JPS61168976A - 固体レ−ザ装置 - Google Patents

固体レ−ザ装置

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JPS61168976A
JPS61168976A JP949585A JP949585A JPS61168976A JP S61168976 A JPS61168976 A JP S61168976A JP 949585 A JP949585 A JP 949585A JP 949585 A JP949585 A JP 949585A JP S61168976 A JPS61168976 A JP S61168976A
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JP
Japan
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medium
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lamp
excitation
laser active
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JP949585A
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Inventor
Norio Kobayashi
紀雄 小林
Satoru Amano
覚 天野
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya 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
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/04Arrangements for thermal management
    • H01S3/042Arrangements for thermal management for solid state lasers
    • HELECTRICITY
    • 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
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    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/025Constructional details of solid state lasers, e.g. housings or mountings
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    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/0602Crystal lasers or glass lasers
    • H01S3/0606Crystal lasers or glass lasers with polygonal cross-section, e.g. slab, prism
    • HELECTRICITY
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    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/0915Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
    • H01S3/092Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ndをドープしたガラス等のレーザガラスや
、NdをドープしたWAG等の結晶をレーザ活性媒体と
し、このレーザ活性媒体の形状が円柱状の固体レーザ装
置や、レーザ光を複数回反射させる互いに平行な主表面
を有する板状のレーザ活性媒体を使用したスラブ(Sl
ab)形といわれる表面冷却・表面励起型の固体レーザ
装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の装置は、例えば、スラブ形の固体レーザ
装置としては、第3図に示すものがあった。なお、同図
(a)は、レーザ光と平行に、かつ励起用ランプとも平
行に切断した横断面図であり、同図(b)は、レーザ光
と垂直に、かつキャビティ(レーザ活性媒体と励起用ラ
ンプを配設するための容器をいう。以下同様。)内に冷
却媒体を送入するジヨイント(ジヨイントとは、管状の
部品で、冷却媒体を送入、排出するための部品をいう。
以下同様。)の位置で垂直に切断した縦断面図である。
この装置は、レーザ活性媒体1と、このレーザ活性媒体
1の互いに平行な主表面IA、1Bを励起するための、
前記表面IA、IBから離間して配置された2本の励起
用ランプ2,3と前記レーザ活性媒体1と前記励起用ラ
ンプ2,3を前記レーザ活性媒体1を挾むように配設す
るための、内面の一部を放物曲面とし、この放物曲面に
金等の反射率の高い金属をメッキしたりフレフタ4A。
4Bを有する一体成型されたキャビティ4と、このキV
ビティ4の端部には、レーザ活性媒体1の支持及びキャ
ビティ内部に送入された後記する冷却媒体の漏洩を防止
するホルダー(図示せず。)と励起用ランプ2.3の支
持とキャビティ4内部に送入された後記する冷却媒体の
漏洩を防止するランプホルダー5と、100%反射ミラ
ー6と、80%反射ミラー7と、キャビテイ4内部の温
度上昇を防止するための水等の冷却媒体を送入する送入
用ジヨイント8と、前記冷却媒体を排出する排出用ジヨ
イント9とからなっている。この装置によれば、レーザ
光は入射光10がレーザ活性媒体1の一端面から入射し
て、互いに平行な主表面IA。
1Bで多重反射して、他の端面から出射光11を出射さ
せるが、その際、レーザ活性媒体1の主表面IA、IB
は、励起用ランプ2,3により直接的に励起(ボンピン
グ)される他に、リフレクタ4A、4Bの励起用ランプ
2.3側のキャビティ4の内面の一部が放物曲面を形成
して、その焦点に励起用ランプ2.3を配置しているこ
とから、リフレクタ4A、4Bによる反射光により間接
的に励起される。
その結果、図示するように、レーザ入射光10は前述し
たレーザ活性媒体1の表面での多重反射と励起により、
増幅されたレーザ出射光11として出射する。ここで、
この装置のレーザ活性媒体1と励起用ランプ2,3は、
送入用ジヨイント8からキャビティ4内に送入された冷
却媒体としての水によって冷却される。この際、レーザ
活性媒体1と励起用ランプ2,3とは、同一空間内にあ
るため、送入された水は、励起用ランプ2.3と比較し
て高温となるレーザ活性媒体1も冷却することとなる。
さらに、この装置によれば、排出用ジヨイント9から前
記した水が排出される。そして、冷却媒体である水は、
外部に設けられた循環機構(図示せず。)によって、外
部に設けられた冷却機構(図示せず。)を経て、再度、
送入用ジヨイント8に送られる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来の装置は、レーザ活性媒体及び励起
用ランプを配置するキャビティが一体成型されているた
め、例えば、レーザ活性媒体をキャビティ内に設置した
後、このレーザ活性媒体の歪み状態をキャビテイ外から
目視することは困難であり、また、励起用ランプを同様
に設置したときも、この励起用ランプの発光状態をキャ
ビテイ外から目視することは非常に困難であった。また
、レーザ活性媒体及び励起用ランプが隣接して配置され
ているため、レーザ活性媒体や励起用ランプの取りつけ
、取りはずし等の作業が、キャビティが一体成型されて
いるが故に、容易に出来ない欠点があった。また、一体
成型されたキャビティでは、例えば、一方の励起用ラン
プの励起光を反射するりフレフタが破損したとき、たと
えもう一方の励起用ランプの励起光を反射するりフレフ
タが正常であっても、同時に破棄しなくてはならない欠
点があった。さらに、従来のスラブ形の固体レーザ装置
では、レーザ活性媒体や励起用ランプを同一空間内に配
置して、冷却媒体によって、それらを共に冷却している
ため、励起用ランプの表面と比較して高温となるレーザ
活性媒体の主表面の冷却が不十分となる欠点があった。
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、その目
的は、レーザ活性媒体や励起用ランプ等の組立、補修等
の作業を容易にし、励起用ランプの動作状況を容易に目
視することができ、さらに、冷却媒体による冷却効果を
高めることができる固体レーザ装置を提供することであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、前記の目的を達成するためになされたもので
あり、この発明の特徴は、励起用ランプを配設するラン
プ部とレーザ活性媒体を配設する媒体部とを前記励起用
ランプの励起光を前記媒体部内に透過しうる透光材から
なる仕切板を介して結合し一体としたキャビティを有し
、かつ前記ランプ部及び前記媒体部には、それぞれ冷却
媒体を送入、排出する′g!1jI4が設けられている
固体レーザ装置であり、その態様は、前記レーザ活性媒
体が、レーザ光を複数回反射させる互いに平行な主表面
を有する板状のレーザ活性媒体であることを特徴とする
固体レーザ装置であり、また、前記透光材がガラスであ
ることを特徴とする固体レーザ装置である。
以下、本発明の実施例を図に基づき詳細に説明する。
〔実施例〕
本発明による固体レーザ装置の一例であるスラブ形の固
体レーザ装置の実施例は第1図に示され、同図(a)は
斜視図、同図(b)は同図(a)のXt −Xt断面図
、同図(C)は同図(a)のY+  Y+拡大断面図及
び同図(d)は本実施例に使用される仕切板用ガスケッ
トの斜視図である。
本実施例は、Ndをドープしたリン酸塩系硝子(LNG
−8: HOYA■製)を傾斜角33°の扁平菱形断面
形状(寸法: 6X30X  146(厚さX幅X長さ
)#)に加工され、特に入出射面と多重反射する互いに
平行な主表面1A、1Bは平滑に研摩されたレーザ活性
媒体1と、この媒体を支持するための断面が矩形状をな
す筒状の媒体部12と、前記レーザ活性媒体1の主表面
IA、IBを励起するための2本の内部にXeガスが封
入された断面円状の励起用ランプ2,3(後記する放物
曲面の焦点に配置されている。)と、前記励起用ランプ
2.3のそれぞれを支持するための筐体である第1及び
第2ランプ部13.14と、これらランプ部13.14
の内面の放物曲面には、それぞれ金メッキを施したりフ
レフタ13A、 14Aと、第1及び第2ランプ部13
゜14と、媒体部12どの間には、それぞれ励起用ラン
プ2.3の励起光を透過する物質、例えば石英ガラスか
らなる仕切板15.16(厚さ:  1.6all11
)とからなり、かつ、媒体部12、第1及び第2ランプ
部13、14には、冷部媒体である水を送入し、排出す
るだめの媒体部送入ジヨイント12A、媒体部排出ジヨ
イント12B1第1及び第2ランプ部送入ジヨイント1
3B、 143及び第1及び第2ランプ部排出ジヨイン
ト13G、 14Gを媒体部12、第1及び、第2ラン
プ部13.14の側壁より貫入して設けている。
なお、各ジヨイント12A、 12B、 138.13
G、 14B、14Gは、それぞれ円筒状のものである
。さらに、励起用ランプ2,3を強固に支持し、かつ第
1及び第2ランプ部内の水の漏洩を防止するためのラン
プホルダー17.18をそれぞれのランプ部の励起用ラ
ンプの長手方向の端面にネジ17A、 18Aにより第
1及び第2ランプ部と一体として形成している。さらに
、媒体部12には、レーザ活性媒体1を送入している箇
所から媒体部12内の水が外部に漏洩しないように媒体
用ガスケット12C(材料:フッ素ゴム、厚さ:約2j
II+)を媒体部12の側壁内にレーザ活性媒体1に当
接して設けられている。
本実施例の装置は下記のように組み立てられる。
すなわち、媒体部12と第1及び第2ランプ部13゜1
4との間にそれぞれ、仕切板15.16を配置し、さら
に、この仕切板15.16の周縁に当接して、第1図(
d)に示すような仕切板用ガスケット19(材料:フッ
素ゴム、厚さ約2 m )を配置し、これら仕切板15
.16及び仕切板用ガスケット19を媒体部12と第1
及び第2ランプ部13.14とによって挾持し、かつ、
第1及び第2ランプ部13.14と媒体部12とを結合
するためのネジ2Gを仕切板用ガスケット19の穴19
Aに通して結合し、媒体部12と第1及び第2ランプ部
13.14とからなるキャビティ21を一体に形成して
いる。
本実施例は前記のように、キャビティ21が断面矩形状
の筒状の媒体部12と筐体である第1及び第2ランプ部
13.14に分割されているので、第2図(a)及び第
2図(b)(同図(a) 、 (b)とも後記する仕切
板〜を通して目視できる内部は省略している。
)に示すようにすれば、励起用ランプ2の発光状態やレ
ーザ活性媒体1の歪みの状態、また冷却媒体である水の
流れの状態を極めて良好に目視することができる。すな
わち、第2図(a)は、第1ランプ部13に前記したと
同様に仕切板15、仕切板用ガスケット19及びフレー
ム22をネジ20によって保持している。これによれば
、仕切板15を通して、励起用ランプ2の発光状態や水
の流れを極めて良好に目視することができる。また、媒
体部12内のレーザ活性媒体1の歪み状態や水の流れを
観察するためには、第2図(b)に示すように、仕切板
15゜16をレーザ活性媒体1の主表面1A、IBの両
側に前記したと同様に仕切板用ガスケット19、フレー
ム22、ネジ20によって配置すればよい。なお、前記
フレーム22は、前述したようなときに使用するもので
、固体レーザ装置に組みこまれるものではない。
また、本例によれば、媒体部12や第1及び第2ランプ
部13.14を独立に製作することができ、各部内への
励起用ランプ等の配置も容易にでき、さらに各部の補修
も容易である。また、冷却媒体が各部独立した送入・排
出するための機構を有するため、レーザ活性媒体の表面
の冷却を効果的に行うことができる。なお、本例の励起
用ランプは、断面円状の形状を呈していたが、扁平形状
で、その面積の広い面が、レーザ活性媒体の主表面に平
行に配設される励起用ランプでもよい。この扁平形状の
ランプの方が、レーザ活性媒体の表面を均一に励起する
等の効果がある。
以上、前記実施例において、スラブ形の固体レーザ装置
を例にあげたが、これに限らず、レーザ活性媒体が断面
円状のロッドであり、キャビティ内部が楕円状をなし、
この楕円の焦点にレーザ活性媒体及び励起用ランプを配
置する固体レーザ装置であってもよいが、媒体部とラン
プ部を分v1するとき、この楕円の中心で分割しなくて
はならず、さらに、この媒体部とランプ部を結合すると
き、その整合性や焦点間距離を分割前と同一にしなくて
はならないので、スラブ形の固体レーザ装置と比して煩
雑となるので、望ましくは前記実施例のようなスラブ形
の固体レーザ装置がよい。
また、仕切板として、前記実施例では透光材として石英
ガラスを用いたが、これに限らず、アルミノシリケート
ガラス(例えばHOYA@製 Nへ40)、アルミノボ
ロシリケートガラス(例えばHOYAIII製LE3G
 )等のガラスであってもよく、さらに、プラスチック
であってもよい。望ましくは、耐熱性、耐水性、強度等
の問題からガラスがよく、さらに望ましくは熱による膨
張の少ない低膨張ガラスである石英ガラス、アルミノシ
リケートガラス、アルミノボロシリケートガラスがよい
〔発明の効果〕
以上のように、キャビティを媒体部とランプ部とに分割
可能にし、かつ媒体部とランプ部との間に仕切板を配置
したので、それぞれ独立に製作・組立が可能となり、動
作状態や冷却媒体の流れを良好に目視することができ、
かつ各部独立して冷却媒体を送入・排出する機構を設け
たので冷却効果も向上した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す図であり、同図(a
)は斜視図、同図(b)は同図(a)のX+ −×1断
面図、同図(C)は同図(a)のY+−Yt拡大断面図
、同図(d)は仕切板の周縁に当接する仕切板用ガスケ
ットの斜視図である。 第2図(a)は、本発明の一実施例の第1ランプ部に配
置された励起用ランプの発光状態をみるための構成を示
す斜視図であり、同図(b)は、本発明の一実施例の媒
体部に配置されたレーザ活性媒体の状態をみるための構
成を示す斜視図である。 第3図は、従来の固体レーザ装置を示す図であり、同図
(a)は横断面図であり、同図(b)は縦断面図である
。 1・・・レーザ活性媒体、2,3・・・励起用ランプ、
12・・・媒体部、12A・・・媒体部送入ジヨイント
、12B・・・媒体部排出ジヨイント、13・・・第1
ランプ部、13A・・・リフレクタ、13B・・・第1
ランプ部送入ジヨイント、13G・・・第1ランプ部排
出ジヨイント、14・・・第2ランプ部、14A・・・
リフレクタ、14B・・・第2ランプ部送入ジヨイント
、14G・・・第2ランプ部排出ジヨイント、15.1
6・・・仕切板、19・・・仕切板用ガスケット、20
・・・ネジ、21・・・キャビティ 第2図 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)励起用ランプを配設するランプ部とレーザ活性媒
    体を配設する媒体部とを前記励起用ランプの励起光を前
    記媒体部内に透過しうる透光材からなる仕切板を介して
    結合し一体としたキャビティを有し、かつ前記ランプ部
    及び前記媒体部には、それぞれ冷却媒体を送入、排出す
    る機構が設けられていることを特徴とする固体レーザ装
    置。
  2. (2)前記レーザ活性媒体が、レーザ光を複数回反射さ
    せる互いに平行な主表面を有する板状のレーザ活性媒体
    であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
    の固体レーザ装置。
  3. (3)前記透光材がガラスであることを特徴とする特許
    請求の範囲第(1)項又は第(2)項記載の固体レーザ
    装置。
JP949585A 1985-01-22 1985-01-22 固体レ−ザ装置 Pending JPS61168976A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993001636A1 (fr) * 1991-07-01 1993-01-21 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Laser a solides

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JPS4845416U (ja) * 1971-09-16 1973-06-14
JPS5811268B2 (ja) * 1978-09-18 1983-03-02 株式会社日本プラントサ−ビスセンタ− パイプ洗浄方法

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