JPH0821736B2 - 内部全反射型固体レ−ザ装置 - Google Patents

内部全反射型固体レ−ザ装置

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JPH0821736B2
JPH0821736B2 JP61063471A JP6347186A JPH0821736B2 JP H0821736 B2 JPH0821736 B2 JP H0821736B2 JP 61063471 A JP61063471 A JP 61063471A JP 6347186 A JP6347186 A JP 6347186A JP H0821736 B2 JPH0821736 B2 JP H0821736B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内部全反射型固体レーザ装置、とくにその
レーザ本体の構成に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は例えばレーザー研究第13巻第3号(1985)P.
32に示された従来の内部全反射型固体レーザ装置を示す
断面図であり、図において、(1)は互いに平行な2枚
の光学的な平滑面(11a)(11b)を有し、断面がほぼ矩
形の固体レーザ本体、(2)は上記レーザ本体(1)の
サポート、(3)は内側仕切板、(4)は外側仕切板で
ある。固体レーザ本体(1)と内側仕切板(3)よりな
る空間(5)には、内側仕切板(3)を介して、内側仕
切板(3)と外側仕切板(4)よりなる空間(6)を流
れている冷却剤へ、レーザ本体(1)からの熱を伝える
ためのガスが充填されている。なお、この従来例では空
間(5)には、空間(6)を流れる冷却剤と異なるガス
が充填されているが、上記ガスは上記冷却剤と同一であ
つてもよく、また充填されるのみでなく流れていてもよ
い。
次に動作について説明する。レーザ本体(1)は、第
3図に示されていない励起装置例えばキセノンフラツシ
ユランプと、上記フラツシユランプの発光を効果的にレ
ーザ本体(1)の平滑面(11a)および(11b)の少なく
とも一方に照射するための反射装置によって励起され
る。励起されたレーザ本体(1)は、第4図に示すよう
に、レーザ本体(1)をはさんで設置された部分反射鏡
(7a)と全反射鏡(7b)からなるレーザ共振器によりレ
ーザビームを生ずる。生じたレーザビームはレーザ共振
器内を往復し、その一部が部分反射鏡(7a)からレーザ
共振器の外にレーザビーム(8b)として取り出される。
このときレーザ本体(1)内を往復するレーザビーム
(8a)は、レーザ本体(1)の互いに平行な光学的平滑
面(11a)(11b)間を複数回、内部全反射しながら進
む。周知の如く、レーザビーム(8a)が、面(11a)あ
るいは面(11b)で内部全反射すると、第5図に示す面
(11a)あるいは面(11b)からの全反射レーザビーム
(81a)の位相は、上記面への入射レーザビーム(81b)
の位相から不連続に変化する。位相の変化量は、レーザ
ビームのP成分が であり、s成分が である。
ただし、nはレーザ本体(1)を形成する物質の屈折
率、n′は面(11a)あるいは面(11b)の外側を流れる
冷却剤、あるいは充填ガスの屈折率であり、θはレーザ
ビーム(81)の入射角あるいは全反射角である。
レーザ本体(1)内を往復するレーザビーム(8a)は
内部全反射を行う度に上記した位相変化を受けることに
なる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の内部全反射型固体レーザ装置は以上のように構
成されているので、面(11a)あるいは面(11b)の外側
に、屈折率n′の冷却剤と、屈折率n″のサポート
(2)が存在する。従つて、第6図に示すように、上記
面の外側に上記冷却剤が存在する位置に入射したレーザ
ビーム(81b)の全反射レーザビーム(81a)が受ける位
相変化量と、上記面の外側に上記サポート(2)が存在
する位置に入射したレーザビーム(82b)の全反射レー
ザビーム(82a)が受ける位相変化量とは異なってい
る。このため、上記レーザビーム(82a)はレーザ共振
器による共振条件を満足しなくなり、その結果レーザ発
振が行なわれず、発振ビーム(8b)のビームパターンか
ら、上記サポート(2)の巾に対応する部分のみビーム
が欠落する等の問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、レーザ共振条件を満足しない部分を完全に
除去でき、ビームパターンの欠落部分の無い高品質レー
ザビームを効率良く提供できる装置を得ることを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る内部全反射型固体レーザ装置はレーザ
本体の平滑面を、レーザ本体(1)を形成する物質の屈
折率よりも小さい屈折率を有する物質でコーティングし
たものである。
〔作用〕
この発明における内部全反射型固体レーザ装置は、レ
ーザ本体の平滑面が一様にコーテイングされているた
め、コーテイング膜外側の屈折率が局所的に変化して
も、レーザ本体内部で全反射するレーザビームは、同一
量の位相変化しか受けない。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例による内部全反射型固体レーザ
装置を示す断面図であり、図において、(1)はネオジ
ム(Nd)をドープしたGGG(Gd3Ga5O12)結晶(屈折率1.
95)よりなるレーザ本体、(15a)(15b)はレーザ本体
(1)の平滑面(11a)(11b)上にコーテイングされた
コーテイング膜であり、レーザ本体(1)を形成する物
質の屈折率よりも小さい屈折率を有する物質で形成され
ており、例えば0.2μm以上の厚さのSiO2膜(屈折率1.
5)である。
次に動作について説明する。
第1図に図示されていない励起装置により励起された
レーザ本体(1)は、第1図に図示されていない共振器
によりレーザビームを生ずる。生じたレーザビームはレ
ーザ本体(1)の互いに平行な光学的平滑面(11a)お
よび(11b)で複数回の内部全反射を行なう。上面の面
(11a)および(11b)の外側にはコーテイング膜(15
a)および(15b)が存在するため、第2図に示すよう
に、コーテイング膜(15a)あるいは(15b)の外側にサ
ポート(2)がある位置で全反射したレーザビーム(82
a)の入射レーザビーム(82b)との不連続な位相変化量
は、コーテイング膜(15a)あるいは(15b)の外側にサ
ポート(2)がない位置で全反射したレーザビーム(81
a)の入射レーザビーム(81b)との不連続な位相変化量
と全く同一である。従って、面(11a)(11b)で全反射
するレーザビームは全て共振器(7)による共振条件を
満足する。このため、レーザ本体(1)は有効に利用さ
れ、共振器の部分反射鏡(7a)から出射するレーザビー
ム(8b)の一部が欠落することなく、品質の良いレーザ
ビームを得ることができる。
なお、コーテイング膜(15a)(15b)としては、Sio2
の他、MgF2(屈折率1.4)でもよい。
また、上記実施例では、コーテイング膜(15a)ある
いは(15b)は単層膜であるが、上記単層膜上に励起装
置からの励起光の上記単層膜による反射損失を防止する
ための反射防止膜を設けた多層コーテイング膜でも良
い。例えば、平滑面(11a)(11b)上にPbF2(屈折率1.
7)を設け、この上にSiO2を設けたものでもよい。
また、レーザ本体(1)としては、上記のGGG結晶の
他、レーザガラスで構成されたものでもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、内部全反射型固体
レーザ装置のレーザ本体の互いに平行な光学的平滑面を
レーザ本体を形成する物質の屈折率よりも低い屈折率を
有する物質でコーテイングしたので、品質の良いレーザ
ビームが、効率良く得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による内部全反射型固体レ
ーザ装置を示す断面図、第2図はこの発明の一実施例に
係るレーザ本体内におけるレーザビームの様子を示す説
明図、第3図は従来の内部全反射型固体レーザ装置を示
す断面図、第4図は従来の内部全反射型固体レーザ装置
の概略を示す部分斜視図、第5図はレーザビームの内部
全反射の様子を示す説明図、第6図は従来の装置におけ
るレーザ本体内のレーザビームの様子を示す説明図であ
る。 図において、(1)はレーザ本体、(81a)(81b)(82
a)(82b)(8a)(8b)はレーザビーム、(11a)(11
b)は平滑面、(15a)(15b)はコーテイング膜であ
る。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 永井 治彦 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三 菱電機株式会社応用機器研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−247983(JP,A) 特開 昭61−23374(JP,A) 特開 昭51−2396(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに平行な2枚の光学的な平滑面を有
    し、断面がほぼ矩形のレーザ本体内を、レーザビームが
    上記平滑面で複数回の内部全反射を行いながら往復する
    ものにおいて、上記レーザ本体の平滑面を、上記レーザ
    本体を形成する物質の屈折率よりも小さい屈折率を有す
    る物質でコーテイングしたことを特徴とする内部全反射
    型固体レーザ装置。
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JPS6123374A (ja) * 1984-07-12 1986-01-31 Toshiba Corp 固体レ−ザ発振装置
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