JPH0298990A - 固体レーザ装置 - Google Patents

固体レーザ装置

Info

Publication number
JPH0298990A
JPH0298990A JP25153588A JP25153588A JPH0298990A JP H0298990 A JPH0298990 A JP H0298990A JP 25153588 A JP25153588 A JP 25153588A JP 25153588 A JP25153588 A JP 25153588A JP H0298990 A JPH0298990 A JP H0298990A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
laser rods
rods
optical axis
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP25153588A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2657407B2 (ja
Inventor
Kazuyoshi Sudo
数藤 和義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miyachi Electronic Co
Original Assignee
Miyachi Electronic Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miyachi Electronic Co filed Critical Miyachi Electronic Co
Priority to JP63251535A priority Critical patent/JP2657407B2/ja
Publication of JPH0298990A publication Critical patent/JPH0298990A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2657407B2 publication Critical patent/JP2657407B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
    • 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
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/025—Constructional details of solid state lasers, e.g. housings or mountings
    • 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
    • H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
    • H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
    • H01S3/093—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp focusing or directing the excitation energy into the active medium

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、高出力型の固体レーザlitに関し、より詳
細には調整が容易で消gt電力の少ない小型の装置構造
に関する。
[従来の技術] 一般にYAGレーザやガラスレーザ等の固体レーザ装置
は、キセノンランプ等のフラッシュランプを点灯させ、
その発光エネルギをYAG口yNやガラスロッドに照射
してレーザ発振を起こすようにしている。
この種のレーザ装置において、簡易な仕方で出力を上げ
るには、2本の励起ランプを使用して励起エネルギを倍
増させる構造にしている。さらに高出力を得るために、
第4図に示すように励起φ発振部を何段も(この例では
3段)直列に重ねてカスケードにした構造にしている。
この図において、3本のレーザロッドRd1.Rd2.
Rd3はそれぞれの光軸が一致するよう同軸上に一列に
配置される。各レーザロッドに対して、2本の励起ラン
プLal、La2.La3が両側に設けられるとともに
、それら励起ランプを点灯させるための電源回路E S
l、E 32.E S3が設けられる。100は全反射
ミラー 102は出力ミラーで、両者は光共振器を構成
する。このようなカスケード構造によれば、多段の発振
作用によってレーザ光が増強され、高いレーザ出力が得
られる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述のようなカスケード構造においては
、多数のレーザロッドRdl、Rd2.・・・・を正確
に同軸上(−直線上)に並べなければならず光軸合わせ
の調整が非常に難しかった。特に、レーザロッドを1本
でも交換する度にこの難しい調整を行わなければならず
、保守が大変であった。
また、各段間で励起ランプの同期をとるのも難しかった
。
さらにまた、段数に応じた数だけ励起ランプや電源回路
を設けるため、装置が大がかりなものとなり、消費電力
も多かった。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、小型
で、電力消費効率が高く、光軸合わせ調整の容易な高出
力型固体レーザ装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、本発明の固体レーザ装置
は、複数のレーザロッドと励起ランプを並列に交互に配
置し、それら複数のレーザロッドを光学的に直列に接続
するよう各隣り合う2つのレーザロッドの片側の端面を
光学的に結合する光反射手段を配設する構成とした。
また、レーザロッドの好ましい本数として、3本以上の
奇数本とすることとした。
[作用コ 複数の励起ランプが連続的もしくはパル8的に点灯する
と、それらランプの間に挟まれた各レーザロッドが発振
し、各々の両端面よりレーザ光が発生する。本発明によ
る複数のレーザロッドは光反射手段によって光学的に直
列接続されているので、レーザ光はあたかもカスケード
構造におけるように多段増幅され、高出力のレーザ光と
なって出力ミラーより出力される。
本発明では、複数のレーザロッドを機構的には並列に配
置し、光学的には光反射手段によって同一の光軸上に直
列に接続することで多段増幅の高出力を得るようにして
いる。光軸合わせの調整は光反射手段の位置ないし角度
を変えることで行うが、細長いレーザロッドを一直線上
に並べるのと比べれば格段に容易な調整作業である。ま
た、各レーザロッドと並列に交互に励起ランプを配置す
ることにより、最小本数の励起ランプで全レーザロッド
の各々に両側から光を当てることが可能であり、電力消
費効率が高く、装置サイズもコンパクトにまとまる。
また、レーザロッドの本数を3本、5本、7本等の奇数
本とすると、両端のレーザロッドにおける光強度分布の
中心部側への偏りを互いにキャンセルさせ、出射レーザ
光の光強度分布を光軸に関して対象形の良好なものとす
ることができる。
〔実施例] 以下、第1図ないし第3図を参照して本発明の一実施例
を説明する。
第1図はこの実施例による固体レーザ装置の全体構成を
示す平面図、第2図は同装置のレーザロッドと励起ラン
プの配置構成を示す略断面図、第3図は励起ランプの電
気的な接続関係を示す図である。
この実施例では、図示のように3本のレーザロッド(例
えばYAGロッド)RDI、RD2.RD3と4本の励
起ランプLAI、LA2.LA3.LA4が並列に交互
に配置される。第2図において、装置筐体12の内側面
には多重(この例では6重)楕円筒形の反射鏡28が設
けられ、楕円焦点にレーザロッドと励起ランプが交互に
配置される。′第1図において、3本のレーザロッドR
DI〜RD3はそれぞれ中空の管形支持体10.10を
介して装置筐体12に略々水平に取り付けられている。
第10ツドRDIは、その左側端面RD ILが全反射
ミラー14と略々平行に対向し、右側端面RDIRが下
に略々45°傾いた全反射ミラー16と対向している。
第20ツドRD2は、左側端面RD2Lが下に略々45
°傾いた全反射ミラー18と対向し、右側端面RD2R
が上に45°傾いた全反射ミラー20と対向している。
第30ソドRD3は、左側端面RD3Lが上に略々45
゛傾いた全反射ミラー22と対向し、右側端面RD3R
が出力ミラー24と略々平行に対向している。
そして、右側の2つの全反射ミラー16.20は互いに
約90゛の角度をなして対向し、これにより第1および
第20ンドRDI、RD2のそれぞれの右側端面RDI
R,RD2Rを光学的に結合している。また、左側の2
つの全反射ミラー18,22も互いに約90“の角度を
なして対向し、これによって第2および第30ッドRD
2.RD3のそれぞれの左側端面RD2L、RD3Lを
光学的に結合している。
このように、3本のレーザロッドRDI、RD2゜RD
3は、機構的には並列に配置されているが、光学的には
全反射ミラー16〜22を介して直列に接続されている
。そして、各レーザロッド間の光軸合わせは、レーザロ
ッドを固定したままで、全反射ミラー16〜22の位置
または傾斜角度を調整することによって行われる。
4本の励起ランプLAI−LA4は、第1および第2ラ
ンプLAI、LA2が第10ツドRDIの両側に、第2
および第3ランプLA2.LA3が第20ツドRD2の
両側に、第3および第4ランプLA3.LA4が第30
ツドRD3の両側にそれぞれ位置し、各ランプの両端部
は金具28.26によって固定されている。回路的には
、第3図に示すように、第1および第2ランプLAI、
LA2が直列接続されるとともに、第3および第4ラン
プLA3.LA4が直列接続され、それらの直列回路が
互いに並列に端子30.32を介して共通の電源回路(
図示せず)に接続されている。
このように、4本の励起ランプLAI〜LA4が3本の
レーザロッドRDI RD2.RD3の各々に対して両
側から励起用の光を照射するようになっている。
なお、第1図において34.36は、装置全体に冷却水
を供給するための水冷パイプである。また第2図におい
て38〜50は冷却水を通す管形の水冷ケースで、中の
励起ランプLAI −LA4およびレーザロッドRDI
〜RD3を冷却する。
冷却機構は本発明の特徴とするところではないので、そ
の詳しい図解と説明は省略する。
かかる構造の固体レーザ装置において、励起う7プLA
I〜LA4が連続的もしくはパルス的に点灯すると、そ
れらランプからの光によってレーザロッドRDI、RD
2.RD3がレーザ発振し、それぞれの両端面よりレー
ザ光BMが発生する。これら3本のレーザロッドは全反
射ミラー16〜22を介して光学的に直列接続されてい
るので、レーザ光BMはあたかも3段重ねのカスケード
におけるように3段増幅され、高出力のレーザ光となっ
て出力ミラー24より出力される。
以上のように、この実施例では、3本のレーザロッドR
DI、RD2.RD3を物理的には並列に配置し、光学
的には全反射ミラー16〜22によって同一の光軸上に
直列に接続することにより、3段増幅の高出力を得るよ
うにしており、光軸合わせの調整はミラー16〜22の
位置ないし角度を変えることで容易に行うことができる
。また、それら3本のレーザロッドRDI、RD2.R
D3と交互に励起ランプLAI−LA4を並列に配置す
ることにより、4本の励起ランプ(カスケード方式なら
ば6本)で各レーザロッドに両側から光を当てることが
可能であり、電力消費効率が高く、装置サイズも大幅に
小型化される。さらにまた、1つの共通電源回路によっ
て4本の励起ランプを同時に点灯させるので、回路的に
も小型で、従来の同期合わせも不要となっている。
なお、この実施例ではレーザロッドの本数が3本であっ
たが、2本または4本以上でももぢろん可能である。た
だし、次のような理由から3本。
5本、7本、・・・・等の奇数本にしたほうが、レーザ
光の光強度分布に関して好ましい。
すなわち、各レーザロッドは両側から光を照射されるが
、両端のレーザロッドにあっては端部側よりも中心部側
からの方が光量が多い。例えば、実施例の第10ツドR
DIにあっては、端部側からは第1ランプLAIからの
光を受けるのに対して、中心部側からは第2ランプLA
2からの光だけでなく第3ランプLA3ないし第4ラン
プLA4からの光も受けるので、光照射量が両側非対象
となっている。第30ツドRD3にあっても、同様に光
照射量が両側非対象となっている。しかし中心部の第2
0ツドRD2にあっては、−刃側から第1および第2ラ
ンプLAI、LA2からの光を受け、他方側から第3お
よび第4ランプLA3.LA4からの光を受けるので、
光照射量は両側で均衡している。
そうすると、例えば第10ツドRDIの右側端RDII
?より出たレーザ光BMの光強度分布は図中に曲IIQ
で示すように進行方向に関して右半分が左半分より強度
の大きな分布となり、左右非対象である。このレーザ光
BMは、その光強度分布を保ったまま全反射ミラー16
,20.第20ツドRD2および全反射ミラー18.2
2を伝搬し、第30ツドRD3の左側端面RD3Lに入
射する。
この第30ツドRD3では中心部側からのランプ光が強
いので、レーザ光BMはその進行方向に関して右半分側
よりも左半分側において強(増強され、その結果第30
ツドRDの右側端面RD3Rより出射されたレーザ光B
Mは曲線Q′で示すように進行方向に関して左右対象な
光強度分布をもつことになる。
これに対し、レーザロッドの本数を偶数本、例えば4本
とした場合は、レーザ光は最終段のレーザロッド(第4
0ツド)でも第10ツドと同じ片側(中心部側)で偏っ
た増幅を受け、光強度分布が一層非対象となって出射さ
れる。このように光軸に関して光強度分布の非対象なレ
ーザ光を、例えば微細レーザ加工に使用すると、良好な
加工品質が保証されないおそれがある。
このような訳で、レーザロッドの本数は3本。
5本、7本、・・・・等のような奇数本とするのが好ま
しい。
なお、この実施例では、光反射手段として全反射ミラー
16〜22を用いたが、プリズムを用いることも可能で
ある。
[発明の効果コ 本発明は、上述したような構成を有することにより、次
のような効果を奏する。
複数のレーザロッドを機構的には並列に配置し光学的に
は光反射手段によって同一の光軸上に直列に接続するこ
とで多段増幅の高出力を得るようにしたので、光軸合わ
せの調整は光反射手段の位置ないし角度を変えることで
容易に行うことが可能である。また、各レーザロー/ 
Fと並列に交互に励起ランプを配置することにより、従
来よりも少ない数の励起ランプで全レーザロッドの各々
に両側から光を当てることが可能で、電力消費効率も高
く、装置サイズもコンパクト化される。
また、レーザロッドの本数を3本、5本、7本等の奇数
本とすることにより、両端のレーザロッドにおける光強
度分布の中心部側への偏りを互いにキャンセル、させる
ことが可能であり、光軸に関して対象形の光強度分布を
もつ良好な出射レーザ光が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例による固体レーザ装置の全
体構成を示す平面図、 第2図は、実施例装置のレーザロッドと励起ランプの配
置構成を示す略断面図、 第3図は、実施例装置の励起ランプの電気的な接続関係
を示す図、および 第4図は、カスケード方式による従来の高出力型固体レ
ーザ装置の構成を示す略斜視図である。 図面において、 12・・・・装置筐体、 14・・・・全反射ミラー 16〜22・・・・全反射ミラー 24・・・・出力ミラー RDI〜RD3・・・・レーザロッド、LAI−LA4
・・・・励起ランプ。 特許出願人  宮  地  電  子  株  式  
会  社代理人 弁理士 佐々木 を 孝

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のレーザロッドと励起ランプを並列に交互に
    配置し、前記複数のレーザロッドを光学的に直列に接続
    するよう各隣り合う2つのレーザロッドの片側の端面を
    光学的に結合する光反射手段を配設したことを特徴とす
    る固体レーザ装置。
  2. (2)前記レーザロッドの本数を3本以上の奇数本とす
    る請求項1記載の固体レーザ装置。
JP63251535A 1988-10-05 1988-10-05 固体レーザ装置 Expired - Lifetime JP2657407B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63251535A JP2657407B2 (ja) 1988-10-05 1988-10-05 固体レーザ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63251535A JP2657407B2 (ja) 1988-10-05 1988-10-05 固体レーザ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0298990A true JPH0298990A (ja) 1990-04-11
JP2657407B2 JP2657407B2 (ja) 1997-09-24

Family

ID=17224259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63251535A Expired - Lifetime JP2657407B2 (ja) 1988-10-05 1988-10-05 固体レーザ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2657407B2 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991006994A1 (en) * 1989-10-25 1991-05-16 Australian Electro Optics Pty. Ltd. Phase-locked, fibre bundle excited, stacked slabs, laser system
JPH05335692A (ja) * 1992-05-06 1993-12-17 Electrox Inc レーザービーム結合装置及び当該装置に用いられる共通出力透過窓アセンブリ
WO1998006156A1 (en) * 1996-08-07 1998-02-12 Lumonics Inc. Multiple element, folded beam laser
US5867519A (en) * 1996-08-07 1999-02-02 Lumonics Inc. Multiple element, folded beam laser
US5867518A (en) * 1996-08-07 1999-02-02 Lumonics Inc. Multiple element laser pumping chamber
JP2019080006A (ja) * 2017-10-26 2019-05-23 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 レーザー増幅装置
JP2022075955A (ja) * 2017-10-26 2022-05-18 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 レーザー増幅装置
CN117117618A (zh) * 2023-10-23 2023-11-24 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种紧凑串联型平面波导激光增益模块、激光放大器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5085291A (ja) * 1973-11-28 1975-07-09
JPS6182489A (ja) * 1984-09-29 1986-04-26 Hoya Corp 固体レ−ザ発振装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5085291A (ja) * 1973-11-28 1975-07-09
JPS6182489A (ja) * 1984-09-29 1986-04-26 Hoya Corp 固体レ−ザ発振装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991006994A1 (en) * 1989-10-25 1991-05-16 Australian Electro Optics Pty. Ltd. Phase-locked, fibre bundle excited, stacked slabs, laser system
JPH05335692A (ja) * 1992-05-06 1993-12-17 Electrox Inc レーザービーム結合装置及び当該装置に用いられる共通出力透過窓アセンブリ
WO1998006156A1 (en) * 1996-08-07 1998-02-12 Lumonics Inc. Multiple element, folded beam laser
US5867519A (en) * 1996-08-07 1999-02-02 Lumonics Inc. Multiple element, folded beam laser
US5867518A (en) * 1996-08-07 1999-02-02 Lumonics Inc. Multiple element laser pumping chamber
EP0986150A1 (en) * 1996-08-07 2000-03-15 Lumonics Inc. Multiple element, folded beam laser
JP2019080006A (ja) * 2017-10-26 2019-05-23 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 レーザー増幅装置
JP2022075955A (ja) * 2017-10-26 2022-05-18 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 レーザー増幅装置
CN117117618A (zh) * 2023-10-23 2023-11-24 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种紧凑串联型平面波导激光增益模块、激光放大器
CN117117618B (zh) * 2023-10-23 2024-03-12 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种紧凑串联型平面波导激光增益模块、激光放大器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2657407B2 (ja) 1997-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4922502A (en) Solid-state laser device comprising a plurality of excitation units selectively energized
EP0770226B1 (en) Optical system for improving the symmetry of the beam emitted from a broad area laser diode
US4890289A (en) Fiber coupled diode pumped moving solid state laser
US4916712A (en) Optically pumped slab laser
WO2021017539A1 (zh) 激光辐射三倍率产生的装置
JPH01119080A (ja) レーザー空胴の光路を延長する方法及びレーザー共振器
US4479225A (en) Combined laser resonator structure
JP2657407B2 (ja) 固体レーザ装置
US4520486A (en) Gas flow laser oscillator
CN106684687A (zh) 一种碟片固体激光放大器
CN101710669B (zh) 双输出端面泵浦全固态激光器
US4697271A (en) Solid-state laser device capable of effectively exciting a plurality of slab-shaped laser media
US4780882A (en) Optical resonator and laser
US5867519A (en) Multiple element, folded beam laser
EP0917748B1 (en) Multiple element, folded beam laser
CN201541050U (zh) 双输出端面泵浦全固态激光器
CN109326948A (zh) 一种半导体激光泵浦固体激光折叠腔的调试方法
WO1998006156A9 (en) Multiple element, folded beam laser
CN211680514U (zh) 激光倍频切换装置
CN101567516A (zh) 调q激光器
JPH08162717A (ja) 面発光半導体レーザ
CN110137794A (zh) 一种同轴输出红绿激光的激光器
CN220914742U (zh) 一种多波长激光器及多波长半导体激光系统
US5867518A (en) Multiple element laser pumping chamber
CN100428583C (zh) 环形行波腔多输出光束相干合成装置