JPH07283461A - スラブ導波路型レーザ - Google Patents
スラブ導波路型レーザInfo
- Publication number
- JPH07283461A JPH07283461A JP7074160A JP7416095A JPH07283461A JP H07283461 A JPH07283461 A JP H07283461A JP 7074160 A JP7074160 A JP 7074160A JP 7416095 A JP7416095 A JP 7416095A JP H07283461 A JPH07283461 A JP H07283461A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- mirror
- slab
- resonator
- waveguide
- 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.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 16
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 5
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000722921 Tulipa gesneriana Species 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000571697 Icarus Species 0.000 description 1
- -1 ZnSe compound Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/0315—Waveguide lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定でかつＣＯ2 分子の所定の振動遷移内で
動作するスラブ導波路型ＣＯ2 レーザを提供する。 【設計構成】 スラブ電極と共振器とを有し、所定の波
長域でのレーザ発振を抑圧するように、共振器内部に少
なくとも１つの波長選択性光学素子を利用する設計構成
である。
動作するスラブ導波路型ＣＯ2 レーザを提供する。 【設計構成】 スラブ電極と共振器とを有し、所定の波
長域でのレーザ発振を抑圧するように、共振器内部に少
なくとも１つの波長選択性光学素子を利用する設計構成
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スラブ導波路型ＣＯ2
レーザに関する。
レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンパクトな大きさ、容積当りの高い出
力、および安い製造コストのため、導波路並びにスラブ
導波路型ＣＯ2 レーザの種々の形態の従来技術において
多くの研究が行われている。導波路型レーザは通常のレ
ーザと異なるが、これは導波路型レーザでは光は、導波
路型共振器構成内部のいくつかの（または全ての）伝搬
経路にわたって自由空間伝搬の法則に従わず、つまりレ
ーザの内部構成が光を閉じ込めて誘導するように動作す
るからである。より数学的に表現すると、導波路型共振
器の特性を表すためにａ2／（λＬ） と定義されるフレ
ネル数が利用され、ここでａは受鏡面の半分の幅であ
り、λは共振器内部の光の波長であり、Ｌは共振器の長
さである。フレネル数は回折作用の程度の大きさを表
し、小さい数は強い回折を示している。導波路型共振器
は、単位数以下のオーダでフレネル数を有し、結果とし
て空間モード、周波数スペクトル、および損失を自由空
間型共振器を支配する法則により十分に説明できない。
力、および安い製造コストのため、導波路並びにスラブ
導波路型ＣＯ2 レーザの種々の形態の従来技術において
多くの研究が行われている。導波路型レーザは通常のレ
ーザと異なるが、これは導波路型レーザでは光は、導波
路型共振器構成内部のいくつかの（または全ての）伝搬
経路にわたって自由空間伝搬の法則に従わず、つまりレ
ーザの内部構成が光を閉じ込めて誘導するように動作す
るからである。より数学的に表現すると、導波路型共振
器の特性を表すためにａ2／（λＬ） と定義されるフレ
ネル数が利用され、ここでａは受鏡面の半分の幅であ
り、λは共振器内部の光の波長であり、Ｌは共振器の長
さである。フレネル数は回折作用の程度の大きさを表
し、小さい数は強い回折を示している。導波路型共振器
は、単位数以下のオーダでフレネル数を有し、結果とし
て空間モード、周波数スペクトル、および損失を自由空
間型共振器を支配する法則により十分に説明できない。
【０００３】スラブ導波路型レーザは標準の導波路型レ
ーザと異なるが、これはスラブ導波路型レーザは伝搬光
を完全に閉じ込めず、１次元方向にだけ閉じ込めるから
である。例として、ｚ方向の光伝搬を有するデカルト座
標系（ｘ，ｙ，ｚ）を考察する。矩形導波路型レーザは
光をｘ方向およびｙ方向に閉じ込めるのに対して、通常
の自由空間伝搬理論に従う自由方向を有するスラブ導波
路型レーザは、光をｘ方向またはｙ方向に閉じ込める
（両方ではない）。
ーザと異なるが、これはスラブ導波路型レーザは伝搬光
を完全に閉じ込めず、１次元方向にだけ閉じ込めるから
である。例として、ｚ方向の光伝搬を有するデカルト座
標系（ｘ，ｙ，ｚ）を考察する。矩形導波路型レーザは
光をｘ方向およびｙ方向に閉じ込めるのに対して、通常
の自由空間伝搬理論に従う自由方向を有するスラブ導波
路型レーザは、光をｘ方向またはｙ方向に閉じ込める
（両方ではない）。
【０００４】スラブ導波路型レーザは、多くの米国特許
明細書、たとえば１９８８年１月１２日発行の米国特許
第４，７１９，６３９号明細書（Tulip ）、１９９０年
７月３日発行の米国特許第４，９３９，７３８号明細書
（Opower）、１９９１年９月１０日発行の米国特許第
５，０４８，０４８号明細書（Nishimae）に記載されて
いる。Tulip の特許明細書には、正分岐（positive-bra
nch ）の自由方向に対する不安定共振器と、案内方向に
対する安定導波路型共振器とを用いるＲＦ励起スラブ導
波路型レーザが記載されている。Opowerの特許明細書に
は、正分岐の自由方向に対する不安定共振器を用い、さ
らに非点収差矯正光学系を利用するＲＦ励起スラブ導波
路型レーザが記載されており、前記非点収差矯正光学系
はレーザ構成の一部として組み込まれている。非点収差
はスラブ型形状の副産物である（ある特別に選択された
共振器設計構成を除く）。結果として、非点収差矯正は
レーザのハウジングの一部である必要はないが通常必要
なことである。Nishimaeの特許明細書には、負分岐の不
安定共振器を自由方向で限定するために球面鏡を用い
て、マイクロ波により励起されるスラブ導波路型レーザ
が記載されている。その負分岐の共振器はレーザの活性
領域内に典型的に見られる内部焦点を示し、強度が十分
に大きいと効率の損失を招き、利得媒質の光学的降伏さ
えも惹起することがある。しかし、当業者に公知のよう
に、負分岐の不安定共振器は、正分岐の安定共振器より
かなりアラインメントに関する影響を受けない。さらに
Nishimaeの特許明細書で指摘されるように、スラブ導波
路は媒質内に焦点でなく焦線を生成するので強度は幾分
か低減される。したがって、それらの設計構成はパワー
レベルおよび設計構成される装置の大きさに依存して、
正分岐の構成かまたは負分岐の構成のいずれかが最適で
ある。
明細書、たとえば１９８８年１月１２日発行の米国特許
第４，７１９，６３９号明細書（Tulip ）、１９９０年
７月３日発行の米国特許第４，９３９，７３８号明細書
（Opower）、１９９１年９月１０日発行の米国特許第
５，０４８，０４８号明細書（Nishimae）に記載されて
いる。Tulip の特許明細書には、正分岐（positive-bra
nch ）の自由方向に対する不安定共振器と、案内方向に
対する安定導波路型共振器とを用いるＲＦ励起スラブ導
波路型レーザが記載されている。Opowerの特許明細書に
は、正分岐の自由方向に対する不安定共振器を用い、さ
らに非点収差矯正光学系を利用するＲＦ励起スラブ導波
路型レーザが記載されており、前記非点収差矯正光学系
はレーザ構成の一部として組み込まれている。非点収差
はスラブ型形状の副産物である（ある特別に選択された
共振器設計構成を除く）。結果として、非点収差矯正は
レーザのハウジングの一部である必要はないが通常必要
なことである。Nishimaeの特許明細書には、負分岐の不
安定共振器を自由方向で限定するために球面鏡を用い
て、マイクロ波により励起されるスラブ導波路型レーザ
が記載されている。その負分岐の共振器はレーザの活性
領域内に典型的に見られる内部焦点を示し、強度が十分
に大きいと効率の損失を招き、利得媒質の光学的降伏さ
えも惹起することがある。しかし、当業者に公知のよう
に、負分岐の不安定共振器は、正分岐の安定共振器より
かなりアラインメントに関する影響を受けない。さらに
Nishimaeの特許明細書で指摘されるように、スラブ導波
路は媒質内に焦点でなく焦線を生成するので強度は幾分
か低減される。したがって、それらの設計構成はパワー
レベルおよび設計構成される装置の大きさに依存して、
正分岐の構成かまたは負分岐の構成のいずれかが最適で
ある。
【０００５】前述の特許明細書に記載のスラブ型レーザ
をベースとする改善は、別の米国特許明細書、たとえば
１９９２年６月１６日発行の米国特許第５，１２３，０
２８号明細書（Hobartほか）、１９９２年７月１４日発
行の米国特許第５，１３１，００３号明細書（Mefferd
）、１９９２年７月１４日発行の米国特許第５，１３
１，００４号明細書（Dallarosa ほか）、１９９２年８
月１８日発行の米国特許第５，１４０，６０６号明細書
（Yarboroughほか）、および１９９２年１０月１３日発
行の米国特許第５，１５５，７３９号明細書（Mefferd
）に記載されている。Hobartほかの特許明細書には、
負分岐形態での球面鏡の利用が記載され、前記球面鏡
は、鏡面の閉じ込める（導波路）方向における光の曲率
半径が鏡の曲率半径にほぼ整合するようにスラブから所
定の距離に配設されている。Mefferd の第５，１３１，
００３号特許明細書には、レーザ動作中に熱膨張するこ
とのできる電極用支持構成の利用が記載されている。Da
llarosa ほかの特許明細書には、たとえばレーザを低い
デューティサイクルのパルスモードで動作させる場合に
放電の安定化を助成するためのＣＯ2 混合ガスを予イオ
ン化する方法が記載されている。Yarboroughほかの特許
明細書には、レーザハウジング内部のガス流量の狭窄を
最小にすると共に電極を所望の離間距離に保持するメカ
ニズムが記載されている。最後にMefferd の第５，１５
５，７３９号特許明細書には、低圧、密封環境での調整
可能な鏡を保持するメカニズムが記載されている。
をベースとする改善は、別の米国特許明細書、たとえば
１９９２年６月１６日発行の米国特許第５，１２３，０
２８号明細書（Hobartほか）、１９９２年７月１４日発
行の米国特許第５，１３１，００３号明細書（Mefferd
）、１９９２年７月１４日発行の米国特許第５，１３
１，００４号明細書（Dallarosa ほか）、１９９２年８
月１８日発行の米国特許第５，１４０，６０６号明細書
（Yarboroughほか）、および１９９２年１０月１３日発
行の米国特許第５，１５５，７３９号明細書（Mefferd
）に記載されている。Hobartほかの特許明細書には、
負分岐形態での球面鏡の利用が記載され、前記球面鏡
は、鏡面の閉じ込める（導波路）方向における光の曲率
半径が鏡の曲率半径にほぼ整合するようにスラブから所
定の距離に配設されている。Mefferd の第５，１３１，
００３号特許明細書には、レーザ動作中に熱膨張するこ
とのできる電極用支持構成の利用が記載されている。Da
llarosa ほかの特許明細書には、たとえばレーザを低い
デューティサイクルのパルスモードで動作させる場合に
放電の安定化を助成するためのＣＯ2 混合ガスを予イオ
ン化する方法が記載されている。Yarboroughほかの特許
明細書には、レーザハウジング内部のガス流量の狭窄を
最小にすると共に電極を所望の離間距離に保持するメカ
ニズムが記載されている。最後にMefferd の第５，１５
５，７３９号特許明細書には、低圧、密封環境での調整
可能な鏡を保持するメカニズムが記載されている。
【０００６】大半のスラブ導波路型ＣＯ2 レーザは、特
定の振動遷移に伴って生じるＣＯ2分子の回転遷移間の
スイッチングを表し、そのスイッチングは比較的小さな
波長振動を生成する。特定の振動遷移に伴う回転遷移の
間のこのスイッチングは、ほとんどのＣＯ2 レーザに共
通のことであり、”ラインホッピング”として当業者に
公知である。医療への応用にとって、ラインホッピング
によって生じる小さな波長振動は問題にならず通常無視
することができる。
定の振動遷移に伴って生じるＣＯ2分子の回転遷移間の
スイッチングを表し、そのスイッチングは比較的小さな
波長振動を生成する。特定の振動遷移に伴う回転遷移の
間のこのスイッチングは、ほとんどのＣＯ2 レーザに共
通のことであり、”ラインホッピング”として当業者に
公知である。医療への応用にとって、ラインホッピング
によって生じる小さな波長振動は問題にならず通常無視
することができる。
【０００７】しかし当業者に公知でない現象を発見し
た。たとえばスラブ導波路と共振器の光学素子との双方
の設計構成に特別な配慮がなされない限り、スラブ導波
路型ＣＯ2 レーザは、ＣＯ2 分子の２つの異なる振動遷
移から生じる広い波長の範囲にわたって光を放出するこ
とができるということである。これらの波長領域はそれ
ぞれ１０．６μｍと９．４μｍ近傍を中心にしている。
１０．６μｍの放射を生じる遷移はＣＯ2 分子の全ての
遷移のなかで最大の利得を有するので、ほとんど全ての
従来のＣＯ2 レーザは、９．４μｍで生じるレーザ光を
回避するための対策を講じる必要なく１０．６μｍで動
作する。しかし、従来技術で説明したスラブ形状および
標準の広帯域の光学素子を用いると、スラブ導波路型Ｃ
Ｏ2 レーザを１つの振動遷移から他方の振動遷移に任意
にスイッチングさせ、再び戻すことができることを発見
した。
た。たとえばスラブ導波路と共振器の光学素子との双方
の設計構成に特別な配慮がなされない限り、スラブ導波
路型ＣＯ2 レーザは、ＣＯ2 分子の２つの異なる振動遷
移から生じる広い波長の範囲にわたって光を放出するこ
とができるということである。これらの波長領域はそれ
ぞれ１０．６μｍと９．４μｍ近傍を中心にしている。
１０．６μｍの放射を生じる遷移はＣＯ2 分子の全ての
遷移のなかで最大の利得を有するので、ほとんど全ての
従来のＣＯ2 レーザは、９．４μｍで生じるレーザ光を
回避するための対策を講じる必要なく１０．６μｍで動
作する。しかし、従来技術で説明したスラブ形状および
標準の広帯域の光学素子を用いると、スラブ導波路型Ｃ
Ｏ2 レーザを１つの振動遷移から他方の振動遷移に任意
にスイッチングさせ、再び戻すことができることを発見
した。
【０００８】従来技術におけるこの問題の理解不足は、
２つの理由、つまり出力ビームの連続モニタリングの欠
如と好運な導波路による抑圧のため生じている。従来技
術の説明にしたがって製造されるレーザで生じる波長の
スイッチングは、以下の説明から明らかである。図９に
ＺｎＳｅビームスプリッタ１０を利用する従来のスラブ
導波路型レーザ１００からの出力パワーを測定するのに
用いられる設計構成を図示する。図９に示すように、ス
ラブ導波路型レーザ１００からの出力ビーム１１０は、
反射ビーム１２０と透過ビーム１３０とに分離される。
反射ビーム１２０はディテクタ１１で検出され、透過ビ
ーム１３０はディテクタ１２で検出され、反射ビーム１
２０および透過ビーム１３０は同時にモニタされる。図
１０はＺｎＳｅビームスプリッタ１０の実測特性曲線を
示す。図１０から分かるように、ＺｎＳｅビームスプリ
ッタ１０は１０．６μｍで約１％の実測反射力と、９．
４μｍで約４％の実測反射力とを有する。このことを透
過信号および反射信号で約１０％の変動を生じるライン
ホッピングによる変動と対比すべきである。
２つの理由、つまり出力ビームの連続モニタリングの欠
如と好運な導波路による抑圧のため生じている。従来技
術の説明にしたがって製造されるレーザで生じる波長の
スイッチングは、以下の説明から明らかである。図９に
ＺｎＳｅビームスプリッタ１０を利用する従来のスラブ
導波路型レーザ１００からの出力パワーを測定するのに
用いられる設計構成を図示する。図９に示すように、ス
ラブ導波路型レーザ１００からの出力ビーム１１０は、
反射ビーム１２０と透過ビーム１３０とに分離される。
反射ビーム１２０はディテクタ１１で検出され、透過ビ
ーム１３０はディテクタ１２で検出され、反射ビーム１
２０および透過ビーム１３０は同時にモニタされる。図
１０はＺｎＳｅビームスプリッタ１０の実測特性曲線を
示す。図１０から分かるように、ＺｎＳｅビームスプリ
ッタ１０は１０．６μｍで約１％の実測反射力と、９．
４μｍで約４％の実測反射力とを有する。このことを透
過信号および反射信号で約１０％の変動を生じるライン
ホッピングによる変動と対比すべきである。
【０００９】図１１は、透過ビーム１３０をモニタする
ディテクタ１２と反射ビーム１２０をモニタするディテ
クタ１１とから同時に得られる、時間に対する従来のス
ラブ導波路型ＣＯ2 レーザ１００の実測出力パワーの曲
線を示す。図１１から分かるように反射ビーム１２０は
相対パワーでの非常に広い変動を示すのに対し、透過ビ
ーム１３０は通常の”ラインホッピング”から予期され
る約１０％の変動を除いてほとんど一定である。
ディテクタ１２と反射ビーム１２０をモニタするディテ
クタ１１とから同時に得られる、時間に対する従来のス
ラブ導波路型ＣＯ2 レーザ１００の実測出力パワーの曲
線を示す。図１１から分かるように反射ビーム１２０は
相対パワーでの非常に広い変動を示すのに対し、透過ビ
ーム１３０は通常の”ラインホッピング”から予期され
る約１０％の変動を除いてほとんど一定である。
【００１０】図１２は、図１０に示した設計構成を用い
て得られる、時間に対する従来のスラブ導波路型ＣＯ2
レーザ１００の実測出力パワーの曲線を示す。しかし、
図１２の作成において、従来のスラブ導波路型ＣＯ2 レ
ーザ１００は、実際の外科利用を模倣するように実行さ
れた。すなわちそれぞれ４５秒の長さでかつ２分のオフ
タイムで隔てられた１５のレーザバースト波をデジタル
オシロスコープで記録したものであり、バースト波のハ
イとローの包絡線を図１２に示す。図１１と同様に図１
２から分かるように反射ビームの包絡線は透過ビームの
包絡線よりずっと大きい。このことから分かるように、
従来のスラブ導波路型レーザ１００がラインホッピング
で説明できる範囲より広範囲にわたって波長をスイッチ
ングし、種々の波長に対するビームスプリッタ１０の反
射力の変化は反射ビーム１２０の広い変動を惹起する。
て得られる、時間に対する従来のスラブ導波路型ＣＯ2
レーザ１００の実測出力パワーの曲線を示す。しかし、
図１２の作成において、従来のスラブ導波路型ＣＯ2 レ
ーザ１００は、実際の外科利用を模倣するように実行さ
れた。すなわちそれぞれ４５秒の長さでかつ２分のオフ
タイムで隔てられた１５のレーザバースト波をデジタル
オシロスコープで記録したものであり、バースト波のハ
イとローの包絡線を図１２に示す。図１１と同様に図１
２から分かるように反射ビームの包絡線は透過ビームの
包絡線よりずっと大きい。このことから分かるように、
従来のスラブ導波路型レーザ１００がラインホッピング
で説明できる範囲より広範囲にわたって波長をスイッチ
ングし、種々の波長に対するビームスプリッタ１０の反
射力の変化は反射ビーム１２０の広い変動を惹起する。
【００１１】図１３は、前述の波長変動がスラブ導波路
型ＣＯ2 レーザの振動帯域間のスイッチングに起因した
ことを確信するのに用いられた設計構成図である。図１
３に示すようにスラブ導波路型レーザ１００からの出力
ビーム１１０は、ＺｎＳｅビームスプリッタ１０に衝突
し、ビームスプリッタは１０．６μｍで１０％の反射率
と９．４μｍで１２％の反射率を有している。反射ビー
ム１２０は回折格子１４０で１０．６μｍの帯域と９．
４μｍの帯域に相当するスペクトル帯域にスペクトル的
に分離され（−１のオーダ、ニアリトロー型）、ディテ
クタ１５０、１６０によりそれぞれ検出される。図１４
は、ディテクタ１５０、１６０からの出力ビーム１１０
内の１０．６μｍ帯と９．４μｍ帯をそれぞれ同時に記
録した線図である。図１４から分かるようにスラブ導波
路型レーザ１００は周期的に変化する波長を有する。ま
た、両成分の和はほぼ一定であり、図１１と図１２に示
された出力ビームの透過部分も同様である。
型ＣＯ2 レーザの振動帯域間のスイッチングに起因した
ことを確信するのに用いられた設計構成図である。図１
３に示すようにスラブ導波路型レーザ１００からの出力
ビーム１１０は、ＺｎＳｅビームスプリッタ１０に衝突
し、ビームスプリッタは１０．６μｍで１０％の反射率
と９．４μｍで１２％の反射率を有している。反射ビー
ム１２０は回折格子１４０で１０．６μｍの帯域と９．
４μｍの帯域に相当するスペクトル帯域にスペクトル的
に分離され（−１のオーダ、ニアリトロー型）、ディテ
クタ１５０、１６０によりそれぞれ検出される。図１４
は、ディテクタ１５０、１６０からの出力ビーム１１０
内の１０．６μｍ帯と９．４μｍ帯をそれぞれ同時に記
録した線図である。図１４から分かるようにスラブ導波
路型レーザ１００は周期的に変化する波長を有する。ま
た、両成分の和はほぼ一定であり、図１１と図１２に示
された出力ビームの透過部分も同様である。
【００１２】上記から２つの事実が明らかになる。第１
に従来のスラブ導波路型ＣＯ2 レーザの出力ビームの波
長は時間に対して激しく変化する。第２にトータルのレ
ーザ出力は時間に対してほとんど一定のままである。従
来技術の装置は一般にレーザの出力ビームを連続的にモ
ニタしていないので、波長のスイッチングに気付かない
ままであった。従来技術で波長のスイッチング手法が検
出されなかった別の理由は、好運な事であるが波長領域
の１つの抑圧を助成する導波路設計構成を選択すること
ができるからである。しかし、たとえこのことができる
としても導波路自体の選択性は一般に非常に低いもので
あり、つまり９．４μｍと１０．６μｍに対して損失が
犠牲になることを発見した。このため本発明では不要な
波長のスイッチングを確実に抑圧するような導波路構造
の選択性だけに頼ることができないことが判明した。
に従来のスラブ導波路型ＣＯ2 レーザの出力ビームの波
長は時間に対して激しく変化する。第２にトータルのレ
ーザ出力は時間に対してほとんど一定のままである。従
来技術の装置は一般にレーザの出力ビームを連続的にモ
ニタしていないので、波長のスイッチングに気付かない
ままであった。従来技術で波長のスイッチング手法が検
出されなかった別の理由は、好運な事であるが波長領域
の１つの抑圧を助成する導波路設計構成を選択すること
ができるからである。しかし、たとえこのことができる
としても導波路自体の選択性は一般に非常に低いもので
あり、つまり９．４μｍと１０．６μｍに対して損失が
犠牲になることを発見した。このため本発明では不要な
波長のスイッチングを確実に抑圧するような導波路構造
の選択性だけに頼ることができないことが判明した。
【００１３】振動遷移の変化により生ずる大きな波長シ
フトは、ＣＯ2 の波長の高い水吸収による薬剤に用いら
れるＣＯ2 レーザに問題を引き起こす。体組織の基本組
成は水であるので、この吸収は、ＣＯ2 レーザのエネル
ギが効果的にかつ同様に重要なことであるが局部的に目
的の体組織に供給されることを意味する。レーザと体組
織との相互作用する部分の程度は、集束ビームの大きさ
とビームの浸透の深さとに依存し、浸透の深さは主に水
吸収係数により決定される。水吸収係数の表値（たとえ
ば”Infrared Optical properties of Water and Ice S
pheres”,W.M.Irvine and J.B. Pollack, Icarus 8,[19
68], ページ３２４）を参照すると、吸収係数は１０．
５μｍで７２０ｃｍ-1であり、９．５μｍでは４１０ｃ
ｍ-1に降下する。正確な値は表に示されていないが、係
数は波長に伴い滑らかに変化し、１０．５μｍおよび
９．５μｍでの値は、１０．６μｍおよび９．４μｍで
の値と非常に近いものになる。したがって特性上の浸透
の深さ（レーザ強度がイニシャル値の約６３％であるポ
イントで定義される）は、１０．６μｍで約１３．９μ
ｍであり、９．４μｍでは約２４．４μｍに増加（つま
り７６％の変動）する。結果として、たとえばデリケー
トな外科処置での一貫した治療作用に対して、既知の振
動遷移内でのレーザ動作を保持することが急務である。
フトは、ＣＯ2 の波長の高い水吸収による薬剤に用いら
れるＣＯ2 レーザに問題を引き起こす。体組織の基本組
成は水であるので、この吸収は、ＣＯ2 レーザのエネル
ギが効果的にかつ同様に重要なことであるが局部的に目
的の体組織に供給されることを意味する。レーザと体組
織との相互作用する部分の程度は、集束ビームの大きさ
とビームの浸透の深さとに依存し、浸透の深さは主に水
吸収係数により決定される。水吸収係数の表値（たとえ
ば”Infrared Optical properties of Water and Ice S
pheres”,W.M.Irvine and J.B. Pollack, Icarus 8,[19
68], ページ３２４）を参照すると、吸収係数は１０．
５μｍで７２０ｃｍ-1であり、９．５μｍでは４１０ｃ
ｍ-1に降下する。正確な値は表に示されていないが、係
数は波長に伴い滑らかに変化し、１０．５μｍおよび
９．５μｍでの値は、１０．６μｍおよび９．４μｍで
の値と非常に近いものになる。したがって特性上の浸透
の深さ（レーザ強度がイニシャル値の約６３％であるポ
イントで定義される）は、１０．６μｍで約１３．９μ
ｍであり、９．４μｍでは約２４．４μｍに増加（つま
り７６％の変動）する。結果として、たとえばデリケー
トな外科処置での一貫した治療作用に対して、既知の振
動遷移内でのレーザ動作を保持することが急務である。
【００１４】前記に照らして、スラブ導波路型ＣＯ2 レ
ーザでの振動遷移間のスイッチングを防止する必要があ
り、結果としてその技術分野において、安定でかつＣＯ
2 分子の既知の振動遷移内で動作するスラブ導波路型Ｃ
Ｏ2 レーザに対するニーズがある。
ーザでの振動遷移間のスイッチングを防止する必要があ
り、結果としてその技術分野において、安定でかつＣＯ
2 分子の既知の振動遷移内で動作するスラブ導波路型Ｃ
Ｏ2 レーザに対するニーズがある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、安定
でかつＣＯ2 分子の所定の振動遷移内で動作するスラブ
導波路型ＣＯ2 レーザを提供することである。
でかつＣＯ2 分子の所定の振動遷移内で動作するスラブ
導波路型ＣＯ2 レーザを提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は本発明に
よると、電極表面でレーザガスを励起し、かつレーザ光
を誘導する間隙のあるスラブ電極と、スラブ電極の周囲
に形成される共振器とを有し、前記共振器は、スラブ電
極表面に平行な方向では不安定導波路型共振器であり、
スラブ電極表面に垂直な方向では安定導波路型共振器で
あり、かつ所定の波長または波長域でのレーザ発振を抑
圧するように、共振器内部に少なくとも１つの波長選択
性光学素子を利用しているスラブ導波路型ＣＯ2 レーザ
により達成される。
よると、電極表面でレーザガスを励起し、かつレーザ光
を誘導する間隙のあるスラブ電極と、スラブ電極の周囲
に形成される共振器とを有し、前記共振器は、スラブ電
極表面に平行な方向では不安定導波路型共振器であり、
スラブ電極表面に垂直な方向では安定導波路型共振器で
あり、かつ所定の波長または波長域でのレーザ発振を抑
圧するように、共振器内部に少なくとも１つの波長選択
性光学素子を利用しているスラブ導波路型ＣＯ2 レーザ
により達成される。
【００１７】
【実施例】図１は、スラブ導波路型ＣＯ2 レーザのアセ
ンブリの種々の段階を示す展開図である（図１では、ス
ラブ電極を離して保持する公知の装置、冷却水をスラブ
電極に供給するカッパーチューブ、および最適パワーを
ガスプラズマに伝達するためにレーザをＲＦパワー源と
整合する働きをする誘導コイルは明確に示されていな
い）。図１に示すように、スラブ導波路型ＣＯ2 レーザ
の主要パーツは、円筒型ハウジング１、エンドフランジ
２、３、鏡４、５、およびスラブ電極６、７であり、エ
ンドフランジ２、３はさらに鏡４、５を保持し、真空に
対して密なシールを作り出すように円筒型ハウジング１
にシールドされている。フロント鏡４は一部が取り除か
れ、レーザからの光が図４に示す真空窓９を通過するこ
とができることに注意すべきである。図３はレーザチュ
ーブの簡単な断面図であり、ここで導波路（制限され
る）軸および開放（制限されない）軸は矢印で示され、
その制限されない方向は不安定共振器の軸でもある。ス
ラブ電極６、７間の望ましい間隙は約２ｍｍである。
ンブリの種々の段階を示す展開図である（図１では、ス
ラブ電極を離して保持する公知の装置、冷却水をスラブ
電極に供給するカッパーチューブ、および最適パワーを
ガスプラズマに伝達するためにレーザをＲＦパワー源と
整合する働きをする誘導コイルは明確に示されていな
い）。図１に示すように、スラブ導波路型ＣＯ2 レーザ
の主要パーツは、円筒型ハウジング１、エンドフランジ
２、３、鏡４、５、およびスラブ電極６、７であり、エ
ンドフランジ２、３はさらに鏡４、５を保持し、真空に
対して密なシールを作り出すように円筒型ハウジング１
にシールドされている。フロント鏡４は一部が取り除か
れ、レーザからの光が図４に示す真空窓９を通過するこ
とができることに注意すべきである。図３はレーザチュ
ーブの簡単な断面図であり、ここで導波路（制限され
る）軸および開放（制限されない）軸は矢印で示され、
その制限されない方向は不安定共振器の軸でもある。ス
ラブ電極６、７間の望ましい間隙は約２ｍｍである。
【００１８】スラブ電極６、７はシンプルなセラミック
のスペーサーで離れて保持され、鏡４、５に関してスラ
ブ電極を固定するようにシンプルな機械的手段で構造体
内に支持されている。スラブ電極６、７はレーザガスを
励起させ、レーザ光を１次元に閉じ込める。本実施例に
おいて、スラブ電極６、７は高出力レーザに対して４×
６０ｃｍの大きさ、または低出力バージョンに対して２
×１５ｃｍの大きさのいずれかである。さらに本実施例
において、スラブ電極６、７はアルミニウムから成る
が、当業者に公知のように銅、ステンレス鋼等の他の材
料からも製造することができる。
のスペーサーで離れて保持され、鏡４、５に関してスラ
ブ電極を固定するようにシンプルな機械的手段で構造体
内に支持されている。スラブ電極６、７はレーザガスを
励起させ、レーザ光を１次元に閉じ込める。本実施例に
おいて、スラブ電極６、７は高出力レーザに対して４×
６０ｃｍの大きさ、または低出力バージョンに対して２
×１５ｃｍの大きさのいずれかである。さらに本実施例
において、スラブ電極６、７はアルミニウムから成る
が、当業者に公知のように銅、ステンレス鋼等の他の材
料からも製造することができる。
【００１９】当業者に公知のようにスラブ導波路型ＣＯ
2 レーザは、標準的にヘリウム、窒素、４％のキセノン
を加えた二酸化炭素の４：２：１の混合ガスが封入さ
れ、混合ガスは１００から１５０ｍｂａｒまで加圧され
る。当業者に公知のように、ガスは、７０ＭＨｚで動作
する標準の固体回路のＲＦジェネレータへのＲＦ結合に
より励起される。図３に示すように、ＲＦ結合は円筒型
ハウジング１上の真空に対して密な開口部を介して公知
の構造物８により供給される（構造物８は一般に構造物
８のホールを介してねじで電極６に取り付けられてい
る）。図２に示すＲＦジェネレータは適切なインピーダ
ンス変換ネットワーク（図示していない）を用いてスラ
ブ導波路型レーザと”整合”される。本実施例において
スラブ電極７は円筒型ハウジング１に直接接続すること
によりグランド電位を保持しているのに対して、スラブ
電極６はインピーダンス変換ネットワークを介してＲＦ
供給源に直接接続されている。
2 レーザは、標準的にヘリウム、窒素、４％のキセノン
を加えた二酸化炭素の４：２：１の混合ガスが封入さ
れ、混合ガスは１００から１５０ｍｂａｒまで加圧され
る。当業者に公知のように、ガスは、７０ＭＨｚで動作
する標準の固体回路のＲＦジェネレータへのＲＦ結合に
より励起される。図３に示すように、ＲＦ結合は円筒型
ハウジング１上の真空に対して密な開口部を介して公知
の構造物８により供給される（構造物８は一般に構造物
８のホールを介してねじで電極６に取り付けられてい
る）。図２に示すＲＦジェネレータは適切なインピーダ
ンス変換ネットワーク（図示していない）を用いてスラ
ブ導波路型レーザと”整合”される。本実施例において
スラブ電極７は円筒型ハウジング１に直接接続すること
によりグランド電位を保持しているのに対して、スラブ
電極６はインピーダンス変換ネットワークを介してＲＦ
供給源に直接接続されている。
【００２０】持続動作で高出力を供給するためにスラブ
導波路型レーザを水冷しなければならない。このことを
実施するために当業者に公知のように、エンドフランジ
２、３上のホールまたは円筒型ハウジング１上のホール
を介して導波路のハウジング内に冷却パイプを挿入す
る。しかし、いずれの場合においてもホールはシールド
され、構造体の真空の気密性を維持する。冷却チューブ
は、良好な熱接触のためにガスプラズマから離れて電極
の側面に沿って形成された交接（mating) チャネルにプ
レスばめされている。プレスばめがしっかりしているの
ではんだづけ／鑞付けの必要がない。これらのチューブ
は、組み立てたスラブ導波路型レーザの断面図および上
面図を表す図５に示されており、前記レーザのパーツは
図１−４に示されている。
導波路型レーザを水冷しなければならない。このことを
実施するために当業者に公知のように、エンドフランジ
２、３上のホールまたは円筒型ハウジング１上のホール
を介して導波路のハウジング内に冷却パイプを挿入す
る。しかし、いずれの場合においてもホールはシールド
され、構造体の真空の気密性を維持する。冷却チューブ
は、良好な熱接触のためにガスプラズマから離れて電極
の側面に沿って形成された交接（mating) チャネルにプ
レスばめされている。プレスばめがしっかりしているの
ではんだづけ／鑞付けの必要がない。これらのチューブ
は、組み立てたスラブ導波路型レーザの断面図および上
面図を表す図５に示されており、前記レーザのパーツは
図１−４に示されている。
【００２１】共焦点の不安定共振器（負分岐または正分
岐のいずれでも）を生成するように設計構成された鏡
４、５によって電極表面に平行な光成分だけが作用する
ようになる。当業者に公知のように、安定共振器はスラ
ブ電極６、７表面に垂直方向で形成され、この安定共振
器の設計構成は所望の波長でのレーザ性能を最大にする
ように選択されている。また当業者に公知のように、鏡
４、５はスラブ電極６、７エンドから充分に離して配設
されているので、鏡の反射面は、ＲＦエネルギーを整合
ネットワークおよび構造物８を介してスラブ電極６、７
に供給するときに形成されるＲＦ励気ガスプラズマによ
り損失を受けない。表面に接触していると、非常に反応
し易くまた鏡面を化学変化させることのある正に帯電し
たガスイオンから成るプラズマのため損失が起こる。鏡
はエンドフランジ２、３内で支持されている。またその
間隔はスラブ導波路に還流する光の結合損失が最小にな
るように決定され、この決定は実験的に行われる。しか
し、前述の計算（”ＣＯupling Losses in Hollow Wave
guide Laser Resonators”,R.L.Abrams, IEEE Journal
of Quantum Elec., QE-8, 1972, ページ８３８、およ
び"Resonator Theory for Hollow Waveguide Lasers" ,
R.L. Abrams およびA.N.Chester, Applied Optics, 13,
1974, ページ２１１７）および出願人自身の実験によ
り、かなり広い範囲でこれらの結合損失は、導波路のエ
ンドからの鏡４、５の正確な距離にあまり影響されない
ことが分かった。したがって、従来技術で正しいと信じ
られてきたようにして十分なレーザ性能を達成するため
に、鏡面を導波路から生じる光ビームの曲率半径と鏡の
曲率半径とが等しくなるように位置決めすることは厳密
に必要ではない。さらに、鏡４、５はレーザ全体がコン
パクトであるように電極に十分に近づけて配設される。
これらの制限事項を満足させるために、鏡４、５はスラ
ブ電極６、７のエンドから２．０と４．０ｃｍとの間に
配設される。この距離は不安定共振器の設計構成と無関
係であることに注意すべきである。
岐のいずれでも）を生成するように設計構成された鏡
４、５によって電極表面に平行な光成分だけが作用する
ようになる。当業者に公知のように、安定共振器はスラ
ブ電極６、７表面に垂直方向で形成され、この安定共振
器の設計構成は所望の波長でのレーザ性能を最大にする
ように選択されている。また当業者に公知のように、鏡
４、５はスラブ電極６、７エンドから充分に離して配設
されているので、鏡の反射面は、ＲＦエネルギーを整合
ネットワークおよび構造物８を介してスラブ電極６、７
に供給するときに形成されるＲＦ励気ガスプラズマによ
り損失を受けない。表面に接触していると、非常に反応
し易くまた鏡面を化学変化させることのある正に帯電し
たガスイオンから成るプラズマのため損失が起こる。鏡
はエンドフランジ２、３内で支持されている。またその
間隔はスラブ導波路に還流する光の結合損失が最小にな
るように決定され、この決定は実験的に行われる。しか
し、前述の計算（”ＣＯupling Losses in Hollow Wave
guide Laser Resonators”,R.L.Abrams, IEEE Journal
of Quantum Elec., QE-8, 1972, ページ８３８、およ
び"Resonator Theory for Hollow Waveguide Lasers" ,
R.L. Abrams およびA.N.Chester, Applied Optics, 13,
1974, ページ２１１７）および出願人自身の実験によ
り、かなり広い範囲でこれらの結合損失は、導波路のエ
ンドからの鏡４、５の正確な距離にあまり影響されない
ことが分かった。したがって、従来技術で正しいと信じ
られてきたようにして十分なレーザ性能を達成するため
に、鏡面を導波路から生じる光ビームの曲率半径と鏡の
曲率半径とが等しくなるように位置決めすることは厳密
に必要ではない。さらに、鏡４、５はレーザ全体がコン
パクトであるように電極に十分に近づけて配設される。
これらの制限事項を満足させるために、鏡４、５はスラ
ブ電極６、７のエンドから２．０と４．０ｃｍとの間に
配設される。この距離は不安定共振器の設計構成と無関
係であることに注意すべきである。
【００２２】鏡４、５は種々の方法で製造することがで
き、円筒状に基づかせることも球状に基づかせることも
できる。円筒状に基づかせる場合、曲線表面が開放面に
沿うように円筒形の長手軸を図３に示す導波路軸と平行
に調整しなければならない。
き、円筒状に基づかせることも球状に基づかせることも
できる。円筒状に基づかせる場合、曲線表面が開放面に
沿うように円筒形の長手軸を図３に示す導波路軸と平行
に調整しなければならない。
【００２３】当業者に公知のように、鏡４、５の曲率半
径は共振器設計構成により決定される。本発明の実施例
において、共焦点、不安定、負分岐の設計構成をとり、
共振器は電極の長さ＋鏡の間隔の共振器長、およびレー
ザ出力を最大にするような出力側の結合を有している
（もちろん当業者は本発明が同様に負分岐の設計構成に
も適用されることが理解できる）。これらの条件に対す
る設計上の数式は公知であり、長年にわたって文献に記
載されてきた。実験的に修正しなければならない唯一の
パラメータは、最適な出力側の結合であり、本実施例の
場合１９％に決定されている。しかし、この最適な出力
側の結合値は形状によって変化し、種々のシステムに対
する値は実質的に変化することがある。
径は共振器設計構成により決定される。本発明の実施例
において、共焦点、不安定、負分岐の設計構成をとり、
共振器は電極の長さ＋鏡の間隔の共振器長、およびレー
ザ出力を最大にするような出力側の結合を有している
（もちろん当業者は本発明が同様に負分岐の設計構成に
も適用されることが理解できる）。これらの条件に対す
る設計上の数式は公知であり、長年にわたって文献に記
載されてきた。実験的に修正しなければならない唯一の
パラメータは、最適な出力側の結合であり、本実施例の
場合１９％に決定されている。しかし、この最適な出力
側の結合値は形状によって変化し、種々のシステムに対
する値は実質的に変化することがある。
【００２４】図１に示すように、フロント鏡４はスラブ
電極６、７の幅の１９％を露出するようにカットされ、
光の１９％が共振器から漏れ出ることができる。鏡４、
５は相互に最大出力を供給するように調整される。
電極６、７の幅の１９％を露出するようにカットされ、
光の１９％が共振器から漏れ出ることができる。鏡４、
５は相互に最大出力を供給するように調整される。
【００２５】従来技術では、両方の鏡４、５は銅または
シリコンのサブストレートから製造される。これらの物
質は共に、９．４μｍおよび１０．６μｍの両方で高い
反射率があることが分かった。結果として前述のよう
に、選択性のコーティングされていてもこれらのサブス
トレートから成る鏡により不要波長でのレーザ発振が生
じるのを防止することはできない。したがって本発明に
よると、鏡４、５のいづれか１つまたは両方は、２つの
波長領域のうちの不要な１つの波長領域で透過性のある
サブストレートから製造される。
シリコンのサブストレートから製造される。これらの物
質は共に、９．４μｍおよび１０．６μｍの両方で高い
反射率があることが分かった。結果として前述のよう
に、選択性のコーティングされていてもこれらのサブス
トレートから成る鏡により不要波長でのレーザ発振が生
じるのを防止することはできない。したがって本発明に
よると、鏡４、５のいづれか１つまたは両方は、２つの
波長領域のうちの不要な１つの波長領域で透過性のある
サブストレートから製造される。
【００２６】さらに本発明において、鏡４、５の１つま
たは両方は、可能な限り高い反射率で所望の波長を反射
しなければならない。実用上のレーザシステムにおいて
この条件は反射率が９８％を超え、望ましくは９９％を
超えるものであるべきことを意味する。
たは両方は、可能な限り高い反射率で所望の波長を反射
しなければならない。実用上のレーザシステムにおいて
この条件は反射率が９８％を超え、望ましくは９９％を
超えるものであるべきことを意味する。
【００２７】本発明の別の実施例において、波長選択性
の光学素子、たとえば透過性または反射性の回折格子、
プリズム、複屈折板等はレーザ共振器内部に配設され、
共振器の鏡に関して上述したと同一の特性を提供する。
波長選択性の光学素子等の付加設計構成要素はレーザ設
計構成全体を複雑にするので、適切な鏡を用いて波長選
択性を直接達成するのが望ましい。
の光学素子、たとえば透過性または反射性の回折格子、
プリズム、複屈折板等はレーザ共振器内部に配設され、
共振器の鏡に関して上述したと同一の特性を提供する。
波長選択性の光学素子等の付加設計構成要素はレーザ設
計構成全体を複雑にするので、適切な鏡を用いて波長選
択性を直接達成するのが望ましい。
【００２８】１９９２年９月１５日に発行された米国特
許第５，１４８，４３８号明細書（RemoおよびSchaefe
r）に、安定共振器の形態で透過性の鏡を用いるスラブ
導波路型ＣＯ2 レーザが記載されている。一般にそのよ
うな鏡はＺｎＳｅコンパウンドから成り、選択的にコー
ティングされている。しかし記載にあるとおり、不安定
共振器設計構成の場合と同様に出力光はエッジの周囲よ
りむしろ鏡を通過するので、透過性のフロント鏡の反射
率は比較的小さい（つまり約８０％）。RemoおよびScha
eferは、安定共振器設計構成に用いるための選択的にコ
ーティングをされた鏡の利用を記載しているが、コーテ
ィングは、不安定共振器設計構成の効果的動作に必要な
非常に高い反射率（一般に、＞９９％）を作り出すこと
ができないので、不安定形態で用いるためにそのような
サブストレートをコーティングすることはできない。さ
らに、記載された設計構成での透過性の光学素子の利用
は、気付かずにいた波長のスイッチングのためでなく、
安定共振器の利用により必要とされるものである。
許第５，１４８，４３８号明細書（RemoおよびSchaefe
r）に、安定共振器の形態で透過性の鏡を用いるスラブ
導波路型ＣＯ2 レーザが記載されている。一般にそのよ
うな鏡はＺｎＳｅコンパウンドから成り、選択的にコー
ティングされている。しかし記載にあるとおり、不安定
共振器設計構成の場合と同様に出力光はエッジの周囲よ
りむしろ鏡を通過するので、透過性のフロント鏡の反射
率は比較的小さい（つまり約８０％）。RemoおよびScha
eferは、安定共振器設計構成に用いるための選択的にコ
ーティングをされた鏡の利用を記載しているが、コーテ
ィングは、不安定共振器設計構成の効果的動作に必要な
非常に高い反射率（一般に、＞９９％）を作り出すこと
ができないので、不安定形態で用いるためにそのような
サブストレートをコーティングすることはできない。さ
らに、記載された設計構成での透過性の光学素子の利用
は、気付かずにいた波長のスイッチングのためでなく、
安定共振器の利用により必要とされるものである。
【００２９】選択性の鏡は前述の標準の鏡より高価であ
るので、１つの選択性の鏡と１つの標準の鏡だけを利用
し、所定の波長を抑圧すると有利である。スラブ導波路
型ＣＯ2 レーザでの両方の波長に対する利得／損失の比
はほぼ等しく、鏡に対する要件は次のように与えられ
る。すなわち Ｒ1Ｒ2≧Ｒlase （λ＝１０．６μｍに対して） Ｒ1Ｒ2≦Ｒthreshold （λ＝ ９．４μｍに対して） ここで、Ｒ1 はフロント鏡４の反射率であり、Ｒ2 はリ
ア鏡５の反射率であり、Ｒlaseは効果的なレーザ動作に
必要な最小の結合反射率（１．０が理想である）であ
り、Ｒthreshold はレーザ光が生ずる最小の反射率であ
る。前記の数式は９．４μｍの放射を抑圧すべき場合に
対するものである。１０．６μｍの放射を抑圧するため
には２つの条件が取り替えられえる。たとえば、フロン
ト鏡が両方の波長に対して１に近い反射率を有する場
合、リア（選択性の）鏡へは、所望の波長でＲlaseを超
え（一般に、＞９９％）、Ｒthreshold を下回る（一般
に、＜７０％）反射率を有することが要求される。この
ことが達成できると、１つの選択性の鏡だけが必要であ
り、そうでなければ２つの選択性の鏡を用いる必要があ
る。
るので、１つの選択性の鏡と１つの標準の鏡だけを利用
し、所定の波長を抑圧すると有利である。スラブ導波路
型ＣＯ2 レーザでの両方の波長に対する利得／損失の比
はほぼ等しく、鏡に対する要件は次のように与えられ
る。すなわち Ｒ1Ｒ2≧Ｒlase （λ＝１０．６μｍに対して） Ｒ1Ｒ2≦Ｒthreshold （λ＝ ９．４μｍに対して） ここで、Ｒ1 はフロント鏡４の反射率であり、Ｒ2 はリ
ア鏡５の反射率であり、Ｒlaseは効果的なレーザ動作に
必要な最小の結合反射率（１．０が理想である）であ
り、Ｒthreshold はレーザ光が生ずる最小の反射率であ
る。前記の数式は９．４μｍの放射を抑圧すべき場合に
対するものである。１０．６μｍの放射を抑圧するため
には２つの条件が取り替えられえる。たとえば、フロン
ト鏡が両方の波長に対して１に近い反射率を有する場
合、リア（選択性の）鏡へは、所望の波長でＲlaseを超
え（一般に、＞９９％）、Ｒthreshold を下回る（一般
に、＜７０％）反射率を有することが要求される。この
ことが達成できると、１つの選択性の鏡だけが必要であ
り、そうでなければ２つの選択性の鏡を用いる必要があ
る。
【００３０】本発明の実施例において、シリコンがフロ
ント鏡のサブストレートとして用いられ、ゲルマニウム
（９．４μｍで透過性がある）がリア鏡として用いられ
ている。リア鏡は、Ｒが１０．６μｍで０．９９を超
え、９．４μｍで０．７を下回るようにコーティングさ
れている。
ント鏡のサブストレートとして用いられ、ゲルマニウム
（９．４μｍで透過性がある）がリア鏡として用いられ
ている。リア鏡は、Ｒが１０．６μｍで０．９９を超
え、９．４μｍで０．７を下回るようにコーティングさ
れている。
【００３１】本発明により改善したスラブ導波路型ＣＯ
2 レーザを製作するために、従来のスラブ導波路型レー
ザを分解し、波長選択性のＧｅリア鏡を従来のＳｉリア
鏡の代わりに使用した。改善したレーザの動作をさらに
高めるために、導波路の寸法を１０．６μｍ帯に対する
予測損失が９．４μｍ帯に対する予測損失より小さくな
るように選択した。アルミニウム電極に対してこの条件
を満たす、計算された可能な導波路の寸法（つまりスラ
ブ電極間の間隙）は、垂直な破線間の領域として図６−
８に示されている。１．９ｍｍと２．１ｍｍとの間の導
波路横断面が、２０ｍｍ間隙の鏡に対して最適であるこ
とが分かった（図７参照）。図７で２．５ｍｍ近くの寸
法領域は、より大きな選択性（相対損失での大きな差
分）とわずかに小さい全体損失を示しているが、レーザ
は散乱のため、約２ｍｍでスラブ電極によるレーザガス
の冷却を実施する方が良い。
2 レーザを製作するために、従来のスラブ導波路型レー
ザを分解し、波長選択性のＧｅリア鏡を従来のＳｉリア
鏡の代わりに使用した。改善したレーザの動作をさらに
高めるために、導波路の寸法を１０．６μｍ帯に対する
予測損失が９．４μｍ帯に対する予測損失より小さくな
るように選択した。アルミニウム電極に対してこの条件
を満たす、計算された可能な導波路の寸法（つまりスラ
ブ電極間の間隙）は、垂直な破線間の領域として図６−
８に示されている。１．９ｍｍと２．１ｍｍとの間の導
波路横断面が、２０ｍｍ間隙の鏡に対して最適であるこ
とが分かった（図７参照）。図７で２．５ｍｍ近くの寸
法領域は、より大きな選択性（相対損失での大きな差
分）とわずかに小さい全体損失を示しているが、レーザ
は散乱のため、約２ｍｍでスラブ電極によるレーザガス
の冷却を実施する方が良い。
【００３２】改善したレーザは図９に示すと同一の位置
に配設され、１５のレーザバースト波を、図１２の作成
に関して従来の技術で説明したように記録した。図１５
は図１２と同一のプロットであるが、本発明により製作
された改善したスラブ導波路型レーザ（波長選択性の光
学素子を有する）を用いて作成された。図１５から分か
るように、反射包絡線と透過包絡線とは類似性がある。
さらに図１３に示され、かつ従来の技術で説明した装置
を用いて改善したスラブ導波路型レーザからの出力をモ
ニタリングすることにより、レーザ出力は１０．６μｍ
帯内で一様であることが確かめられる。
に配設され、１５のレーザバースト波を、図１２の作成
に関して従来の技術で説明したように記録した。図１５
は図１２と同一のプロットであるが、本発明により製作
された改善したスラブ導波路型レーザ（波長選択性の光
学素子を有する）を用いて作成された。図１５から分か
るように、反射包絡線と透過包絡線とは類似性がある。
さらに図１３に示され、かつ従来の技術で説明した装置
を用いて改善したスラブ導波路型レーザからの出力をモ
ニタリングすることにより、レーザ出力は１０．６μｍ
帯内で一様であることが確かめられる。
【００３３】当業者は、前述の説明は図面と例証だけの
ためになされていることを理解するであろう。そのよう
なものとして前述の説明は網羅的でなく、また本発明を
開示した厳密な形態に制限することを企図していない。
たとえば、前述の説明に照らして本発明の要旨内の修正
と変更が可能である。
ためになされていることを理解するであろう。そのよう
なものとして前述の説明は網羅的でなく、また本発明を
開示した厳密な形態に制限することを企図していない。
たとえば、前述の説明に照らして本発明の要旨内の修正
と変更が可能である。
【００３４】
【発明の効果】本発明により、安定でかつＣＯ2 分子の
所定の振動遷移内で動作するスラブ導波路型ＣＯ2 レー
ザを提供することができる。
所定の振動遷移内で動作するスラブ導波路型ＣＯ2 レー
ザを提供することができる。
【図１】スラブ導波路型ＣＯ2 レーザのアセンブリの種
々の段階を示す展開図である（スラブ電極を離して保持
する公知の装置、冷却水をスラブ電極に供給するカッパ
ーチューブ、および最適パワーをガスプラズマに伝達す
るためにレーザをＲＦパワー源と整合する働きをする誘
導コイルは明確に示されていない）。
々の段階を示す展開図である（スラブ電極を離して保持
する公知の装置、冷却水をスラブ電極に供給するカッパ
ーチューブ、および最適パワーをガスプラズマに伝達す
るためにレーザをＲＦパワー源と整合する働きをする誘
導コイルは明確に示されていない）。
【図２】スラブ電極および放射されたレーザ光の性質を
図説するスラブ導波路型ＣＯ2レーザの設計構成図であ
る。
図説するスラブ導波路型ＣＯ2レーザの設計構成図であ
る。
【図３】導波路（制限される）軸と開放（制限されな
い）軸（制限されない方向は不安定共振器の軸でもあ
る）とを示したレーザチューブの簡単な断面図である。
い）軸（制限されない方向は不安定共振器の軸でもあ
る）とを示したレーザチューブの簡単な断面図である。
【図４】フロント鏡のマウント状態を示す状態図であ
る。
る。
【図５】図１から図４に示すパーツを組み立てたスラブ
導波路型レーザの断面図および上面図である。
導波路型レーザの断面図および上面図である。
【図６】アルミニウム導波路の大きさに対する計算され
た可能な導波路の損失を示す線図であり、ここで破線領
域は９．４μｍと比較して１０．６μｍでの低い内部損
失の寸法を表す（この場合、鏡は導波路のエンドから１
５ｍｍの間隙で配設されている）。
た可能な導波路の損失を示す線図であり、ここで破線領
域は９．４μｍと比較して１０．６μｍでの低い内部損
失の寸法を表す（この場合、鏡は導波路のエンドから１
５ｍｍの間隙で配設されている）。
【図７】アルミニウム導波路の大きさに対する計算され
た可能な導波路の損失を示す線図であり、ここで破線領
域は９．４μｍと比較して１０．６μｍでの低い内部損
失の寸法を表す（この場合、鏡は導波路のエンドから２
０ｍｍの間隙で配設されている）。
た可能な導波路の損失を示す線図であり、ここで破線領
域は９．４μｍと比較して１０．６μｍでの低い内部損
失の寸法を表す（この場合、鏡は導波路のエンドから２
０ｍｍの間隙で配設されている）。
【図８】アルミニウム導波路の大きさに対する計算され
た可能な導波路の損失を示す線図であり、ここで破線領
域は９．４μｍと比較して１０．６μｍでの低い内部損
失の寸法を表す（この場合、鏡は導波路のエンドから２
５ｍｍの間隙で配設されている）。
た可能な導波路の損失を示す線図であり、ここで破線領
域は９．４μｍと比較して１０．６μｍでの低い内部損
失の寸法を表す（この場合、鏡は導波路のエンドから２
５ｍｍの間隙で配設されている）。
【図９】図１１、図１２、および図１５に示すデータを
得るのに用いる装置の配置図である。
得るのに用いる装置の配置図である。
【図１０】ＺｎＳｅビームスウプリッタの実測特性図で
ある。
ある。
【図１１】ビームスプリッタにより透過したビームを直
接モニタするディテクタと、ビームスプリッタにより反
射したビームをモニタするディテクタとから同時に得ら
れる、時間に対する従来のスラブ導波路型ＣＯ2 レーザ
の実測出力パワー曲線図である。
接モニタするディテクタと、ビームスプリッタにより反
射したビームをモニタするディテクタとから同時に得ら
れる、時間に対する従来のスラブ導波路型ＣＯ2 レーザ
の実測出力パワー曲線図である。
【図１２】ビームスプリッタにより透過したビームを直
接モニタするディテクタと、ビームスプリッタにより反
射したビームをモニタするディテクタとから同時に得ら
れる、時間に対する従来のスラブ導波路型ＣＯ2 レーザ
の実測出力パワー曲線図である。（１５に隔てられ４５
秒の長さのレーザバースト波を記録したものであり、バ
ースト波のハイとローの包絡線が示されてある）。
接モニタするディテクタと、ビームスプリッタにより反
射したビームをモニタするディテクタとから同時に得ら
れる、時間に対する従来のスラブ導波路型ＣＯ2 レーザ
の実測出力パワー曲線図である。（１５に隔てられ４５
秒の長さのレーザバースト波を記録したものであり、バ
ースト波のハイとローの包絡線が示されてある）。
【図１３】図１４に示すデータを得るのに用いる装置の
配置図である。
配置図である。
【図１４】従来のスラブ導波路型ＣＯ2 レーザからのレ
ーザ光出力内の１０．６μｍ帯と９．４μｍ帯を同時に
記録した線図である。
ーザ光出力内の１０．６μｍ帯と９．４μｍ帯を同時に
記録した線図である。
【図１５】本発明により製作した改善したスラブ導波路
型レーザを用いて測定した図１２に類似の曲線図であ
る。
型レーザを用いて測定した図１２に類似の曲線図であ
る。
４ フロント鏡 ５ リア鏡 ６ スラブ電極 ７ スラブ電極 ９ 真空窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/134 Ｈ０１Ｓ 3/097 Ｄ (72)発明者 クリストファー エル ピーターセン アメリカ合衆国 カリフォルニア ダンヴ ィル デルタプレイス 217
Claims (9)
- 【請求項１】 電極表面でレーザガスを励起し、かつレ
ーザ光を誘導する間隔をおいて設けられるスラブ電極
と、スラブ電極の周囲に形成されている共振器とを有
し、前記共振器は、スラブ電極表面に実質的に平行な方
向では不安定導波路型共振器を成し、スラブ電極表面に
実質的に垂直な方向では安定導波路型共振器を成し、か
つ所定の波長域でのレーザ発振を抑圧するように、共振
器内部に少なくとも１つの波長選択性光学素子を利用し
ているスラブ導波路型レーザ。 - 【請求項２】 前記少なくとも１つの波長選択性素子
は、ゲルマニウムのサブストレートから形成される少な
くとも１つのコーティングされた鏡を有する請求項１記
載のスラブ導波路型レーザ。 - 【請求項３】 前記少なくとも１つの波長選択性素子
は、少なくとも１つの回折格子を有する請求項１記載の
スラブ導波路型レーザ。 - 【請求項４】 前記少なくとも１つの波長選択性素子
は、少なくとも１つの透過プリズムを有する請求項１記
載のスラブ導波路型レーザ。 - 【請求項５】 前記少なくとも１つの波長選択性素子
は、少なくとも１つの複屈折板を有する請求項１記載の
スラブ導波路型レーザ。 - 【請求項６】 共振器は第１鏡と第２鏡とを有し、少な
くとも１つの波長選択性素子は、１つ以上の第１鏡およ
び第２鏡から構成され、１つ以上の第１鏡および第２鏡
は、所定の波長域で透過性のある請求項１記載のスラブ
導波路型レーザ。 - 【請求項７】 レーザはＣＯ2 レーザであり、共振器は
フロント鏡およびリア鏡を有し、少なくとも１つの波長
選択性素子は、以下の式、すなわち Ｒ1Ｒ2≧Ｒlase （１０．６μｍに実質的に等し
いλに対して） Ｒ1Ｒ2≦Ｒthreshold （ ９．４μｍに実質的に等し
いλに対して） を実質的に満足するフロント鏡およびリア鏡の反射率を
有し、ここで、Ｒ1 はフロント鏡の反射率であり、Ｒ2
はリア鏡の反射率であり、Ｒlaseはレーザ動作に必要な
最小の結合反射率であり、Ｒthreshold はレーザ光が生
ずることのできる最小の反射率である請求項１記載のス
ラブ導波路型レーザ。 - 【請求項８】 レーザはＣＯ2 レーザであり、共振器は
フロント鏡およびリア鏡を有し、少なくとも１つの波長
選択性素子は、以下の式、すなわち Ｒ1Ｒ2≧Ｒlase （ ９．４μｍに実質的に等し
いλに対して） Ｒ1Ｒ2≦Ｒthreshold （１０．６μｍに実質的に等し
いλに対して） を実質的に満足するフロント鏡およびリア鏡の反射率を
有し、ここで、Ｒ1 はフロント鏡の反射率であり、Ｒ2
はリア鏡の反射率であり、Ｒlaseはレーザ動作に必要な
最小の結合反射率であり、Ｒthreshold はレイジングが
生ずることのできる最小の反射率である請求項１記載の
スラブ導波路型レーザ。 - 【請求項９】 第１鏡はフロント鏡であってシリコンの
サブストレートから成り、第２鏡はリア鏡であって、反
射率が約１０．６μｍで約０．９９を超え、約９．４μ
ｍで約０．７０を下回るようにコーティングされたゲル
マニウムのサブストレートから成る請求項６記載のスラ
ブ導波路型レーザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/219,844 US5412681A (en) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | Slab-waveguide CO2 laser |
| US08/219844 | 1994-03-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07283461A true JPH07283461A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=22821011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7074160A Pending JPH07283461A (ja) | 1994-03-30 | 1995-03-30 | スラブ導波路型レーザ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5412681A (ja) |
| EP (1) | EP0675579B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07283461A (ja) |
| CA (1) | CA2144471A1 (ja) |
| DE (1) | DE69507358T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015526741A (ja) * | 2012-08-30 | 2015-09-10 | アイティーアイ・スコットランド ‐ スコティッシュ・エンタープライズＩｔｉ Ｓｃｏｔｌａｎｄ ‐ Ｓｃｏｔｔｉｓｈ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ | 長波長赤外線の検出および長波長赤外光源を用いた画像処理 |
| JP2019530220A (ja) * | 2016-09-07 | 2019-10-17 | ロフィン−ジナール レーザー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 波長区別スラブレーザ |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6134256A (en) * | 1994-06-08 | 2000-10-17 | Qsource, Inc. | Slice laser |
| US5748663A (en) * | 1994-06-08 | 1998-05-05 | Qsource, Inc. | Retangular discharge gas laser |
| US5684822A (en) * | 1994-11-17 | 1997-11-04 | Cymer, Inc. | Laser system with anamorphic confocal unstable resonator |
| US5661746A (en) * | 1995-10-17 | 1997-08-26 | Universal Laser Syatems, Inc. | Free-space gas slab laser |
| US5822354A (en) * | 1996-04-22 | 1998-10-13 | Synrad, Inc. | Variable-aperture cavity laser |
| DE19636517B4 (de) * | 1996-09-09 | 2008-04-30 | BLZ Bayerisches Laserzentrum Gemeinnützige Forschungsgesellschaft mbH | Optische Flachkanalresonatoren mit räumlich inhomogen reflektierenden Littrow-Gittern, insbesondere für linienabstimmbare Bandleiterlaser |
| US5848091A (en) * | 1997-01-21 | 1998-12-08 | The Twentyfirst Century Corp. | Laser resonator with improved output beam characteristics |
| US5901167A (en) * | 1997-04-30 | 1999-05-04 | Universal Laser Systems, Inc. | Air cooled gas laser |
| US5881087A (en) * | 1997-04-30 | 1999-03-09 | Universal Laser Systems, Inc. | Gas laser tube design |
| US5867517A (en) * | 1997-04-30 | 1999-02-02 | Universal Laser Systems, Inc. | Integrated gas laser RF feed and fill apparatus and method |
| DE19852284C2 (de) * | 1998-11-13 | 2000-11-30 | Norbert Taufenbach | Kleiner CO¶2¶-Slablaser |
| US6198758B1 (en) * | 1999-12-27 | 2001-03-06 | Synrad, Inc. | Laser with heat transfer system and method |
| US6195379B1 (en) * | 1999-12-27 | 2001-02-27 | Synrad, Inc. | Laser assembly system and method |
| US6198759B1 (en) * | 1999-12-27 | 2001-03-06 | Synrad, Inc. | Laser system and method for beam enhancement |
| US20020107510A1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-08-08 | Andrews Robert R. | Laser apparatus useful for myocardial revascularization |
| US6879616B2 (en) * | 2003-01-24 | 2005-04-12 | Trumpf, Inc. | Diffusion-cooled laser system |
| CN1314173C (zh) * | 2003-09-29 | 2007-05-02 | 北京礴德恒激光科技有限公司 | 一维全金属板条波导气体激光器 |
| US7583717B2 (en) * | 2004-08-30 | 2009-09-01 | Videojet Technologies Inc | Laser system |
| US8599898B2 (en) * | 2004-12-22 | 2013-12-03 | Universal Laser Systems, Inc. | Slab laser with composite resonator and method of producing high-energy laser radiation |
| US7756182B2 (en) * | 2007-03-28 | 2010-07-13 | Coherent, Inc. | RF excited CO2 slab laser tube housing and electrodes cooling |
| US20100230593A1 (en) | 2009-03-16 | 2010-09-16 | Southwest Research Institute | Compact handheld non-laser detector for greenhouse gasses |
| US8085301B2 (en) * | 2009-03-16 | 2011-12-27 | Southwest Research Institute | Compact handheld detector for greenhouse gasses |
| DE102010040298B4 (de) | 2010-06-08 | 2012-09-13 | Rofin-Sinar Laser Gmbh | Bandleiterlaser |
| US8295319B2 (en) * | 2010-11-23 | 2012-10-23 | Iradion Laser, Inc. | Ceramic gas laser having an integrated beam shaping waveguide |
| CN103117501A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-05-22 | 江苏益林金刚石工具有限公司 | 射频板条co2激光器电极冷却水流道结构 |
| WO2015033426A1 (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-12 | ギガフォトン株式会社 | レーザ増幅器、及びレーザ装置、並びに極端紫外光生成システム |
| US20170179668A1 (en) * | 2014-03-28 | 2017-06-22 | Alexander V. Krasnov | Gas Flow Laser |
| US10404030B2 (en) | 2015-02-09 | 2019-09-03 | Iradion Laser, Inc. | Flat-folded ceramic slab lasers |
| US10374384B2 (en) * | 2015-07-20 | 2019-08-06 | Afl Telecommunications Llc | Laser feedback control systems |
| CN105846289B (zh) * | 2016-05-13 | 2019-06-28 | 清华大学深圳研究生院 | 一种射频co2激光器及其非稳-波导混合腔 |
| GB201718212D0 (en) | 2017-11-02 | 2017-12-20 | Leonardo Mw Ltd | A laser |
| US11095088B1 (en) | 2018-02-21 | 2021-08-17 | Zoyka Llc | Multi-pass coaxial molecular gas laser |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3504982A (en) * | 1965-01-22 | 1970-04-07 | Comp Generale Electricite | Laser device for measuring variations of a second wavelength by monitoring a first wavelength |
| US4719639B1 (en) * | 1987-01-08 | 1994-06-28 | Boreal Laser Inc | Carbon dioxide slab laser |
| DE3729053A1 (de) * | 1987-08-31 | 1989-03-16 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Hochleistungs-bandleiterlaser |
| US5148438A (en) * | 1988-12-05 | 1992-09-15 | Quantametrics Inc. | Gas laser with discharge in two-dimensional waveguide |
| US5048048A (en) * | 1989-08-11 | 1991-09-10 | Mitsubishi Denki K.K. | Gas laser device |
| DE3937491C2 (de) * | 1989-11-10 | 1996-02-15 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Wellenleiterlaser mit Mikrowellenanregung |
| DE3937490A1 (de) * | 1989-11-10 | 1991-05-16 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Mikrowellenangeregter hochleistungslaser |
| US5140606A (en) * | 1990-10-12 | 1992-08-18 | Coherent, Inc. | RF excited CO2 slab waveguide laser |
| US5237580A (en) * | 1990-10-12 | 1993-08-17 | Coherent, Inc. | RF excited CO2 slab waveguide laser |
| US5131003A (en) * | 1990-10-12 | 1992-07-14 | Coherent, Inc. | RF excited CO2 slab waveguide laser |
| US5216689A (en) * | 1990-10-12 | 1993-06-01 | Coherent, Inc. | Slab laser with enhanced lifetime |
| US5155739A (en) * | 1990-10-12 | 1992-10-13 | Coherent, Inc. | RF excited CO2 slab waveguide laser |
| US5131004A (en) * | 1990-10-12 | 1992-07-14 | Coherent, Inc. | RF excited CO2 slab waveguide laser |
| US5123028A (en) * | 1990-10-12 | 1992-06-16 | Coherent, Inc. | RF Excited CO2 slab waveguide laser |
| DE59204990D1 (de) * | 1991-09-13 | 1996-02-22 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Bandleiterlaser |
| US5327446A (en) * | 1993-03-26 | 1994-07-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services | Method of exciting laser action and delivering laser energy for medical and scientific applications |
-
1994
- 1994-03-30 US US08/219,844 patent/US5412681A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-03-09 DE DE69507358T patent/DE69507358T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-09 EP EP95103384A patent/EP0675579B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-13 CA CA002144471A patent/CA2144471A1/en not_active Abandoned
- 1995-03-30 JP JP7074160A patent/JPH07283461A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015526741A (ja) * | 2012-08-30 | 2015-09-10 | アイティーアイ・スコットランド ‐ スコティッシュ・エンタープライズＩｔｉ Ｓｃｏｔｌａｎｄ ‐ Ｓｃｏｔｔｉｓｈ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ | 長波長赤外線の検出および長波長赤外光源を用いた画像処理 |
| JP2019530220A (ja) * | 2016-09-07 | 2019-10-17 | ロフィン−ジナール レーザー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 波長区別スラブレーザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0675579B1 (en) | 1999-01-20 |
| CA2144471A1 (en) | 1995-10-01 |
| EP0675579A1 (en) | 1995-10-04 |
| DE69507358T2 (de) | 1999-09-02 |
| US5412681A (en) | 1995-05-02 |
| DE69507358D1 (de) | 1999-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07283461A (ja) | スラブ導波路型レーザ | |
| US6370178B1 (en) | Wide area laser and multi-pass laser optical cavity for use therein | |
| CA1294351C (en) | Carbon dioxide slab laser | |
| US5140606A (en) | RF excited CO2 slab waveguide laser | |
| US5335242A (en) | Resonator for CO2 slab waveguide laser | |
| EP0627131A1 (en) | PLASTIC LASER WITH IMPROVED LIFETIME. | |
| US20020110158A1 (en) | Molecular fluorine laser with spectral linewidth of less than 1 pm | |
| US5131003A (en) | RF excited CO2 slab waveguide laser | |
| US3961283A (en) | Waveguide gas laser with wavelength selective guide | |
| US7769070B2 (en) | Solid state laser oscillator | |
| US6717973B2 (en) | Wavelength and bandwidth monitor for excimer or molecular fluorine laser | |
| US7308014B2 (en) | Laser | |
| US7046709B2 (en) | CO2 waveguide laser with beryllium oxide waveguides | |
| JP2002094160A (ja) | Ｆ２レーザ | |
| US4987376A (en) | Frequency shifted laser transmitter | |
| US5283797A (en) | RF excited CO2 slab waveguide laser | |
| JPS6016479A (ja) | 単一周波数発振レ−ザ装置 | |
| US5155739A (en) | RF excited CO2 slab waveguide laser | |
| US6546037B2 (en) | Molecular fluorine laser with spectral linewidth of less than 1 pm | |
| Merkle et al. | CO 2 waveguide laser with Fox-Smith mode selector | |
| US5131004A (en) | RF excited CO2 slab waveguide laser | |
| Habich et al. | Resonators for coaxial slow-flow CO2 lasers | |
| Lovold et al. | Continuously tunable high-pressure rf-excited CO 2 waveguide laser | |
| JP2003503860A (ja) | １ｐｍ未満のスペクトル線幅を有するフッ素分子レーザ | |
| JP2713949B2 (ja) | レーザー装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050517 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050616 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051209 |