JPS61253878A - Nd−YAGレ−ザ - Google Patents
Nd−YAGレ−ザInfo
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- JPS61253878A JPS61253878A JP61098411A JP9841186A JPS61253878A JP S61253878 A JPS61253878 A JP S61253878A JP 61098411 A JP61098411 A JP 61098411A JP 9841186 A JP9841186 A JP 9841186A JP S61253878 A JPS61253878 A JP S61253878A
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- laser
- rod
- diode
- yag
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
- H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
- H01S3/109—Frequency multiplication, e.g. harmonic generation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はレーザに関し、特にNd:YAGレーザに関す
る。
る。
従来技術
多くの種々の固体レーザが発見されておシ、それらは互
いにホスト物質(host mat@rial )、そ
のホスト物質をドーグする活性イオン及び出力特性によ
って区別される。これらの主なルビー、Nd:YAG及
びNdがドーグされたガラスレーザ装置は産業及び実験
室の現情において重要である。それらは穿孔、溶接、切
断及びスクライビング(scri−bing )等の物
質の加工の応用に特に有益である。
いにホスト物質(host mat@rial )、そ
のホスト物質をドーグする活性イオン及び出力特性によ
って区別される。これらの主なルビー、Nd:YAG及
びNdがドーグされたガラスレーザ装置は産業及び実験
室の現情において重要である。それらは穿孔、溶接、切
断及びスクライビング(scri−bing )等の物
質の加工の応用に特に有益である。
種々のNd:YAGレーザ及び産業用装置が広く作られ
ている。それらの有用性及び融通性は、一部にはそれら
が多くのモードで機能できるというととくある。
ている。それらの有用性及び融通性は、一部にはそれら
が多くのモードで機能できるというととくある。
しかし、Nd : Y A Gレーザは典型的にはアー
ク灯又は白熱灯又は発光ダイオードであるポンプ源の制
限のためにそれほど効果的ではなく、比較的寿命も短い
ことが分ってきた。
ク灯又は白熱灯又は発光ダイオードであるポンプ源の制
限のためにそれほど効果的ではなく、比較的寿命も短い
ことが分ってきた。
アーク灯又は白熱灯によるポンピングはそれらの制限さ
れた寿命のために好ましくない。それらの灯自身は20
0〜300時間の寿命であシ、定期的な交換を必要とす
る。更に、それらは不必要で害を及ぼす紫外線放射を発
生し、その紫外線はYAG物質自身を劣化しがちである
。
れた寿命のために好ましくない。それらの灯自身は20
0〜300時間の寿命であシ、定期的な交換を必要とす
る。更に、それらは不必要で害を及ぼす紫外線放射を発
生し、その紫外線はYAG物質自身を劣化しがちである
。
発光ダイオードによるポンピングは限定された出力と集
束性及び低い効率のために望ましくない。
束性及び低い効率のために望ましくない。
放射された光の波長は非常に広範であシ、また、Nd:
YAG吸収線に適合しない。更に、発光ダイオードはN
d:YAGレーザのためのポンプ源として使用されると
き固有の制限を与える広範の発光スペクトルを有する。
YAG吸収線に適合しない。更に、発光ダイオードはN
d:YAGレーザのためのポンプ源として使用されると
き固有の制限を与える広範の発光スペクトルを有する。
これらのポンプ源によってポンピングされるNd:YA
Gレーザには例えば次のような開示されたものがある。
Gレーザには例えば次のような開示されたものがある。
F、W、 Ost+ermayer、 Jr、fC−
るAppl−Phys、 Lett、、 Vol、
18. No、3 (1971年)の93ページ、
N、P、 Barn@sによるJ、 Appl、 Ph
ysics。
るAppl−Phys、 Lett、、 Vol、
18. No、3 (1971年)の93ページ、
N、P、 Barn@sによるJ、 Appl、 Ph
ysics。
Mo1.44. No、 1 (1’973年)の2
30ページ、R,B。
30ページ、R,B。
Cheslarとり、A、Draegert Icよる
Appl、 Phys 。
Appl、 Phys 。
Lett、、 Vol、 23 、 No、5 (1
973年)の235ページ、R,B、 A11enとS
、J、5ealis@によるAppl。
973年)の235ページ、R,B、 A11enとS
、J、5ealis@によるAppl。
Phys、 Lett、、 Mo1.14. No
、6 (1969年)の188ページ及びW、Cula
haw、 J、Kanneland及びJ、E。
、6 (1969年)の188ページ及びW、Cula
haw、 J、Kanneland及びJ、E。
Peterson によるJ、Quat、 Elee
t、、 Vol、 QE−IQ。
t、、 Vol、 QE−IQ。
No、2(1974年)の253ページ。
しかし、低出力から高出力の応用に対する長寿命のNd
: Y A Gレーザのよシ良い効率への要求がある
。長寿命を有する周波数二倍Nd:YAGレーザは可視
光域とその他の波長における応用に対して効果的で適し
ているが、やはり要求がある。
: Y A Gレーザのよシ良い効率への要求がある
。長寿命を有する周波数二倍Nd:YAGレーザは可視
光域とその他の波長における応用に対して効果的で適し
ているが、やはり要求がある。
発明の概要
従って、本発明の目的は高効率と長寿命を有する空洞内
周波数二倍Nd:YAGレーザを提供することである。
周波数二倍Nd:YAGレーザを提供することである。
本発明のもう1つの目的は比較的コン・セクトな空洞内
周波数二倍Nd:YAGレーザを提供することである。
周波数二倍Nd:YAGレーザを提供することである。
更に本発明の目的はダイオードでポンプされる空洞内周
波数二倍Nd : Y A Gレーザであつて、高効率
、長寿命かつ比較的コンパクトなものを提供することで
ある。
波数二倍Nd : Y A Gレーザであつて、高効率
、長寿命かつ比較的コンパクトなものを提供することで
ある。
更に本発明の目的は高効率、長寿命、比較的コ/ノクト
であシ、周波数二倍化されないダイオードでボンデされ
るNd:YAGレーザを提供することである。
であシ、周波数二倍化されないダイオードでボンデされ
るNd:YAGレーザを提供することである。
更に本発明の目的は高出力レーザダイオードアレー(1
aaar diode array )による効果的な
ポンピングを可能にし、YAGの可視への効果的空洞内
周波数二倍化を提供するNd : Y A Gレーザの
ための空洞デデインを提供することである。
aaar diode array )による効果的な
ポンピングを可能にし、YAGの可視への効果的空洞内
周波数二倍化を提供するNd : Y A Gレーザの
ための空洞デデインを提供することである。
更に本発明の目的は、効果的な空洞内周波数二倍化を可
能にするためにNa : Y A aレーザの偏光を制
御するための手段を提供することである。
能にするためにNa : Y A aレーザの偏光を制
御するための手段を提供することである。
更に本発明の目的はNd : Y A Gレーザに使用
されるレーザダイオードゾンデ源の周波数を制御する手
段を提供することである。
されるレーザダイオードゾンデ源の周波数を制御する手
段を提供することである。
更に別の目的はレーザダイオードアレーによってボンデ
されたNd:YAGロッドを用いて、可視ス4クトル及
び近赤外領域の双方でNd:YAGレーザビームを作り
出すための効果的方法を提供することである。
されたNd:YAGロッドを用いて、可視ス4クトル及
び近赤外領域の双方でNd:YAGレーザビームを作り
出すための効果的方法を提供することである。
本発明の以上その他の目的は以下の構成から成る高効率
でダイオードポンプされたコンパクトなNd:YAGレ
ーザを提供することによって達成される。その構成は、
前端部と後端部を有するNd:YAGロクド、ハウジン
グであって固定された位置でNd:YAGロッドをその
先端前方部で保持するための手段と、Nd:YAGロッ
ドをボンデするためのレーザダイオードで、そのロッド
をボンデするためにそのロッドに十分合う出力周波数を
有し、ロッドと並んで後ろでハウジングに固定されたレ
ーザダイオードとを備えるハウジング、出力カップラ手
段であって、レーザ空洞の前端のための反射表面とレー
ザ空洞の後端のための後部ミラー手段を空洞内に置かれ
たNd:YAGロッドと共に有する出力カップラ手段、
レーザ空洞内にありてレーザロッドの出力ビームを受け
て、そのビームの波長を三等分しその周波数を二倍にす
るように配置された周波数二倍器から成り、効果的に周
波数二倍化を促進するために偏光レーザビームのための
レーザ空洞内に偏光手段が備えられている構成である。
でダイオードポンプされたコンパクトなNd:YAGレ
ーザを提供することによって達成される。その構成は、
前端部と後端部を有するNd:YAGロクド、ハウジン
グであって固定された位置でNd:YAGロッドをその
先端前方部で保持するための手段と、Nd:YAGロッ
ドをボンデするためのレーザダイオードで、そのロッド
をボンデするためにそのロッドに十分合う出力周波数を
有し、ロッドと並んで後ろでハウジングに固定されたレ
ーザダイオードとを備えるハウジング、出力カップラ手
段であって、レーザ空洞の前端のための反射表面とレー
ザ空洞の後端のための後部ミラー手段を空洞内に置かれ
たNd:YAGロッドと共に有する出力カップラ手段、
レーザ空洞内にありてレーザロッドの出力ビームを受け
て、そのビームの波長を三等分しその周波数を二倍にす
るように配置された周波数二倍器から成り、効果的に周
波数二倍化を促進するために偏光レーザビームのための
レーザ空洞内に偏光手段が備えられている構成である。
好適実施例には高効率でコン・母りトな構造、例えばレ
ーザポンピングにおける良好な効率、ビームの周波数二
倍化及び偏光に対する本発明のダイオードアレーザンf
Nd:YkG装置の特徴が備わっている。
ーザポンピングにおける良好な効率、ビームの周波数二
倍化及び偏光に対する本発明のダイオードアレーザンf
Nd:YkG装置の特徴が備わっている。
本発明は高出力レーザダイオードアレーによる効果的ポ
ンピングを可能にする空洞内周波数二倍Na : Y
A aレーザを提供する。本発明はレーザダイオードア
レーの集束像に適合するレーザ量の拡大をも提供する。
ンピングを可能にする空洞内周波数二倍Na : Y
A aレーザを提供する。本発明はレーザダイオードア
レーの集束像に適合するレーザ量の拡大をも提供する。
空洞内のくびれは効果的な周波数二倍化を提供すること
が開示されている。
が開示されている。
ダイオードアレーは出力ビームの集束可能性が制限され
るという事実にもかかわらず、多量の出力を提供する。
るという事実にもかかわらず、多量の出力を提供する。
マルチストリップアレー(multi −5prip
arrys ) は1例えば各々が楕円形のビームを
有する連続した10のエミッタを有するので、放射ビー
ムの偏集は極めて多くの空間構造を有する矩形の幾何学
的ビームとなる。都合の良いことに、本発明はこの不都
合をレーザダイオードアレーの集束像に適合するように
レーザ量を拡大する機能を有するように作られた空洞で
、それによりてそれらのレーザダイオードアレーの劣っ
た集束特性にもかかわらず、それらの高出力効率を利用
できる空洞を提供することによって克服している。
arrys ) は1例えば各々が楕円形のビームを
有する連続した10のエミッタを有するので、放射ビー
ムの偏集は極めて多くの空間構造を有する矩形の幾何学
的ビームとなる。都合の良いことに、本発明はこの不都
合をレーザダイオードアレーの集束像に適合するように
レーザ量を拡大する機能を有するように作られた空洞で
、それによりてそれらのレーザダイオードアレーの劣っ
た集束特性にもかかわらず、それらの高出力効率を利用
できる空洞を提供することによって克服している。
本発明は更にいくつかの応用において周波数二倍するこ
となく低出力から高出力の有効な近赤外線レーザビーム
を生じることに有利である。
となく低出力から高出力の有効な近赤外線レーザビーム
を生じることに有利である。
本発明による方法では、Nd:YAGレーザロッドは近
赤外線領域の出力を出すためにレーザダイオードによっ
てポンプされ、またそれは、可視ビームを作り出すため
に空洞内周波数二倍することで二倍にされてもよい。そ
のビームの偏光は周波数二倍するときの効率のために空
洞内で行われる。
赤外線領域の出力を出すためにレーザダイオードによっ
てポンプされ、またそれは、可視ビームを作り出すため
に空洞内周波数二倍することで二倍にされてもよい。そ
のビームの偏光は周波数二倍するときの効率のために空
洞内で行われる。
本発明の更に多くの目的が、以下の記載、特許請求の範
囲によって明らかになシ、また添付した図面に示されて
いる。図面は本発明の好適実施例とその原理を示し、そ
れらの原理を応用することにおいて現在最良と考えられ
るものを示している。
囲によって明らかになシ、また添付した図面に示されて
いる。図面は本発明の好適実施例とその原理を示し、そ
れらの原理を応用することにおいて現在最良と考えられ
るものを示している。
本発明及び添付した特許請求の範囲から離れる 。
ことなく、当業者は必要に従って本発明の原理又は同様
の原理を実施することで本発明の他の多くの実施が可能
でちゃ、また、構造的変更も可能である。
の原理を実施することで本発明の他の多くの実施が可能
でちゃ、また、構造的変更も可能である。
好適実施例
図面において、第1図はネオジム−YAGレーザ組立体
10の長手方向の断面図である。レーザ10の主要構成
要素はネオジム−YAGレーザロッド11と前記組立体
の後部にあるレーザダイオード12である。組立体はレ
ーザダイオードビームがレーザロッド11への途中で通
過するレンズ13及び14と、レーザロッドの出力側に
ある周波数二倍器16(点線で示す)と、組立体の前端
部にある出力カップラ17(ミラーの前表面を有する)
と、組立体後部のヒートシンク18と、前記ダイオード
12とヒートシンク18との間にあるベルチェクーラ1
9と、ハウジング21とを有する。ハウジング21は前
記全ての動作構成要素が取シ付けられている前方及び後
方ノ・ウゾング要素22及び23とから構成されてもよ
い。更に温度制御器24と電源26が組立体に備わって
いる。
10の長手方向の断面図である。レーザ10の主要構成
要素はネオジム−YAGレーザロッド11と前記組立体
の後部にあるレーザダイオード12である。組立体はレ
ーザダイオードビームがレーザロッド11への途中で通
過するレンズ13及び14と、レーザロッドの出力側に
ある周波数二倍器16(点線で示す)と、組立体の前端
部にある出力カップラ17(ミラーの前表面を有する)
と、組立体後部のヒートシンク18と、前記ダイオード
12とヒートシンク18との間にあるベルチェクーラ1
9と、ハウジング21とを有する。ハウジング21は前
記全ての動作構成要素が取シ付けられている前方及び後
方ノ・ウゾング要素22及び23とから構成されてもよ
い。更に温度制御器24と電源26が組立体に備わって
いる。
電源26はダイオード12に電力を供給し、その結果、
ダイオードはレーザダイオードビーム27を放射し、い
くらかの余分な熱を発生させる。その余分な熱はベルチ
ェクーラ19及びヒートシンク18によって除去される
。温度制御器24はダイオードの温度を調節し、Nd:
YAGレーザロッド11のポンピングのための正確な波
長に温度によってダイオードを同調させるためのベルチ
ェクーラ19に接続されることが示されている。レーザ
ダイオード12は、ガリウム・アルミニウム・ヒ素(G
aAlAs)レーザダイオードアレー(例えばアメリカ
合衆国カリフォルニア州すノゼ、ノース・ファースト・
ストリート333の5pectra DiodeLab
s で製造されるモデルNo、 2410 )でもよ
く、それはNd : Y A Gロッドの励起のための
適切な波長に近く作られているが、ダイオードの出力ビ
ーム27の正確な「チェーニング」のために温度調節が
必要とされる。1つの好適実施例においては、レーザダ
イオード12はNd:YAGロッド11のポンピングに
適した波長である実質的に0.808ミクロンの波長の
ビームを放射する。このようなレーザダイオードの効率
は約20%である。
ダイオードはレーザダイオードビーム27を放射し、い
くらかの余分な熱を発生させる。その余分な熱はベルチ
ェクーラ19及びヒートシンク18によって除去される
。温度制御器24はダイオードの温度を調節し、Nd:
YAGレーザロッド11のポンピングのための正確な波
長に温度によってダイオードを同調させるためのベルチ
ェクーラ19に接続されることが示されている。レーザ
ダイオード12は、ガリウム・アルミニウム・ヒ素(G
aAlAs)レーザダイオードアレー(例えばアメリカ
合衆国カリフォルニア州すノゼ、ノース・ファースト・
ストリート333の5pectra DiodeLab
s で製造されるモデルNo、 2410 )でもよ
く、それはNd : Y A Gロッドの励起のための
適切な波長に近く作られているが、ダイオードの出力ビ
ーム27の正確な「チェーニング」のために温度調節が
必要とされる。1つの好適実施例においては、レーザダ
イオード12はNd:YAGロッド11のポンピングに
適した波長である実質的に0.808ミクロンの波長の
ビームを放射する。このようなレーザダイオードの効率
は約20%である。
図面では多少略示されているように、ダイオード12は
ダイオードクランf2Bによりてハウジング内に保持さ
れてもよい。
ダイオードクランf2Bによりてハウジング内に保持さ
れてもよい。
固定されたレンズマウント31はノ・ウジングの一部(
前方ハウジング要素22の後端部フランツ32でもよい
)に固定され、レンズ13がその中で固定された位置に
保持される。固定レンズ13はコリメーティングレンズ
として働き、レーザダイオードアレー12からの発散ビ
ーム27を実質的に平行ビームに変換する。
前方ハウジング要素22の後端部フランツ32でもよい
)に固定され、レンズ13がその中で固定された位置に
保持される。固定レンズ13はコリメーティングレンズ
として働き、レーザダイオードアレー12からの発散ビ
ーム27を実質的に平行ビームに変換する。
平行にされたレーザダイオードビーム27ati次にレ
ンズ14を通る。そのレンズはビームをNd:YAGク
リスタル11の後端部に集束するための集束レンズであ
る。図示されているように集束しンズ14は調節可能で
あ)、図示された貫通孔内で回転可能な調節可能レンズ
スプール33に取り付けられ、レンズ14の位置を前後
に調節する。
ンズ14を通る。そのレンズはビームをNd:YAGク
リスタル11の後端部に集束するための集束レンズであ
る。図示されているように集束しンズ14は調節可能で
あ)、図示された貫通孔内で回転可能な調節可能レンズ
スプール33に取り付けられ、レンズ14の位置を前後
に調節する。
開口34は好適には前方ハウジング要素22内に設けら
れるが、それは調節可能レンズスプール33に近づいて
レンズスプール内の一連の穴36を介してスプールを回
転するためである。
れるが、それは調節可能レンズスプール33に近づいて
レンズスプール内の一連の穴36を介してスプールを回
転するためである。
集束した集束レーザダイオードビーム27bはNd:Y
AGレーザロッド11の中に入シ、該ロッド中のネオ・
シム原子を励起させて近赤外線領域のレーザビームを発
生させる。
AGレーザロッド11の中に入シ、該ロッド中のネオ・
シム原子を励起させて近赤外線領域のレーザビームを発
生させる。
Nd:YAGレーザロッドのためのレーザ空洞は、出力
カップラ17であって半反射表面となっているものと、
Nd:YAGロッド11の後部のどこかに対置された後
部ミラーとの間に形成される。本発明の1つの実施例に
おいては、レーザロッド11自身の後部表面39が1.
06ミクロンの波長のものに対して高い反射をするよう
にコートされ、レーザ空洞の後部ミラーとして機能する
。これもまた第4図においてNd:YAGロッド11の
拡大図で示されている。この記載及び添付した特許請求
の範囲の中で使用される「反射」という語は、半反射を
含むものである。
カップラ17であって半反射表面となっているものと、
Nd:YAGロッド11の後部のどこかに対置された後
部ミラーとの間に形成される。本発明の1つの実施例に
おいては、レーザロッド11自身の後部表面39が1.
06ミクロンの波長のものに対して高い反射をするよう
にコートされ、レーザ空洞の後部ミラーとして機能する
。これもまた第4図においてNd:YAGロッド11の
拡大図で示されている。この記載及び添付した特許請求
の範囲の中で使用される「反射」という語は、半反射を
含むものである。
Nd:YAGレーザロッド11の前方は空洞内周波数二
倍器16であって、必要ということではないが、組立体
10の内部にあるのが好ましい。Nd:YAGレーザロ
ッド11から出るレーザビーム41は周波数二倍器16
を通過し、そこでビームの波長は二等分され、周波数が
二倍になる。好適には周波数二倍器16は、この目的に
対して、理想に近い周波数二倍化要素であるK T P
、 LINbO,及びLil0.を含むものから選ば
れたクリスタルである。
倍器16であって、必要ということではないが、組立体
10の内部にあるのが好ましい。Nd:YAGレーザロ
ッド11から出るレーザビーム41は周波数二倍器16
を通過し、そこでビームの波長は二等分され、周波数が
二倍になる。好適には周波数二倍器16は、この目的に
対して、理想に近い周波数二倍化要素であるK T P
、 LINbO,及びLil0.を含むものから選ば
れたクリスタルである。
KTPクリスタルは適切で好適な周波数二倍器であり、
本発明に関する波長においては有効な周波数二倍化要素
である。KTPクリスタル周波周波数量倍器力は1.0
6ミクロンの波長のレーザビーム出力でほぼ二次方程式
的に増し、それゆえ、この周波数二倍器を使用する装置
の効率は低い出力でよシも高出力でのほうがずっと大き
い。
本発明に関する波長においては有効な周波数二倍化要素
である。KTPクリスタル周波周波数量倍器力は1.0
6ミクロンの波長のレーザビーム出力でほぼ二次方程式
的に増し、それゆえ、この周波数二倍器を使用する装置
の効率は低い出力でよシも高出力でのほうがずっと大き
い。
1ノーデピームは周波数二倍化の効率を最大にするため
K、レーザ空洞内で偏光されるべきである。
K、レーザ空洞内で偏光されるべきである。
これは様々な異った方法でも達成され得る。
本発明による1つの好適な方法は単にNd:YAGロッ
ド11に横方向ストレスを与えることであ九それはスト
レスの軸線方向に沿うビーム偏光を引き起こす効果を有
する。
ド11に横方向ストレスを与えることであ九それはスト
レスの軸線方向に沿うビーム偏光を引き起こす効果を有
する。
本発明によると、レーザロッド11の横方向のストレス
は図示されているようにハウジング構成要素22内に貫
通する簡単な止めネジ又はストレスネジ42によってな
されてもよい。レーザロッドKかかるストレスは実質的
に一定であることが重要なので、止めネジ42を有する
組立体に強い圧縮バネを加えてもよく、例えば止めネジ
とレーザロッド11との間のベレビルワッシャ(Be1
lev111・wash@r )である。これは第1図
には示されていないが、止めネ−)43によって接触さ
れたベレビルワッシャ43の略示が第2A図にあシ、ベ
レビルワッシャ43の力がスペーサ部材44によってN
d−YAGロッド11の側部に加えられているのが示さ
れている。
は図示されているようにハウジング構成要素22内に貫
通する簡単な止めネジ又はストレスネジ42によってな
されてもよい。レーザロッドKかかるストレスは実質的
に一定であることが重要なので、止めネジ42を有する
組立体に強い圧縮バネを加えてもよく、例えば止めネジ
とレーザロッド11との間のベレビルワッシャ(Be1
lev111・wash@r )である。これは第1図
には示されていないが、止めネ−)43によって接触さ
れたベレビルワッシャ43の略示が第2A図にあシ、ベ
レビルワッシャ43の力がスペーサ部材44によってN
d−YAGロッド11の側部に加えられているのが示さ
れている。
第2A、2B及び2C図は略示的にレーザダイオード及
びNd:YAGレーザ組立体の主要構成要素を示し、レ
ーザビーム41の偏光を行わせるだめの3つの異なる装
置を示している。上記のように第2A図において、Nd
: Y A Gロッド自身の横方向にストレスを与え
るものが示されている。第2B図は別の方法を示してお
シ、周波数二倍器16と前端部反射表面17との間に4
分の1波長板46が用いられている。第2C図はプリ為
スター板47の使用、すなわち!リエスター角に向けら
れた1片のjラスの使用が示されている。レーザ空洞内
で偏光の制御をすることが重要である。
びNd:YAGレーザ組立体の主要構成要素を示し、レ
ーザビーム41の偏光を行わせるだめの3つの異なる装
置を示している。上記のように第2A図において、Nd
: Y A Gロッド自身の横方向にストレスを与え
るものが示されている。第2B図は別の方法を示してお
シ、周波数二倍器16と前端部反射表面17との間に4
分の1波長板46が用いられている。第2C図はプリ為
スター板47の使用、すなわち!リエスター角に向けら
れた1片のjラスの使用が示されている。レーザ空洞内
で偏光の制御をすることが重要である。
本発明の別の重要な特徴はレーザ空洞内でのビーム整形
に関する6第1図及び第2A乃至20図に示すように、
出力カップラの半反射表面17は好適には凹面である。
に関する6第1図及び第2A乃至20図に示すように、
出力カップラの半反射表面17は好適には凹面である。
また、これらの図及び第4図にaNd:YAGレーザロ
ッド11の前端表面48が凸面でよいことが示されてい
る。Nd:YAGロッドの前端の曲率は約半径15ミ!
Jの球面曲率でよく、実際は放射が集束するレンズをレ
ーザ空洞内に置く。空洞内でのビームの整形において、
このレンズと協力するのは出力カップラミラー17であ
る。
ッド11の前端表面48が凸面でよいことが示されてい
る。Nd:YAGロッドの前端の曲率は約半径15ミ!
Jの球面曲率でよく、実際は放射が集束するレンズをレ
ーザ空洞内に置く。空洞内でのビームの整形において、
このレンズと協力するのは出力カップラミラー17であ
る。
第3図のグラフはレーザ空洞内のレーザビーム41の輪
郭を示す。それはビームのくびれ50、すなわち、2つ
の反射面間のレーザ空洞内で共振するレーザビームの細
い部分を形成するビームの整形を図示する。第3図の表
示では、後方反射表面は平坦後部面39のNd:YAG
レーザロッドとして仮定されている。
郭を示す。それはビームのくびれ50、すなわち、2つ
の反射面間のレーザ空洞内で共振するレーザビームの細
い部分を形成するビームの整形を図示する。第3図の表
示では、後方反射表面は平坦後部面39のNd:YAG
レーザロッドとして仮定されている。
レーザロッド前部のレンズ面48の曲率半径の変更は、
ビームのくびれ50の大きさに影響することが分った。
ビームのくびれ50の大きさに影響することが分った。
よシ小さい曲率半径は周波数二倍処置を増す、よシ小さ
なくびれを作り出す。本発明によると、ビームのくびれ
50をレーザロッドの前端48の半径の許容範囲を含む
他のデザインに関し実行可能な最小直径に減じること及
び、ビームのくびれの所にKTP周波数二倍クリスタル
を置くことはレーザの効率のために有効であることが分
った。表示した実施例の実行可能な最小のくびれの直径
は約40ミクロンである。
なくびれを作り出す。本発明によると、ビームのくびれ
50をレーザロッドの前端48の半径の許容範囲を含む
他のデザインに関し実行可能な最小直径に減じること及
び、ビームのくびれの所にKTP周波数二倍クリスタル
を置くことはレーザの効率のために有効であることが分
った。表示した実施例の実行可能な最小のくびれの直径
は約40ミクロンである。
本発明によるビーム整形の別の面は、YAGクリスタル
を励起するレーザダイオードビームの大きさに対するY
AGロッド内の共振ビームのビーム量の適合に関する。
を励起するレーザダイオードビームの大きさに対するY
AGロッド内の共振ビームのビーム量の適合に関する。
凹面の出力カップラミラー17とロッド反射の後部39
をもつYAGロッドの前部のレンズ形端部48との組合
わせは、第3図のグラフ上の位置51での、すなわちY
AGロッド内のビームの大きさを適切な量に調節するこ
とが可能である。レーザロッドダイオードからYAGク
リスタル中に集束されたビームは、ロッド中でのネオジ
ム原子の効率のよい励起のために、レーザロッド内のビ
ーム51と重ならなければならない。ポンピング量は概
してレーノング量(lasinぎvolume )と同
じでなければならない。もし、YAGクリスタル内のレ
ーザビーム量が極めて少ないと、レーザダイオードビー
ムからのポンプ量はレーザビーム量とあまり適合せず、
レーザ効率の低下という結果になる。
をもつYAGロッドの前部のレンズ形端部48との組合
わせは、第3図のグラフ上の位置51での、すなわちY
AGロッド内のビームの大きさを適切な量に調節するこ
とが可能である。レーザロッドダイオードからYAGク
リスタル中に集束されたビームは、ロッド中でのネオジ
ム原子の効率のよい励起のために、レーザロッド内のビ
ーム51と重ならなければならない。ポンピング量は概
してレーノング量(lasinぎvolume )と同
じでなければならない。もし、YAGクリスタル内のレ
ーザビーム量が極めて少ないと、レーザダイオードビー
ムからのポンプ量はレーザビーム量とあまり適合せず、
レーザ効率の低下という結果になる。
レーザロッド上のレンズ形端部48、出力カップラミラ
ー17とその曲率半径、レンズ48から後ろへ後部空洞
ミラー39(好適にはYAGロッドの平坦後端部)まで
の距離であって好適には約° 5ミリメートル及び実行
可能な最小の大きさのビームのくびれ50のKTP二倍
クリスタルの配置との組合わせは、高効率の周波数二倍
化されたレーザ出力となる。出力カップラでの凹面ミラ
ー17の曲率半径は、本発明の1つの実施例において好
適には約31ミリメートルである。約5ミリメートルの
長さのKTPクリスタルが用いられてもよい。KTPク
リスタルの後部から後ろのYAGロッドのレンズ形前端
部までは約22ミリメータでよい。上記のように、YA
Gロッド自体は曲率半径が15ミリメートルのレンズ形
前端部48を有する約5ミリメートルのものでよい。
ー17とその曲率半径、レンズ48から後ろへ後部空洞
ミラー39(好適にはYAGロッドの平坦後端部)まで
の距離であって好適には約° 5ミリメートル及び実行
可能な最小の大きさのビームのくびれ50のKTP二倍
クリスタルの配置との組合わせは、高効率の周波数二倍
化されたレーザ出力となる。出力カップラでの凹面ミラ
ー17の曲率半径は、本発明の1つの実施例において好
適には約31ミリメートルである。約5ミリメートルの
長さのKTPクリスタルが用いられてもよい。KTPク
リスタルの後部から後ろのYAGロッドのレンズ形前端
部までは約22ミリメータでよい。上記のように、YA
Gロッド自体は曲率半径が15ミリメートルのレンズ形
前端部48を有する約5ミリメートルのものでよい。
図示され、また、以上に記載したミラー配置は好適であ
るが、変更できることが理解されよう。
るが、変更できることが理解されよう。
例えば、レーザ空洞の後部ミラー表面はNa : Y
AGレーザロッドの後部面39の後ろのどこかに配置さ
れたミラーを有してもよい。
AGレーザロッドの後部面39の後ろのどこかに配置さ
れたミラーを有してもよい。
本発明のレーザダイオードアレーポンプNd:YAGレ
ーザ組立体に関して、可視の低出力レーザビーム出力に
ついて約0.5%乃至1−Olの効率が達成できること
が分った。例えば、約1ワットの電力をレーザダイオー
ドに供給すると、そのダイオードは約20%の効率を有
するが、レーザダイオード出力ビームは約200ミリワ
ットの出力になる。概してこれらのポンプレベルでは、
1.06ミクロンの出力はダイオードレーザ出力のおよ
そ30%であシ、それ故、1.06ミクロンの出力ビー
ムは約60ミリワットの出力をもつ。このようにして、
1.06ミクロンの出力に対しておよそ5チの効率が達
成される。有効な周波数二倍化のために出力カップラは
1.06ミクロンの波長に対しては高反射率を有し、0
.532ミクロンの波長のものに対しては高透過率を有
するようにコートされている。200ミリワットのポン
プレベルでは、空洞内1.06ミクロン強度はおよそ1
0ワットである。この出力レベルでは、KTPの二倍化
効率は0.532ミクロンでおよそ10ミリワットの出
力を与えるのに十分である。
ーザ組立体に関して、可視の低出力レーザビーム出力に
ついて約0.5%乃至1−Olの効率が達成できること
が分った。例えば、約1ワットの電力をレーザダイオー
ドに供給すると、そのダイオードは約20%の効率を有
するが、レーザダイオード出力ビームは約200ミリワ
ットの出力になる。概してこれらのポンプレベルでは、
1.06ミクロンの出力はダイオードレーザ出力のおよ
そ30%であシ、それ故、1.06ミクロンの出力ビー
ムは約60ミリワットの出力をもつ。このようにして、
1.06ミクロンの出力に対しておよそ5チの効率が達
成される。有効な周波数二倍化のために出力カップラは
1.06ミクロンの波長に対しては高反射率を有し、0
.532ミクロンの波長のものに対しては高透過率を有
するようにコートされている。200ミリワットのポン
プレベルでは、空洞内1.06ミクロン強度はおよそ1
0ワットである。この出力レベルでは、KTPの二倍化
効率は0.532ミクロンでおよそ10ミリワットの出
力を与えるのに十分である。
実質的に、よシ高い出力、例えばレーザダイオードへの
lθクワット入力では、2ワット出力ダイオードピーム
がYAGロッドを励起して約600ミリワットのレーザ
ビームを放射する。この高出力では周波数二倍クリスタ
ルはよシ効率がよく、約100ミリワットの可視範囲の
出力が達成可能である。このようにして、中出力の可視
レーザにおける1%の効率が達成される。
lθクワット入力では、2ワット出力ダイオードピーム
がYAGロッドを励起して約600ミリワットのレーザ
ビームを放射する。この高出力では周波数二倍クリスタ
ルはよシ効率がよく、約100ミリワットの可視範囲の
出力が達成可能である。このようにして、中出力の可視
レーザにおける1%の効率が達成される。
高出力のアウトプットでは、本発明のNd:YAGレー
ザは更に相当効率が良い。例えば、もしレーザダイオー
ドに20ワットが入力されると約2.4ワットのレーザ
ビームが周波数二倍され、この出力でKTP周波周波数
冊倍器、06ミクロンの出力光の100 /#−セント
近くを可視のものに変換する。このようKして、可視領
域の2ワット以上の出力ビームが5%から6チの効率で
達成される。
ザは更に相当効率が良い。例えば、もしレーザダイオー
ドに20ワットが入力されると約2.4ワットのレーザ
ビームが周波数二倍され、この出力でKTP周波周波数
冊倍器、06ミクロンの出力光の100 /#−セント
近くを可視のものに変換する。このようKして、可視領
域の2ワット以上の出力ビームが5%から6チの効率で
達成される。
本発明の装置は近赤外領域のレーザを発生させるにも有
効である。本発明のこの形式においては、周波数二倍器
16(第1図の点線で示す)は除かれる。このように装
置の効率はレーザダイオードのおよそ20%の効率とN
d:YAGレーザロット自分のおよそ30%の効率とに
よってのみ制限され、出力レベルにかかわらず全体の効
率はほぼ6チである。
効である。本発明のこの形式においては、周波数二倍器
16(第1図の点線で示す)は除かれる。このように装
置の効率はレーザダイオードのおよそ20%の効率とN
d:YAGレーザロット自分のおよそ30%の効率とに
よってのみ制限され、出力レベルにかかわらず全体の効
率はほぼ6チである。
このような赤外線レーザの一形態において、Nd:YA
Gレーザロッドの両端部はレーザ空洞の2つのミラーを
形成してもよい。すなわち各端部は半反射し、ロッP自
身の中に空洞を形成する。出力カップラは必要とされな
いので、それによりて極めて効率が良い近赤外レーザで
あって、第1図に示した装置よシもずっとコンノやクト
なものとなる。
Gレーザロッドの両端部はレーザ空洞の2つのミラーを
形成してもよい。すなわち各端部は半反射し、ロッP自
身の中に空洞を形成する。出力カップラは必要とされな
いので、それによりて極めて効率が良い近赤外レーザで
あって、第1図に示した装置よシもずっとコンノやクト
なものとなる。
以上に記載し、図示した本発明の好適実施例は、可能な
変更態様であって限定することを意図するものではない
。
変更態様であって限定することを意図するものではない
。
第1図は本発明に従ったレーザダイオードポンプ形Nd
:YAGレーザ組立体の部分縦断面図であシ、ハウシン
グ、冷却装置及びその他の関連構成要素を有するもので
ある。 第2A、2B及び20図は、長手方向の略示断面図で、
レーザビームを偏光するための異なる手段を用いた装置
を示す。 第3図はレーザ空洞内のレーザビーム形状のグラフ図で
あシ、Nd:YAGロッドと組立体の前端部の出力カッ
プラとの間に形成されたビームのくびれを有している。 第4図はレーザ装置のNd:YAGロッドの拡大断面図
で、ロッドの特別な表面を示す。 主要符号の説明 lO・・・ネオジム−YAGレーザ組立体11・・・ネ
オジム−YAGレーザロッド12・・・レーザダイオー
ド 16・・・周波数二倍器 17・・・出力カップラ 18・・・ヒートシンク 19″・・・(ルチェクーラ 21・・・ハウシング 27・・・レーザダイオードビーム 42・・・止めネジ 43・・・ベレビルワッシャ 44・・・スペーサワッシャ 41・・・レーザビーム 特許出願人 スペクトラーフィソックス・インコーホ
レイテッド
:YAGレーザ組立体の部分縦断面図であシ、ハウシン
グ、冷却装置及びその他の関連構成要素を有するもので
ある。 第2A、2B及び20図は、長手方向の略示断面図で、
レーザビームを偏光するための異なる手段を用いた装置
を示す。 第3図はレーザ空洞内のレーザビーム形状のグラフ図で
あシ、Nd:YAGロッドと組立体の前端部の出力カッ
プラとの間に形成されたビームのくびれを有している。 第4図はレーザ装置のNd:YAGロッドの拡大断面図
で、ロッドの特別な表面を示す。 主要符号の説明 lO・・・ネオジム−YAGレーザ組立体11・・・ネ
オジム−YAGレーザロッド12・・・レーザダイオー
ド 16・・・周波数二倍器 17・・・出力カップラ 18・・・ヒートシンク 19″・・・(ルチェクーラ 21・・・ハウシング 27・・・レーザダイオードビーム 42・・・止めネジ 43・・・ベレビルワッシャ 44・・・スペーサワッシャ 41・・・レーザビーム 特許出願人 スペクトラーフィソックス・インコーホ
レイテッド
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、高効率でダイオードポンプするコンパクトなネオジ
ム−YAGレーザであって、 a)前端部と後端部を有するネオジム−YAGレーザロ
ッド、 b)ハウジング内の前端部前方の固定した位置にネオジ
ム−YAGロッドを保持する手段を有するハウジング、 c)Nd:YAGロッドをポンプするためのレーザダイ
オードで、ロッドをポンプするために実質的にロッドに
適合する出力周波数を有し、ハウジング内でロッドの後
ろでロッド心合わせされて固定されているレーザダイオ
ード、d)レーザ空洞の前端部を形成する反射面を有す
る出力カップラー、 e)Nd:YAGロッドを内部に有するレーザ空洞の後
端部を形成する後方ミラー手段、 f)レーザ空洞内の周波数二倍器であって、レーザロッ
ドの出力ビームを受け、その波長を二等分し、周波数を
二倍するために配置された周波数二倍器、 g)レーザビームを偏光し、効率的な周波数二倍化をす
るための、レーザ内にある偏光手段とから成る装置。 2、特許請求の範囲第1項に記載された装置であって、 レーザダイオードがGaAlAsダイオードから成ると
ころの装置。 3、特許請求の範囲第2項に記載された装置であって、 レーザダイオードが実質的に0.808ミクロンの波長
の出力ビームを有するところの装置。 4、特許請求の範囲第3項に記載された装置であって、 前記レーザロッドが近赤外領域にある実質的に1.06
ミクロンの出力レーザビームを発生させ、前記周波数二
倍器によって前記ビームを実質的に0.532ミクロン
の可視領域の波長に等分するところの装置。 5、特許請求の範囲第1項に記載された装置であって、 前記周波数二倍器がKTPクリスタルから成るところの
装置。 6、特許請求の範囲第1項に記載された装置であって、 前記Nd:YAGロッドの後端部が反射され、前記後部
ミラー手段を形成し、レーザ空洞がロッドの後部と前記
出力カップラ手段での反射面との間にレーザ空洞を作る
ところの装置。 7、特許請求の範囲第6項に記載された装置であって、 更に、レーザビームを整形し、ロッドの前でビームのく
びれを形成するためのビーム整形手段を有するところの
装置。 8、特許請求の範囲第7項に記載された装置であって、 前記周波数二倍器が実質的に前記ビームのくびれの所に
配置されているところの装置。 9、特許請求の範囲第7項に記載された装置であって、 ビーム整形手段がビームの集束効果を有する凸に形成さ
れたレーザロッドの前端面を有するところの装置。 10、特許請求の範囲第8項に記載された装置であって
、 ビーム整形手段が更に、出力カップラの前記反射面が凹
面でレーザ空洞の内側に向けられて成るところの装置。 11、特許請求の範囲第1項に記載された装置であって
、 偏光手段がレーザロッドに横方向の圧縮ストレスを提供
するためにハウジングに付けられたストレス手段から成
るところの装置。 12、特許請求の範囲第11項に記載された装置であっ
て、 前記ストレス手段が、ロッドに圧縮力を与えるようにハ
ウジングに固着され、ロッドの半径方向に向けられた圧
縮スプリングから成るところの手段。 13、特許請求の範囲第1項に記載された装置であって
、 レーザダイオードが約10ワットの入力と約2ワットの
出力を有するところの装置。 14、特許請求の範囲第1項に記載された装置であって
、 レーザダイオードが約1ワットの入力と約 200ミリワットの出力を有するところの装置。 15、特許請求の範囲第1項に記載された装置であって
、 更に、ダイオードを所望の温度に維持し、ダイオードが
Nd:YAGレーザロッドに適合するのを補助するため
のダイオード冷却手段を有するところの装置。 16、特許請求の範囲第1項に記載された装置であって
、 少なくとも約20%の効率のダイオードに約40ワット
の入力をしたとき、レーザの全体の効率が約5%から6
%であるところの装置。 17、特許請求の範囲第1項に記載された装置であって
、 ダイオードへの約10ワットの入力とNd:YAGロッ
ドへの約2ワットの入力で、レーザの全体の効率が約1
%であるところの装置。 18、特許請求の範囲第1項に記載された装置であって
、 更に、ビームを整形し、ロッドの前にビームのくびれを
形成するためにレーザ空洞に付けられたビーム整形手段
を有し、周波数二倍器が実質的にビームのくびれの所に
配置されているところの装置。 19、特許請求の範囲第18項に記載された装置であっ
て、 ビーム整形手段が、ビームの集束効果を有する凸に形成
されたレーザロッドの前端面と出力カップラ手段の凹の
反射面から成り、前記前端面と前記凹の反射面の半径及
びそれらの間の間隔が、ロッド内のビームのレーザ量が
レーザダイオードビームのポンピング量によりよく適合
し、また、最小の大きさのビームのくびれが形成される
ものであるところの装置。 20、特許請求の範囲第18項に記載された装置であっ
て、 ビーム整形手段が、ビームの集束効果を有する凸に形成
されたレーザロッドの前端面を有するところの装置。 21、特許請求の範囲第20項に記載された装置であっ
て、 ロッドの凸の前端表面が約10から15mmの曲率半径
を有し、ビームのくびれの直径が約40ミクロンである
ところの装置。 22、特許請求の範囲第21項に記載された装置であっ
て、 ビーム整形手段が、出力カップラ手段の前記反射ミラー
において凹面をも有するところの装置。 23、高効率を有するニオジム−YAGダイオードポン
プレーザであって、 a)ハウジング、 b)ハウジング内に固着されたレーザダイオードであり
、少なくとも約20%の効率を有して、約0.8ミクロ
ンの波長の出力ビームを有し、該ダイオードを冷却する
ための冷却手段を備えるレーザダイオード、 c)レーザダイオードの前にあり、ハウジング内でダイ
オードのビームの光路内に維持されたNd:YAGのレ
ーザロッドで、ダイオードがレーザロッドをポンプする
ダイオードの出力に十分に適合するレーザロッド、 d)レーザロッドを内包するレーザ空洞を形成する前部
及び後部ミラー手段、 とから成る装置。 24、特許請求の範囲第23項に記載された装置であっ
て、 更に、レーザ空洞内でレーザロッドの前にあり、それに
よってレーザビームを可視光域にする周波数二倍器とレ
ーザ空洞内にある偏光手段を有するところの装置。 25、特許請求の範囲第24項に記載された装置であっ
て、 更にビーム整形手段であって、レーザロッド内のビーム
の量をレーザダイオードからのポンピングビームの量に
一致させ、効率的なポンピングをし、ビームを整形して
レーザロッドの前にビームのくびれを形成するためであ
り、周波数二倍器が実質的にそのくびれの所にあるとこ
ろのビーム整形手段を有する装置。 26、特許請求の範囲第24項に記載された装置であっ
て、 偏光手段が、レーザロッドに実質的に一定の横方向の圧
縮ストレスを与えるためにハウジングに付けられたスト
レス手段から成るところの装置。 27、特許請求の範囲第24項に記載された装置であっ
て、 周波数二倍器がKTPクリスタルから成るところの装置
。 28、特許請求の範囲第23項に記載された装置であっ
て、 ミラー手段がレーザロッドの半反射前端面及び後端面か
ら成るところの装置。 29、特許請求の範囲第23項に記載された装置であっ
て、 ミラー手段がレーザロッドの半反射後端表面とレーザ空
洞の前端部として半反射面を有する出力カップラとから
成り、可視光域のレーザビームを発生させるためにレー
ザ空洞内の周波数二倍器とレーザ空洞内のビーム偏光器
を有するところの装置。 30、高効率で可視光スペクトルのレーザビームを作る
方法であって、 a)ネオジム−YAGレーザロッドを有するレーザ空洞
を形成する工程と、 b)ロッドをポンプするためにロッドと十分に一致する
出力周波数を有するレーザダイオードでレーザロッドを
ポンプする工程、 c)空洞中の周波数二倍器を使用して、近赤外線出力ビ
ームの周波数を二倍化する工程、 d)周波数二倍化の効率を促進するためにレーザ空洞内
でレーザビームを偏光する工程、 とから成る方法。 31、特許請求の範囲第30項に記載された方法であっ
て、 レーザダイオードがGaAlAsダイオードであるとこ
ろの方法。 32、特許請求の範囲第31項に記載された方法であっ
て、 レーザダイオードが実質的に0.808ミクロンの波長
の出力ビームを有するものであるところの方法。 33、特許請求の範囲第32項に記載された方法であっ
て、 レーザロッドが、近赤外線領域の実質的に 1.06ミクロンの波長の出力レーザビームで、周波数
二倍器によって実質的に可視光域の0.532ミクロン
の波長に等分される出力レーザビームを作り出すレーザ
ロッドであるところの方法。 34、特許請求の範囲第30項に記載された方法であっ
て、 周波数二倍器がKTPクリスタルからなるものであると
ころの方法。 35、特許請求の範囲第30項に記載された方法であっ
て、 更に、レーザロッドの前にビームのくびれを形成するた
めにレーザビームを整形する工程を有する方法。 36、特許請求の範囲第35項に記載された方法であっ
て、 周波数二倍器が実質的にビームのくびれの所に配置され
ているところの方法。 37、特許請求の範囲第35項に記載された方法であっ
て、 レーザビームの整形工程が、ビームの集束効果を有する
レーザロッドの凸に形成された前端部表面を提供する工
程を有するところの方法。 38、特許請求の範囲第37項に記載された方法であっ
て、 ビーム整形工程が更に、レーザ空洞の内側に向けられた
レーザ空洞の前端部に凹の反射面を提供する工程を有す
るところの方法。 39、特許請求の範囲第30項に記載された方法であっ
て、 偏光が、レーザロッドに横方向の圧縮ストレスを提供す
ることで達成されるところの方法。 40、特許請求の範囲第39項に記載された方法であっ
て、 横方向の圧縮ストレスが、ロッドに圧縮力を与えるよう
にハウジング内に固着され、ロッドの半径方向に向けら
れた圧縮スプリングによって与えられるところの方法。 41、特許請求の範囲第30項に記載された方法であっ
て、 レーザダイオードが約10ワットの入力と約2ワットの
出力を有するものであるところの方法。 42、特許請求の範囲第30項に記載された方法であっ
て、 更に、ダイオードを所望の温度に維持する工程である、
Nd:YAGレーザロッドとの適合を補助する工程を有
するところの方法。 43、特許請求の範囲第30項に記載された方法であっ
て、 ビームの集束効果を有する凸に形成されたレーザロッド
の前端面と空洞の前部の凹の反射面であり、前記前端面
と前記凹の反射面の半径及びそれらの間の間隔が、ロッ
ド内のビームのレーザ量がレーザダイオードビームのポ
ンピング量によりよく適合し、また、最小の大きさのビ
ームのくびれが形成されるものを提供することによって
、空洞内でビームを整形する工程を有するところの方法
。 44、特許請求の範囲第43項に記載された方法であっ
て、 周波数二倍化クリスタルがビームのくびれた所に配置さ
れているところの方法。 45、高効率ネオジム−YAGレーザビームを作り出す
方法であって、 a)ネオジム−YAGレーザロッドを有するレーザ空洞
を形成する方法、 b)レーザロッドをポンプするために、レーザロッドに
十分適合したレーザダイオードによってポンプする工程
と、少なくとも約20%の効率で、約0.8ミクロンの
波長の出力ビームを有するダイオードがレーザロッドと
適合するのを補助するように所望の温度にダイオードを
維持する工程とから成り、それによって近赤外領域のレ
ーザビームを作り出すところの方法。 46、特許請求の範囲第45項に記載された方法であっ
て、 更に、レーザ空洞内でレーザロッドの前にあり、それに
よってレーザビームを可視光域にする周波数二倍器を用
いて近赤外レーザビームの周波数を二倍化する工程と、
レーザ空洞内でビームを偏光する工程とを有するところ
の方法。 47、特許請求の範囲第45項に記載された方法であっ
て、 レーザ空洞がレーザロッドの前端部及び後端部の半反射
面によって形成されるところの方法。
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