JPH04259275A - スラブ形固体レーザ装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は偏平な矩形断面をもつス
ラブ形の固体レーザ媒質を用い大出力レーザ発振に適す
るスラブ形固体レーザ装置に関する。

【０００２　】

【従来の技術】上述の偏平な矩形断面をもつスラブ形レ
ーザ媒質を用いる固体レーザ装置は、ロッド形に比べて
レーザ媒質の冷却が容易なのでオプティカルダメージの
発生が少なく、レーザ媒質内でレーザ光を１対の板面間
に全反射させながら進行させるので熱レンズ効果が少な
い利点があり、とくに大出力レーザ発振に適している。 よく知られていることではあるが、以下かかるスラブ形
固体レーザ装置の構成の概要を図８を参照して簡単に説
明する。

【０００３　】図８には同図（ａ）　に装置の上面が，
同図（ｂ）　に側面がそれぞれ示されている。スラブ形
のレーザ媒質１０は同図（ａ）　のように広い幅と同図
（ｂ）　のように薄い厚みをもつ偏平な矩形断面を有し
、その１対の端面１１と１２は斜面に形成されている。 図８（ｂ）　に示すように光源１からの励起光ＥＬはそ
の広い１対の板面１３と１４に与えられ、これにより発
生するレーザ光Ｌはこれらの板面１３と１４によって全
反射されながらレーザ媒質１０内をジグザグ状に進行す
る。通例のように端面１１と１２にそれぞれ対向して全
反射ミラー２０と部分反射ミラー３０とが配設されてレ
ーザ媒質１０とともにレーザ共振系を構成し、この系内
で発振されるレーザ光ＬＬの光束Ｂは部分反射ミラー３
０側から出力レーザ光束Ｂｏとして取り出される。なお
、レーザ媒質１０と光源１は図示しない密閉容器内に収
納され、その内部に満たされた冷却媒体を通流させるこ
とによりレーザ媒質１０を主に板面１３と１４から強力
に冷却する。その１対の側面１５と１６にはふつう熱絶
縁が施される。

【０００４】かかるスラブ形固体レーザ装置でもレーザ
媒質１０中の温度分布による熱レンズ効果が発生するが
、レーザ光ＬＬがレーザ媒質１０内をジグザグ状に進行
するためにこの効果が平均化されて発振レーザ光束Ｂの
収束性が良好になり、高い発振効率が得られる。また、
レーザ媒質１０を強力に冷却した条件では、その長さを
Ｌ，　幅をｗ，　厚みをｔとすると最大許容入力がＬ（
ｗ／ｔ）　に比例するので、レーザ媒質１０の断面比ｗ
／ｔ　を大，　すなわち偏平な断面形状とすることによ
り励起光ＥＬの入力を増して大レーザ出力を取り出すこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにスラブ形
固体レーザ装置は大レーザ出力が高発振効率で得られる
特長があるが、図８（ｂ）　に示すようにその出力レー
ザ光束Ｂｏの断面Ｓｏがスラブ形のレーザ媒質１０と同
じ偏平な矩形形状でその断面比が２〜５程度なので、こ
れを例えばレーザ加工に応用する際に出力レーザ光束Ｂ
ｏをレンズ等によりできるだけ高いレーザ光強度のスポ
ットに集光しようとすると、スポット形状が円形になら
ないため大レーザ出力のわりには集光強度が高まらない
問題がある。

【０００６】このため、シリンドリカルなレンズやミラ
ー等の光学的手段により出力レーザ光束Ｂｏの断面Ｓｏ
の幅ｗを縮小してその断面形状を正方形にした上で集光
することも可能であるが、一般にレーザ光束の断面の幅
ｗとビーム拡がり角θとの間にはそれらの積ｗθが保存
される傾向があるので、ビーム拡がり角θが元の矩形断
面の光束で数ｍｒａｄ　程度と良好であっても変換後の
正方断面の光束では１０ｍｒａｄ　を越えてしまってレ
ンズによる集光効率があまり上がらなくなり、集光強度
を思うように高めるのは困難である。

【０００７】本発明の目的はかかる問題点を解消して、
スラブ形固体レーザ装置の大レーザ出力でかつ高発振効
率である本来の利点を保存しながら、レーザ加工等に際
して高強度の小スポットに集光できるようスラブ形固体
レーザ装置から断面比が小な断面形状で出力レーザ光束
を取り出すことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的は本件の第１発
明によれば、偏平矩形断面の固体レーザ媒質と全反射ミ
ラーと部分反射ミラーとを含むレーザ共振系内に、発振
レーザ光束の平行性を保全しつつレーザ媒質を通過する
発振レーザ光束の矩形断面形状の断面比を縮小させる光
学的な断面変換手段を組み込み、第２発明によれば、レ
ーザ共振系内にレーザ媒質の矩形断面形状より小断面比
の断面形状の発振レーザ光束を反射してレーザ媒質内に
その矩形断面の偏平な幅方向に順次にずらせた位置を通
過させる中間反射手段を配設した上で、いずれの発明に
おいても部分反射ミラーを通してレーザ媒質の矩形断面
形状よりも断面比の小な断面形状の出力レーザ光束を取
り出すことにより達成される。

【０００９】なお、上記の第１発明では光学的な断面変
換手段として互いに焦点を共有するように配設された凸
および凹なシリンドリカルレンズの対や複数個のプリズ
ムを用いるのが有利であり、また第２発明では中間反射
手段として発振レーザ光束を全反射する直角プリズムや
全反射ミラー対を用いるのが有利である。

【００１０】また、本件の第３発明では、偏平矩形断面
の固体レーザ媒質の一方の端面側に凹な一方の全反射ミ
ラーを，他方の端面側にレーザ媒質の矩形断面形状より
小な断面比の断面形状の発振レーザ光束を反射する凸で
かつシリンドリカルな他方の全反射ミラーをそれぞれ配
設して不安定共振系を構成し、一方の全反射ミラーによ
って反射された発振レーザ光束の一部をレーザ媒質の他
方の端面側からレーザ媒質の矩形断面形状より断面比の
小な断面形状の出力レーザ光束として取り出すことによ
って前述の目的が達成される。

【００１１】なお、この第３発明では出力レーザ光束を
レーザ媒質の他方の端面側から直接に取り出すのが通常
であるが、場合によっては部分反射ミラーを介して取り
出すようにしてもよい。また、他方の全反射ミラーのサ
イズを小さく設定することにより２個の出力レーザ光束
を同時に取り出すことが可能である。

【００１２】以上の第１から第３までのいずれの発明に
おいても、断面比とはレーザ光束の断面形状の幅ｗと厚
みｔの比　ｗ／ｔを意味するものとする。

【００１３】

【作用】前述のように出力レーザ光束の矩形断面形状の
断面比を光学的手段により縮小したのではビーム拡がり
角が拡大して高強度スポットに集光する上で不利になる
ので、第１発明ではレーザ共振系内で断面比が大な発振
レーザ光束を断面比が小な光束に変換し、第２および第
３発明では断面比が小な断面形状のレーザ光束の形でレ
ーザ共振系内で発振させて、それぞれ出力レーザ光束と
して取り出すことにより、いずれの発明でも断面比が小
な出力レーザ光束をビーム拡がり角が小なままの状態で
取り出して、直ちにレンズ等により従来よりレーザ光強
度がずっと高いスポットに集光できるようにしたもので
ある。

【００１４】

【実施例】以下、図を参照しながら本発明の実施例を説
明する。図１と図２が第１発明，図３〜図５が第２発明
，図６と図７が第３発明の実施例の構成をいずれも上面
図によってそれぞれ示すもので、前に説明した図８と同
じ部分に同じ符号が付されており、いずれの実施例でも
図８（ｂ）　に示すようにレーザ光ＬＬがスラブ形レー
ザ媒質１０内ではジグザグ状に進行し、このレーザ媒質
１０の端面１１と１２は斜面に形成されているものとす
る。

【００１５】図１に示す第１発明の第１実施例では、レ
ーザ媒質１０と全反射ミラー２０と部分反射ミラー３０
からなるレーザ共振系に断面変換手段４０として凸なシ
リンドリカルレンズ４１と凹なシリンドリカルレンズ４
２の対を、両者の焦点距離をｆ１とｆ２として焦点を共
有するようにｆ１−ｆ２の相互間距離を隔てて組み込む
ことにより、レーザ媒質１０を通る発振レーザ光束Ｂを
平行性を保全したまま断面形状Ｓの幅ｗを縮小した変換
レーザ光束Ｂｃに変換し、部分反射ミラー３０から図で
は断面形状Ｓｏで示すように断面比が小な出力レーザ光
束Ｂｏとして取り出す。

【００１６】この第１発明では、レーザ媒質１０を通る
発振レーザ光束Ｂが全反射ミラー２０にはそのまま当た
るが、部分反射ミラー３０には変換レーザ光束Ｂｃに変
換された後に当たる点が図８と異なるだけで、レーザ光
ＬＬが両ミラー２０と３０間のレーザ共振系内で発振さ
れる点はなんら変わらず、このこの発振状態にある限り
レーザ共振系内の変換レーザ光束Ｂｃはもちろん小さな
ビーム拡がり角をもつので、これを部分反射ミラーを介
して取り出した出力レーザ光束Ｂｏも変換レーザ光束Ｂ
ｃそのままの小さなビーム拡がり角を有する。

【００１７】またこの図１の第１実施例では、発振レー
ザ光束Ｂの断面形状Ｓの幅ｗの断面変換手段４０による
縮小率は容易にわかるようにその１対のシリンドリカル
レンズ４１と４２の焦点距離の比ｆ２／ｆ１により簡単
に設定できる。しかし、この実施例では両レンズ４１と
４２が凸および凹な曲面をもつので光学的な収差が必ず
あり、これにより出力レーザ光束Ｂｏの上述のビーム拡
がり角が低下するおそれはないが、収差が比較的大きい
場合や断面変換手段４０の光軸合わせに誤差がある場合
に発振効率が若干低下することがあり得る。

【００１８】図２に示す第１発明の第２実施例では、断
面変換手段４０を例えば図示のように２個のプリズム４
３と４４を組み合わせて構成することにより上述の曲面
収差が発生しないようにする。各プリズム４３と４４に
よるレーザ光束の幅の縮小率は主にその頂角により設定
され、ふつうは２個のプリズムを組み合わせることによ
り充分な縮小率が得られる。レーザ媒質１０と部分反射
ミラー３０の光軸合わせ等はプリズムの配置角度により
微調整される。 プリズムの屈折面は精密に平面仕上げができるので、こ
の実施例では光学的な収差によるレーザ光ＬＬの損失は
発生せず、レーザ発振効率が第１実施例よりも向上する
。

【００１９】この第２実施例においても、発振レーザ光
束Ｂは断面変換手段４０により平行性を保ったまま変換
レーザ光束Ｂｃに変換され、小さなビーム拡がり角の出
力レーザ光束Ｂｏとして取り出される。

【００２０】図３に第２発明の第１実施例を示す。第２
発明ではレーザ共振系内に中間反射手段を組み込んでレ
ーザ光ＬＬをレーザ媒質１０より小さな断面の光束で発
振させるが、この第１実施例では中間反射手段５１とし
て直角プリズムを用い、発振レーザ光束Ｂの幅をレーザ
媒質１０の幅ｗの半分にする。このため、図示のように
レーザ媒質１０の端面１１に対向して反射レーザ光束Ｂ
を全反射する直角プリズム５１を配置し、もう一方の端
面１２に対向して第１発明の場合より幅が狭い発振レー
ザ光束Ｂを受ける全反射ミラー２１と部分反射ミラー３
１とを配置してレーザ媒質１０とともにレーザ共振系を
構成させる。

【００２１】容易にわかるように、全反射ミラー２１で
反射された発振レーザ光束Ｂはレーザ媒質１０の図の上
半分を通った後に直角プリズム５１により反射されてレ
ーザ媒質１０の下半分を経由して部分反射ミラー２２に
入射し、それにより反射された後は逆の経路を通って全
反射ミラー２１に帰る。従って、発振レーザ光束Ｂがレ
ーザ共振系のこれら両ミラー２１と２２間で発振され、
それと同じ小さなビーム拡がり角の出力レーザ光束Ｂｏ
を部分反射ミラー２２からこの第１実施例ではレーザ媒
質１０の半分の幅ｗ／２　をもつ断面形状で取り出すこ
とができる。

【００２２】なお、この第１実施例では全反射ミラー２
１の下側の端２１ａを図のように鋭角に形成するのが、
レーザ媒質１０がもつ幅ｗ全体を利用して発振レーザ光
束Ｂを発振させる上で望ましい。

【００２３】図４の第２発明の第２実施例では、中間反
射手段５２として１対の全反射ミラーを用いる。この実
施例ではレーザ媒質１０の左右の端面１１と１２にそれ
ぞれ対向してレーザ共振系を構成する全反射ミラー２１
と部分反射ミラー２２とをまず図のように段違いに配置
し、中間反射手段用の小さな２個の全反射ミラー５２を
レーザ媒質１０の端面１１と１２側とに振り分け、かつ
全反射ミラー２１と部分反射ミラー２２とレーザ媒質１
０を介してそれぞれ対向する位置に図示のように僅かに
内側に向けて傾けた姿勢で配置する。

【００２４】この第２実施例でもレーザ共振系内の発振
レーザ光束Ｂはレーザ媒質１０の半分の幅をもち、図示
のようにこの発振レーザ光束Ｂは全反射ミラー２１で反
射された後にレーザ媒質１０の下半分を通って中間反射
手段用の右側の小ミラー５２に至り，これにより斜め方
向に反射されてレーザ媒質１０の中央部付近を斜めに通
った後に左側の小ミラー５２に至り，　さらにこれによ
り反射されてレーザ媒質１０の上半分を通過した後に部
分反射ミラー３１に達する経路，　およびその逆経路を
辿ってレーザ共振系内で発振される。出力レーザ光束Ｂ
ｏはもちろん部分反射ミラー３１を介してこの発振レー
ザ光束Ｂと同じ幅の断面形状で取り出される。

【００２５】この第２実施例における中間反射手段用の
小ミラー５２は平面でよいが、全反射ミラー２１等と同
様に僅かな凹面に形成するのが有利である。また、その
端５２ａに鋭角を付けるのがレーザ媒質１０の幅全体を
有効利用する上で望ましい。

【００２６】図５に示す第３実施例は中間反射手段５２
に２対の小さな全反射ミラーを用いるもので、図から容
易にわかるように発振レーザ光束Ｂはレーザ媒質１０の
３分の１の幅の断面形状で発振され、出力レーザ光束Ｂ
ｏがこれと同じ断面形状で部分反射ミラー３１から取り
出される。

【００２７】以上からわかるように、この第３発明では
発振レーザ光束Ｂを中間反射手段５１や５２により反射
させてレーザ媒質１０内にその矩形断面の偏平方向に順
次ずらせた位置を通過させることにより、レーザ媒質１
０の矩形断面形状より断面比の小さな断面形状で発振さ
せて出力レーザ光束Ｂｏとして取り出すことができる。 より正確には、中間反射手段として例えばｎ個の全反射
用の直角プリズムやｎ対の全反射ミラーを用いることに
より、発振レーザ光Ｂをレーザ媒質１０内を中間反射手
段がプリズムの場合はｎ＋１回，　ミラーの場合は２ｎ
＋１回それぞれ通過させてレーザ媒質１０のｎ＋１分の
１の幅で発振させて出力レーザ光束Ｂｏとして取り出す
ことができる。この出力レーザ光束Ｂｏはもちろんレー
ザ発振系内の発振レーザ光束Ｂと同じ狭いビーム拡がり
角を有する。

【００２８】図６に第３発明の第１実施例を示す。この
第３発明ではレーザ共振系が不安定共振系に構成される
。このため、図のようにレーザ媒質１０の一方の端面１
１側には凹な一方の全反射ミラー２２を，　他方の端面
１２側にはレーザ媒質１０の矩形断面より断面比の小さ
な断面形状の発振レーザ光束Ｂを反射する凸でかつシリ
ンドリカルな他方の全反射ミラー３２をそれぞれ配設し
て、レーザ媒質１０および２個の全反射ミラー２２と３
２によりこの不安定共振系を構成する。また、この不安
定共振条件を満たすよう図６の実施例では一方の全反射
ミラー２２の曲率半径Ｒ１と他方の全反射ミラー３２の
曲率半径Ｒ２が　Ｒ１／Ｒ２＝２の関係を満たすように
設定され、かつ両ミラー２２と３２とが（Ｒ１−Ｒ２）
／２　の相互間隔を隔てて配置される。もちろん、これ
に限らず両全反射ミラー２２と３２の曲率半径と相互間
隔には不安定共振条件を満たすように種々な設定が可能
である。

【００２９】この不安定共振系内で発振される発振レー
ザ光束Ｂは図のように一方の全反射ミラー２２により反
射される光束であって、その一部，　図の例では半分に
相当する部分光束Ｂｐが他方の全反射ミラー３２に与え
られて、それにより全反射ミラー２２の全面に向けて反
射され、一方の全反射ミラーにより反射される発振レー
ザ光束Ｂの残余の部分，　この例では半分がレーザ媒質
１０の他方の端面１２側から出力レーザ光束Ｂｏとして
取り出される。従って、この第１実施例ではレーザ媒質
１０の半分の幅　ｗ／２の断面形状で出力レーザ光束Ｂ
ｏが取り出されるが、他方の全反射ミラー３２の大きさ
の選択ないしはその配置位置の微調整により発振レーザ
光束Ｂ内の任意の部分を出力レーザ光束Ｂｏとして取り
出すことができる。

【００３０】なお、この図６の実施例では、発振レーザ
光束Ｂ内の図では上縁のレーザ光が一方の全反射ミラー
２２の曲面および他方の全反射ミラー３２の曲面のいず
れにも図のように直角方向に当たるように、これらの全
反射ミラー２２と３２を僅かに傾けた姿勢で配置するの
が望ましい。また、第３発明でも他方の全反射ミラー３
２の下側の端３２を鋭角に形成するのが望ましい。さら
には、出力レーザ光束Ｂｏの取り出し経路内に図で破線
で示した部分反射３１を設けてもよい。

【００３１】図７に示す第３発明の第２実施例では、出
力レーザ光束Ｂｏが２個所から同時に取り出される。こ
のため、レーザ媒質１０の一方の端面１１に対向して一
方の全反射ミラー２２が配置されるのは図６と同じであ
るが、他方の端面１２に対向する他方の全反射ミラー３
２の方には前よりやや小な，　この例ではレーザ媒質１
０の幅の半分のものを用いてこれを端面１２の中央部に
対向するように配置する。両全反射ミラー２２と３２の
曲率半径は相互間隔は前実施例と同様に不安定共振条件
を満たすように適宜に設定される。また、この実施例で
は両全反射ミラー２２と３２はレーザ媒質１０の中央を
通るレーザ光ＬＬが図示のようにそれらの曲面に直角に
当たるように配置姿勢が微調整される。

【００３２】上のように一方および他方の全反射ミラー
２２および３２が配置された場合、発振レーザ光束Ｂは
レーザ媒質１０の上半分と下半分に対して対称的に発振
される。例えば、上半分の発振レーザ光束Ｂは一方の全
反射ミラー２２の上半分により反射されてその一部が他
方の全反射ミラー３２の上半分に与えられて、それによ
り一方の全反射ミラー２２の上半分の全体に向けて反射
され、上半分の発振レーザ光束Ｂの残余部が上側の出力
レーザ光束Ｂｏとして取り出される。もちろん下半分の
発振レーザ光束Ｂと下側の出力レーザ光束Ｂｏについて
も同様である。

【００３３】従って、この第２実施例では上側と下側の
出力レーザ光束Ｂｏは同じ断面形状で取り出され、他方
の全反射ミラー３２の大きさがレーザ媒質１０の幅の半
分であるとするとレーザ媒質１０の４分の１の幅の断面
形状をもつ２個の出力レーザ光束Ｂｏが並列に取り出さ
れる。また容易にわかるように、両全反射ミラー２２と
３２の配置をレーザ媒質１０に対して例えば図の下側に
ずらせると上側の出力レーザ光束Ｂｏの幅の方が下側よ
りも大きくなるから、この第２実施例では互いに異なる
断面形状の２個の出力レーザ光束Ｂｏを取り出すことも
可能である。さらには、これら２個の出力レーザ光束Ｂ
ｏの断面形状が同じ場合でも、レーザ媒質１０の幅に対
する他方の全反射ミラー３２の大きさを適宜に設定する
ことにより、それらに所望の幅つまり断面積を持たせる
ことができる。

【００３４】以上説明した第３発明では、レーザ共振系
の第１および第２発明における安定共振条件が不安定共
振条件になるだけで共振状態で発振される発振レーザ光
束Ｂのビーム拡がり角に大差はないので、同様に狭いビ
ーム拡がり角を有する良質な出力レーザ光束Ｂｏを取り
出すことができる。

【００３５】なお、第１発明から第３発明までのいずれ
についても、以上説明した実施例はあくまで例示であっ
て、これらに限らず種々なないしは変形された態様で各
発明の要旨内で適宜に実施をすることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したとおり、偏平な矩形断面の
固体レーザ媒質と全反射ミラーと部分反射ミラーとを含
むレーザ共振系内に、第１発明では、発振レーザ光束の
平行性を保全しながらレーザ媒質を通過する発振レーザ
光束の矩形断面形状の断面比を縮小させる光学的な断面
変換手段を組み込み、第２発明では、レーザ媒質の矩形
断面形状より小な断面比の断面形状の発振レーザ光束を
反射してレーザ媒質内にその矩形断面の偏平な幅方向に
順次にずらせた位置を通過させる中間反射手段をを組み
込み、いずれの場合も部分反射ミラーを通して出力レー
ザ光束を取り出すことにより、また第３発明では偏平矩
形断面の固体レーザ媒質の一方の端面側に凹な一方の全
反射ミラーを，他方の端面側にレーザ媒質の矩形断面形
状より小な断面比の断面形状の発振レーザ光束を反射す
る凸でかつシリンドリカルな他方の全反射ミラーをそれ
ぞれ配設して不安定共振系を構成し、一方の全反射ミラ
ーにより反射された発振レーザ光束の一部をレーザ媒質
の他方の端面から出力レーザ光束として取り出すことに
より、次の効果を得ることができる。

【００３７】（ａ）　第１発明ではレーザ共振系内で発
振レーザ光束を小断面比の光束に変換し第２および第３
発明ではレーザ共振系内で小な断面比のレーザ光束を発
振させ、いずれの場合も小な断面比の出力レーザ光束を
狭いビーム拡がり角で取り出して従来よりレーザ光強度
が格段に高い小スポットに集光することができる。

【００３８】（ｂ）　第１発明では断面変換手段により
発振レーザ光束の断面幅を縮小する比率を任意に設定す
ることができるので、正方形断面を含めて出力レーザ光
束を所望の断面比をもつ断面形状で容易に取り出し得る
効果が得られる。

【００３９】（ｃ）　第２発明ではレーザ共振系内にご
く簡単な形状の中間反射手段を組み込むだけでよく、そ
れ用の直角プリズムの個数や全反射ミラー対の個数の選
択によりレーザ媒質の矩形断面形状を複数分の１に分割
した断面形状の出力レーザ光束を取り出すことができ、
かつ高い発振効率を達成するためのレーザ共振系の調整
が容易でしかも狂いが少ない利点を有する。

【００４０】（ｄ）　第３発明では不安定共振系を構成
する一方の全反射ミラーに対する他方の全反射ミラーの
位置を微調整することにより、出力レーザ光束の幅を使
用中でも随時に選択できる効果が得られる。また、必要
に応じて２個の出力レーザ光束を並列に取り出すことが
できる。

【００４１】なお、いずれの場合にもスラブ形固体レー
ザ装置の高発振効率で大レーザ出力である本来の利点は
なんら損なうことなく維持される。本件発明はレーザ加
工用の固体レーザ装置にとくに適し、小さく絞られた強
力なレーザ光スポットで加工することにより加工の精度
と速度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスラブ形固体レーザ装置の第１発明の
第１実施例の構成図である。

【図２】第１発明の第２実施例の構成図である。

【図３】第２発明の第１実施例の構成図である。

【図４】第２発明の第２実施例の構成図である。

【図５】第２発明の第３実施例の構成図である。

【図６】第３発明の第１実施例の構成図である。

【図７】第３発明の第２実施例の構成図である。

【図８】従来技術によるスラブ形固体レーザ装置の構成
図であり、同図（ａ）は上面図，同図（ｂ）　は側面図
である。

【符号の説明】

１０　　　　　　レーザ媒質 １１　　　　　　レーザ媒質の一方の端面１２　　　　
　　レーザ媒質の他方の端面２０　　　　　　全反射ミ
ラー ２１　　　　　　全反射ミラー ２２　　　　　　一方の全反射ミラー ３０　　　　　　部分反射ミラー ３１　　　　　　部分反射ミラー ３２　　　　　　他方の全反射ミラー ４０　　　　　　断面変換手段 ４１　　　　　　断面変換手段を構成する凸なシリンド
リカルレンズ ４２　　　　　　断面変換手段を構成する凹なシリンド
リカルレンズ ４３　　　　　　断面変換手段としてのプリズム４４　
　　　　　断面変換手段としてのプリズム５１　　　　
　　中間反射手段としての直角プリズム５２　　　　　
　中間反射手段としての全反射ミラーＢ　　　　　　発
振レーザ光束 Ｂｏ　　　　　　出力レーザ光束

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】偏平な矩形断面をもつスラブ形の固体レー
   ザ媒質とこれを挟む全反射ミラーおよび部分反射ミラー
   とを含むレーザ共振系内に発振レーザ光束の平行性を保
   全する条件でレーザ媒質を通過する発振レーザ光束の矩
   形断面形状の断面比を縮小させる光学的な断面変換手段
   を組み込み、部分反射ミラーを通してレーザ媒質の矩形
   断面形状よりも断面比の小な断面形状の出力レーザ光束
   を取り出すようにしたことを特徴とするスラブ形固体レ
   ーザ装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の装置において、光学的な
   断面変換手段が焦点を共有するように配設された凸およ
   び凹なシリンドリカルレンズからなることを特徴とする
   スラブ形固体レーザ装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の装置において、光学的な
   断面変換手段としてプリズムを用いることを特徴とする
   スラブ形固体レーザ装置。
4. 【請求項４】偏平な矩形断面をもつスラブ形の固体レー
   ザ媒質とこれを挟む全反射ミラーおよび部分反射ミラー
   とを含むレーザ共振系内にレーザ媒質の矩形断面形状よ
   りも断面比の小な断面形状の発振レーザ光束を反射して
   レーザ媒質内にその矩形断面の偏平方向に順次ずらせた
   位置を通過させる中間反射手段を配設し、部分反射ミラ
   ーを通してレーザ媒質の矩形断面形状よりも断面比の小
   な断面形状をもつ出力レーザ光束を取り出すようにした
   ことを特徴とするスラブ形固体レーザ装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の装置において、中間反射
   手段がレーザ光束を全反射する直角プリズムであること
   を特徴とするスラブ形固体レーザ装置。
6. 【請求項６】請求項４に記載の装置において、中間反射
   手段が複数の全反射ミラーであることを特徴とするスラ
   ブ形固体レーザ装置。
7. 【請求項７】偏平な矩形断面をもつスラブ形の固体レー
   ザ媒質の一方の端面側に凹な一方の全反射ミラーを，他
   方の端面側にレーザ媒質の矩形断面形状より断面比が小
   さな断面形状の発振レーザ光束を反射する凸でかつシリ
   ンドリカルな他方の全反射ミラーをそれぞれ配設し、一
   方の全反射ミラーによって反射された発振レーザ光束の
   一部をレーザ媒質の他方の端面側からレーザ媒質の矩形
   断面の形状より断面比の小な断面形状の出力レーザ光束
   として取り出すようにしたことを特徴とするスラブ形固
   体レーザ装置。