JPH09312430A - ジグザグスラブ固体レーザ及び増幅器 - Google Patents
ジグザグスラブ固体レーザ及び増幅器Info
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- JPH09312430A JPH09312430A JP12691596A JP12691596A JPH09312430A JP H09312430 A JPH09312430 A JP H09312430A JP 12691596 A JP12691596 A JP 12691596A JP 12691596 A JP12691596 A JP 12691596A JP H09312430 A JPH09312430 A JP H09312430A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のジグザグ光路固体レーザにおける冷却
手段の取付方向による制約を取り除き、かつ励起用レー
ザ光の吸収効率を増大させて強力なレーザ光を発生し得
る固体レーザを提供する。 【解決手段】 固体レーザ母材９の平行平面の両側に薄
い固体レーザ媒質１を融着して設けたレーザ媒質部を反
射ミラー３、４の間に配置し、ビームスプリッタ１１を
介して励起用レーザ光５を外部から導入し、固体レーザ
母材９内をジグザグ進行してレーザ媒質１に吸収させて
光励起を行わせる。その際レーザ媒質１で生じる熱を接
合して設けられている冷却手段８で効率よく除去し、熱
レンズ効果と熱複屈折効果が生じないようにする。
手段の取付方向による制約を取り除き、かつ励起用レー
ザ光の吸収効率を増大させて強力なレーザ光を発生し得
る固体レーザを提供する。 【解決手段】 固体レーザ母材９の平行平面の両側に薄
い固体レーザ媒質１を融着して設けたレーザ媒質部を反
射ミラー３、４の間に配置し、ビームスプリッタ１１を
介して励起用レーザ光５を外部から導入し、固体レーザ
母材９内をジグザグ進行してレーザ媒質１に吸収させて
光励起を行わせる。その際レーザ媒質１で生じる熱を接
合して設けられている冷却手段８で効率よく除去し、熱
レンズ効果と熱複屈折効果が生じないようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザを
用いて励起され所定波長のレーザ光を発生させるジグザ
グスラブ固体レーザに関する。
用いて励起され所定波長のレーザ光を発生させるジグザ
グスラブ固体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ（以下ＬＤと略記）励起ジ
グザグ光路固体レーザの一例として、例えば学術誌「Ａ
ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｂ誌」の５８巻、１９
９４年、３６５−３７２頁（ドイツ）に記載されたもの
が公知である。この従来例を図２に示す。図において、
Ｙｂ活性イオンを約２０ａｔ％ドープした準３準位のＹ
ｂ：ＹＡＧレーザ媒質１を直径７ｍｍ、厚さ０．３５ｍ
ｍの薄い円盤状の平行平板として加工し、この円盤状の
レーザ媒質１の複数枚を冷却板２上に図示の如く互いに
少しずつ位置をずらして上、下に２枚、３枚と合計５枚
が平行に対向配置されている。
グザグ光路固体レーザの一例として、例えば学術誌「Ａ
ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｂ誌」の５８巻、１９
９４年、３６５−３７２頁（ドイツ）に記載されたもの
が公知である。この従来例を図２に示す。図において、
Ｙｂ活性イオンを約２０ａｔ％ドープした準３準位のＹ
ｂ：ＹＡＧレーザ媒質１を直径７ｍｍ、厚さ０．３５ｍ
ｍの薄い円盤状の平行平板として加工し、この円盤状の
レーザ媒質１の複数枚を冷却板２上に図示の如く互いに
少しずつ位置をずらして上、下に２枚、３枚と合計５枚
が平行に対向配置されている。
【０００３】上記レーザ媒質１のそれぞれは、入射面に
波長９４０ｎｍの励起用レーザ光とこれにより励起され
て生じる波長１０３０ｎｍのＹｂ：ＹＡＧレーザ光に対
して反射防止（ＡＲ）コートが施され、反射面には波長
９４０ｎｍと１０３０ｎｍで高反射率（ＨＲ）のコート
が施されている。そして、それぞれのレーザ媒質１を図
２に示す５と６の方向より励起用レーザ光により５〜１
０ｋｗ／ｃｍ2 の強度で強光励起し、励起された波長１
０３０ｎｍのレーザ光が各レーザ媒質間をジグザグ方向
に反射されて進行し、光路端に設けたそれぞれ凹面鏡と
部分透過平面鏡とを用いた反射ミラー３、４により構成
した光共振器内で増幅された後ｃｗ４５０ｗ程度のレー
ザ出力光７として一方の反射ミラー４から取り出すこと
ができる。
波長９４０ｎｍの励起用レーザ光とこれにより励起され
て生じる波長１０３０ｎｍのＹｂ：ＹＡＧレーザ光に対
して反射防止（ＡＲ）コートが施され、反射面には波長
９４０ｎｍと１０３０ｎｍで高反射率（ＨＲ）のコート
が施されている。そして、それぞれのレーザ媒質１を図
２に示す５と６の方向より励起用レーザ光により５〜１
０ｋｗ／ｃｍ2 の強度で強光励起し、励起された波長１
０３０ｎｍのレーザ光が各レーザ媒質間をジグザグ方向
に反射されて進行し、光路端に設けたそれぞれ凹面鏡と
部分透過平面鏡とを用いた反射ミラー３、４により構成
した光共振器内で増幅された後ｃｗ４５０ｗ程度のレー
ザ出力光７として一方の反射ミラー４から取り出すこと
ができる。
【０００４】なお、一般に５は図２の紙面の表より裏の
方向へ、６は逆に紙面裏より表へ向いて励起される。８
は銅製の冷却板２の裏面から水ｗで冷却する冷却手段で
あり対向配置された冷却板２の裏側に接して設けられて
いる。従って、励起用レーザ光によりレーザ媒質１内で
レーザ光が励起される際に発生した熱は、レーザ媒質１
の反射面が密着されている冷却板２を介して冷却水ｗに
より効率良く取り除かれる。
方向へ、６は逆に紙面裏より表へ向いて励起される。８
は銅製の冷却板２の裏面から水ｗで冷却する冷却手段で
あり対向配置された冷却板２の裏側に接して設けられて
いる。従って、励起用レーザ光によりレーザ媒質１内で
レーザ光が励起される際に発生した熱は、レーザ媒質１
の反射面が密着されている冷却板２を介して冷却水ｗに
より効率良く取り除かれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方式の固体レーザ装置の構成のままでは、固体
レーザ媒質内でレーザ光が励起される際に発生する熱は
銅製冷却板の一方向しか取り除けず、直接固体レーザ媒
質を水冷しようとすると冷却部の構成が複雑になるとい
う問題があった。
た従来の方式の固体レーザ装置の構成のままでは、固体
レーザ媒質内でレーザ光が励起される際に発生する熱は
銅製冷却板の一方向しか取り除けず、直接固体レーザ媒
質を水冷しようとすると冷却部の構成が複雑になるとい
う問題があった。
【０００６】さらに、固体レーザ媒質を上下２つの方向
より励起用レーザ光で励起して発生したレーザ光が反射
ミラーで再び折り返して進行する際にそれぞれの薄いレ
ーザ媒質での水冷却による熱吸収効率を増すためには、
励起用レーザ光に対する反射ミラーの配置が極めて困難
となる。
より励起用レーザ光で励起して発生したレーザ光が反射
ミラーで再び折り返して進行する際にそれぞれの薄いレ
ーザ媒質での水冷却による熱吸収効率を増すためには、
励起用レーザ光に対する反射ミラーの配置が極めて困難
となる。
【０００７】この発明は、かかる従来のジグザグ光路固
体レーザにおける問題点に留意し、レーザ光による励起
を容易にかつ高効率化すると共に、励起用レーザ光で励
起された固体レーザ媒質から高効率に熱除去をすること
のできるジグザグスラブ固体レーザを提供することを課
題とする。
体レーザにおける問題点に留意し、レーザ光による励起
を容易にかつ高効率化すると共に、励起用レーザ光で励
起された固体レーザ媒質から高効率に熱除去をすること
のできるジグザグスラブ固体レーザを提供することを課
題とする。
【０００８】又、第２の発明は第１の発明により得られ
る固体レーザと同様に高効率にＬＤ励起して得られる装
置をレーザ増幅器としても利用し得る固体レーザ増幅器
を提供することを第２の課題とする。
る固体レーザと同様に高効率にＬＤ励起して得られる装
置をレーザ増幅器としても利用し得る固体レーザ増幅器
を提供することを第２の課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記第１の
課題を解決する手段として、活性イオンがドープされた
固体レーザ媒質をスラブ固体レーザ母材の平行面の両側
に融着させレーザ媒質の融着面と反対面を反射面となし
たレーザ媒質部を、このレーザ媒質部で発生するレーザ
光を増幅する一対の反射ミラーから成る光共振器内に配
置し、かつ上記レーザ媒質部のレーザ母材と反対面に冷
却手段を接して設け、上記レーザ母材が有する入出力端
面から励起用レーザ光をレーザ母材内に導入して上記レ
ーザ媒質で励起されたレーザ光と励起用レーザ光を上記
レーザ媒質の反射面で反射しジグザグ進行させて励起・
増幅されたレーザ光を光共振器内でさらに増幅しその、
出力ミラーから出力するように構成して成るジグザグス
ラブ固体レーザとしたのである。
課題を解決する手段として、活性イオンがドープされた
固体レーザ媒質をスラブ固体レーザ母材の平行面の両側
に融着させレーザ媒質の融着面と反対面を反射面となし
たレーザ媒質部を、このレーザ媒質部で発生するレーザ
光を増幅する一対の反射ミラーから成る光共振器内に配
置し、かつ上記レーザ媒質部のレーザ母材と反対面に冷
却手段を接して設け、上記レーザ母材が有する入出力端
面から励起用レーザ光をレーザ母材内に導入して上記レ
ーザ媒質で励起されたレーザ光と励起用レーザ光を上記
レーザ媒質の反射面で反射しジグザグ進行させて励起・
増幅されたレーザ光を光共振器内でさらに増幅しその、
出力ミラーから出力するように構成して成るジグザグス
ラブ固体レーザとしたのである。
【００１０】又、第２の発明は、上記第２の課題を解決
する手段として、活性イオンがドープされた固体レーザ
媒質をスラブ固定レーザ母材の平行平面の両側に融着さ
せレーザ媒質の融着面と反対面を反射面となしたレーザ
媒質部に、上記レーザ母材と反対面に冷却手段を接して
設け、レーザ母材が有する入出力端面からレーザ励起光
をレーザ母材内に導入して上記レーザ媒質で励起された
レーザ光と励起光を上記レーザ媒質の反射面で反射しジ
グザグ進行させて励起・増幅させるように構成して成る
ジグザグスラブ固体レーザ増幅器としたのである。
する手段として、活性イオンがドープされた固体レーザ
媒質をスラブ固定レーザ母材の平行平面の両側に融着さ
せレーザ媒質の融着面と反対面を反射面となしたレーザ
媒質部に、上記レーザ母材と反対面に冷却手段を接して
設け、レーザ母材が有する入出力端面からレーザ励起光
をレーザ母材内に導入して上記レーザ媒質で励起された
レーザ光と励起光を上記レーザ媒質の反射面で反射しジ
グザグ進行させて励起・増幅させるように構成して成る
ジグザグスラブ固体レーザ増幅器としたのである。
【００１１】上記第１の発明の固体レーザは、光共振器
の反射ミラーとレーザ媒質部との間から励起用レーザ光
がレーザ母材の入出力端を介して内部に導入され、この
励起用レーザ光がジグザグ進行して固体レーザ媒質に吸
収されると自然放出によりレーザ光が立上る。このレー
ザ光は励起用レーザ光と波長が異なり、かつ固体レーザ
媒質の材料によって決まる所定波長のレーザ光として得
られる。
の反射ミラーとレーザ媒質部との間から励起用レーザ光
がレーザ母材の入出力端を介して内部に導入され、この
励起用レーザ光がジグザグ進行して固体レーザ媒質に吸
収されると自然放出によりレーザ光が立上る。このレー
ザ光は励起用レーザ光と波長が異なり、かつ固体レーザ
媒質の材料によって決まる所定波長のレーザ光として得
られる。
【００１２】レーザ媒質部で発生したレーザ光は、固体
レーザ母材内を励起用レーザ光と同一方向にジグザグに
反射しながら進行し、励起用レーザ光で次々と励起され
た領域でレーザ光が重畳されることによりレーザ媒質内
で増幅される。増幅されたレーザ光は、固体レーザ母材
から出射され、上記励起用レーザ光の入射側と反対側の
境界面で反射又は反射ミラーで反射されて再び固体レー
ザ母材内に入りジグザグ進行して励起用レーザ光の入射
側と同じ側の境界面又は反射ミラーへ達し、そこでさら
に反射され以後同じ作用を繰り返す。
レーザ母材内を励起用レーザ光と同一方向にジグザグに
反射しながら進行し、励起用レーザ光で次々と励起され
た領域でレーザ光が重畳されることによりレーザ媒質内
で増幅される。増幅されたレーザ光は、固体レーザ母材
から出射され、上記励起用レーザ光の入射側と反対側の
境界面で反射又は反射ミラーで反射されて再び固体レー
ザ母材内に入りジグザグ進行して励起用レーザ光の入射
側と同じ側の境界面又は反射ミラーへ達し、そこでさら
に反射され以後同じ作用を繰り返す。
【００１３】上記のようにして発生したレーザ光が光共
振器内を往復して次第に増幅され光強度が定常状態に達
すると、一方の反射ミラーからレーザ光出力として取り
出される。このようにしてレーザ光を取り出す際に、こ
の発明の固体レーザでは固体レーザ媒質に直接接し又は
接合して冷却手段が設けられているから固体レーザ媒質
内で生じる熱を高効率に除去できる。
振器内を往復して次第に増幅され光強度が定常状態に達
すると、一方の反射ミラーからレーザ光出力として取り
出される。このようにしてレーザ光を取り出す際に、こ
の発明の固体レーザでは固体レーザ媒質に直接接し又は
接合して冷却手段が設けられているから固体レーザ媒質
内で生じる熱を高効率に除去できる。
【００１４】励起用レーザ光が固体レーザ媒質に吸収さ
れてレーザ光を発生する際に生じる熱は、固体レーザ媒
質に接する固体レーザ母材内部と冷却手段の両方向へ移
動する。従って、冷却手段が接する側では直接的に、又
母材内へ移動した熱は反対側の固体レーザ媒質に接する
冷却手段により間接的に除去される。このため、熱複屈
折効果及び熱レンズ効果が殆んど生じないのである。
れてレーザ光を発生する際に生じる熱は、固体レーザ媒
質に接する固体レーザ母材内部と冷却手段の両方向へ移
動する。従って、冷却手段が接する側では直接的に、又
母材内へ移動した熱は反対側の固体レーザ媒質に接する
冷却手段により間接的に除去される。このため、熱複屈
折効果及び熱レンズ効果が殆んど生じないのである。
【００１５】
【実施の形態】以下、この発明の実施の形態について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００１６】図１は実施形態のジグザグスラブ固体レー
ザの主要断面図を示す。この実施形態の固体レーザは、
半導体レーザ（ＬＤ）のレーザ光で励起され高ｃｗ（連
続）出力で高品質ビームのレーザ光を得るのに適してい
る。
ザの主要断面図を示す。この実施形態の固体レーザは、
半導体レーザ（ＬＤ）のレーザ光で励起され高ｃｗ（連
続）出力で高品質ビームのレーザ光を得るのに適してい
る。
【００１７】図において、１は固体レーザ媒質、９はス
ラブ固体レーザ母材、３、４は光共振器を構成する反射
ミラー、５は外部から導入される励起用レーザ光、８は
冷却手段、１０は固体レーザ母材の入出力面、１１はビ
ームスプリッタである。
ラブ固体レーザ母材、３、４は光共振器を構成する反射
ミラー、５は外部から導入される励起用レーザ光、８は
冷却手段、１０は固体レーザ母材の入出力面、１１はビ
ームスプリッタである。
【００１８】固体レーザ媒質１は、固体レーザ母材９と
同一の光透過性の材料に高濃度の活性イオンがドープさ
れたものであり、この実施形態ではＹＡＧ（イットリウ
ムアルミニウム ガーネット）結晶を母材としこれにＹ
ｂ（イッテルビウム）を例えば２０ａｔ％添加したもの
が用いられている。添加する活性イオンとしてはこの外
に、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｔｍ等準３準位レーザ用希土類元素の
いずれとしてもよいし、又母材に他の適宜材料を用いて
もよい。なお、固体レーザ母材９には活性イオンはドー
プされていない。
同一の光透過性の材料に高濃度の活性イオンがドープさ
れたものであり、この実施形態ではＹＡＧ（イットリウ
ムアルミニウム ガーネット）結晶を母材としこれにＹ
ｂ（イッテルビウム）を例えば２０ａｔ％添加したもの
が用いられている。添加する活性イオンとしてはこの外
に、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｔｍ等準３準位レーザ用希土類元素の
いずれとしてもよいし、又母材に他の適宜材料を用いて
もよい。なお、固体レーザ母材９には活性イオンはドー
プされていない。
【００１９】上記固体レーザ母材９は光透過性の幅の狭
い平行平板として形成して平行平板スラブと成し、その
平行な両面に薄い（例えば０．３５ｍｍ）固体レーザ媒
質１が融着されている。又、固体レーザ媒質１の外側面
にはレーザ光に対する高反射（ＨＲ）コートが施されて
おり、又は境界面での全反射現象を利用し、この反射面
でレーザ光を全反射させる。
い平行平板として形成して平行平板スラブと成し、その
平行な両面に薄い（例えば０．３５ｍｍ）固体レーザ媒
質１が融着されている。又、固体レーザ媒質１の外側面
にはレーザ光に対する高反射（ＨＲ）コートが施されて
おり、又は境界面での全反射現象を利用し、この反射面
でレーザ光を全反射させる。
【００２０】上記固体レーザ母材９と薄い固体レーザ媒
質１から成るレーザ媒質部の外側にはその両面の全面に
亘って冷却手段８が直接接合され又は接している。冷却
手段８は、直接水又は例えば銅製の２枚の冷却板の間に
冷却水ｗを流通できるように形成されている。
質１から成るレーザ媒質部の外側にはその両面の全面に
亘って冷却手段８が直接接合され又は接している。冷却
手段８は、直接水又は例えば銅製の２枚の冷却板の間に
冷却水ｗを流通できるように形成されている。
【００２１】又、上記レーザ媒質部は光共振器の反射ミ
ラー３、４間に配置されている。反射ミラー３は、凹面
鏡、反射ミラー４は部分透過平面鏡から成る。そして、
上記レーザ媒質で励起されたレーザ光が一方の反射ミラ
ー３で反射され、出力ミラーである反射ミラー４から出
力されるそれぞれの光路の途中にビームスプリッタ１１
が設けられており、外部で発生したレーザ光を励起用レ
ーザ光５として左右のビームスプリッタ１１から導入
し、固体レーザ母材９の入出力面１０から内部へ導入す
るように構成している。
ラー３、４間に配置されている。反射ミラー３は、凹面
鏡、反射ミラー４は部分透過平面鏡から成る。そして、
上記レーザ媒質で励起されたレーザ光が一方の反射ミラ
ー３で反射され、出力ミラーである反射ミラー４から出
力されるそれぞれの光路の途中にビームスプリッタ１１
が設けられており、外部で発生したレーザ光を励起用レ
ーザ光５として左右のビームスプリッタ１１から導入
し、固体レーザ母材９の入出力面１０から内部へ導入す
るように構成している。
【００２２】上記入出力面１０は入射光に対してブルー
スタ角又は直角に近い角度に形成され、入出力面自体は
平面とされている。入出力面１０が垂直又は斜め入射形
状の場合は、励起用レーザ光５及びレーザ光７に対して
反射防止（ＡＲ）コートが施されている。又、ビームス
プリッタ１１はその内面側に励起用レーザ光５に対して
はＡＲコート、レーザ光７に対しては高反射（ＨＲ）コ
ートが施されている。
スタ角又は直角に近い角度に形成され、入出力面自体は
平面とされている。入出力面１０が垂直又は斜め入射形
状の場合は、励起用レーザ光５及びレーザ光７に対して
反射防止（ＡＲ）コートが施されている。又、ビームス
プリッタ１１はその内面側に励起用レーザ光５に対して
はＡＲコート、レーザ光７に対しては高反射（ＨＲ）コ
ートが施されている。
【００２３】上記の構成とした実施形態のジグザグスラ
ブ固体レーザは次のように作用して高品質のレーザ光が
得られる。
ブ固体レーザは次のように作用して高品質のレーザ光が
得られる。
【００２４】外部からの励起用レーザ光５が左右のビー
ムスプリッタ１１を介して光共振器内の光路に導入され
ると、この励起用レーザ光は固体レーザ母材９の入出力
面１０から内部へ入り、母材９内を進んで固体レーザ媒
質１に吸収され、そこでレーザ光が発生する。
ムスプリッタ１１を介して光共振器内の光路に導入され
ると、この励起用レーザ光は固体レーザ母材９の入出力
面１０から内部へ入り、母材９内を進んで固体レーザ媒
質１に吸収され、そこでレーザ光が発生する。
【００２５】上記励起用レーザ光は一部が固体レーザ媒
質１の反射面１ａで全反射され、母材９内を通り反対側
の固体レーザ媒質１に至り、そこで再び固体レーザ媒質
１に吸収されてレーザ光を発生すると共にその励起用レ
ーザ光の一部が固体レーザ媒質１の反射面１ａで反射さ
れ、これを繰り返して励起用レーザ光は固体レーザ媒質
部内をジグザグに進行する。
質１の反射面１ａで全反射され、母材９内を通り反対側
の固体レーザ媒質１に至り、そこで再び固体レーザ媒質
１に吸収されてレーザ光を発生すると共にその励起用レ
ーザ光の一部が固体レーザ媒質１の反射面１ａで反射さ
れ、これを繰り返して励起用レーザ光は固体レーザ媒質
部内をジグザグに進行する。
【００２６】又、上記励起用レーザ光で励起されたレー
ザ光も励起用レーザ光と同じ方向にジグザグに進行し全
反射を繰り返しながら増幅され、さらに固体レーザ母材
９を出てビームスプリッタ１１で反射され（図１の右側
のビームスプリッタ１１から入射された励起用レーザ光
で励起されたレーザ光の場合は）、反射ミラー３で（左
側からの場合は反射ミラー４で）反射されて往路と同じ
経路を戻り全反射を繰り返して反対側の反射ミラー４へ
進み、そこで反射されて再び同じ経路をジグザグ進行
し、正のフィードバックが行なわれる。
ザ光も励起用レーザ光と同じ方向にジグザグに進行し全
反射を繰り返しながら増幅され、さらに固体レーザ母材
９を出てビームスプリッタ１１で反射され（図１の右側
のビームスプリッタ１１から入射された励起用レーザ光
で励起されたレーザ光の場合は）、反射ミラー３で（左
側からの場合は反射ミラー４で）反射されて往路と同じ
経路を戻り全反射を繰り返して反対側の反射ミラー４へ
進み、そこで反射されて再び同じ経路をジグザグ進行
し、正のフィードバックが行なわれる。
【００２７】上記励起用レーザ光によるレーザ媒質の励
起は左右両方向より行なわれ、固体レーザ媒質１を長さ
方向に沿って均一に励起する。このように、同一光路を
往復してレーザ光は次第に増幅され、レーザ光強度は定
常状態に達し部分透過平面鏡である反射ミラー４よりレ
ーザ光７として取り出される。このレーザ光７に対して
は、固体レーザ媒質１が薄いために理想的なスラブ固体
レーザとして作用する。なお、上記片方からの励起用レ
ーザ光５は固体レーザ母材９内をジグザグ進行して反対
側の反射ミラーで元の方向に戻し固体レーザ媒質１での
励起用レーザ光５の吸収率を高めることもできる。
起は左右両方向より行なわれ、固体レーザ媒質１を長さ
方向に沿って均一に励起する。このように、同一光路を
往復してレーザ光は次第に増幅され、レーザ光強度は定
常状態に達し部分透過平面鏡である反射ミラー４よりレ
ーザ光７として取り出される。このレーザ光７に対して
は、固体レーザ媒質１が薄いために理想的なスラブ固体
レーザとして作用する。なお、上記片方からの励起用レ
ーザ光５は固体レーザ母材９内をジグザグ進行して反対
側の反射ミラーで元の方向に戻し固体レーザ媒質１での
励起用レーザ光５の吸収率を高めることもできる。
【００２８】以上のようにして励起用レーザ光により固
体レーザ媒質１内でレーザ光が発生する際に、上記実施
形態のスラブ固体レーザ内に生じる熱は効率よく除去さ
れる。上述したように、固体レーザ媒質１内で発生する
熱は、固体レーザ媒質１から外側と内側の固体レーザ母
材９へと移動するから、外側に直接接合されている冷却
手段８内の水により直接的に除去される。
体レーザ媒質１内でレーザ光が発生する際に、上記実施
形態のスラブ固体レーザ内に生じる熱は効率よく除去さ
れる。上述したように、固体レーザ媒質１内で発生する
熱は、固体レーザ媒質１から外側と内側の固体レーザ母
材９へと移動するから、外側に直接接合されている冷却
手段８内の水により直接的に除去される。
【００２９】又、固体レーザ母材９の内側へ流入した熱
は反対側の固体レーザ媒質１の外側の冷却手段８により
間接的に除去される。従って、薄い固体レーザ媒質１に
おいて発生した熱は図１の上下方向に流れ、熱複屈折効
果の発生を防ぎ、又ジグザグ全反射によって熱レンズ効
果が補償される。
は反対側の固体レーザ媒質１の外側の冷却手段８により
間接的に除去される。従って、薄い固体レーザ媒質１に
おいて発生した熱は図１の上下方向に流れ、熱複屈折効
果の発生を防ぎ、又ジグザグ全反射によって熱レンズ効
果が補償される。
【００３０】なお、上記実施形態は、ジグザグスラブ固
体レーザの場合について説明したが、反射ミラー３、４
を取り除き、発生するレーザ光と同一波長の弱い入射レ
ーザ光をジグザグ通過させて光励起されているレーザ媒
質で増幅するようにすれば、これをジグザグスラブ固体
レーザ増幅器として用いることもできることは詳細に説
明するまでもなく明らかであろう。
体レーザの場合について説明したが、反射ミラー３、４
を取り除き、発生するレーザ光と同一波長の弱い入射レ
ーザ光をジグザグ通過させて光励起されているレーザ媒
質で増幅するようにすれば、これをジグザグスラブ固体
レーザ増幅器として用いることもできることは詳細に説
明するまでもなく明らかであろう。
【００３１】
【効果】以上詳細に説明したように、第１の発明のジグ
ザグスラブ固体レーザは、励起用レーザ光を固体レーザ
母材内部から送って固体レーザ媒質に吸収され光励起さ
せる際に生じる熱を平行平面で接する冷却手段で直接的
かつ間接的に除去できるようにしたから、発生する熱を
高効率に除去でき、高出力で高品質のレーザ光を達成で
きるという効果が得られる。又、励起用レーザ光と発生
するレーザ光とを同一方向に伝搬するようにしているた
め構成が簡単になるという効果もある。
ザグスラブ固体レーザは、励起用レーザ光を固体レーザ
母材内部から送って固体レーザ媒質に吸収され光励起さ
せる際に生じる熱を平行平面で接する冷却手段で直接的
かつ間接的に除去できるようにしたから、発生する熱を
高効率に除去でき、高出力で高品質のレーザ光を達成で
きるという効果が得られる。又、励起用レーザ光と発生
するレーザ光とを同一方向に伝搬するようにしているた
め構成が簡単になるという効果もある。
【００３２】さらに、第２の発明のように第１の発明の
光共振器を設けない構成のものをレーザ増幅器として用
いれば、強力なレーザ増幅効果が得られる。
光共振器を設けない構成のものをレーザ増幅器として用
いれば、強力なレーザ増幅効果が得られる。
【図１】実施形態のジグザグスラブ固体レーザの主要縦
断面図
断面図
【図２】従来例のジグザグ光路固体レーザの主要断面図
１ 固体レーザ媒質 １ａ 反射面 ３、４ 反射ミラー ５ 励起用レーザ光 ７ レーザ光 ８ 冷却手段 ９ 固体レーザ母材 １０ 入出力面 １１ ビームスプリッタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中塚 正大 吹田市山田丘２番６号 大阪大学レーザー 核融合研究センター内 (72)発明者 山中 正宣 吹田市山田丘２番６号 大阪大学レーザー 核融合研究センター内 (72)発明者 山中 千代衛 大阪市西区靭本町１丁目８番４号 財団法 人レーザー技術総合研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 活性イオンがドープされた固体レーザ媒
質をスラブ固体レーザ母材の平行面の両側に融着させレ
ーザ媒質の融着面と反対面を反射面となしたレーザ媒質
部を、このレーザ媒質部で発生するレーザ光を増幅する
一対の反射ミラーから成る光共振器内に配置し、かつ上
記レーザ媒質部のレーザ母材と反対面に冷却手段を接し
て設け、上記レーザ母材が有する入出力端面から励起用
レーザ光をレーザ母材内に導入して上記レーザ媒質で励
起されたレーザ光と励起用レーザ光を上記レーザ媒質の
反射面で反射しジグザグ進行させて励起・増幅されたレ
ーザ光を光共振器内でさらに増幅しその、出力ミラーか
ら出力するように構成して成るジグザグスラブ固体レー
ザ。 - 【請求項２】 活性イオンがドープされた固体レーザ媒
質をスラブ固定レーザ母材の平行平面の両側に融着させ
レーザ媒質の融着面と反対面を反射面となしたレーザ媒
質部に、上記レーザ母材と反対面に冷却手段を接して設
け、レーザ母材が有する入出力端面からレーザ励起光を
レーザ母材内に導入して上記レーザ媒質で励起されたレ
ーザ光と励起光を上記レーザ媒質の反射面で反射しジグ
ザグ進行させて励起・増幅させるように構成して成るジ
グザグスラブ固体レーザ増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12691596A JPH09312430A (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | ジグザグスラブ固体レーザ及び増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12691596A JPH09312430A (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | ジグザグスラブ固体レーザ及び増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09312430A true JPH09312430A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=14947051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12691596A Pending JPH09312430A (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | ジグザグスラブ固体レーザ及び増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09312430A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000077895A1 (de) * | 1999-06-14 | 2000-12-21 | Rofin-Sinar Laser Gmbh | Festkörperlaser |
| JP2003023194A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Japan Atom Energy Res Inst | 固体レーザー増幅器 |
| JP2006344863A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Fujifilm Holdings Corp | モードロックレーザ装置 |
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| EP2182598A2 (en) | 2008-11-04 | 2010-05-05 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser gain medium and laser oscillator using the same |
| EP2475054A1 (en) * | 2011-01-05 | 2012-07-11 | UAB "Ekspla" | Collinearly pumped multiple thin disk active medium and its pumping scheme |
| US11114810B2 (en) | 2018-05-30 | 2021-09-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser device |
-
1996
- 1996-05-22 JP JP12691596A patent/JPH09312430A/ja active Pending
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| EP2312706A4 (en) * | 2008-07-30 | 2013-06-26 | Hamamatsu Photonics Kk | SEMICONDUCTOR LASER DEVICE |
| EP2182598A2 (en) | 2008-11-04 | 2010-05-05 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser gain medium and laser oscillator using the same |
| JP2010114162A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザ利得媒質、レーザ発振器及びレーザ増幅器 |
| US8068523B2 (en) | 2008-11-04 | 2011-11-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser gain medium and laser oscillator using the same |
| US20120008654A1 (en) * | 2008-11-04 | 2012-01-12 | Osaka University | Laser gain medium and laser oscillator using the same |
| US8259763B2 (en) | 2008-11-04 | 2012-09-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser gain medium and laser oscillator using the same |
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| US11114810B2 (en) | 2018-05-30 | 2021-09-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser device |
| EP3576232B1 (en) * | 2018-05-30 | 2022-11-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser device |
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