JPH0632700Y2 - スラブ型レーザ発振器 - Google Patents
スラブ型レーザ発振器Info
- Publication number
- JPH0632700Y2 JPH0632700Y2 JP12992588U JP12992588U JPH0632700Y2 JP H0632700 Y2 JPH0632700 Y2 JP H0632700Y2 JP 12992588 U JP12992588 U JP 12992588U JP 12992588 U JP12992588 U JP 12992588U JP H0632700 Y2 JPH0632700 Y2 JP H0632700Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- slab type
- type laser
- light
- laser 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.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、装置内に蓄積されてくる熱影響を縮減するこ
とにより、発生させるレーザの高出力化を具現させたス
ラブ型レーザ発振器に関する。
とにより、発生させるレーザの高出力化を具現させたス
ラブ型レーザ発振器に関する。
［従来の技術］ 従来、スラブ型レーザ発振器としては、第５図に示す如
く、出力鏡２と全反射鏡４との間に厚さ数cmの楕円形デ
ィスク・ガラス６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを光軸８に対し
ブルースタ角に複数配置したもの、並びに、第６図に示
す如く、板状のレーザ素子１０を用い、その端面が光軸
に対してブルースタ角θになる様に配置したもの等が知
られている。
く、出力鏡２と全反射鏡４との間に厚さ数cmの楕円形デ
ィスク・ガラス６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを光軸８に対し
ブルースタ角に複数配置したもの、並びに、第６図に示
す如く、板状のレーザ素子１０を用い、その端面が光軸
に対してブルースタ角θになる様に配置したもの等が知
られている。
ここで、ブルースタ角とは、誘電体表面で反射する光に
ついて、電気スペクトルが入射面内にある光の反射率が
零となる様な角度をいう。この場合、屈折率の比がｎに
なるような相異なる２つの均等媒質の境界面に ｔａｎ
θ＝ｎ なる入射角θで入射する平面光波の反射光は、
完全に入射面に垂直な直線偏光となり、かつ、反射光と
屈折光とは互いに垂直な方向に進む様になる。
ついて、電気スペクトルが入射面内にある光の反射率が
零となる様な角度をいう。この場合、屈折率の比がｎに
なるような相異なる２つの均等媒質の境界面に ｔａｎ
θ＝ｎ なる入射角θで入射する平面光波の反射光は、
完全に入射面に垂直な直線偏光となり、かつ、反射光と
屈折光とは互いに垂直な方向に進む様になる。
第６図の如く配置したものでは、レーザ光をレーザ素子
１０の上下の面で全反射させることにより、レンズ効果
を受けずにエネルギー取出し効果を良くして直線偏光を
得る（１９８２年 オーム社 レーザハンドブック 第
２３１頁）。
１０の上下の面で全反射させることにより、レンズ効果
を受けずにエネルギー取出し効果を良くして直線偏光を
得る（１９８２年 オーム社 レーザハンドブック 第
２３１頁）。
［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のレーザ発振器では、レーザ光がレ
ーザ素子に対してブルースタ角で投入される方式を採っ
ていて、垂直入射を採用していない。従って、レーザ素
子中を進む光が偏光特性を生じ、熱誘起複屈折の大きい
レーザ素子を使用した際には、投射されエネルギーを大
きく損なう様になり、レーザ発振器の出力を大きく低下
させてしまう点が問題とされていた。
ーザ素子に対してブルースタ角で投入される方式を採っ
ていて、垂直入射を採用していない。従って、レーザ素
子中を進む光が偏光特性を生じ、熱誘起複屈折の大きい
レーザ素子を使用した際には、投射されエネルギーを大
きく損なう様になり、レーザ発振器の出力を大きく低下
させてしまう点が問題とされていた。
又、この場合に垂直入射を強制しようとすれば、入射光
の一部が励起ランプの端子等に進路を遮られる為、結局
レーザ発振器の総出力を下げることになる。
の一部が励起ランプの端子等に進路を遮られる為、結局
レーザ発振器の総出力を下げることになる。
以上の課題を解決しようとして、スラブ型レーザ素子よ
り短い励起ランプを使用する方法も考えられるが、この
場合、逆にスラブ型レーザ素子内への投光度に偏りが生
じるから、目的とするレーザの励起状況については、ス
ラブ型レーザ素子内の場所によってレーザ励起に不均一
を生じることになる。そして、この現象が持続されると
レーザスラブ内の熱歪みを呼び起こし、レーザ発振器に
よる安定発信条件が満たされなくなるという悪影響を及
ぼすばかりでなく、レーザ素子の大きさに対するレーザ
の励起体積が小さくなる為、レーザの出力が小さくなっ
てしまうという課題を抱えていた。
り短い励起ランプを使用する方法も考えられるが、この
場合、逆にスラブ型レーザ素子内への投光度に偏りが生
じるから、目的とするレーザの励起状況については、ス
ラブ型レーザ素子内の場所によってレーザ励起に不均一
を生じることになる。そして、この現象が持続されると
レーザスラブ内の熱歪みを呼び起こし、レーザ発振器に
よる安定発信条件が満たされなくなるという悪影響を及
ぼすばかりでなく、レーザ素子の大きさに対するレーザ
の励起体積が小さくなる為、レーザの出力が小さくなっ
てしまうという課題を抱えていた。
これ等の課題を解決する為、本考案は、レーザ光の進路
を妨げることなく、しかも、反射面におけるエネルギー
の散乱による出力の減少度を最小値に止どめると共に、
レーザ素子内のレーザ励起を均一に行わしめて、高出力
のレーザを容易に入手することを目的とする。
を妨げることなく、しかも、反射面におけるエネルギー
の散乱による出力の減少度を最小値に止どめると共に、
レーザ素子内のレーザ励起を均一に行わしめて、高出力
のレーザを容易に入手することを目的とする。
［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成するために、本願考案のスラブ型レーザ
発振器では、出力鏡と全反射鏡との間に複数のスラブ型
レーザ素子を配置し、レーザ素子の端部に無反射被膜を
施してレーザ光の入出射面とし、相対向するレーザ光入
出射面におけるレーザ光とレーザ光入出射面のなす角度
が直角になる位置に前記複数のレーザ素子が配置され、
相隣接するレーザ素子の長辺と長辺のなす角度が直角に
なっている。
発振器では、出力鏡と全反射鏡との間に複数のスラブ型
レーザ素子を配置し、レーザ素子の端部に無反射被膜を
施してレーザ光の入出射面とし、相対向するレーザ光入
出射面におけるレーザ光とレーザ光入出射面のなす角度
が直角になる位置に前記複数のレーザ素子が配置され、
相隣接するレーザ素子の長辺と長辺のなす角度が直角に
なっている。
さらに、前記複数のスラブ型レーザ素子の前記相対向す
るレーザ光入出射面が、夫々平行関係若しくは密接関係
にある。
るレーザ光入出射面が、夫々平行関係若しくは密接関係
にある。
［作用］ 上記のように構成されたスラブ型レーザ発振器では、ス
ラブ型レーザ素子のレーザ光入出射面に無反射被膜を施
すから、供給されるレーザ光が入射時に入射面における
反射作用により散逸されるのを極力防止できる。
ラブ型レーザ素子のレーザ光入出射面に無反射被膜を施
すから、供給されるレーザ光が入射時に入射面における
反射作用により散逸されるのを極力防止できる。
又、スラブ型レーザ素子の光入出射面が入射レーザ光に
対して直角でない場合には、入射レーザ光がｐ偏光とｓ
偏光に分離される偏光作用によってレーザ光の入出射面
における反射率に相違を来たし、これが両偏光によるエ
ネルギー反射損の合計を大きくして、供給されたレーザ
光のエネルギー損耗を高めるが、この現象は、レーザ光
の入出射面を入射レーザ光に対して直角になる様に配置
したから、極力防止できる。
対して直角でない場合には、入射レーザ光がｐ偏光とｓ
偏光に分離される偏光作用によってレーザ光の入出射面
における反射率に相違を来たし、これが両偏光によるエ
ネルギー反射損の合計を大きくして、供給されたレーザ
光のエネルギー損耗を高めるが、この現象は、レーザ光
の入出射面を入射レーザ光に対して直角になる様に配置
したから、極力防止できる。
更に、隣接するスラブの長辺と長辺のなす角度が直角に
なる様に配置したから、励起ランプ、端子電線などによ
って、レーザ光路が遮蔽されるのを回避でき、励起ラン
プの同一長領域におけるレーザ光路を伸長させる効果を
あげられる。
なる様に配置したから、励起ランプ、端子電線などによ
って、レーザ光路が遮蔽されるのを回避でき、励起ラン
プの同一長領域におけるレーザ光路を伸長させる効果を
あげられる。
さらに、長尺スラブに代わって複数の短尺スラブが利用
できることから、大形の結晶が入手しにくいスラブ型レ
ーザ素子であっても、出力の高い発振器を容易に製作す
ることができる。
できることから、大形の結晶が入手しにくいスラブ型レ
ーザ素子であっても、出力の高い発振器を容易に製作す
ることができる。
［実施例］ 実施例について図面を参照して説明すると、第１図に示
す如く、側面が平行四辺形をなし、対向面がいずれも光
学的に平行になる様に研磨加工された２つのスラブ型レ
ーザ素子（レーザスラブともいう）１２ａ、１２ｂを使
用してスラブ型レーザ発振器を構成する。レーザ光の入
出射面１４に無反射被膜の施されたレーザ素子１２ａ、
１２ｂが、励起ランプ１６ａ、１６ｂの間で、レーザ光
入出射面１４におけるレーザ光とレーザ光入出射面のな
す角度が直角になる位置に、密接関係に設けられてい
る。さらに、隣接するレーザ素子１２ａ、１２ｂの長辺
と長辺がなす角度は直角になっている。従って、レーザ
素子１２ａ、１２ｂは、側面から見て直角Ｖ字型又は逆
Ｖ字型につながっている。
す如く、側面が平行四辺形をなし、対向面がいずれも光
学的に平行になる様に研磨加工された２つのスラブ型レ
ーザ素子（レーザスラブともいう）１２ａ、１２ｂを使
用してスラブ型レーザ発振器を構成する。レーザ光の入
出射面１４に無反射被膜の施されたレーザ素子１２ａ、
１２ｂが、励起ランプ１６ａ、１６ｂの間で、レーザ光
入出射面１４におけるレーザ光とレーザ光入出射面のな
す角度が直角になる位置に、密接関係に設けられてい
る。さらに、隣接するレーザ素子１２ａ、１２ｂの長辺
と長辺がなす角度は直角になっている。従って、レーザ
素子１２ａ、１２ｂは、側面から見て直角Ｖ字型又は逆
Ｖ字型につながっている。
第１図では２つのレーザ素子１２ａ、１２ｂを示した
が、更に、複数のレーザ素子を直角Ｖ字型又は逆Ｖ字型
の連続した形状を示す様に配置してスラブ型レーザ発振
器を構成することもできる。
が、更に、複数のレーザ素子を直角Ｖ字型又は逆Ｖ字型
の連続した形状を示す様に配置してスラブ型レーザ発振
器を構成することもできる。
第１図で使用したスラブ型レーザ素子１２ａの外観を第
２図に示す。レーザの全面反射を防止する為に、レーザ
光の入出射面１４ａに施す無反射被膜については、膜厚
が２５０nm程度のＭｇＦ２及びＳｉＯ２の薄膜を真空蒸
着法等により生成させることにより、レーザ素子１２ａ
のレーザ光の入出射面１４ａに生成させた。他のレーザ
素子１２ｂについても同様である。
２図に示す。レーザの全面反射を防止する為に、レーザ
光の入出射面１４ａに施す無反射被膜については、膜厚
が２５０nm程度のＭｇＦ２及びＳｉＯ２の薄膜を真空蒸
着法等により生成させることにより、レーザ素子１２ａ
のレーザ光の入出射面１４ａに生成させた。他のレーザ
素子１２ｂについても同様である。
これらのスラブ型レーザ素子１２ａ、１２ｂは、Ｎｄド
ープのＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２結晶より、長辺に対して端面
が４５度になる様な平行四辺体を長さ１４０mm、幅５５
mm、厚さ９．５mmにて２枚切出し、表面を光学的に十分
研磨した後、レーザ入出射面に厚さ２５０nmのＭｇＦ２
を真空蒸着法によって生成させた。
ープのＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２結晶より、長辺に対して端面
が４５度になる様な平行四辺体を長さ１４０mm、幅５５
mm、厚さ９．５mmにて２枚切出し、表面を光学的に十分
研磨した後、レーザ入出射面に厚さ２５０nmのＭｇＦ２
を真空蒸着法によって生成させた。
こうして、第１図の如く、２枚のスラブ型レーザ素子１
２ａ、１２ｂを直角Ｖ字型に組合わせて、受光長が２０
０mmのレーザ発振器を製作したのである。
２ａ、１２ｂを直角Ｖ字型に組合わせて、受光長が２０
０mmのレーザ発振器を製作したのである。
この場合の出力は、受光長が同じく２００mmで、端面角
度を３１．４度にして切り出した、長さ２００mm、幅５
５mm、厚さ９．５mmのＮｄドープのＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２
結晶単体スラブ型レーザ素子からなる同一長の発振器に
比較して、１．７倍もの出力を得る事ができた。
度を３１．４度にして切り出した、長さ２００mm、幅５
５mm、厚さ９．５mmのＮｄドープのＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２
結晶単体スラブ型レーザ素子からなる同一長の発振器に
比較して、１．７倍もの出力を得る事ができた。
第３図は、本願考案の他の実施例を示す。この実施例で
はレーザ素子１２ａ、１２ｂが、レーザ光入出射面１４
ａ，１４ｂを離して、平行関係に配置されている。他の
構成は第１図と実質的に同じである。
はレーザ素子１２ａ、１２ｂが、レーザ光入出射面１４
ａ，１４ｂを離して、平行関係に配置されている。他の
構成は第１図と実質的に同じである。
第４図は、本願考案の別の実施例を示す。この実施例で
は、４つのレーザ素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ
が設けられ、第３図と同様にレーザ素子１２ａ、１２
ｂ、１２ｃ、１２ｄが、レーザ光入出射面１４ａ、１４
ｂ、１４ｃ、１４ｄを離して、平行関係に配置されてい
る。
は、４つのレーザ素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ
が設けられ、第３図と同様にレーザ素子１２ａ、１２
ｂ、１２ｃ、１２ｄが、レーザ光入出射面１４ａ、１４
ｂ、１４ｃ、１４ｄを離して、平行関係に配置されてい
る。
［考案の効果］ 本考案は、以上のように構成されているので、、大形の
結晶が得にくいスラブ型レーザ素子にあっても、その出
力を容易に向上せしめることに成功したと共に、同一出
力のレーザ発振器にあっては、その形状をコンパクト化
することに成功した。
結晶が得にくいスラブ型レーザ素子にあっても、その出
力を容易に向上せしめることに成功したと共に、同一出
力のレーザ発振器にあっては、その形状をコンパクト化
することに成功した。
更に、励起ランプの出力を最も有効に利用できる様にし
て高出力なレーザを入手できたので、固体レーザによる
加工処理速度の向上、加工分野の拡大に対しても寄与す
るところ大なるものがある。
て高出力なレーザを入手できたので、固体レーザによる
加工処理速度の向上、加工分野の拡大に対しても寄与す
るところ大なるものがある。
第１図は、本願考案のスラブ型レーザ発振器の実施例を
示す概略説明図である。 第２図は、第１図のスラブ型レーザ発振器に使用するス
ラブ型レーザ素子の斜視図である。 第３図は、本願考案のスラブ型レーザ発振器の他の実施
例を示す概略説明図である。 第４図は、本願考案のスラブ型レーザ発振器の別の実施
例を示す概略説明図である。 第５図は、従来技術のディスクガラス型レーザ発振器の
実施例を示す概略説明図である。 第６図は、従来技術のスラブ型レーザ発振器の他の実施
例を示す概略説明図である。図中、参照番号は次のもの
を示す。 ２……出力鏡、 ４……全反射鏡、 ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ……ディスクガラス型レーザ素
子 ８……光軸、 １０、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ……スラブ型レ
ーザ素子、 １４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ……レーザ光入
出射面、 １６ａ、１６ｂ……励起ランプ、
示す概略説明図である。 第２図は、第１図のスラブ型レーザ発振器に使用するス
ラブ型レーザ素子の斜視図である。 第３図は、本願考案のスラブ型レーザ発振器の他の実施
例を示す概略説明図である。 第４図は、本願考案のスラブ型レーザ発振器の別の実施
例を示す概略説明図である。 第５図は、従来技術のディスクガラス型レーザ発振器の
実施例を示す概略説明図である。 第６図は、従来技術のスラブ型レーザ発振器の他の実施
例を示す概略説明図である。図中、参照番号は次のもの
を示す。 ２……出力鏡、 ４……全反射鏡、 ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ……ディスクガラス型レーザ素
子 ８……光軸、 １０、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ……スラブ型レ
ーザ素子、 １４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ……レーザ光入
出射面、 １６ａ、１６ｂ……励起ランプ、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大町 盛幸 東京都青梅市末広町２―８―１ (72)考案者 竹田 誠宏 東京都世田谷区松原２―９―18 (72)考案者 吉田 弘 東京都西多摩郡羽村町栄町１―２―34
Claims (2)
- 【請求項１】出力鏡と全反射鏡との間に複数のスラブ型
レーザ素子を配置したレーザ発振器において、端部に無
反射被膜を施してレーザ光の入出射面としたレーザ素子
が、相対向するレーザ光入出射面におけるレーザ光とレ
ーザ光入出射面のなす角度が直角になる位置に配置さ
れ、相隣接するレーザ素子の長辺と長辺のなす角度が直
角になっていることを特徴とするスラブ型レーザ発振
器。 - 【請求項２】前記複数のスラブ型レーザ素子の前記相対
向するレーザ光入出射面が、夫々平行関係若しくは密接
関係にあることを特徴とする請求項１記載のスラブ型レ
ーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12992588U JPH0632700Y2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | スラブ型レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12992588U JPH0632700Y2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | スラブ型レーザ発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252368U JPH0252368U (ja) | 1990-04-16 |
| JPH0632700Y2 true JPH0632700Y2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=31384644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12992588U Expired - Lifetime JPH0632700Y2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | スラブ型レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632700Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3127198B1 (en) * | 2014-04-01 | 2020-04-22 | IPG Photonics Corporation | Mid-ir kerr lens mode locked laser with normal incidence mounting of polycrystalline tm:ii-vi materials and method for controlling parameters of polycrystalline tm:ii-vi kerr lens mode locked laser |
-
1988
- 1988-10-05 JP JP12992588U patent/JPH0632700Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0252368U (ja) | 1990-04-16 |
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