KR100348998B1 - Solid-state laser module with diffusive cavity pumped by radially positioned laser diodes having line shape emitters - Google Patents

Solid-state laser module with diffusive cavity pumped by radially positioned laser diodes having line shape emitters Download PDF

Info

Publication number
KR100348998B1
KR100348998B1 KR1020010004130A KR20010004130A KR100348998B1 KR 100348998 B1 KR100348998 B1 KR 100348998B1 KR 1020010004130 A KR1020010004130 A KR 1020010004130A KR 20010004130 A KR20010004130 A KR 20010004130A KR 100348998 B1 KR100348998 B1 KR 100348998B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
diode
gain medium
cooling
laser gain
Prior art date
Application number
KR1020010004130A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20010084898A (en
Inventor
김광석
김연수
Original Assignee
주식회사 금광
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 금광 filed Critical 주식회사 금광
Priority to KR1020010004130A priority Critical patent/KR100348998B1/en
Publication of KR20010084898A publication Critical patent/KR20010084898A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100348998B1 publication Critical patent/KR100348998B1/en

Links

Classifications

    • 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
    • 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

Abstract

본 발명은 다이오드 레이저를 이용하여 Nd:YAG 등의 고체 레이저 이득 매질을 측면에서 여기하여 고효율의 레이저 발생을 구현하는 고체 레이저 발생장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명에서는 고가의 정준 및 집속 광학계를 사용하지 않고 다이오드 빔을 좁은 슬릿을 통하여 직접 이득매질이 들어 있는 여기 내부 반사체에 입사시켰으며, 반사체 내부를 난반사체로 한 다음 다이오드 빔의 발산각을 고려하여 다이오드 발광면과 이득 매질 사이의 거리를 적절히 유지하고 이득매질의 Nd 이온의 농도를 조절함으로써 직접 흡수되는 다이오드 빔과 수회의 난반사를 거친 빔이 적절한 비율로 흡수되게 하여 레이저빔의 균일도를 획기적으로 개선시켰다. 그리고 다이오드의 냉각을 쉽게 하기 위한 특수한 형상 및 재료를 이용하여 냉각용 방열핀을 사용하였으며 양단의 블록을 통하여 레이저봉과 다이오드 레이저를 동시에 냉각시키는 구조로 되어있어 매우 간단한 형상을 하고 있다. 양단의 블록은 가벼우면서도 기계적 특성이 우수한 두랄루민으로 가공하여 장치의 중량을 매우 줄이면서 대량생산이 용이하게 하였으며 블록의 내부면에는 세라믹 코팅을 하여서 냉각수로 사용하는 증류수가 오염되지 않도록 하는 것을 그 특징으로 하고 있다.The present invention relates to a solid state laser generator that realizes high-efficiency laser generation by laterally exciting a solid state laser gain medium such as Nd: YAG using a diode laser. To this end, in the present invention, a diode beam is incident on the excitation internal reflector containing a gain medium directly through a narrow slit without using expensive leveling and focusing optics. By properly maintaining the distance between the diode emitting surface and the gain medium and adjusting the concentration of Nd ions in the gain medium, the diode beam absorbed directly and the beam after several diffuse reflections are absorbed at an appropriate ratio, which dramatically improves the uniformity of the laser beam. Improved. And using a special shape and material to facilitate the cooling of the diode using a heat radiating fin for cooling, and the structure of the laser rod and the diode laser is simultaneously cooled through the blocks at both ends, it has a very simple shape. Blocks at both ends are processed with duralumin, which is light in weight and has excellent mechanical properties, greatly reducing the weight of the device and facilitating mass production. A ceramic coating is applied to the inner surface of the block so that distilled water used as cooling water is not contaminated. Doing.

Description

방사형으로 배치된 여러 개의 직선형 다이오드 레이저를 이용한 고체레이저 발생장치.{Solid-state laser module with diffusive cavity pumped by radially positioned laser diodes having line shape emitters}Solid-state laser module with diffusive cavity pumped by radially positioned laser diodes having line shape emitters

본 발명은 다이오드여기 고체 레이저 장치에 관한 것이다. 다이오드 여기 고체 레이저는 고출력 다이오드 레이저를 이용하여 Nd:YAG를 비롯하여 Nd:YVO4, Yb:YAG 등의 고체레이저 이득매질을 여기하여 레이저를 발생시키는 장치이다. 이 장치는 다이오드 여기 방법을 사용하므로써 섬광등을 사용하여 여기하는 방법에 비하여 에너지 전환 효율을 10배정도 증가시키고 장시간에 걸쳐 레이저가 안정되게 발진하도록 한다. 다이오드 레이저를 여기하는 방법에는 단면여기 방식과 측면여기 방식이 있다. 단면여기 방식에서는 다이오드 레이저빔의 방향과 레이저의 광축이 일치하나, 측면여기 방식에서는 서로 수직하다. 일반적으로 단면여기 방식은 레이저 발진 효율이 매우 우수하고 빔의 공간적 분포가 TEM00모드에 가깝다. 그러나 단면 여기 방식에서는 사용 가능한 다이오드의 수가 제한되어 있으므로 20 W 이하의저출력 레이저에 사용된다. 측면여기 방식을 사용하면 많은 수의 다이오드 레이저를 측면에 배치할 수 있으므로 수 kW급의 고출력 레이저에 적합하여 고출력 레이저는 주로 이 방식을 사용하고 있다.The present invention relates to a diode-excited solid state laser device. Diode-excited solid-state lasers are devices that generate lasers by exciting solid-state laser gain media such as Nd: YAG, Nd: YVO 4 , and Yb: YAG using high-power diode lasers. The device uses a diode-excitation method, which increases energy conversion efficiency by 10 times compared to the method using an excitation light, and allows the laser to oscillate stably over a long period of time. There are two methods of exciting a diode laser: the cross-section excitation method and the side excitation method. In the cross-sectional excitation method, the direction of the diode laser beam and the optical axis of the laser coincide, but in the lateral excitation method, they are perpendicular to each other. In general, the cross-sectional excitation method has a very good laser oscillation efficiency and the spatial distribution of the beam is close to TEM 00 mode. However, in the single-sided excitation method, the number of available diodes is limited, so they are used for low power lasers of 20 W or less. The side-excitation method allows a large number of diode lasers to be placed on the side, so it is suitable for high-power lasers of several kW class, and high-power lasers mainly use this method.

고체 레이저 여기에 사용되는 다이오드 레이저는 연속발진형과 펄스발진형 두 가지가 있다. 첨두 출력의 증강이 중요한 경우는 펄스형을 이용하고 평균 출력이 중요할 경우는 연속발진형을 이용한다.There are two kinds of diode lasers used for solid state laser excitation. When the increase of peak power is important, pulse type is used, and when average power is important, continuous oscillation type is used.

이득 매질의 형상은 원형 봉 모양과 얇은 판형의 슬랩형이 사용된다. 봉 형상은 가공이 쉬운 장점이 있다. 슬랩형은 가공이 어려우나 열굴절을 변화에 대한 보상이 이루어져 고품질의 레이저 발생에 사용된다. 슬랩형은 한 면 혹은 두 면만 여기에 사용하며 다이오드 레이저의 형상과 외형이 일치하여 간편하게 사용할 수 있다. 레이저 이득매질을 사용할 경우는 측면의 임의의 방향에서도 여기가 가능하나 다이오드 레이저의 빔퍼짐을 고려하여야 한다.The shape of the gain medium is a round rod shape and a thin slab shape. The rod shape has the advantage of easy processing. The slab type is difficult to process, but it is used to generate high quality laser by compensating for the change of thermal refraction. Only one or two sides of the slab type can be used here, and the shape and appearance of the diode laser can be used easily. When using a laser gain medium, excitation can be performed in any direction on the side, but the beam spread of the diode laser should be considered.

다이오드 레이저의 발광면은 한 방향으로 길면서도 폭이 매우 좁아서 좁은 방향으로는 출력 빔의 퍼짐각(divergence angle)이 매우 큰 반면 넓은 방향으로는 그리 크지 않은 편이다. 따라서 다이오드 레이저의 길이방향과 레이저 결정의 방향을 일치시키고 있다. 또한, 좁은 폭 방향으로는 다이오드 레이저에서 나오는 여기 레이저빔이 매우 빨리 퍼지므로 이득매질에 매우 가까이 두지 않으면 이득매질의 직경보다도 빔의 단면이 더 커져 레이저 이득매질에 다이오드 출력을 효과적으로 전달하지 못하는 단점이 있다.The light emitting surface of the diode laser is long and very narrow in one direction, so that the divergence angle of the output beam is very large in the narrow direction, but not very large in the wide direction. Therefore, the longitudinal direction of the diode laser coincides with the direction of the laser crystal. In addition, in the narrow width direction, the excitation laser beam from the diode laser spreads very quickly, so that the cross section of the beam becomes larger than the diameter of the gain medium unless it is very close to the gain medium. have.

다양한 방법이 이러한 단점을 해결하기 위하여 발명되었다. 가장 일반적인방법은 시준(collimate)용 광학계를 다이오드 레이저 출력면 앞에 두어서 발산각을 줄이는 것이다.(US Patent 5,548,608) 이 방법은 매우 효과적으로 다이오드 출력을 비교적 멀리 떨어진 레이저 이득매질까지 전달할 수 있게 하나, 비구면 광학계가 고가이고, 광학계로 인하여 출력이 감소하는 단점이 있다.Various methods have been invented to solve this disadvantage. The most common method is to place collimating optics in front of the diode laser output plane to reduce the divergence angle. (US Patent 5,548,608) This method is very effective for delivering diode output to relatively distant laser gain media. The optical system is expensive and there is a disadvantage that the output is reduced due to the optical system.

적층 다이오드 레이저는 수 kW의 대출력을 간단한 구조로 용이하게 발생시키기에 좋으므로 개발이 잘 되어 있다. 그러나 발광면이 너무 넓어서 좁은 단면을 가진 레이저 이득매질을 효과적으로 여기시키는데 사용하기에는 부적합하다. 넓은 면에 비치는 태양광을 모아서 레이저를 발진시키는데는 cusp-shaped 반사면을 사용한다. 이를 이용하여 다이오드 출력을 레이저 이득매질에 전달하는 장치를 발명하여 넓은 면을 가진 대출력 레이저를 활용하고자 하였다. (T. Brand, Compact 170W continuous wave diode pumped Nd:YAG rod laser with a cusp-shaped reflector, Optics letters, Vol 20, No. 17, 1776(1995)). 이 장치를 활용하기 위해서는 레이저 이득매질의 위치를 다이오드 출력광이 집속되는 위치에 정확히 정열시켜야 하므로 정열하기가 힘들고, 반사면을 가공하기가 힘든 단점이 있다. 또한, 다이오드 레이저의 면적이 상당히 넓고, 이 면이 직접 반사체에 노출되어 있으므로 되반사되는 다이오드 레이저빔으로 인하여 다이오드가 손상되어 수명이 짧아질 위험이 크고, 반사체에서 다이오드 레이저가 차지하는 부분이 많아서 여기 효율이 저하되는 단점이 있다.The multilayer diode laser is well developed because it is easy to generate a large power of several kW with a simple structure. However, the light emitting surface is so wide that it is not suitable for use in effectively exciting a laser gain medium having a narrow cross section. A cusp-shaped reflective surface is used to collect the sunlight on a large surface and to generate a laser. Inventing a device that delivers diode output to the laser gain medium by using this, it was intended to utilize a large output laser having a wide surface. (T. Brand, Compact 170W continuous wave diode pumped Nd: YAG rod laser with a cusp-shaped reflector, Optics letters, Vol 20, No. 17, 1776 (1995)). In order to utilize this device, the position of the laser gain medium must be accurately aligned at the position where the diode output light is focused, so that it is difficult to align and to process the reflective surface. In addition, since the area of the diode laser is quite large, and the surface is directly exposed to the reflector, the diode laser beam reflected back has a high risk of damaging the diode and shortening its lifetime, and the diode laser occupies a large portion of the reflector, thereby increasing the excitation efficiency. This has the disadvantage of deteriorating.

다이오드 레이저빔이 빠르게 발산하므로 얇은 유리판을 이용하여 가둔 다음이득매질 근처까지 전달하는 방법이 있다.(S. Konno et al., "80W cw TEM00 1064nmbeam generation by use of a laser-diode-side-pumped Nd:YAG rod laser", Appl. Phys. Lett.70, 2650(1997)).Since the diode laser beam is rapidly diverging, there is a method of confining it using a thin glass plate and transferring it to near the gain medium. (S. Konno et al. : YAG rod laser ", Appl. Phys. Lett. 70 , 2650 (1997)).

이 방법은 얇은 유리판에 다이오드 출력을 전달하는 방법이 매우 어렵고, 유리판이 충격에 약한 단점이 있어 대량 생산에 부적합하다. 이와 비슷한 방법으로는 다이오드 출력을 광섬유에 모은 다음, 광섬유 끝단을 레이저 이득매질 근처에 배치하는 방법이 있다.(D. Golla et al. 62-W CW TEM00 Nd:YAG laser side-pumped by fiber coupled diode laser, Opt. lett. , Vol. 21, 210 (1996))This method is very difficult to deliver diode output to thin glass plates, and the glass plates have a weak impact and are not suitable for mass production. A similar method is to collect the diode output into the fiber and then place the fiber end near the laser gain medium (D. Golla et al. 62-W CW TEM00 Nd: YAG laser side-pumped by fiber coupled diode). laser, Opt. lett., Vol. 21, 210 (1996))

레이저 출력을 직접 이득 매질에 전달하는 방법도 제안되었다. 다이오드 레이저 출력은 냉각수가 흐르는 원통형 유리관 외부에서 내부로 전달된다. 냉각수관의 외벽은 반사코팅이 되어 있으며, 반사 코팅이 안된 좁은 홈을 통하여 다이오드 빔이 전달된다. 이 때 다이오드 레이저의 발산각을 고려하여 레이저 이득매질의 직경과 발산된 다이오드 레이저빔의 직경이 동일하도록 배치하였다. (Louis Cabaret et al., Rod laser with optical pumping from a source having a narrow emitting area, US Patent, 5,033,058).A method of delivering the laser power directly to the gain medium has also been proposed. Diode laser power is transmitted from the outside to the cylindrical glass tube through which the coolant flows. The outer wall of the cooling water pipe is reflective coated, and the diode beam is transmitted through the narrow groove not having the reflective coating. At this time, considering the divergence angle of the diode laser, the diameter of the laser gain medium and the divergent diode laser beam are arranged to be the same. (Louis Cabaret et al., Rod laser with optical pumping from a source having a narrow emitting area, US Patent, 5,033,058).

레이저 이득매질 근처로 전달된 다이오드 빔은 파장이 레이저 매질의 흡수파장과 잘 일치하므로 상당한 양이 흡수된다. 그러나 흡수되지 않고 투과하거나 레이저 이득매질의 표면에서 산란된 빔은 다시 반사시켜 활용하여야 한다. 다이오드 빔의 반사체로는 은이나 금 등의 금속을 코팅한 것과 난반사체를 이용한 것이 대표적이다. 앞에 기술한 발명에서 Konno 등은 세라믹 재질의 난반사체를 사용하였으며, Golla 등은 금코팅한 유리관을 사용하였고, Brand 등은 금코팅한 금속면을 사용하였다. 금속제의 반사체를 사용하면, 여기빔이 곡률을 가진 반사면에서 되반사하면서 이득매질에 집속되는 효과로 인하여 여기빔의 균일도가 저하된다.The diode beam delivered near the laser gain medium absorbs a significant amount because the wavelength matches well with the absorption wavelength of the laser medium. However, beams that are not absorbed and transmitted or scattered on the surface of the laser gain medium must be reflected and used again. Typical reflectors for diode beams include metals such as silver and gold and diffuse reflectors. In the above-described invention, Konno et al. Used a diffuse reflector made of ceramic material, Golla et al. Used a gold coated glass tube, and Brand et al. Used a gold coated metal surface. When a metal reflector is used, the uniformity of the excitation beam is lowered due to the effect of the excitation beam reflecting back on the curvature reflecting surface and focusing on the gain medium.

두가지 방법 모두 섬광등 여기 레이저에서 일반적으로 사용되고 있다. 섬광등 여기 레이저에서는 광원이 동일한 반사체 내부 공간에서 함께 배치되는 구조이며, 타원의 공초점에 있거나 매우 가까운 거리에 배치되는 점에 있어 다이오드 여기 방식에서의 발명과는 구조가 매우 다르다 (Dan Bar-Joseph, Laser pumping cavity, US Patent 4,858,243(1989) and W. W. Buchman, Laser pumping cavity with polycrystalline powder coating, US Patent 3,979,696(1976)).Both methods are commonly used in flashlight excited lasers. In flashlight excitation lasers, the light sources are arranged together in the same reflector internal space, and the structure is very different from the invention in the diode excitation method in that they are located at the confocal point of the ellipse or at a very close distance (Dan Bar-Joseph, Laser pumping cavity, US Patent 4,858, 243 (1989) and WW Buchman, Laser pumping cavity with polycrystalline powder coating, US Patent 3,979,696 (1976).

본 발명은 다이오드 레이저를 이용하여 고체 이득매질을 여기시키는데 있어 다이오드의 발진 특성을 고려하여 고효율로 여기시키는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 가공 특성을 향상시키기 위하여 레이저 이득매질에 균일한 에너지 여기를 가능하게 하는 난반사체 반사면을 사용하였다. 그리고 이 반사체에 직선상의 슬릿을 내고 슬릿에 다이오드 레이저를 근접시켜 집속광학계를 사용하지 않은 상태에서 다이오드 레이저가 이 슬릿을 통과하여 이득매질에 흡수되게 하였다. 이득매질의 Nd 이온농도를 조절하고 이득매질과 다이오드 레이저의 거리를 조절하여 이득매질에 다이오드 레이저의 직,간접 흡수를 최적화시켰다. 그리고 레이저 출력의 시간적인 안정을 도모하기 위하여 가장 중요한 요소인 다이오드 레이저의 효과적인 냉각을 위하여 고드름 형상의 단면을 한 냉각핀을 사용하여 냉각면적을 크게 하여 다이오드 레이저를 냉각시켰다. 한편 레이저 발생장치 양단의 블록을 통하여 냉각수를 흘려보내 레이저 이득매질과 다이오드 레이저를 동시에 냉각시키는 구조로 되어있어 매우 간단한 형상을 하도록 하였다. 양단의 블록은 가벼우면서도 기계적 특성이 우수한 두랄루민으로 가공하여 장치의 중량을 매우 줄이면서 대량생산이 용이하게 하였으며 블록의 내부면에는 세라믹 코팅을 하여서 냉각수로 사용하는 증류수가 오염되지 않도록 하였다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to excite a solid gain medium using a diode laser and to excite with high efficiency in consideration of the oscillation characteristics of the diode. To this end, a diffuse reflector reflecting surface is used to enable uniform energy excitation in the laser gain medium to improve processing characteristics. A straight slit was applied to the reflector and a diode laser was brought close to the slit so that the diode laser was absorbed by the gain medium without passing through the slit. The Nd ion concentration of the gain medium was adjusted and the distance between the gain medium and the diode laser was optimized to optimize the direct and indirect absorption of the diode laser in the gain medium. In order to effectively stabilize the laser output, the diode laser was cooled by increasing the cooling area by using a cooling fin with an icicle cross section for effective cooling of the diode laser, which is the most important factor. On the other hand, the cooling water flows through the blocks at both ends of the laser generator to cool the laser gain medium and the diode laser at the same time. The blocks at both ends are processed with duralumin, which is light and have excellent mechanical properties, greatly reducing the weight of the device and facilitating mass production. The inner surface of the block has a ceramic coating to prevent the distilled water used as cooling water from being contaminated.

도 1 : 긴 직선형의 다이오드 레이저를 사용하여 레이저 이득매질을 여기하는 장치의 단면도.1: A cross-sectional view of an apparatus for exciting a laser gain medium using a long straight diode laser.

도 2 : 다이오드 레이저빔이 레이저 이득매질을 여기하는 경로.2: Path where a diode laser beam excites a laser gain medium.

도 3 : 레이저 출력의 공간 분포가 매우 균일함을 보여주는 실험 결과.3: Experimental results showing that the spatial distribution of laser power is very uniform.

도 4 : 레이저 이득매질의 Nd 농도가 0.9%가 될 때 불 균일해진 레이저 출력의 공간분포.4: Spatial distribution of the uneven laser output when the Nd concentration of the laser gain medium becomes 0.9%.

도 5 : 슬리브를 사용하지 않고 레이저 이득매질을 지지하고 냉각수를 흘리는 구조.5: A structure for supporting a laser gain medium and flowing coolant without using a sleeve.

도 6 : 냉각수가 레이저 이득매질과 다이오드 레이저를 동시에 냉각시키는 경로.6: Path where the coolant cools the laser gain medium and the diode laser simultaneously.

도 7 : 레이저 발생 장치의 조립도.7: Assembly view of the laser generating device.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 다이오드 레이저 2 : 냉각판1: diode laser 2: cooling plate

3 : 냉각수 4 : 슬릿3: coolant 4: slit

5 : 냉각수관 6 : 냉각수5: cooling water pipe 6: cooling water

7 : 레이저 이득매질 8 : 난반사체7: laser gain medium 8: diffuse reflector

9 : 다이오드 레이저빔의 경로 10 : 고정봉9: path of diode laser beam 10: fixed rod

11 : 양단의 블록 12 : 쐐기형 레이저 이득매질 지지대11: Blocks at both ends 12: Wedge-shaped laser gain medium support

13 : 레이저 이득매질 먼지덮개 14 : 먼지 덮개13 laser gain medium dust cover 14 dust cover

15 : 고드름 모양의 냉각 핀 단면15: icicle shaped cooling fin cross section

본 발명은 긴 직선형의 형상을 가진 다이오드 레이저(1) 여러 개를 원주상에 레이저 이득매질(7)의 방향으로 주위에 배치하고, 이를 이용하여 동시에 레이저 이득매질(7)을 측면에서 여기시켜 레이저를 발진시키는 장치에 대하여 기술하고 있다.According to the present invention, a plurality of diode lasers 1 having a long straight shape are arranged around the circumference in the direction of the laser gain medium 7, and at the same time, the laser gain medium 7 is excited from the side to produce the laser. The apparatus for oscillating is described.

다이오드 레이저(1)는 폭이 좁고 긴 직선형의 발광면을 갖고 있으며 단축방향으로는 40°정도, 단축방향으로는 10°정도의 매우 큰 발산각을 갖고 퍼져 나가는 특성이 있다. 본 발명은 이렇게 큰 발산각을 가진 레이저빔을 효율적으로 난반사체(8) 안에 있는 원통형의 구조를 가진 레이저 이득매질(7)로 전달함으로서 레이저 이득매질(7)을 고르게 여기하여 높은 효율을 얻음과 동시에 공간적으로 균일한 레이저빔 분포를 얻게 한다. 그리고 고드름 형상의 특수한 냉각핀(15)을 사용하여 다이오드 레이저(1)와 레이저 이득매질(7)에서 발생하는 열을 효과적으로 배출함으로써 레이저 출력의 온도 변화에 따른 요동과 각 부위의 지나친 온도 상승에 의한 손상을 방지한다.The diode laser 1 has a narrow and long linear light emitting surface and has a characteristic of spreading with a very large divergence angle of about 40 ° in the short axis direction and about 10 ° in the short axis direction. The present invention efficiently delivers the laser beam having a large divergence angle to the laser gain medium 7 having a cylindrical structure in the diffuse reflector 8 to obtain high efficiency by uniformly exciting the laser gain medium 7. At the same time, a spatially uniform laser beam distribution is obtained. In addition, by using the special icicle cooling fins 15, the heat generated from the diode laser 1 and the laser gain medium 7 is effectively discharged. Prevent damage.

본 발명의 장치 단면도는 도 1에 나와 있다. 다이오드 레이저(1)는 다이오드칩과 전선이 미리 연결되어 상품화된 조립된 물체일 수 있다.(US Patent 5,913,108) 이 조립된 다이오드 레이저는 냉각이 되어야만 손상되지 않고 장시간 동작된다. 또한, 온도가 상승하면 다이오드 레이저의 발진 파장도 변화하므로 안정되게 레이저를 발진시키기 위해서는 충분한 냉각과 온도안정화가 필요하다. 따라서 다이오드 레이저는 물로 냉각되는 냉각장치(3)에 부착되어 있다. 이 냉각장치(3) 내부에는 고드름 모양의 단면을 가진 냉각핀(15)이 냉각수가 흐르는 길이 방향으로 나아있어 다이오드 레이저(1)에서 발생한 열을 냉각수로 효과적으로 전달한다. 다이오드 레이저(1) 발광축 바로 밑에 위치한 냉각핀(15)은 특히 높이를 크게 하여 냉각이 더 잘 되도록 하였다 이 냉각핀(15)의 재료로는 열 전도도가 좋은 무 산소 구리나 베릴륨(Be)이 함유된 구리를 사용할 수 있다. 다이오드 빔이 레이저 이득매질(7)에 흡수되는 과정은 도 2에 나와있다. 다이오드 레이저빔(9)은 슬릿(4)과 냉각수관(5) 및 냉각수(6)을 지나서 레이저 이득매질(7)에 흡수된다. 슬릿(4)의 모양은 다이오드의 출력면과 비슷하게 긴 직사각형이며, 슬릿(4)의 폭과 길이는 다이오드 레이저의 빔퍼짐을 고려하여 다이오드 발광면보다 더 크고 길게 가공되어 있다. 그러나 슬릿(4)이 지나치게 크면 되반사된 빔이 새나가서 효율이 저하되므로 슬릿(4)과 다이오드 발광면 사이의 거리를 고려하여 적절하게 하였다. 레이저 이득매질(7)에 흡수되지 못하고 투과하였거나 레이저 이득매질(7)을 지나쳐간 빔은 난반사체(8)의 면에서 산란된다. 산란된 레이저빔(9)은 다시 레이저 이득매질(7)에서 흡수되거나, 다른 난반사면에서 한번 더 반사된 다음에 레이저 이득매질(7)에 흡수된다. 난반사를 위하여 폴리머인 스펙트랄론을 반사체의 재질로 사용한다. 스펙트랄론은 808 nm에서의 반사율이 99% 이상이다. 동일한 모양을 가진 다른 재질의 반사체를 사용하는 것도 가능하다. 열 전도도가 좋은 구리나 황동을 동일한 모양으로 가공한 다음, 약산에 부식시켜 난반사 특성을 갖게 한다. 이렇게 가공된 물체의 외벽에 금도금을 입히면 반사율이 매우 큰 난반사체(8) 특성을 가진다.The device cross section of the invention is shown in FIG. The diode laser 1 may be an assembled object commercialized by connecting a diode chip and an electric wire in advance. (US Patent 5,913, 108) The assembled diode laser is operated for a long time without being damaged only when cooled. In addition, since the oscillation wavelength of the diode laser changes as the temperature rises, sufficient cooling and temperature stabilization are necessary to stably oscillate the laser. The diode laser is therefore attached to the chiller 3 which is cooled with water. Inside the cooling device 3, a cooling fin 15 having an icicle-shaped cross section extends in the longitudinal direction in which the cooling water flows, thereby effectively transferring heat generated by the diode laser 1 to the cooling water. The cooling fins 15 located directly under the light emitting shaft of the diode laser (1) have a particularly high height for better cooling. The material of the cooling fins 15 is oxygen free copper or beryllium (Be) having good thermal conductivity. Contained copper can be used. The process by which the diode beam is absorbed in the laser gain medium 7 is shown in FIG. 2. The diode laser beam 9 is absorbed by the laser gain medium 7 through the slit 4, the coolant pipe 5 and the coolant 6. The shape of the slit 4 is a long rectangle similar to the output surface of the diode, and the width and length of the slit 4 are processed larger and longer than the diode emitting surface in consideration of the beam spread of the diode laser. However, if the slit 4 is too large, the reflected beam leaks out and the efficiency is lowered, so that the distance between the slit 4 and the diode emitting surface is considered appropriately. The beam that has not been absorbed by the laser gain medium 7 and has passed or passed through the laser gain medium 7 is scattered in the plane of the diffuse reflector 8. The scattered laser beam 9 is again absorbed in the laser gain medium 7 or reflected once again in another diffuse reflection surface and then absorbed in the laser gain medium 7. For diffuse reflection, polymer spectra is used as the material of the reflector. Spectralone has a reflectance of at least 99% at 808 nm. It is also possible to use reflectors of different materials with the same shape. Copper or brass with good thermal conductivity are processed into the same shape and then corroded to weak acid to give diffuse reflection properties. When gold plating is applied to the outer wall of the processed object, the reflector 8 has a very high reflectance.

난반사체(8) 장치의 내부 구조는 원통 대칭형으로 되어 있다. 레이저 매질은 난반사체(8) 구조물 내부의 중심에 위치하여 직접 흡수된 다이오드 레이저(1)빔과 난반사면에서 반사되어 나온 빔이 대칭적으로 흡수되도록 한다. 또한 직접 흡수되는 빔과 난반사 된 빔이 흡수되는 비율이 적절하여 균일한 여기가 레이저 이득매질(7)의 전단면에 걸쳐 이루어지도록 한다. 균일한 여기분포는 열렌즈 효과와 열로 인한 복굴절 영향을 최소화하기 위하여 반드시 필요하다. 이러한 영향을 줄이는 것은 고효율 발진을 위하여 매우 중요하며 본 발명은 균일한 분포를 가진 레이저의 발진을 가능하게 하는 반사체의 구조를 갖고 있다.The internal structure of the diffuse reflector 8 device is cylindrical symmetrical. The laser medium is located in the center of the diffuse reflector 8 structure so that the directly absorbed diode laser 1 beam and the beam reflected from the diffuse reflecting surface are symmetrically absorbed. In addition, the ratio of directly absorbed beams and diffusely reflected beams is appropriate so that uniform excitation is achieved over the front face of the laser gain medium 7. Uniform excitation distribution is necessary to minimize the thermal lens effect and the birefringence effect due to heat. Reducing this effect is very important for high efficiency oscillation and the present invention has a structure of a reflector that enables oscillation of a laser having a uniform distribution.

본 발명에서 난반사체(8)를 사용하는 것은 균일한 분포를 가진 여기상태를 유도하는데 있어 중요한 과정이다. 난반사 과정에서 다이오드 빔은 초기의 방향성을 상실하고 임의의 방향으로 향한다. 직접 흡수 과정에서는 일정한 방향을 가진 빔에 의하여 흡수되므로 레이저 이득매질(7)의 전단면에 걸쳐 고르게 흡수된 상태가 아니다. 그 결과 흡수된 빔의 분포는 여기 방향 쪽의 이득 매질이 더 여기 된 상태이어서 여기 다이오드 빔의 분포에 의한 영향을 직접 반영한다. 여기 방향을 다섯 방향 이상으로 매우 증가시킨다면 직접 흡수에 의한 여기 균일도는 여기 방향의 증가에 따라 증가하겠지만 장치가 복잡해지므로 제작비용이 상승하고, 다이오드빔을 전달하기 위하여 차지하는 면적으로 인하여 반사체의 유효면적이 축소하므로 전체적인 에너지 전환효율이 감소하게 되고 경제성이 감소한다.The use of the diffuse reflector 8 in the present invention is an important process for inducing an excited state with a uniform distribution. In the diffuse reflection process, the diode beam loses its initial orientation and is directed in any direction. In the direct absorption process, the beam is absorbed by a beam having a predetermined direction, and thus is not evenly absorbed across the front end surface of the laser gain medium 7. As a result, the distribution of the absorbed beam is in a state where the gain medium toward the excitation direction is further excited to directly reflect the effect of the distribution of the excitation diode beam. If the excitation direction is greatly increased in more than five directions, the excitation uniformity by direct absorption will increase with the increase of the excitation direction, but the manufacturing cost increases due to the complexity of the device, and the effective area of the reflector is due to the area occupied for delivering the diode beam. This reduces the overall energy conversion efficiency and reduces the economics.

본 발명에서는 조립의 편리성과 제작비의 절감을 위하여 다이오드 빔을 전달하는 레이저의 방향을 세 곳으로 한정하였다.In the present invention, the direction of the laser to deliver the diode beam is limited to three places for the convenience of assembly and reduction of the manufacturing cost.

세 방향에서 다이오드 빔을 보내면서도 균일하게 여기시키기 위하여 다이오드 레이저의 각도에 따른 분포를 고려하였다. 다이오드 빔 출력은 40도의 각도 내에 90% 이상의 출력이 분포한다.In order to uniformly excite while sending the diode beam in three directions, the distribution according to the angle of the diode laser is considered. Diode beam output has more than 90% power distribution within an angle of 40 degrees.

본 발명에서 균일한 여기를 위하여 사용한 각 부위의 구체적 사양은 다음과 같다.Specific specifications of each site used for uniform excitation in the present invention are as follows.

레이저 이득매질(7)의 규격; 직경:3mm, 길이:59mm, Nd의 농도: 0.6 %Specifications of the laser gain medium 7; Diameter: 3mm, length: 59mm, concentration of Nd: 0.6%

난반사체(8)의 규격; 내부 직경;8 mmThe size of the diffuse reflector 8; Inner diameter; 8mm

슬릿(4)의 규격; 길이: 34 mm, 폭: 1.2 mm, 깊이 0.7 mmThe size of the slit 4; Length: 34 mm, Width: 1.2 mm, Depth 0.7 mm

냉각수관(5)의 규격; 외경:6 mm, 내경: 4 mmThe specification of the cooling water pipe 5; Outer diameter: 6 mm, inner diameter: 4 mm

레이저 이득매질(7)의 직경이 3 mm 인 경우, 다이오드 레이저(1)빔의 발산각과 다이오드 레이저(1) 발광면에서 레이저 이득매질(7)에 입사되는 각은 거의 일치한다. 직접 입사된 빔이 전체가 일차 통과과정에서 흡수가 되면 균일도가 매우 떨어진다. 레이저 이득매질(7)의 Nd농도가 높으면 다이오드 입사면에 가장 가까운 부분만 흡수가 집중적으로 이루어지므로 레이저 발진이 되어도 레이저빔의 공간적 분포는 불균일하고 효율도 저하된다. 따라서 레이저의 균일도를 증가시키기 위하여 Nd 이온의 농도는 0.6%로 낮추었다. 이렇게 하면 레이저 이득매질(7)에 일차흡수가되지 않은 빔은 외부의 난반사면에서 되반사되어 고르게 다시 흡수된다. 농도가 이보다 더 작아지면, 균일도는 더 개선되나 효율은 오히려 저하된다. 이 정도의 농도가 되면 세 방향에서 다이오드 빔을 보내어도 균일한 여기가 이루어질 수가 있다.When the diameter of the laser gain medium 7 is 3 mm, the divergence angle of the diode laser 1 beam and the angle incident on the laser gain medium 7 at the diode laser 1 emitting surface substantially coincide. Uniformity is very poor when the directly incident beam is absorbed in the first pass. If the Nd concentration of the laser gain medium 7 is high, absorption is concentrated only on the portion closest to the diode incidence plane, so that even when the laser is oscillated, the spatial distribution of the laser beam is uneven and the efficiency is also lowered. Therefore, in order to increase the uniformity of the laser, the concentration of Nd ions was lowered to 0.6%. In this way, the beam which is not first absorbed by the laser gain medium 7 is reflected back at the external diffuse reflection surface and is absorbed again evenly. If the concentration is smaller than this, the uniformity is further improved but the efficiency is lowered. With this concentration, even excitation can be achieved by sending a diode beam in three directions.

레이저 이득매질(7)의 직경이 2 mm인 경우, 다이오드 레이저 발광면에서 레이저 이득매질(7)에 입사되는 각은 약 20도이어서 다이오드 출력의 절반 정도만 레이저 이득매질(7)을 바로 통과한다. 나머지 다이오드 빔은 난반사면을 거친 다음에 여러 번 통과하면서 흡수가 된다. 따라서 Nd 이온의 농도가 0.7% 정도로 증가하여도 균일한 여기가 이루어지므로 TEM00모드의 발진에 매우 유리하면서도 고효율 여기가 가능해진다.When the diameter of the laser gain medium 7 is 2 mm, the angle incident on the laser gain medium 7 at the diode laser emission surface is about 20 degrees such that only about half of the diode output passes directly through the laser gain medium 7. The remaining diode beam passes through the diffuse reflection surface and then passes through several times to be absorbed. Therefore, even if the concentration of Nd ions is increased to about 0.7%, uniform excitation is achieved, which is very advantageous for high frequency oscillation in the TEM 00 mode, and enables highly efficient excitation.

직경이 3 mm이고 Nd 이온 농도가 0.6%인 Nd:YAG 봉을 여기시켰을 때, 도 3에 나타난바와 같은 매우 균일한 공간분포를 가진 레이저 빔을 얻을 수 있었다. Nd 이온의 농도가 0,9%로 증가하면 도 4와 같이 균일도가 매우 떨어진다. 균일한 공간분포로 인하여 기울기 효율은 매우 우수해져서40% ∼ 50%에 도달하였다. 따라서 본 발명과 같이 간결한 구조를 사용하여도 고효율이 가능함이 입증되었다. 또한, 이 장치를 수 백시간 이상 동작시켜도 출력의 변동이 2% 이내로 매우 안정되게 발진하였다.When the Nd: YAG rod having a diameter of 3 mm and an Nd ion concentration of 0.6% was excited, a laser beam having a very uniform spatial distribution as shown in FIG. 3 was obtained. When the concentration of Nd ions increases to 0,9%, the uniformity is very low as shown in FIG. Due to the uniform space distribution, the slope efficiency became very good, reaching 40% to 50%. Therefore, it has been proved that high efficiency is possible even with a simple structure as in the present invention. In addition, even if the device was operated for several hundred hours or more, the oscillation of the output was very stable, within 2%.

본 발명에서 고효율을 얻은 추가의 장치와 기능이 있다. 도 1의 냉각수관(5)의 표면에는 레이저 파장의 빛을 무반사 투과시키는 유전체 박막을 코팅되어 있어 여러번 다이오드빔이 진행하여도 손실이 작도록 하였다. 냉각수관(5)의 내부면에서는 냉각수와 접하고 굴절율의 차이가 작아서 반사가 작게 일어난다.There are additional devices and functions that achieve high efficiency in the present invention. The surface of the cooling water pipe 5 of FIG. 1 is coated with a dielectric thin film that transmits light of a laser wavelength without reflection, so that a loss is small even when a diode beam is advanced several times. In the inner surface of the cooling water pipe 5, the contact with the cooling water and the difference in refractive index is small, so that the reflection is small.

고효율을 얻은 중요한 장치중의 하나는 레이저 이득매질(7)의 양 끝단에도 난반사면을 두어서 난반사체(8) 내부에서의 난반사 과정에서 산란됨 다이오드 빔의 일부가 외부로 이탈하면서 발생하는 손실을 줄인 것에 있다. 양단의 반사면은 슬릿(4)이 가공된 중심부위의 난반사체(8)와 분리되거나, 일체형으로 가공된다. 일체형은 구조가 단순하여 조립이 쉽고, 외부에서의 진동 등에 위한 이탈이 잘 안 일어나는 장점이 있으나 가공이 어렵고, 분리형은 가공이 쉬우나 조립이 더 복잡하다.One of the important devices to achieve high efficiency is to have diffuse reflections at both ends of the laser gain medium (7) so that they are scattered during diffuse reflection process inside the diffuse reflector (8). It is in shortened. The reflecting surfaces at both ends are separated from the diffuse reflection body 8 on the center where the slit 4 is processed, or processed integrally. Integral type is easy to assemble because the structure is simple, there is an advantage that the separation is not easy for vibration from the outside, but the processing is difficult, the separate type is more easy to process but more complex assembly.

안정된 출력을 얻은 중요한 장치중의 하나는 도 5에서 보듯, 양단에 슬리브를 사용하지 않은 구조에 있다. 레이저 이득매질(7)을 지지하기 위하여 레이저 이득매질(7)의 직경보다 내경이 약간 더 큰 슬리브를 사용하면, 냉각수의 난류 흐름에 의한 진동이나, 외부의 진동에 의하여 레이저 이득매질(7)이 미세하게 진동하고 이로 인하여 레이저빔의 발진 경로가 흔들리므로 출력의 요동이 발생한다. 본 발명에서는 레이저 이득매질(7)을 직접 양단의 블록이 지지하고 있어 매우 안정된 구조를 갖고 있다.One of the important devices to get a stable output is in the structure without the sleeve at both ends, as shown in FIG. If a sleeve having an inner diameter slightly larger than the diameter of the laser gain medium 7 is used to support the laser gain medium 7, the laser gain medium 7 may be caused by vibrations caused by turbulent flow of coolant or external vibration. It vibrates finely and causes oscillation of the output because the oscillation path of the laser beam is shaken. In the present invention, the laser gain medium 7 directly supports the blocks at both ends, and has a very stable structure.

도 6에서 양단의 블록(11)은 또한 냉각수를 배분하는 역할을 동시에 수행한다. 냉각수(6)는 입구가 점점 좁아지는 쐐기형 레이저 이득매질 지지대(12)를 통하여 흘러 들어가므로 매우 빠르게 레이저 이득매질(7) 표면으로 흘러들어가면서도 압력의 증가를 유발하는 정도가 미미하다. 또한 레이저 이득매질(7) 표면에서 난류를 형성하여 효과적인 냉각을 유도한다.Blocks 11 at both ends in FIG. 6 also serve to distribute the cooling water simultaneously. Since the coolant 6 flows through the wedge-shaped laser gain medium support 12 in which the inlet becomes narrower, the flow rate of the coolant 6 flows to the surface of the laser gain medium 7 very quickly and causes an increase in pressure. It also creates turbulence at the surface of the laser gain medium 7 to induce effective cooling.

양단의 블록(11)에는 냉각수가 한쪽 혹은 양단으로 유입될 수가 있어 냉각수를 연결하여 흘리기가 매우 편한 구조이다. 지지대가 기계적으로 견고하게 지지되도록 지지봉으로 양단 블록이 서로 연결되게 하였다.Cooling water can be introduced into one or both ends of the block 11 at both ends, so that the cooling water can be connected and flowed very easily. Both ends of the blocks are connected to each other with a support rod so that the support is mechanically and firmly supported.

또한, 양단의 블록은 냉각수가 레이저 이득매질(7) 뿐 만 아니라 다이오드 레이저 냉각판(2)에도 동시에 흐를 수가 있게 발명되었다. 다이오드 레이저의 냉각판에는 효율적인 냉각을 위하여 고드름 형상의 단면을 하고 있는 냉각핀(15)을 냉각수가 흐르는 방향과 평행하게 부착하였다. 이로 인하여 냉각수(6)의 흐름을 원활하게 하여 압력의 저하가 없으면서도 냉각이 효율적으로 이루어지는 구조가 되게 하였다. 이러한 방법으로 매우 간편하면서 단순한 냉각수(6) 연결통로를 마련하여 전체 장치를 효과적으로 냉각시키는 것이 가능하게 되었다.In addition, the blocks at both ends are invented so that the cooling water can flow not only in the laser gain medium 7 but also in the diode laser cooling plate 2 at the same time. Cooling fins 15 having an icicle-shaped cross section were attached to the cooling plate of the diode laser in parallel with the direction in which the cooling water flows. As a result, the flow of the cooling water 6 is smoothed to provide a structure in which cooling is efficiently performed without a drop in pressure. In this way, a very simple and simple connection path for the coolant 6 can be provided to effectively cool the entire apparatus.

도 7은 레이저의 조립된 단면을 보여준다. 조립도에서, 양단의 블록(11)은 레이저 장치에서 차지하는 무게가 가장 크므로 경량화를 위하여 두랄루민 재료로 가공하였다. 레이저 장치는 증류수를 사용하여 냉각시키므로 증류수의 오염을 방지하기 위하여 표면을 세라믹으로 변환시켰다. 그 결과 증류수의 교환이 없이도 장시간 레이저의 안정된 발진이 가능하게 되었다. 또한 레이저 이득 매질(7)과 다이오드 레이저(1)에 먼지가 들어가는 것을 방지하기 위해 레이저 이득매질 먼지덮개(13)과 먼지덮개(14)를 사용하였다.7 shows the assembled cross section of the laser. In the assembly diagram, the blocks 11 at both ends have the largest weight in the laser device, so they are processed with duralumin material for weight reduction. Since the laser device is cooled using distilled water, the surface is converted to ceramic to prevent contamination of the distilled water. As a result, the laser can be stably oscillated for a long time without exchanging distilled water. In addition, the laser gain medium dust cover 13 and the dust cover 14 were used to prevent dust from entering the laser gain medium 7 and the diode laser 1.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 다이오드 레이저를 슬릿을 통하여 난반사체 내부의 레이저 이득매질을 여기시키는 방법을 사용하여 광학계를 사용하지 않은 간단한 레이저빔 전달과 균일한 레이저 이득매질의 여기를 달성할 수 있는 것이다, 아울러 고효율의 레이저 다이오드 냉각핀을 사용하여 레이저 다이오드의 열을 효과적으로 제거함으로서 냉각수 온도의 변화에도 불구하고 장시간 동안 안정적으로 레이저를 발생시킬 수 있는 고효율 고성능의 레이저 발생장치가 가능하다는 것이다.As described above, the present invention can achieve simple laser beam transmission and uniform laser gain medium excitation without using an optical system by using a method of exciting a laser gain medium inside a diffuse reflection body through a slit of a diode laser. In addition, by effectively removing the heat of the laser diode using a high-efficiency laser diode cooling fins, a high-efficiency high-performance laser generator capable of generating a laser stably for a long time despite the change in the coolant temperature is possible.

Claims (3)

직선형의 다이오드 레이저(1)를 이용하여 레이저 이득매질(7)을 여기하는 장치에서,In the apparatus for exciting a laser gain medium 7 using a linear diode laser 1, 레이저 이득매질(7)을 여기하는 광원으로 동일 원주상에 레이저 광축 길이 방향으로 위치한 다수의 다이오드 레이저(1)와,A plurality of diode lasers (1) positioned in the longitudinal direction of the laser optical axis on the same circumference as a light source for exciting the laser gain medium (7), 상기 다이오드 레이저(1)에서 나온 빔을 통과시키기 위한 적당한 크기의 슬릿(4)과,A slit 4 of suitable size for passing the beam out of the diode laser 1, 상기 다이오드 레이저(1)와 대향하여 위치하며 슬릿(4)을 통해서 나온 다이오드 레이저(1) 빔을 난반사시키기 위한 다수의 원통형 난반사체(8)와,A plurality of cylindrical diffuse reflectors 8 positioned opposite the diode lasers 1 for diffusely reflecting the beams of the diode lasers 1 exiting through the slits 4, 상기 다수의 원통형 만반사체(8)를 고정시키기 위한 고정봉(10)과,A fixed rod 10 for fixing the plurality of cylindrical full reflection bodies 8, 상기 다이오드 레이저(1)를 냉각시키기 위한 고드름 형상의 단면을 가진 냉각핀(15)과 한 몸체를 이루고 있는 냉각판(2)과,A cooling plate 15 constituting a body and a cooling fin 15 having an icicle-shaped cross section for cooling the diode laser 1; 상기 레이저 이득매질(7)을 슬리브를 사용하지 않고 직접적으로 고정하는 쐐기형 레이저 이득매질 지지대(12)와,A wedge-shaped laser gain medium support 12 for directly fixing the laser gain medium 7 without using a sleeve; 다이오드 레이저를 냉각시키는 냉각수(3)를 레이저 이득매질과 고드름 단면 형상의 냉각핀(15) 방향으로 동시에 흐르게 해주는 경량의 두랄루민 재질에 세라믹으로 코팅한 양단의 블록(11)과,Both ends of the block 11 coated with ceramic in a lightweight duralumin material that allows the cooling water 3 for cooling the diode laser to flow simultaneously in the direction of the cooling gain 15 of the laser gain medium and the icicle cross section, and 상기 난반사체(8), 다이오드 레이저(1)를 냉각시키기 위하여 설치된 냉각판(2)과 양단의 블록(11)이 일체형으로 제작된 구조를 특징으로 하는 방사형으로 배치된 여러 개의 직선형 다이오드 레이저를 이용한 고체레이저 발생장치.Using a plurality of linear diode lasers arranged radially, characterized by a structure in which the cooling plate 2 and the blocks 11 at both ends installed to cool the diffuse reflector 8 and the diode laser 1 are integrally manufactured. Solid state laser generator. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 원통형 난반사체(8)의 재질은 반사율이 우수한 스펙트랄론과 같은 폴리머로 함을 특징으로하는 방사형으로 배치된 여러 개의 직선형 다이오드 레이저(1)를 이용한 고체레이저 발생장치.Cylindrical diffuse reflector (8) is a solid laser generator using a plurality of radially arranged linear diode laser (1) characterized in that the material is made of a polymer such as spectralon with excellent reflectance. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 고드름 형상의 단면을 가진 냉각핀(15)의 재질은 무 산소 구리나 베릴륨(Be)이 포함된 구리로 이루어짐을 특징으로 하는 방사형으로 배치된 여러개의 직선형 다이오드 레이저(1)를 이용한 고체레이저 발생장치.Cooling fin 15 having an icicle cross section is made of a solid-state laser generator using a plurality of linear diode lasers (1) arranged radially, characterized in that the material is made of oxygen-free copper or copper containing beryllium (Be) .
KR1020010004130A 2001-01-29 2001-01-29 Solid-state laser module with diffusive cavity pumped by radially positioned laser diodes having line shape emitters KR100348998B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010004130A KR100348998B1 (en) 2001-01-29 2001-01-29 Solid-state laser module with diffusive cavity pumped by radially positioned laser diodes having line shape emitters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010004130A KR100348998B1 (en) 2001-01-29 2001-01-29 Solid-state laser module with diffusive cavity pumped by radially positioned laser diodes having line shape emitters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010084898A KR20010084898A (en) 2001-09-07
KR100348998B1 true KR100348998B1 (en) 2002-08-17

Family

ID=19705068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010004130A KR100348998B1 (en) 2001-01-29 2001-01-29 Solid-state laser module with diffusive cavity pumped by radially positioned laser diodes having line shape emitters

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100348998B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101327523B1 (en) * 2012-02-15 2013-11-08 영남대학교 산학협력단 Solid-state laser apparatus for laser diode

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101138456B1 (en) * 2010-06-29 2012-04-26 (주)한빛레이저 The structure of cooling system in laser beam generator
KR101138455B1 (en) * 2010-07-09 2012-04-26 (주)한빛레이저 The structure of a laser beam generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101327523B1 (en) * 2012-02-15 2013-11-08 영남대학교 산학협력단 Solid-state laser apparatus for laser diode

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010084898A (en) 2001-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5774488A (en) Solid-state laser with trapped pump light
US8576885B2 (en) Optical pump for high power laser
US5781574A (en) Liquid circulation system for cooling a laser head
US5619522A (en) Laser pump cavity
Stewen et al. Yb: YAG thin disk laser with 1 kW output power
US5815523A (en) Variable power helix laser amplifier and laser
JP2000058951A (en) Nd-yag laser
JPH03135082A (en) Integrated laser diode pump laser device
US6665328B1 (en) Diode-pumped laser with funnel-coupled pump source
US9640935B2 (en) Radially polarized thin disk laser
JP2001244526A (en) Semiconductor laser excitation solid-state laser device
KR101857751B1 (en) Slab solid laser amplifier
KR100348998B1 (en) Solid-state laser module with diffusive cavity pumped by radially positioned laser diodes having line shape emitters
US6704341B1 (en) Diode-pumped laser with improved pumping system
US9806484B2 (en) Radial polarization thin-disk laser
JP3967754B2 (en) Side pumping laser
JP2000307181A (en) Solid-state laser system and laser beam machining device
JP2015530756A (en) Laser diode side pumping of long solid lasers without using focusing optics
KR100257401B1 (en) Output controlling laser beam generator
JP4003726B2 (en) Solid state laser apparatus and laser processing apparatus
KR20120122605A (en) Small size high power solid-state laser generator that have high quality beam that use laser diode
JPH05211361A (en) Semiconductor laser-pumping solid laser device
JP2002134817A (en) Ld excited slab type solid-state laser generator
Choubey et al. Performance Improvement of long pulse Nd: YAG laser using advanced diffuse ceramic reflectors
Cabaret et al. Study of some pumping schemes for laser diode pumped solid state lasers

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G15R Request for early opening
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120731

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130731

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140725

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160729

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180731

Year of fee payment: 17

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190731

Year of fee payment: 18