JPH11284253A - Ｌｄ励起固体レーザ発振装置 - Google Patents
Ｌｄ励起固体レーザ発振装置Info
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- JPH11284253A JPH11284253A JP9996498A JP9996498A JPH11284253A JP H11284253 A JPH11284253 A JP H11284253A JP 9996498 A JP9996498 A JP 9996498A JP 9996498 A JP9996498 A JP 9996498A JP H11284253 A JPH11284253 A JP H11284253A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 励起光の利用効率の高く簡素な構成のＬＤ励
起固体レーザ発振装置。 【解決手段】 ＬＤ３から放射された励起光４は窓部２
０ａ、冷却媒体１１を経てスラブ形のレーザ媒体１に入
射し、レーザ励起に利用される。レーザ媒体１を透過し
た励起光４は、冷却媒体１１、冷却管２０の透明基材を
経て反射層２１の反射面２１ａに到達する。反射層２１
は金蒸着層等で構成され、励起光４に対して高反射率を
持つ。励起光４の大部分は反射面２１ａで反射され、冷
却管２０の透明基材内を逆進し、冷却媒体１１を経てレ
ーザ媒体２に再度入射する。その一部がレーザ媒体２に
吸収されてレーザ励起に有効に使用される。レーザ媒体
はロッド形状であっても良い。反射層２１は、冷却管２
０の内側面２０ｂ上に設けても良い。
起固体レーザ発振装置。 【解決手段】 ＬＤ３から放射された励起光４は窓部２
０ａ、冷却媒体１１を経てスラブ形のレーザ媒体１に入
射し、レーザ励起に利用される。レーザ媒体１を透過し
た励起光４は、冷却媒体１１、冷却管２０の透明基材を
経て反射層２１の反射面２１ａに到達する。反射層２１
は金蒸着層等で構成され、励起光４に対して高反射率を
持つ。励起光４の大部分は反射面２１ａで反射され、冷
却管２０の透明基材内を逆進し、冷却媒体１１を経てレ
ーザ媒体２に再度入射する。その一部がレーザ媒体２に
吸収されてレーザ励起に有効に使用される。レーザ媒体
はロッド形状であっても良い。反射層２１は、冷却管２
０の内側面２０ｂ上に設けても良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、励起源としてレー
ザダイオードを用いた固体レーザ発振装置（ＬＤ励起固
体レーザ発振装置）に関し、更に詳しく言えば、レーザ
媒体に励起光を効率的に供給するための反射手段に関連
して改良を加えたＬＤ励起固体レーザ発振装置に関す
る。
ザダイオードを用いた固体レーザ発振装置（ＬＤ励起固
体レーザ発振装置）に関し、更に詳しく言えば、レーザ
媒体に励起光を効率的に供給するための反射手段に関連
して改良を加えたＬＤ励起固体レーザ発振装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＹＡＧ等の固体レーザ媒体を光共振器内
に配置し、これを励起源から供給される光エネルギでレ
ーザ励起するようにした固体レーザ発振装置は、高出力
で安定したレーザ発振が得られ易いことから、金属その
他の材料の切断、溶接などを行なうレーザ加工装置等に
広く使用されている。固体レーザ発振装置用の励起源と
して、従来はハロゲンランプ、キセノンランプなどのラ
ンプが多用されていたが、近年、ＬＤ（Laser Diode ＝
レーザダイオード。以下同じ。）が注目されている。Ｌ
Ｄを励起源に用いたレーザ発振装置は、一般に「ＬＤ励
起固体レーザ発振装置」と呼ばれている。
に配置し、これを励起源から供給される光エネルギでレ
ーザ励起するようにした固体レーザ発振装置は、高出力
で安定したレーザ発振が得られ易いことから、金属その
他の材料の切断、溶接などを行なうレーザ加工装置等に
広く使用されている。固体レーザ発振装置用の励起源と
して、従来はハロゲンランプ、キセノンランプなどのラ
ンプが多用されていたが、近年、ＬＤ（Laser Diode ＝
レーザダイオード。以下同じ。）が注目されている。Ｌ
Ｄを励起源に用いたレーザ発振装置は、一般に「ＬＤ励
起固体レーザ発振装置」と呼ばれている。
【０００３】図４は、従来より提案されている側面励起
方式のＬＤ励起固体レーザ発振装置の例につき、断面図
で要部構造を表わしたものある。
方式のＬＤ励起固体レーザ発振装置の例につき、断面図
で要部構造を表わしたものある。
【０００４】同図において、符号２は例えばロッド形状
のＹＡＧレーザ結晶からなるレーザ媒体で、透明な冷却
管４０内を流通する純水等の冷却媒体１１に取り囲まれ
た状態で、出力鏡とリア鏡（いずれも図示略）の間に配
置される。この冷却媒体１１は、レーザの運転中に起る
昇温を抑制する。なお、ロッド形状のレーザ媒体２に代
えてスラブ状のレーザ媒体が使用されることも多い。
のＹＡＧレーザ結晶からなるレーザ媒体で、透明な冷却
管４０内を流通する純水等の冷却媒体１１に取り囲まれ
た状態で、出力鏡とリア鏡（いずれも図示略）の間に配
置される。この冷却媒体１１は、レーザの運転中に起る
昇温を抑制する。なお、ロッド形状のレーザ媒体２に代
えてスラブ状のレーザ媒体が使用されることも多い。
【０００５】励起源として使用されるＬＤ３は、冷却管
４０の外側に配置され、レーザ媒体２の側方から、必要
に応じて配置される集光性のレンズ１２を通して励起光
４を供給する。
４０の外側に配置され、レーザ媒体２の側方から、必要
に応じて配置される集光性のレンズ１２を通して励起光
４を供給する。
【０００６】冷却管４０の周囲には、ＬＤ３による励起
光４の供給を妨げない態様で、反射体６が設けられる。
冷却管４０に対向する反射体６の表面６ａは、ＬＤの発
光波長に関して高反射率を持つ面とされ、冷却管４０の
外周面との間に空気層からなる空隙５を形成している。
符号６ｂ〜６ｅは反射体６の内部の適所に設けられた冷
却媒体流路で、特に、高出力のレーザを構成する場合に
必要となる。
光４の供給を妨げない態様で、反射体６が設けられる。
冷却管４０に対向する反射体６の表面６ａは、ＬＤの発
光波長に関して高反射率を持つ面とされ、冷却管４０の
外周面との間に空気層からなる空隙５を形成している。
符号６ｂ〜６ｅは反射体６の内部の適所に設けられた冷
却媒体流路で、特に、高出力のレーザを構成する場合に
必要となる。
【０００７】以上の構成において、ＬＤ３から放射され
た励起光４は、集光性のレンズ１２、冷却管（官壁部
材）４０、その内部を流れる冷却媒体１１を経てレーザ
媒体２に入射する。レーザ媒体２に入射した励起光の相
当部分はレーザ媒体２に吸収されてレーザ媒体２のレー
ザ励起（光ポンピング）に使われるが、一部はレーザ媒
体２に吸収されずに背面側に透過し、冷却媒体１１、冷
却管（官壁部材）４０、空気層５を経て反射体６の内側
の反射面６ａに入射する。
た励起光４は、集光性のレンズ１２、冷却管（官壁部
材）４０、その内部を流れる冷却媒体１１を経てレーザ
媒体２に入射する。レーザ媒体２に入射した励起光の相
当部分はレーザ媒体２に吸収されてレーザ媒体２のレー
ザ励起（光ポンピング）に使われるが、一部はレーザ媒
体２に吸収されずに背面側に透過し、冷却媒体１１、冷
却管（官壁部材）４０、空気層５を経て反射体６の内側
の反射面６ａに入射する。
【０００８】高反射率を持つ内表面６ａに入射した光の
大部分は反射され、空気層５、冷却管（官壁部材）４
０、冷却媒体１１を経てレーザ媒体２に再度向かい、そ
の一部がレーザ媒体２に吸収されてレーザ励起に使用さ
れる。このように、従来構成のＬＤ励起固体レーザ発振
装置においては、レーザ媒体２を冷却する冷却媒体１１
を流す冷却管４０の外側に、冷却管４０とは別体の反射
体６を配置して、励起光４の利用効率（全光量に対する
レーザ媒体２による吸収光量の割合）を高めるようにし
ている。
大部分は反射され、空気層５、冷却管（官壁部材）４
０、冷却媒体１１を経てレーザ媒体２に再度向かい、そ
の一部がレーザ媒体２に吸収されてレーザ励起に使用さ
れる。このように、従来構成のＬＤ励起固体レーザ発振
装置においては、レーザ媒体２を冷却する冷却媒体１１
を流す冷却管４０の外側に、冷却管４０とは別体の反射
体６を配置して、励起光４の利用効率（全光量に対する
レーザ媒体２による吸収光量の割合）を高めるようにし
ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記説明した
従来構成のＬＤ励起固体レーザ発振装置には、次のよう
な問題点がある。 １．冷却管４０の外側に冷却管４０とは別体で反射体６
を配置するため、装置全体をコンパクトにする妨げにな
る。更に、反射体６にも相当の昇温が起るため、その放
熱を考慮した空間的余裕も必要になる。特に、高出力レ
ーザの場合には、冷却媒体流路６ｂ〜６ｅなどが必要に
なる。このような冷却媒体流路６ｂ〜６ｅは、反射体６
に腐食を生じさせる原因にもなり易い。
従来構成のＬＤ励起固体レーザ発振装置には、次のよう
な問題点がある。 １．冷却管４０の外側に冷却管４０とは別体で反射体６
を配置するため、装置全体をコンパクトにする妨げにな
る。更に、反射体６にも相当の昇温が起るため、その放
熱を考慮した空間的余裕も必要になる。特に、高出力レ
ーザの場合には、冷却媒体流路６ｂ〜６ｅなどが必要に
なる。このような冷却媒体流路６ｂ〜６ｅは、反射体６
に腐食を生じさせる原因にもなり易い。
【００１０】２．冷却管４０と反射体６は別体で配置さ
れるため、両者間には空気層からなる空隙５が介在す
る。そのため、反射体６の反射面６ａで反射した励起光
４の一部は、空隙５内で多重反射を起し、光ロスの要因
となる。
れるため、両者間には空気層からなる空隙５が介在す
る。そのため、反射体６の反射面６ａで反射した励起光
４の一部は、空隙５内で多重反射を起し、光ロスの要因
となる。
【００１１】そこで本発明の目的は、上記従来技術の問
題点を解決し、簡素な構成で励起光を効率良くレーザ媒
体に吸収させることが出来るＬＤ励起固体レーザ発振装
置を提供することにある。
題点を解決し、簡素な構成で励起光を効率良くレーザ媒
体に吸収させることが出来るＬＤ励起固体レーザ発振装
置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、光共振
器内に固体レーザ媒体を配置し、固体レーザ媒体を冷却
する冷却媒体を流通させる冷却管を設け、固体レーザ媒
体をレーザ励起するためにレーザダイオードから放射さ
れた励起光を側方から冷却管の窓部を通して固体レーザ
媒体に供給するようにした固体レーザ発振装置におい
て、冷却管の窓部を除いた周面領域の少なくとも一部
に、励起光を固体レーザ媒体に向けて反射する反射層が
一体的に設けられる。
器内に固体レーザ媒体を配置し、固体レーザ媒体を冷却
する冷却媒体を流通させる冷却管を設け、固体レーザ媒
体をレーザ励起するためにレーザダイオードから放射さ
れた励起光を側方から冷却管の窓部を通して固体レーザ
媒体に供給するようにした固体レーザ発振装置におい
て、冷却管の窓部を除いた周面領域の少なくとも一部
に、励起光を固体レーザ媒体に向けて反射する反射層が
一体的に設けられる。
【００１３】このように、レーザ媒体を冷却する冷却媒
体を流す冷却管自体に、励起光の利用効率を高めるため
の反射層を設けることにより、冷却管の外側に別体の反
射体６を配置する必要がなくなり、それに伴う上記諸問
題が解決される。
体を流す冷却管自体に、励起光の利用効率を高めるため
の反射層を設けることにより、冷却管の外側に別体の反
射体６を配置する必要がなくなり、それに伴う上記諸問
題が解決される。
【００１４】固体レーザ媒体の形状は、スラブ形状、ロ
ッド形状いずれであっても良い。また、反射層は、窓部
を除いた周面領域の全部に設けられても、一部にのみ
（例えば半周分）設けられていても良い。更に、反射層
は冷却管の外周面上、内周面上のいずれに設けられても
良い。
ッド形状いずれであっても良い。また、反射層は、窓部
を除いた周面領域の全部に設けられても、一部にのみ
（例えば半周分）設けられていても良い。更に、反射層
は冷却管の外周面上、内周面上のいずれに設けられても
良い。
【００１５】反射膜の材料は、励起光に対する高反射率
と化学的な安定性（耐腐食性）を考慮して選択されるこ
とが好ましい。好適な材料としては、金（Ａｕ）、銀
（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、高反射率を有する誘
電体などを主成分とするものがあり、その中でも金（Ａ
ｕ）を主成分とする膜が反射特性と耐腐食性ともに優れ
ている。これらの膜からなる層は、真空蒸着等、周知の
膜形成技術によって形成することが出来る。
と化学的な安定性（耐腐食性）を考慮して選択されるこ
とが好ましい。好適な材料としては、金（Ａｕ）、銀
（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、高反射率を有する誘
電体などを主成分とするものがあり、その中でも金（Ａ
ｕ）を主成分とする膜が反射特性と耐腐食性ともに優れ
ている。これらの膜からなる層は、真空蒸着等、周知の
膜形成技術によって形成することが出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明の１つの
実施形態に係るＬＤ励起固体レーザ発振装置の要部構造
を説明する図で、図１には光共振器の長手方向軸に沿っ
た断面が示され、図２には同軸に垂直な面（Ｘ−Ｘ参
照）に沿った断面が示されている。両図において、符号
１は、出力鏡（部分反射鏡）７とリア鏡（全反射鏡）８
で構成される光共振器内に配置されたレーザ媒体を表わ
している。レーザ出力光９は、出力鏡（部分反射鏡）７
を通して外部に取り出される。
実施形態に係るＬＤ励起固体レーザ発振装置の要部構造
を説明する図で、図１には光共振器の長手方向軸に沿っ
た断面が示され、図２には同軸に垂直な面（Ｘ−Ｘ参
照）に沿った断面が示されている。両図において、符号
１は、出力鏡（部分反射鏡）７とリア鏡（全反射鏡）８
で構成される光共振器内に配置されたレーザ媒体を表わ
している。レーザ出力光９は、出力鏡（部分反射鏡）７
を通して外部に取り出される。
【００１７】本実施形態で用いられているレーザ媒体１
は、スラブ形（偏平棒状）のＮｄ；ＹＡＧレーザ結晶で
ある。レーザ媒体１の両端面は、光共振器の効率を高く
保つために、ブリュースタ条件を満たすような角度を以
て厚み方向に関して斜めにカットされている。周知のよ
うに、スラブ形レーザ媒体１の内部では、全反射を繰り
返すジグザグ光路が形成される。
は、スラブ形（偏平棒状）のＮｄ；ＹＡＧレーザ結晶で
ある。レーザ媒体１の両端面は、光共振器の効率を高く
保つために、ブリュースタ条件を満たすような角度を以
て厚み方向に関して斜めにカットされている。周知のよ
うに、スラブ形レーザ媒体１の内部では、全反射を繰り
返すジグザグ光路が形成される。
【００１８】符号２０はレーザ媒体１の昇温防止のため
に設けられる冷却管で、適所に流入口２２及び流出口２
３を設けて純水等の冷却媒体１１を流通させている。レ
ーザ媒体１は、従来と同様に、冷却媒体１１に直接接触
するように配置されている。冷却管２０は、側方に配置
されたＬＤ３から放射される励起光４を取り入れるため
の窓部２０ａを有する一方、窓部２０ａを除く部分の外
周面はほぼその全部が反射層２１で覆われている。な
お、反射層２１で覆われる範囲は、ＬＤ３から励起光４
を取り入れるための窓部２０ａを除く部分の外周面の一
部（例えば、Ａ−Ｂ−Ｃで示した半周）のみとしても良
い。
に設けられる冷却管で、適所に流入口２２及び流出口２
３を設けて純水等の冷却媒体１１を流通させている。レ
ーザ媒体１は、従来と同様に、冷却媒体１１に直接接触
するように配置されている。冷却管２０は、側方に配置
されたＬＤ３から放射される励起光４を取り入れるため
の窓部２０ａを有する一方、窓部２０ａを除く部分の外
周面はほぼその全部が反射層２１で覆われている。な
お、反射層２１で覆われる範囲は、ＬＤ３から励起光４
を取り入れるための窓部２０ａを除く部分の外周面の一
部（例えば、Ａ−Ｂ−Ｃで示した半周）のみとしても良
い。
【００１９】反射層２１が内側（レーザ媒体１に向く
側）に提供する反射面２１ａは、従来のように外部の反
射体によって提供されるものではなく（図４参照）、透
明な材料からなる冷却管２０の基材と一体的に設けら
れ、冷却管２０自身に反射機能を持たせるためのもので
ある。その意味で、反射層２１は、冷却管２０の内側面
２０ｂ上に形成しても良い。反射層２１を外周面上に設
けた領域と、内周面上に設けた領域が並存することも有
り得る。
側）に提供する反射面２１ａは、従来のように外部の反
射体によって提供されるものではなく（図４参照）、透
明な材料からなる冷却管２０の基材と一体的に設けら
れ、冷却管２０自身に反射機能を持たせるためのもので
ある。その意味で、反射層２１は、冷却管２０の内側面
２０ｂ上に形成しても良い。反射層２１を外周面上に設
けた領域と、内周面上に設けた領域が並存することも有
り得る。
【００２０】反射層２１に望まれる特性は、励起光に対
する高反射率と化学的な安定性（耐腐食性）である。好
適な材料としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニ
ウム（Ａｌ）などを主成分とするものがあり、その中で
も金（Ａｕ）を主成分とする膜が反射特性と耐腐食性と
もに優れている。金を主成分とする膜は、真空蒸着等、
周知の膜形成技術によって冷却管２０の透明基材（例え
ば、光学ガラス、耐熱性の透明プラスチック）上に所望
の厚さを持つように形成することが出来る。
する高反射率と化学的な安定性（耐腐食性）である。好
適な材料としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニ
ウム（Ａｌ）などを主成分とするものがあり、その中で
も金（Ａｕ）を主成分とする膜が反射特性と耐腐食性と
もに優れている。金を主成分とする膜は、真空蒸着等、
周知の膜形成技術によって冷却管２０の透明基材（例え
ば、光学ガラス、耐熱性の透明プラスチック）上に所望
の厚さを持つように形成することが出来る。
【００２１】金以外の銀、アルミニウム等の材料を真空
蒸着等、周知の膜形成技術によって冷却管２０の外面上
あるいは内面上に反射層２１を形成しても良いことは言
うまでもない。金属以外でも、高反射率を有する誘電体
（例えば、ＭｇＦ2 ）を用いても良い。また、層形成の
ために真空蒸着以外の技術（例；メッキ、印刷、光学接
着材を用いた箔固着など）を用いても良い。
蒸着等、周知の膜形成技術によって冷却管２０の外面上
あるいは内面上に反射層２１を形成しても良いことは言
うまでもない。金属以外でも、高反射率を有する誘電体
（例えば、ＭｇＦ2 ）を用いても良い。また、層形成の
ために真空蒸着以外の技術（例；メッキ、印刷、光学接
着材を用いた箔固着など）を用いても良い。
【００２２】本実施形態の構成において、ＬＤ３から放
射された励起光４は、窓部２０ａ、冷却媒体１１を経て
スラブ形のレーザ媒体１に入射する。レーザ媒体１に入
射した励起光の相当部分はレーザ媒体１に吸収されてレ
ーザ媒体１のレーザ励起（光ポンピング）に使われる
が、一部はレーザ媒体１に吸収されずに背面側に透過
し、冷却媒体１１を経て冷却管（官壁部材）２０に内側
から入射する。冷却管２０の透明基材（例えば光学ガラ
ス）内に進入した励起光は、空気層（空隙）を経ずに、
反射層２１の反射面２１ａに到達する。
射された励起光４は、窓部２０ａ、冷却媒体１１を経て
スラブ形のレーザ媒体１に入射する。レーザ媒体１に入
射した励起光の相当部分はレーザ媒体１に吸収されてレ
ーザ媒体１のレーザ励起（光ポンピング）に使われる
が、一部はレーザ媒体１に吸収されずに背面側に透過
し、冷却媒体１１を経て冷却管（官壁部材）２０に内側
から入射する。冷却管２０の透明基材（例えば光学ガラ
ス）内に進入した励起光は、空気層（空隙）を経ずに、
反射層２１の反射面２１ａに到達する。
【００２３】励起光４に対して高反射率を持つ光反射面
２１ａに入射した励起光４の大部分は反射され、冷却管
２０の透明基材（例えば光学ガラス）内を逆進して、冷
却媒体１１を経てレーザ媒体２に再度向かい、その一部
がレーザ媒体２に吸収されてレーザ励起に有効に使用さ
れる。
２１ａに入射した励起光４の大部分は反射され、冷却管
２０の透明基材（例えば光学ガラス）内を逆進して、冷
却媒体１１を経てレーザ媒体２に再度向かい、その一部
がレーザ媒体２に吸収されてレーザ励起に有効に使用さ
れる。
【００２４】なお、反射層２１を冷却管２０の内面２０
ｂ上に設けた場合には、レーザ媒体１を透過した励起光
４は、冷却媒体１１を経て直ちに反射層の内側反射面で
反射され、冷却媒体１１を経てレーザ媒体２に再入射す
る。
ｂ上に設けた場合には、レーザ媒体１を透過した励起光
４は、冷却媒体１１を経て直ちに反射層の内側反射面で
反射され、冷却媒体１１を経てレーザ媒体２に再入射す
る。
【００２５】このように、本実施例のＬＤ励起固体レー
ザ発振装置においては、レーザ媒体１を冷却する冷却媒
体１１を流す冷却管２０自体が、励起光４の利用効率を
高めるための反射層を備えている。従って、従来構造の
ように、冷却管４０の外側に別体の反射体６を配置する
必要がなくなり、装置をコンパクトに構成することが出
来る。また、反射体６の冷却のための付加的な冷却媒体
流路（図４中、６ｂ〜６ｅ参照）も不要になる。冷却媒
体流路の付設に伴う反射体の腐食の問題も当然生じな
い。
ザ発振装置においては、レーザ媒体１を冷却する冷却媒
体１１を流す冷却管２０自体が、励起光４の利用効率を
高めるための反射層を備えている。従って、従来構造の
ように、冷却管４０の外側に別体の反射体６を配置する
必要がなくなり、装置をコンパクトに構成することが出
来る。また、反射体６の冷却のための付加的な冷却媒体
流路（図４中、６ｂ〜６ｅ参照）も不要になる。冷却媒
体流路の付設に伴う反射体の腐食の問題も当然生じな
い。
【００２６】従来の反射体に代えて設けられた反射層２
１にも、当然昇温現象が生じると考えられる。しかし、
冷却管２０内を流れる冷却媒体１１による冷却作用を冷
却管４０の透明基材を介して、あるいは直接（冷却管２
０の内面２０ｂ上に反射層を設けた場合）受けることに
加え、反射層２１の裏面側からの放熱を促進させるため
の空間を確保することも容易である。従って、高出力レ
ーザの場合であっても、反射層２１の昇温防止のための
特別の構成も必要性が薄れる。
１にも、当然昇温現象が生じると考えられる。しかし、
冷却管２０内を流れる冷却媒体１１による冷却作用を冷
却管４０の透明基材を介して、あるいは直接（冷却管２
０の内面２０ｂ上に反射層を設けた場合）受けることに
加え、反射層２１の裏面側からの放熱を促進させるため
の空間を確保することも容易である。従って、高出力レ
ーザの場合であっても、反射層２１の昇温防止のための
特別の構成も必要性が薄れる。
【００２７】以上、スラブ形状のレーザ媒体１を用いた
実施形態について説明したが、ロッド形状のレーザ媒体
を用いたＬＤ励起固体レーザ発振装置に本発明を適用す
ることももちろん可能である。図３は、その例を図２と
同様の形式で示した断面図である。
実施形態について説明したが、ロッド形状のレーザ媒体
を用いたＬＤ励起固体レーザ発振装置に本発明を適用す
ることももちろん可能である。図３は、その例を図２と
同様の形式で示した断面図である。
【００２８】図３において、レーザ媒体２としてロッド
形状のものを用い、集光性のレンズ１２を介して励起光
供給を行なった点を除けば、図１、図２を参照して説明
した実施形態と特に異なる点はない。即ち、ロッド形状
のレーザ媒体２の昇温防止のための冷却媒体１１を流通
させる冷却管３０は、側方に配置されたＬＤ３から放射
される励起光４をレンズ１２を介して取り入れるための
窓部３０ａを有する一方、窓部３０ａを除く部分の外周
面はほぼその全部が反射層３１で覆われている。なお、
反射層３１で覆われる範囲は、ＬＤ３からレンズ１２を
介して励起光４を取り入れるための窓部３０ａを除く部
分の外周面の一部（例えば、Ａ−Ｂ−Ｃで示した半周）
のみとしても良い。
形状のものを用い、集光性のレンズ１２を介して励起光
供給を行なった点を除けば、図１、図２を参照して説明
した実施形態と特に異なる点はない。即ち、ロッド形状
のレーザ媒体２の昇温防止のための冷却媒体１１を流通
させる冷却管３０は、側方に配置されたＬＤ３から放射
される励起光４をレンズ１２を介して取り入れるための
窓部３０ａを有する一方、窓部３０ａを除く部分の外周
面はほぼその全部が反射層３１で覆われている。なお、
反射層３１で覆われる範囲は、ＬＤ３からレンズ１２を
介して励起光４を取り入れるための窓部３０ａを除く部
分の外周面の一部（例えば、Ａ−Ｂ−Ｃで示した半周）
のみとしても良い。
【００２９】反射層３１の内側の反射面２１ａは、透明
な材料からなる冷却管３０の基材と一体的に設けられ、
冷却管３０自身に反射機能を持たせるためのものであ
る。反射層３１は、冷却管３０の内側面３０ｂ上に形成
しても良い。反射層３１の材料並びに形成法について
は、前述した実施形態における反射層２１と同様であ
る。
な材料からなる冷却管３０の基材と一体的に設けられ、
冷却管３０自身に反射機能を持たせるためのものであ
る。反射層３１は、冷却管３０の内側面３０ｂ上に形成
しても良い。反射層３１の材料並びに形成法について
は、前述した実施形態における反射層２１と同様であ
る。
【００３０】ＬＤ３から放射された励起光４は、レンズ
１２、窓部３０ａ、冷却媒体１１を経てロッド形のレー
ザ媒体２に入射する。レーザ媒体２に入射した励起光の
相当部分はレーザ媒体２に吸収されてレーザ媒体２のレ
ーザ励起（光ポンピング）に使われるが、一部はレーザ
媒体２に吸収されずに背面側に透過し、冷却媒体１１を
経て冷却管（官壁部材）３０ａに内側から入射する。
１２、窓部３０ａ、冷却媒体１１を経てロッド形のレー
ザ媒体２に入射する。レーザ媒体２に入射した励起光の
相当部分はレーザ媒体２に吸収されてレーザ媒体２のレ
ーザ励起（光ポンピング）に使われるが、一部はレーザ
媒体２に吸収されずに背面側に透過し、冷却媒体１１を
経て冷却管（官壁部材）３０ａに内側から入射する。
【００３１】冷却管３０の透明基材（例えば光学ガラ
ス）内に進入した励起光は、反射層３１の反射面３１ａ
に到達する。励起光４に対して高反射率を持つ光反射面
３１ａに入射した励起光４の大部分は反射され、冷却管
３０の透明基材（例えば光学ガラス）内を逆進して、冷
却媒体１１を経てレーザ媒体２に再度向かい、その一部
がレーザ媒体２に吸収されてレーザ励起に有効に使用さ
れる。
ス）内に進入した励起光は、反射層３１の反射面３１ａ
に到達する。励起光４に対して高反射率を持つ光反射面
３１ａに入射した励起光４の大部分は反射され、冷却管
３０の透明基材（例えば光学ガラス）内を逆進して、冷
却媒体１１を経てレーザ媒体２に再度向かい、その一部
がレーザ媒体２に吸収されてレーザ励起に有効に使用さ
れる。
【００３２】なお、反射層３１を冷却管４０ａの内面２
０ｂ上に設けた場合には、レーザ媒体２を透過した励起
光４は、冷却媒体１１を経て直ちに反射層の内側反射面
で反射され、冷却媒体１１を経てレーザ媒体２に再入射
する。
０ｂ上に設けた場合には、レーザ媒体２を透過した励起
光４は、冷却媒体１１を経て直ちに反射層の内側反射面
で反射され、冷却媒体１１を経てレーザ媒体２に再入射
する。
【００３３】このように、本実施例のＬＤ励起固体レー
ザ発振装置においても、レーザ媒体２を冷却する冷却媒
体１１を流す冷却管３０自体が、励起光４の利用効率を
高めるための反射層３１を備えている。従って、従来構
造のように、冷却管の外側に別体の反射体を配置する必
要がなくなり、装置をコンパクトに構成することが出来
る。また、反射体の冷却のための付加的な冷却媒体流路
も不要になる。
ザ発振装置においても、レーザ媒体２を冷却する冷却媒
体１１を流す冷却管３０自体が、励起光４の利用効率を
高めるための反射層３１を備えている。従って、従来構
造のように、冷却管の外側に別体の反射体を配置する必
要がなくなり、装置をコンパクトに構成することが出来
る。また、反射体の冷却のための付加的な冷却媒体流路
も不要になる。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、ＬＤ励起固体レーザ発振装置
のレーザ媒体を冷却する冷却媒体を通通させる冷却管
に、レーザ媒体透過光の再利用を図るための高い反射機
能を持たせたので、従来に比して、簡素な構成で励起光
を効率良くレーザ媒体に吸収させることが出来るＬＤ励
起固体レーザ発振装置が実現される。
のレーザ媒体を冷却する冷却媒体を通通させる冷却管
に、レーザ媒体透過光の再利用を図るための高い反射機
能を持たせたので、従来に比して、簡素な構成で励起光
を効率良くレーザ媒体に吸収させることが出来るＬＤ励
起固体レーザ発振装置が実現される。
【図１】本発明の一つの実施形態に係るＬＤ励起固体レ
ーザ発振装置の要部構造を光共振器の長手方向軸に沿っ
た断面図で表わしたものである。
ーザ発振装置の要部構造を光共振器の長手方向軸に沿っ
た断面図で表わしたものである。
【図２】図１に示したＬＤ励起固体レーザ発振装置につ
いて、要部構造を光共振器の長手方向軸に垂直な面（Ｘ
−Ｘ）に沿った断面図で表わしたものである。
いて、要部構造を光共振器の長手方向軸に垂直な面（Ｘ
−Ｘ）に沿った断面図で表わしたものである。
【図３】ロッド形状のレーザ媒体を用いた実施形態に係
るＬＤ励起固体レーザ発振装置の要部構造を、図２と同
様の形式で描いた断面図である。
るＬＤ励起固体レーザ発振装置の要部構造を、図２と同
様の形式で描いた断面図である。
【図４】スラブ形のレーザ媒体を用いた従来の側面励起
方式のＬＤ励起固体レーザ発振装置の要部構造を、光共
振器の長手方向軸に垂直な断面図で示したものである。
方式のＬＤ励起固体レーザ発振装置の要部構造を、光共
振器の長手方向軸に垂直な断面図で示したものである。
１ スラブ形レーザ媒体 ２ ロッド形レーザ媒体 ３ ＬＤ（レーザダイオード） ４ 励起光（矢印群） ５ 空気層（空隙） ６ 反射体 ６ａ 反射面 ６ｂ〜６ｅ 冷却媒体流路 ７ 出力鏡 ８ リア鏡 ９ レーザ出力光 １１ 冷却媒体 １２ レンズ ２０、３０、４０ 冷却管 ２０ａ、３０ａ 窓部 ２０ｂ、３０ｂ 冷却管の内側面 ２１、３１ 反射層 ２１ａ、３１ａ、４０ａ 反射面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 町田 久忠 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 (72)発明者 内藤 真哉 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 光共振器内に固体レーザ媒体を配置し、
前記固体レーザ媒体を冷却する冷却媒体を流通させる冷
却管を設け、前記固体レーザ媒体をレーザ励起するため
にレーザダイオードから放射された励起光を側方から前
記冷却管の窓部を通して前記固体レーザ媒体に供給する
ようにした固体レーザ発振装置において、 前記冷却管の前記窓部を除いた周面領域の少なくとも一
部には、励起光を前記固体レーザ媒体に向けて反射する
反射層が一体的に設けられている、前記固体レーザ発振
装置。 - 【請求項２】 光共振器内にスラブ形状の固体レーザ媒
体を配置し、前記固体レーザ媒体を冷却する冷却媒体を
流通させる冷却管を設け、前記固体レーザ媒体をレーザ
励起するためにレーザダイオードから放射された励起光
を側方から前記冷却管の窓部を通して前記固体レーザ媒
体に供給するようにした固体レーザ発振装置において、 前記冷却管の前記窓部を除いた周面領域の少なくとも一
部には、励起光を前記固体レーザ媒体に向けて反射する
反射層が一体的に設けられている、前記固体レーザ発振
装置。 - 【請求項３】 光共振器内にロッド形状の固体レーザ媒
体を配置し、前記固体レーザ媒体を冷却する冷却媒体を
流通させる冷却管を設け、前記固体レーザ媒体をレーザ
励起するためにレーザダイオードから放射された励起光
を側方から前記冷却管の窓部を通して前記固体レーザ媒
体に供給するようにした固体レーザ発振装置において、 前記冷却管の前記窓部を除いた周面領域の少なくとも一
部には、励起光を前記固体レーザ媒体に向けて反射する
反射層が一体的に設けられている、前記固体レーザ発振
装置。 - 【請求項４】 前記反射層は、前記冷却管の前記窓部を
除いた周面領域の全部に設けられている、請求項１〜請
求項３のいずれか１項に記載された前記固体レーザ発振
装置。 - 【請求項５】 前記反射層が、前記冷却管の外周面上に
設けられている、請求項１〜請求項４のいずれか１項に
記載された前記固体レーザ発振装置。 - 【請求項６】 前記反射層が、前記冷却管の内周面上に
設けられている、請求項１〜請求項４のいずれか１項に
記載された前記固体レーザ発振装置。 - 【請求項７】 前記反射層が、金を主成分とする反射膜
を含んでいる、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記
載された前記固体レーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9996498A JPH11284253A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Ｌｄ励起固体レーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9996498A JPH11284253A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Ｌｄ励起固体レーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11284253A true JPH11284253A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=14261369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9996498A Withdrawn JPH11284253A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Ｌｄ励起固体レーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11284253A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1128505A2 (en) * | 2000-02-28 | 2001-08-29 | Nec Corporation | Diode-laser side-pumped solid-state laser device |
| WO2010145802A1 (en) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | Pantec Biosolutions Ag | A monolithic, side pumped solid-state laser and applications thereof |
| JP2012530364A (ja) * | 2009-06-15 | 2012-11-29 | パンテック バイオソリューションズ アクチェンゲゼルシャフト | 側面ポンプモノリシック固体レーザー及びその用途 |
| CN102882109A (zh) * | 2011-07-14 | 2013-01-16 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种用于固体激光器的激光头装置 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP9996498A patent/JPH11284253A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1128505A2 (en) * | 2000-02-28 | 2001-08-29 | Nec Corporation | Diode-laser side-pumped solid-state laser device |
| US6532248B2 (en) | 2000-02-28 | 2003-03-11 | Nec Corporation | Diode-laser side-pumped solid-state laser device |
| EP1128505A3 (en) * | 2000-02-28 | 2004-06-16 | Nec Corporation | Diode-laser side-pumped solid-state laser device |
| WO2010145802A1 (en) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | Pantec Biosolutions Ag | A monolithic, side pumped solid-state laser and applications thereof |
| JP2012530364A (ja) * | 2009-06-15 | 2012-11-29 | パンテック バイオソリューションズ アクチェンゲゼルシャフト | 側面ポンプモノリシック固体レーザー及びその用途 |
| US9368931B2 (en) | 2009-06-15 | 2016-06-14 | Pantec Biosolutions Ag | Monolithic, side pumped solid-state laser and applications thereof |
| CN102882109A (zh) * | 2011-07-14 | 2013-01-16 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种用于固体激光器的激光头装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |