JPH03135082A - 集積レーザダイオードポンプレーザ装置 - Google Patents
集積レーザダイオードポンプレーザ装置Info
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- JPH03135082A JPH03135082A JP2272078A JP27207890A JPH03135082A JP H03135082 A JPH03135082 A JP H03135082A JP 2272078 A JP2272078 A JP 2272078A JP 27207890 A JP27207890 A JP 27207890A JP H03135082 A JPH03135082 A JP H03135082A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明はダイオードポンプレーザに関するものであり
、特にレーザダイオードとレーザロッドとの間に配置さ
れたレンズを具備し、高い効率を持ち、温度感応性が低
く、均一な利得分布を与える拡散反射空洞ポンプを備え
ているダイオードポンプ高出力レーザに関するものであ
る。
、特にレーザダイオードとレーザロッドとの間に配置さ
れたレンズを具備し、高い効率を持ち、温度感応性が低
く、均一な利得分布を与える拡散反射空洞ポンプを備え
ているダイオードポンプ高出力レーザに関するものであ
る。
［従来技術］
レーザダイオードアレイからレーザロッドへのエネルギ
伝送効率を増加させるために種々の装置および構造が提
案されている。例えば米国特許３゜０８３．２９６号明
細書には反射性容器で囲まれたレーザロッド中にエネル
ギをポンプするレーザダイオードの線形アレイを備えた
構造が開示されている。
伝送効率を増加させるために種々の装置および構造が提
案されている。例えば米国特許３゜０８３．２９６号明
細書には反射性容器で囲まれたレーザロッド中にエネル
ギをポンプするレーザダイオードの線形アレイを備えた
構造が開示されている。
米国特許３，６８４，９８０号明細書にはレーザダイオ
ードの線形アレイと反射性ポンプ空洞とを備えた構造が
示されている。米国特許４，５９４，７１１１ｉ号明細
書には装置内の温度上昇による悪影響を減少させるため
にレーザロッド中に累積される熱を放散するためのレー
ザ構造を開示している。
ードの線形アレイと反射性ポンプ空洞とを備えた構造が
示されている。米国特許４，５９４，７１１１ｉ号明細
書には装置内の温度上昇による悪影響を減少させるため
にレーザロッド中に累積される熱を放散するためのレー
ザ構造を開示している。
［発明の解決しようとする課題］
これら従来技術の全てにおいて、その目的とするところ
はレーザロッドに転送されるポンプエネルギの量を増加
させることによってポンプ効率を増加させ、熱の成長を
減少させてより高いレーザ出力エネルギを可能にするこ
とである。高いレーザ出力エネルギおよび効率、コンパ
クト性、および低い故障率の必要のためレーザ構造の改
善の必要性は依然として存在している。
はレーザロッドに転送されるポンプエネルギの量を増加
させることによってポンプ効率を増加させ、熱の成長を
減少させてより高いレーザ出力エネルギを可能にするこ
とである。高いレーザ出力エネルギおよび効率、コンパ
クト性、および低い故障率の必要のためレーザ構造の改
善の必要性は依然として存在している。
典型的に単一バスポンプ方式ではレーザダイオードは効
率的な吸収を行うためにレーザロット中に吸収ピークに
近い放射を行うことが必要である。
率的な吸収を行うためにレーザロット中に吸収ピークに
近い放射を行うことが必要である。
レーザダイオードの放射波長の制御を行うために、狭い
放射ライン幅のレーザダイオードが選択され、それらの
温度が熱電装置によって厳密に制御される。ダイオード
の温度は直接ｈｋ射波長に影響するためにそのような温
度制御が必要である。これはレーザダイオードポンプの
コストを大幅に増加させる。
放射ライン幅のレーザダイオードが選択され、それらの
温度が熱電装置によって厳密に制御される。ダイオード
の温度は直接ｈｋ射波長に影響するためにそのような温
度制御が必要である。これはレーザダイオードポンプの
コストを大幅に増加させる。
ダイオードをレーザ材料のピーク吸収波長の付近で動作
させるとき、単一パスにより吸収は蓄積されたエネルギ
に強い成分を生成し、それは望ましいことではない。
させるとき、単一パスにより吸収は蓄積されたエネルギ
に強い成分を生成し、それは望ましいことではない。
［課題を解決するための手段］
この発明は縦軸および側面ならびに端面を有するレーザ
ロッドを備えたレーザ装置に関するものである。レーザ
ダイオード空洞はレーザロッドの側面を包囲し、この空
洞はレーザロッドと隣接してそれを囲むヒートシンク手
段を備えている。レーザダイオードアレイからなる先ポ
ンプ手段はレーザロッドの軸に対して間隔を隔てて配置
されている。円筒レンズはダイオードアレイとレーザロ
ッドとの間に配置されている。レンズはダイオードアレ
イからの光がレーザロッド上に焦点を結ぶような焦点距
離を有し、光を分散するように配置されている。反射器
はヒートシンクを囲み、ダイオードアレイおよびレンズ
からの光をレーザロッドおよび反射空洞の内部へ通過さ
せる１以上の細長い孔を備えている。反射表面は多重経
路を与えるためにレーザロッドを通って伝送される吸収
されない光を反射する。
ロッドを備えたレーザ装置に関するものである。レーザ
ダイオード空洞はレーザロッドの側面を包囲し、この空
洞はレーザロッドと隣接してそれを囲むヒートシンク手
段を備えている。レーザダイオードアレイからなる先ポ
ンプ手段はレーザロッドの軸に対して間隔を隔てて配置
されている。円筒レンズはダイオードアレイとレーザロ
ッドとの間に配置されている。レンズはダイオードアレ
イからの光がレーザロッド上に焦点を結ぶような焦点距
離を有し、光を分散するように配置されている。反射器
はヒートシンクを囲み、ダイオードアレイおよびレンズ
からの光をレーザロッドおよび反射空洞の内部へ通過さ
せる１以上の細長い孔を備えている。反射表面は多重経
路を与えるためにレーザロッドを通って伝送される吸収
されない光を反射する。
この発明の特定の実施例においては、反射表面は光拡散
面である。さらに別の実施例ではサマリウムガラスフィ
ルタがレーザダイオードアレイとレーザロッドとの間に
配置され、レーザ波長を吸収することにより横断寄生レ
ーザ作用を抑制する。
面である。さらに別の実施例ではサマリウムガラスフィ
ルタがレーザダイオードアレイとレーザロッドとの間に
配置され、レーザ波長を吸収することにより横断寄生レ
ーザ作用を抑制する。
この発明におけるレンズはサマリウ”ムガラスフィルタ
の表面に形成される。ヒートシンク手段はシリコンゲル
のような適当な伝導性媒体を有するレーザロッドに接続
されたサファイア容器を具備している。シリコンゲルは
熱伝導性部材に結合されている。その代りに冷却手段は
中空円筒空洞を備え、レーザロッド外面上を光学的に透
明な流体を流してもよい。
の表面に形成される。ヒートシンク手段はシリコンゲル
のような適当な伝導性媒体を有するレーザロッドに接続
されたサファイア容器を具備している。シリコンゲルは
熱伝導性部材に結合されている。その代りに冷却手段は
中空円筒空洞を備え、レーザロッド外面上を光学的に透
明な流体を流してもよい。
それ故この発明の利点は、レーザポンプダイオードとレ
ーザロッドとの間のエネルギ転送効率の改善されたレー
ザ装置が提供できることである。
ーザロッドとの間のエネルギ転送効率の改善されたレー
ザ装置が提供できることである。
この発明のさらに別の利点は、レーザロッドの実質上全
内部容積を通ってポンプダイオードから放射される光を
広げるレンズを備えたレーザ装置を提供できることであ
る。この発明の別の利点は、レーザロッドを通るポンプ
光の多重通過を行わせるために拡散光反射空洞を有する
レーザ装置を提供できることである。この発明のさらに
別の利点は、ダイオードエネルギ熱特性の波長変化に対
する感度を減少させ、ポンプダイオードの熱感度ノ動作
温度における変化を減少させるレーザ装置を提供できる
ことである。
内部容積を通ってポンプダイオードから放射される光を
広げるレンズを備えたレーザ装置を提供できることであ
る。この発明の別の利点は、レーザロッドを通るポンプ
光の多重通過を行わせるために拡散光反射空洞を有する
レーザ装置を提供できることである。この発明のさらに
別の利点は、ダイオードエネルギ熱特性の波長変化に対
する感度を減少させ、ポンプダイオードの熱感度ノ動作
温度における変化を減少させるレーザ装置を提供できる
ことである。
［実施例］
第１図および第２図にはこの発明の１実施例のレーザ装
置ｌＯの側面図および端面図がそれぞれ示されている。
置ｌＯの側面図および端面図がそれぞれ示されている。
装置ｌＯは細長い円筒形のレーザロッド１２を備えてお
り、それは例えばネオジウムでドープされたイツトリウ
ムアルミニウムガーネット（Ｎｄ”ＹＡＧ）で構成され
ている。レーザロッド１２はサファイア結晶１６の空洞
１４中に配置されている。レーザロッド１２はこのレー
ザロッド１２とサファイア結晶１Ｂとの間の熱伝導を改
善するためにシリコンゲル（図示せず）のフィルムで被
覆されている。
り、それは例えばネオジウムでドープされたイツトリウ
ムアルミニウムガーネット（Ｎｄ”ＹＡＧ）で構成され
ている。レーザロッド１２はサファイア結晶１６の空洞
１４中に配置されている。レーザロッド１２はこのレー
ザロッド１２とサファイア結晶１Ｂとの間の熱伝導を改
善するためにシリコンゲル（図示せず）のフィルムで被
覆されている。
サファイア結晶１６の横方向側面４０．４２は例えば銀
被覆アルミニウムのような任意の適当な材料で作られた
１対の熱伝導支持部材２２．２４と境界を接している。
被覆アルミニウムのような任意の適当な材料で作られた
１対の熱伝導支持部材２２．２４と境界を接している。
サファイア結晶１Ｂの側面４０．４２は２２０サイズの
グリッドで研磨されて、光拡散性である。
グリッドで研磨されて、光拡散性である。
熱伝導支持部材２２．２４はレーザロッド１２に対する
ヒートシンクとして作用する。１対の縦方向に延在する
凹部２８．２８はそれぞれ支持部材２２．２４の内側に
面した表面１８．−２０に形成されている。凹部２６゜
２８は付加的なサマリウムガラスフィルタ３４．３６の
配置のための室を構成する。支持部材２２．２４の内側
に面した表面１８．２０は例えば銀からなる反射層３２
、３３で被覆されている。
ヒートシンクとして作用する。１対の縦方向に延在する
凹部２８．２８はそれぞれ支持部材２２．２４の内側に
面した表面１８．−２０に形成されている。凹部２６゜
２８は付加的なサマリウムガラスフィルタ３４．３６の
配置のための室を構成する。支持部材２２．２４の内側
に面した表面１８．２０は例えば銀からなる反射層３２
、３３で被覆されている。
図で上下方向のサファイア結晶１Ｇの側面は１対のサマ
リウムガラスフィルタ４３．４５と境界を接している。
リウムガラスフィルタ４３．４５と境界を接している。
サマリウムガラスフィルタ４３．４５はレーザ波長（Ｎ
ｄ”ＹＡＧに対しては１．０８μｍ ）を吸収し、Ｎ
ｄ ＋３Ｙ Ａ Ｇロッドがポンプされるレベルを制限
する寄生横断方向レーザ作用を消去する。
ｄ”ＹＡＧに対しては１．０８μｍ ）を吸収し、Ｎ
ｄ ＋３Ｙ Ａ Ｇロッドがポンプされるレベルを制限
する寄生横断方向レーザ作用を消去する。
フィルタ４３．４５の外面には例えば銀からなる反射層
５０．５２が設けられている。円筒レンズ５４．５８が
フィルタ４３．４５中に形成され、これらのレンズ５４
゜５Ｂはまた反射層５０．５２を貫通する透明な穴を提
供している。第２の対のサマリウムガラスフィルタ３４
、３８は支持部材の内側側面に縦方向に配置されている
。これらのフィルタ３４．３６は第１の対のフィルタと
同様な作用を行う。
５０．５２が設けられている。円筒レンズ５４．５８が
フィルタ４３．４５中に形成され、これらのレンズ５４
゜５Ｂはまた反射層５０．５２を貫通する透明な穴を提
供している。第２の対のサマリウムガラスフィルタ３４
、３８は支持部材の内側側面に縦方向に配置されている
。これらのフィルタ３４．３６は第１の対のフィルタと
同様な作用を行う。
１対の線形レーザダイオードアレイ５８．８０は第２図
に破線で示すポンプエネルギを放射するように配置され
ている。ダイオードアレイ５８．６０の位置、レーザロ
ッド１２の軸に対するレンズ５４．５６の曲率および間
隔は、ダイオードアレイ５８．６０から放射されたポン
プエネルギがその直径を実質上含む角度でレーザロッド
１２に入るように選択される。
に破線で示すポンプエネルギを放射するように配置され
ている。ダイオードアレイ５８．６０の位置、レーザロ
ッド１２の軸に対するレンズ５４．５６の曲率および間
隔は、ダイオードアレイ５８．６０から放射されたポン
プエネルギがその直径を実質上含む角度でレーザロッド
１２に入るように選択される。
支持部材２２．２４、フィルタ４３．４５、レーザロッ
ド１２および結晶１６は１対のキャップ６Ｂによって包
囲され、このキャップ６Ｂは例えば銀のような適当な材
料で作られている。
ド１２および結晶１６は１対のキャップ６Ｂによって包
囲され、このキャップ６Ｂは例えば銀のような適当な材
料で作られている。
動作において、レーザダイオードアレイ５８．８０から
のポンプエネルギはレンズ５４．５８を通過し、それら
レンズ５４．５８はエネルギをレーザロッド１２をその
全直径にわたって通るように導く。第１の通過中にレー
ザロッド１２によって吸収されながったエネルギは反射
層３２．３３．５０．５２で反射され、再びレーザロッ
ド１２を通過する。吸収されなかったエネルギの連続的
な反射の結果としてポンプエネルギの実質的な吸収が増
加する。レーザロッド１２内の熱の累積はシリコンゲル
（図示せず）、サファイア結晶１Ｂ、およびヒートシン
ク部材２２．２４によって形成される熱伝導路によって
除去される。
のポンプエネルギはレンズ５４．５８を通過し、それら
レンズ５４．５８はエネルギをレーザロッド１２をその
全直径にわたって通るように導く。第１の通過中にレー
ザロッド１２によって吸収されながったエネルギは反射
層３２．３３．５０．５２で反射され、再びレーザロッ
ド１２を通過する。吸収されなかったエネルギの連続的
な反射の結果としてポンプエネルギの実質的な吸収が増
加する。レーザロッド１２内の熱の累積はシリコンゲル
（図示せず）、サファイア結晶１Ｂ、およびヒートシン
ク部材２２．２４によって形成される熱伝導路によって
除去される。
これはレーザロッド１２に対する熱応力およびその他の
熱による悪影響を実質的に減少させる。レーザダイオー
ドアレイ５８．８０は典型的に大きい熱伝導表面７８．
８０を備え、それはまたレーザダイオードによって発生
された熱を除去するヒートシンクとして作用している。
熱による悪影響を実質的に減少させる。レーザダイオー
ドアレイ５８．８０は典型的に大きい熱伝導表面７８．
８０を備え、それはまたレーザダイオードによって発生
された熱を除去するヒートシンクとして作用している。
さらに、反射層３２．３３．５０．５２が吸収されない
エネルギをレーザロッド１２に反射して送り返し、反射
エネルギをレーザロッド１２の広い断面にわたって分散
させ、それによりレーザ装置ｌＯの効率をさらに高める
ことが認識されるであろう。例えば円筒状レーザロッド
および線形ダイオードアレイ５８、８０の使用は大きな
ダイオードアレイの使用を可能にし、それによりレーザ
ロッド１２に焦点を結ぶことのできるエネルギの量を著
しく増加させることができる。
エネルギをレーザロッド１２に反射して送り返し、反射
エネルギをレーザロッド１２の広い断面にわたって分散
させ、それによりレーザ装置ｌＯの効率をさらに高める
ことが認識されるであろう。例えば円筒状レーザロッド
および線形ダイオードアレイ５８、８０の使用は大きな
ダイオードアレイの使用を可能にし、それによりレーザ
ロッド１２に焦点を結ぶことのできるエネルギの量を著
しく増加させることができる。
さらに詳しく説明すると、レーザダイオードアレイ５８
．６０からの放射はサマリウムガラスフィルタ４３．４
５中にエツチングされた円筒レンズ５４．５８によって
レーザロッド１２全体に拡大される。第１回の通過でレ
ーザロッド１２によって吸収されなかった放射はポンプ
空洞の周囲に配置された反射層３２、３３．５０．５２
によって反射される。円筒レンズ５４、５８だけが８０
０ｎｍのレーザダイオードポンプ光の伝送ができるよう
に銀層を設けられていない。
．６０からの放射はサマリウムガラスフィルタ４３．４
５中にエツチングされた円筒レンズ５４．５８によって
レーザロッド１２全体に拡大される。第１回の通過でレ
ーザロッド１２によって吸収されなかった放射はポンプ
空洞の周囲に配置された反射層３２、３３．５０．５２
によって反射される。円筒レンズ５４、５８だけが８０
０ｎｍのレーザダイオードポンプ光の伝送ができるよう
に銀層を設けられていない。
レーザロッド１２はヒートシンクとして作用する熱伝導
部材２２．２４にシリコーンゲルの層およびサファイア
結晶１６を介して熱伝導が行われることにより冷却され
る。装置１０に使用される全てのヒートシンクはさらに
レーザ装置ＩＯを冷却するために通常の方法で水で冷却
されることができる。サマリウムガラ、スフィルタ４３
．４５はレーザロッド１２から放射された１、０８ミク
ロンの放射を吸収し、寄生交差レーザ作用を抑制する。
部材２２．２４にシリコーンゲルの層およびサファイア
結晶１６を介して熱伝導が行われることにより冷却され
る。装置１０に使用される全てのヒートシンクはさらに
レーザ装置ＩＯを冷却するために通常の方法で水で冷却
されることができる。サマリウムガラ、スフィルタ４３
．４５はレーザロッド１２から放射された１、０８ミク
ロンの放射を吸収し、寄生交差レーザ作用を抑制する。
特定の空洞形状では適切な鏡面方向に放射するポンプ光
を生成することができないから、サファイア結晶１Ｂの
側面を研磨してポンプ光の拡散を生じさせる。
を生成することができないから、サファイア結晶１Ｂの
側面を研磨してポンプ光の拡散を生じさせる。
第３図を参照するとこの発明のレーザ装置の別の実施例
１Ｏａが示されている。レーザロッド１２は円筒形容器
７１内に同軸に配置されている。容器７１はレーザロッ
ド１２よりもずっと大きい直径を有し、例えばサマリウ
ムガラス管７ｏで構成されている。
１Ｏａが示されている。レーザロッド１２は円筒形容器
７１内に同軸に配置されている。容器７１はレーザロッ
ド１２よりもずっと大きい直径を有し、例えばサマリウ
ムガラス管７ｏで構成されている。
容器７１はレーザロッド１２の周囲を冷却流体（図示せ
ず）が流れることを可能にする。冷却流体は水、水素等
のような適当な液体または気体でよい。円筒レンズ５４
．５０はサマリウムガラス管７ｏ中に形成されている。
ず）が流れることを可能にする。冷却流体は水、水素等
のような適当な液体または気体でよい。円筒レンズ５４
．５０はサマリウムガラス管７ｏ中に形成されている。
線形ダイオードアレイ５８．６０はこれらレンズ５４．
５６の外側に配置されている。説明の都合上２つのダイ
オードアレイ５８．６０が第３図に示されているが、特
定の適用で所望に応じてサマリウムガラス管７０の周囲
に多数のアレイを配置することができることが理解され
るであろう。レーザ装置１０ａの素子はレーザロッド１
２の全容積を実質上溝たすようにダイオードアレイ５８
．８０からのポンプエネルギをレンズ５４．５６が導く
ような間隔で配置されている。サマリウムガラス管７０
の外面は拡散反射を行なう硫化バリウム、或いは鏡面反
射を行なう銀等の反射、拡散被覆で覆われている。
５６の外側に配置されている。説明の都合上２つのダイ
オードアレイ５８．６０が第３図に示されているが、特
定の適用で所望に応じてサマリウムガラス管７０の周囲
に多数のアレイを配置することができることが理解され
るであろう。レーザ装置１０ａの素子はレーザロッド１
２の全容積を実質上溝たすようにダイオードアレイ５８
．８０からのポンプエネルギをレンズ５４．５６が導く
ような間隔で配置されている。サマリウムガラス管７０
の外面は拡散反射を行なう硫化バリウム、或いは鏡面反
射を行なう銀等の反射、拡散被覆で覆われている。
サマリウムガラス管７０と反射拡散被覆７４は前記装置
ＩＯで説明したのと同様に機能する。
ＩＯで説明したのと同様に機能する。
第４図は曲線８４で示したこの発明のレーザ装置１０の
効率の熱感度と、曲線８Ｂで示した通常の単一パスレー
ザ装置の効率の熱感度とを比較したものである。このグ
ラフから、この発明のレーザ装置を使用するとエネルギ
蓄積効率が通常の単一パスレーザ装置の効率の１．８倍
に増加し、またレーザダイオードの温度の変化に応じた
効率の変化も著しく少ないことが認められる。
効率の熱感度と、曲線８Ｂで示した通常の単一パスレー
ザ装置の効率の熱感度とを比較したものである。このグ
ラフから、この発明のレーザ装置を使用するとエネルギ
蓄積効率が通常の単一パスレーザ装置の効率の１．８倍
に増加し、またレーザダイオードの温度の変化に応じた
効率の変化も著しく少ないことが認められる。
以上の説明からこの発明のレーザ装置がレーザロッド内
の均一な蓄積エネルギ分布と、高いエネルギ伝送効率を
与え、ダイオードに対する温度制御に対する条件を緩和
することが認められる。さらに装置は比較的簡単な構造
であり、耐久性がある。
の均一な蓄積エネルギ分布と、高いエネルギ伝送効率を
与え、ダイオードに対する温度制御に対する条件を緩和
することが認められる。さらに装置は比較的簡単な構造
であり、耐久性がある。
上記の実施例はこの発明の原理を利用する多数の実施態
様の特定のいくつかのものの単なる例示に過ぎないもの
であって、多くのその他の装置がこの発明の技術的範囲
から逸脱することなく当業者によって容易に案出される
であろう。例えばレーザロッドはネオジウムでドープし
たイツトリウムリチウムフロライド（Ｎｄ＋３ＹＬＦ）
で構成することができ、それはレーザロッドの縦軸を横
断する偏光方向の偏光で光学的にポンプされるのが最適
である。この実施例ではダイオードアレイを構成するダ
イオードは上記のような偏光方向の光を与えるためにレ
ーザロッドの縦軸に垂直な方向に配置されるであろう。
様の特定のいくつかのものの単なる例示に過ぎないもの
であって、多くのその他の装置がこの発明の技術的範囲
から逸脱することなく当業者によって容易に案出される
であろう。例えばレーザロッドはネオジウムでドープし
たイツトリウムリチウムフロライド（Ｎｄ＋３ＹＬＦ）
で構成することができ、それはレーザロッドの縦軸を横
断する偏光方向の偏光で光学的にポンプされるのが最適
である。この実施例ではダイオードアレイを構成するダ
イオードは上記のような偏光方向の光を与えるためにレ
ーザロッドの縦軸に垂直な方向に配置されるであろう。
さらに開示された実施例では２つのダイオードアレイが
レーザロッドをポンプするのに使用されている。しかし
適用に応じて１つのダイオードアレイが使用され、した
がってただ１つのレンズおよびフィルタ装置が必要とさ
れることがあることを理解すべきである。
レーザロッドをポンプするのに使用されている。しかし
適用に応じて１つのダイオードアレイが使用され、した
がってただ１つのレンズおよびフィルタ装置が必要とさ
れることがあることを理解すべきである。
第１図はこの発明の１実施例のレーザ装置の軸に沿った
断面図である。 第２図は第１図の装置の線２−２に沿った断面図である
。 第３図はレーザロッドの流体冷却を行なっている別の実
施例のレーザ装置の断面図である。 第４図はこの発明のレーザ装置と従来の装置の効率およ
び熱特性の比較を示す特性図である。 １２・・・レーザロッド、１４・・・ポンプ空洞、５４
．５［ｉ・・・レンズ、５８． ８０・・・レーザダイ
オードアレイ。
断面図である。 第２図は第１図の装置の線２−２に沿った断面図である
。 第３図はレーザロッドの流体冷却を行なっている別の実
施例のレーザ装置の断面図である。 第４図はこの発明のレーザ装置と従来の装置の効率およ
び熱特性の比較を示す特性図である。 １２・・・レーザロッド、１４・・・ポンプ空洞、５４
．５［ｉ・・・レンズ、５８． ８０・・・レーザダイ
オードアレイ。
Claims (10)
- （１）縦軸を有するレーザロッドと、 レーザロッドを収容し、レーザロッドに接触して囲んで
いるヒートシンク手段を具備しているポンプ空洞と、 レーザロッドの軸に対して間隔を隔てて配置されたレー
ザポンプ光手段と、 ポンプ光手段とレーザロッドとの間に配置され、ポンプ
光手段から放射される光をレーザロッド上に焦点を結ば
せるような焦点距離を有するレンズ手段と、 吸収されない光をレーザロッド上に反射するために空洞
を囲み、ポンプ光手段からの光を空洞内部に導入する孔
を備えている反射手段とを具備していることを特徴とす
る集積ポンプ空洞レーザ装置。 - （２）ヒートシンク手段はレーザロッドに隣接してそれ
を受けるように構成された空洞を有する細長いサファイ
ア構造を具備している請求項１記載の装置。 - （３）ヒートシンク手段はレーザロッドを囲む冷却空洞
を有する請求項１記載の装置。 - （４）冷却空洞はレンズ手段と円筒状レーザロッドとの
間に配置された円筒状空洞であり、光学的に透明な冷却
流体がそれを通って流れるように構成されている請求項
３記載の装置。 - （５）レーザポンプ光手段は２以上のレーザダイオード
アレイと２以上のレンズ手段とを具備し、ダイオードア
レイおよびレンズ手段はレーザロッドに対して直径的に
反対の関係で配置されている請求項４記載の装置。 - （６）ポンプ光手段とレーザロッドとの間に配置され、
レーザロッドから放射される放射を吸収するサマリウム
ガラスフィルタ手段を具備している請求項１記載の装置
。 - （７）サマリウムガラスフィルタ手段は、ポンプ光手段
に隣接してレーザロッドの軸に実質上平行に配置され、
そこに形成されたレンズ手段を備えている細長いサマリ
ウムガラスプレートを具備している請求項６記載の装置
。 - （８）レーザポンプ光手段は２以上のレーザダイオード
アレイと２以上のレンズ手段とを具備し、ダイオードア
レイおよびレンズ手段はレーザロッドに対して直径的に
反対の関係で配置されている請求項７記載の装置。 - （９）レーザロッドと、 レーザロッドを収容し、レーザロッドに良熱伝導状態で
結合されたヒートシンク手段を具備しているポンプ空洞
と、 レーザロッドに近接して配置された少なくとも１つのレ
ーザダイオードアレイと、 レーザダイオードアレイとレーザロッドとの間に配置さ
れ、レーザロッド上に光の焦点を結ばせるレンズ手段と
、 レーザロッドにより吸収されない光を反射し、レーザダ
イオードアレイからの光を空洞内部に導入する１以上の
孔を備えている反射手段とを具備していることを特徴と
する集積ポンプ空洞レーザ装置。 - （１０）縦軸を有する細長いレーザロッドと、レーザロ
ッドを収容するレーザダイオードポンプ空洞と、 空洞中に配置され、レーザロッドに適合する相補的な孔
を有し、孔の壁と実質上接触して孔中にレーザロッドが
配置され、レーザロッドとの間に熱伝達流体を有するサ
ファイア結晶ヒートシンクと、 レーザロッドの軸に関して間隔を隔てて直径的に反対位
置に配置された１対のレーザダイオードアレイと、 各アレイとレーザロッドとの間に配置されたサマリウム
ガラスフィルタと、 ポンプ空洞内面およびフィルタ外面に設けられた反射光
拡散表面と、 各フィルタ中に形成され、アレイから放射された光をレ
ーザロッド上に焦点を結ばせるように構成された反射光
拡散表面を通る光学孔を形成するレンズとを具備してい
ることを特徴とする集積ポンプ空洞レーザ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US419,370 | 1989-10-10 | ||
| US07/419,370 US4969155A (en) | 1989-10-10 | 1989-10-10 | Integrating laser diode pumped laser apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03135082A true JPH03135082A (ja) | 1991-06-10 |
| JPH07109909B2 JPH07109909B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=23661960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2272078A Expired - Lifetime JPH07109909B2 (ja) | 1989-10-10 | 1990-10-09 | 集積レーザダイオードポンプレーザ装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4969155A (ja) |
| EP (1) | EP0422418B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07109909B2 (ja) |
| KR (1) | KR940002413B1 (ja) |
| DE (1) | DE69014068T2 (ja) |
| ES (1) | ES2063222T3 (ja) |
| GR (1) | GR3015017T3 (ja) |
| IL (1) | IL95703A (ja) |
| NO (1) | NO303036B1 (ja) |
| TR (1) | TR25878A (ja) |
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- 1990-09-19 EP EP90118027A patent/EP0422418B1/en not_active Expired - Lifetime
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