高透過で９４６ｎｍのレーザ光に高
反射なミラー４’、ミラー５の代わりに４７６ｎｍのレ
ーザ光に一部透過なミラー５’を使用する。そして、ミ
ラー４’，５’間で部材３”を通らない光路中に、非線
形光学結晶１０を配設する。結晶１０には、例えば、Ｋ
Ｎ（ＫＮｂＯ3 ），ＢＢＯ（β−ＢａＢ2 Ｏ4 ）等を使
用し、発振波長に位相整合可能なカットを施してある。
これにより、４７６ｎｍのレーザ光を発振させることが
できる。
【００１８】以上４タイプの実施の形態を説明したが、
本発明はこれに限らない。例えば、レーザ媒質にはＮ
ｄ：ＹＡＧの他、Ｎｄ：ＹＶＯ4 ，Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ
等、レーザ発振に関与しない媒質には、ＹＡＧの他、サ
ファイア等の放熱効果の高い媒質ならば適用することが
でき、非線形光学結晶にはＫＮの他、ＬＢＯ（ＬｉＢ3
Ｏ 5 ），ＫＤＰ（ＫＨ2 ＰＯ4 ），ＫＴＰ（ＫＴi ＯＰ
Ｏ4 ）等も使用できる。共振器内にはエタロン等を配設
して、狭線幅化も可能であり、図３に示すようなマグネ
ットを使用した形態は図１に示す形態にも適用できる。
また、励起源にはＬＤの代わりに、ＬＤバーやファイバ
ーカップリングした光源等を用いてもよい。本発明の固
体レーザ装置は、９４６ｎｍ発振とその第２高調波の発
振に限らず、レーザ発振を行うすべての波長において適
用できる。
本発明はこれに限らない。例えば、レーザ媒質にはＮ
ｄ：ＹＡＧの他、Ｎｄ：ＹＶＯ4 ，Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ
等、レーザ発振に関与しない媒質には、ＹＡＧの他、サ
ファイア等の放熱効果の高い媒質ならば適用することが
でき、非線形光学結晶にはＫＮの他、ＬＢＯ（ＬｉＢ3
Ｏ 5 ），ＫＤＰ（ＫＨ2 ＰＯ4 ），ＫＴＰ（ＫＴi ＯＰ
Ｏ4 ）等も使用できる。共振器内にはエタロン等を配設
して、狭線幅化も可能であり、図３に示すようなマグネ
ットを使用した形態は図１に示す形態にも適用できる。
また、励起源にはＬＤの代わりに、ＬＤバーやファイバ
ーカップリングした光源等を用いてもよい。本発明の固
体レーザ装置は、９４６ｎｍ発振とその第２高調波の発
振に限らず、レーザ発振を行うすべての波長において適
用できる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、薄いレーザ媒質に、レ
ーザ発振に関与しない媒質をコンタクトしているので、
発振したレーザ光を再吸収し易く、熱的影響を受け易い
準３準位レーザ等でも効率よく発振できる。また、２枚
のミラーを用いて空間部分を通る光路を含むリング共振
器を構成しているので、非線形光学結晶を共振器内に配
設することができると同時に、空間的ホールバーニング
にともなう多重モード発振を抑えることができ、損失の
少ない状態で、効率よく第２高調波を発生させることが
できる。これらの効果により、熱的影響を受け易い９４
６ｎｍの発振およびその第２高調波発振を、損失が少な
く、しかも部品点数の少ないコンパクトな共振器で達成
する固体レーザ装置を提供できる。
ーザ発振に関与しない媒質をコンタクトしているので、
発振したレーザ光を再吸収し易く、熱的影響を受け易い
準３準位レーザ等でも効率よく発振できる。また、２枚
のミラーを用いて空間部分を通る光路を含むリング共振
器を構成しているので、非線形光学結晶を共振器内に配
設することができると同時に、空間的ホールバーニング
にともなう多重モード発振を抑えることができ、損失の
少ない状態で、効率よく第２高調波を発生させることが
できる。これらの効果により、熱的影響を受け易い９４
６ｎｍの発振およびその第２高調波発振を、損失が少な
く、しかも部品点数の少ないコンパクトな共振器で達成
する固体レーザ装置を提供できる。
【図１】本発明第１の実施の形態の模式的構成図であ
る。
る。
【図２】本発明第２の実施の形態の模式的構成図であ
る。
る。
【図３】本発明第３の実施の形態の模式的構成図（Ａ）
と、その平面図（Ｂ）である。
と、その平面図（Ｂ）である。
【図４】本発明第４の実施の形態の模式的構成図であ
る。
る。
【図５】従来の光共振器の模式的構成図である。
１ レーザ発振に関与しない媒質 ２ レーザ媒質 ３ レーザ媒質へレーザ発振に関与しない媒質をコンタ
クトした部材 ４，５ ミラー ６ 光アイソレータ ７ 光共振器 ８ 半導体レーザ ９ マグネット １０ 非線形光学結晶
クトした部材 ４，５ ミラー ６ 光アイソレータ ７ 光共振器 ８ 半導体レーザ ９ マグネット １０ 非線形光学結晶
Claims (1)
- 【請求項１】 リング共振器を備えた固体レーザ装置に
おいて、上記リング共振器が、レーザ発振に関与しない
媒質とレーザ媒質とをコンタクトさせてなり、かつ、少
なくとも一端面がブリュースタ角にカットされた部材
と、その部材を挟むように配置された２枚のミラーと、
一方向性光回路を形成するための手段とを有し、上記２
枚のミラーの間で、上記部材内部と外部を通るリング状
の光路が形成されるように構成されていることを特徴と
する固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15212096A JPH09331092A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15212096A JPH09331092A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09331092A true JPH09331092A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15533505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15212096A Pending JPH09331092A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09331092A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2481681C1 (ru) * | 2011-11-24 | 2013-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Лазер со сканированием пучка |
-
1996
- 1996-06-13 JP JP15212096A patent/JPH09331092A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2481681C1 (ru) * | 2011-11-24 | 2013-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Лазер со сканированием пучка |
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