JPH11330590A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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- JPH11330590A JPH11330590A JP13184898A JP13184898A JPH11330590A JP H11330590 A JPH11330590 A JP H11330590A JP 13184898 A JP13184898 A JP 13184898A JP 13184898 A JP13184898 A JP 13184898A JP H11330590 A JPH11330590 A JP H11330590A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 楕円反射鏡を使用した固体レーザ装置は、レ
ーザ出力の変換効率が低く、品質のよくない非円形断面
のレーザビームを発振する。 【解決手段】 相互に対向しかつそれぞれ半筒状をなす
第１および第２の楕円反射鏡１１, １２と、この第１の
楕円反射鏡１１の焦線Ｆ1 に沿って当該第１の楕円反射
鏡１１側に配される励起ランプ１４と、第２の楕円反射
鏡１２の焦線Ｆ2に沿って第２の楕円反射鏡１２側に配
される固体レーザ媒体１５とを具えた固体レーザ装置で
あって、励起ランプ１４の中心Ｏ1 を第１の楕円反射鏡
１１の焦線Ｆ1 に対して固体レーザ媒体１５側にオフセ
ットすると共に固体レーザ媒体１５の中心Ｏ2 を第２の
楕円反射鏡１２の焦線Ｆ2 に対して励起ランプ１４側に
オフセットした。
ーザ出力の変換効率が低く、品質のよくない非円形断面
のレーザビームを発振する。 【解決手段】 相互に対向しかつそれぞれ半筒状をなす
第１および第２の楕円反射鏡１１, １２と、この第１の
楕円反射鏡１１の焦線Ｆ1 に沿って当該第１の楕円反射
鏡１１側に配される励起ランプ１４と、第２の楕円反射
鏡１２の焦線Ｆ2に沿って第２の楕円反射鏡１２側に配
される固体レーザ媒体１５とを具えた固体レーザ装置で
あって、励起ランプ１４の中心Ｏ1 を第１の楕円反射鏡
１１の焦線Ｆ1 に対して固体レーザ媒体１５側にオフセ
ットすると共に固体レーザ媒体１５の中心Ｏ2 を第２の
楕円反射鏡１２の焦線Ｆ2 に対して励起ランプ１４側に
オフセットした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、励起ランプからの
励起光を固体レーザ媒体に収束させるための楕円反射鏡
を用いた固体レーザ装置に関する。
励起光を固体レーザ媒体に収束させるための楕円反射鏡
を用いた固体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワークに対する切断, 穴あけ, 溶接, マ
ーキングなど他に、焼き入れ, 表面改質, クリーニング
などの表面処理を行うためのレーザ加工に用いられる固
体レーザ装置として、図３および図４に示すようなもの
が知られている。
ーキングなど他に、焼き入れ, 表面改質, クリーニング
などの表面処理を行うためのレーザ加工に用いられる固
体レーザ装置として、図３および図４に示すようなもの
が知られている。
【０００３】すなわち、筒状をなす楕円反射鏡１の一方
の焦線Ｆ1 の位置に励起ランプ２を配置し、この励起ラ
ンプ２から出射する励起光Ｌを他方の焦線Ｆ2 の位置に
配置された固体レーザ媒体３に収束させ、この固体レー
ザ媒体３を挟んで対向する図示しない一対の共振光学系
の一方からレーザビームを発振させるようにしている。
の焦線Ｆ1 の位置に励起ランプ２を配置し、この励起ラ
ンプ２から出射する励起光Ｌを他方の焦線Ｆ2 の位置に
配置された固体レーザ媒体３に収束させ、この固体レー
ザ媒体３を挟んで対向する図示しない一対の共振光学系
の一方からレーザビームを発振させるようにしている。
【０００４】この場合、励起ランプ２から出射する励起
光Ｌ中の固体レーザ媒体３に有害な紫外線を除去するた
め、紫外線を遮断する機能を持ったフローチューブ４,
５で励起ランプ２および固体レーザ媒体３をそれぞれ覆
い、これらフローチューブ４, ５の内外に冷却液を流
し、楕円反射鏡１と共に励起ランプ２および固体レーザ
媒体３を冷却している。
光Ｌ中の固体レーザ媒体３に有害な紫外線を除去するた
め、紫外線を遮断する機能を持ったフローチューブ４,
５で励起ランプ２および固体レーザ媒体３をそれぞれ覆
い、これらフローチューブ４, ５の内外に冷却液を流
し、楕円反射鏡１と共に励起ランプ２および固体レーザ
媒体３を冷却している。
【０００５】固体レーザ媒体３の両端部には、冷却液に
対する固体レーザ媒体３のシール機能を有する媒体ホル
ダ６, ７がそれぞれ装着され、これら媒体ホルダ６, ７
を介して固体レーザ媒体３が楕円反射鏡１の他方の焦線
Ｆ2 と同心状に保持されている。
対する固体レーザ媒体３のシール機能を有する媒体ホル
ダ６, ７がそれぞれ装着され、これら媒体ホルダ６, ７
を介して固体レーザ媒体３が楕円反射鏡１の他方の焦線
Ｆ2 と同心状に保持されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図３および図４に示し
た従来の固体レーザ装置は、入力電力に対して取り出せ
るレーザ出力の割合が１％〜３％程度しかなく、エネル
ギ利用効率、つまり変換効率が非常に低いものである。
レーザ出力の変換効率を高めるためには、楕円反射鏡１
をできるだけ小さくして冷却液による励起光Ｌの吸収損
失を低減し、固体レーザ媒体３にできるだけ多量の励起
光Ｌを照射させる必要がある。
た従来の固体レーザ装置は、入力電力に対して取り出せ
るレーザ出力の割合が１％〜３％程度しかなく、エネル
ギ利用効率、つまり変換効率が非常に低いものである。
レーザ出力の変換効率を高めるためには、楕円反射鏡１
をできるだけ小さくして冷却液による励起光Ｌの吸収損
失を低減し、固体レーザ媒体３にできるだけ多量の励起
光Ｌを照射させる必要がある。
【０００７】しかし、従来の固体レーザ装置では、レー
ザ出力の変換効率を高めるために楕円反射鏡１の大きさ
を小さくしようとしても、励起ランプ２や固体レーザ媒
体３を囲むフローチューブ４, ５が設けられており、し
かも固体レーザ媒体３を支持する媒体ホルダ６, ７とフ
ローチューブ４との間に冷却液を通すための隙間を形成
する必要があるため、フローチューブ４の外径が大きく
なって楕円反射鏡１をそれほど小型化することができ
ず、レーザ出力の変換効率を高めることが困難であっ
た。
ザ出力の変換効率を高めるために楕円反射鏡１の大きさ
を小さくしようとしても、励起ランプ２や固体レーザ媒
体３を囲むフローチューブ４, ５が設けられており、し
かも固体レーザ媒体３を支持する媒体ホルダ６, ７とフ
ローチューブ４との間に冷却液を通すための隙間を形成
する必要があるため、フローチューブ４の外径が大きく
なって楕円反射鏡１をそれほど小型化することができ
ず、レーザ出力の変換効率を高めることが困難であっ
た。
【０００８】一方、励起ランプ２から出射する励起光Ｌ
は、楕円反射鏡１によって固体レーザ媒体３側に収束す
るが、励起ランプ２自体が点光源ではないので、励起光
Ｌの収束状態が収差や散乱などで固体レーザ媒体３上で
は、ぼけて励起ランプ２の発光サイズよりも大きくなる
傾向を持つ。つまり、励起ランプ２の直径を固体レーザ
媒体３の直径より小さくすることによって、レーザ出力
の変換効率を高めることができる。
は、楕円反射鏡１によって固体レーザ媒体３側に収束す
るが、励起ランプ２自体が点光源ではないので、励起光
Ｌの収束状態が収差や散乱などで固体レーザ媒体３上で
は、ぼけて励起ランプ２の発光サイズよりも大きくなる
傾向を持つ。つまり、励起ランプ２の直径を固体レーザ
媒体３の直径より小さくすることによって、レーザ出力
の変換効率を高めることができる。
【０００９】しかし、励起ランプ２の直径を小さくする
に伴い、励起ランプ２から出射して固体レーザ媒体３に
収束する励起光Ｌは、楕円反射鏡１の特性により主とし
て固体レーザ媒体３の上下の部分に集中する、つまり楕
円反射鏡１の一対の焦線Ｆ1,Ｆ2 を含む平面に対して垂
直な方向から固体レーザ媒体３に入射する傾向があり、
固体レーザ媒体３から発振するレーザビームの断面形状
が正確な円形とはならず、品質の悪いレーザビームが発
振されることとなる。このような不具合は、励起ランプ
２が小径化するほど大きく現れる傾向を持つため、円形
断面の良好な品質のレーザビームを得ようとすると、レ
ーザ出力の変換効率が低くなってしまい、レーザ出力の
変換効率を同時に高めることが困難であった。
に伴い、励起ランプ２から出射して固体レーザ媒体３に
収束する励起光Ｌは、楕円反射鏡１の特性により主とし
て固体レーザ媒体３の上下の部分に集中する、つまり楕
円反射鏡１の一対の焦線Ｆ1,Ｆ2 を含む平面に対して垂
直な方向から固体レーザ媒体３に入射する傾向があり、
固体レーザ媒体３から発振するレーザビームの断面形状
が正確な円形とはならず、品質の悪いレーザビームが発
振されることとなる。このような不具合は、励起ランプ
２が小径化するほど大きく現れる傾向を持つため、円形
断面の良好な品質のレーザビームを得ようとすると、レ
ーザ出力の変換効率が低くなってしまい、レーザ出力の
変換効率を同時に高めることが困難であった。
【００１０】
【発明の目的】本発明の目的は、レーザ出力の変換効率
が高く、しかも円形断面の良好な品質のレーザビームを
発振し得る楕円反射鏡を使用した固体レーザ装置を提供
することにある。
が高く、しかも円形断面の良好な品質のレーザビームを
発振し得る楕円反射鏡を使用した固体レーザ装置を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による固体レーザ
装置は、相互に対向しかつそれぞれ半筒状をなす第１お
よび第２の楕円反射鏡と、この第１の楕円反射鏡の焦線
に沿って当該第１の楕円反射鏡側に配される励起ランプ
と、前記第２の楕円反射鏡の焦線に沿って前記第２の楕
円反射鏡側に配される固体レーザ媒体とを具えた固体レ
ーザ装置であって、前記励起ランプの中心が前記第１の
楕円反射鏡の前記焦線に対して前記固体レーザ媒体側に
オフセットされていると共に前記固体レーザ媒体の中心
が前記第２の楕円反射鏡の前記焦線に対して前記励起ラ
ンプ側にオフセットされていることを特徴とするもので
ある。
装置は、相互に対向しかつそれぞれ半筒状をなす第１お
よび第２の楕円反射鏡と、この第１の楕円反射鏡の焦線
に沿って当該第１の楕円反射鏡側に配される励起ランプ
と、前記第２の楕円反射鏡の焦線に沿って前記第２の楕
円反射鏡側に配される固体レーザ媒体とを具えた固体レ
ーザ装置であって、前記励起ランプの中心が前記第１の
楕円反射鏡の前記焦線に対して前記固体レーザ媒体側に
オフセットされていると共に前記固体レーザ媒体の中心
が前記第２の楕円反射鏡の前記焦線に対して前記励起ラ
ンプ側にオフセットされていることを特徴とするもので
ある。
【００１２】本発明によると、励起ランプの中心が第１
の楕円反射鏡の焦線に対して固体レーザ媒体側にオフセ
ットされていると共に固体レーザ媒体の中心が第２の楕
円反射鏡の焦線に対して励起ランプ側にオフセットされ
ており、励起ランプから固体レーザ媒体に至る光路長が
短く、吸収などによる励起光の損失が少なくなる結果、
レーザ出力の変換効率が高まる。
の楕円反射鏡の焦線に対して固体レーザ媒体側にオフセ
ットされていると共に固体レーザ媒体の中心が第２の楕
円反射鏡の焦線に対して励起ランプ側にオフセットされ
ており、励起ランプから固体レーザ媒体に至る光路長が
短く、吸収などによる励起光の損失が少なくなる結果、
レーザ出力の変換効率が高まる。
【００１３】また、励起ランプの中心が第１の楕円反射
鏡の焦線に対して固体レーザ媒体側にオフセットされて
おり、励起ランプからの励起光は拡散した状態で固体レ
ーザ媒体全体に収束する。
鏡の焦線に対して固体レーザ媒体側にオフセットされて
おり、励起ランプからの励起光は拡散した状態で固体レ
ーザ媒体全体に収束する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明による固体レーザ装置にお
いて、励起ランプのオフセット量が、この励起ランプの
ほぼ半径分に等しいものであってもよい。
いて、励起ランプのオフセット量が、この励起ランプの
ほぼ半径分に等しいものであってもよい。
【００１５】また、第１の楕円反射鏡の焦線からその中
心までの距離を第２の楕円反射鏡のそれと同じか、ある
いはそれよりも短く設定するようにしてもよい。
心までの距離を第２の楕円反射鏡のそれと同じか、ある
いはそれよりも短く設定するようにしてもよい。
【００１６】第１の楕円反射鏡の焦線の位置が第２の楕
円反射鏡の共役焦線の位置と合致すると共に第２の楕円
反射鏡の焦線の位置が第１の楕円反射鏡の共役焦線の位
置と合致するように配置するようにしてもよい。
円反射鏡の共役焦線の位置と合致すると共に第２の楕円
反射鏡の焦線の位置が第１の楕円反射鏡の共役焦線の位
置と合致するように配置するようにしてもよい。
【００１７】第１および第２の楕円反射鏡を仕切るフィ
ルタをさらに具え、第１の楕円反射鏡とフィルタとで仕
切られて励起ランプを囲む第１の冷却媒体通路と、第２
の楕円反射鏡とフィルタとで仕切られて固体レーザ媒体
を囲む第２の冷却媒体通路とを形成するようにしてもよ
い。
ルタをさらに具え、第１の楕円反射鏡とフィルタとで仕
切られて励起ランプを囲む第１の冷却媒体通路と、第２
の楕円反射鏡とフィルタとで仕切られて固体レーザ媒体
を囲む第２の冷却媒体通路とを形成するようにしてもよ
い。
【００１８】
【実施例】本発明による固体レーザ装置の一実施例につ
いて、その断面構造を概略的に表す図１およびそのII−
II矢視断面構造を表す図２を参照しながら詳細に説明す
るが、本発明はこのような実施例に限らず、同様な課題
を内包する他の分野の技術にも応用することができる。
いて、その断面構造を概略的に表す図１およびそのII−
II矢視断面構造を表す図２を参照しながら詳細に説明す
るが、本発明はこのような実施例に限らず、同様な課題
を内包する他の分野の技術にも応用することができる。
【００１９】焦線Ｆ1 を有する第１の楕円反射鏡１１
は、焦線Ｆ1 と平行かつその共役焦線を含む焦線面に対
して垂直に切断された半筒状をなしている。同様に、焦
線Ｆ2を有する第２の楕円反射鏡１２は、焦線Ｆ2 と平
行かつその共役焦線を含む焦線面に対して垂直に切断さ
れた半筒状をなしている。
は、焦線Ｆ1 と平行かつその共役焦線を含む焦線面に対
して垂直に切断された半筒状をなしている。同様に、焦
線Ｆ2を有する第２の楕円反射鏡１２は、焦線Ｆ2 と平
行かつその共役焦線を含む焦線面に対して垂直に切断さ
れた半筒状をなしている。
【００２０】第１の楕円反射鏡１１の焦線Ｆ1 からその
楕円の中心までの距離は、第２の楕円反射鏡１２のそれ
よりも短く設定されており、従って、第１の楕円反射鏡
１１の楕円の大きさは、第２の楕円反射鏡１２の楕円の
大きさよりも小さくなっている。これら第１および第２
の楕円反射鏡１１, １２は、これらの焦線面が合致する
ように光軸を合わせ、フィルタ１３を挟んで対向状態に
配置されるが、本実施例では第１の楕円反射鏡１１の焦
線Ｆ1 に対する共役焦線の位置に第２の楕円反射鏡１２
の焦線Ｆ2 が位置し、逆に第２の楕円反射鏡１２の焦線
Ｆ2 に対する共役焦線の位置に第１の楕円反射鏡１１の
焦線Ｆ1 が位置するように、第１および第２の楕円反射
鏡１１, １２の切断位置およびフィルタ１３の厚みが適
切に設定されている。
楕円の中心までの距離は、第２の楕円反射鏡１２のそれ
よりも短く設定されており、従って、第１の楕円反射鏡
１１の楕円の大きさは、第２の楕円反射鏡１２の楕円の
大きさよりも小さくなっている。これら第１および第２
の楕円反射鏡１１, １２は、これらの焦線面が合致する
ように光軸を合わせ、フィルタ１３を挟んで対向状態に
配置されるが、本実施例では第１の楕円反射鏡１１の焦
線Ｆ1 に対する共役焦線の位置に第２の楕円反射鏡１２
の焦線Ｆ2 が位置し、逆に第２の楕円反射鏡１２の焦線
Ｆ2 に対する共役焦線の位置に第１の楕円反射鏡１１の
焦線Ｆ1 が位置するように、第１および第２の楕円反射
鏡１１, １２の切断位置およびフィルタ１３の厚みが適
切に設定されている。
【００２１】第１の楕円反射鏡１１とフィルタ１３とで
囲まれた空間には、励起光Ｌを出射する細長い励起ラン
プ１４が焦線Ｆ1 に沿ってこれと平行に配置されている
が、この励起ランプ１４の中心Ｏ1 は、第１の楕円反射
鏡１１の焦線Ｆ1 から第２の楕円反射鏡１２の焦線Ｆ2
側にオフセットされた状態となっている。同様に、第２
の楕円反射鏡１２とフィルタ１３とで囲まれた空間に
は、フィルタ１３を透過した励起光Ｌが照射される細長
い丸棒状をなす固体レーザ媒体１５がその両端部に装着
した媒体ホルダ１６を介して焦線Ｆ2 に沿ってこれと平
行に配置され、この固体レーザ媒体１５の中心Ｏ2 は、
第２の楕円反射鏡１２の焦線Ｆ2 から第１の楕円反射鏡
１１の焦線Ｆ1 側にオフセットされた状態となってい
る。
囲まれた空間には、励起光Ｌを出射する細長い励起ラン
プ１４が焦線Ｆ1 に沿ってこれと平行に配置されている
が、この励起ランプ１４の中心Ｏ1 は、第１の楕円反射
鏡１１の焦線Ｆ1 から第２の楕円反射鏡１２の焦線Ｆ2
側にオフセットされた状態となっている。同様に、第２
の楕円反射鏡１２とフィルタ１３とで囲まれた空間に
は、フィルタ１３を透過した励起光Ｌが照射される細長
い丸棒状をなす固体レーザ媒体１５がその両端部に装着
した媒体ホルダ１６を介して焦線Ｆ2 に沿ってこれと平
行に配置され、この固体レーザ媒体１５の中心Ｏ2 は、
第２の楕円反射鏡１２の焦線Ｆ2 から第１の楕円反射鏡
１１の焦線Ｆ1 側にオフセットされた状態となってい
る。
【００２２】このように、励起ランプ１４および固体レ
ーザ媒体１５の中心Ｏ1 ，Ｏ2 が各楕円反射鏡１１, １
２の焦線Ｆ1 ，Ｆ2 に対してオフセットされているた
め、励起ランプ１４から出射した励起光Ｌは、第２の楕
円反射鏡１２の焦線Ｆ2 に完全に集光されず、固体レー
ザ媒体１５の外周面全体に亙ってほぼ均一に照射され、
円形断面の品質の良いレーザビームを発振させることが
できる。また、励起ランプ１４と固体レーザ媒体１５と
の距離が従来のものよりも短くなる結果、励起ランプ１
４から固体レーザ媒体１５に至る励起光Ｌの光路長が短
縮化されて冷却液による励起光Ｌの損失を低減すること
が可能となる。
ーザ媒体１５の中心Ｏ1 ，Ｏ2 が各楕円反射鏡１１, １
２の焦線Ｆ1 ，Ｆ2 に対してオフセットされているた
め、励起ランプ１４から出射した励起光Ｌは、第２の楕
円反射鏡１２の焦線Ｆ2 に完全に集光されず、固体レー
ザ媒体１５の外周面全体に亙ってほぼ均一に照射され、
円形断面の品質の良いレーザビームを発振させることが
できる。また、励起ランプ１４と固体レーザ媒体１５と
の距離が従来のものよりも短くなる結果、励起ランプ１
４から固体レーザ媒体１５に至る励起光Ｌの光路長が短
縮化されて冷却液による励起光Ｌの損失を低減すること
が可能となる。
【００２３】なお、固体レーザ媒体１５の長手方向両側
には、固体レーザ媒体１５に対して光共振器を構成する
全反射鏡１７と半透明鏡１８とが配置され、固体レーザ
媒体１５に入射した励起光Ｌによって半透明鏡１８側か
らレーザビームが誘導放出されるのは周知の通りであ
る。
には、固体レーザ媒体１５に対して光共振器を構成する
全反射鏡１７と半透明鏡１８とが配置され、固体レーザ
媒体１５に入射した励起光Ｌによって半透明鏡１８側か
らレーザビームが誘導放出されるのは周知の通りであ
る。
【００２４】上述したフィルタ１３は、励起ランプ１４
から出射する励起光Ｌ中に含まれ、固体レーザ媒体１５
に悪影響を及ぼす紫外線などの有害電磁波を遮断するも
のであり、従来の固体レーザ装置におけるフローチュー
ブに相当する。つまり、本実施例では励起ランプ１４や
固体レーザ媒体１５を囲むフローチューブを省略するこ
とで、第１および第２の楕円反射鏡１１, １２の大きさ
を小さくすることができるため、励起ランプ１４から固
体レーザ媒体１５に至る励起光Ｌの光路長が短くなって
冷却液による損失を低減することが可能となる。
から出射する励起光Ｌ中に含まれ、固体レーザ媒体１５
に悪影響を及ぼす紫外線などの有害電磁波を遮断するも
のであり、従来の固体レーザ装置におけるフローチュー
ブに相当する。つまり、本実施例では励起ランプ１４や
固体レーザ媒体１５を囲むフローチューブを省略するこ
とで、第１および第２の楕円反射鏡１１, １２の大きさ
を小さくすることができるため、励起ランプ１４から固
体レーザ媒体１５に至る励起光Ｌの光路長が短くなって
冷却液による損失を低減することが可能となる。
【００２５】また、本実施例では励起ランプ１４の直径
を固体レーザ媒体１５の直径よりも小さく設定すること
により、第１の楕円反射鏡１１の大きさを第２の楕円反
射鏡１２よりも小さくすることができるため、励起ラン
プ１４から固体レーザ媒体１５に至る励起光Ｌの光路長
が短くなって冷却液による損失を低減することが可能と
なる。何れにしろ、これら励起ランプ１４の直径や固体
レーザ媒体１５の直径に応じて第１および第２の楕円反
射鏡１２の焦線Ｆ1 , Ｆ2 ができるだけ短くなるように
設定することが、励起光Ｌの損失低減の観点から好まし
い。
を固体レーザ媒体１５の直径よりも小さく設定すること
により、第１の楕円反射鏡１１の大きさを第２の楕円反
射鏡１２よりも小さくすることができるため、励起ラン
プ１４から固体レーザ媒体１５に至る励起光Ｌの光路長
が短くなって冷却液による損失を低減することが可能と
なる。何れにしろ、これら励起ランプ１４の直径や固体
レーザ媒体１５の直径に応じて第１および第２の楕円反
射鏡１２の焦線Ｆ1 , Ｆ2 ができるだけ短くなるように
設定することが、励起光Ｌの損失低減の観点から好まし
い。
【００２６】励起ランプ１４の周囲は、第１の楕円反射
鏡１１とフィルタ１３とで囲まれた第１の冷却液供給通
路１９となっており、同様に、固体レーザ媒体１５の周
囲は第２の楕円反射鏡１２とフィルタ１３とで囲まれた
第２の冷却液供給通路２０となっており、それぞれ水な
どの冷却液が通されて第１および第２の楕円反射鏡１
１, １２や、励起ランプ１４ならびに固体レーザ媒体１
５の冷却が行われるようになっている。本実施例では、
冷却液供給通路１９, ２０の断面積を従来のものよりも
著しく小さくすることができるため、冷却液による励起
光Ｌの損失を最小限に抑えることが可能である。
鏡１１とフィルタ１３とで囲まれた第１の冷却液供給通
路１９となっており、同様に、固体レーザ媒体１５の周
囲は第２の楕円反射鏡１２とフィルタ１３とで囲まれた
第２の冷却液供給通路２０となっており、それぞれ水な
どの冷却液が通されて第１および第２の楕円反射鏡１
１, １２や、励起ランプ１４ならびに固体レーザ媒体１
５の冷却が行われるようになっている。本実施例では、
冷却液供給通路１９, ２０の断面積を従来のものよりも
著しく小さくすることができるため、冷却液による励起
光Ｌの損失を最小限に抑えることが可能である。
【００２７】
【発明の効果】本発明の固体レーザ装置によると、励起
ランプの中心を第１の楕円反射鏡の焦線に対して固体レ
ーザ媒体側にオフセットすると共に固体レーザ媒体の中
心を第２の楕円反射鏡の焦線に対して励起ランプ側にオ
フセットするようにしたので、装置全体をコンパクト化
してレーザ出力の変換効率を上げることができ、しかも
円形断面の良好な品質のレーザビームを得ることができ
る励起ランプのオフセット量をこの励起ランプのほぼ半
径分に等しくした場合には、励起ランプの直径を小さく
しても励起光を固体レーザ媒体全体に照射することがで
きるため、円形断面の良好な品質なレーザビームを得る
ことが可能である。
ランプの中心を第１の楕円反射鏡の焦線に対して固体レ
ーザ媒体側にオフセットすると共に固体レーザ媒体の中
心を第２の楕円反射鏡の焦線に対して励起ランプ側にオ
フセットするようにしたので、装置全体をコンパクト化
してレーザ出力の変換効率を上げることができ、しかも
円形断面の良好な品質のレーザビームを得ることができ
る励起ランプのオフセット量をこの励起ランプのほぼ半
径分に等しくした場合には、励起ランプの直径を小さく
しても励起光を固体レーザ媒体全体に照射することがで
きるため、円形断面の良好な品質なレーザビームを得る
ことが可能である。
【００２８】また、第１の楕円反射鏡の焦線からその中
心までの距離を第２の楕円反射鏡のそれとよりも短く設
定した場合には、装置全体をよりコンパクト化すること
が可能となるので、励起光の損失を抑えてレーザ出力の
変換効率を上げることができる。
心までの距離を第２の楕円反射鏡のそれとよりも短く設
定した場合には、装置全体をよりコンパクト化すること
が可能となるので、励起光の損失を抑えてレーザ出力の
変換効率を上げることができる。
【００２９】第１の楕円反射鏡の焦線の位置を第２の楕
円反射鏡の共役焦線の位置と合致させると共に第２の楕
円反射鏡の焦線の位置を第１の楕円反射鏡の共役焦線の
位置と合致させるように配置した場合には、励起ランプ
から出射する励起光のほぼすべてが第２の楕円反射鏡の
焦線近傍に収束して固体レーザ媒体全体を照射するた
め、円形断面の良好な品質なレーザビームを得ることが
できる。
円反射鏡の共役焦線の位置と合致させると共に第２の楕
円反射鏡の焦線の位置を第１の楕円反射鏡の共役焦線の
位置と合致させるように配置した場合には、励起ランプ
から出射する励起光のほぼすべてが第２の楕円反射鏡の
焦線近傍に収束して固体レーザ媒体全体を照射するた
め、円形断面の良好な品質なレーザビームを得ることが
できる。
【００３０】第１および第２の楕円反射鏡を仕切るフィ
ルタをさらに設け、第１の楕円反射鏡とフィルタとで仕
切られて励起ランプを囲む第１の冷却媒体通路と、第２
の楕円反射鏡とフィルタとで仕切られて固体レーザ媒体
を囲む第２の冷却媒体通路とを形成した場合には、励起
ランプや固体レーザ媒体をそれぞれ囲むフローチューブ
を設ける必要がなくなり、装置全体をよりコンパクト化
することが可能となるので、励起光の損失を抑えてレー
ザ出力の変換効率を上げることができる。
ルタをさらに設け、第１の楕円反射鏡とフィルタとで仕
切られて励起ランプを囲む第１の冷却媒体通路と、第２
の楕円反射鏡とフィルタとで仕切られて固体レーザ媒体
を囲む第２の冷却媒体通路とを形成した場合には、励起
ランプや固体レーザ媒体をそれぞれ囲むフローチューブ
を設ける必要がなくなり、装置全体をよりコンパクト化
することが可能となるので、励起光の損失を抑えてレー
ザ出力の変換効率を上げることができる。
【図１】本発明による固体レーザ装置の一実施例の概略
構造を表す断面図である。
構造を表す断面図である。
【図２】図１中のII−II矢視断面図である。
【図３】従来の固体レーザ装置の一例の概略構造を表す
断面図である。
断面図である。
【図４】図３中のIV−IV矢視断面図である。
１１ 第１の楕円反射鏡 １２ 第２の楕円反射鏡 １３ フィルタ １４ 励起ランプ １５ 固体レーザ媒体 １６ 媒体ホルダ １７ 全反射鏡 １８ 半透明鏡 １９ 第１の冷却液供給通路 ２０ 第２の冷却液供給通路 Ｆ1 第１の楕円反射鏡の焦線 Ｆ2 第２の楕円反射鏡の焦線 Ｌ 励起光 Ｏ1 励起ランプの中心 Ｏ2 固体レーザ媒体の中心
Claims (5)
- 【請求項１】 相互に対向しかつそれぞれ半筒状をなす
第１および第２の楕円反射鏡と、この第１の楕円反射鏡
の焦線に沿って当該第１の楕円反射鏡側に配される励起
ランプと、前記第２の楕円反射鏡の焦線に沿って前記第
２の楕円反射鏡側に配される固体レーザ媒体とを具えた
固体レーザ装置であって、 前記励起ランプの中心が前記第１の楕円反射鏡の前記焦
線に対して前記固体レーザ媒体側にオフセットされてい
ると共に前記固体レーザ媒体の中心が前記第２の楕円反
射鏡の前記焦線に対して前記励起ランプ側にオフセット
されていることを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項２】 前記励起ランプのオフセット量は、この
励起ランプのほぼ半径分に等しいことを特徴とする請求
項１に記載の固体レーザ装置。 - 【請求項３】 前記第１の楕円反射鏡の前記焦線からそ
の中心までの距離は、前記第２の楕円反射鏡のそれと同
じか、あるいはそれよりも短く設定されていることを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の固体レーザ装
置。 - 【請求項４】 前記第１の楕円反射鏡の前記焦線の位置
が前記第２の楕円反射鏡の共役焦線の位置と合致すると
共に前記第２の楕円反射鏡の前記焦線の位置が前記第１
の楕円反射鏡の共役焦線の位置と合致するように配置さ
れていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れ
かに記載の固体レーザ装置。 - 【請求項５】 前記第１および第２の楕円反射鏡を仕切
るフィルタをさらに具え、前記第１の楕円反射鏡と前記
フィルタとで仕切られて前記励起ランプを囲む第１の冷
却媒体通路と、前記第２の楕円反射鏡と前記フィルタと
で仕切られて前記固体レーザ媒体を囲む第２の冷却媒体
通路とが形成されていることを特徴とする請求項１から
請求項４の何れかに記載の固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13184898A JPH11330590A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13184898A JPH11330590A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330590A true JPH11330590A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15067535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13184898A Pending JPH11330590A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11330590A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100407518C (zh) * | 2006-07-14 | 2008-07-30 | 北京工业大学 | 一种大功率固体激光器泵浦光的反射面设计方法及装置 |
-
1998
- 1998-05-14 JP JP13184898A patent/JPH11330590A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100407518C (zh) * | 2006-07-14 | 2008-07-30 | 北京工业大学 | 一种大功率固体激光器泵浦光的反射面设计方法及装置 |
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