JPH01286477A

JPH01286477A - 環状共振式レーザ装置

Info

Publication number: JPH01286477A
Application number: JP1061957A
Authority: JP
Inventors: Joseph W Kantorski; ジョセフ・ダブリュ・カントールスキー; Klaus Hachfeld; クラウス・ハッチフェルド; James L Hobart; ジェームズ・エル・ホバールト
Original assignee: Coherent Inc
Current assignee: Coherent Inc
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1989-11-17
Also published as: EP0339868A1; US4949358A

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】本発明は環状空洞を形成する棒状レーザー装置、より詳
しく言えば環状共振式で、かつ熱的フォーカルレンジン
グ、レーザー棒の複屈折及び球面収差に起因する放出ビ
ームのゆがみを補償するための補償ｉ置を億えた棒状レ
ーザー装置に関する。

本明細古における用５８Ｕ環状共振式レーザー装置」と
は環状空洞を有する棒状レーザー装置を、また［ＹＡＧ
棒状レーザー装置」は任意の固体レーザー棒（ずなわら
、ＹＡＧレーザー棒）を、ざらにｒ　ＹＡＧ環状共振式
レーザー装置」は固体レーザー捧を含む任意の環状光共
振装置（すなわちＹＡＧレーザー棒を含む環状光共振装
置）を意味する。

レーザーの放出ビームの特性を表すために本明細古中に
用いられる簡便なパラメータは次のとおりである。すな
わち、Ｈ２−（π、／４１）　（２Ｂ＞（２Ｗ）ここに
１−はレーザー波長、２Ｂは全角度遠視野ビームの発散
、また２Ｗはレーザービームのフォルカルスポット直径
である。

棒状レーザー装置は様々な商業的用途に用いられている
。ＹＡＧレー）ｆ−装置（Ｎｄ−ＹＡＧレーザー捧を含
む型式）が、例えばクローブス（＾、Ｒ０Ｃ１ｏｂｅｓ
）ほか［［アプライド・フィジックス・レターズ（八ｐ
ｐｌｉｃｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　）第２
１谷、第２６５−２６７貞（１９７２年）１によって提
案されている。

孔あけ、切断などの種々な用途に応用（るにはレーザー
装置から高パワーで高品質の放出ビームを発生すること
が望ましく、該レーザー光は高パワーばかりでなく、遠
視野ビームの発散が小さくかつレーザービームのフォー
カルスポット直径が小さいものが好ましい。

しかし、この種の高パワーで高品質の放出ビームを得る
ことは種々の理由で困難がある。その重要な理由は、放
出ビームの品質がレーザー棒の内部ではＩ！ｉ散するパ
ワーによって決まるためである。

熱的フォーカルレンジング、レーザー棒での複屈折、及
びレーザー捧端部の曲率半径が熱的に影響される（それ
により球面収差と非球面収差とをもたらす）という熱依
存の現象のづべてか、レーザー棒の焦点距離に影響を及
ぼし、それによって放出ビーム品質がパワーによって決
まる傾向に寄与している。これらの物理的現象の各々が
、直線共振式棒状レー（アー装置（環状共振式捧状レー
ザー装置でなく）の放出ビーム品質に及ぼす効果を補償
するための種々の技術が提案されている。

たとえば、直線共振式ＹＡＧレーザー装置において、Ｙ
ＡＧレーザー棒の複屈折を補償するために、直線空洞に
おいて一対の共線的ＹＡＧレーザー棒の間隙に９０’石
英回転体を挿入させることが提案されている［スコツト
（ＩＩＩ、　Ｃ，５ｃｏｔｔ）による論文、［アプライ
ド・フィジックス・レターズ、第１８巻、第１号、第３
−４頁（１９７１年）］。この技術は一方のレーザー棒
により誘導された複屈折効果が他方のレーザー棒によっ
て相殺されるという事実に基づくが、直線共振器に２個
のレーザー捧を適宜整合して用いる必要があり、それが
欠点となっている。

熱的フォーカルレンジングを補償するために、レーザー
棒のビーム経路に沿って可変間隔で配置された一対のレ
ンズからなる空洞内望遠鏡を設けることが提案されてい
る。放出ビームのパワー（従ってレーザー棒内部で放散
するパワー）が変化すると望遠鏡レンズ間隔を調整する
ことによってレーザー棒の焦点距離が熱の作用で変化す
るのを補償する。通常、サーボ位置決め装置を用いてこ
の望遠鏡レンズ間隔を調整する。この種のサーボ位置決
め装置の放出ビームのパワーを表す制御された出力信号
を入力側にもどして制御のための操作信号を作り出すた
めに利用する。

レーザー棒の熱的フォーカルレンジングを補正するため
に、直線レーザ棒から出るビーム経路に沿って正の球面
レンズを配置する（それにより球面収差を部分的に補償
するようにする）ことが提案されている。同様に、非点
収差を補償するために、直線レーザー棒のビーム経路に
沿って傾斜型薄肉平凸レンズを配置する提案が行われて
いる［コツホナ−（Ｗ、にｏｅｃｈｎｅｒ）著「ソリッ
ドステート・レーザー−エンジニアリング（Ｓｏｌ　１
ｄ−３ｔｓｔｅＬａｓｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　
）　Ｊ　、第３６４−　３６５頁（１９７６年）、スブ
リンガ・ヴエルラグ（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒ−ｌａ
ｇ　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　Ｉｎｃ、　）刊参照］。

本発明は高品質ビームを広範囲の出力にわたって単一の
レーザー棒を用いて放出しかつレーザー装置の構成部品
の庁命が長くなる環状空洞を有づる棒状レーザー装置を
提供する。

本発明はレーザー棒における複屈折を補償するための偏
光回転体を備えた環状共振式棒状レーザー装置を提供す
る。該偏光回転体は９０°結晶石英回転体にすることが
好ましい。本発明の好ましい実施例のレーザー装置は固
体レーザー装置であって、安定性があり、かつ実質的に
一方向性でさらに非共焦点型のものである。また可変間
隔をもって２個またはそれ以上から成る空洞内望遠鏡を
レーザー棒に可能な限り近接配置させることが好ましい
。

レンズ間隔は好ましくはサーボ装置を用いて自動制御さ
れる。コリメーション検出器が、制御された出力信号を
サーボ装置の入力側に送りもどし、これを制御のための
操作信号を作り出すために利用する。望遠鏡のレンズ間
隔は手動調整も可能である。望遠鏡レンズの形状はレー
ザー棒によって誘導される球面収差を補償するように形
成することが好ましい。

本発明は広い出力範囲にわたって高品質のレーザービー
ム（遠視野ビーム発散が少なくかつレーザービームのフ
ォーカルスポット直径が小さい）を放出、保持するため
のものである。放出ビームは高速度孔あけ、溶接、切断
などの種々の用途に特に有用である。

第１図の本発明の好ましい実施態様の平面図である。レ
ーザー棒（１）は通常の方法で発振させ、レーザービー
ム（２６）を放射させる。鏡（５，７，９，１１）を用
いてレーザービーム（２６）を環状経路に沿って導く。

例えば開口（２３）、　（２５）などの開口８Ｔを反射
ｌｆｉ　（５，７，９）及び（１１）の各対の間隙に選
択的に挟入することによって、レーザービーム（２６）
の経路を画成するほか、レーザービーム（２６）のエネ
ル−１＝−を所望のモードで伝播するように規制するこ
とができる。反射鏡（５）、　（９）、　（１１）の各
々はレーザー波長で最大の屈折率を承りものが好ましい
。鏡（７）ｔま好ましくは高屈折率を有するものでかつ
入射光の比較的僅かな吊だけ透過させる。部分反射鏡（
１３）の作用により、ｔＩｉ射光（２８）を環状経路か
ら偏向させる。

部分反射鏡（１３）と最大反射率を有する鏡（１７）を
適当な位置と方向とに配置することによって、レーザ−
ビーム（２６）は実質的に一方向性になり、そのパワー
の大部分が左回りに伝播りるようになる。レーザービー
ム（２６）の左回り成分の第一部分は部分反射鏡（１３
）の反射により部分反射鏡（３５）へ進み、よた該左回
り成分の第２部分は高反射鏡（１）から部分反射鏡（１
３）を通ってｍ　（９）へ伝送される。この第１部分は
放出ビーム（２８）の主成分を形成している。さらに、
レーザービーム（２６）の右回り成分の第１部分（２７
）は部分反射ｖｔ（１３）の反射により完全反射鏡（１
７）へ進／υだ後、鏡（１７）の反射によって再び＃Ｊ
Ｈ１３）へもどされる、、ｔｌ（１７）からの反射光の
一部は鏡（１３）にもどってくると、鏡（１３）の反射
によりもとの鏡（９）へもどされるほか、該反射光の残
部は鏡（１３）を通過し、放出ビーム（２８）の一部を
形成づるようになる。一方、該右回り成分の残り部分は
ｖｌ（９）から鏡（１３）を通り鏡（７）へ伝送される
。レーザービーム（２６）の左回り成分は通常、レーザ
ー光の全パワーのうちの大部分を占めている。

本発明に係わる環状共振式レーザー装置は安定性があり
、かつ実質的に一方向性で、さらに罪状焦点型レーザー
として操作することが好ましい。

ただし別の実施態様では１．記三つの特性のうら−・つ
またはそれ以上を省くことができる。例えば本発明のレ
ー督アー棒を不完全なシステムまたは共焦点へ１！とじ
て作動できる。別の実施例にＪ３いで、本発明の粒群の
型式と配置を変更して、レーザービーム（２６）のパワ
ーのほぼ半分が右回りに、かつ残り１分が左回りに伝播
するＪ：うに構成（゛きる。

１１ｅ−Ｎｅレーザー（３９）から発振されたｉ＋Ｊ視
レーし−ヒ−ム（４０）がＩＲｔ　口（４１１ヲ通すＨ
（４３）へＤＩ’　？Ｔ　した後、Ｉ　（４３）の反射
により鎮（９）を通過してレーザービーム（２６）と結
合される。可視成分をレーザービーム（２６）に加える
ことによって、レーザービーム（２６）と相互作用をづ
る環状共振式レーザー装置の構成部品の中心合わせチエ
ツクが容易になる。

放出ビーム（２８）の小部分は部分反射ｍ（３５１の反
射によってパワー検出器（３３）に入射する。一方、放
出ビーム（２８）の大部分はｍ（３５）とシャッター（
３７）を経て光学望ｉｍ（３９）へ伝送される。第１図
の実施態様の変更例において、Ｉ（３５）、パワー検出
器（３３）、光学望遠ｖｔ（３９１及びシャッター（３
７）をいずれも排除することができる。光学望遠ｍ　（
３９）は市販のもので、かつ放出ビーム（２８）の遠視
野発散とフォーカルスポット直径とを調整できる型式を
選定することができる。

レーザー棒（１）の焦点距離は該シー＋１−内で放散さ
れるパワー（従ってレーザー棒（１）から放出されるレ
ーザービーム（２６）のパワー）の大きさによって変化
する。空洞内望遠鏡（３）が、この種の熱的影響による
フォーカルレンジング効果を補償するために、レーザー
棒（１）に近接（好よ（〕くはレーザー棒（１）に密接
）配置されている。望遠鏡（３）は２個のレンズ（２）
、　（４）を可変間隔ぐ耐浸している。レンズ（２）、
　（４）の間隔を調整するために、サーボ制ｍ装置（１
９）が望遠鏡（３）に１械的に連結しである。第１図に
示す望遠鏡（３）は２個のレンズのみを含有しているが
、望遠鏡（３）に代えて２個以上のレンズからなる望遠
鏡を利用することができる。ただしこの場合少なくとも
一対のレンズ間隔を可変型にする必要がある。

コリメーション検出装置（３１）がレーザービーム（２
６）のパワーを示すパワー信号を発生し、線路（３２）
を経てサーボ制御装置（１９）へ供給している。

コリメーシコン検出装置（３１）の一実施態様は開口（
３６）と光検出器（３８）とを備えいてる。レーザービ
ーム（２６）の僅小部分［第１図中のビーム部分（２６
ａ）　］が鏡（５）の反射により、部分反射鏡（７）、
集束レンズ（２９）及び開口（３６）のそれぞれを経て
光検出器（３８）へ進む。集束レンズ（２９）の焦点距
離は、レーデ−ビーム（２６）　（従ってビームｆ２６
ａ）が完全共線状態にあるとき集束レンズ（２９）がビ
ーム（２６ａ）を集光し、集光されたビーム（２６ａ）
が最小直径で開口（３６）を通過するように設定されて
いる。

従って、レーザービーム（２６）を完全共線状態にする
と光検出器（３８）が最大入射パ１ノーを示づ出力信号
を伝送路（３２）を介して送給するのである。しかし、
レーザービーム（２６）　（従ってビーム（２６ａ）が
不完全共線状態であって、光の集束または発散が生じて
いる際に、開口（３６）はビーム（２６ａ）の大部分く
ビーム（２６ａｌが完全に整合されている限り）を閉塞
するので、光検出器（３８）は最大入射パワーより低い
出力信号を線路（３２）を介して給送する。

サーボ制御装置（１９）は光検出器（３８）からのパワ
ー信号を線路（３２）を介して受取り、それに合わせて
望遠鏡（３）を調整するための従来装置を含有している
。ビーム（２６ａ）が共線状態にあたるとき、サーボ制
御装置（１９）はレンズ（２）、（４）の間隔を調整し
ないが、光検出器（３８）がビーム（２６ａ）の不整合
を示した場合はレンズｆ２）、　（４）の間隔を増減す
るように働く。

別の実施態様において、光検出器（３８）からのパワー
信号はサーボ制御装置（１９）へ供給しないで、デイス
プレィ装置に送られる。この種の実施態様では、表示さ
れたパワー信号の大きさに応じてレンズ（２）、　（４
）の間隔の手動調整が行われる。

偏光回転体（２１）　（結晶石英回転体が好ましい）が
、レーザー棒（１）の熱的複屈折がレーザービーム（２
６）に及ぼす効果を補償するように、レーザービーム（
２６）の経路上に取付けられている。この複屈折効果に
よって、レーザー棒（１）から出る径方向偏光と接線方
向偏光との焦点距離が種々と変化する。偏光回転体（２
１）はレーザー棒（１）の熱的複屈折がレーザービーム
（２６）に及ばず効果を補１０−＋るように設定された
角度で、レーザービーム（２６）の径方向成分と接線方
向成分のそれぞれの偏光を回転させるためのものである
。偏光回転体（２１）は好ましくは９０”回転体、すな
わちレーザービーム（２６）の偏光を９０”に近似の角
度で回転させる回転体とする。しかし、偏光回転体（２
１）がレーザービーム（２６）の偏光を回転させる角度
は、２７０°または４５０°に近似の角度、あるいはよ
り一般的に［９０＋　（Ｎ）（１８０）］　’に近似の
角度に設定することができる（ここにＮは正の整数であ
る）。

次に、偏光回転体（２１）の効果について説明する。レ
ーザービーム（２６）を形成する光子が通常、３１５．
７．９及び１１）で画成されたリングを少なくとも２周
するものと想定する。すなわち、レーザービーム（２６
）の上記両成分は、リングの第１周を完了したときレー
ザー棒（１）に対して第１偏光を有するようになり、さ
らに該リングの第２周を完了するとレー壜アー棒（１）
に対して第２偏光を有するようになる。第１偏光と第２
偏光とは互いに好ましくはほぼ９０＠責なるので、レー
ザー棒（１）を第１同口に通過した際のレーザービーム
（２６）の径方向偏光成分は、レーザー棒（１）の同一
領域を第２周した時点で接線方向偏光を生じる。このよ
うな構成によって、レーザー棒（１）の第１バスによっ
て発生した熱的複屈折が径方向と接線方向のそれぞれの
焦点距離に対して及ぼづ゛効果は、レーザー棒（１）の
第２バスによって補正することができる。

偏光回転体（２１）は結晶石英（融解石英ではなく）を
含有することが好ましく、かつ光の吸収量が少ない結晶
石英を含むことが好ましい。一般に、市販の人造結晶石
英は、天然結晶石英に比べて光の吸収量が少ない。本発
明の別の実施態様において、レーザービーム（２６）の
偏光面回転装置は結晶石英回転体に代えて他の型式のも
のを使用できる。例えば回転体（２１）のファラデー旋
光器で、好ましくはレーザービーム（２６）の偏光を９
０°に近似の角度で回転させる型式のものを使用できる
。

第２図は本発明の別の実／ｌｌ！態様を示す簡易平面図
である。図中のレーザー棒（１）　、ｇｔ（５，７，９
，１１゜１３及び１１）、偏光回転体（２１）、開口（
２３）、集束レンズ（２９）及びコリメーション検出器
装置（３１）は第１図に示す相当部品と同一である。レ
ーザービーム（２６）のパワーの大部分は、第１図の実
施態様の場合と同様に、左回りの方向に伝播するのに対
し、放出ビーム（２８）のパワーは右回りの方向に進行
する。従って、レーザービーム（２６）の低パワ一部分
はリングの左側部分（鏡（９）からレーザー棒（１）の
左側端まで）、また高パワ一部分はリングの右側部分（
レーザー捧（１）の右側端から左回りに進行してｌｌ’
１（１３）まで）に存在ηるようになる。

望遠鏡（３′）は第１図に承り望遠鏡（３）に相当ｊる
らのであるが、望遠鏡（３′）の配置位置がリングの低
パワ一部分であるのに対し、望遠鏡（３）はリングの８
パワ一部分に配置されている。望遠鏡（３′）はレーザ
ー棒（１）に近接配置するのが好ましい。望遠鏡（３′
）とその他の光学系部品群はいヂれも有効寿命を延長す
るために、リングの低パワー部分（高パワー８１１分で
なく）に配置づ゛れぼイｊ−利である５、サーボ制御装
置（１９’）は、第１図に示づ一サーボ制御装置（１つ
）の同等品なので、伝送路（３２）からの人力信号を表
示するためのデイスプレィ装置と交換づることができる
（第１図の実施態様の場合と同様に）。

望遠鏡レンズ（２’）、　（４’）　［及び第１図の実
ｆＡ態様の望遠鏡レンズ＜２）、（４）　］の各々は、
その形状がレーザ棒（１）によって誘導される球面収差
を少なくとも部分的に補償するように形成することが好
ましい。このような球面収差を補償すれば放射ビームの
品質が向上する。

第１図と第２図とに示す各実施態様では、レーザービー
ム（２６ａ）の進行方向と平行な方向へ開口（３Ｇ）を
高周波振動させる（１なわち、レーザービーム（２６ａ
）の光軸方向と平行に開口（３６）にジッタを与える）
ための装置を設けることが好ましい。

この種の高周波振動の目的は、サーボ制！２ＩＩ装置（
１９）　（あるいは１９′）で作り出された操作信号の
安定性を高めるほか、レーザービーム（２６ａ）のパワ
ーと発散のバラツキに対してサーボ制御Ｉ装置（１９）
　（あるいは１９′）、による補償をより速く行うこと
にある。

従って、コリメーション検出装置（３１）　［スリット
（３６）と光検出器（３８）とを含む１は伝送路（３２
）を介してサーボ制！Ｉｌ装置（１９）　（または１９
′）に供給寸べきレーザービームのパワー信号を出力づ
るためのものである。サーボ制御装置（１９）　（およ
び１９′）、は上記パワー信号を処即して望遠鏡（３′
）のフィードバック信号を出すためのマイクロブ［Ｉセ
ッサを備えることが好ましい。

第３図は本発明の別の実施態様を示す略図であり、第１
図と第２図に示す本発明の秤々な特徴が、環状共振器の
構成を変更し、反射鏡の個数を変えた場合にも応用でき
ることを示している。第３図に示された環状空洞は三角
形であって、３個の１１　（１０５，１０７及び１０９
）によって画成されている［これに対し、第１図と第２
図とに示寸環状空洞は四辺形て゛、４個のｉＱ　（５，
７，９及び１１）によって形成されている］。Ｉ　（１
０７）、　（１０９）はいずれも反射率が最大のものを
使用し、かつ鏡（１０５）は部分反射型のものが好まし
い。

８Ｉ１分反射ｍ（１０５）　と５反Ｑ４率ヲｂツｍ（１
１１）　トを適宜配置および配向することによって、レ
ーザービーム（１２６）は実質的に一方向性になり、そ
のパワーの大部分が右回りに伝播するようになる。

レーザービーム（１２６）の右回り成分にＪ３いて、第
１部分は部分反射鏡（１０５）の反射により高反射鏡（
１０９）へ進み、かつ該右回り成分の第２部分ｔよレー
ザー棒（１）と望遠１（１０３）から出て部分反射鏡（
１０５）を通り放射光（１２８）を形成する。一方、レ
ーザービーム（１２６）のｌＩＸ回り成分の第１部分（
１２７）は鏡（１０５）を通過し鏡（１１１）へ進んだ
後、１　（１１１）の反射により１ｆｉ（１０５）へも
どされ、更に鏡（１０５）の反射により放出ビーム（１
２８）の一部を形成する。レーザービーム（１２６）の
左回り成分の残り部分はｖｔ（１０５）の反射作用で鏡
（１０７）へ伝送される。

第３図に示すレーザー装置では、放出ビーム（１２８）
がレーザー棒（１０１）と直列方向に放出されるような
構成なので便利である。従って、第３図に示すレーザー
装置は光学台上への装着が容易である。第３図に示すレ
ーザー装置は、第１図と第２図との実ｔＪ色態様で用い
られた２個の鏡を省いている［すなわち、第３図のレー
ザー装置は４個の鏡（１０５，１０７，１０９及び１１
１）のみを用いるが、第１図と第２図のレーザー装置は
６個の鏡（５，７，９，１１，１３及び１７）が必要で
ある］。

第３図に示す望遠鏡（１０３）　［２個のレンズ（ｌｏ
２）、　ｆ１０４）を含む］と偏光回転体（１２１）と
は、第２図における望遠鏡（３′）と偏光回転体（２６
）にそれぞれ相当するもので、かつ同一機能を有してい
る。望遠ｍ（１０３）のレンズ間隔を自動調ｆＩｉｉｌ
ｌるのに必要な操作信号を与えるためのナーボ制御装置
（図示省略）であって、第１図と第２図について前述し
た型式のうちの任意のものを、望遠１１（１０３）に連
結することができる。

第４図は２種類の従来レーザー装置と本発明の実施態様
における放出ビームの品質Ｍ２とパワーとの関係を示す
線図である。上方の２本の曲線は２種類の従来レーザー
装置で、直線状空洞式について本願発明者による測定デ
ータを示している。

次の曲線「環状＃３」は従来レーザー装置で、環状空洞
式のものについて本願発明者による測定データを示して
いる。最下位の曲線「環状＃４」は第１図に示す本発明
の一実施態様について本願発明者による測定データを示
している。第４図の線図は、第１図に示す本発明の実施
態様からの放出ビームにおいて、５０ｗから３００Ｗと
いう広い出力範囲にわたってその品質Ｈ２が２０以下で
あることを示している。

本発明の精神と範囲に反することなく、広範に異なる実
施態様を構成づることができることは明白なので、本発
明は、本願特許請求の範囲において限定した以外は、そ
の特定の実１ｍ　９様に制約されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施態様を示す平面図、第２
図は本発明の別の好ましい実施態様を示す簡易平面図、
第３図は本発明の更に別の実施態様を示す略図、第４図
は３種類の従来レーザー装置と本発明の一実施態様にお
ける放出ビームの品質Ｈ２対パワーを示す線図である。１・・・レーザー棒５．７，９，１１，１３．１７・・・鏡２３．２５，３
６．４１・・・スリット２６・・・レーザービーム２８・・・放出ビーム２９・・・集束レンズ３１・・・コリメーション検出装置３２・・・伝送路３８・・・光検出器４０・・・可視レーザービーム

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レーザー光を発生するレーザー棒と、上記レーザ
ー光を環状経路にそつて実質的に一方向性レーザービー
ムとして伝播させるための装置と、上記レーザービームの偏光面を、上記レーザー棒の熱的複屈折を補正するように選択された角度で
回転させるべく、上記環状経路に沿って装着された偏光
回転体と、上記レーザービームの出力部分を上記環状経路から偏向
させるための装置とを有する環状共振式レーザー装置。
（２）上記偏光回転体が９０゜の結晶性石英回転体であ
ることを特徴とする請求項１記載のレーザー装置。
（３）上記経路が、上記レーザービームが低パワーを有
する第１部分と、上記レーザービームが高パワーを有す
る第２部分とを備えており、さらに上記偏光回転体が上
記経路の第１部分に沿つて配置してあることを特徴とす
る請求項１記載のレーザー装置。
（４）少なくとも２個のレンズを、上記経路に沿つてか
つ上記レーザー棒に近接配置するほか、レンズ間隔を可
変型にした望遠鏡を含む請求項１記載のレーザー装置。
（５）上記環状経路が、上記レーザー棒の第１端部の近
傍で、かつ上記レーザービームが低パワーを有する第１
部分に加えて、上記レーザービームが高パワーを有する
第２部分を備えており、さらに上記望遠鏡が上記環状経
路の第１部分に沿つてかつ上記レーザーの第１端部付近
に配置してあることを特徴とする請求項４記載のレーザ
ー装置。
（６）上記望遠鏡のレンズ間隔を調整するために、上記
望遠鏡に連結されたサーボ制御装置と、上記レーザービ
ームからパワー信号を形成するためのコリメーション検
出装置と、上記コリメーション検出装置とサーボ制御装置とを結合
しておりかつ上記パワー信号からサーボ制御装置用のフ
ィードバック信号を発生するための装置を含むサーボ制
御回路とを具備する請求項４記載のレーザー装置。
（７）各望遠鏡レンズの形状が、上記レーザー棒の使用
に伴つて生じるレーザービームの球面収差を少なくとも
部分的に補正するように選択されることを特徴とする請
求項４記載のレーザー装置。
（８）レーザー光を発生するレーザー棒と、上記レーザ
ー光を、環状経路に治つてレーザービームとして伝播させるように指向させるための指
向装置と、上記レーザービームからの出力ビーム部分を偏向させる
ように配置された部分反射鏡と、上記レーザービームの
偏光面を、上記レーザー棒の熱的複屈折を補正するように選択された角度で
回転させるべく、上記環状経路に沿つて装着された偏光
回転体とを含む環状共振式レーザー装置。
（９）上記レーザー光指向装置が、実質的に一方向性の
レーザービームを発生するためのものであることを特徴
とする請求項８記載のレーザー装置。
（１０）上記偏光回転体が９０゜の結晶性石英回転体で
あることを特徴とする請求項８記載のレーザー装置。
（１１）上記経路が、上記レーザービームが低パワーを
有する第１部分と、上記レーザービームが高パワーを有
する第２部分とを備えており、さらに上記偏光回転体が
上記環状経路の第１部分に沿つて配置してあることを特
徴とする請求項８記載のレーザー装置。
（１２）少なくとも２個のレンズを上記レーザー棒に近
接配置するほか、レンズ間隔を可変型にした望遠鏡を含
む請求項８記載のレーザー装置。
（１３）上記環状経路が、上記レーザー棒の第１端部の
近傍で、かつ上記レーザービームが低パワーを有する第
１部分に加えて、上記レーザービームが高パワーを有す
る第２部分を備えており、さらに上記望遠鏡が上記環状
経路の第１部分に沿つてかつ上記レーザーの第１端部付
近に配置してあることを特徴とする請求項１２記載のレ
ーザー装置。
（１４）上記望遠鏡のレンズ間隔を調整するために、上
記望遠鏡に連結されたサーボ制御装置と、上記レーザー
ビームからパワー信号を形成するためのコリメーション
検出装置と、上記コリメーション検出装置とサーボ制御装置とを結合
しており、かつ上記パワー信号からサーボ制御装置用の
フィードバック信号を作り出すための装置を備えたサー
ボ制御回路とを含む請求項１２記載のレーザー装置。
（１５）各望遠鏡レンズの形状が、上記レーザー棒によ
つて導入されるレーザービームの球面収差を少なくとも
部分的に補正するように選択されることを特徴とする請
求項１２記載のレーザー装置。
（１６）レーザー光を発生するためのレーザー棒と、上
記レーザー光を、環状経路に沿つてレーザービームとして伝播させるための装置であつて、上記
レーザービームが、上記経路に沿って第１回転方向に伝
播する第１成分と、上記経路に沿って第２回転方向に伝
播する第２成分とを有するような伝播装置と、レーザービームの第１成分から出力ビーム部分を偏向さ
せるように配置された第１部分反射鏡と、上記第１反射鏡と相対位置に配置された第２反射鏡であ
つて、上記第１反射鏡が上記第２成分の一部分を第２反
射鏡へ偏向させ、かつ第２反射鏡が上記第２成分の上記
一部分を反射することにより上記第２部分の反射部分が
上記出力ビーム部分と一緒になるような第２反射鏡と、
上記レーザービームの偏光面を、上記レーザー棒の熱的複屈折を補正するように選択された角度で
回転させるべく、上記環状経路に沿つて装着された偏光
回転体とを含む環状共振式レーザー装置。
（１７）上記第１反射鏡の屈折率が、上記レーザービー
ムを実質的に一方向にし、かつ上記レーザービームのパ
ワーの大部分を第２成分よりも第１成分に伝播させるよ
うに選択されることを特徴とする請求項１５記載のレー
ザー装置。
（１８）上記偏光回転体が９０゜の結晶性石英回転体で
あることを特徴とする請求項１５記載のレーザー装置。
（１９）上記経路が、上記レーザービームが低パワーを
有する第１部分と、上記レーザービームが高パワーを有
する第２部分とを備えており、さらに上記偏光回転体が
上記環状経路の第１部分に沿つて配置してあることを特
徴とする請求項１５記載のレーザー装置。
（２０）少なくとも２個のレンズを上記レーザー棒に近
接配置するほか、レンズ間隔を可変型にした望遠鏡を含
む請求項１５記載のレーザー装置。
（２１）上記環状経路が、上記レーザー棒の第１端部の
近傍で、かつ上記レーザービームが低パワーを有する第
１部分と、上記レーザービームが高パワーを有する第２
部分とを備えており、さらに上記望遠鏡が上記環状経路
の第１部分に沿つてかつ上記レーザーの第１端部付近に
配置してあることを特徴とする請求項２０記載のレーザ
ー装置。
（２２）上記望遠鏡のレンズ間隔を調整するために、上
記望遠鏡に連結されたサーボ制御装置と、上記レーザー
ビームからパワー信号を形成するためのコリメーション
検出装置と、上記コリメーション検出装置とサーボ制御装置とを結合
しており、かつ上記パワー信号からサーボ制御装置用の
フィードバック信号を作り出すための装置を備えたサー
ボ制御回路とを含む請求項２０記載のレーザー装置。
（２３）各望遠鏡レンズの形状が、上記レーザー棒によ
つて導入されるレーザービームの球面収差を少なくとも
部分的に補償するように選択されることを特徴とする請
求項２０記載のレーザー装置。