JPS63211779A - スラブ状レ−ザ−媒体及びその製造方法 - Google Patents
スラブ状レ−ザ−媒体及びその製造方法Info
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- JPS63211779A JPS63211779A JP4436787A JP4436787A JPS63211779A JP S63211779 A JPS63211779 A JP S63211779A JP 4436787 A JP4436787 A JP 4436787A JP 4436787 A JP4436787 A JP 4436787A JP S63211779 A JPS63211779 A JP S63211779A
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-
- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/0606—Crystal lasers or glass lasers with polygonal cross-section, e.g. slab, prism
-
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-
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、互いに平行に形成された対向主表面において
、レーザ光を複数回反射するスラブ状レーザ媒体及びそ
の製造方法に関するものである。
、レーザ光を複数回反射するスラブ状レーザ媒体及びそ
の製造方法に関するものである。
第５図は、従来より用いられているスラブ状レーザ媒体
におけるレーザ光の反射経路を示す側面図である。すな
わち、ミラー（図示せず）において反射したレーザ光が
、スラブ状レーザ媒体１のレーザ発振面４ａにブリュス
タ角αで入射される。
におけるレーザ光の反射経路を示す側面図である。すな
わち、ミラー（図示せず）において反射したレーザ光が
、スラブ状レーザ媒体１のレーザ発振面４ａにブリュス
タ角αで入射される。
この入射レーザ光は、巾を持った平行光の集まりである
ので、同図に示すレーザ光線５ａ、５ｂ、５Ｃで代表す
る。レーザ発振面４ａに入射されたレーザ光線５ａ、５
ｂ、５ｃは、スラブ状レーザ媒体１内を角度βで屈折す
る。スラブ状レーザ媒体１は、互いに平行に形成された
対向主表面（以下、励起面と呼ぶ）ｌａ及び１ｂを有し
ており、角度βで屈折したレーザ光線５ａ、５ｂ、５ｃ
は、励起面１ｂに達した後、角度γで反射して励起面１
ａに達して反射する。以降、このような反射を励起面１
ａ及び１ｂにおいて複数回繰り返し、発振レーザ光がレ
ーザ発振面一４ ｂより出射される。
ので、同図に示すレーザ光線５ａ、５ｂ、５Ｃで代表す
る。レーザ発振面４ａに入射されたレーザ光線５ａ、５
ｂ、５ｃは、スラブ状レーザ媒体１内を角度βで屈折す
る。スラブ状レーザ媒体１は、互いに平行に形成された
対向主表面（以下、励起面と呼ぶ）ｌａ及び１ｂを有し
ており、角度βで屈折したレーザ光線５ａ、５ｂ、５ｃ
は、励起面１ｂに達した後、角度γで反射して励起面１
ａに達して反射する。以降、このような反射を励起面１
ａ及び１ｂにおいて複数回繰り返し、発振レーザ光がレ
ーザ発振面一４ ｂより出射される。
このように構成されたスラブ状レーザ媒体１においては
、図からも明らかなように、励起面１ａ及び１ｂにおい
て、レーザ光の反射に供する面２ａ及び２ｂと、レーザ
光の反射に供さない面３ａ及び３ｂとができる。このレ
ーザ光の反射に供さない面３ａ及び３ｂは、レーザ光の
発振効率を良好とするために通常、励起面１ａ、ｌｂで
の全反射条件及びレーザ発振面４ ａ ＋ ４ ｂでの
ブリュスタ角入射条件とを満たすことが要求されるため
、無くすことができない。
、図からも明らかなように、励起面１ａ及び１ｂにおい
て、レーザ光の反射に供する面２ａ及び２ｂと、レーザ
光の反射に供さない面３ａ及び３ｂとができる。このレ
ーザ光の反射に供さない面３ａ及び３ｂは、レーザ光の
発振効率を良好とするために通常、励起面１ａ、ｌｂで
の全反射条件及びレーザ発振面４ ａ ＋ ４ ｂでの
ブリュスタ角入射条件とを満たすことが要求されるため
、無くすことができない。
しかしながらこのような従来のスラブ状レーザ媒体によ
ると、励起面１ａ、ｌｂのレーザ光の反射に供する面２
ａ、２ｂばかりでなく、レーザ光の反射に供さない面３
ａ、３ｂにも高精度の光学研磨が施されているため、こ
のレーザ光の反射に供さない面３ａ、３ｂにおいて寄生
発振を起こしていた。すなわち、通常の発振系以外の部
分で共振系が構成され発振を起こすという寄生発振現象
が、レーザ光の反射に供さない面３ａ、３ｂへの漏洩光
の入反射によって現れ、レーザ発振面４ｂより出射する
レーザ光の発振効率の低下を招くという問題が生じてい
た。
ると、励起面１ａ、ｌｂのレーザ光の反射に供する面２
ａ、２ｂばかりでなく、レーザ光の反射に供さない面３
ａ、３ｂにも高精度の光学研磨が施されているため、こ
のレーザ光の反射に供さない面３ａ、３ｂにおいて寄生
発振を起こしていた。すなわち、通常の発振系以外の部
分で共振系が構成され発振を起こすという寄生発振現象
が、レーザ光の反射に供さない面３ａ、３ｂへの漏洩光
の入反射によって現れ、レーザ発振面４ｂより出射する
レーザ光の発振効率の低下を招くという問題が生じてい
た。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、ス
ラブ状レーザ媒体の主表面において、レーザ光の反射に
供さない面を乱反射面としたものである。
ラブ状レーザ媒体の主表面において、レーザ光の反射に
供さない面を乱反射面としたものである。
また、スラブ状レーザ媒体の主表面において、レーザ光
の反射に供さない面をラッピング加工し、この面を乱反
射面に形成するようにしたものである。
の反射に供さない面をラッピング加工し、この面を乱反
射面に形成するようにしたものである。
したがってこの発明によれば、レーザ光の反射に供さな
い面において入射漏洩光が乱反射する。
い面において入射漏洩光が乱反射する。
以下、本発明に係るスラブ状レーザ媒体及びその製造方
法を詳細に説明する。第１図は、この発明に係るスラブ
状レーザ媒体の一実施例を示す外観斜視図である。この
スラブ状レーザ媒体６は、レーザ用ガラスＬＨＧ５ （
ＨＯＹＡ■製：屈折率１．５４ （波長１．０５４μｍ
の場合））にＮｄ！Ｏ，を６ｗｔ％ドーピングして形成
したものであり、巾６９ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さ１８６
ｍｍの台形状に形成されている。レーザ発振面７ａ及び
７ｂは、第２図に示すプリュスタ角αがこのガラスにお
いては５７°に設定されることから、その励起面６ｂに
対する角度δが３３＠に形成されている。また、励起面
５ａ、５ｂのレーザ光の反射に供する面９ａ、９ｂ及び
レーザ発振面７ａ、７ｂは、λ／４（１５８ｎｍ）以下
の面精度の精密研磨面に仕上げられている。すなわち、
レーザ光線８ａ、８ｂ、９ｃにより代表されるレーザ光
が、レーザ発振面７ａにブリュスタ角α（５７”）で入
射され、スラブ状レーザ媒体６内を角度β（本実施例に
おいては、３３＠）で屈折する。この角度βで屈折した
レーザ光線８ａ、８ｂ、８ｃは、励起面６ｂの面９ｂに
達した後、角度γ（本実施例においては、２４＠）で反
射して励起面６ａの面９ａに達して反射する。以降、こ
のような反射を励起面６ａ及び６ｂにおいて繰り返し、
第３図に示した如く１３回反射した後、発振レーザ光と
してレーザ発振面７ｂより出射される。ここで、励起面
６ａ及び６ｂにおける面１０ａ及び１０ｂが、レーザ光
の反射に供さない面となる。今、第２図において、スラ
ブ状レーザ媒体６の厚さをｄとすると、図に示したＩｔ
、、ＩＩ、、１．、ＩＩ４及びｌ、は、下記式で示され
る。
法を詳細に説明する。第１図は、この発明に係るスラブ
状レーザ媒体の一実施例を示す外観斜視図である。この
スラブ状レーザ媒体６は、レーザ用ガラスＬＨＧ５ （
ＨＯＹＡ■製：屈折率１．５４ （波長１．０５４μｍ
の場合））にＮｄ！Ｏ，を６ｗｔ％ドーピングして形成
したものであり、巾６９ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さ１８６
ｍｍの台形状に形成されている。レーザ発振面７ａ及び
７ｂは、第２図に示すプリュスタ角αがこのガラスにお
いては５７°に設定されることから、その励起面６ｂに
対する角度δが３３＠に形成されている。また、励起面
５ａ、５ｂのレーザ光の反射に供する面９ａ、９ｂ及び
レーザ発振面７ａ、７ｂは、λ／４（１５８ｎｍ）以下
の面精度の精密研磨面に仕上げられている。すなわち、
レーザ光線８ａ、８ｂ、９ｃにより代表されるレーザ光
が、レーザ発振面７ａにブリュスタ角α（５７”）で入
射され、スラブ状レーザ媒体６内を角度β（本実施例に
おいては、３３＠）で屈折する。この角度βで屈折した
レーザ光線８ａ、８ｂ、８ｃは、励起面６ｂの面９ｂに
達した後、角度γ（本実施例においては、２４＠）で反
射して励起面６ａの面９ａに達して反射する。以降、こ
のような反射を励起面６ａ及び６ｂにおいて繰り返し、
第３図に示した如く１３回反射した後、発振レーザ光と
してレーザ発振面７ｂより出射される。ここで、励起面
６ａ及び６ｂにおける面１０ａ及び１０ｂが、レーザ光
の反射に供さない面となる。今、第２図において、スラ
ブ状レーザ媒体６の厚さをｄとすると、図に示したＩｔ
、、ＩＩ、、１．、ＩＩ４及びｌ、は、下記式で示され
る。
一但し、
したがって、本実施例においては、β、が９．２４ｍｍ
、ｊ！、が１３．４８ ｍｍ、 １３が４．２４ｍｍと
なる。
、ｊ！、が１３．４８ ｍｍ、 １３が４．２４ｍｍと
なる。
ところで、このように構成されてなる本実施例のスラブ
状レーザ媒体６においては、レーザ光の反射に供さない
面１０ａ、１０ｂが乱反射面に形成されている。すなわ
ち、レーザ光の反射に供する面９ａ、９ｂ及びレーザ発
振面７ａ、７ｂをマスキングした後、１０００メツシユ
のアルミナ系の研削剤を用いてラップ加工機によってラ
ッピング加工（砂かけ加工）が行われている。そして、
この後、ＫＯＨ・１５ｗｔ％とＮ ａ ＯＨ・２０ ｗ
ｔ％を含む混合水溶液中で、７０℃・１５時間浸漬し
、更にＨ：＋ＰＯｍ・９０ｗｔ％の水溶液中で９５℃・
３０分間浸漬して、化学エツチングを行っている。この
時、その表面はおよそ１００μｍのエツチングが施され
た。かくして、レーザ光の反射に供する面９ａ、９ｂ及
びレーザ発振面７ａ、７ｂへのマスクを除去して、レー
ザ光の反射に供さない面１０ａ、１０ｂを乱反射面とし
て得ている。
状レーザ媒体６においては、レーザ光の反射に供さない
面１０ａ、１０ｂが乱反射面に形成されている。すなわ
ち、レーザ光の反射に供する面９ａ、９ｂ及びレーザ発
振面７ａ、７ｂをマスキングした後、１０００メツシユ
のアルミナ系の研削剤を用いてラップ加工機によってラ
ッピング加工（砂かけ加工）が行われている。そして、
この後、ＫＯＨ・１５ｗｔ％とＮ ａ ＯＨ・２０ ｗ
ｔ％を含む混合水溶液中で、７０℃・１５時間浸漬し
、更にＨ：＋ＰＯｍ・９０ｗｔ％の水溶液中で９５℃・
３０分間浸漬して、化学エツチングを行っている。この
時、その表面はおよそ１００μｍのエツチングが施され
た。かくして、レーザ光の反射に供する面９ａ、９ｂ及
びレーザ発振面７ａ、７ｂへのマスクを除去して、レー
ザ光の反射に供さない面１０ａ、１０ｂを乱反射面とし
て得ている。
このようにして、その面１０ａ、１０ｂを乱反射面とし
たスラブ状レーザ媒体６を、レーザ発振機（図示せず）
にセットし、レーザ発振を行った結果、第４図に示す如
く、１００ＯＪの入力時にて効率（入力に対する出力の
比）が約４．５％となり、従来品の約２．３％に比べお
よそ２倍にレーザ発振の効率が向上した。これは、レー
ザ光の反射に供さない面１０ａ、１０ｂに入射する漏洩
光が乱反射することにより、この面１０ａ、１０ｂにお
ける寄生発振現象が防止される結果に他ならない。
たスラブ状レーザ媒体６を、レーザ発振機（図示せず）
にセットし、レーザ発振を行った結果、第４図に示す如
く、１００ＯＪの入力時にて効率（入力に対する出力の
比）が約４．５％となり、従来品の約２．３％に比べお
よそ２倍にレーザ発振の効率が向上した。これは、レー
ザ光の反射に供さない面１０ａ、１０ｂに入射する漏洩
光が乱反射することにより、この面１０ａ、１０ｂにお
ける寄生発振現象が防止される結果に他ならない。
また、本実施例においては、ラフピング加工を行った後
、化学エツチングを行っているため、高出力動作中のレ
ーザ材料の割れの原因となるマイクロクランクが減少し
、その耐熱破壊性が向上したものとなっている。従来は
、３ｐｐｓ （パルスバーセカンド）のＸｅランプ（ｌ
パルス当たり６００Ｊ）の照射で破壊が起こっていたの
に対して、本実施例のようにすることにより５ｐｐｓま
で改善された。
、化学エツチングを行っているため、高出力動作中のレ
ーザ材料の割れの原因となるマイクロクランクが減少し
、その耐熱破壊性が向上したものとなっている。従来は
、３ｐｐｓ （パルスバーセカンド）のＸｅランプ（ｌ
パルス当たり６００Ｊ）の照射で破壊が起こっていたの
に対して、本実施例のようにすることにより５ｐｐｓま
で改善された。
尚、本実施例においては、レーザ光の反射に供さない面
１０ａ、１０ｂを乱反射面とするために、アルミナ系の
研削剤を用いてラッピング加工するようにしたが、他に
も種々の加工方法が考えられることは言うまでもない。
１０ａ、１０ｂを乱反射面とするために、アルミナ系の
研削剤を用いてラッピング加工するようにしたが、他に
も種々の加工方法が考えられることは言うまでもない。
例えば、レーザ用ガラスＬＨＧ５へのＮ ｄ ｔ Ｏ３
のドープ量５ｗｔ％の加工工程において、レーザ光の反
射に供さない面１０ａ、１０ｂ及び側面１１ａ、１１ｂ
を、ＮａＯＨ・１５ｗｔ％中にダイヤ微粉（１０μｍ粒
子）を分散させた（濃度３０ｗｔ％）溶液中で、超音波
を加えながら５０℃の恒温で１時間処理することによっ
ても、１０００メツシユ程度の乱反射面を形成すること
ができる。
のドープ量５ｗｔ％の加工工程において、レーザ光の反
射に供さない面１０ａ、１０ｂ及び側面１１ａ、１１ｂ
を、ＮａＯＨ・１５ｗｔ％中にダイヤ微粉（１０μｍ粒
子）を分散させた（濃度３０ｗｔ％）溶液中で、超音波
を加えながら５０℃の恒温で１時間処理することによっ
ても、１０００メツシユ程度の乱反射面を形成すること
ができる。
このような方法で乱反射面を形成したスラブ状レーザ媒
体を用いてレーザ発振を行ったところ、従来のレーザ媒
体に比較してその発振効率が１．５倍に向上した。また
、耐熱破壊性（６００Ｊ／パルス）については、５ｐｐ
ｓ・３０分まで改善された。尚、レーザ光の反射に供す
る面９ ａ、９ ｂ及びレーザ発振面７ａ、７ｂの面精
度はλ／４を維持していることは言うまでもない。
体を用いてレーザ発振を行ったところ、従来のレーザ媒
体に比較してその発振効率が１．５倍に向上した。また
、耐熱破壊性（６００Ｊ／パルス）については、５ｐｐ
ｓ・３０分まで改善された。尚、レーザ光の反射に供す
る面９ ａ、９ ｂ及びレーザ発振面７ａ、７ｂの面精
度はλ／４を維持していることは言うまでもない。
また、スラブ状レーザ媒体をレーザ用ガラスＨＡＰ３
（ＨＯＹＡｎ製：屈折率１．５３） テ構成するように
なし、このレーザ用ガラスＨＡＰ３へのＮｄ！０３のド
ープｉＪｉ ５ ｗ ｔ％の加工工程において、レーザ
光の反射に供さない面１０ａ、１０ｂ及び側面１１ａ、
ｌｌｂを、ラップ加工機により２０００メツシユ相当の
面粗さに加工し乱反射面を形成したところ、その発振効
率が従来に比して２倍に向上した。しかし、耐熱破壊性
については、Ｘｅランプ照射３ｐｐｓ・２０分でクラン
クが発生した。
（ＨＯＹＡｎ製：屈折率１．５３） テ構成するように
なし、このレーザ用ガラスＨＡＰ３へのＮｄ！０３のド
ープｉＪｉ ５ ｗ ｔ％の加工工程において、レーザ
光の反射に供さない面１０ａ、１０ｂ及び側面１１ａ、
ｌｌｂを、ラップ加工機により２０００メツシユ相当の
面粗さに加工し乱反射面を形成したところ、その発振効
率が従来に比して２倍に向上した。しかし、耐熱破壊性
については、Ｘｅランプ照射３ｐｐｓ・２０分でクラン
クが発生した。
この他にも、イオンビーム望ソチングを用いて、所望の
乱反射面を形成するようにすることもできる。
乱反射面を形成するようにすることもできる。
以上説明したように本発明によるスラブ状レーザ媒体及
びその製造方法によると、スラブ状レーザ媒体の主表面
において、レーザ光の反射に供さない面を乱反射面とし
たので、この乱反射面において入射漏洩光が乱反射する
ことにより寄生発振現象が防止されて、レーザ発振効率
が従来に比して向上したものとなる。
びその製造方法によると、スラブ状レーザ媒体の主表面
において、レーザ光の反射に供さない面を乱反射面とし
たので、この乱反射面において入射漏洩光が乱反射する
ことにより寄生発振現象が防止されて、レーザ発振効率
が従来に比して向上したものとなる。
第１図は本発明に係るスラブ状レーザ媒体の外観斜視図
、第２図はこのスラブ状レーザ媒体におけるレーザ光の
入射部を示す部分拡大側面図、第３図はこのスラブ状レ
ーザ媒体におけるレーザ光の反射経路を示す側面図、第
４図はこのスラブ状レーザ媒体を用いたレーザ発振機と
従来のスラブ状レーザ媒体を用いたレーザ発振機との入
出力を比較する特性図、第５図は従来のスラブ状レーザ
媒体及びこのレーザ媒体におけるレーザ光の反射経路を
示す側面図である。 ６・・・スラブ状レーザ媒体、５ａ、５ｂ・・・励起面
、７ａ、７ｂ・・・レーザ発振面、８ ａ ＋８ｂ、Ｆ
１ａ・’・・レーザ光線、９ａ、９ｂ・−−レーザ光の
反射に供する面、１０ａ、１０ｂ・・・レーザ光の反射
に供さない面。
、第２図はこのスラブ状レーザ媒体におけるレーザ光の
入射部を示す部分拡大側面図、第３図はこのスラブ状レ
ーザ媒体におけるレーザ光の反射経路を示す側面図、第
４図はこのスラブ状レーザ媒体を用いたレーザ発振機と
従来のスラブ状レーザ媒体を用いたレーザ発振機との入
出力を比較する特性図、第５図は従来のスラブ状レーザ
媒体及びこのレーザ媒体におけるレーザ光の反射経路を
示す側面図である。 ６・・・スラブ状レーザ媒体、５ａ、５ｂ・・・励起面
、７ａ、７ｂ・・・レーザ発振面、８ ａ ＋８ｂ、Ｆ
１ａ・’・・レーザ光線、９ａ、９ｂ・−−レーザ光の
反射に供する面、１０ａ、１０ｂ・・・レーザ光の反射
に供さない面。
Claims (2)
- （１）互いに平行に形成された対向主表面においてレー
ザ光を複数回反射するスラブ状レーザ媒体において、前
記主表面においてレーザ光の反射に供さない面を乱反射
面としたことを特徴とするスラブ状レーザ媒体。 - （２）互いに平行に形成された対向主表面においてレー
ザ光を複数回反射するスラブ状レーザ媒体において、前
記主表面においてレーザ光の反射に供さない面をラッピ
ング加工し、この面を乱反射面に形成するようにしたこ
とを特徴とするスラブ状レーザ媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4436787A JPS63211779A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | スラブ状レ−ザ−媒体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4436787A JPS63211779A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | スラブ状レ−ザ−媒体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63211779A true JPS63211779A (ja) | 1988-09-02 |
Family
ID=12689541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4436787A Pending JPS63211779A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | スラブ状レ−ザ−媒体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63211779A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003009439A3 (en) * | 2001-07-20 | 2003-12-31 | Powerlase Ltd | Laser apparatus |
| US6956885B2 (en) | 2000-08-31 | 2005-10-18 | Powerlase Limited | Electromagnetic radiation generation using a laser produced plasma |
| JP2013219137A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | 平面導波路型レーザ装置 |
| JP2014040350A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-03-06 | Konoshima Chemical Co Ltd | 光学用セラミックスとその製造方法 |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP4436787A patent/JPS63211779A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6956885B2 (en) | 2000-08-31 | 2005-10-18 | Powerlase Limited | Electromagnetic radiation generation using a laser produced plasma |
| WO2003009439A3 (en) * | 2001-07-20 | 2003-12-31 | Powerlase Ltd | Laser apparatus |
| US7161968B2 (en) | 2001-07-20 | 2007-01-09 | Powerlase Limited | Laser apparatus |
| JP2013219137A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | 平面導波路型レーザ装置 |
| JP2014040350A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-03-06 | Konoshima Chemical Co Ltd | 光学用セラミックスとその製造方法 |
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