JPWO2005101590A1 - ロッド型固体レーザ装置 - Google Patents
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Abstract
レーザロッド（１）はロッドホルダ（５）により保持されており、ロッドホルダ（５）は、調整リング（７）に設けられた凹部（４０）に収容されており、調整リング（７）は、キャビティ容器（４）に取り付けられている。ロッドホルダ（５）は、調整リング（７）の凹部（４０）の底面によってキャビティ容器（４）に押圧されており、また凹部（４０）の径はロッドホルダ（５）の外径よりもやや大きめに形成されているので、ロッドホルダ（５）は凹部（４０）内にて凹部（４０）の半径方向に自由に移動できる。調整リング（７）には、調整ネジ（８ａ、８ｂ）およびバネ（９）が調整リング（７）の側面から凹部（４０）内にロッドホルダ（５）に接するように放射状に設けられている。ロッドホルダ（５）は調整ネジ（８ａ、８ｂ）およびネジ（９）の各先端の３点により加圧支持されている。上記構成のロッド型固体レーザ装置においては、調整ネジ（８ａ、８ｂ）のねじ込み量を調整するとバネ（９）が伸縮するとともに、ロッドホルダ（５）の位置を調整することができる。
Description
本発明はロッド型の固体レーザ媒質、固体レーザ媒質の側方より励起光を照射し、固体レーザ媒質を励起する半導体レーザからなる励起光源、固体レーザ媒質の少なくとも一端部を保持するロッドホルダを備えたロッド型固体レーザ装置におけるレーザロッドの保持構造・調整構造に関する。
はじめに、本発明において使用される用語について、一般的なロッド型固体レーザ装置を用いて説明する。第８図はロッド型固体レーザ装置を示す構成図である。第８図において、３台の箱型の装置であるキャビティ２０ａ、２０ｂ、２０ｃが直列に配置されており、各キャビティ２０ａ、２０ｂ、２０ｃには、固体レーザ媒質の一種であるロッド型の固体レーザ媒質（以後、レーザロッドと呼ぶ）１ａ、１ｂ、１ｃとレーザロッド１ａ、１ｂ、１ｃを励起するための半導体レーザからなる励起光源２２ａ、２２ｂ、２２ｃが設けられている。固体レーザ装置とは、キャビティ２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、各キャビティ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ内に配置された固体レーザ媒質（第８図ではレーザロッド１ａ、１ｂ、１ｃ）からレーザ光を取り出すための全反射鏡２４および部分反射鏡２５からなる共振器と、レーザ光を発振器外の光ファイバに導光するためのファイバ入射系２６とによって構成され、キャビティ２０と全反射鏡２４および部分反射鏡２５とファイバ入射系２６とを収容し、直接もしくは各種部材を介してその位置を支持する筐体２７からなる装置である。第８図に示したように、固体レーザ媒質がレーザロッドである場合、その固体レーザ装置をロッド型固体レーザ装置と称する。ロッド型固体レーザ装置では、キャビティを直列的に隣接配置することで、レーザパワーを増加出来る特徴をもっている。例えば、第８図では３台のキャビティ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを直列に配置したが、所望のレーザパワーに合わせてキャビティの数を増減しても良い。
また、本発明においては、共振器ミラー反射面の法線で定まる方向を共振器光軸と呼び、共振器内にて実際の共振状態にあるレーザ光の光軸をレーザ光軸と呼ぶ。レーザ光軸は、共振器ミラーの反射面に直交するので共振器光軸と平行になる。また、レーザロッドの幾何学的な中心軸をロッド中心軸と呼ぶ。レーザロッドが励起光源によりロッド中心軸に対して対称に励起されている場合は、ロッド中心軸を共振器光軸に一致させることが重要である。
次に、一般的なロッド型固体レーザ装置における課題について説明する。ロッド型固体レーザ装置において、レーザロッドは発熱による熱破壊を防止するために、通常レーザロッド側面を冷却水等にて冷却しているが、励起光が照射されると、レーザロッド内部での発熱と、冷却水によるレーザロッド側面の冷却により温度分布が形成され、レンズと同様な光学作用を呈する（熱レンズ現象と呼ぶ）。そのため、共振状態のレーザ光は第９図（ａ）のようにレーザロッド１中心部でレーザ光３０のビーム径が大きく、レーザロッド１端部でレーザ光３０のビーム径が小さくなる屈折状態にある。ここで、第９図は、キャビティが１つの場合を例に用いたものである。１つのレーザロッドから取り出すことの出来るレーザパワーは、共振状態のレーザ光が通過しうるレーザロッドの体積（第９図の網掛け部分でモードボリュームと呼ぶ）３１で変化する。レーザロッド１がロッド中心軸３２に対し対称に励起されていると仮定すれば、第９図（ａ）のようにレーザロッド１のロッド中心軸３２が共振器光軸３３と一致した場合に、モードボリューム３１が最大となる。実際にはレーザロッド１の微小な位置ズレによって、第９図（ｂ）に示すようにレーザロッド１のロッド中心軸３２と共振器光軸３３とのズレが発生し、モードボリューム３１が減少し、取り出すことの出来るレーザパワーは低下する。これはキャビティの発振効率の低下であり、固体レーザ装置適用の際の重要な課題の１つである。
さらに、ロッド型固体レーザ装置においてキャビティを隣接配置する場合、レーザロッド１がロッド中心軸３２に対し対称に励起されていると仮定すれば、レーザ光は第１０図（ａ）のように各キャビティのレーザロッド１ａ、１ｂを通過するが、第１０図（ｂ）のように隣り合ったキャビティのレーザロッド１ａ、１ｂのそれぞれのロッド中心軸３２ａ、３２ｂにズレが生じると、回折損失が増加し、モードボリューム３１ａ、３１ｂが減少する。ここで、第１０図は、キャビティが２つの場合を例に用いたものである。この結果、取り出すことの出来るレーザパワーが低下する。これはキャビティ連結効率の低下である。隣接配置するキャビティ数が多いほど、この損失は増大し、キャビティの連結効率が低下しやすい。レーザパワーの高出力化はレーザ業界の重要な要求事項であるため、このキャビティの連結効率を向上させることも固体レーザ装置適用の際の重要な課題の１つである。
従来のロッド型固体レーザ装置では、キャビティ内のレーザロッドの位置精度を高精度化することでレーザロッドのロッド中心軸を共振器光軸に近付けるとともに、隣り合ったキャビティのレーザロッドのロッド中心軸を一致させることを指向していた。しかしながら、寸法公差、組立ばらつきなどにより、レーザロッドの位置高精度化には限界値が存在する。
また、レーザロッド、励起光源の位置精度のばらつきによって、レーザロッド内の励起分布がロッド中心軸に対して対称になることは稀である。この場合、レーザ光の出力が最大となるレーザロッドの軸はロッド中心軸と異なった方向に存在する。レーザ光の出力が最大となるレーザロッドの軸を、幾何学的な中心軸であるロッド中心軸に対して、ロッド最大出力軸と呼ぶことにする。レーザロッドが励起光源によりロッド中心軸に対して対称に励起されている場合は、ロッド中心軸を共振器光軸に一致させることが重要であると上述したが、本質的には、ロッド最大出力軸を共振器光軸に一致させることを指向している。
以上のことから、従来のロッド型固体レーザ装置におけるレーザロッドの位置精度を高くする手段は、キャビティの発振効率および連結効率を向上させる手段として不十分であった。
従来の技術として、日本国特開平１０−１９００９６号公報に示す従来のロッド型固体レーザ装置においては、レーザロッドに対して多方面からなる調節ネジを利用した位置調整機構を有していた。この機構は、レーザロッドのロッド中心軸を共振器光軸に近付けることが可能である。しかしながら、この多方面からなる調整ネジの機構では、レーザロッドの動作は調整ネジの送り方向の荷重のみによるものであり、さらに反対側のネジは必ず緩めなければならない。したがって、精度よくロッド中心軸位置を調整するには、多大な手間を要し、作業者側の技術力を必要とする難点があった。また上述したように、レーザロッドのロッド中心軸が共振器光軸と完全に一致したとしても、共振器光軸とレーザ出力最大となるレーザロッドのロッド最大出力軸は必ずしも合致しない。よって、本技術もキャビティの発振効率および連結効率の向上精度を高くする手段としては不十分であった。
また、一般的にロッド型固体レーザ装置においては、キャビティの連結の有無に依らず、キャビティ、共振器を配置した後にレーザパワーを最大とするように共振器のミラーの角度を調整する。これは、前述のように出力が最大となるロッド最大出力軸がキャビティによって異なる理由による。そのため、従来のロッド型固体レーザ装置においては、保守・点検・故障によってキャビティ交換の必要が生じた場合、キャビティ交換を実施するたびに共振器のミラーの角度調整が必要であった。さらに、共振器調整によってミラーの角度が変化するとレーザ光のレーザ光軸も変化するため、ファイバ伝送する光路についても再調整が必要となり、メンテナンス・保守に時間を要するという問題点があった。
また、本発明においては、共振器ミラー反射面の法線で定まる方向を共振器光軸と呼び、共振器内にて実際の共振状態にあるレーザ光の光軸をレーザ光軸と呼ぶ。レーザ光軸は、共振器ミラーの反射面に直交するので共振器光軸と平行になる。また、レーザロッドの幾何学的な中心軸をロッド中心軸と呼ぶ。レーザロッドが励起光源によりロッド中心軸に対して対称に励起されている場合は、ロッド中心軸を共振器光軸に一致させることが重要である。
次に、一般的なロッド型固体レーザ装置における課題について説明する。ロッド型固体レーザ装置において、レーザロッドは発熱による熱破壊を防止するために、通常レーザロッド側面を冷却水等にて冷却しているが、励起光が照射されると、レーザロッド内部での発熱と、冷却水によるレーザロッド側面の冷却により温度分布が形成され、レンズと同様な光学作用を呈する（熱レンズ現象と呼ぶ）。そのため、共振状態のレーザ光は第９図（ａ）のようにレーザロッド１中心部でレーザ光３０のビーム径が大きく、レーザロッド１端部でレーザ光３０のビーム径が小さくなる屈折状態にある。ここで、第９図は、キャビティが１つの場合を例に用いたものである。１つのレーザロッドから取り出すことの出来るレーザパワーは、共振状態のレーザ光が通過しうるレーザロッドの体積（第９図の網掛け部分でモードボリュームと呼ぶ）３１で変化する。レーザロッド１がロッド中心軸３２に対し対称に励起されていると仮定すれば、第９図（ａ）のようにレーザロッド１のロッド中心軸３２が共振器光軸３３と一致した場合に、モードボリューム３１が最大となる。実際にはレーザロッド１の微小な位置ズレによって、第９図（ｂ）に示すようにレーザロッド１のロッド中心軸３２と共振器光軸３３とのズレが発生し、モードボリューム３１が減少し、取り出すことの出来るレーザパワーは低下する。これはキャビティの発振効率の低下であり、固体レーザ装置適用の際の重要な課題の１つである。
さらに、ロッド型固体レーザ装置においてキャビティを隣接配置する場合、レーザロッド１がロッド中心軸３２に対し対称に励起されていると仮定すれば、レーザ光は第１０図（ａ）のように各キャビティのレーザロッド１ａ、１ｂを通過するが、第１０図（ｂ）のように隣り合ったキャビティのレーザロッド１ａ、１ｂのそれぞれのロッド中心軸３２ａ、３２ｂにズレが生じると、回折損失が増加し、モードボリューム３１ａ、３１ｂが減少する。ここで、第１０図は、キャビティが２つの場合を例に用いたものである。この結果、取り出すことの出来るレーザパワーが低下する。これはキャビティ連結効率の低下である。隣接配置するキャビティ数が多いほど、この損失は増大し、キャビティの連結効率が低下しやすい。レーザパワーの高出力化はレーザ業界の重要な要求事項であるため、このキャビティの連結効率を向上させることも固体レーザ装置適用の際の重要な課題の１つである。
従来のロッド型固体レーザ装置では、キャビティ内のレーザロッドの位置精度を高精度化することでレーザロッドのロッド中心軸を共振器光軸に近付けるとともに、隣り合ったキャビティのレーザロッドのロッド中心軸を一致させることを指向していた。しかしながら、寸法公差、組立ばらつきなどにより、レーザロッドの位置高精度化には限界値が存在する。
また、レーザロッド、励起光源の位置精度のばらつきによって、レーザロッド内の励起分布がロッド中心軸に対して対称になることは稀である。この場合、レーザ光の出力が最大となるレーザロッドの軸はロッド中心軸と異なった方向に存在する。レーザ光の出力が最大となるレーザロッドの軸を、幾何学的な中心軸であるロッド中心軸に対して、ロッド最大出力軸と呼ぶことにする。レーザロッドが励起光源によりロッド中心軸に対して対称に励起されている場合は、ロッド中心軸を共振器光軸に一致させることが重要であると上述したが、本質的には、ロッド最大出力軸を共振器光軸に一致させることを指向している。
以上のことから、従来のロッド型固体レーザ装置におけるレーザロッドの位置精度を高くする手段は、キャビティの発振効率および連結効率を向上させる手段として不十分であった。
従来の技術として、日本国特開平１０−１９００９６号公報に示す従来のロッド型固体レーザ装置においては、レーザロッドに対して多方面からなる調節ネジを利用した位置調整機構を有していた。この機構は、レーザロッドのロッド中心軸を共振器光軸に近付けることが可能である。しかしながら、この多方面からなる調整ネジの機構では、レーザロッドの動作は調整ネジの送り方向の荷重のみによるものであり、さらに反対側のネジは必ず緩めなければならない。したがって、精度よくロッド中心軸位置を調整するには、多大な手間を要し、作業者側の技術力を必要とする難点があった。また上述したように、レーザロッドのロッド中心軸が共振器光軸と完全に一致したとしても、共振器光軸とレーザ出力最大となるレーザロッドのロッド最大出力軸は必ずしも合致しない。よって、本技術もキャビティの発振効率および連結効率の向上精度を高くする手段としては不十分であった。
また、一般的にロッド型固体レーザ装置においては、キャビティの連結の有無に依らず、キャビティ、共振器を配置した後にレーザパワーを最大とするように共振器のミラーの角度を調整する。これは、前述のように出力が最大となるロッド最大出力軸がキャビティによって異なる理由による。そのため、従来のロッド型固体レーザ装置においては、保守・点検・故障によってキャビティ交換の必要が生じた場合、キャビティ交換を実施するたびに共振器のミラーの角度調整が必要であった。さらに、共振器調整によってミラーの角度が変化するとレーザ光のレーザ光軸も変化するため、ファイバ伝送する光路についても再調整が必要となり、メンテナンス・保守に時間を要するという問題点があった。
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、レーザロッドを容易に任意の位置へ調整する機構を有し、ロッド最大出力軸を共振器光軸に近付けてキャビティの発振効率および連結効率を向上させたロッド型固体レーザ装置を得ることを目的としている。また、その調整機構を利用して、キャビティ交換時のメンテナンスを不要あるいは簡易にするロッド型固体レーザ装置を得ることを目的としている。
本発明に係るロッド型固体レーザ装置においては、キャビティ端においてレーザロッドを保持するロッドホルダを凹部に収容する調整リングを配し、調整リング内に少なくとも１つの弾性体を備え上記ロッドホルダを側方より押圧するとともに、ロッドホルダと調整リング間の距離を調整するための調整手段を備えたものである。
本発明は、キャビティ端においてレーザロッドを保持するロッドホルダと凹部に前記ロッドホルダを収容する調整リングとの間の距離を調整するための調整手段を備えたことにより、ロッド型固体レーザ装置におけるレーザロッドを任意の位置に調整することができる。
本発明に係るロッド型固体レーザ装置においては、キャビティ端においてレーザロッドを保持するロッドホルダを凹部に収容する調整リングを配し、調整リング内に少なくとも１つの弾性体を備え上記ロッドホルダを側方より押圧するとともに、ロッドホルダと調整リング間の距離を調整するための調整手段を備えたものである。
本発明は、キャビティ端においてレーザロッドを保持するロッドホルダと凹部に前記ロッドホルダを収容する調整リングとの間の距離を調整するための調整手段を備えたことにより、ロッド型固体レーザ装置におけるレーザロッドを任意の位置に調整することができる。
第１図（ａ）は、この発明の実施の形態１におけるロッド型固体レーザ装置を示す横断面図である。
第１図（ｂ）は、この発明の実施の形態１におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第２図（ａ）は、この発明の実施の形態２おけるロッド型固体レーザ装置を示す横断面図である。
第２図（ｂ）は、この発明の実施の形態２におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第２図（ｃ）は、この発明の実施の形態２における別のロッド型固体レーザ装置を示す横断面図である。
第３図（ａ）は、この発明の実施の形態３おけるロッド型固体レーザ装置を示す横断面図である。
第３図（ｂ）は、この発明の実施の形態３におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第４図は、この発明の実施の形態４におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第５図（ａ）は、この発明の実施の形態５おけるロッド型固体レーザ装置を示す横断面図である。
第５図（ｂ）は、この発明の実施の形態５におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第６図は、この発明の実施の形態６におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第７図は、この発明の実施の形態７におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第８図は、ロッド型固体レーザ装置を示す構成図である。
第９図は、レーザロッド、共振器ミラー、共振状態のレーザを表す概念図である。
第１０図は、レーザロッド、共振器ミラー、共振状態のレーザを表す概念図である。
第１図（ｂ）は、この発明の実施の形態１におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第２図（ａ）は、この発明の実施の形態２おけるロッド型固体レーザ装置を示す横断面図である。
第２図（ｂ）は、この発明の実施の形態２におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第２図（ｃ）は、この発明の実施の形態２における別のロッド型固体レーザ装置を示す横断面図である。
第３図（ａ）は、この発明の実施の形態３おけるロッド型固体レーザ装置を示す横断面図である。
第３図（ｂ）は、この発明の実施の形態３におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第４図は、この発明の実施の形態４におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第５図（ａ）は、この発明の実施の形態５おけるロッド型固体レーザ装置を示す横断面図である。
第５図（ｂ）は、この発明の実施の形態５におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第６図は、この発明の実施の形態６におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第７図は、この発明の実施の形態７におけるロッド型固体レーザ装置を示す縦断面図である。
第８図は、ロッド型固体レーザ装置を示す構成図である。
第９図は、レーザロッド、共振器ミラー、共振状態のレーザを表す概念図である。
第１０図は、レーザロッド、共振器ミラー、共振状態のレーザを表す概念図である。
実施の形態１．
第１図は、本発明の実施の形態１におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、第８図中に丸印Ａにて示したキャビティの一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第１図と同構造で第１図と対称に配置されている。第１図（ａ）は横断面図で、第１図（ｂ）は縦断面図であり、第１図（ａ）は第１図（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図で、第１図（ｂ）は第１図（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
第１図において、レーザロッド１はロッドホルダ５によりＯリング３ｂを介して保持されており、ロッドホルダ５は、調整リング７に設けられた凹部４０に収容されており、調整リング７は、固定ネジ４１によってレーザロッド１の軸付近に開口を有したキャビティ容器４に取り付けられている。ここでは、箱型のキャビティ容器４に調整リング７取り付けるとしたが、箱型のキャビティ容器に限定されるものでは無く、筐体２７に支持されレーザロッド１の両端に設けられたレーザロッド１の軸付近に開口を有した一対の板体である支持板でよい。ロッドホルダ５は、調整リング７の凹部４０の底面によってＯリング３ｃを介してキャビティ容器４に押圧されており、また凹部４０の径はロッドホルダ５の外径よりもやや大きめに形成されているので、ロッドホルダ５は凹部４０内にて凹部４０の半径方向に（第１図（ｂ）の平面上を）自由に移動できる。調整リング７には、調整リング７の側面から凹部４０に至る第１の貫通孔４３ａ、第２の貫通孔４３ｂおよび第３の貫通孔４３ｃの３本の貫通孔が放射状に設けられている。第１図（ｂ）に示すように、第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂとの間の角度は約９０度に設定されており、第３の貫通孔４３ｃは、第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂの中間の位置に対し凹部４０の中心に対称な位置に設けられている。第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂの内部には雌ネジ形成されており、表面に雄ネジが形成された２本の調整ネジ８ａ、８ｂがそれぞれ第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂにねじ込まれている。ねじ込まれた調整ネジ８ａ、８ｂの先端はロッドホルダ５に接している。調整ネジ８ａ、８ｂのねじ込み量で、調整ネジ８ａ、８ｂの先端部の調整リング７の凹部４０への突出量を調整できる。第３の貫通孔４３ｃにはバネ９が挿入され、バネ９の先端はロッドホルダ５に接し押圧している。第３の貫通孔４３ｃの調整リング７側面開口部には、バネ９が突出しないように蓋４４が設けられている。ここで、第３の貫通孔４３ｃの調整リング７側面開口部を蓋４４で覆うとしたが、例えば、第３の貫通孔４３ｃを調整リング７側面に貫通しない非貫通孔としても良い。この場合、蓋を用いずともバネ９の調整リング７側面への突出を防止することができる。バネ９は、ロッドホルダ５を固定ネジ８ａ、８ｂに押圧するように作用し、ロッドホルダ５は調整ネジ８ａ、８ｂおよびネジ９の各先端の３点により加圧され、第１図（ｂ）の平面内の位置を支持されている。
また、第１図（ａ）に示すように、レーザロッド１の側面を冷却するため、レーザロッド１の周辺に冷却水を流す水路を形成するように、筒状のフローチューブ２が、レーザロッド１の周囲を囲むようにＯリング３ａを介してキャビティ容器４に固定されている。冷却水は、レーザロッド１とフローチューブ２とキャビティ容器４とロッドホルダ５と、各部品間に挿入されたＯリング３ａ、３ｂ、３ｃにより密閉された空間を流れ、レーザロッド１を冷却する。
このように構成されたロッド型固体レーザ装置のキャビティ容器のレーザロッド保持部においては、調整ネジ８ａ、８ｂのねじ込み量を調整するとバネ９が伸縮するとともに、ロッドホルダ５の第１図（ｂ）の平面上での位置を調整することができる。また、レーザロッド１はロッドホルダ５に保持されているので、ロッドホルダ５の位置を調整することでレーザロッド１の位置も同期して調整することができる。
調整ネジ８ａ、８ｂとバネ９によるロッドホルダ５への荷重は常に反力となっており、調整ネジ８ａ、８ｂの送り方向に関係なく調整ネジ８ａ、８ｂのみを操作することでレーザロッド１の位置を調整することが可能である。従来の技術のように、例えば調整ネジ８ａを調整するときに予め調整ネジ８ｂを緩める必要はない。
また、２つの調整ネジ８ａ、８ｂをほぼ垂直に配置したことにより、調整量がそれほど大きくないときは、調整ネジ８ａを送り操作した場合には、ネジ９が伸縮すると共にレーザロッド１の位置は第１図（ｂ）のほぼ上下方向に調整することができ、調整ネジ８ｂを操作した場合には、ネジ９が伸縮すると共にレーザロッド１の位置は第１図（ｂ）のほぼ左右方向に調整することができる。よって、調整ネジ８ａ、８ｂによる調整はそれぞれほぼ独立に調整することができ調整が容易である。
さらに本形態においては、第１図（ａ）に示すように、ロッドホルダ５とキャビティ容器４との間は、ロッドホルダ５の位置の調整中もＯリング３ｃにより常に密閉されており、冷却水を流しながら、レーザロッド１の位置を調整することが可能である。
これらにより、実際にレーザを発振し、出力されたレーザ光のパワーを測定し、そのパワーを最大とするようにレーザロッド１の保持位置を調整するロッドアライメントが可能となる。ロッドアライメントはレーザロッド１の幾何学的に決まるロッド中心軸を共振器光軸に合致させるのではなく、レーザロッド１の励起分布のバラツキから生じるロッド中心軸とロッド最大出力軸のズレを考慮した、レーザロッド位置の調整方法である。すなわち、共振器光軸に対し、レーザ出力が最大となるレーザロッド位置を決定可能な、言い換えるならば、共振器光軸とロッド最大出力軸とを一致させるレーザロッドの最善位置調整方法である。
ロッドアライメントを実施する過程において、ロッド型固体レーザ装置、共振器、レーザパワー測定器具等のロッドアライメントに使用する器具の配置位置、そして、気温、湿度、使用電圧、投入電流等の使用環境を同一に設定することにより、ほぼ同一の共振器光軸にロッド最大出力軸を一致させたキャビティを複数製作することが出来る。高出力を得る目的でキャビティを共振段あるいは増幅段として隣接配置する際に、ほぼ同一の共振器光軸上にロッド最大出力軸をもつキャビティを使用することにより、キャビティ間の回折損失を最小に抑え、モードボリュームの減少を抑えることが可能である。その結果、従来のロッド型固体レーザ装置よりも全体出力を大きくすることが出来る。すなわち、キャビティの連結効率が向上することが可能である。
さらに、ほぼ同一の共振器光軸上にロッド最大出力軸をもつキャビティを複数製作することが可能となることにより、隣接配置されたキャビティの交換に要する時間を大幅に短縮することが出来る。通常、１つのキャビティが故障あるいはメンテナンスを理由に交換される場合、共振器ミラーの調整、レーザ光路の調整、レーザ光をファイバに導光するための調整等、さまざまな調整を伴う。しかし、ほぼ同一の共振器光軸上にロッド最大出力軸をもつキャビティを交換すれば、これらの調整は不要である。
ところで、本実施の形態では、調整ネジ８ａ、８ｂの間の角度を９０度としたが、本発明は調整ネジ８ａ、８ｂの間の角度を９０度に限定するものではなく、例えば第１の孔、第２の孔、第３の孔を１２０度の角度毎に放射状に対称に配置してもよい。ただし、各調整ネジによる調整方向は直行していないので、独立には調整できずに収斂調整が必要となるので、調整ネジ間は９０度に設定することが望ましい。もちろん、調整ネジ間の角度は１８０度未満でなければならないのは言うまでも無い。また、調整ネジやバネの個数も本実施の形態に限定されるものではなく、例えば３方向から調整ネジをねじ込んだり、２方向からバネにて押圧しても良い。ただし、本実施の形態が最も単純で効果的な構成であることは言うまでもない。
また、本実施の形態では、ロッドホルダ５の位置決めに調整ネジ８ａ、８ｂおよびバネ９を用いて説明したが、本発明における位置決めはネジやバネに限定されるものではなく、それぞれ押圧部品一般の部品、弾性体を使用する場合においても利用できることはいうまでもない。また、調整リングはその形状がリングである必要はなく、その他の形状を使用する場合においても利用できることはいうまでもない。
実施の形態２．
実施の形態１では、レーザロッド１の位置は、調整ネジ８ａ、８ｂおよびバネ９による３点からの加圧にてロッドホルダ５を保持することにより位置決めをしていた。しかし、弾性体の加圧による保持では、調節ネジ８の誤操作、衝突、振動など、外乱によりロッドホルダ５の位置すなわちレーザロッド１の位置が変化する可能性がある。本実施の形態は、レーザロッド１の位置を調整した後に、ロッドホルダ５の位置を固定する手段を設けたものである。以下、実施の形態１と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第２図は、本発明の実施の形態２におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第２図と同構造で第２図と対称に配置されている。第２図（ａ）および第２図（ｂ）は、実施の形態１と同方向の断面図である。
第２図において、ロッドホルダ５には固定ネジ６を通すための、外面からキャビティ容器４に接する面へと貫通孔４５が設けられている。また、貫通孔４５と同軸にキャビティ容器４にもロッドホルダ５と接した面に貫通しない非貫通孔４６が設けられている。第２図（ｂ）に示したとおり、貫通孔４５および非貫通孔４６は３箇所、各１２０度の角度毎に回転対称な位置に設けられている。ただし、貫通孔４５および非貫通孔４６の数および配置は、これに限定されるものでは無くロッドホルダの大きさ等により適宜決定されるものである。非貫通孔４６の内面には雌ネジが形成されており、表面に雄ネジが形成された固定ネジ６をねじ込むことができる。また、貫通孔４５の孔径は、固定ネジ６の径よりも大きく形成されており、固定ネジ６を貫通孔４５に通した状態でも、ロッドホルダ５は調整リング７の凹部４０の半径方向に（第２図（ｂ）の平面上を）移動が可能で、調整ネジ８ａ、８ｂによる位置調整が可能な構成となっている。さらに、固定ネジ６の頭部の径は、貫通孔４５の孔径よりは大きく形成されているので、固定ネジ６を非貫通孔４６にねじ込んでいくと固定ネジ６の頭部がロッドホルダ５の外面を加圧し、ロッドホルダ５をキャビティ容器４に強固に固定することができる。
上記のような構成を採用することにより、本実施の形態２においては、この固定ネジ６をロッド保持位置調整後に締付けた場合、共振器光軸上にロッド最大出力軸を調整されたレーザロッド１の位置を強固に維持し、調節ネジ８の誤操作、衝突、振動など、外乱に対する抵抗力を得ることができる。レーザロッド１の位置を再度調整する場合は、固定ネジ６を緩め、調整ネジ８を調整し、調整終了後に固定ネジ６を締めなおせばよい。このロッドホルダ固定手段は以下の他の実施の形態に用いてもよく、その場合、本実施の形態と同様の効果が得られることは明白である。
ところで、実施の形態１および実施の形態２では、ロッドホルダ５を調整リング７に設けられた凹部４０の底面によって、キャビティ容器４に押圧するように構成していた。しかし、実施の形態２にて用いたロッドホルダ５の固定手段である固定ネジ６にてロッドホルダ５をキャビティ容器４に押圧してもよく、この場合、第２図（ｃ）に示したように調整リング７に凹部を設けず、単にロッドホルダ５の位置を調整する調整手段である調整ネジ８とロッドホルダ５を押圧する弾性体であるバネ９の位置を保持する保持手段として機能させても良く、調整リング７の構造が簡単になる利点がある。
実施の形態３．
実施の形態１では、調整ネジ８を調整リング７の側面から凹部４０に至る貫通孔４３にねじ込んだが、本実施の形態は、キャビティ容器４の底面から凹部４０に至る貫通孔を設け、前記貫通孔に調整ネジをねじ込むと共に、ロッドホルダ５の前記調整ネジが接する部分に調整ネジ８の当て面を付加したものである。以下、実施の形態１と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第３図は、本発明の実施の形態２におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第３図と同構造で第３図と対称に配置されている。第３図（ａ）および第３図（ｂ）は、実施の形態１と同方向の断面図である。
第３図において、第１図にあった第１の孔４３ａおよび第２の孔４３ｂは無く、その代わりに調整リング７の底面、すなわちキャビティ容器４に接している面の裏側の面から凹部４０に至る、調整リング７の底面に垂直な第１の貫通孔４７ａと第２の貫通孔４７ｂが設けられている。第３図（ｂ）に示すように、各貫通孔はほぼ同円周上にその間の角度をほぼ９０度に設定して配置されている。第１図の第１の孔４３ａおよび第２の孔４３ｂの位置にほぼ対応する位置である。第１の貫通孔４７ａと第２の貫通孔４７ｂの内面には雌ネジが形成されており、それぞれ調整ネジ８ａ、８ｂがねじ込まれている。ねじ込まれた調整ネジ８ａ、８ｂの先端はロッドホルダ５に接している。ロッドホルダ５の調整ネジ８ａ、８ｂの接した部分には、それぞれ当て面４８ａ、４８ｂが形成されている。当て面４８は、調整ネジ８の軸方向と平行および直角でない傾斜面であり、かつ当て面４８の向きは、法線がレーザロッド軸心３２を含む面内にほぼ位置するように設定している。
上記のような構成を採用することにより、本実施の形態３においては、２つの調整ネジ８ａ、８ｂ間の角度をほぼ９０度に設定したことおよび当て面４８の向きを法線が凹部４０の半径方向にほぼ一致するように配置したことにより、例えば調整ネジ８ａのねじ込み量を調整した場合は、ロッドホルダ５の調整ネジ８ａが接した部分に傾斜面である当て面４８ａが形成されているので、ロッドホルダ５には調整ネジ８ａのねじ込み方向とは直行する方向に加圧力が加わり、バネ９が伸縮することでロッドホルダ５の位置を第３図（ｂ）のほぼ上下方向に調整することができる。調整ネジ８ｂによる調整では、上記と同様な作用でロッドホルダ５の位置を第３図（ｂ）のほぼ左右方向に調整することができる。
よって、実施の形態１と同様に、調整ネジ８を調整することで、ロッドホルダ５の位置すなわちレーザロッド１の位置を簡易に調整することができる。もちろんロッドアライメントも可能である。また、本実施の形態では実施の形態１と同様の効果を得られるだけでなく、調整リング７の外周に調整ネジ８用のメンテナンススペースを設ける必要が無いという利点がある。
ところで、本実施の形態では、調整ネジ８の間の角度を約９０度、当て面４８の向きを法線がレーザロッド軸心３２を含む面内にほぼ位置する、としたが本発明はこの設定に特に限定されるものではない。ただし、前記設定とすることで、調整ネジ８ａ、８ｂによるレーザロッド１の位置調整方向がほぼ直行した方向となるので、調整が容易である利点がある。調整ネジ８やバネ９の数量については、実施の形態１で上述したとおりとくに限定されるものではない。また、当て面４８を単に傾斜面としたが平面でもテーパー面でもかまわない。貫通孔４７は調整リング７の底面に垂直としたが傾斜していてもかまわない。更に、このような調整ネジの配置は他の実施の形態に用いてもよく、その場合本実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
実施の形態４．
実施の形態１では、調整ネジ８およびネジ９の先端を直接ロッドホルダ５に接していたが、本実施の形態は、ロッドホルダ５の側面にブシュ１０を設けたものである。以下、実施の形態１と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第４図は、本発明の実施の形態４におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第４図と同構造で第４図と対称に配置されている。第４図は、実施の形態１における第１図（ｂ）と同方向の横断面図である。
第４図において、ロッドホルダ５の側面にはブシュ１０を設けており、ロッドホルダ５とブシュ１０とは固着されている。調整ネジ８およびネジ９はブシュ１０を加圧することでレーザロッド１の位置を保持している。また、実施の形態１と同様な操作によって、レーザロッド１の位置を調整することができる。
本実施の形態では、ロッドホルダ５の側面にブシュ１０を設けることにより、実施の形態１と同様な効果を得られると共に、実施の形態１で発生していたロッドホルダ５と調整ネジ８との間で生じる摩擦抵抗をブシュ１０を介在させることで小さくし、ロッドホルダ５の動作を滑らかにし、ひいてはレーザロッド１の位置調整を容易にすることができる。ブシュ１０は金属、非金属を問わず摩擦抵抗が小さくなるものを選択するものである。もちろん、このような調整ネジの配置は他の実施の形態に用いてもよく、その場合、本実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
実施の形態５．
実施の形態４では、ロッドホルダ５の側面にブシュ１０を設けることにより、ロッドホルダ５と調整ネジ８との間で生じる摩擦抵抗を小さくし、ロッドホルダ５の動作を滑らかにした。本実施の形態では、ロッドホルダ５と調整ネジ８との間の摩擦抵抗が小さくなることを利用し、レーザロッド１を回転させる機構を設けたものである。以下、実施の形態１および実施の形態４と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第５図は、本発明の実施の形態４におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第５図と同構造で第５図と対称に配置されている。第５図（ａ）および第５図（ｂ）は、実施の形態１と同方向の断面図である。
第５図において、ロッドホルダ５の側面に設けられたブシュ１０は、ロッドホルダ５の側面のうちキャビティ容器４側で調整ネジ８と接する部分に配置されており、ロッドホルダ５の側面の外面に近い側は側面がそのまま露出している状態である。調整リング７には、レーザロッド１の軸心とほぼ平行な軸を持った円盤状の調整用ローラ１１が、回転自在に取り付けられている。調整用ローラ１１の側面とロッドホルダ５のブシュ１０が設けられていない外面側の側面とは接しており、各側面は滑らないような表面加工が施されており、調整用ローラ１１を回転させることでロッドホルダ５が回転し、それに同期してレーザロッドも回転する。また、調整リング７に取り付けられた調整用ローラ１１は、第５図（ｂ）の平面内で凹部の半径方向に移動可能に取り付けられており、かつ図示省略した弾性体等によりロッドホルダ５に加圧されている。よって、ロッドホルダ５の位置を調整する場合、調整用ローラ１１はロッドホルダ５の位置に同期してその位置を変化させつつ、常にロッドホルダ５に接した状態を維持することができる。
本実施の形態では、ロッドホルダ５の側面にブシュ１０を設けるとともに調整用ローラ１１を設けたことにより、実施の形態４と同様な効果を得られると共に、レーザロッド１の円周方向の向きを任意に設定可能である。
ところで、調整用ローラ１１はロッドホルダ５を加圧していることから、ネジ９の代わりに調整用ローラ１１をバネ９の位置に設けることにより、ネジ９と同様の作用を実現することができ、上記実施の形態５に比較しバネ９を削除できる利点がある。
実施の形態６．
実施の形態１では、２本の調整ネジ８ａ、８ｂおよびネジ９を第１図（ｂ）に示すような配置とし、３点支持にてロッドホルダ５を保持し、また調整ネジ８ａ、８ｂの間の角度をほぼ９０度に設定することで、調整ネジ８ａと調整ネジ８ｂとの調整方向をほぼ直行させほぼ独立に調整可能としたが、調整量が大きくなると、ロッドホルダ５が平行移動だけでは無く各調整ネジの先端を支点とした回転移動の成分が発生し、直行する２方向に独立した調整を行うことが困難になってくる。本実施の形態は、ロッドホルダ５の側面を対面が平行となる４つの面をもつ形状とし、ロッドホルダ５の各側面に面当て具１２を設けたものである。以下、実施の形態１と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第６図は、本発明の実施の形態６におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第６図と同構造で第６図と対称に配置されている。第６図は、実施の形態１における第１図（ｂ）と同方向の横断面図である。
第６図において、調整リング７には側面から凹部４０に至る第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂが実施の形態１と同様に設けられており、貫通孔４３ｃの代わりに第３の貫通孔４３ｄと第４の貫通孔４３ｅがそれぞれ第１の貫通孔４３ｂと第２の貫通孔４３ｄに対向した位置に設けられている。よって、４つの貫通孔は、第６図に示すように隣接する貫通孔の間の角度が９０度になるように配置される。第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂには実施の形態１同様にそれぞれに調整ネジ８ａ、８ｂがねじ込まれており、第３の貫通孔４３ｄと第４の貫通孔４３ｅにはそれぞれバネ９ａ、９ｂが挿入され、第３の貫通孔４３ｄと第４の貫通孔４３ｅの調整リング７側面の開口部にはそれぞれ蓋４４ａ、４４ｂが設けられている。これにより、ロッドホルダ５は、調整ネジ８ａ、８ｂおよびバネ９ａ、９ｂの４点から加圧された４点支持にて位置決めを行っている。ロッドホルダ５の調整ネジ８ａ、８ｂおよびバネ９ａ、９ｂの先端が接する側面部は、調整ネジおよびバネに直行する４つの平面４９ａ、４９ｂ、４９ｄ、４９ｅが形成されている。調整ネジ８やバネ９が挿入されている４つの貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｄ、４３ｅは、隣接する貫通孔の間の角度が９０度になるように配置されているので、４つの平面４９ａ、４９ｂ、４９ｄ、４９ｅも隣接する平面が９０度の角度をなして配置されることとなり、例えば第６図に示したように平面４９ａと４９ｅは平行であり、平面４９ｂと４９ｄも平行であり、平面４９ａ、４９ｅと平面４９ｂ、４９ｄとは直行する。各平面４９には面当て具１２が設けられており、面当て具１２は金属や非金属を問わず摩擦抵抗が小さくなるものを選択するものである。
このような構成においては、例えば第６図において調整ネジ８ａのねじ込み量を調整した場合、ロッドホルダ５の左右方向の位置は調整ネジ８ｂおよびバネ９ａにて保持されており、また調整ネジ８ｂおよびバネ９ａとロッドホルダ５とが接する平面４９ｂ、４９ｄは調整ネジ８ａのねじ込み方向に平行であり、かつその表面には摩擦抵抗が小さい面当て具１２が設けられているので、調整ネジ８ｂおよびバネ９ａとロッドホルダ５とは滑らかにすべり、バネ９ｂが伸縮することでロッドホルダ５の位置は上下方向のみに調整される。調整ネジ８ｂのねじ込み量を調整したときも同様な作用にて、バネ９ａが伸縮することでロッドホルダ５の位置は左右方向のみに調整される。この効果は、調整量が比較的大きくなってもほとんど変化しない。
本実施の形態では、ロッドホルダ５の側面を対面が平行となる４つの平面をもつ形状とし、ロッドホルダ５の前記４つの各平面に面当て具１２を設け、バネによる加圧を２方向とすることで、実施の形態１と同様な効果が得られるだけでなく、レーザロッド１の調整量が比較的大きな範囲でも調整方向を直交成分だけに限定し調整を容易にすることができる。
実施の形態７．
実施の形態６では、バネ９ａ、９ｂを用いてロッドホルダを加圧したが、本実施の形態はバネ９の代わりに板バネ１３を用いたものである。以下、実施の形態１と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第７図は、本発明の実施の形態７におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第７図と同構造で第７図と対称に配置されている。第７図は、実施の形態１における第１図（ｂ）と同方向の横断面図である。
第７図に示すとおり、実施の形態６におけるバネ９ａ、９ｂをそれぞれ板バネ１３ａ、１３ｂとしたことにより、貫通孔４３ｄ、４３ｅおよび蓋４４ａ、４４ｂを設ける必要が無くなり、実施の形態６に比較し調整リング７の構造が簡単になり外形も小型化できる。もちろん、実施の形態６と同等の効果が得られることは言うまでもない。
第１図は、本発明の実施の形態１におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、第８図中に丸印Ａにて示したキャビティの一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第１図と同構造で第１図と対称に配置されている。第１図（ａ）は横断面図で、第１図（ｂ）は縦断面図であり、第１図（ａ）は第１図（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図で、第１図（ｂ）は第１図（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
第１図において、レーザロッド１はロッドホルダ５によりＯリング３ｂを介して保持されており、ロッドホルダ５は、調整リング７に設けられた凹部４０に収容されており、調整リング７は、固定ネジ４１によってレーザロッド１の軸付近に開口を有したキャビティ容器４に取り付けられている。ここでは、箱型のキャビティ容器４に調整リング７取り付けるとしたが、箱型のキャビティ容器に限定されるものでは無く、筐体２７に支持されレーザロッド１の両端に設けられたレーザロッド１の軸付近に開口を有した一対の板体である支持板でよい。ロッドホルダ５は、調整リング７の凹部４０の底面によってＯリング３ｃを介してキャビティ容器４に押圧されており、また凹部４０の径はロッドホルダ５の外径よりもやや大きめに形成されているので、ロッドホルダ５は凹部４０内にて凹部４０の半径方向に（第１図（ｂ）の平面上を）自由に移動できる。調整リング７には、調整リング７の側面から凹部４０に至る第１の貫通孔４３ａ、第２の貫通孔４３ｂおよび第３の貫通孔４３ｃの３本の貫通孔が放射状に設けられている。第１図（ｂ）に示すように、第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂとの間の角度は約９０度に設定されており、第３の貫通孔４３ｃは、第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂの中間の位置に対し凹部４０の中心に対称な位置に設けられている。第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂの内部には雌ネジ形成されており、表面に雄ネジが形成された２本の調整ネジ８ａ、８ｂがそれぞれ第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂにねじ込まれている。ねじ込まれた調整ネジ８ａ、８ｂの先端はロッドホルダ５に接している。調整ネジ８ａ、８ｂのねじ込み量で、調整ネジ８ａ、８ｂの先端部の調整リング７の凹部４０への突出量を調整できる。第３の貫通孔４３ｃにはバネ９が挿入され、バネ９の先端はロッドホルダ５に接し押圧している。第３の貫通孔４３ｃの調整リング７側面開口部には、バネ９が突出しないように蓋４４が設けられている。ここで、第３の貫通孔４３ｃの調整リング７側面開口部を蓋４４で覆うとしたが、例えば、第３の貫通孔４３ｃを調整リング７側面に貫通しない非貫通孔としても良い。この場合、蓋を用いずともバネ９の調整リング７側面への突出を防止することができる。バネ９は、ロッドホルダ５を固定ネジ８ａ、８ｂに押圧するように作用し、ロッドホルダ５は調整ネジ８ａ、８ｂおよびネジ９の各先端の３点により加圧され、第１図（ｂ）の平面内の位置を支持されている。
また、第１図（ａ）に示すように、レーザロッド１の側面を冷却するため、レーザロッド１の周辺に冷却水を流す水路を形成するように、筒状のフローチューブ２が、レーザロッド１の周囲を囲むようにＯリング３ａを介してキャビティ容器４に固定されている。冷却水は、レーザロッド１とフローチューブ２とキャビティ容器４とロッドホルダ５と、各部品間に挿入されたＯリング３ａ、３ｂ、３ｃにより密閉された空間を流れ、レーザロッド１を冷却する。
このように構成されたロッド型固体レーザ装置のキャビティ容器のレーザロッド保持部においては、調整ネジ８ａ、８ｂのねじ込み量を調整するとバネ９が伸縮するとともに、ロッドホルダ５の第１図（ｂ）の平面上での位置を調整することができる。また、レーザロッド１はロッドホルダ５に保持されているので、ロッドホルダ５の位置を調整することでレーザロッド１の位置も同期して調整することができる。
調整ネジ８ａ、８ｂとバネ９によるロッドホルダ５への荷重は常に反力となっており、調整ネジ８ａ、８ｂの送り方向に関係なく調整ネジ８ａ、８ｂのみを操作することでレーザロッド１の位置を調整することが可能である。従来の技術のように、例えば調整ネジ８ａを調整するときに予め調整ネジ８ｂを緩める必要はない。
また、２つの調整ネジ８ａ、８ｂをほぼ垂直に配置したことにより、調整量がそれほど大きくないときは、調整ネジ８ａを送り操作した場合には、ネジ９が伸縮すると共にレーザロッド１の位置は第１図（ｂ）のほぼ上下方向に調整することができ、調整ネジ８ｂを操作した場合には、ネジ９が伸縮すると共にレーザロッド１の位置は第１図（ｂ）のほぼ左右方向に調整することができる。よって、調整ネジ８ａ、８ｂによる調整はそれぞれほぼ独立に調整することができ調整が容易である。
さらに本形態においては、第１図（ａ）に示すように、ロッドホルダ５とキャビティ容器４との間は、ロッドホルダ５の位置の調整中もＯリング３ｃにより常に密閉されており、冷却水を流しながら、レーザロッド１の位置を調整することが可能である。
これらにより、実際にレーザを発振し、出力されたレーザ光のパワーを測定し、そのパワーを最大とするようにレーザロッド１の保持位置を調整するロッドアライメントが可能となる。ロッドアライメントはレーザロッド１の幾何学的に決まるロッド中心軸を共振器光軸に合致させるのではなく、レーザロッド１の励起分布のバラツキから生じるロッド中心軸とロッド最大出力軸のズレを考慮した、レーザロッド位置の調整方法である。すなわち、共振器光軸に対し、レーザ出力が最大となるレーザロッド位置を決定可能な、言い換えるならば、共振器光軸とロッド最大出力軸とを一致させるレーザロッドの最善位置調整方法である。
ロッドアライメントを実施する過程において、ロッド型固体レーザ装置、共振器、レーザパワー測定器具等のロッドアライメントに使用する器具の配置位置、そして、気温、湿度、使用電圧、投入電流等の使用環境を同一に設定することにより、ほぼ同一の共振器光軸にロッド最大出力軸を一致させたキャビティを複数製作することが出来る。高出力を得る目的でキャビティを共振段あるいは増幅段として隣接配置する際に、ほぼ同一の共振器光軸上にロッド最大出力軸をもつキャビティを使用することにより、キャビティ間の回折損失を最小に抑え、モードボリュームの減少を抑えることが可能である。その結果、従来のロッド型固体レーザ装置よりも全体出力を大きくすることが出来る。すなわち、キャビティの連結効率が向上することが可能である。
さらに、ほぼ同一の共振器光軸上にロッド最大出力軸をもつキャビティを複数製作することが可能となることにより、隣接配置されたキャビティの交換に要する時間を大幅に短縮することが出来る。通常、１つのキャビティが故障あるいはメンテナンスを理由に交換される場合、共振器ミラーの調整、レーザ光路の調整、レーザ光をファイバに導光するための調整等、さまざまな調整を伴う。しかし、ほぼ同一の共振器光軸上にロッド最大出力軸をもつキャビティを交換すれば、これらの調整は不要である。
ところで、本実施の形態では、調整ネジ８ａ、８ｂの間の角度を９０度としたが、本発明は調整ネジ８ａ、８ｂの間の角度を９０度に限定するものではなく、例えば第１の孔、第２の孔、第３の孔を１２０度の角度毎に放射状に対称に配置してもよい。ただし、各調整ネジによる調整方向は直行していないので、独立には調整できずに収斂調整が必要となるので、調整ネジ間は９０度に設定することが望ましい。もちろん、調整ネジ間の角度は１８０度未満でなければならないのは言うまでも無い。また、調整ネジやバネの個数も本実施の形態に限定されるものではなく、例えば３方向から調整ネジをねじ込んだり、２方向からバネにて押圧しても良い。ただし、本実施の形態が最も単純で効果的な構成であることは言うまでもない。
また、本実施の形態では、ロッドホルダ５の位置決めに調整ネジ８ａ、８ｂおよびバネ９を用いて説明したが、本発明における位置決めはネジやバネに限定されるものではなく、それぞれ押圧部品一般の部品、弾性体を使用する場合においても利用できることはいうまでもない。また、調整リングはその形状がリングである必要はなく、その他の形状を使用する場合においても利用できることはいうまでもない。
実施の形態２．
実施の形態１では、レーザロッド１の位置は、調整ネジ８ａ、８ｂおよびバネ９による３点からの加圧にてロッドホルダ５を保持することにより位置決めをしていた。しかし、弾性体の加圧による保持では、調節ネジ８の誤操作、衝突、振動など、外乱によりロッドホルダ５の位置すなわちレーザロッド１の位置が変化する可能性がある。本実施の形態は、レーザロッド１の位置を調整した後に、ロッドホルダ５の位置を固定する手段を設けたものである。以下、実施の形態１と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第２図は、本発明の実施の形態２におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第２図と同構造で第２図と対称に配置されている。第２図（ａ）および第２図（ｂ）は、実施の形態１と同方向の断面図である。
第２図において、ロッドホルダ５には固定ネジ６を通すための、外面からキャビティ容器４に接する面へと貫通孔４５が設けられている。また、貫通孔４５と同軸にキャビティ容器４にもロッドホルダ５と接した面に貫通しない非貫通孔４６が設けられている。第２図（ｂ）に示したとおり、貫通孔４５および非貫通孔４６は３箇所、各１２０度の角度毎に回転対称な位置に設けられている。ただし、貫通孔４５および非貫通孔４６の数および配置は、これに限定されるものでは無くロッドホルダの大きさ等により適宜決定されるものである。非貫通孔４６の内面には雌ネジが形成されており、表面に雄ネジが形成された固定ネジ６をねじ込むことができる。また、貫通孔４５の孔径は、固定ネジ６の径よりも大きく形成されており、固定ネジ６を貫通孔４５に通した状態でも、ロッドホルダ５は調整リング７の凹部４０の半径方向に（第２図（ｂ）の平面上を）移動が可能で、調整ネジ８ａ、８ｂによる位置調整が可能な構成となっている。さらに、固定ネジ６の頭部の径は、貫通孔４５の孔径よりは大きく形成されているので、固定ネジ６を非貫通孔４６にねじ込んでいくと固定ネジ６の頭部がロッドホルダ５の外面を加圧し、ロッドホルダ５をキャビティ容器４に強固に固定することができる。
上記のような構成を採用することにより、本実施の形態２においては、この固定ネジ６をロッド保持位置調整後に締付けた場合、共振器光軸上にロッド最大出力軸を調整されたレーザロッド１の位置を強固に維持し、調節ネジ８の誤操作、衝突、振動など、外乱に対する抵抗力を得ることができる。レーザロッド１の位置を再度調整する場合は、固定ネジ６を緩め、調整ネジ８を調整し、調整終了後に固定ネジ６を締めなおせばよい。このロッドホルダ固定手段は以下の他の実施の形態に用いてもよく、その場合、本実施の形態と同様の効果が得られることは明白である。
ところで、実施の形態１および実施の形態２では、ロッドホルダ５を調整リング７に設けられた凹部４０の底面によって、キャビティ容器４に押圧するように構成していた。しかし、実施の形態２にて用いたロッドホルダ５の固定手段である固定ネジ６にてロッドホルダ５をキャビティ容器４に押圧してもよく、この場合、第２図（ｃ）に示したように調整リング７に凹部を設けず、単にロッドホルダ５の位置を調整する調整手段である調整ネジ８とロッドホルダ５を押圧する弾性体であるバネ９の位置を保持する保持手段として機能させても良く、調整リング７の構造が簡単になる利点がある。
実施の形態３．
実施の形態１では、調整ネジ８を調整リング７の側面から凹部４０に至る貫通孔４３にねじ込んだが、本実施の形態は、キャビティ容器４の底面から凹部４０に至る貫通孔を設け、前記貫通孔に調整ネジをねじ込むと共に、ロッドホルダ５の前記調整ネジが接する部分に調整ネジ８の当て面を付加したものである。以下、実施の形態１と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第３図は、本発明の実施の形態２におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第３図と同構造で第３図と対称に配置されている。第３図（ａ）および第３図（ｂ）は、実施の形態１と同方向の断面図である。
第３図において、第１図にあった第１の孔４３ａおよび第２の孔４３ｂは無く、その代わりに調整リング７の底面、すなわちキャビティ容器４に接している面の裏側の面から凹部４０に至る、調整リング７の底面に垂直な第１の貫通孔４７ａと第２の貫通孔４７ｂが設けられている。第３図（ｂ）に示すように、各貫通孔はほぼ同円周上にその間の角度をほぼ９０度に設定して配置されている。第１図の第１の孔４３ａおよび第２の孔４３ｂの位置にほぼ対応する位置である。第１の貫通孔４７ａと第２の貫通孔４７ｂの内面には雌ネジが形成されており、それぞれ調整ネジ８ａ、８ｂがねじ込まれている。ねじ込まれた調整ネジ８ａ、８ｂの先端はロッドホルダ５に接している。ロッドホルダ５の調整ネジ８ａ、８ｂの接した部分には、それぞれ当て面４８ａ、４８ｂが形成されている。当て面４８は、調整ネジ８の軸方向と平行および直角でない傾斜面であり、かつ当て面４８の向きは、法線がレーザロッド軸心３２を含む面内にほぼ位置するように設定している。
上記のような構成を採用することにより、本実施の形態３においては、２つの調整ネジ８ａ、８ｂ間の角度をほぼ９０度に設定したことおよび当て面４８の向きを法線が凹部４０の半径方向にほぼ一致するように配置したことにより、例えば調整ネジ８ａのねじ込み量を調整した場合は、ロッドホルダ５の調整ネジ８ａが接した部分に傾斜面である当て面４８ａが形成されているので、ロッドホルダ５には調整ネジ８ａのねじ込み方向とは直行する方向に加圧力が加わり、バネ９が伸縮することでロッドホルダ５の位置を第３図（ｂ）のほぼ上下方向に調整することができる。調整ネジ８ｂによる調整では、上記と同様な作用でロッドホルダ５の位置を第３図（ｂ）のほぼ左右方向に調整することができる。
よって、実施の形態１と同様に、調整ネジ８を調整することで、ロッドホルダ５の位置すなわちレーザロッド１の位置を簡易に調整することができる。もちろんロッドアライメントも可能である。また、本実施の形態では実施の形態１と同様の効果を得られるだけでなく、調整リング７の外周に調整ネジ８用のメンテナンススペースを設ける必要が無いという利点がある。
ところで、本実施の形態では、調整ネジ８の間の角度を約９０度、当て面４８の向きを法線がレーザロッド軸心３２を含む面内にほぼ位置する、としたが本発明はこの設定に特に限定されるものではない。ただし、前記設定とすることで、調整ネジ８ａ、８ｂによるレーザロッド１の位置調整方向がほぼ直行した方向となるので、調整が容易である利点がある。調整ネジ８やバネ９の数量については、実施の形態１で上述したとおりとくに限定されるものではない。また、当て面４８を単に傾斜面としたが平面でもテーパー面でもかまわない。貫通孔４７は調整リング７の底面に垂直としたが傾斜していてもかまわない。更に、このような調整ネジの配置は他の実施の形態に用いてもよく、その場合本実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
実施の形態４．
実施の形態１では、調整ネジ８およびネジ９の先端を直接ロッドホルダ５に接していたが、本実施の形態は、ロッドホルダ５の側面にブシュ１０を設けたものである。以下、実施の形態１と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第４図は、本発明の実施の形態４におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第４図と同構造で第４図と対称に配置されている。第４図は、実施の形態１における第１図（ｂ）と同方向の横断面図である。
第４図において、ロッドホルダ５の側面にはブシュ１０を設けており、ロッドホルダ５とブシュ１０とは固着されている。調整ネジ８およびネジ９はブシュ１０を加圧することでレーザロッド１の位置を保持している。また、実施の形態１と同様な操作によって、レーザロッド１の位置を調整することができる。
本実施の形態では、ロッドホルダ５の側面にブシュ１０を設けることにより、実施の形態１と同様な効果を得られると共に、実施の形態１で発生していたロッドホルダ５と調整ネジ８との間で生じる摩擦抵抗をブシュ１０を介在させることで小さくし、ロッドホルダ５の動作を滑らかにし、ひいてはレーザロッド１の位置調整を容易にすることができる。ブシュ１０は金属、非金属を問わず摩擦抵抗が小さくなるものを選択するものである。もちろん、このような調整ネジの配置は他の実施の形態に用いてもよく、その場合、本実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
実施の形態５．
実施の形態４では、ロッドホルダ５の側面にブシュ１０を設けることにより、ロッドホルダ５と調整ネジ８との間で生じる摩擦抵抗を小さくし、ロッドホルダ５の動作を滑らかにした。本実施の形態では、ロッドホルダ５と調整ネジ８との間の摩擦抵抗が小さくなることを利用し、レーザロッド１を回転させる機構を設けたものである。以下、実施の形態１および実施の形態４と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第５図は、本発明の実施の形態４におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第５図と同構造で第５図と対称に配置されている。第５図（ａ）および第５図（ｂ）は、実施の形態１と同方向の断面図である。
第５図において、ロッドホルダ５の側面に設けられたブシュ１０は、ロッドホルダ５の側面のうちキャビティ容器４側で調整ネジ８と接する部分に配置されており、ロッドホルダ５の側面の外面に近い側は側面がそのまま露出している状態である。調整リング７には、レーザロッド１の軸心とほぼ平行な軸を持った円盤状の調整用ローラ１１が、回転自在に取り付けられている。調整用ローラ１１の側面とロッドホルダ５のブシュ１０が設けられていない外面側の側面とは接しており、各側面は滑らないような表面加工が施されており、調整用ローラ１１を回転させることでロッドホルダ５が回転し、それに同期してレーザロッドも回転する。また、調整リング７に取り付けられた調整用ローラ１１は、第５図（ｂ）の平面内で凹部の半径方向に移動可能に取り付けられており、かつ図示省略した弾性体等によりロッドホルダ５に加圧されている。よって、ロッドホルダ５の位置を調整する場合、調整用ローラ１１はロッドホルダ５の位置に同期してその位置を変化させつつ、常にロッドホルダ５に接した状態を維持することができる。
本実施の形態では、ロッドホルダ５の側面にブシュ１０を設けるとともに調整用ローラ１１を設けたことにより、実施の形態４と同様な効果を得られると共に、レーザロッド１の円周方向の向きを任意に設定可能である。
ところで、調整用ローラ１１はロッドホルダ５を加圧していることから、ネジ９の代わりに調整用ローラ１１をバネ９の位置に設けることにより、ネジ９と同様の作用を実現することができ、上記実施の形態５に比較しバネ９を削除できる利点がある。
実施の形態６．
実施の形態１では、２本の調整ネジ８ａ、８ｂおよびネジ９を第１図（ｂ）に示すような配置とし、３点支持にてロッドホルダ５を保持し、また調整ネジ８ａ、８ｂの間の角度をほぼ９０度に設定することで、調整ネジ８ａと調整ネジ８ｂとの調整方向をほぼ直行させほぼ独立に調整可能としたが、調整量が大きくなると、ロッドホルダ５が平行移動だけでは無く各調整ネジの先端を支点とした回転移動の成分が発生し、直行する２方向に独立した調整を行うことが困難になってくる。本実施の形態は、ロッドホルダ５の側面を対面が平行となる４つの面をもつ形状とし、ロッドホルダ５の各側面に面当て具１２を設けたものである。以下、実施の形態１と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第６図は、本発明の実施の形態６におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第６図と同構造で第６図と対称に配置されている。第６図は、実施の形態１における第１図（ｂ）と同方向の横断面図である。
第６図において、調整リング７には側面から凹部４０に至る第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂが実施の形態１と同様に設けられており、貫通孔４３ｃの代わりに第３の貫通孔４３ｄと第４の貫通孔４３ｅがそれぞれ第１の貫通孔４３ｂと第２の貫通孔４３ｄに対向した位置に設けられている。よって、４つの貫通孔は、第６図に示すように隣接する貫通孔の間の角度が９０度になるように配置される。第１の貫通孔４３ａと第２の貫通孔４３ｂには実施の形態１同様にそれぞれに調整ネジ８ａ、８ｂがねじ込まれており、第３の貫通孔４３ｄと第４の貫通孔４３ｅにはそれぞれバネ９ａ、９ｂが挿入され、第３の貫通孔４３ｄと第４の貫通孔４３ｅの調整リング７側面の開口部にはそれぞれ蓋４４ａ、４４ｂが設けられている。これにより、ロッドホルダ５は、調整ネジ８ａ、８ｂおよびバネ９ａ、９ｂの４点から加圧された４点支持にて位置決めを行っている。ロッドホルダ５の調整ネジ８ａ、８ｂおよびバネ９ａ、９ｂの先端が接する側面部は、調整ネジおよびバネに直行する４つの平面４９ａ、４９ｂ、４９ｄ、４９ｅが形成されている。調整ネジ８やバネ９が挿入されている４つの貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｄ、４３ｅは、隣接する貫通孔の間の角度が９０度になるように配置されているので、４つの平面４９ａ、４９ｂ、４９ｄ、４９ｅも隣接する平面が９０度の角度をなして配置されることとなり、例えば第６図に示したように平面４９ａと４９ｅは平行であり、平面４９ｂと４９ｄも平行であり、平面４９ａ、４９ｅと平面４９ｂ、４９ｄとは直行する。各平面４９には面当て具１２が設けられており、面当て具１２は金属や非金属を問わず摩擦抵抗が小さくなるものを選択するものである。
このような構成においては、例えば第６図において調整ネジ８ａのねじ込み量を調整した場合、ロッドホルダ５の左右方向の位置は調整ネジ８ｂおよびバネ９ａにて保持されており、また調整ネジ８ｂおよびバネ９ａとロッドホルダ５とが接する平面４９ｂ、４９ｄは調整ネジ８ａのねじ込み方向に平行であり、かつその表面には摩擦抵抗が小さい面当て具１２が設けられているので、調整ネジ８ｂおよびバネ９ａとロッドホルダ５とは滑らかにすべり、バネ９ｂが伸縮することでロッドホルダ５の位置は上下方向のみに調整される。調整ネジ８ｂのねじ込み量を調整したときも同様な作用にて、バネ９ａが伸縮することでロッドホルダ５の位置は左右方向のみに調整される。この効果は、調整量が比較的大きくなってもほとんど変化しない。
本実施の形態では、ロッドホルダ５の側面を対面が平行となる４つの平面をもつ形状とし、ロッドホルダ５の前記４つの各平面に面当て具１２を設け、バネによる加圧を２方向とすることで、実施の形態１と同様な効果が得られるだけでなく、レーザロッド１の調整量が比較的大きな範囲でも調整方向を直交成分だけに限定し調整を容易にすることができる。
実施の形態７．
実施の形態６では、バネ９ａ、９ｂを用いてロッドホルダを加圧したが、本実施の形態はバネ９の代わりに板バネ１３を用いたものである。以下、実施の形態１と同一構成部分については同番号を付与し説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第７図は、本発明の実施の形態７におけるロッド型固体レーザ装置を示す図であり、キャビティ容器の一端のレーザロッド保持部の断面図である。もう一方の保持部も第７図と同構造で第７図と対称に配置されている。第７図は、実施の形態１における第１図（ｂ）と同方向の横断面図である。
第７図に示すとおり、実施の形態６におけるバネ９ａ、９ｂをそれぞれ板バネ１３ａ、１３ｂとしたことにより、貫通孔４３ｄ、４３ｅおよび蓋４４ａ、４４ｂを設ける必要が無くなり、実施の形態６に比較し調整リング７の構造が簡単になり外形も小型化できる。もちろん、実施の形態６と同等の効果が得られることは言うまでもない。
以上のように、この発明に係るレーザ装置は、特にキャビティを複数隣接配置したレーザ装置や、メンテナンスや保守時にキャビティの交換を実施するレーザ装置に用いられるのに適している。
【０００５】
また、一般的にロッド型固体レーザ装置においては、キャビティの連結の有無に依らず、キャビティ、共振器を配置した後にレーザパワーを最大とするように共振器のミラーの角度を調整する。これは、前述のように出力が最大となるロッド最大出力軸がキャビティによって異なる理由による。そのため、従来のロッド型固体レーザ装置においては、保守・点検・故障によってキャビティ交換の必要が生じた場合、キャビティ交換を実施するたびに共振器のミラーの角度調整が必要であった。さらに、共振器調整によってミラーの角度が変化するとレーザ光のレーザ光軸も変化するため、ファイバ伝送する光路についても再調整が必要となり、メンテナンス・保守に時間を要するという問題点があった。
【発明の開示】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、レーザロッドを容易に任意の位置へ調整する機構を有し、ロッド最大出力軸を共振器光軸に近付けてキャビティの発振効率および連結効率を向上させたロッド型固体レーザ装置を得ることを目的としている。また、その調整機構を利用して、キャビティ交換時のメンテナンスを不要あるいは簡易にするロッド型固体レーザ装置を得ることを目的としている。
本発明に係るロッド型固体レーザ装置においては、ロッド型の固体レーザ媒質と、前記固体レーザ媒質の側方より励起光を照射し前記固体レーザ媒質を励起する励起光源と、前記固体レーザ媒質の両端に設けられ、前記固体レーザ媒質の軸付近に開口を有する支持板と、前記固体レーザ媒質の少なくとも一端部を保持するロッドホルダと、前記固体レーザ媒質とほぼ直交する方向に前記ロッドホルダの位置を調整する少なくとも２つの調整手段と、前記固体レーザ媒質とほぼ直交する方向に前記ロッドホルダを押圧する少なくとも１つの弾性体と、前記ロッドホルダの周囲に配置されるよう前記支持板の外側に固定され前記調整手段と前記弾性体を保持する保持手段とを備えたものである。
本発明は、支持板の外側においてレーザロッドを保持するロッドホルダとロッド型の固体レーザ媒質とほぼ直交する方向の位置を調整する少なくとも２つの調整手段を備えたことにより、ロッド型固体レーザ装置にお
５／１
また、一般的にロッド型固体レーザ装置においては、キャビティの連結の有無に依らず、キャビティ、共振器を配置した後にレーザパワーを最大とするように共振器のミラーの角度を調整する。これは、前述のように出力が最大となるロッド最大出力軸がキャビティによって異なる理由による。そのため、従来のロッド型固体レーザ装置においては、保守・点検・故障によってキャビティ交換の必要が生じた場合、キャビティ交換を実施するたびに共振器のミラーの角度調整が必要であった。さらに、共振器調整によってミラーの角度が変化するとレーザ光のレーザ光軸も変化するため、ファイバ伝送する光路についても再調整が必要となり、メンテナンス・保守に時間を要するという問題点があった。
【発明の開示】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、レーザロッドを容易に任意の位置へ調整する機構を有し、ロッド最大出力軸を共振器光軸に近付けてキャビティの発振効率および連結効率を向上させたロッド型固体レーザ装置を得ることを目的としている。また、その調整機構を利用して、キャビティ交換時のメンテナンスを不要あるいは簡易にするロッド型固体レーザ装置を得ることを目的としている。
本発明に係るロッド型固体レーザ装置においては、ロッド型の固体レーザ媒質と、前記固体レーザ媒質の側方より励起光を照射し前記固体レーザ媒質を励起する励起光源と、前記固体レーザ媒質の両端に設けられ、前記固体レーザ媒質の軸付近に開口を有する支持板と、前記固体レーザ媒質の少なくとも一端部を保持するロッドホルダと、前記固体レーザ媒質とほぼ直交する方向に前記ロッドホルダの位置を調整する少なくとも２つの調整手段と、前記固体レーザ媒質とほぼ直交する方向に前記ロッドホルダを押圧する少なくとも１つの弾性体と、前記ロッドホルダの周囲に配置されるよう前記支持板の外側に固定され前記調整手段と前記弾性体を保持する保持手段とを備えたものである。
本発明は、支持板の外側においてレーザロッドを保持するロッドホルダとロッド型の固体レーザ媒質とほぼ直交する方向の位置を調整する少なくとも２つの調整手段を備えたことにより、ロッド型固体レーザ装置にお
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Claims (14)
- ロッド型の固体レーザ媒質と、
前記固体レーザ媒質の側方より励起光を照射し前記固体レーザ媒質を励起する励起光源と、
前記固体レーザ媒質の両端に設置され、前記固体レーザ媒質の軸付近に開口を有する支持板と、
前記固体レーザ媒質の少なくとも一端部を保持するロッドホルダと、
前記ロッドホルダの周囲に設けられ、前記ロッドホルダの前記ロッド型の固体レーザ媒質とほぼ直交する方向の位置を調整する少なくとも２つの調整手段と、
前記ロッドホルダの周囲に設けられ前記ロッドホルダを前記ロッド型の固体レーザ媒質とほぼ直交する方向に押圧する少なくとも１つの弾性体と、
前記ロッドホルダを前記支持板に押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とするロッド型固体レーザ装置。 - 前記ロッドホルダと前記支持板間にシール手段を備えたことを特徴とする請求の範囲１に記載のロッド型固体レーザ装置。
- 前記押圧手段は、前記ロッドホルダに設けられた前記ロッドホルダを貫通する第１の孔と、前記キャビティに設けられた前記第１の孔と同軸で内面にネジ山を形成された第２の孔と、前記第１の孔を通り前記第２の孔にねじ込まれ終端部径が前記第１の穴の径よりも大きいネジであることを特徴とする請求の範囲１または２に記載のロッド型固体レーザ装置。
- 前記押圧手段は、前記支持板に固定され、前記ロッドホルダを収容する凹部を有し、前記凹部の底面を前記ロッドホルダに接し、前記凹部の径は前記ロッドホルダの径よりも大きいものである調整リングであることを特徴とする請求の範囲１または２に記載のロッド型固体レーザ装置。
- 前記調整手段は、前記調整リングの前記凹部に開口し内面にネジ山を形成された孔と、前記孔にねじ込まれたネジであることを特徴とする請求の範囲４に記載のロッド型固体レーザ装置。
- 前記孔は、前記調整リングの側面から前記凹部に貫通した、前記ロッド型の固体レーザ媒質と直行する方向に設けられたものであることを特徴とする請求の範囲５に記載のロッド型固体レーザ装置。
- 前記孔は、前記調整リングの底面から前記凹部に貫通した、前記ロッド型の固体レーザ媒質と平行な方向に設けられたものであり、
前記ロッドホルダの前記孔にねじ込まれた前記ネジが当接する部分に、傾斜面を設けたことを特徴とする請求の範囲５に記載のロッド型固体レーザ装置。 - 前記ロッドホルダの側面に、前記調整手段および前記弾性体が当接する部分にブシュを設けたことを特徴とする請求の範囲６に記載のロッド型固体レーザ装置。
- 前記調整リングに前記ロッドホルダに接するように配置され、前記ロッドホルダを前記ロッド型の固体レーザ媒質の中心軸を軸として回転させる調整用ローラを設けたことを特徴とする請求の範囲８に記載のロッド型固体レーザ装置。
- 前記調整手段が２つ備わっており、前記２つの調整手段はその間の角度を９０度に設定し配置されており、
前記弾性体が２つ備わっており、前記２つの弾性体は前記２つの調整手段の位置と、前記ロッド型の固体レーザ媒質の中心軸に対して対称な位置に配置されており、
前記ロッドホルダは、前記調整手段および前記弾性体が当接する側面部分が、前記調整手段および前記弾性体に直行する平面で形成されていることを特徴とする請求の範囲６に記載のロッド型固体レーザ装置。 - 前記弾性体は、前記調整リングの前記凹部に開口した孔に挿入されたバネであることを特徴とする請求の範囲４に記載のロッド型固体レーザ装置。
- 前記弾性体は、前記調整リングの前記凹部側面に設けられた板バネであることを特徴とする請求の範囲４に記載のロッド型固体レーザ装置。
- 前記ロッドホルダを固定するための固定手段を有することを特徴とする請求の範囲１または２に記載のロッド型固体レーザ装置。
- 前記固定手段は、前記ロッドホルダに設けられた前記ロッドホルダを貫通する第１の孔と、前記キャビティに設けられた前記第１の孔と同軸で内面にネジ山を形成された第２の孔と、前記第１の孔を通り前記第２の孔にねじ込まれ終端部径が前記第１の穴の径よりも大きいネジであることを特徴とする請求の範囲１３に記載のロッド型固体レーザ装置。
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