JPH05129680A - 合成単結晶体を結合した固体レーザの製造方法 - Google Patents
合成単結晶体を結合した固体レーザの製造方法Info
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- JPH05129680A JPH05129680A JP28785391A JP28785391A JPH05129680A JP H05129680 A JPH05129680 A JP H05129680A JP 28785391 A JP28785391 A JP 28785391A JP 28785391 A JP28785391 A JP 28785391A JP H05129680 A JPH05129680 A JP H05129680A
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- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 合成単結晶体を化学結合して大型の複合合成
単結晶体として固体レーザを製造する方法を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 主成分及び結晶系を同じくする複数の単一合
成単結晶体１の軸２に対して垂直端面１ａ、傾斜端面又
は側面を光学研磨し、この光学研磨面をそれぞれの結晶
の同軸、同軸率、同軸角になるように密着させてから全
体を均一に加熱して化学結合させ、化学結合面Ｃを含む
複合合成単結晶体１１を光軸Ｌを持った発振素子として
固体レーザを製造するものである。
単結晶体として固体レーザを製造する方法を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 主成分及び結晶系を同じくする複数の単一合
成単結晶体１の軸２に対して垂直端面１ａ、傾斜端面又
は側面を光学研磨し、この光学研磨面をそれぞれの結晶
の同軸、同軸率、同軸角になるように密着させてから全
体を均一に加熱して化学結合させ、化学結合面Ｃを含む
複合合成単結晶体１１を光軸Ｌを持った発振素子として
固体レーザを製造するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は合成単結晶体を化学結合
せしめて発振素子とする固体レーザの製造方法に関す
る。
せしめて発振素子とする固体レーザの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般にレーザ光（発振光）を得るために
は、レーザ発振器を使用するが、レーザ発振器の基本構
成はレーザ発振を発生させる発振素子と外部から励起す
るための励起媒体（フラッシュランプ等）と共振作用を
伝えるための共振器（反射鏡）とから成っている。
は、レーザ発振器を使用するが、レーザ発振器の基本構
成はレーザ発振を発生させる発振素子と外部から励起す
るための励起媒体（フラッシュランプ等）と共振作用を
伝えるための共振器（反射鏡）とから成っている。
【０００３】前記発振素子として、本発明の対象とする
固体レーザの場合は、Ｎｄ：ＹＡＧ、ルビー、ＫＣｌ、
ＲｂＣｌ等の合成単結晶体が使用されている。
固体レーザの場合は、Ｎｄ：ＹＡＧ、ルビー、ＫＣｌ、
ＲｂＣｌ等の合成単結晶体が使用されている。
【０００４】従来の合成単結晶体を使用する固体レーザ
は総て単一の単結晶体の発振素子を使用したものある。
は総て単一の単結晶体の発振素子を使用したものある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】固体レーザの出力の大
きさは発振素子の長さによっても決まるが、この長さは
合成単結晶体の製造装置の大きさにより決まり、これ以
上の長い（レーザ出力の大きい）発振素子の製造は不可
能であった。
きさは発振素子の長さによっても決まるが、この長さは
合成単結晶体の製造装置の大きさにより決まり、これ以
上の長い（レーザ出力の大きい）発振素子の製造は不可
能であった。
【０００６】もしも、固体レーザの発振強度を大きくす
るために発振素子用単結晶体を連結しようとすれば、そ
の接合方法は接合する相互の境界面に何らかの人工的な
媒体（例えば接着剤等）を介することになるので壁が出
来て遮断されることになり、共振も発生しない。万一発
振したとしても励起のための熱により瞬時に前記媒体が
破壊して発振不能となる。
るために発振素子用単結晶体を連結しようとすれば、そ
の接合方法は接合する相互の境界面に何らかの人工的な
媒体（例えば接着剤等）を介することになるので壁が出
来て遮断されることになり、共振も発生しない。万一発
振したとしても励起のための熱により瞬時に前記媒体が
破壊して発振不能となる。
【０００７】本発明は上述の問題を解決して、発振素子
が長く、レーザ出力の大きい固体レーザ、又は発振素子
の実効長が長く全体が小型の固体レーザを提供すること
を課題とする。
が長く、レーザ出力の大きい固体レーザ、又は発振素子
の実効長が長く全体が小型の固体レーザを提供すること
を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、主成分及び結晶系を同じくする複数の単一合成単
結晶体１、３、４、６の結合する面を光学研磨し、各単
一合成単結晶体１、３、４、６の結合面Ｃを同軸、同軸
率、同軸角になるように密着させ、全体を均一に加熱し
て化学結合させた複合合成単結晶体１１、１２、１３、
１４、１５を発振素子とするものである。
めに、主成分及び結晶系を同じくする複数の単一合成単
結晶体１、３、４、６の結合する面を光学研磨し、各単
一合成単結晶体１、３、４、６の結合面Ｃを同軸、同軸
率、同軸角になるように密着させ、全体を均一に加熱し
て化学結合させた複合合成単結晶体１１、１２、１３、
１４、１５を発振素子とするものである。
【０００９】又、前記複合合成単結晶体１３が前記単一
合成単結晶体４の両端の反射部分に前記単一合成単結晶
体の直角プリズム５、５を前記結合方法で化学結合せし
めて光軸Ｌを折り返し状にした発振素子とするものがあ
る。
合成単結晶体４の両端の反射部分に前記単一合成単結晶
体の直角プリズム５、５を前記結合方法で化学結合せし
めて光軸Ｌを折り返し状にした発振素子とするものがあ
る。
【００１０】更に、前記複合合成単結晶体１４、１５が
３個以上の単一合成単結晶体６、３をそれぞれの端部で
前記結合方法で化学結合させて多角形の枠形に形成し、
光軸Ｌを枠形の発振素子とするものがある。
３個以上の単一合成単結晶体６、３をそれぞれの端部で
前記結合方法で化学結合させて多角形の枠形に形成し、
光軸Ｌを枠形の発振素子とするものがある。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の固体レーザの製造方法による
第一例の複合合成単結晶体１１の発振素子の側面図であ
る。この例は棒状の単一合成単結晶体１で両端が垂直端
面１ａである。この垂直端面１ａは光学研磨面としてあ
る。
第一例の複合合成単結晶体１１の発振素子の側面図であ
る。この例は棒状の単一合成単結晶体１で両端が垂直端
面１ａである。この垂直端面１ａは光学研磨面としてあ
る。
【００１２】この両方の単一合成単結晶体１、１の垂直
端面１ａ、１ａ同士を結晶の同軸、同軸率、同軸角にな
るように光学的接着させ、全体を加熱して化学結合させ
たものである。この結果、それぞれの軸２、２は１本の
光軸Ｌとなっている。なお、図中破線部分は化学結合面
Ｃを表している（なお、光学的接着とは、すでに非晶質
であるガラス加工の技術としては公知であり、相互の光
学研磨面の境界面を清浄にし、人工的にいかなる接合剤
も介さずに、上からの加圧による一時的な接着方法であ
る）。
端面１ａ、１ａ同士を結晶の同軸、同軸率、同軸角にな
るように光学的接着させ、全体を加熱して化学結合させ
たものである。この結果、それぞれの軸２、２は１本の
光軸Ｌとなっている。なお、図中破線部分は化学結合面
Ｃを表している（なお、光学的接着とは、すでに非晶質
であるガラス加工の技術としては公知であり、相互の光
学研磨面の境界面を清浄にし、人工的にいかなる接合剤
も介さずに、上からの加圧による一時的な接着方法であ
る）。
【００１３】この光学研磨面は光学研磨加工による微視
的にかなりの衝撃（破壊）によって、その表面層は結晶
の内部とは相当に異なった（乱れた）原子配列をしてい
ることが考えられる。
的にかなりの衝撃（破壊）によって、その表面層は結晶
の内部とは相当に異なった（乱れた）原子配列をしてい
ることが考えられる。
【００１４】表面ではその結合が断ち切られており、結
合手が残っていることの影響が強く現れている。その影
響は結晶表面の何層にも及び、表面層は内部で見られる
ような結晶構造からかなり歪んだ原子配列となってい
る。このような状態は非常に不安定な状態であるから、
温度を上げると種々に構造が変化する。
合手が残っていることの影響が強く現れている。その影
響は結晶表面の何層にも及び、表面層は内部で見られる
ような結晶構造からかなり歪んだ原子配列となってい
る。このような状態は非常に不安定な状態であるから、
温度を上げると種々に構造が変化する。
【００１５】研磨面の表面にある原子には、未だ結合出
来る結合手が余っており、表面では界面反応が容易に起
こり得る状況であるから、全体を均一になるように温度
を上げると各合成単結晶体相互間の光学的接着された境
界面が活性化状態となり、界面反応が起こる。
来る結合手が余っており、表面では界面反応が容易に起
こり得る状況であるから、全体を均一になるように温度
を上げると各合成単結晶体相互間の光学的接着された境
界面が活性化状態となり、界面反応が起こる。
【００１６】この状態から除冷すると原子や分子がばら
ばらになっているよりも、結晶を形づくった方が自由エ
ネルギーが低く、かつ安定化するから化学結合して一体
同化した同軸結晶接合体となるものと考えられる。
ばらになっているよりも、結晶を形づくった方が自由エ
ネルギーが低く、かつ安定化するから化学結合して一体
同化した同軸結晶接合体となるものと考えられる。
【００１７】図２は本発明の固体レーザの製造方法によ
る第二例の複合合成単結晶体１２の発振素子の側面図で
ある。この例では、棒状の単一合成単結晶体３はそれぞ
れの端部に近い側面で上述の方法による化学結合させた
ものである。この場合、結合部側の傾斜端面３ｂは各軸
２、２に対してそれぞれ４５°の傾斜面として相手方の
単一合成単結晶３の方向に反射するように研磨してあ
り、他端は垂直端面３ａである。この結果、光軸Ｌは各
軸２、２と前記傾斜端面３ｂ、３ｂで２回直角に曲折し
た状態となっている。
る第二例の複合合成単結晶体１２の発振素子の側面図で
ある。この例では、棒状の単一合成単結晶体３はそれぞ
れの端部に近い側面で上述の方法による化学結合させた
ものである。この場合、結合部側の傾斜端面３ｂは各軸
２、２に対してそれぞれ４５°の傾斜面として相手方の
単一合成単結晶３の方向に反射するように研磨してあ
り、他端は垂直端面３ａである。この結果、光軸Ｌは各
軸２、２と前記傾斜端面３ｂ、３ｂで２回直角に曲折し
た状態となっている。
【００１８】図３は本発明の固体レーザの製造方法によ
る第三例の複合合成単結晶体１３の発振素子の側面図で
ある。この例では、幅広の板状の単一合成単結晶体４に
それと同じく単一合成単結晶体よりなる２個の直角プリ
ズム５、５を化学結合させたものである。板状の単一合
成単結晶体４の光軸Ｌは例えば右側の垂直端面４ａより
入射して２個の直角プリズム５、５で４回反射して左側
の垂直端面４ａに到る。
る第三例の複合合成単結晶体１３の発振素子の側面図で
ある。この例では、幅広の板状の単一合成単結晶体４に
それと同じく単一合成単結晶体よりなる２個の直角プリ
ズム５、５を化学結合させたものである。板状の単一合
成単結晶体４の光軸Ｌは例えば右側の垂直端面４ａより
入射して２個の直角プリズム５、５で４回反射して左側
の垂直端面４ａに到る。
【００１９】この結果、上記の図１、図２に比べて、長
い光軸Ｌを容易に作ることが可能である。
い光軸Ｌを容易に作ることが可能である。
【００２０】図４は本発明の固体レーザの製造方法によ
る第四例の複合合成単結晶体１４の発振素子の側面図で
ある。この例は棒状の単一合成単結晶体６の端面をそれ
ぞれの軸２に対して６０°傾斜し、かつ両端面が平行に
なるような傾斜端面６ｃ、６ｃに研磨し、１本の単一合
成単結晶体６の傾斜端面６ｃを他の単一合成単結晶体６
の側面に上述の化学結合をさせて、全体として一平面上
の三角形となるように構成したものである。この結果、
反射面から反射した一部分の長さを除き、軸２は光軸Ｌ
となる。なお、Ｒは外付の反射鏡である。
る第四例の複合合成単結晶体１４の発振素子の側面図で
ある。この例は棒状の単一合成単結晶体６の端面をそれ
ぞれの軸２に対して６０°傾斜し、かつ両端面が平行に
なるような傾斜端面６ｃ、６ｃに研磨し、１本の単一合
成単結晶体６の傾斜端面６ｃを他の単一合成単結晶体６
の側面に上述の化学結合をさせて、全体として一平面上
の三角形となるように構成したものである。この結果、
反射面から反射した一部分の長さを除き、軸２は光軸Ｌ
となる。なお、Ｒは外付の反射鏡である。
【００２１】図５は本発明の固体レーザの製造方法によ
る第五例の複合合成単結晶体１５の発振素子の側面図で
ある。この例は図２に示すような形状の棒状の単一合成
単結晶体３で垂直端面３ａと４５°傾斜の傾斜端面３ｂ
よりなる４本の単一合成単結晶体３、３、３、３で、１
本の単一合成単結晶体３の垂直端面３ａを他の単一合成
単結晶体３の傾斜端面３ｂ側の側面に上述の化学結合し
て全体で一平面上の四角形となるように構成したもので
ある。この場合も図４と同様に反射面から反射した一部
分の長さを除き、軸２は光軸Ｌとなる。
る第五例の複合合成単結晶体１５の発振素子の側面図で
ある。この例は図２に示すような形状の棒状の単一合成
単結晶体３で垂直端面３ａと４５°傾斜の傾斜端面３ｂ
よりなる４本の単一合成単結晶体３、３、３、３で、１
本の単一合成単結晶体３の垂直端面３ａを他の単一合成
単結晶体３の傾斜端面３ｂ側の側面に上述の化学結合し
て全体で一平面上の四角形となるように構成したもので
ある。この場合も図４と同様に反射面から反射した一部
分の長さを除き、軸２は光軸Ｌとなる。
【００２２】
【発明の効果】上述のように、化学結合された各単一合
成単結晶体１、３、４、６及び単一合成単結晶体よりな
る直角プリズム５は分子配列上、１個の結晶体と同じで
あるので、合成単結晶体が製造不可能な大きさの単一合
成単結晶体の製造が可能となり、この結果、光軸Ｌの長
い発振素子が製造出来るので、出力の大きい固体レーザ
を製造することが可能である。
成単結晶体１、３、４、６及び単一合成単結晶体よりな
る直角プリズム５は分子配列上、１個の結晶体と同じで
あるので、合成単結晶体が製造不可能な大きさの単一合
成単結晶体の製造が可能となり、この結果、光軸Ｌの長
い発振素子が製造出来るので、出力の大きい固体レーザ
を製造することが可能である。
【００２３】又、一定の出力の固体レーザであれば、内
部の光軸Ｌを折り返し状にすることにより発振素子を小
型化することが可能である。
部の光軸Ｌを折り返し状にすることにより発振素子を小
型化することが可能である。
【００２４】更に、三角形又は四角形の発振素子では光
軸Ｌが閉回路の回転形の光軸となるので、光ジャイロと
しても使用可能である。
軸Ｌが閉回路の回転形の光軸となるので、光ジャイロと
しても使用可能である。
【図１】本発明の固体レーザの製造方法による第一例の
複合合成単結晶体の発振素子の側面図である。
複合合成単結晶体の発振素子の側面図である。
【図２】本発明の固体レーザの製造方法による第二例の
複合合成単結晶体の発振素子の側面図である。
複合合成単結晶体の発振素子の側面図である。
【図３】本発明の固体レーザの製造方法による第三例の
複合合成単結晶体の発振素子の側面図である。
複合合成単結晶体の発振素子の側面図である。
【図４】本発明の固体レーザの製造方法による第四例の
複合合成単結晶体の発振素子の側面図である。
複合合成単結晶体の発振素子の側面図である。
【図５】本発明の固体レーザの製造方法による第五例の
複合合成単結晶体の発振素子の側面図である。
複合合成単結晶体の発振素子の側面図である。
１ 単一合成単結晶体 １ａ 垂直端面 ２ 軸 ３ 単一合成単結晶体 ３ａ 垂直端面 ３ｂ 傾斜端面 ４ 単一合成単結晶体 ４ａ 垂直端面 ５ 直角プリズム ６ 単一合成単結晶体 ６ａ 傾斜端面 １１ 複合合成単結晶体 １２ 複合合成単結晶体 １３ 複合合成単結晶体 １４ 複合合成単結晶体 １５ 複合合成単結晶体 Ｃ 化学結合面 Ｌ 光軸
Claims (3)
- 【請求項１】 主成分及び結晶系を同じくする複数の単
一合成単結晶体の表面を光学研磨し、各単一合成単結晶
体の光学研磨面を同軸、同軸率、同軸角になるように密
着させ、全体を均一に加熱して化学結合させた複合合成
単結晶体を発振素子とすることを特徴とする合成単結晶
体を結合した固体レーザの製造方法。 - 【請求項２】 前記複合合成単結晶体が単一合成単結晶
体の両端の反射部分に単一合成単結晶体の直角プリズム
を前記結合方法で化学結合せしめて光軸を折り返し状に
した発振素子とすることを特徴とする請求項１の合成単
結晶体を結合した固体レーザの製造方法。 - 【請求項３】 前記複合合成単結晶体が３個以上の単一
合成単結晶体をそれぞれの端部で前記結合方法で化学結
合させて多角形の枠形に形成し、光軸を枠形の発振素子
とすることを特徴とする請求項１の合成単結晶体を結合
した固体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28785391A JPH05129680A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 合成単結晶体を結合した固体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28785391A JPH05129680A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 合成単結晶体を結合した固体レーザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129680A true JPH05129680A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=17722624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28785391A Pending JPH05129680A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 合成単結晶体を結合した固体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05129680A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07288352A (ja) * | 1994-01-27 | 1995-10-31 | Trw Inc | 多形態結晶及びその製造装置 |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP28785391A patent/JPH05129680A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07288352A (ja) * | 1994-01-27 | 1995-10-31 | Trw Inc | 多形態結晶及びその製造装置 |
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