JPH11354897A - Laser beam output device - Google Patents

Laser beam output device

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JPH11354897A
JPH11354897A JP15868898A JP15868898A JPH11354897A JP H11354897 A JPH11354897 A JP H11354897A JP 15868898 A JP15868898 A JP 15868898A JP 15868898 A JP15868898 A JP 15868898A JP H11354897 A JPH11354897 A JP H11354897A
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JP
Japan
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laser
laser beam
output
output device
beams
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Application number
JP15868898A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidenobu Ishida
英伸 石田
Satoshi Makio
諭 牧尾
Masazumi Sato
正純 佐藤
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a light intensity distribution suitable for light trap without sacrificing the output from a laser beam output device by combining the beams from a plurality of units and increasing the cross-section of the beam intensity gradually from the central region toward the periphery thereof. SOLUTION: Exciting light from a semiconductor laser 13 is condensed through a condensing optical system 14 to a laser crystal 15 and amplified through resonators 16, 17 to produce a laser beam being emitted from a mirror 18. The polarization directions of a solid laser crystal are regulated such that the laser beams from two resonators 16, 17 are polarized perpendicularly to each other. A beam 20 from the resonator 17 is deflected by 90 deg. through a mirror 7 and two beams 19, 20 emitted from the resonators 16, 17 are combined through a polarization beam splitter 8 to produce a single laser beam which is outputted 5 while reducing the spreading angle through an output lens 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光によって微
小な対象物を捕捉したり、移動あるいは切断する機能を
もつ光マニピュレーションや光トラップ用に使用される
レーザビーム装置に関わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser beam device used for optical manipulation and trapping, which has a function of capturing, moving or cutting a minute object by laser light.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、レーザ光を照射しその圧力(吸
収、反射、屈折に伴い、レーザ光から対象物へ運動量が
移動する現象)により、微小な対象物を捕捉したり動か
す技術は、光トラップもしくは光マニピュレーション技
術といわれ、最近急速に脚光を浴びるようになってき
た。このような技術は、特に生物学の基礎研究やマイク
ロマシン工学における手段として注目されている。例え
ば、顕微鏡と組み合わせてレーザ光を顕微鏡の中に導
き、対物レンズで絞ることでその焦点近くのDNAなど
の巨大分子や細胞、生体組織等を捕まえて動かしたり
(光ピンセット)、切断・破壊したり(光メス)するこ
とが可能である。このような光操作に使用される顕微鏡
は、各研究機関で開発が進められ、実用化段階に入りつ
つある。
2. Description of the Related Art In recent years, techniques for capturing and moving a minute object by irradiating a laser beam and applying pressure (a phenomenon in which momentum moves from the laser beam to the object due to absorption, reflection, and refraction) have been developed. It is called trap or light manipulation technology, and has recently come into the spotlight. Such a technique is attracting attention especially as a tool in basic research in biology and micromachine engineering. For example, in combination with a microscope, a laser beam is guided into the microscope, and then squeezed by an objective lens to capture and move macromolecules such as DNA, cells, biological tissues, etc. near the focal point (optical tweezers), or to cut or destroy them. (Light scalpel). Microscopes used for such light manipulation are being developed by various research institutions, and are entering a practical stage.

【0003】また、他方では各種タイプのレーザビーム
出力装置が活発に研究開発され、利用分野が拡大してい
る。半導体レーザ、ガスレーザ、固体レーザなど多くの
タイプのレーザビーム装置が現在までに実用化されてい
る。そしてこれらのレーザ装置を光トラップや光マニピ
ュレーション用の光源として使用する研究、開発が活発
になされている。
[0003] On the other hand, various types of laser beam output devices are being actively researched and developed, and the fields of application are expanding. Many types of laser beam devices such as semiconductor lasers, gas lasers, and solid-state lasers have been put to practical use. Research and development using these laser devices as light sources for optical traps and optical manipulations are being actively conducted.

【0004】しかし、レーザビーム出力装置の出力ビー
ムの断面光強度分布は、円形の正規分布(ガウシアン分
布)であって、中心で一番強度が高い状態になってい
る。そのため、出力ビームを微小対象物にそのまま照射
し、光トラップや光マニピュレーションをおこなう場
合、対象物を移動させることは容易であるが、対象物は
一方向からのみ力を受けることになるため、捕捉が難し
いという問題がある。そのため、効率的な光トラップ、
光マニピュレーション操作を行う目的で、レーザビーム
出力装置からの出力ビームの光強度分布をフィルターや
ガルバノミラー等を用いて補正し、光トラップに適した
リング型形状の強度分布、すなわちビーム中心の光強度
が周囲の光強度より小さくなるような分布が従来利用さ
れてきた。
[0004] However, the cross-sectional light intensity distribution of the output beam of the laser beam output device is a circular normal distribution (Gaussian distribution), and the intensity is highest at the center. Therefore, when irradiating a small object with the output beam as it is and performing optical trapping or optical manipulation, it is easy to move the object, but the object receives force only from one direction, so it is captured. There is a problem that is difficult. Therefore, an efficient light trap,
For the purpose of optical manipulation operation, the light intensity distribution of the output beam from the laser beam output device is corrected using a filter, galvanometer mirror, etc., and the ring-shaped intensity distribution suitable for the optical trap, that is, the light intensity at the beam center Has been conventionally used such that the light intensity is smaller than the ambient light intensity.

【0005】図7に従来技術として、ガルバノミラー1
0と11を用いた装置の構成を示す。レーザビーム出力
装置4から発せられた円形のガウシアンビーム5は、水
平方向に一定の振幅で振動するガルバノミラー10と、
垂直方向に振動するガルバノミラー11に反射され、そ
の進行方向を制御される。ガルバノミラー10および1
1の振動周期と振幅を一定にすると共に、90度の位相
差を持たせれば、反射後のビームの垂直面内においてあ
る一定の半径の円周を軌道として回転するビームとな
る。ガルバノミラーの振動周期を十分短くすることで、
見かけ上リング型形状のビームが得られる。さらに、ビ
ームの傾斜角度を光軸に対して平行に近づけるための補
正レンズ12を配置する必要がある。その後、対象物を
捕捉するための光トラップ装置6に入力する構成であ
る。
FIG. 7 shows a galvanomirror 1 as a prior art.
The configuration of an apparatus using 0 and 11 is shown. The circular Gaussian beam 5 emitted from the laser beam output device 4 includes a galvanomirror 10 that vibrates at a constant amplitude in the horizontal direction,
The light is reflected by the galvanomirror 11 which vibrates in the vertical direction, and its traveling direction is controlled. Galvanometer mirrors 10 and 1
If the oscillation period and amplitude of 1 are made constant and a phase difference of 90 degrees is provided, the beam will rotate around a circle having a certain radius in the vertical plane of the reflected beam. By making the oscillation period of the galvanometer mirror short enough,
An apparently ring-shaped beam is obtained. Further, it is necessary to arrange a correction lens 12 for making the inclination angle of the beam closer to parallel to the optical axis. After that, it is configured to input to the optical trap device 6 for capturing the target.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図7に示したガルバノ
ミラーを用いた従来技術では、微小対象物の捕捉を維持
するための外部からの運動量は、ビームが高速で回転し
ているため、レーザ光は対象物にとって近似的にパルス
光として作用し、連続光の場合と比較して出力が小さく
なる。これはレーザ出力値が低くなった効果と同等とみ
なすことができる。このようにガルバノミラー式では、
装置が複雑であると同時に、出力を大きくする限界があ
った。
In the prior art using the galvanomirror shown in FIG. 7, the momentum from the outside for maintaining the capture of a minute object is due to the fact that the beam is rotating at a high speed. The light approximately acts on the object as pulsed light, and its output is smaller than in the case of continuous light. This can be considered to be equivalent to the effect of lowering the laser output value. Thus, in the galvanomirror type,
At the same time as the device was complicated, there was a limit to increase the output.

【0007】また、中心付近の透過率が周囲より低い分
布を持つフィルタによりガウシアンレーザビームをリン
グ型形状に変換することも可能である。しかしながら、
この場合ではレーザ光を一部カットすることになるの
で、出力の低下と装置の複雑化と変換効率の低下を招く
という問題がある。このようにリング型形状のビームを
得るための従来方式では、レーザビーム出力装置から出
射されたレーザビームを補正するための装置を付加する
必要があると同時に、出力の低下を一般に招くという2
つの重大な問題があった。
It is also possible to convert a Gaussian laser beam into a ring shape by a filter having a distribution in which the transmittance near the center is lower than that around the center. However,
In this case, since the laser beam is partially cut, there is a problem that the output is reduced, the device is complicated, and the conversion efficiency is reduced. In the conventional method for obtaining a ring-shaped beam as described above, it is necessary to add a device for correcting a laser beam emitted from a laser beam output device, and at the same time, it generally causes a decrease in output.
There were two serious problems.

【0008】以上のように、ガウシアンビームを出射す
るレーザビーム出力装置を作業効率の高い光トラップや
光マニピュレーション装置用の光源として用いる場合、
レーザビームの光強度分布をガウシアン分布からリング
型形状に変換または修正するためには、レーザ装置に付
加する光学系の追加が行われ全体のシステムは複雑とな
り、また出力の低下を招いてしまう。本発明は、このよ
うな事情に鑑みてなされたものであり、レーザビーム出
力装置内に出力の低下を招くことなく光トラップに適し
た光強度分布を持つリング型形状のレーザビームを得る
機構を取り入れることによって、従来技術の問題を解決
するものである。
As described above, when a laser beam output device that emits a Gaussian beam is used as an optical trap or a light source for an optical manipulation device with high working efficiency,
In order to convert or correct the light intensity distribution of the laser beam from the Gaussian distribution to the ring shape, an optical system added to the laser device is added, and the entire system becomes complicated, and the output is reduced. The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a mechanism for obtaining a ring-shaped laser beam having a light intensity distribution suitable for an optical trap without causing a decrease in output in a laser beam output device. The problem of the prior art is solved by incorporating.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】微小な対象物を効率よく
捕捉するにはビーム強度の断面形状が中心領域で低く、
周辺にいくに従い強くなっていればよい。しかし、通常
のレーザビーム出力装置から出射されるビームは中心で
光強度がピークとなるガウシアン分布である。そのため
このガウシアン分布以外の分布を持つビームをレーザ共
振器から直接生成させるか、このガウシアンビームの分
布を各種光学素子を使ってリング型形状に変えるという
2つの方法が考えられる。
In order to efficiently capture a minute object, the cross-sectional shape of the beam intensity is low in the central region.
It just needs to get stronger as you go around. However, a beam emitted from an ordinary laser beam output device has a Gaussian distribution in which the light intensity peaks at the center. Therefore, there are two methods of generating a beam having a distribution other than the Gaussian distribution directly from the laser resonator, or changing the distribution of the Gaussian beam into a ring shape using various optical elements.

【0010】しかし、単にこれらの2つの方法を適用す
ると、レーザ出力の低下を伴ってしまう。その理由を簡
単に述べる。まずレーザ共振器から直接生成させる方法
であるが、ガウシアンビームはレーザ共振器から生成す
るビームとしては理論的に最も回折損失が少なく、且つ
高い出力の得られるビームのモードとして知られてい
る。そのため、ガウシアンビーム以外の分布を持つビー
ムを同じ励起条件のもと直接レーザ共振器から取り出す
場合、ビーム出力の低下を必然的に伴う。また、ガウシ
アンビームを各種光学素子を使って、分布をリング型形
状の分布に補正する方法に関しては、従来技術の説明で
述べたように反射、吸収、屈折、散乱等による光出力の
低下を伴う。
However, when these two methods are simply applied, the laser output is reduced. The reason is briefly described. First, a method of directly generating a laser beam from a laser resonator is known. A Gaussian beam is known as a beam mode that theoretically has the least diffraction loss and a high output from a laser resonator. Therefore, when a beam having a distribution other than the Gaussian beam is directly extracted from the laser resonator under the same excitation condition, the beam output is inevitably reduced. In addition, the method of correcting the distribution of the Gaussian beam into a ring-shaped distribution using various optical elements involves a decrease in light output due to reflection, absorption, refraction, scattering, etc. as described in the description of the related art. .

【0011】そこで本発明では、複数のレーザビーム出
力ユニットを想定し、それらの複数のユニットからのビ
ームを合成した時点でリング型形状が得られていればよ
いことに着目した。複数のレーザビーム出力ユニットを
想定することで、おおよそユニット台数分の出力の倍加
が行われるので、高出力化も同時に達成することができ
る。図1に本発明の原理構成を示す。ビーム合成を行う
前、各レーザビーム出力ユニット1の内部の構成を、A
点に示すように例えば上下に2つの強度分布をもつ横モ
ードTEM01と、B点の左右に2つの強度分布をもつ横モ
ードTEM10のレーザビーム2および2´が出力されるよ
うにする。これらの2つのビーム2および2´を光学的
ビーム合成手段3によって合成することにより光強度分
布がリング型形状のビーム5が得られる。
In the present invention, therefore, a plurality of laser beam output units are assumed, and attention has been paid to the fact that a ring-shaped shape should be obtained at the time of combining beams from the plurality of units. By assuming a plurality of laser beam output units, the output is roughly doubled by the number of units, so that a higher output can be achieved at the same time. FIG. 1 shows the principle configuration of the present invention. Before performing beam combining, the internal configuration of each laser beam output unit 1 is changed to A
As shown by the points, the laser beams 2 and 2 'of the transverse mode TEM01 having two intensity distributions on the upper and lower sides and the transverse mode TEM10 having two intensity distributions on the left and right of the point B are output. By combining these two beams 2 and 2 'by the optical beam combining means 3, a beam 5 having a ring-shaped light intensity distribution can be obtained.

【0012】なお、横モードTEM01やTEM10を得る方法と
しては、例えばレーザ共振器ミラーのあおり角度を調整
する方法がある。また、レーザ共振器内のレーザ発生媒
体(例えば、レーザ結晶など)に与える励起エネルギの
分布を横モードTEM01やTEM10のレーザビームの強度分布
と一致させる方法もある。さらに、レーザ共振器内に横
モードTEM01やTEM10のレーザビームの強度分布と同じ損
失分布をもつアパーチャーを挿入する方法もある。いず
れも、本発明の実施に際しては問題なく適用可能であ
る。
As a method of obtaining the transverse modes TEM01 and TEM10, for example, there is a method of adjusting the tilt angle of the laser resonator mirror. There is also a method in which the distribution of the excitation energy applied to the laser generating medium (for example, a laser crystal or the like) in the laser resonator matches the intensity distribution of the laser beam in the transverse mode TEM01 or TEM10. Further, there is a method of inserting an aperture having the same loss distribution as the intensity distribution of the laser beam in the transverse mode TEM01 or TEM10 into the laser resonator. Either of them can be applied without any problem in practicing the present invention.

【0013】次に、具体的なビームの合成の条件に関し
て述べる。2つのビームを合成するには、例えば50%程
度の透過率と反射率をもつミラー(ハーフミラー)を用
いれば合成することができる。ただし、ハーフミラーに
よる反射損失、透過損失のために、2組のレーザビーム
出力ユニットからの出力はおのおので半分程度に落ちて
しまい、合成出力はレーザユニット1台分の出力にとど
まり、高出力を得ることが困難である。
Next, specific conditions for combining beams will be described. In order to combine two beams, for example, a mirror (half mirror) having a transmittance and a reflectance of about 50% can be used. However, due to the reflection loss and transmission loss due to the half mirror, the output from each of the two laser beam output units is reduced by about half, and the combined output is limited to the output of one laser unit. Difficult to obtain.

【0014】そこで出力を損なうことなくビーム合成を
具体的に実現する方法として本発明によるシステムの基
本構成を図2に示す。それぞれのビーム2および2´の
偏光方向を直交させるようにレーザ共振器1および1´
を構成し、光学的ビーム合成手段として偏光ビームスプ
リッタ8を用い、ビーム2と2´を合成する。偏光ビー
ムスプリッタ8は一般に互いに直角をなす2つの偏光方
向のビーム同士を損失なく合成することができる光学素
子である。そのため、1つの共振器からのレーザ出力に
比較して約2倍の出力を確保できると同時に、ビーム断
面形状5を輪環形状とすることができる。なお、レーザ
共振器1および1´からのビームは垂直もしくは水平に
分割された2つの強度分布をもつ断面形状である必要は
必ずしもなく、分割方向が2つのビームでお互いに直交
していさえすればよい。同様に偏光方向も互いに直交し
ていさえすればよい。
FIG. 2 shows a basic configuration of a system according to the present invention as a method for specifically realizing beam combining without impairing the output. The laser resonators 1 and 1 'are set so that the polarization directions of the beams 2 and 2' are orthogonal to each other.
And the beams 2 and 2 ′ are synthesized by using the polarization beam splitter 8 as an optical beam synthesis means. The polarization beam splitter 8 is an optical element that can generally combine beams of two polarization directions perpendicular to each other without loss. Therefore, it is possible to secure an output about twice as large as the laser output from one resonator, and at the same time, it is possible to make the beam cross-sectional shape 5 into a ring shape. Note that the beams from the laser resonators 1 and 1 'do not necessarily have to have a sectional shape having two intensity distributions divided vertically or horizontally, as long as the division directions are two beams and are orthogonal to each other. Good. Similarly, the polarization directions need only be orthogonal to each other.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】まず、図3に本発明の実施例を示
す。この実施例においては、励起光源として波長669n
m、定格出力1Wのブロードエリア赤色半導体レーザ1
3を使用し、固体レーザ媒体としては1.5%Cr濃度、3×3
×5mmのCr:LiSAF(Cr:LiSrAlF6)単結晶15を使用し
た。図3に示したように2つの共振器16と17を使用
する。また、レーザ共振器長は95mm、共振器ミラー18
の曲率半径は100mmとした。レーザ出力側には共振器17
からのビームの行路を曲げるミラー7と偏光ビームスプ
リッタ8を配置した。最後に、出力レンズとして平凸レ
ンズ9を配置し、ビーム5を出力した。
FIG. 3 shows an embodiment of the present invention. In this embodiment, a wavelength of 669 n
m, Broad output red semiconductor laser 1 with rated output 1W
3 and 1.5% Cr concentration, 3 × 3
A × 5 mm Cr: LiSAF (Cr: LiSrAlF 6 ) single crystal 15 was used. As shown in FIG. 3, two resonators 16 and 17 are used. The laser cavity length is 95 mm and the cavity mirror 18
Has a radius of curvature of 100 mm. Resonator 17 on laser output side
A mirror 7 and a polarizing beam splitter 8 that bend the path of the beam from the mirror are arranged. Finally, a plano-convex lens 9 was arranged as an output lens, and the beam 5 was output.

【0016】半導体レーザ13から発せられる励起光は
集光光学系14によりレーザ結晶15へ集光させた。共
振器16と17内で増幅され発振したレーザ光は、レー
ザビームとなりミラー18より出射される。2つの共振
器16と17からのレーザビームの偏光方向が互いに直
角をなすように、固体レーザ結晶が発振する偏光の方向
を規定している。共振器17からのビーム20はミラー
7によって90°行路が曲げられ、共振器16及び共振器
17から発せられた2つのビーム19と20を偏光ビー
ムスプリッタ8で合成し1本のレーザビームとした。そ
して出力レンズ9でビーム拡がり角を低減させて出力ビ
ーム5とした。
Excitation light emitted from the semiconductor laser 13 is focused on a laser crystal 15 by a focusing optical system 14. The laser light amplified and oscillated in the resonators 16 and 17 becomes a laser beam and is emitted from the mirror 18. The direction of the polarized light oscillated by the solid-state laser crystal is defined so that the polarization directions of the laser beams from the two resonators 16 and 17 are perpendicular to each other. The beam 20 from the resonator 17 has its 90 ° path bent by the mirror 7, and the two beams 19 and 20 emitted from the resonator 16 and the resonator 17 are combined by the polarization beam splitter 8 into one laser beam. . The output lens 9 reduced the beam divergence angle to obtain an output beam 5.

【0017】以上の光学系においてレーザ発振をおこな
った。半導体レーザ13における駆動電流は1540mAであ
り、その励起出力は860mWである。レーザ発振の際に
は、レーザ共振器ビームの横モードがTEM01となるよう
に、各光学部品の位置調整をおこなった。
Laser oscillation was performed in the above optical system. The drive current in the semiconductor laser 13 is 1540 mA, and the pump output is 860 mW. At the time of laser oscillation, the position of each optical component was adjusted so that the transverse mode of the laser resonator beam was TEM01.

【0018】半導体レーザの駆動電流1540mAにて合成後
のビーム5の出力値は305mWであった。これは共振器1
6および17単独での値151mW、158mWと比べて高出力を
達成している。また、半導体レーザ駆動電流1540mAにお
いて、出力ビーム5の光強度分布を測定した結果を図6
に、また共振器16および共振器17の合成前の各ビー
ムを図4と5に示す。共振器16および17からのビー
ムの強度分布は、前述したようにTEM01、TEM10モードに
よる分布であり、合成後のビームの強度分布は目的とし
たリング型形状となった。また、この実施例では固体レ
ーザ結晶として、Cr:LiSrAlF結晶を用いているが、N
d:YAlO12単結晶やNd:YVO等により構成してもま
ったく同様の結果が得られる。
The output value of the beam 5 after combining with the driving current of the semiconductor laser of 1540 mA was 305 mW. This is resonator 1
High power is achieved as compared with the values of 151 mW and 158 mW of 6 and 17 alone. FIG. 6 shows the result of measuring the light intensity distribution of the output beam 5 at a semiconductor laser drive current of 1540 mA.
4 and 5 show the beams before the combination of the resonators 16 and 17, respectively. The intensity distribution of the beams from the resonators 16 and 17 is a distribution in the TEM01 and TEM10 modes as described above, and the intensity distribution of the combined beam has a target ring shape. In this embodiment, a Cr: LiSrAlF 6 crystal is used as the solid-state laser crystal.
Exactly the same result can be obtained by using d: Y 3 Al 5 O 12 single crystal or Nd: YVO 4 .

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によりレーザ装置を光トラップ用
光源として使用する場合、ビームの光強度分布を調整す
るための光学系を付加する必要がなく、システムの複雑
化が避けられると同時に、1組のレーザ共振器によるレ
ーザ出力に比べて高出力のリング型形状を有するレーザ
ビームを得ることができる。そのため、光トラップや光
マニピュレーションシステムの小型化と、光トラップや
光マニピュレーションの作業効率向上に著しく貢献する
ことが期待できる。
According to the present invention, when a laser device is used as a light source for an optical trap, it is not necessary to add an optical system for adjusting the light intensity distribution of the beam. It is possible to obtain a laser beam having a ring-shaped shape with higher output than the laser output by the set of laser resonators. Therefore, it can be expected that the optical trap and the optical manipulation system can be significantly reduced in size and work efficiency of the optical trap and the optical manipulation can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.

【図2】本発明によるシステムの基本構成である。FIG. 2 is a basic configuration of a system according to the present invention.

【図3】本発明による他の実施例である。FIG. 3 is another embodiment according to the present invention.

【図4】TEMOIモード分布である。FIG. 4 is a TEMOI mode distribution.

【図5】TEM10モード分布である。FIG. 5 is a TEM10 mode distribution.

【図6】本発明による合成ビームの分布である。FIG. 6 is a distribution of a combined beam according to the present invention.

【図7】従来技術を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ共振器、2 レーザビーム、3 光学的ビー
ム合成手段、4 レーザビーム出力装置、5 出力ビー
ム、6 光マニピュレーション装置、7 反射ミラー、
8 偏光ビームスプリッタ、9 出力レンズ、10 水
平方向ガルバノミラー、11 垂直方向ガルバノミラ
ー、12 補正レンズ、13 半導体レーザ、14 集
光光学系、15 Cr:LiSrAlF単結晶、16 レーザ共
振器A、17 レーザ共振器B、18 出力ミラー、19
レーザビームA、20 レーザビームB、21 半導体
レーザ駆動電源と結晶温度調節装置
REFERENCE SIGNS LIST 1 laser resonator, 2 laser beam, 3 optical beam combining means, 4 laser beam output device, 5 output beam, 6 optical manipulation device, 7 reflection mirror,
Reference Signs List 8 polarization beam splitter, 9 output lens, 10 horizontal galvanometer mirror, 11 vertical galvanometer mirror, 12 correction lens, 13 semiconductor laser, 14 focusing optics, 15 Cr: LiSrAlF 6 single crystal, 16 laser resonator A, 17 Laser resonator B, 18 Output mirror, 19
Laser beam A, 20 Laser beam B, 21 Semiconductor laser drive power supply and crystal temperature controller

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 共振器内部にあるレーザ媒体を励起光源
により励起しレーザビームを発生するレーザビーム装置
において、前記レーザビーム装置はレーザビームを出力
するユニットを少なくとも2つ以上具備し、前記複数の
ユニットからのレーザビームを光学的手段によって合成
すると共に、合成出力ビームの断面光強度は、中央部よ
り周辺部の方が大きいことを特徴とするレーザビーム出
力装置。
1. A laser beam device for generating a laser beam by exciting a laser medium inside a resonator by an excitation light source, wherein the laser beam device has at least two or more units for outputting a laser beam. A laser beam output device, wherein a laser beam from a unit is synthesized by an optical means, and a cross-sectional light intensity of a synthesized output beam is larger at a peripheral portion than at a central portion.
【請求項2】 前記レーザユニットのレーザビームはCr
ドープLiSrAlFレーザ単結晶を半導体レーザによって
励起することによって得られることを特徴とする請求項
1に記載のレーザビーム出力装置。
2. The laser beam of the laser unit is Cr.
Claims, characterized in that it is obtained by exciting the doped LiSrAlF 6 laser single crystal of a semiconductor laser
2. The laser beam output device according to 1.
【請求項3】 前記レーザユニットのレーザビームは第
(0,1)次の横モードTEM01もしくは第(1,0)次の横モードT
EM10であることを特徴とする請求項1または2のいずれか
に記載のレーザビーム出力装置。
3. The laser beam of the laser unit is
(0,1) next transverse mode TEM01 or (1,0) next transverse mode T
3. The laser beam output device according to claim 1, wherein the laser beam output device is EM10.
【請求項4】 前記光学的手段は偏光ビームスプリッタ
を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
載のレーザビーム出力装置。
4. The laser beam output device according to claim 1, wherein said optical means uses a polarization beam splitter.
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