JPH0983048A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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- JPH0983048A JPH0983048A JP7236487A JP23648795A JPH0983048A JP H0983048 A JPH0983048 A JP H0983048A JP 7236487 A JP7236487 A JP 7236487A JP 23648795 A JP23648795 A JP 23648795A JP H0983048 A JPH0983048 A JP H0983048A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体レーザ媒質への集光サイズを小さくでき
ず、モードマッチングが不十分で高品質、高出力なレー
ザ発振が困難である。個別に励起光源の温度制御が必要
なほか、多種類の波長の励起光源を必要とするため高価
となる。 【解決手段】 多面プリズム７は半導体レーザ２の出射
光はそのまま通し、他の２つの半導体レーザ１及び３か
らの励起光は上下の斜めの入射面から入射し、屈折して
出射する。その結果、多面プリズム７の出射面では３本
の近接する平行励起ビームが出射される。多面プリズム
７から出射したこれら３本の励起ビームは集光レンズ８
で固体レーザ媒質１０に集光される。固体レーザ媒質１
０の片面は励起光を透過し、レーザ発振光を反射するダ
イクロイックコーティング９が施され、他の一面は発振
光を透過する無反射コートが施されている。固体レーザ
発振器は、ダイクロイックコーティング９と出力鏡１１
で構成される。
ず、モードマッチングが不十分で高品質、高出力なレー
ザ発振が困難である。個別に励起光源の温度制御が必要
なほか、多種類の波長の励起光源を必要とするため高価
となる。 【解決手段】 多面プリズム７は半導体レーザ２の出射
光はそのまま通し、他の２つの半導体レーザ１及び３か
らの励起光は上下の斜めの入射面から入射し、屈折して
出射する。その結果、多面プリズム７の出射面では３本
の近接する平行励起ビームが出射される。多面プリズム
７から出射したこれら３本の励起ビームは集光レンズ８
で固体レーザ媒質１０に集光される。固体レーザ媒質１
０の片面は励起光を透過し、レーザ発振光を反射するダ
イクロイックコーティング９が施され、他の一面は発振
光を透過する無反射コートが施されている。固体レーザ
発振器は、ダイクロイックコーティング９と出力鏡１１
で構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体レーザ装置に係
り、特に固体レーザ媒質を高い励起エネルギー密度で励
起可能とする固体レーザ装置に関する。
り、特に固体レーザ媒質を高い励起エネルギー密度で励
起可能とする固体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】端面励起の固体レーザ装置は、励起ビー
ムの集光サイズと、固体レーザ発振器の発振モードのモ
ードマッチを良好にすることで、高効率で高品質な固体
レーザ装置を実現できる。従来より、端面励起固体レー
ザ装置を高出力化するために、複数の半導体レーザ光源
からの出射光で励起する固体レーザ装置として、以下に
示す各装置が知られている。
ムの集光サイズと、固体レーザ発振器の発振モードのモ
ードマッチを良好にすることで、高効率で高品質な固体
レーザ装置を実現できる。従来より、端面励起固体レー
ザ装置を高出力化するために、複数の半導体レーザ光源
からの出射光で励起する固体レーザ装置として、以下に
示す各装置が知られている。
【０００３】複数の半導体レーザ光源からの出射光を、
それぞれファイバに入射し、複数のファイバを出射端で
バンドルした後、その出射光を、集光レンズで集光し
て、固体レーザ媒質を励起する構成の固体レーザ装置
が、米国特許第４７３９７５号明細書に開示されてい
る。また、従来、複数の半導体レーザ光を固体レーザの
発振光軸の斜め方向から入射して、それぞれのビームを
レンズで固体レーザ媒質の一点に集光する端面励起方法
が米国特許第５１７０４０６号明細書に開示されてい
る。
それぞれファイバに入射し、複数のファイバを出射端で
バンドルした後、その出射光を、集光レンズで集光し
て、固体レーザ媒質を励起する構成の固体レーザ装置
が、米国特許第４７３９７５号明細書に開示されてい
る。また、従来、複数の半導体レーザ光を固体レーザの
発振光軸の斜め方向から入射して、それぞれのビームを
レンズで固体レーザ媒質の一点に集光する端面励起方法
が米国特許第５１７０４０６号明細書に開示されてい
る。
【０００４】また、励起波長の異なる複数の半導体レー
ザ光源からの出射光をダイクロイックミラー若しくはプ
リズムで合波した後、集光レンズで固体レーザ媒質内に
集光して端面励起する構成の固体レーザ装置が特開平５
−１４５１５０号公報に開示されている。更に、アレイ
半導体レーザの各ストライプからの出射光をレンズアレ
イで集光して、平行ビームアレイに変換後、アナモルフ
ィックプリズムアレイで整形後、レンズで集光して端面
励起する構成の固体レーザ装置が特開平４−２５５２８
０号公報に開示されている。
ザ光源からの出射光をダイクロイックミラー若しくはプ
リズムで合波した後、集光レンズで固体レーザ媒質内に
集光して端面励起する構成の固体レーザ装置が特開平５
−１４５１５０号公報に開示されている。更に、アレイ
半導体レーザの各ストライプからの出射光をレンズアレ
イで集光して、平行ビームアレイに変換後、アナモルフ
ィックプリズムアレイで整形後、レンズで集光して端面
励起する構成の固体レーザ装置が特開平４−２５５２８
０号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の複数の励起光源で端面励起する固体レーザ装置に
は、以下に示す欠点がある。バンドルファイバで励起す
る第１の従来の固体レーザ装置は、バンドルファイバの
出射部でのビーム径が大きく、かつ、空間コヒーレンス
が悪いために、固体レーザ媒質への集光サイズを小さく
できないために、モードマッチングが不十分で高品質、
かつ、高出力なレーザ発振が困難である。
従来の複数の励起光源で端面励起する固体レーザ装置に
は、以下に示す欠点がある。バンドルファイバで励起す
る第１の従来の固体レーザ装置は、バンドルファイバの
出射部でのビーム径が大きく、かつ、空間コヒーレンス
が悪いために、固体レーザ媒質への集光サイズを小さく
できないために、モードマッチングが不十分で高品質、
かつ、高出力なレーザ発振が困難である。
【０００６】固体レーザの発振光軸から、斜め方向から
固体レーザ媒質に励起光を入射する構成の第２の従来の
固体レーザ装置は、励起光が固体レーザ媒質を斜めに透
過するために、固体レーザ装置の光軸方向に励起光の重
なりが低下するため、モードマッチングを十分高くでき
ない欠点がある。
固体レーザ媒質に励起光を入射する構成の第２の従来の
固体レーザ装置は、励起光が固体レーザ媒質を斜めに透
過するために、固体レーザ装置の光軸方向に励起光の重
なりが低下するため、モードマッチングを十分高くでき
ない欠点がある。
【０００７】励起波長の異なる励起光源を用いる構成の
第３の従来の固体レーザ装置は、モードマッチングは高
くできるものの、固体レーザの吸収波長の線幅が細いた
めに、励起波長を固体レーザの吸収線に合致するよう、
個別に励起光源の温度制御が必要なほか、多種類の波長
の励起光源を必要とするため高価となる欠点がある。
第３の従来の固体レーザ装置は、モードマッチングは高
くできるものの、固体レーザの吸収波長の線幅が細いた
めに、励起波長を固体レーザの吸収線に合致するよう、
個別に励起光源の温度制御が必要なほか、多種類の波長
の励起光源を必要とするため高価となる欠点がある。
【０００８】アレイ半導体レーザ光源を用いる構成の第
４の従来の固体レーザ装置は、半導体レーザ部の発熱密
度のために１ストライプあたりのレーザ出力が単体の半
導体レーザ光源に比べ、５分の１程度しかなく、高出力
を得にくいことや、高価なアレイレンズが必要で、上記
の第１及び第２の従来の固体レーザ装置に比べ、励起光
源と励起光学系を含めたコストの点で劣る欠点がある。
４の従来の固体レーザ装置は、半導体レーザ部の発熱密
度のために１ストライプあたりのレーザ出力が単体の半
導体レーザ光源に比べ、５分の１程度しかなく、高出力
を得にくいことや、高価なアレイレンズが必要で、上記
の第１及び第２の従来の固体レーザ装置に比べ、励起光
源と励起光学系を含めたコストの点で劣る欠点がある。
【０００９】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
固体レーザとモードマッチングが高く、かつ、高出力の
励起入力を容易に、かつ、低コストで実現できる固体レ
ーザ装置を提供することを目的とする。
固体レーザとモードマッチングが高く、かつ、高出力の
励起入力を容易に、かつ、低コストで実現できる固体レ
ーザ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、レーザ発振光軸に対して斜め方向の出射方
向を持つ励起光源を含む複数の励起光源と、複数の励起
光源からの出射光をそれぞれ異なる入射面にそれぞれ入
射し、近接した平行ビームとして出射する多面プリズム
と、高反射ミラーと出力鏡の間に固体レーザ媒質を配置
したレーザ発振器と、多面プリズムから出射した平行ビ
ームを合波して高反射ミラー側から固体レーザ媒質に集
光する集光レンズとを有する構成としたものである。
成するため、レーザ発振光軸に対して斜め方向の出射方
向を持つ励起光源を含む複数の励起光源と、複数の励起
光源からの出射光をそれぞれ異なる入射面にそれぞれ入
射し、近接した平行ビームとして出射する多面プリズム
と、高反射ミラーと出力鏡の間に固体レーザ媒質を配置
したレーザ発振器と、多面プリズムから出射した平行ビ
ームを合波して高反射ミラー側から固体レーザ媒質に集
光する集光レンズとを有する構成としたものである。
【００１１】また、本発明はレーザ発振光軸に対して斜
め方向の出射方向を持つ励起光源を含む複数の励起光源
と、複数の励起光源からの出射光をそれぞれ異なる入射
面にそれぞれ入射し、近接した平行ビームとして出射す
る多面反射ミラーと、高反射ミラーと出力鏡の間に固体
レーザ媒質を配置したレーザ発振器と、多面反射ミラー
から出射した平行ビームを合波して高反射ミラー側から
固体レーザ媒質に集光する集光レンズとを有する構成と
したものである。
め方向の出射方向を持つ励起光源を含む複数の励起光源
と、複数の励起光源からの出射光をそれぞれ異なる入射
面にそれぞれ入射し、近接した平行ビームとして出射す
る多面反射ミラーと、高反射ミラーと出力鏡の間に固体
レーザ媒質を配置したレーザ発振器と、多面反射ミラー
から出射した平行ビームを合波して高反射ミラー側から
固体レーザ媒質に集光する集光レンズとを有する構成と
したものである。
【００１２】上記の固体レーザ媒質は、集光レンズ側表
面は励起光を透過し、レーザ発振光を反射することによ
り対向するミラーの一方のミラーを構成するダイクロイ
ックコーティングが施され、反対側面には発振光を透過
する無反射コートが施されていることを特徴とする。
面は励起光を透過し、レーザ発振光を反射することによ
り対向するミラーの一方のミラーを構成するダイクロイ
ックコーティングが施され、反対側面には発振光を透過
する無反射コートが施されていることを特徴とする。
【００１３】すなわち、本発明では、出射方向の異なる
複数の励起光源からの励起光を多面プリズム若しくは多
面反射ミラーの異なる入射面に入射させ、多面プリズム
若しくは多面反射ミラーからの出射光が、近接した平行
アレイビームとなるよう配置することを特徴とする。
複数の励起光源からの励起光を多面プリズム若しくは多
面反射ミラーの異なる入射面に入射させ、多面プリズム
若しくは多面反射ミラーからの出射光が、近接した平行
アレイビームとなるよう配置することを特徴とする。
【００１４】近接した平行アレイビームは一枚のレンズ
で、固体レーザ媒質に集光することで、レンズの収差に
よるビームの集光性の劣化を避けることができる。ま
た、励起光源からの出射部の整形レンズ等でビーム１本
辺りのアスペクト比を調整し、更に集光レンズ前の平行
ビームの間隔を、多面プリズム若しくは多面反射ミラー
の大きさ等で最適化することで固体レーザ媒質の集光部
でのモードマッチング及び励起ビームの縦横比を高品質
のレーザ発振に最適となるよう調整することができる。
で、固体レーザ媒質に集光することで、レンズの収差に
よるビームの集光性の劣化を避けることができる。ま
た、励起光源からの出射部の整形レンズ等でビーム１本
辺りのアスペクト比を調整し、更に集光レンズ前の平行
ビームの間隔を、多面プリズム若しくは多面反射ミラー
の大きさ等で最適化することで固体レーザ媒質の集光部
でのモードマッチング及び励起ビームの縦横比を高品質
のレーザ発振に最適となるよう調整することができる。
【００１５】なお、複数の励起光源からの出射光は、そ
れぞれ同一波長であることが、レーザ光源が１種類で済
み、また、固体レーザ媒質の吸収波長のみを使えるので
効率が良いため、望ましい。
れぞれ同一波長であることが、レーザ光源が１種類で済
み、また、固体レーザ媒質の吸収波長のみを使えるので
効率が良いため、望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明になる固体レーザ
装置の一実施の形態の構成図を示す。この実施の形態
は、多面プリズムを励起光の合波に用いる固体レーザ装
置の例で、第１、第２、第３の半導体レーザ１、２、３
と、第１、第２、第３のシリンドリカルレンズ４、５、
６と、多面プリズム７、集光レンズ８、ダイクロイック
コーティング９がされた固体レーザ媒質１０及び出力鏡
１１から構成されている。
て図面と共に説明する。図１は本発明になる固体レーザ
装置の一実施の形態の構成図を示す。この実施の形態
は、多面プリズムを励起光の合波に用いる固体レーザ装
置の例で、第１、第２、第３の半導体レーザ１、２、３
と、第１、第２、第３のシリンドリカルレンズ４、５、
６と、多面プリズム７、集光レンズ８、ダイクロイック
コーティング９がされた固体レーザ媒質１０及び出力鏡
１１から構成されている。
【００１７】半導体レーザ１、２及び３のそれぞれから
出射された同一波長のレーザ光は、シリンドリカルレン
ズ４、５及び６により、半導体レーザ１、２及び３から
の発散角の大きい方向の広がりを抑制してコリメート光
に変換後、３つの入射面を持つ多面プリズム７に入射す
る。多面プリズム７は第２の半導体レーザ２の出射光は
そのまま通し、他の２つの半導体レーザ１及び３からの
励起光は上下の斜めの入射面から入射し、屈折して出射
する。その結果、多面プリズム７の出射面では３本の近
接する平行励起ビームが出射される。
出射された同一波長のレーザ光は、シリンドリカルレン
ズ４、５及び６により、半導体レーザ１、２及び３から
の発散角の大きい方向の広がりを抑制してコリメート光
に変換後、３つの入射面を持つ多面プリズム７に入射す
る。多面プリズム７は第２の半導体レーザ２の出射光は
そのまま通し、他の２つの半導体レーザ１及び３からの
励起光は上下の斜めの入射面から入射し、屈折して出射
する。その結果、多面プリズム７の出射面では３本の近
接する平行励起ビームが出射される。
【００１８】多面プリズム７から出射したこれら３本の
励起ビームは集光レンズ８で固体レーザ媒質１０に集光
される。固体レーザ媒質１０の片面は励起光を透過し、
レーザ発振光を反射するダイクロイックコーティング９
が施され、他の一面は発振光を透過する無反射コートが
施されている。上記のダイクロイックコーティング９は
高反射ミラーを構成しており、固体レーザ媒質１０と出
力鏡１１と共に固体レーザ発振器を構成する。
励起ビームは集光レンズ８で固体レーザ媒質１０に集光
される。固体レーザ媒質１０の片面は励起光を透過し、
レーザ発振光を反射するダイクロイックコーティング９
が施され、他の一面は発振光を透過する無反射コートが
施されている。上記のダイクロイックコーティング９は
高反射ミラーを構成しており、固体レーザ媒質１０と出
力鏡１１と共に固体レーザ発振器を構成する。
【００１９】図２（ａ）、（ｂ）は図１の多面プリズム
７の出射部のＡ面及び固体レーザ媒質１０の中のＢ面で
の励起光の強度分布を示す。上記Ａ面では図２（ａ）に
示すように、３本の細長い平行ビームが形成され、この
光強度分布は集光レンズ８でフーリエ変換され、固体レ
ーザ媒質１０の中のＢ面で図２（ｂ）に示すようにビー
ムが重なり合って集光され、１つの励起スポットを構成
する。
７の出射部のＡ面及び固体レーザ媒質１０の中のＢ面で
の励起光の強度分布を示す。上記Ａ面では図２（ａ）に
示すように、３本の細長い平行ビームが形成され、この
光強度分布は集光レンズ８でフーリエ変換され、固体レ
ーザ媒質１０の中のＢ面で図２（ｂ）に示すようにビー
ムが重なり合って集光され、１つの励起スポットを構成
する。
【００２０】次に、図１に示す構成のレーザ発振特性に
ついて評価する。固体レーザ媒質１０には、６ｍｍ径×
６ｍｍ長のＮｄ：ＹＡＧ結晶を用い、励起用半導体レー
ザ１〜３には波長８０８ｎｍ、１ｍｍ×１μｍの出射ス
ポットを持つ単体出力１０Ｗの光源を３台用いて、合計
励起出力を３０Ｗとした。
ついて評価する。固体レーザ媒質１０には、６ｍｍ径×
６ｍｍ長のＮｄ：ＹＡＧ結晶を用い、励起用半導体レー
ザ１〜３には波長８０８ｎｍ、１ｍｍ×１μｍの出射ス
ポットを持つ単体出力１０Ｗの光源を３台用いて、合計
励起出力を３０Ｗとした。
【００２１】第１の半導体レーザ１、第２の半導体レー
ザ２及び第３の半導体レーザ３からの出射光は、それぞ
れ第１のシリンドリカルレンズ４、第２のシリンドリカ
ルレンズ５及び第３のシリンドリカルレンズ６により多
面プリズム７へ入射する。多面プリズム７への入射面で
のそれぞれの励起光は、１．２ｍｍ×０．２ｍｍの細長
いビームである。この細長い励起ビームは多面プリズム
７で方向を揃えられて、集光レンズ８に入射し、固体レ
ーザ媒質１０に集光される。この集光スポットは、およ
そ２００μｍφの円形で、スポットの光軸方向の焦点深
度も３ｍｍが得られた。
ザ２及び第３の半導体レーザ３からの出射光は、それぞ
れ第１のシリンドリカルレンズ４、第２のシリンドリカ
ルレンズ５及び第３のシリンドリカルレンズ６により多
面プリズム７へ入射する。多面プリズム７への入射面で
のそれぞれの励起光は、１．２ｍｍ×０．２ｍｍの細長
いビームである。この細長い励起ビームは多面プリズム
７で方向を揃えられて、集光レンズ８に入射し、固体レ
ーザ媒質１０に集光される。この集光スポットは、およ
そ２００μｍφの円形で、スポットの光軸方向の焦点深
度も３ｍｍが得られた。
【００２２】固体レーザ発振器の固体レーザ媒質１０内
のスポット径は３００μｍであるため、ＴＥＭ00モード
発振に十分なモードマッチング特性が得られた。固体レ
ーザ発振出力は、３０Ｗ励起時に１５Ｗが得られ、発振
モードの品質を示すＭ2 値は”１．１”と良好な値が得
られた。
のスポット径は３００μｍであるため、ＴＥＭ00モード
発振に十分なモードマッチング特性が得られた。固体レ
ーザ発振出力は、３０Ｗ励起時に１５Ｗが得られ、発振
モードの品質を示すＭ2 値は”１．１”と良好な値が得
られた。
【００２３】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。図３は本発明の他の実施の形態の構成図を示
す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。図３に示す実施の形態は、入射方
向の異なるビームを平行ビームに変換する光学部品とし
て、多面プリズム７に代えて多面反射ミラー１４を用い
た点に特徴がある。固体レーザ共振器は、ダイクロイッ
クコーティング９と固体レーザ媒質１０と出力鏡１１で
構成される。
明する。図３は本発明の他の実施の形態の構成図を示
す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。図３に示す実施の形態は、入射方
向の異なるビームを平行ビームに変換する光学部品とし
て、多面プリズム７に代えて多面反射ミラー１４を用い
た点に特徴がある。固体レーザ共振器は、ダイクロイッ
クコーティング９と固体レーザ媒質１０と出力鏡１１で
構成される。
【００２４】図３において、第１の半導体レーザ１、第
２の半導体レーザ２、第３の半導体レーザ３及び第４の
半導体レーザ１２からのそれぞれ同一波長の出射光は、
それぞれ第１のシリンドリカルレンズ４、第２のシリン
ドリカルレンズ５、第３のシリンドリカルレンズ６及び
第４のシリンドリカルレンズ１３により、広がり角の小
さい細長いビームに変換され、多面反射ミラー１４に入
射し、平行ビームアレイに変換された後、集光レンズ８
により固体レーザ媒質１０に集光される。
２の半導体レーザ２、第３の半導体レーザ３及び第４の
半導体レーザ１２からのそれぞれ同一波長の出射光は、
それぞれ第１のシリンドリカルレンズ４、第２のシリン
ドリカルレンズ５、第３のシリンドリカルレンズ６及び
第４のシリンドリカルレンズ１３により、広がり角の小
さい細長いビームに変換され、多面反射ミラー１４に入
射し、平行ビームアレイに変換された後、集光レンズ８
により固体レーザ媒質１０に集光される。
【００２５】この実施の形態によれば、図１に示した第
１の実施の形態の半導体レーザと同じ出力のものを用い
た場合、全励起出力は４０Ｗになり、固体レーザの出力
として２０Ｗ、Ｍ2 値は”１．１”と良好な値が得られ
た。
１の実施の形態の半導体レーザと同じ出力のものを用い
た場合、全励起出力は４０Ｗになり、固体レーザの出力
として２０Ｗ、Ｍ2 値は”１．１”と良好な値が得られ
た。
【００２６】なお、以上の実施の形態では合波する励起
ビームの数が３乃至４の場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば多面プリズ
ム若しくは多面反射ミラーの反射面の数を増やし、同時
に反射面の幅を小さくすることにより、固体レーザ媒質
での集光スポットサイズを大きくすることなく励起出力
を増大する、つまり、高い励起エネルギー密度で固体レ
ーザを励起することができる。また、励起光の波長は同
一でなくてもよい。
ビームの数が３乃至４の場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば多面プリズ
ム若しくは多面反射ミラーの反射面の数を増やし、同時
に反射面の幅を小さくすることにより、固体レーザ媒質
での集光スポットサイズを大きくすることなく励起出力
を増大する、つまり、高い励起エネルギー密度で固体レ
ーザを励起することができる。また、励起光の波長は同
一でなくてもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
出射方向の異なる複数の励起光源からの励起光を多面プ
リズム若しくは多面反射ミラーの異なる入射面に入射さ
せ、多面プリズム若しくは多面反射ミラーの出射光が、
近接した平行アレイビームとなるよう配置し、一枚のレ
ンズで固体レーザ媒質に集光することで、レンズの収差
によるビームの集光性の劣化を避けるようにしたため、
５０％以上の高効率エネルギー変換効率を持ち、数１０
Ｗクラスの大出力固体レーザを、ビーム品質を落とすこ
となく実現することができる。
出射方向の異なる複数の励起光源からの励起光を多面プ
リズム若しくは多面反射ミラーの異なる入射面に入射さ
せ、多面プリズム若しくは多面反射ミラーの出射光が、
近接した平行アレイビームとなるよう配置し、一枚のレ
ンズで固体レーザ媒質に集光することで、レンズの収差
によるビームの集光性の劣化を避けるようにしたため、
５０％以上の高効率エネルギー変換効率を持ち、数１０
Ｗクラスの大出力固体レーザを、ビーム品質を落とすこ
となく実現することができる。
【００２８】更に、本発明によれば、励起光源からの出
射部の整形レンズ等でビーム１本辺りのアスペクト比を
調整し、更に集光レンズ前の平行ビームの間隔を、多面
プリズム若しくは多面反射ミラーの大きさ等で最適化す
ることで固体レーザ媒質の集光部でのモードマッチング
及び励起ビームの縦横比を高品質のレーザ発振に最適と
なるよう調整することができるため、複数の同一波長の
励起光源からの励起入力を、多面プリズム若しくは多面
反射ミラーという安価な光学部品一つにより、集光の容
易な平行ビームに変換できるので、励起光源を安価に構
成できると共に、調整が容易で低コストの固体レーザ装
置を実現することができる。
射部の整形レンズ等でビーム１本辺りのアスペクト比を
調整し、更に集光レンズ前の平行ビームの間隔を、多面
プリズム若しくは多面反射ミラーの大きさ等で最適化す
ることで固体レーザ媒質の集光部でのモードマッチング
及び励起ビームの縦横比を高品質のレーザ発振に最適と
なるよう調整することができるため、複数の同一波長の
励起光源からの励起入力を、多面プリズム若しくは多面
反射ミラーという安価な光学部品一つにより、集光の容
易な平行ビームに変換できるので、励起光源を安価に構
成できると共に、調整が容易で低コストの固体レーザ装
置を実現することができる。
【図１】本発明の一実施の形態の構成図である。
【図２】図１中の多面プリズムと固体レーザ媒質の光強
度分布を示す図である。
度分布を示す図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の構成図である。
１ 第１の半導体レーザ ２ 第２の半導体レーザ ３ 第３の半導体レーザ ４ 第１のシリンドリカルレンズ ５ 第２のシリンドリカルレンズ ６ 第３のシリンドリカルレンズ ７ 多面プリズム ８ 集光レンズ ９ ダイクロイックコーティング １０ 固体レーザ媒質 １１ 出力鏡 １２ 第４の半導体レーザ １３ 第４のシリンドリカルレンズ １４ 多面反射ミラー
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ発振光軸に対して斜め方向の出射
方向を持つ励起光源を含む複数の励起光源と、 前記複数の励起光源からの出射光をそれぞれ異なる入射
面にそれぞれ入射し、近接した平行ビームとして出射す
る多面プリズムと、 高反射ミラーと出力鏡の間に固体レーザ媒質を配置した
レーザ発振器と、 前記多面プリズムから出射した平行ビームを合波して前
記高反射ミラー側から前記固体レーザ媒質に集光する集
光レンズとを有することを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項２】 レーザ発振光軸に対して斜め方向の出射
方向を持つ励起光源を含む複数の励起光源と、 前記複数の励起光源からの出射光をそれぞれ異なる入射
面にそれぞれ入射し、近接した平行ビームとして出射す
る多面反射ミラーと、 高反射ミラーと出力鏡の間に固体レーザ媒質を配置した
レーザ発振器と、 前記多面反射ミラーから出射した平行ビームを合波して
前記高反射ミラー側から前記固体レーザ媒質に集光する
集光レンズとを有することを特徴とする固体レーザ装
置。 - 【請求項３】 前記固体レーザ媒質は、前記集光レンズ
側表面は励起光を透過し、レーザ発振光を反射すること
により前記高反射ミラーを構成するダイクロイックコー
ティングが施され、反対側面には発振光を透過する無反
射コートが施されていることを特徴とする請求項１又は
２記載の固体レーザ装置。 - 【請求項４】 前記複数の励起光源からの出射光は、そ
れぞれ同一波長であることを特徴とする請求項１又は２
記載の固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7236487A JPH0983048A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7236487A JPH0983048A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0983048A true JPH0983048A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17001466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7236487A Pending JPH0983048A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0983048A (ja) |
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1995
- 1995-09-14 JP JP7236487A patent/JPH0983048A/ja active Pending
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