JPS6038893A - レ−ザ発振器 - Google Patents
レ−ザ発振器Info
- Publication number
- JPS6038893A JPS6038893A JP14629683A JP14629683A JPS6038893A JP S6038893 A JPS6038893 A JP S6038893A JP 14629683 A JP14629683 A JP 14629683A JP 14629683 A JP14629683 A JP 14629683A JP S6038893 A JPS6038893 A JP S6038893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- medium
- cooling
- laser medium
- solid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/042—Arrangements for thermal management for solid state lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/0407—Liquid cooling, e.g. by water
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
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】
本発明はレーザ発振器、特に、固体レーザ発振器に関す
る。
る。
レーザ光を集束レンズによって集束し、波加工体に上記
レーザ光を照射しつつ加工を行うレーザ加工装置は公知
であり広く利用されつつある。
レーザ光を照射しつつ加工を行うレーザ加工装置は公知
であり広く利用されつつある。
上記レーザ加工装置のレーザ発振器には、固体レーザ、
気体レーザ又は半導体レーザ等が使用されるが、そのう
ち特に、固体レーザは一般に共振器中に存在する活性粒
子の密度が高く、比穀的大きな単結晶材料を製作するこ
とができるで、他のレーザに比べて大きな出力を得るこ
とが可能であるで多く使用されζいる。
気体レーザ又は半導体レーザ等が使用されるが、そのう
ち特に、固体レーザは一般に共振器中に存在する活性粒
子の密度が高く、比穀的大きな単結晶材料を製作するこ
とができるで、他のレーザに比べて大きな出力を得るこ
とが可能であるで多く使用されζいる。
固体レーザは光ボンピングを行う場合に、レーザ材料の
励起スペクトルに一致した発光スペクトルをもった光源
が現状ではまだ存在しないので、ボンピングにおける電
力効率は低くなる。一方、高いピーク出力を得るために
は強力なボンピングを必要とするので、多くの場合フラ
ンシュランプが用いられるが、入力を大きくするために
は上記フラッシュランプを強制冷却する必要があり、ま
た、レーザ媒質も温度が上昇するとその特性が極端に悪
くなるので、冷却を完全にしなければならない。
励起スペクトルに一致した発光スペクトルをもった光源
が現状ではまだ存在しないので、ボンピングにおける電
力効率は低くなる。一方、高いピーク出力を得るために
は強力なボンピングを必要とするので、多くの場合フラ
ンシュランプが用いられるが、入力を大きくするために
は上記フラッシュランプを強制冷却する必要があり、ま
た、レーザ媒質も温度が上昇するとその特性が極端に悪
くなるので、冷却を完全にしなければならない。
然しなから、従来の固体レーザを使用したレーザ発振器
は冷却装置の冷却効率が悪かったため、長時間にわたり
高い出力でレーザ加工を行うことができないと云う一問
題点があった。
は冷却装置の冷却効率が悪かったため、長時間にわたり
高い出力でレーザ加工を行うことができないと云う一問
題点があった。
本発明は叙上の観点にたってなされたものであって、そ
の目的とするところは、固体レーザを使用したレーザ発
振器の冷却を効率良く、且つ能率的に行うごとによって
、長時間にわたり高いピーク出力でレーザ加工を行うこ
とができるレーザ発振器を提供しようとするものである
。
の目的とするところは、固体レーザを使用したレーザ発
振器の冷却を効率良く、且つ能率的に行うごとによって
、長時間にわたり高いピーク出力でレーザ加工を行うこ
とができるレーザ発振器を提供しようとするものである
。
面して、上記の目的は、固体レーザ発ｍ器の固体レーザ
媒質に、レーザ発振の方向又はレーザ発振出力の方向等
の所定方向に一個又は複数の冷却用の孔を貫通して設け
ることによって達成される。
媒質に、レーザ発振の方向又はレーザ発振出力の方向等
の所定方向に一個又は複数の冷却用の孔を貫通して設け
ることによって達成される。
以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明する。
第１図は、本発明にかかるレーザ発振器の一実施例を示
す説明図、第２図は、その固体レーザ媒質を示す拡大斜
視図、第３図は、その正面図、第４図は、他の固体レー
ザ媒質を示す拡大斜視図、第５図は、その正面図である
。
す説明図、第２図は、その固体レーザ媒質を示す拡大斜
視図、第３図は、その正面図、第４図は、他の固体レー
ザ媒質を示す拡大斜視図、第５図は、その正面図である
。
第１図、第２図及び第３図中、１及び２は集光器、３は
ＹＡＧ又はガクス等のレーザ媒質、３ａ−。
ＹＡＧ又はガクス等のレーザ媒質、３ａ−。
３ａは上記レーザ媒質３にレーザ発振の軸方向に貫通し
て形成された冷却用の孔、４は励起用ランプ、５はＴｆ
ｉ源、６はスイッチ・、７は全反射ミラー、８は半透過
鏡である。
て形成された冷却用の孔、４は励起用ランプ、５はＴｆ
ｉ源、６はスイッチ・、７は全反射ミラー、８は半透過
鏡である。
而し°ζ、集光２：ｔｌ及び２は励起用ランプ４からの
励起光を効率よくレーザハを質３に望１ｙ’＋る丸めの
ものであり、種類としては円筒３゛！、楕円魁１、フッ
トボール型、球型及び密着型さ・ｔがあり、製作しやす
く、レーザ発振の横モードが良いと云う点から通常は楕
円型が良く用いられる。〉、ｒお、パルスレーザの増幅
器系には密着型がよく使用される。
励起光を効率よくレーザハを質３に望１ｙ’＋る丸めの
ものであり、種類としては円筒３゛！、楕円魁１、フッ
トボール型、球型及び密着型さ・ｔがあり、製作しやす
く、レーザ発振の横モードが良いと云う点から通常は楕
円型が良く用いられる。〉、ｒお、パルスレーザの増幅
器系には密着型がよく使用される。
レーザ媒質３とし°Ｃは通常はＹＡＧ、ガラス及びルビ
ー等が代表）じなものであり、発振波長はＹＡＧが１．
０６４ ／ｌ ｍ 、ガラス（ケ・イ駿ガラス１．０５
６μｍ、リン酸ガラス１．０５２ Ｉｔ ｍ ） 、ル
ビーが０．６９４３μｍである。
ー等が代表）じなものであり、発振波長はＹＡＧが１．
０６４ ／ｌ ｍ 、ガラス（ケ・イ駿ガラス１．０５
６μｍ、リン酸ガラス１．０５２ Ｉｔ ｍ ） 、ル
ビーが０．６９４３μｍである。
励起用ランプ４は、各々の吸収帯に適したスペクトルを
もつことが必要であり、上記ＹＡＧ及びルビーでは吸収
帯が狭い。
もつことが必要であり、上記ＹＡＧ及びルビーでは吸収
帯が狭い。
パルスレーザ用励起光源としては、殆どキセノン（Ｘｅ
）フラッシュランプが用いられるが、最近ではクリプト
ン（Ｋｒ）フラッシュランプ、Ｗ−ｔ（タングステンヨ
ウ素）ランプ及びＫ ｒ ｉｆ＆圧アークラップ豫が用
いられるようになってきた。また、ルビーレ・−ザては
以前は均一励起を目的としてスパイラル型のランプが用
いられたが、ランプの機↓−″ｉ強度、青金、発振モー
ド及びビーノ・の広がり角等を考慮して最近は、直管型
のものが使用されるようになっ°Ｃき′Ｃいる。
）フラッシュランプが用いられるが、最近ではクリプト
ン（Ｋｒ）フラッシュランプ、Ｗ−ｔ（タングステンヨ
ウ素）ランプ及びＫ ｒ ｉｆ＆圧アークラップ豫が用
いられるようになってきた。また、ルビーレ・−ザては
以前は均一励起を目的としてスパイラル型のランプが用
いられたが、ランプの機↓−″ｉ強度、青金、発振モー
ド及びビーノ・の広がり角等を考慮して最近は、直管型
のものが使用されるようになっ°Ｃき′Ｃいる。
電源５は、レーザ５Ａ振器にとっては特に重要であり、
パルスレーザの電源では放電のエネルギ及び放電波形と
放電時間はレーザの発振状態に大きな影響を与える。特
に、モード同期レーザではその影響は大きなものとなり
、モードの同期の良否、ロンド、鏡の破壊につながる。
パルスレーザの電源では放電のエネルギ及び放電波形と
放電時間はレーザの発振状態に大きな影響を与える。特
に、モード同期レーザではその影響は大きなものとなり
、モードの同期の良否、ロンド、鏡の破壊につながる。
目安としてはエネルギ安定度±１％以内、放電波形はレ
ーザ媒質３によって異なるが、振動波形をもたない形の
きれいなものがよい。
ーザ媒質３によって異なるが、振動波形をもたない形の
きれいなものがよい。
而して、励起用ランプ４からの励起光が集光器ｌ及び２
によって集められ、これによりそのエネルギが充分に高
められた後、レーザ媒質３に照射されると上記レーザ媒
質３が１ノ−ザをパルス発振又は連続発振する。
によって集められ、これによりそのエネルギが充分に高
められた後、レーザ媒質３に照射されると上記レーザ媒
質３が１ノ−ザをパルス発振又は連続発振する。
然しながら、レーザ媒質３がし・−ザ発振只は連続発振
すると、これに伴いレーザＭ！、質３の温度が上昇し、
その特性も極端に悪くなるのであるが、本発明にかか乙
し−ザ発ｉ器のＬｌ−ザ媒体３には複数個の冷却用の孔
３ａ、３８が形成されており、上記孔３ａ、３ａを冷却
水等の冷却媒１ネが流通循環等するように構成されてい
るので、上記レー・ザ媒体３の温度上昇を最低限に押え
ることができるのである。
すると、これに伴いレーザＭ！、質３の温度が上昇し、
その特性も極端に悪くなるのであるが、本発明にかか乙
し−ザ発ｉ器のＬｌ−ザ媒体３には複数個の冷却用の孔
３ａ、３８が形成されており、上記孔３ａ、３ａを冷却
水等の冷却媒１ネが流通循環等するように構成されてい
るので、上記レー・ザ媒体３の温度上昇を最低限に押え
ることができるのである。
なお、上記冷却用の孔３ａ、 ３ａには冷却水の他、冷
却用のガス等を流通史には循環させてもよい。
却用のガス等を流通史には循環させてもよい。
次に、第４図及び第５図について説明する。
図中、９は円筒型のレーザ媒質、９ａは上靴レーザ媒質
９に形成された冷却用の孔である。
９に形成された冷却用の孔である。
而して、本実施例においては、レーザ媒質９の中心に冷
却水又は冷却用のガスを通ずための冷却用の孔９ａを一
個設けたものであり、その加工が比較的８昌に行える。
却水又は冷却用のガスを通ずための冷却用の孔９ａを一
個設けたものであり、その加工が比較的８昌に行える。
上記孔３ａｓ ９ａの加工は機械的な切削、研削加工及
びレーザビームや電子ビーム等の粒子線による加工の他
、レーザ媒質３．９の製造時、例えば適宜の断面形状を
有する小断面積の単位レーザ媒質の多数をｌ！ｌ宜積み
重ねて、加熱及び加圧して一体化することにより所定の
レーザ媒質３．９を造るとか、粉末状のレーザ媒質原料
を適宜型込めし、加熱及び加圧により焼結して所定のレ
ーザ媒質３．９を造る場合に、前記孔３ａ、９ａの寸法
形状及び配置に応じたＭｏ又はその合金のロンドを埋設
しておい°Ｃ所定形状のレーザ媒質を加熱、加圧により
製造した後に、上記ロンドを通電加熱する等し′Ｃ引き
抜き除去したり、超音波加工或いは化学加工して除去す
るようにしＣも良い。
びレーザビームや電子ビーム等の粒子線による加工の他
、レーザ媒質３．９の製造時、例えば適宜の断面形状を
有する小断面積の単位レーザ媒質の多数をｌ！ｌ宜積み
重ねて、加熱及び加圧して一体化することにより所定の
レーザ媒質３．９を造るとか、粉末状のレーザ媒質原料
を適宜型込めし、加熱及び加圧により焼結して所定のレ
ーザ媒質３．９を造る場合に、前記孔３ａ、９ａの寸法
形状及び配置に応じたＭｏ又はその合金のロンドを埋設
しておい°Ｃ所定形状のレーザ媒質を加熱、加圧により
製造した後に、上記ロンドを通電加熱する等し′Ｃ引き
抜き除去したり、超音波加工或いは化学加工して除去す
るようにしＣも良い。
本発明は叙上の如く構成されるので、本発明にがかるレ
ーザ発振器によるときには、レーザ媒質を能率的に且つ
確実に冷却することができるので、長時間にわたリバい
出力でレーザ加工を行うことができるのである。
ーザ発振器によるときには、レーザ媒質を能率的に且つ
確実に冷却することができるので、長時間にわたリバい
出力でレーザ加工を行うことができるのである。
なお、本発明は叙上の実施例に限定されるものではない
。即ち、例えば、本実施例においてはレーザ媒質に形成
する冷却用の孔を円形としたが、矩形、正方形、六角形
等の形状であってもよく、レーザ媒質もＹＡＧ又はガラ
スに限定されることなく他の固体レーザに利用されるｙ
３Ａ］５０１．、ＬｉＹＦ４、ＹＬＦ 、 ＹＡｌＯ３
等媒質にも利用できるものである。その他、冷却用の孔
の数及びその配列の仕方等は本発明の目的の範囲内で１
由に設計疲更できるものであって、本発明はそれらの総
てを包摂するのである。
。即ち、例えば、本実施例においてはレーザ媒質に形成
する冷却用の孔を円形としたが、矩形、正方形、六角形
等の形状であってもよく、レーザ媒質もＹＡＧ又はガラ
スに限定されることなく他の固体レーザに利用されるｙ
３Ａ］５０１．、ＬｉＹＦ４、ＹＬＦ 、 ＹＡｌＯ３
等媒質にも利用できるものである。その他、冷却用の孔
の数及びその配列の仕方等は本発明の目的の範囲内で１
由に設計疲更できるものであって、本発明はそれらの総
てを包摂するのである。
第１図は、本発明にかかるレーザ発振器の一実施例を示
す設明図、ｍ２図は、その固体レーザ媒質を示す拡大斜
視図、第３図は、その正面図、第４図は、他の固体レー
ザ媒質を示す拡大斜視図、第５図は、その正面図である
。 １．２−−−−−一・−−−−−ｍ−−・−−−ｍ−集
光器３．９・・−・−−−一−−−−−−−−−−−レ
ーザ媒質３ａ、９ａ−−−−−・−・−・−・−−−一
冷却用の孔４−一一一−−−−−−・・−一−−−゛・
−一−−・・−・励起用ランプ５・−−−−−・−一−
−・−・−−−−−−・−・電源６−−−−−−−−−
−−−−、−−−−−−−スイッチ７−−−−−−−−
−−−・−−−−−一−−・全反射ミラー８−・−−一
−−−−−−＝−・−−−−−−一半透過鏡特許出願人
株式会社井上ジャバック研究所代理人（７５２４）最
上止太部
す設明図、ｍ２図は、その固体レーザ媒質を示す拡大斜
視図、第３図は、その正面図、第４図は、他の固体レー
ザ媒質を示す拡大斜視図、第５図は、その正面図である
。 １．２−−−−−一・−−−−−ｍ−−・−−−ｍ−集
光器３．９・・−・−−−一−−−−−−−−−−−レ
ーザ媒質３ａ、９ａ−−−−−・−・−・−・−−−一
冷却用の孔４−一一一−−−−−−・・−一−−−゛・
−一−−・・−・励起用ランプ５・−−−−−・−一−
−・−・−−−−−−・−・電源６−−−−−−−−−
−−−−、−−−−−−−スイッチ７−−−−−−−−
−−−・−−−−−一−−・全反射ミラー８−・−−一
−−−−−−＝−・−−−−−−一半透過鏡特許出願人
株式会社井上ジャバック研究所代理人（７５２４）最
上止太部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）固体レーザ発振器の固体レーザ媒質に一個又は複数
の冷却用の孔を設けたことを特徴とするレーザ発振器。 ２）上記固体レーザ媒質がＹＡＧである特許請求の範ｔ
！ｉＩ第１項記載のレーザ発振器。 ３）上記固体レーザ媒質がガラスである特許請求の純血
第１項記載の！／−ザ発振器。 ４）上記冷却用の孔に通ず冷却用媒体が水である特許請
求の範囲第１項、＠２項又は第３項のうちのいずれか−
に記載のレーザ光ｍＷ。 ５）上記冷却用の孔に通す冷却用媒体がガスである特許
請求の範囲第１項、第２項又は第３項のうちのいずれか
−に記載のレーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14629683A JPS6038893A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | レ−ザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14629683A JPS6038893A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | レ−ザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6038893A true JPS6038893A (ja) | 1985-02-28 |
Family
ID=15404466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14629683A Pending JPS6038893A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | レ−ザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038893A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6352493A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-05 | Tohoku Metal Ind Ltd | 固体レ−ザロツド |
| JP2009252914A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 固体レーザ発振装置 |
| JP2019197909A (ja) * | 2019-07-12 | 2019-11-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ媒質、レーザ媒質ユニット及びレーザ光増幅装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3423692A (en) * | 1963-10-07 | 1969-01-21 | Western Electric Co | Method of and apparatus for cooling a laser crystal and/or precluding preferential lasing |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP14629683A patent/JPS6038893A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3423692A (en) * | 1963-10-07 | 1969-01-21 | Western Electric Co | Method of and apparatus for cooling a laser crystal and/or precluding preferential lasing |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6352493A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-05 | Tohoku Metal Ind Ltd | 固体レ−ザロツド |
| JP2009252914A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 固体レーザ発振装置 |
| JP2019197909A (ja) * | 2019-07-12 | 2019-11-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ媒質、レーザ媒質ユニット及びレーザ光増幅装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Berlien | Applied laser medicine | |
| US4630274A (en) | Method and apparatus for generating short intensive pulses of electromagnetic radiation in the wavelength range below about 100 nm | |
| US5139609A (en) | Apparatus and method for longitudinal diode bar pumping of solid state lasers | |
| US5317447A (en) | High-power, compact, diode-pumped, tunable laser | |
| US4756003A (en) | Laser diode pumped solid state laser | |
| US6301275B2 (en) | Self-frequency doubled Nd-doped YCOB laser | |
| JPH07106665A (ja) | 固体レーザ装置 | |
| Townes | Optical masers and their possible applications to biology | |
| US5590141A (en) | Method and apparatus for generating and employing a high density of excited ions in a lasant | |
| JPH03150886A (ja) | レーザ放射線を２つの異なる周波数で同時に発生させる方法及びその装置 | |
| US5014279A (en) | Laser diode pumped, erbium-doped, solid state laser with high slope efficiency | |
| US7639721B2 (en) | Laser pumped tunable lasers | |
| JPS6324687A (ja) | レ−ザ装置 | |
| JPS61500048A (ja) | 刺激放射装置 | |
| Roess | 2A4-Analysis of room temperature CW ruby lasers | |
| JPS6038893A (ja) | レ−ザ発振器 | |
| WO2002091533A1 (en) | Laser device, method of exciting the same, and laser processing machine | |
| JPS6062171A (ja) | レ−ザ発振器 | |
| MOHAN | LASERS: Medical and Cosmetic Photonics | |
| Kushnir et al. | Influence of the resonator geometry on the output power of a laser with several active elements | |
| JPH0126198B2 (ja) | ||
| JPH0374516B2 (ja) | ||
| JPS60239078A (ja) | 固体レ−ザ発振装置 | |
| Goldman et al. | Laser history and theory | |
| Sims et al. | Laterally diode-pumped, c-axis Nd: YLF laser |