JPS594092A - クロムをド−プしたイツトリウムガリウムガ−ネツトレ−ザ - Google Patents
クロムをド−プしたイツトリウムガリウムガ−ネツトレ−ザInfo
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- JPS594092A JPS594092A JP58107605A JP10760583A JPS594092A JP S594092 A JPS594092 A JP S594092A JP 58107605 A JP58107605 A JP 58107605A JP 10760583 A JP10760583 A JP 10760583A JP S594092 A JPS594092 A JP S594092A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１）発明の技術分野
本発明はレーザに関し、更に詳しくはレーザ媒体がエメ
ラ／ｌ／ ｌ’ （Ｂｅ３Ａｅ２（Ｓｉ０３）６：Ｃｒ
３＋） の単結晶である固体レーザに関する。
ラ／ｌ／ ｌ’ （Ｂｅ３Ａｅ２（Ｓｉ０３）６：Ｃｒ
３＋） の単結晶である固体レーザに関する。
２）先行技術の説明
結晶、ガラスの双方を含めてレーザ作用に適した数多く
の固体が１９６０年のＭａｉｍａｎ によって示され
た最初の（固体）レーザ以来見出されている。一般的１
ｒはレーザ活性側材は結晶質ある℃・はガラス質の基質
中に希土類、アクチナイド又は遷移金属のドーパントを
含むものである。その後知られる様になった固体レーザ
について広範に取り扱ったものとして１９７６年に発行
されたＳｏ ］、１ｄ−３ｔａｔｅ Ｌａ５ｅｒ Ｅｎ
ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、 Ｗ、Ｋｏｅｃｈｎｅｒ、 Ｓｐ
ｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋがある
。より最近においてはＬａ５ｅｒ Ｃｒｙｓｔａｌｓ、
Ａ、Ａ、Ｋａｍｉｎｓｋｉｉ、 Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−
Ｖｅｒｌａｇ。
の固体が１９６０年のＭａｉｍａｎ によって示され
た最初の（固体）レーザ以来見出されている。一般的１
ｒはレーザ活性側材は結晶質ある℃・はガラス質の基質
中に希土類、アクチナイド又は遷移金属のドーパントを
含むものである。その後知られる様になった固体レーザ
について広範に取り扱ったものとして１９７６年に発行
されたＳｏ ］、１ｄ−３ｔａｔｅ Ｌａ５ｅｒ Ｅｎ
ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、 Ｗ、Ｋｏｅｃｈｎｅｒ、 Ｓｐ
ｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋがある
。より最近においてはＬａ５ｅｒ Ｃｒｙｓｔａｌｓ、
Ａ、Ａ、Ｋａｍｉｎｓｋｉｉ、 Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−
Ｖｅｒｌａｇ。
ＮｅｗＹｏｒｋ （１９８１年）中にレーザ結晶集が示
されている。ＹＧＧばＫａｍｉｎｓｋｉの表（Ｐ、４０
４）に載せられているガーネット構造の結晶質レーザ旧
材の１つである。開示されている活性イオンは希土類の
すべてＮｄ３＋、Ｈｏ３＋、及びＹｂ３＋（Ｐ、４５１
）である。
されている。ＹＧＧばＫａｍｉｎｓｋｉの表（Ｐ、４０
４）に載せられているガーネット構造の結晶質レーザ旧
材の１つである。開示されている活性イオンは希土類の
すべてＮｄ３＋、Ｈｏ３＋、及びＹｂ３＋（Ｐ、４５１
）である。
レーザ作用はＧｄＳｃ Ｇａ：Ｃｒ ガーネット（Ａ
−Ｂｅｉｍｏｗｓｋｉら、Ｘｌｌ Ｉｎｔ’１． Ｑｕ
ｎｔｕｍ ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃ
ｅ、 Ｍｕｎｉｃｈ ６月、１９８２）及び金縁土構
造を有し自然界に見い出される鉱物であるアレクサ７ド
ライト（Ｂｅ／Ｖ２Ｏ４：Ｃｒ３＋）（米国特許第３．
９９７，８５３号）において明らかにされている。
−Ｂｅｉｍｏｗｓｋｉら、Ｘｌｌ Ｉｎｔ’１． Ｑｕ
ｎｔｕｍ ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃ
ｅ、 Ｍｕｎｉｃｈ ６月、１９８２）及び金縁土構
造を有し自然界に見い出される鉱物であるアレクサ７ド
ライト（Ｂｅ／Ｖ２Ｏ４：Ｃｒ３＋）（米国特許第３．
９９７，８５３号）において明らかにされている。
このアレクサンドライトレーザの顕著な特徴の１つとし
て可同調性がある（米国特許第４，２７２，７３３号）
。
て可同調性がある（米国特許第４，２７２，７３３号）
。
エメラルドの螢光スはクトルは℃・（つかのグループ（
Ｇ、 Ｂｕｒｎｓら、Ｐｈｙｓ、 Ｒｅｖ、 １３９．
Ａ ｌ６８７（１９６５） ；Ｐ、Ｋｊ、５ｌｉ
ｕｋ、 Ｐｈｙｓ、 Ｒｅｖ、 １６Ｏｒ ３０７（１
９６７））によって研究されている。彼らは４Ｔ２−４
Ａ２遷移に伴う輻射の波長、線幅、量子効率所の温度依
存セ（：を測定した。
Ｇ、 Ｂｕｒｎｓら、Ｐｈｙｓ、 Ｒｅｖ、 １３９．
Ａ ｌ６８７（１９６５） ；Ｐ、Ｋｊ、５ｌｉ
ｕｋ、 Ｐｈｙｓ、 Ｒｅｖ、 １６Ｏｒ ３０７（１
９６７））によって研究されている。彼らは４Ｔ２−４
Ａ２遷移に伴う輻射の波長、線幅、量子効率所の温度依
存セ（：を測定した。
発明の概略
本発明に従えば、Ｙ３Ｇａ５０１２：Ｃｒ３“単結晶を
含むレーザ媒体と、コヒーレント輻射線を放出すべくそ
のレーザ媒体を励起する為のポンプ手段とを含むレーザ
が提供される。一般に、このレーザはそれらの間でレー
ザ発振を維持するに適した光学共振器を形成するところ
の複数のミラーを含んで（・る。この１／−ザの出力は
広い範囲で同調可能であり、従ってレーザが同調手段を
含んでいれば電磁波スズクトルの中で深赤色から近赤外
の間のいずれの波長の出力を選択することも可能である
。
含むレーザ媒体と、コヒーレント輻射線を放出すべくそ
のレーザ媒体を励起する為のポンプ手段とを含むレーザ
が提供される。一般に、このレーザはそれらの間でレー
ザ発振を維持するに適した光学共振器を形成するところ
の複数のミラーを含んで（・る。この１／−ザの出力は
広い範囲で同調可能であり、従ってレーザが同調手段を
含んでいれば電磁波スズクトルの中で深赤色から近赤外
の間のいずれの波長の出力を選択することも可能である
。
可同調性に加えて、もう１つの長所としてＹＧＧ：Ｏｒ
３＋レーザ媒体は４準位動作を行うと（゛つことがある
。４準位レーザはレーザ遷移の最終準位がイオンの基底
状態ではないという特徴によって分類されている。これ
らのレーザにおいては、レーザ基質中で未励起の基底状
態によるレーザ放射の再吸収が起っても極く僅かである
。これにより低しきい値、高効率のレーザ動作が可能と
なる。
３＋レーザ媒体は４準位動作を行うと（゛つことがある
。４準位レーザはレーザ遷移の最終準位がイオンの基底
状態ではないという特徴によって分類されている。これ
らのレーザにおいては、レーザ基質中で未励起の基底状
態によるレーザ放射の再吸収が起っても極く僅かである
。これにより低しきい値、高効率のレーザ動作が可能と
なる。
他の音響量子終結レーザ（ｐＨｏｎｏｎ−ｔｅｒｍｊ、
ｎａｔ６ｄｌａｓｅｒ） と同様にＹＧＧ：Ｃｒ３”
（ｒ）場合、１つの光子と１つの音響量子の同時放射
が起り、従って放射の再吸収にはいかなる場合にも両量
子の同時吸収が要求される。この再吸収が起る確率の低
いことは容易に理解されることであり、それ故ＹＧＧ：
Ｃｒ３＋４準位レーザ作甲のしきい値は低い。
ｎａｔ６ｄｌａｓｅｒ） と同様にＹＧＧ：Ｃｒ３”
（ｒ）場合、１つの光子と１つの音響量子の同時放射
が起り、従って放射の再吸収にはいかなる場合にも両量
子の同時吸収が要求される。この再吸収が起る確率の低
いことは容易に理解されることであり、それ故ＹＧＧ：
Ｃｒ３＋４準位レーザ作甲のしきい値は低い。
本発明の可同調レーザは可同調色素レーザとこ 。
れまでに知られているアレクサント゛ライトレーザ以外
の振動レーザの両方に短所を回避するものである。そし
て補助装置を必要とすることなく高パワー動作が可能で
あり；Ｑスイッチ動作を行うことができ；レーザ媒体は
安定であり毒性も腐蝕性も持たない。放射の一部にはス
４クトルの可視領域が入っている。アレクサンドライト
の場合と同様に、レーザ利得は温度と共に上昇する。
の振動レーザの両方に短所を回避するものである。そし
て補助装置を必要とすることなく高パワー動作が可能で
あり；Ｑスイッチ動作を行うことができ；レーザ媒体は
安定であり毒性も腐蝕性も持たない。放射の一部にはス
４クトルの可視領域が入っている。アレクサンドライト
の場合と同様に、レーザ利得は温度と共に上昇する。
本発明の細部１／７″わたる説明
本発明（Ｃおいて採用されるレーザ媒体はＣｒ３＋をド
−プしたイツトリウムガリウムガーネット（Ｙ３Ｇａ５
０１２：Ｃｒ”）単結晶の単結晶を含む。ＹＧＧ ：Ｃ
ｒ３＋はインコヒーレント又はコヒーレントな輻射源に
よるポンプ作用によって励起され深赤色から近赤外のス
はクトル領域の電磁波を放射する。
−プしたイツトリウムガリウムガーネット（Ｙ３Ｇａ５
０１２：Ｃｒ”）単結晶の単結晶を含む。ＹＧＧ ：Ｃ
ｒ３＋はインコヒーレント又はコヒーレントな輻射源に
よるポンプ作用によって励起され深赤色から近赤外のス
はクトル領域の電磁波を放射する。
出力波間の選択を可能にする為に同調手段がレーザに組
み込むことができる。
み込むことができる。
クロムをト９−プしたイツトリウムガリウムガーネット
はチョクラルスキー成長法によって人造的に調製され得
る立方結晶である。レーザ媒体として使用する為にＹＧ
Ｇ：Ｃｒ３＋結晶は好ましくはロッド形又は厚板（スラ
ブ）形をしており、レーザ媒体全体を通して均一にポン
ピング用輻射を吸収することが望ましい。吸収はクロム
濃度に依存するのでロッド径あるいは厚板の厚みと最適
なド−パント濃度との間には反比例関係が存在する。典
型的な径や厚みに対してのクロムトゝ−パント濃度は好
ましくはガリウム部分に対して０．００５から２０原子
％の範囲にあり、更に好ましくは０．０２から５原子％
の範囲にあるＪ 好適なポンピング用ランプはＹＧＧ：Ｃｒ３＋が吸収す
る波長領域の放射を行う。例えば７００ｎｍより短波長
の強いインコヒーレント光を放射するパルス、あるいは
連続光源ランプが好適である。このようなランプは当技
術分野において良（知られており、ガス放電ランプでキ
セノン及び／又はクリプトンを充てんされており連続波
（ｃｗ）又はパルス動作するように設計されたもの、水
銀、ナトリウム、セシウム、ルビジウム及び／又はカリ
ウム等の金属性蒸気光源がこれに庁よれる。連続波（ｃ
ｗ）水銀アークランプはレーザの連続波動作の為のポン
プ源として特に適していることが判っている。またパル
ス動作するキセノンアークランプはレーザのパルス動作
の為のポンプ源として特に適していることも判っている
。
はチョクラルスキー成長法によって人造的に調製され得
る立方結晶である。レーザ媒体として使用する為にＹＧ
Ｇ：Ｃｒ３＋結晶は好ましくはロッド形又は厚板（スラ
ブ）形をしており、レーザ媒体全体を通して均一にポン
ピング用輻射を吸収することが望ましい。吸収はクロム
濃度に依存するのでロッド径あるいは厚板の厚みと最適
なド−パント濃度との間には反比例関係が存在する。典
型的な径や厚みに対してのクロムトゝ−パント濃度は好
ましくはガリウム部分に対して０．００５から２０原子
％の範囲にあり、更に好ましくは０．０２から５原子％
の範囲にあるＪ 好適なポンピング用ランプはＹＧＧ：Ｃｒ３＋が吸収す
る波長領域の放射を行う。例えば７００ｎｍより短波長
の強いインコヒーレント光を放射するパルス、あるいは
連続光源ランプが好適である。このようなランプは当技
術分野において良（知られており、ガス放電ランプでキ
セノン及び／又はクリプトンを充てんされており連続波
（ｃｗ）又はパルス動作するように設計されたもの、水
銀、ナトリウム、セシウム、ルビジウム及び／又はカリ
ウム等の金属性蒸気光源がこれに庁よれる。連続波（ｃ
ｗ）水銀アークランプはレーザの連続波動作の為のポン
プ源として特に適していることが判っている。またパル
ス動作するキセノンアークランプはレーザのパルス動作
の為のポンプ源として特に適していることも判っている
。
上述とは違ってＹＧＧ：Ｃｒ３＋レ一ザ媒体はＹＧＧ：
Ｃｒ３＋が吸収する波長領域の連続波あるいはパルス放
射を行うコヒーレント光源でポンピングすることもでき
る。連続励起の為にはクリプトンイオンレーザ−やアル
フ゛ンイオンレーザーが代表的である。パルス動作レー
ザ励起の為には十分なパワーと６９５ ｎｍ 未満の
放射波長を持つものであればいずれのコヒーレント光源
が本発明のレーザーの効率的＋Ｉポンピング行うことが
できるであろう。好適な光源の例としては二重Ｎｄ：Ｙ
ＡＧレーザ、エフシマレーザ及び窒素レーザがある。
Ｃｒ３＋が吸収する波長領域の連続波あるいはパルス放
射を行うコヒーレント光源でポンピングすることもでき
る。連続励起の為にはクリプトンイオンレーザ−やアル
フ゛ンイオンレーザーが代表的である。パルス動作レー
ザ励起の為には十分なパワーと６９５ ｎｍ 未満の
放射波長を持つものであればいずれのコヒーレント光源
が本発明のレーザーの効率的＋Ｉポンピング行うことが
できるであろう。好適な光源の例としては二重Ｎｄ：Ｙ
ＡＧレーザ、エフシマレーザ及び窒素レーザがある。
レーザの基本的構成要素、即ちレーザ媒体及び光学的ポ
ンプに加えて本発明のレーザはＱ−スイッチングの為の
手段を任意選択的に含んでいても良い。Ｑ−スイッチは
エネルギーが蓄積される時間間隔についての空洞の性能
因子Ｑに”悪影響１を与、える。適当な時点でＱ−スイ
ッチは高利得条件にイ」勢され媒体内に蓄えられたエネ
ルギーは極めて短かい持続時間の”巨大パルス”で解放
される。Ｑ−スイッチ手段は飽和可能な色素吸収体（ｄ
ｙｅ ａｂｓｏｒｂｅｒ） 、音響光学的Ｑ−スイッチ
、あるいはビーム通路中に置かれた偏光子及びボッケル
セルを含むものとすることができる。偏光子は省いても
良く、特に励起パワーが低い場合にはそうである。レー
ザはまた帯域幅と反比例関係にあるパルス幅を生み出す
為にモードロックしても良い。
ンプに加えて本発明のレーザはＱ−スイッチングの為の
手段を任意選択的に含んでいても良い。Ｑ−スイッチは
エネルギーが蓄積される時間間隔についての空洞の性能
因子Ｑに”悪影響１を与、える。適当な時点でＱ−スイ
ッチは高利得条件にイ」勢され媒体内に蓄えられたエネ
ルギーは極めて短かい持続時間の”巨大パルス”で解放
される。Ｑ−スイッチ手段は飽和可能な色素吸収体（ｄ
ｙｅ ａｂｓｏｒｂｅｒ） 、音響光学的Ｑ−スイッチ
、あるいはビーム通路中に置かれた偏光子及びボッケル
セルを含むものとすることができる。偏光子は省いても
良く、特に励起パワーが低い場合にはそうである。レー
ザはまた帯域幅と反比例関係にあるパルス幅を生み出す
為にモードロックしても良い。
同調を達成する為にいがなる従来の同調手段をも用いて
も良い。好適な同調手段の例にはプリズム、光学格子、
複屈折フィルタ、多層誘電体被覆フィルタ、あるいは縦
方向に色収差を有するレンズが含まれる。特に好適なの
はＧ、Ｈｏｌｔｏｍ及び０、Ｔｅ５ｃｈｋｅ、 ”Ｄｅ
ｓｉｇｎ ｏｆ ａ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ Ｆｉ
ｌｔｅｒｆｏｒ Ｈｉｇｈ−Ｐｏｗｅｒ Ｄｙｅ Ｌａ
５ｅｒｓ″、ＩＥＥＥ Ｊ、ＱｏａｎｔｕｍＥｌｅｃｔ
ｒｏｎ、 ＱＥ−１０、１７７（１９７４年）に記され
ている複屈折フィルタである。この型のフィルタはしば
しば７ラリオツト（Ｌｙｏ ｔ）フィルタ″（Ｂ 、Ｌ
ｙｏ ｔ 。
も良い。好適な同調手段の例にはプリズム、光学格子、
複屈折フィルタ、多層誘電体被覆フィルタ、あるいは縦
方向に色収差を有するレンズが含まれる。特に好適なの
はＧ、Ｈｏｌｔｏｍ及び０、Ｔｅ５ｃｈｋｅ、 ”Ｄｅ
ｓｉｇｎ ｏｆ ａ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ Ｆｉ
ｌｔｅｒｆｏｒ Ｈｉｇｈ−Ｐｏｗｅｒ Ｄｙｅ Ｌａ
５ｅｒｓ″、ＩＥＥＥ Ｊ、ＱｏａｎｔｕｍＥｌｅｃｔ
ｒｏｎ、 ＱＥ−１０、１７７（１９７４年）に記され
ている複屈折フィルタである。この型のフィルタはしば
しば７ラリオツト（Ｌｙｏ ｔ）フィルタ″（Ｂ 、Ｌ
ｙｏ ｔ 。
Ｃｏｎｔ、Ｒｅｎｄ、１９７．１５９３（１９３３））
と呼ばれる。
と呼ばれる。
高ノξワーＹＧＧ ： Ｃｒ ３＋レーザはまた先に述
べたように基本的レーザをレーザ増幅器の７発振段”と
して含むことができる。この増幅器はこのような発振段
を１つ又はそれ以上の７増幅段６の為の入力を提供する
為に用い、この増幅段は典型的には光学的空洞内に取り
付けられた１つのＹＧＧ：Ｏｒ３＋結晶及びフラッシュ
ランプあるいは他の光源ランプを含んでいる。
べたように基本的レーザをレーザ増幅器の７発振段”と
して含むことができる。この増幅器はこのような発振段
を１つ又はそれ以上の７増幅段６の為の入力を提供する
為に用い、この増幅段は典型的には光学的空洞内に取り
付けられた１つのＹＧＧ：Ｏｒ３＋結晶及びフラッシュ
ランプあるいは他の光源ランプを含んでいる。
他のし・くつがの可同調固体レーザ材料と比較してＹＧ
Ｇ：Ｃｒ３＋の利点はそれが低温に加えて、室温及びそ
れより高温のもとで動作可能であることである。パワー
レベルに応じてレーザロッド温度を制御する為の手段な
レーザが含むことが望ましい。
Ｇ：Ｃｒ３＋の利点はそれが低温に加えて、室温及びそ
れより高温のもとで動作可能であることである。パワー
レベルに応じてレーザロッド温度を制御する為の手段な
レーザが含むことが望ましい。
温度制御法は当技術分野で周知なもののいずれを用いて
も良く；例えばレーザ媒体から熱を吸収するかある℃・
はこれに伝達するに適した流体を循環させる。循環流体
は空気、水、低温液体などであって良い。ヒータは必要
な場合に流体温度を制御する為に使用される。
も良く；例えばレーザ媒体から熱を吸収するかある℃・
はこれに伝達するに適した流体を循環させる。循環流体
は空気、水、低温液体などであって良い。ヒータは必要
な場合に流体温度を制御する為に使用される。
温度が上昇すると共にレーザ動作に対する制限が励起さ
れたクロムイオンの寿命のそれに対応した短縮によって
生ずる。励起は寿命の時間オーダーあるいはそれ以下の
時間の間に最っも良く実現される。もし寿命が６０μｓ
を下まわると有用な動作寿命を持った閃光ランプが要求
される短時間の間に十分な励起を与えるものとして容易
に利用できなくなる。
れたクロムイオンの寿命のそれに対応した短縮によって
生ずる。励起は寿命の時間オーダーあるいはそれ以下の
時間の間に最っも良く実現される。もし寿命が６０μｓ
を下まわると有用な動作寿命を持った閃光ランプが要求
される短時間の間に十分な励起を与えるものとして容易
に利用できなくなる。
第１図は本発明のレーザ装置を描いたものである。ＹＧ
（ｒ：Ｃｒ３＋結晶を含むレーザ媒体１１及びボンピン
グ源１２は容器１０内に収容されており、この容器は楕
円空洞を定める高反射性内面１３を有している。面１３
における反射は拡散性あるいは鏡面性であって良い。レ
ーザ媒体１１の軸及びボンピング＃１２の軸は各々容器
１０によって形成された屑円の焦点線（ｆｏｃａｌ ］
、１ｎｓ） に沿って位置している。レーザ媒体１１
は通常は周知の誘電体非反射性被覆を有する端部１４．
１５を備えている。完全反射性のミラー１７、任意選択
的に設けられる同調要素２０、及び部分反射性ミラー１
８がレーザ媒体１１の円筒軸な沿って置かれている。レ
ーザ作用は同調要素２０の配向方向によ＼、 って決定される波長の高度にコリメートされたコヒーレ
ント輻射線の放射によって明らかとなる。
（ｒ：Ｃｒ３＋結晶を含むレーザ媒体１１及びボンピン
グ源１２は容器１０内に収容されており、この容器は楕
円空洞を定める高反射性内面１３を有している。面１３
における反射は拡散性あるいは鏡面性であって良い。レ
ーザ媒体１１の軸及びボンピング＃１２の軸は各々容器
１０によって形成された屑円の焦点線（ｆｏｃａｌ ］
、１ｎｓ） に沿って位置している。レーザ媒体１１
は通常は周知の誘電体非反射性被覆を有する端部１４．
１５を備えている。完全反射性のミラー１７、任意選択
的に設けられる同調要素２０、及び部分反射性ミラー１
８がレーザ媒体１１の円筒軸な沿って置かれている。レ
ーザ作用は同調要素２０の配向方向によ＼、 って決定される波長の高度にコリメートされたコヒーレ
ント輻射線の放射によって明らかとなる。
この輻射線は矢印１６で示すように部分反射ミラー１８
から放出される。ミラー１７．１８の両方が部分反射性
であっても良い。望ましい動作温度を維持することが必
要であればレーザ媒体１１とボンピング源１２は容器１
０を通って循環する流体によって冷却される。光学的Ｑ
−スイッチは偏光子２１とボッケルセル２２とを含むも
のとして示されている。
から放出される。ミラー１７．１８の両方が部分反射性
であっても良い。望ましい動作温度を維持することが必
要であればレーザ媒体１１とボンピング源１２は容器１
０を通って循環する流体によって冷却される。光学的Ｑ
−スイッチは偏光子２１とボッケルセル２２とを含むも
のとして示されている。
第２図に示されているように増幅段は本発明の高パワー
レーザシステムの場合には第６図に示された装置と共に
使用されても良い。その場合、第６図の装置は増幅器の
１発振段７と考えられる。
レーザシステムの場合には第６図に示された装置と共に
使用されても良い。その場合、第６図の装置は増幅器の
１発振段７と考えられる。
増幅段は発振段の出力ビーム中に置かれる。それは基本
的には楕円空洞を定める高反射性内面３６を有する１つ
の容器で構成される。増幅器ロッド６１はフラッシュラ
ンプ６２により励起されるものであり通常は周知の非反
射性誘電体被覆を有する端部３４、ろ５を備えている。
的には楕円空洞を定める高反射性内面３６を有する１つ
の容器で構成される。増幅器ロッド６１はフラッシュラ
ンプ６２により励起されるものであり通常は周知の非反
射性誘電体被覆を有する端部３４、ろ５を備えている。
この増幅器ロッドは発振器ロッド１１よりも大径でも良
く、その場合にはビーム拡張テレスコープ６６が両段の
間にビーム寸法をロッド寸法と一致させる為に配置され
る。発振段とは違って増幅段は通常その端部に空洞を形
成する為のミラーを持たない。そして発振器出力の増幅
は増幅器ロッドをビームが通過する間にのみ行われる。
く、その場合にはビーム拡張テレスコープ６６が両段の
間にビーム寸法をロッド寸法と一致させる為に配置され
る。発振段とは違って増幅段は通常その端部に空洞を形
成する為のミラーを持たない。そして発振器出力の増幅
は増幅器ロッドをビームが通過する間にのみ行われる。
しかしながらいくつかの応用においては増幅媒体中へ増
幅器出力を帰還する為に部分的反射ミラーと整合して用
いても良い。
幅器出力を帰還する為に部分的反射ミラーと整合して用
いても良い。
この再発振的発振器のスペクトル及び個々のケースにお
ける特性は単路増幅器の場合に用いたのと同様の態様で
適当な尾のある（ｔａｉｌｏｒｅｄ） 信号を初段発
振器から入れることによって決定することができる。１
つより多（の増幅段を用いても良い。
ける特性は単路増幅器の場合に用いたのと同様の態様で
適当な尾のある（ｔａｉｌｏｒｅｄ） 信号を初段発
振器から入れることによって決定することができる。１
つより多（の増幅段を用いても良い。
増幅された出力は矢印６７で示されたように増幅器ロツ
）ｅ３１から放出される。
）ｅ３１から放出される。
第１図は光学的同調手段と共にレーザロット゛を使用し
た典型的なレーザ装置の部分断面模式図である。 第２図は発振器−増幅器レーザシステムを示す図である
。 １０：容器 １１：レーザ媒体 １２：ボンピング源
１３：高反射性内面 １４：端部 １５：端部 １６：
矢印 １７：反射ミラー １８：部公的反射ミラー １
９：円筒軸 ２０：光学的同調手段 ２１：偏光子 ２
２：ポツケルセル６０：容器 ろ１：増幅器ロット’３
２：閃光ランプ ３６：高反射性内面 ６４：端部６５
：端部 ６６：ビーム拡張テレスコープ３７＝矢印。 特許出願人 アライトゝ・コーポレーション（外４名
）
た典型的なレーザ装置の部分断面模式図である。 第２図は発振器−増幅器レーザシステムを示す図である
。 １０：容器 １１：レーザ媒体 １２：ボンピング源
１３：高反射性内面 １４：端部 １５：端部 １６：
矢印 １７：反射ミラー １８：部公的反射ミラー １
９：円筒軸 ２０：光学的同調手段 ２１：偏光子 ２
２：ポツケルセル６０：容器 ろ１：増幅器ロット’３
２：閃光ランプ ３６：高反射性内面 ６４：端部６５
：端部 ６６：ビーム拡張テレスコープ３７＝矢印。 特許出願人 アライトゝ・コーポレーション（外４名
）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 Ｙ３Ｇａ５０１２：Ｏｒ３＋単結晶を含むレー
ザ媒体と、コヒーレント輻射線を放出すべくこのレーザ
媒体を励起する為の７Ｐンゾ手段とを具備したことを特
徴とするレーザ。 ２、特許請求の範囲の第１項に記載されたレーザにおい
て、レーザ媒体が実質的に円筒の軸に沿った長さ方向を
有する円筒形ロッドの形状を有している前記レーザ。 ６、特許請求の範囲の第１項に記載されたレーザにおい
て、レーザ媒体が実質的にその長さ方向と垂直な平面内
で矩形の断面を有する厚板体の形状を有している前記レ
ーザ。 ４、特許請求の範囲の第１項に記載されたレーザにおい
て、Ｏｒ 濃度がガリウム部分に対して０．００１か
ら２０原子％の範囲にある前記レーザ。 ５、特許請求の範囲の第１頃に記載されたレーザにおい
て９、ポンプ手段が７００ ｎｍ より短波長のコヒ
ーレントあるいはインコヒーレントナパルス光源を含む
前記レーザ。 ６、％許請求の範囲の第１項に記載されたレーザにおい
て、ポンプ手段が７００ ｎｍ より短波長のコヒーレ
ントあるいはインコヒーレントナ連続光源を含む前記レ
ーザ。 ２、特許請求の範囲の第１項に記載されたレーザにおい
て更に、該レーザをＱ−スイッチングする為の手段を含
む前記レーザ。 ８、％許請求の範囲の第１項に記載されたレーザにおい
て更に、レーザ媒体の湿度を制御する為の手段を含む前
記レーザ。 ９ 特許請求の範囲の第１項に記載されたレーザにおい
て更に、赤色から赤外のスＲクトル領域にわたってコヒ
ーレント輻射線を同調する為の手段を含む前記レーザ。 １０、第１のコヒーレント輻射ビームを放出する為の特
許請求の範囲第１項に記載されたレーザと；Ｙ３Ｇａ−
５０＋２： ｃｒ３＋ 単結晶を含む第２のレーザ一体
とを含み；前記第２−の１７一ザ媒体が第１のレーザコ
ヒーレント輻射ビーム中に位置しており；更に第２のコ
ヒーレント輻射ビームを放出すべく第２のレーザ媒体を
励起する為の７ｒンプ手段を含んでいるレーザ噌幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/389,316 US4490822A (en) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | Cr-Doped yttrium gallium garnet laser |
| US389316 | 1982-06-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS594092A true JPS594092A (ja) | 1984-01-10 |
Family
ID=23537749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58107605A Pending JPS594092A (ja) | 1982-06-17 | 1983-06-15 | クロムをド−プしたイツトリウムガリウムガ−ネツトレ−ザ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4490822A (ja) |
| EP (1) | EP0097241A3 (ja) |
| JP (1) | JPS594092A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4626792A (en) * | 1984-01-10 | 1986-12-02 | Cornell Research Foundation, Inc. | Pure crystal exciton laser amplifier and method of operation |
| US4860301A (en) * | 1984-06-14 | 1989-08-22 | Peter Nicholson | Multiple crystal pumping cavity laser with thermal and mechanical isolation |
| US4841530A (en) * | 1986-03-27 | 1989-06-20 | Allied-Signal Inc. | Cr-doped scandium borate laser |
| US5022040A (en) * | 1986-05-30 | 1991-06-04 | Hughes Aircraft Company | Upconversion pumped lasers |
| US4824598A (en) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Synthetic laser medium |
| US4811349A (en) * | 1988-03-31 | 1989-03-07 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Cr3+ -doped colquiriite solid state laser material |
| DE4130802A1 (de) * | 1990-09-19 | 1992-04-23 | Tosoh Corp | Festkoerper-laseroszillator |
| US5107445A (en) * | 1990-12-04 | 1992-04-21 | Luxtron Corporation | Modular luminescence-based measuring system using fast digital signal processing |
| US5488626A (en) * | 1991-01-14 | 1996-01-30 | Light Age, Inc. | Method of and apparatus for pumping of transition metal ion containing solid state lasers using diode laser sources |
| US6195372B1 (en) * | 1997-08-19 | 2001-02-27 | David C. Brown | Cryogenically-cooled solid-state lasers |
| US6546027B1 (en) | 1999-12-01 | 2003-04-08 | Hoya Photonics, Inc. | Laser saturable absorber and passive negative feedback elements, and method of producing energy output therefrom |
| US6717964B2 (en) * | 2001-07-02 | 2004-04-06 | E20 Communications, Inc. | Method and apparatus for wavelength tuning of optically pumped vertical cavity surface emitting lasers |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3997853A (en) * | 1974-11-29 | 1976-12-14 | Allied Chemical Corporation | Chromium-doped beryllium aluminate lasers |
| US4272733A (en) * | 1978-10-20 | 1981-06-09 | Allied Chemical Corporation | Broadly tunable chromium-doped beryllium aluminate lasers and operation thereof |
-
1982
- 1982-06-17 US US06/389,316 patent/US4490822A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-05-14 EP EP83104764A patent/EP0097241A3/en not_active Withdrawn
- 1983-06-15 JP JP58107605A patent/JPS594092A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4490822A (en) | 1984-12-25 |
| EP0097241A3 (en) | 1984-12-05 |
| EP0097241A2 (en) | 1984-01-04 |
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