JPS60189277A - エルビウムレーザの発振装置 - Google Patents

エルビウムレーザの発振装置

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JPS60189277A
JPS60189277A JP59043790A JP4379084A JPS60189277A JP S60189277 A JPS60189277 A JP S60189277A JP 59043790 A JP59043790 A JP 59043790A JP 4379084 A JP4379084 A JP 4379084A JP S60189277 A JPS60189277 A JP S60189277A
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貞一 鈴木
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ この発明はエルビウムレーザの発振方法およびその装置
に関するものである。
［従来技術］ エルビウムレーザから発振される波長１．５４μｍのレ
ーザ光は、目に安全なレーザ光、ｌｉ英元系ファイバ対
し損失の少ないレーザ光として最近注目を浴びている。
一般に、エルビウムレーザはガラス中にエルビウムイオ
ンをドープしで作られるが、それだりでは発振が困難で
あるため増感剤としてイッテルビウムイオンをドープし
、フラッシュランプから発生づる光のうち波長１．０μ
ｍの光をイッテルビウムイオンが吸収してこの上ネルギ
を無輻射遷移でエルビウムイオンに移すことにより１．
５４μｍのレーザ光を発振させるものである。ところが
これではフラッシュランプの発光エネルギのうち波長１
．０μｍの光しかボンピングに利用できないから効率が
非常に低く、発振のしきい値も高（て実用性が充分では
ない。そこで、波長ｏ、５５μｍ付近に幅広の光吸収船
を有していてイッテルビウムイオンに比べてフラッシュ
ランプの利用効率が高く、かつボンピング光を吸収する
とイソ１ルビウムイオンが吸収可能の波長１．０６μｍ
のレーデ光を発振するネオジムイオンをガラス中にドー
プすれば、効率が高まるとともに、発振のしぎい値も低
下することが期待される。
しかしながら、単一のガラス中にエルビウムイオン、イ
ッテルビウムイオンおよびネオジムイオンをともに含有
させようとしても、ネオジムイオンを０．０５％以上含
有させるとエルビウムイオンからネオジムイオンに」ニ
ネルギをバックづる反転現象が伴じてしまうためそれ以
下に抑えな番）ればならない反面、ネオジムイオン自体
はガラス中に０．２％以−に含有されていないとネオジ
ムレー、ザとして波長１．０６μｍのシー１２″光を発
振しないためそれ以」−にしな（プればならない。した
がって、エルビウムイオン、イッテルビウムイオンおよ
びネオジムイオンを単一のガラス中に含有させることに
よって、フラッシュランプから発生する光のうち波長０
．５５μｍ付近の光をネオジムイオンが吸収して発振し
た波長１．０６μｍのレーザ光をイッテルビウムイオン
が吸収し１エルビウムイオンから波長１．５４μｍのし
〜ザ光を発振させるという３者の相互作用は充分達成す
ることがＣきず、従来のところ、この方法による発振効
率はわずかに０．１％程度である。
［発明の目的］ この発明は上記のことがら、励起用光源の発光エネルギ
をイｊ効に利用して波１，４１．５４μｍのレーデ光を
効率よく発振させることのＣきるエルビウムイオンの発
振り法を提供し、またその発振装置を提供づることを目
的とするもの（゛ある。
［発明の構成］ この発明は上記目的を達成するため、エルビウムレーザ
媒質を、励起用光源によりサイドボンピングＪるとども
に、前記励起用光源によりネオジムレーザ媒質から発振
するレーザ光によりエンドポンピングする構成を有して
いる。またこの発明は、エルビウムレーザ媒質と、前記
エルビウムレーザ媒質を９イドボンピングする励起用光
源と、前記励起用光源によりレーザ光を発振Ｊるネオジ
ムレーザ媒質と、前記ネオジムレーザ媒質から発振する
レーザ光を前記エルビウムレーザ媒質に１ンドボンビン
グさＵる光学系とを具えた構成を有している。
［発明の実施例］ 以下、図面に示すこの発明の実施例について説明する。
図はこの発明の一実施例を示し、１は増感剤としてイッ
テルビウムイオンを含有したエルビウムレーザ媒質（エ
ルビウムイオンを含有（〕たガラスレーザ［Ｉラド）で
あって、その左端面には波長１゜５４μｍの光を半透過
りる＠着膜がイ１され、また右端面には波長１．５４μ
１１の光は全反射するが波長１．０６μｍの光は透過づ
る蒸着膜が（＝ｌされている。２は励起用光源としての
棒状のフラッシュランプ、３は左端面に波長１．０６μ
ｍ光を全反射する蒸着膜が付され、また右端面に波長１
゜０６μｍの光を半透過する蒸着膜が付されたネオジム
１ノーザ媒質（ネオジムイオンを含有したガラスレーザ
ロッド）、４はエルビウムレーデ媒質１、フラッシュラ
ンプ２およびネオジムレーザ媒質３を１１行に並べて収
容１ノだ容器状のランプハウスであって、その内面はフ
ラッシュランプ２の光をエルビウムレーザ媒質１および
ネオジムレーザ媒質３に有効に照射するため反射面状に
形成され、また冷却媒体流入口５から流入して冷却媒体
流出Ｌ］６から流出する適宜の冷却媒体によってランプ
ハウス４全体が効果的に冷却されるようになってぃる。
７．７″（まネオジムレーザ媒質３から発振しｌｃレー
ｉア光をエルビウムレーザｖ４質１に導いてエンドボン
ピングさせる光学系としてのミラーであって、ミラー７
．７′は図示しない適宜の手段により、ランプハウス４
の外側にそれと一体に設置）られ−（いる。エルビウム
レーザは３準位レーザであって励起密度を高クツ゛る必
要があり、一方ネオジムレープは４準）Ωレーザで動作
Ｊるため、エルビラムレ−１１媒質１の長さはネオジム
レーザ媒質３の長さより短いことが望ましく、たとえば
ネオジムレーザ媒質３としてＬｌ−ＩＯ２（株式会社保
谷硝子製ネオジム含有リン酸塩レーザガラス）を直径３
〜４＋ｎｎ＋、長さ６０ｍｍに形成したものを使用した
場合、エルビウムレージ媒質１とし−（直径３ｍｍ、長
さ４〜１１０ｌｌ１のものが適当である。
上記の発振装置は、フラッシュランプ２から発生ずる光
のうち波長１．０μｍの光が、エルビウムレーザ媒質１
に含有されたイッテルビウムイオンに吸収され上ルビラ
ムレーザ媒質１をサイドボンピングして励起さけるとと
もに、フラッシュランプ２から発生ずる光のうち波長０
．５５μｍ付近の光がネオジムレーザ媒質３に吸収され
それをサイドボンピングし゛（ネオジムレーザ媒質３か
ら発振させた波ｆａ１．０６μｍのレーザ光が、ミラー
７．７′を介して］、ルビラムレーザ媒質１に含有され
たイッテルビウムイオンに吸収されエルビウムレーザ媒
質１をエンドボンピングして励起させる。そのため、フ
ラッシュランプ２０発光エネルギのうち、イッテルビウ
ムイオンが直接吸収する波長１．０μｍの光と、ネオジ
ムイオンが吸収する波長０．５５μｍ付近の光とがとも
にエルビウムレーザ光のボンピングに利用されることと
なり、ナイドボンピングによる励起とエンドボンピング
による励起とが重畳して、波長１．５４μｍのエルどラ
ムレーザ光が効率よくしかも低いしきい値で発振づるこ
ととなる。
なお、エルビウムレーナ媒質１にイッテルビウムイオン
を含有しない場合には、フラッシュランプ２によるサイ
ドボンピングは困難となるが、ネオジムレーザ媒質３か
らのレーザ光によるエンドボンピングは可能である。ま
たネオジムレーザ媒質３に代えて、同様のレーザ光を発
娠ツるＹＡＧレーザも使用可能である。
［発明の効果コ この発明は上記のように構成したので、励起用光源の発
生エネルギを有効に利用づることがＣき、そのため波長
１．５４μｍの１ルビウムレーザ光を効率よくしかも低
いしきい値で発振させることができる等のすぐれた効果
を有するものである。
またこの発明による発振装置は、上記の効果に加えて、
全体をコンパクトに構成づることができて取扱いも容易
である等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明の一実施例を示す断面図である。 １・・・［ルビラムレーザ媒質、２・・・フラッシュラ
ンプ、３・・・ネオジムレーザ媒質、４・・・ランプハ
ウス、５・・・冷却媒体流入口、６・・・冷却媒体流出
口、７．７′・・・ミラー 特許出願人　株式会社　保谷硝子

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　エルビラ１＼レーザ媒質を、励起用光源によりサイ
    ドボンピングするととしに、前記励起用光源によりネオ
    ジムレーザ媒質から発振するレーデ光によりエンドボン
    ピングづることを特徴とするエルビウムレーザの発振方
    法。 ２　前記エルビラムレ−＋１媒質は増感剤としてイツデ
    ルどウムイオ°ンを含有しでいる特許請求の範囲第１項
    記載のエルビウムレーザの発振方法。 ３　エルビウムレーザ媒質と、前記エルビラムレ−１ア
    媒質をサイドボンピングする励起用光源と、前記励起用
    光源によりレーザ光を発振するネオジムレーザ媒質と、
    前記ネオジムレーザ媒質から発振するレーデ光を前記エ
    ルビウムレーザＩｓ％にエンドボンピングさせる光学系
    とを具えていることを特徴とするエルビウムレーザの発
    振装置。 ４　前記エルビウムレーザ媒質は増感剤としてイツデル
    ビウムイオンを含有している特許請求の範囲第３項記載
    のエルビウムレーザの発振装置。 ５　前記エルビウムレーザ媒質、前記励起用光源および
    前記ネオジムレーザ媒質は単一・の容器内に収容されて
    いる特許請求の範囲第３項記載のエルビウムレーザの発
    振装置。 ６　前記光学系は前記容器に一体にイ」没されている特
    許請求の範囲第５項記載のエルビウムレーザの発振装置
    。
JP59043790A 1984-03-09 1984-03-09 エルビウムレーザの発振装置 Granted JPS60189277A (ja)

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US06/709,816 US4589118A (en) 1984-03-09 1985-03-08 Method of optical pumping of erbium-doped laser material and apparatus therefor

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JPH0247111B2 JPH0247111B2 (ja) 1990-10-18

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