JPH0334239B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0334239B2 JPH0334239B2 JP60041441A JP4144185A JPH0334239B2 JP H0334239 B2 JPH0334239 B2 JP H0334239B2 JP 60041441 A JP60041441 A JP 60041441A JP 4144185 A JP4144185 A JP 4144185A JP H0334239 B2 JPH0334239 B2 JP H0334239B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- resonator
- mirror
- total reflection
- laser medium
- 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.)
- Expired - Lifetime
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
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08081—Unstable resonators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、レーザ発振器に用いて、拡がり角
の小さい高品質のレーザビームを、レーザ媒質か
ら高い効率で取り出す不安定型レーザ共振器に関
するものである。
の小さい高品質のレーザビームを、レーザ媒質か
ら高い効率で取り出す不安定型レーザ共振器に関
するものである。
従来この種の共振器として第３図に示すものが
あつた。
あつた。
図において、１はレーザ媒質、２はこのレーザ
媒質１をはさむように配設された凹面の全反射ミ
ラー、３はこの凹面の全反射ミラー２と対向し、
且つ上記レーザ媒質１をはさむように配設された
レーザビーム取り出し側の共振器ミラー、３ａは
発振波長に対して透明部材からなるミラー基板、
３ｂはミラー基板３ａ上でレーザ媒質１に面した
中央部に例えばコーテイングされたレーザビーム
４の全反射部、３ｃはこの全反射部３ｂの周辺部
とミラー基板３ａ上でレーザ媒質１の反対側に例
えばコーテイングされたレーザビーム４のほぼ無
反射部、４はレーザビーム４ａは全反射部３ｂか
ら反射された全反射ビーム、４ｂは全反射ミラー
２により反射された全反射ミラービーム、４ｃは
レーザ出力である。
媒質１をはさむように配設された凹面の全反射ミ
ラー、３はこの凹面の全反射ミラー２と対向し、
且つ上記レーザ媒質１をはさむように配設された
レーザビーム取り出し側の共振器ミラー、３ａは
発振波長に対して透明部材からなるミラー基板、
３ｂはミラー基板３ａ上でレーザ媒質１に面した
中央部に例えばコーテイングされたレーザビーム
４の全反射部、３ｃはこの全反射部３ｂの周辺部
とミラー基板３ａ上でレーザ媒質１の反対側に例
えばコーテイングされたレーザビーム４のほぼ無
反射部、４はレーザビーム４ａは全反射部３ｂか
ら反射された全反射ビーム、４ｂは全反射ミラー
２により反射された全反射ミラービーム、４ｃは
レーザ出力である。
次に動作についつ説明する。凸面の全反射部３
ｂから反射された全反射部ビーム４ａは幾何光学
的に拡がりながら全反射ミラー２に入射する。レ
ーザビーム４はレーザ媒質１中を伝搬しながら増
幅される。共焦点型の不安定型レーザ共振器で
は、凹面の全反射ミラー２から反射された全反射
ミラービーム４ｂはレーザ媒質１中を増幅されな
がら平行に進行し、レーザビーム取り出し側の共
振器ミラー３に入射する。全反射部３ｂに入射し
た全反射ミラービーム４ｂは再び反射されてレー
ザ媒質１中を進行する。ほぼ無反射部３ｃに入射
した全反射ミラービーム４ｂのみがレーザ出力４
ｃとして取り出される。この取り出されたレーザ
出力４ｃは中心部が空いたリングのビームであ
る。このリング状ビームの形状は不安定型レーザ
共振器の幾何学的拡大率Ｍに依存する。ビーム形
状と幾何学的拡大率Ｍとの関係は、幾何学的拡大
率Ｍ＝ビーム外径÷ビーム内径で表わされる。た
だし、幾何学拡大率Ｍは共振器ミラーの曲率半
径・共振器長などのパラメータによつて決定され
る。レーザ出力４ｃの拡がり角を小さくする（ビ
ーム集光特性、伝搬特性をよくする）ためには、
幾何学的拡大率Ｍを大きく（例えば４以上）にす
る必要がある。レーザの入出力特性は不安定型レ
ーザ共振器の幾何学的結合率δに依存する。ただ
し、従来の不安定型レーザ共振器の幾何学的接合
率δはδ＝１−１／M2で表わされる。放電入力
の発振しきい値はln（１−δ）-1/2に比例する。幾
何学的拡大率Ｍが大きくなると、レーザビーム取
り出し側の共振器ミラー３から全反射ミラー２へ
進行する全反射ビーム４ａのモード体積が小さく
なり、第４図に示されるような放電入力に対する
レーザ出力の勾配が低下する。例えば幾何学的拡
大率Ｍ＝４のとき、幾何学的結合率δ＝0.94、ln
（１−δ）-1/2＝1.41である。
ｂから反射された全反射部ビーム４ａは幾何光学
的に拡がりながら全反射ミラー２に入射する。レ
ーザビーム４はレーザ媒質１中を伝搬しながら増
幅される。共焦点型の不安定型レーザ共振器で
は、凹面の全反射ミラー２から反射された全反射
ミラービーム４ｂはレーザ媒質１中を増幅されな
がら平行に進行し、レーザビーム取り出し側の共
振器ミラー３に入射する。全反射部３ｂに入射し
た全反射ミラービーム４ｂは再び反射されてレー
ザ媒質１中を進行する。ほぼ無反射部３ｃに入射
した全反射ミラービーム４ｂのみがレーザ出力４
ｃとして取り出される。この取り出されたレーザ
出力４ｃは中心部が空いたリングのビームであ
る。このリング状ビームの形状は不安定型レーザ
共振器の幾何学的拡大率Ｍに依存する。ビーム形
状と幾何学的拡大率Ｍとの関係は、幾何学的拡大
率Ｍ＝ビーム外径÷ビーム内径で表わされる。た
だし、幾何学拡大率Ｍは共振器ミラーの曲率半
径・共振器長などのパラメータによつて決定され
る。レーザ出力４ｃの拡がり角を小さくする（ビ
ーム集光特性、伝搬特性をよくする）ためには、
幾何学的拡大率Ｍを大きく（例えば４以上）にす
る必要がある。レーザの入出力特性は不安定型レ
ーザ共振器の幾何学的結合率δに依存する。ただ
し、従来の不安定型レーザ共振器の幾何学的接合
率δはδ＝１−１／M2で表わされる。放電入力
の発振しきい値はln（１−δ）-1/2に比例する。幾
何学的拡大率Ｍが大きくなると、レーザビーム取
り出し側の共振器ミラー３から全反射ミラー２へ
進行する全反射ビーム４ａのモード体積が小さく
なり、第４図に示されるような放電入力に対する
レーザ出力の勾配が低下する。例えば幾何学的拡
大率Ｍ＝４のとき、幾何学的結合率δ＝0.94、ln
（１−δ）-1/2＝1.41である。
従来の不安定型レーザ共振器は以上のように構
成されているので、レーザ出力４ｃの品質を高め
る（拡がり角を小さくする）ために幾何学的拡大
率Ｍを大きくすると発振効率（レーザ出力／放電
入力）が低下するという欠点があつた。
成されているので、レーザ出力４ｃの品質を高め
る（拡がり角を小さくする）ために幾何学的拡大
率Ｍを大きくすると発振効率（レーザ出力／放電
入力）が低下するという欠点があつた。
この発明は上記従来の欠点に鑑み、拡がり角の
小さい円板状の高品質なレーザビームを高い発振
効率で取り出すことができるようにすることを目
的とする。
小さい円板状の高品質なレーザビームを高い発振
効率で取り出すことができるようにすることを目
的とする。
この発明に係る不安定型レーザ発振器は、レー
ザ媒質と、このレーザ媒質に面した部分反射部と
ほぼ無反射の無反射部とを有するレーザビーム取
り出し側の共振器ミラーと、上記レーザ媒質を挾
んで上記レーザビーム取り出し側の共振器ミラー
と対向して配設された全反射ミラーとを備えたも
のである。
ザ媒質と、このレーザ媒質に面した部分反射部と
ほぼ無反射の無反射部とを有するレーザビーム取
り出し側の共振器ミラーと、上記レーザ媒質を挾
んで上記レーザビーム取り出し側の共振器ミラー
と対向して配設された全反射ミラーとを備えたも
のである。
この発明におけるレーザビーム取り出し側の共
振器ミラーのレーザ媒質に面した部分が部分反射
部であり、従つて拡がり角の小さい円板状の高品
質なレーザビームが高い発振効率で取り出され
る。
振器ミラーのレーザ媒質に面した部分が部分反射
部であり、従つて拡がり角の小さい円板状の高品
質なレーザビームが高い発振効率で取り出され
る。
第１図はこの発明の一実施例である。１，２，
３，３ａ，３ｃ，４，４ｂ，４ｃは上記従来の不
安定型レーザ共振器と同一又は同等のものである
ので説明は省略する。３ｄはミラー基板３ａのレ
ーザ媒質１に面した中央表面に例えばコーテイン
グされた部分反射部であり、４ａは部分発射ビー
ムである。
３，３ａ，３ｃ，４，４ｂ，４ｃは上記従来の不
安定型レーザ共振器と同一又は同等のものである
ので説明は省略する。３ｄはミラー基板３ａのレ
ーザ媒質１に面した中央表面に例えばコーテイン
グされた部分反射部であり、４ａは部分発射ビー
ムである。
上記のように構成された不安定型レーザ共振器
の部分反射部３ｄの面積は大きく幾何学的拡大率
Ｍは小さいので、部分反射部３ｄから反射された
部分反射ビーム４ａの幾何学的な拡がり角は小さ
いために、不安定型レーザ共振器のモード体積は
大きい。故にレーザ媒質１中のレーザビーム４の
光増幅量は大きくなり、放電入力に対するレーザ
出力の勾配は高くなる。（第４図参照）。全反射ミ
ラー２から反射された平行な全反射ミラービーム
４ｂは、光増幅されながらレーザビーム取り出し
側の共振器ミラー３に入射する。第２図に示すよ
うにこの全反射ミラービーム４ｂである入射ビー
ムの強度分布は中心部分の強度が高く、周辺部の
強度は低い。ほぼ無反射部３ｃに入射したビーム
は全部レーザ出力４ｃとして取り出される。部分
反射部３ｄに入射したビームの一部（透過率に比
例したレーザビーム）もレーザ出力４ｃとして取
り出される。第２図に示すように不安定型レーザ
共振器によつて取り出されたレーザビームの強度
分布は、ほぼ無反射部３ｃと部分反射部３ｄとの
境界で少し強度の差が生じるが、強度がほぼ一様
な円板状ビームである。このレーザ出力４ｃは円
板状である（中空でない）ので、拡がり角が極め
て小さい高品質なレーザ出力４ｃである。このビ
ームは、従来の不安定型レーザ共振器において幾
何学的拡大率Ｍが無限大のビームに相当する。
の部分反射部３ｄの面積は大きく幾何学的拡大率
Ｍは小さいので、部分反射部３ｄから反射された
部分反射ビーム４ａの幾何学的な拡がり角は小さ
いために、不安定型レーザ共振器のモード体積は
大きい。故にレーザ媒質１中のレーザビーム４の
光増幅量は大きくなり、放電入力に対するレーザ
出力の勾配は高くなる。（第４図参照）。全反射ミ
ラー２から反射された平行な全反射ミラービーム
４ｂは、光増幅されながらレーザビーム取り出し
側の共振器ミラー３に入射する。第２図に示すよ
うにこの全反射ミラービーム４ｂである入射ビー
ムの強度分布は中心部分の強度が高く、周辺部の
強度は低い。ほぼ無反射部３ｃに入射したビーム
は全部レーザ出力４ｃとして取り出される。部分
反射部３ｄに入射したビームの一部（透過率に比
例したレーザビーム）もレーザ出力４ｃとして取
り出される。第２図に示すように不安定型レーザ
共振器によつて取り出されたレーザビームの強度
分布は、ほぼ無反射部３ｃと部分反射部３ｄとの
境界で少し強度の差が生じるが、強度がほぼ一様
な円板状ビームである。このレーザ出力４ｃは円
板状である（中空でない）ので、拡がり角が極め
て小さい高品質なレーザ出力４ｃである。このビ
ームは、従来の不安定型レーザ共振器において幾
何学的拡大率Ｍが無限大のビームに相当する。
この不安定型レーザ共振器の幾何学的結合率δ
はδ＝（１−１／M2）＋Ｔ／M2で表わされる。但
し、Ｔは部分反射部３ｄの透過率である。例え
ば、幾何学的拡大率Ｍ＝1.1、透過率Ｔ＝0.3のと
き結合率δは0.42となり、放電入力の発振しきい
値パラメビーln（１−δ）-1/2は0.27になる。前記
の従来の不安定レーザ共振器において、幾何学的
拡大率Ｍが４のとき、ln（１−δ）-1/2は1.41であ
つた。故にこの不安定型レーザ共振器では放電入
力の発振しきい値を19％に抑え、且つ放電入力す
るレーザ出力の勾配が高くなるので、発振効率が
高くなり、高出力ビームが得られる。
はδ＝（１−１／M2）＋Ｔ／M2で表わされる。但
し、Ｔは部分反射部３ｄの透過率である。例え
ば、幾何学的拡大率Ｍ＝1.1、透過率Ｔ＝0.3のと
き結合率δは0.42となり、放電入力の発振しきい
値パラメビーln（１−δ）-1/2は0.27になる。前記
の従来の不安定レーザ共振器において、幾何学的
拡大率Ｍが４のとき、ln（１−δ）-1/2は1.41であ
つた。故にこの不安定型レーザ共振器では放電入
力の発振しきい値を19％に抑え、且つ放電入力す
るレーザ出力の勾配が高くなるので、発振効率が
高くなり、高出力ビームが得られる。
なお、上記実施例ではミラー基板３ａの周辺部
にほぼ無反射部３ｃを設けたものを示したがミラ
ー基板３ａの反射率が小さいときは、ミラー基板
３ａ自体がほぼ無反射部に相当するので周辺部に
ほぼ無反射部を設ける必要はない。
にほぼ無反射部３ｃを設けたものを示したがミラ
ー基板３ａの反射率が小さいときは、ミラー基板
３ａ自体がほぼ無反射部に相当するので周辺部に
ほぼ無反射部を設ける必要はない。
以上のようにこの発明によれば、共振器の幾何
学的拡大率を小さくし、レーザビーム取り出し側
の共振器ミラーのレーザ媒質に面した部分に部分
反射部を配設したので、拡がり角の小さい高品質
なレーザビームを高い効率で取り出すことができ
る効果がある。
学的拡大率を小さくし、レーザビーム取り出し側
の共振器ミラーのレーザ媒質に面した部分に部分
反射部を配設したので、拡がり角の小さい高品質
なレーザビームを高い効率で取り出すことができ
る効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す不安定型レ
ーザ発振器の断面図、第２図はビーム取り出し側
の共振器ミラーにおけるビーム出力の強度分布を
示す図、第３図は従来の不安定型レーザ共振器を
示す断面図、第４図は幾何学的拡大率Ｍをパラメ
ータにしたレーザ出力と放電入力との関係を示す
図である。 図において１はレーザ媒質、２は全反射ミラ
ー、３はレーザビーム取り出し側の共振器ミラ
ー、３ｃは無反射部、３ｄは部分反射部である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示
す。
ーザ発振器の断面図、第２図はビーム取り出し側
の共振器ミラーにおけるビーム出力の強度分布を
示す図、第３図は従来の不安定型レーザ共振器を
示す断面図、第４図は幾何学的拡大率Ｍをパラメ
ータにしたレーザ出力と放電入力との関係を示す
図である。 図において１はレーザ媒質、２は全反射ミラ
ー、３はレーザビーム取り出し側の共振器ミラ
ー、３ｃは無反射部、３ｄは部分反射部である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示
す。
Claims (1)
- １ レーザ媒質と、このレーザ媒質に面した部分
反射部とほぼ無反射部とを有するレーザビーム取
り出し側の共振器ミラーと、上記レーザ媒質をは
さんで上記共振器ミラーと対向して配設された全
反射ミラーとを備え、しかも、上記部分反射部
が、上記共振器ミラーの上記レーザ媒質側の中央
部表面に設けられている不安定型レーザ共振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4144185A JPS61199686A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 不安定型レ−ザ共振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4144185A JPS61199686A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 不安定型レ−ザ共振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61199686A JPS61199686A (ja) | 1986-09-04 |
| JPH0334239B2 true JPH0334239B2 (ja) | 1991-05-21 |
Family
ID=12608456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4144185A Granted JPS61199686A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 不安定型レ−ザ共振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61199686A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07105545B2 (ja) * | 1986-12-08 | 1995-11-13 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
| JP2660335B2 (ja) * | 1987-04-23 | 1997-10-08 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
| JPS63265479A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-11-01 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ装置 |
| JPH0715146Y2 (ja) * | 1986-12-24 | 1995-04-10 | 石川島播磨重工業株式会社 | 不安定型共振器の出力側ミラ− |
| JP2526946B2 (ja) * | 1987-12-10 | 1996-08-21 | 三菱電機株式会社 | レ―ザ装置 |
| JPH07101762B2 (ja) * | 1987-07-20 | 1995-11-01 | 三菱電機株式会社 | レ−ザ加工装置 |
| JP2663497B2 (ja) * | 1988-04-22 | 1997-10-15 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
| JP2673303B2 (ja) * | 1988-04-22 | 1997-11-05 | 三菱電機株式会社 | ネガテイブブランチ不安定型レーザ共振器 |
| JP2666350B2 (ja) * | 1988-04-22 | 1997-10-22 | 三菱電機株式会社 | 固体レーザ装置 |
| JPH01270369A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59145585A (ja) * | 1983-02-08 | 1984-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ発振器 |
-
1985
- 1985-03-01 JP JP4144185A patent/JPS61199686A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61199686A (ja) | 1986-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4221468A (en) | Multi-cavity laser mirror | |
| US5151917A (en) | Laser resonators employing diffractive optical elements | |
| US4164366A (en) | Variable output coupled resonator | |
| US4025172A (en) | Compound unstable resonator | |
| US5365538A (en) | Slab waveguide pumped channel waveguide laser | |
| JPS5933993B2 (ja) | 不安定環レ−ザ−共振子 | |
| US4553244A (en) | Laser beam energy profile synthesizer | |
| WO1990009690A1 (fr) | Laser a semi-conducteurs | |
| JPS62217682A (ja) | アンステ−ブルレ−ザ共振器 | |
| JPS61199686A (ja) | 不安定型レ−ザ共振器 | |
| US4787092A (en) | Laser utilizing a negative branch instable cavity resonator | |
| CN215343344U (zh) | 边发射激光器 | |
| JPH07106669A (ja) | レーザー共振器 | |
| CN219676323U (zh) | 匀化积分镜 | |
| CN113471813B (zh) | 边发射激光器 | |
| JPH05283788A (ja) | 狭帯域レーザ発振装置 | |
| JPH0511671B2 (ja) | ||
| JPH02166778A (ja) | ガスレーザの光共振器 | |
| JP2666350B2 (ja) | 固体レーザ装置 | |
| JP2660335B2 (ja) | レーザ装置 | |
| JPH09214069A (ja) | レーザー光パターン成形装置及び色素レーザー装置 | |
| JPH01270372A (ja) | レーザ装置 | |
| JPH073896B2 (ja) | ガスレーザ発振装置 | |
| JPH0856027A (ja) | レーザ装置の光共振器 | |
| JPH0239872B2 (ja) |