JPS60239076A - 固体レ−ザ発振装置 - Google Patents

固体レ−ザ発振装置

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JPS60239076A
JPS60239076A JP9299084A JP9299084A JPS60239076A JP S60239076 A JPS60239076 A JP S60239076A JP 9299084 A JP9299084 A JP 9299084A JP 9299084 A JP9299084 A JP 9299084A JP S60239076 A JPS60239076 A JP S60239076A
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JP
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laser
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JP9299084A
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Ken Ishikawa
憲 石川
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2383Parallel arrangements
    • HELECTRICITY
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    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/07Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
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    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
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    • H01S3/092Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
    • H01S3/093Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp focusing or directing the excitation energy into the active medium
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は高効率で多色レーザ光発振できる固体レーザ発
振装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般に、レーザ光の性質として、■コヒーレンスが良い
。■単色性に優れ、スペクトル幅が極めて狭く一定であ
る。■指向性が良く定まった方向に直進する。■エネル
ギ密度が高く、レンズで集光すれば波長程度のビーム径
にしげることができ、穴あけ等の加工が可能となる。な
どがあげられる。
このような性質を利用してレーザ光は材料加工、計測、
検査、通信、情報処理、芸術など多岐にわたって応用さ
れている。しかしながら、上述の性質のうち、単色性に
対し多色性、すなわち多岐長のレーザ光を用いた方に利
点がある場合がある。
例えば、半導体の製造過程中においてウェハ表面上の結
晶を回復させるためにレーザ光を照射させるレーザアニ
ール技術がある。この場合、半導体ウェハが表面で吸収
する効率は赤外埴よりも可視域の光の方が良い。このた
め、 YAGレーザなどの赤外域波長の光よりも、それ
より短波長の光の方が有効に利用できる。そこで、第二
高調波発生技術によってYAGレーザ光を可視光域に部
分的に変換し、赤外域と可視光域の多色レーザ光を作り
出し、このレーザ光を半導体ウェハに照射することによ
って光吸収率の向上とレーザ光のエネルギ利用率向上を
はかることが考えられている。
従来、多色レーザ光は単色のレーザ光をKDPなどの非
線形結晶に透過し、結晶により高周波発生を行ない、部
分的に波長変換きせることによって得られていた。例え
ばKDPを用いると、 KDPを透過したレーザ光は透
過前の波長とその1/2の波長とを有する多色レーザ光
となる。しかしながら、このような方法では、結晶内部
でのレーザ光の出力損失が大きくなりレーザ発振出力効
率が低くなるという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は非線形結晶を用いることなく多色レーザ光を得
ることができ、さらに発振効率の優れた複合固体レーザ
ロッドを提供するにある。
〔発明の概敷〕
本発明は、クロムイオンをドープした第1の固体レーザ
ロッドと、ネオジウムイオンをドープした第2の固体レ
ーザロッドとがらなり、第2の固体レーザロッドが第1
の固体レーザロッドの周囲に配置されるか、昔たけ、第
1の固体レーザロッドを挟持して設けた複合同体レーザ
を設けた発振装置であって、好1しくは、第2の固体レ
ーザが励起ランプに近い位置に配置され、励起ランプか
らの光を第1および第2の固体レーザロッドに有効に利
用させて、それぞれ異なった波長のレーザ光が高効率で
発振することによって結果的に多色レーザ光を発振させ
るものである。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第1図は本
実施例の複合固体レーザロッドを用いたレーザ発振器の
要部を示す平面図である。また第2図は第1図中のA−
A断面図である。(1)はクロムイオンをドープした第
1の固体レーザロードであり、材質例えばガリウムカー
ネット系結晶Ga5O12(GGG) 、Gd 3Sc
 2Ga 3012 (GSGG)結晶である。
(2)はネジラムイオンをドープした第2の固体レーザ
ロッドであり、材質はYAG(Yttrium Alu
miniumGarnet)結晶であり、第2図に示す
ように、第2の固体レーザロッド(2)は円筒形状とな
っており、その内部に円柱状の菓1の固体レーザロッド
(1)が密着して挿入されている。この第1の固体レー
ザロッド(1)と第2の固体レーザロット責2)とによ
って複合固体レーザロット責3)が構成されている。
1だ、複合固体レーザロッド(3)の側方には励起ラン
プ(4) 、 (4)はフラッシュランプ、アークラン
プなどの通常に用いられるものが2カ所に設けられてい
る。さらに、複合固体レーザロッド(3)、励起ランプ
(4) 、 (4)を取り囲むように内面が鏡面となっ
た集光反射鏡(5)が備えられている。一方、複合固体
レーザロット責3)の軸方向両端には同軸上に2枚づつ
で合計4枚の共振器ミラー(7) 、 (7) 、 f
8) 、 (81が設けられている。内側に設けられた
共振器ミラー(7)。
(7)は1.06μmの波長域の光を反射する反射膜(
7a)。
(7a)を、また、外側に設けられた共振器ミラー(8
) 、 f8)は0.75μmの波長域の光を反射する
反射膜(8b)、(8b)をそれぞれ誘電体多層膜によ
ってガラス基板の表面上に形成したものである。なお、
複合固体レーザロッド(3)、励起ランプ(4)、集光
反射鏡(5)はレーザ光発振における平均出方を増大さ
せるため、冷却水(図示せず)によって冷却または温度
制御される。
このような構成となっだレーザ発振器は以下の −よう
な動作を行なう。まず、クロムイオンをドープした結晶
から成る第1の固体レーザロッド(1)は、波長領域が
0.42μm帯と0.56μm帯の光を王に吸収してレ
ーザ発振を行なう。このときの発振波長は4準位発振に
おいては0.7〜0.9μm領域にある。
また、ネジラムイオンをドープしたYAG結晶から成る
第2の固体レーザロッド(2)は、波長領域が0.75
μm帯と0.81μm帯の光を主に吸収してレーザ発振
を行なう。このときの発振波長は1,06μmでおる。
ここで、図示しない電源装置により励起ランプ(4) 
、 f4)を点燈させると、励起ランプ+41 、 r
4)から発光した光は捷ず集光反射跣(5)によって効
率よく、第2の固体レーザロッド(2)に照射する。こ
のとき、第2の固体レーザロッド(2)は上記の光のう
ち0.75μm帯および0.81μm帯の波長を有する
光を吸収しレーザ発振を行なう。このだめ、第1の固体
レーザロッド(1)には、0.75μm帯および081
μm帯の光の照射量は十分に少なくなり、励起ランプ(
4)。
(4)からの光のうち短い波長、すなわち0.42μm
帯と0.56μm帯の波長を有する光が主に照射される
ことになる。そこで、第1の固体レーザロッド(1)は
この領域の光を吸収しレーザ発振を行なう。
この場合、第1の固体レーザロッド(1)のレーザ光の
発振波長は上述のように0.7〜0.9μm領域である
。一般に、固体レーザロッドの発振するレーザ光の波長
領域と同程度の波長の光が混在して固体レーザロッドに
照射すると発振効率が悪化するという不場合がある。す
なわち、本実施例において用いた第1の固体レーザロッ
ド(1)に波長が07〜0.8μm領域の光が照射する
と、第1の固体レーザロッド(1)の発振効率が悪くな
ってしまう。しかしながら、本実施例の場合、第1の固
体レーザロッド(1)の周囲に第2の固体レーザを設け
、励起ランプ(4) 、 f4)に近い位置に設置した
ので、上述のように第1の固体レーザロッド(1)に0
.7〜0.8μm領域の光が照射されることが非常に少
なくなった。このため、笥1の固体レーザロッド(1)
は非常に効率よ〈レーザ発振を行なうことができるので
ある。
このようにして、励起ランプ(4) 、 141がら発
光しfc光ハ、 gi<1および第2の固体レーザロッ
ド(1)。
(2)にそれぞれ好都合な波長領域に分けられて利用さ
れることになる。
なお、このような複合固体レーザロッド(3)では励起
ランプ(41、+41が点燈し、光励起が行なわれると
、冷却水による冷却が行なわれないため第1の固体レー
ザロッド(1)が第2の固体レーザロッド(2)よりも
高温状態となる。しかしながら、GSGG結晶の熱膨張
率は約7 X 10=/に、YAG結晶では約7×10
/にでありそれぞれ値が近いため、それぞれの固体レー
ザロッド+1) 、 (21を密着させて構成しても破
壊することはない。
このようにして、第1および第2の固体レーザロッドf
it 、 (2)から効率よく発振した0、7〜0.9
μm波長のレーザ光と1.06μm波長のレーザ光はそ
れぞれ共振器ミラー(8) 、 (8)と共振器ミラー
C7) 、 (力とによって増幅され、いずれか一方の
透過率の大きい方の共振器ミラー(7) 、 (8)か
ら放出する。ここで、とのレーザ光は中心部が0.7〜
0.9μm波長、外周部が1406μm波長の多色レー
ザ光となって放出されるのである。
このように放出された多色レーザ光を用いてレーザ加工
を行なう場合、中心部の波長が0.7〜・0.9μm@
域で可視光であるため、肉眼でレーザ光の加工物に対す
る照射位置などが確認でき非常に都合がよい。また、半
導体ウェハの表面処理にも非常に効率の良い加工が可能
となった。
なお、本実施例では第1の固体レーザロッド(1)を円
筒状の第2の固体レーザロッド(2)に密着挿入したも
のを用いたが、第3図に示すように、第1の固体レーザ
ロッド(1)を2本の第2の固体レーザロッド(2)で
挾持して固定したものでもよい。この場曾でも、第2の
固体レーザロッド(2)の方が励起ランプ+4) 、 
(4)に対して近い位置に設置するのが好ましいという
ことは言う1でもない、また、第1の固体レーザロッド
!1)にはクロムイオンをドーグしたエメラルド結晶な
どを用いてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように1本発明の複合固体レーザロッドに
よれば、励起ランプの発光からの光を波長領域を分けて
有効に利用するので、光吸収特性が向上した。このため
、非常に効率よく多色レーザ光を発振させることが可能
となり、その加工などにおける利用価値が高くなった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す平面図、第2図は第1
図中のA−A断面図、第3図は本発明の他の実施例を示
す断面図である。 l・・・第1の固体レーザロッド、 2・・・第2の固体レーザロッド、 4・・・励起ランプ。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)集光反射鏡とこの集光反射鏡内に並列に設けられ
    るレーザロッドおよびこのレーザロッドを励起する励起
    ランプと上記レーザロッドの両側に設けられる共振器ミ
    ラーとを備えた固体レーザ発振装置において、上記レー
    ザロッドはクロムイオンをドープした第1の固体レーザ
    ロッドと、ネオジウムイオンをドープした第2の固体レ
    ーザロッドとからなり、第2の固体レーザロッドが第1
    の固体レーザロッドの周囲に配置されるか、または、第
    1の固体レーザロードを挾持して設けられた複合体にな
    ることを特徴とする固体レーザ発振装置。
  2. (2)第2の固体レーザロッドは上記第1の固体レーザ
    ロッドよりも上記励起ランプに近い位置に配置されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の固体レーザ
    発振装置。
JP9299084A 1984-05-11 1984-05-11 固体レ−ザ発振装置 Pending JPS60239076A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63148691A (ja) * 1986-12-12 1988-06-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レ−ザ用ロツド
JPH0278286A (ja) * 1988-09-14 1990-03-19 Tokin Corp 固体レーザ装置
JPH05152670A (ja) * 1991-04-26 1993-06-18 American Teleph & Telegr Co <Att> 光増幅デバイス

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63148691A (ja) * 1986-12-12 1988-06-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レ−ザ用ロツド
JPH0278286A (ja) * 1988-09-14 1990-03-19 Tokin Corp 固体レーザ装置
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