JPH0821740B2 - 固体レーザー - Google Patents

固体レーザー

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JPH0821740B2
JPH0821740B2 JP3512161A JP51216191A JPH0821740B2 JP H0821740 B2 JPH0821740 B2 JP H0821740B2 JP 3512161 A JP3512161 A JP 3512161A JP 51216191 A JP51216191 A JP 51216191A JP H0821740 B2 JPH0821740 B2 JP H0821740B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、共振器と、共振器の中に構成された複数の
レーザー増幅容量と、そのレーザー増幅容量を活性化す
るポンプ手段とを備えた固体レーザーに関わる。
〔従来の技術及び課題〕
光学系ポンプを用いた固体棒状レーザーあるいは半導
体レーザーのような、従来より周知の固体レーザーで
は、熱損失の制御に問題が生じている。
ネオン灯からのフィルターを通さない光を、ポンプ出
力源として使用する場合、たとえばNdレーザーでは目標
とするレーザー出力の約3倍の熱が固体棒内に残留す
る。この熱が温度勾配を引き起こし、その温度勾配は場
合によって結晶破壊を生じ、光学系の変形にいたる。こ
うした背景から、今日の固体レーザーには出力の限界が
あり、光線の品質向上あるいは交流という運転条件を満
足せねばならないときに、マルチキロワット運転が許さ
れない。
さらに、従来の光学系固体レーザーでは活性光源の実
現に問題がある。あるパーセントのレーザー総効率で、
レーザーを用いて数キロワットのレーザー出力を出すと
きには、ネオン灯を100kWに移調せねばならない。この
出力移調は、容量が大きな表面上でのみ生じる。ところ
が、発射される光線は活性媒体に向けられねばならな
い。また何mmにもわたって、ある濃度を必要とする場
合、活性媒体はできるだけ十分に活性光線を吸収せねば
ならない。
同一の問題は半導体レーザーにも生じており、この場
合さらに、重要なレーザー増幅を行わねばならないとき
に、レーザー活性される半導体層領域を随意に大容量の
ものとして実施することができない。
本発明は従来技術におけるこうした欠点を考慮し、よ
り高い出力の発生に適するよう当該技術に属する固体レ
ーザーの改善を基本的な課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
この課題は、本発明により、固体内に第1方向に延び
る複数のレーザー増幅容量と、前記レーザー増幅容量を
活性化するためのポンプ手段と、共振器鏡と複数の活性
部と該複数の活性部の間に配置される結合部とを有する
共振器とを具備し、該複数の活性部は互いに間隔をあけ
て配置され、各活性部は各レーザー増幅容量を貫通して
前記第1方向に平行に進む光束を含み、前記結合部は、
前記複数の活性部から光束を受けて他の活性部に向かっ
て反射させ、前記複数の活性部を干渉性の光線で結合す
るように構成され、さらに、前記結合部と各活性部との
間に配置され、前記結合部から各活性部へ向かう光束を
狭める作用の光学素子を具備したことを特徴とする固体
レーザーによって解決される。
この構成において、干渉性の光線が結合部において複
数の活性部を結合する。活性部は冷却の都合等で互いに
間隔をあけて配置されているけれども、各活性部の光束
は光学素子により拡大投射されて結合部に入り、光束が
結合部においてできるだけ隙間なく存在することができ
るようになる。このように、結合部において光束ができ
るだけ隙間なく存在するようにすると、干渉性のある
(コヒーレントな)、より大きな出力のレーザー光線を
得ることができることが分かった。
さらに、上記課題は、本発明により、固体内に第1方
向に延びる複数のレーザー増幅容量と、前記レーザー増
幅容量を活性化するためのポンプ手段と、共振器鏡と複
数の活性部と該複数の活性部の間に配置される結合部と
を有する共振器とを具備し、該複数の活性部は互いに間
隔をあけて配置され、各活性部は各レーザー増幅容量を
貫通して前記第1方向に平行に進む光束を含み、前記結
合部は、前記複数の活性部から光束を受けて他の活性部
に向かって反射させ、前記複数の活性部を干渉性の光線
で結合するように構成され、さらに、前記結合部と各活
性部との間に配置された鏡素子を具備し、該鏡素子は、
各活性部の延長線上に配置されて光束が前記活性部と前
記結合部との間を透過することができる透過部と、隣接
する活性部間の空間に配置されて該空間を閉じ、前記結
合部から各活性部の方へ向かう光束が反射されるように
した反射部とを備えたものであることを特徴とする固体
レーザーによって解決される。
この構成において、干渉性の光線が結合部において複
数の活性部を結合する。鏡素子では、光束が透過部にお
いて活性部と結合部との間を透過できるが、光束は反射
部においては隣接する活性部間の空間において遮断さ
れ、前記結合部から各活性部の方へ向かう光束が反射さ
れる。それによって、結合部から活性部に向かう光線の
うち、活性部に入らない光線は再び結合部に戻り、再び
結合部で反射して他の活性部へ向かうことができるので
有効利用される。そして、この場合にも、光束が結合部
においてできるだけ隙間なく存在することができるよう
になり、干渉性のある(コヒーレントな)、より大きな
出力のレーザー光線を得ることができることが分かっ
た。
〔実施例〕
以下本発明を実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図及び第2図は本発明の基本的な特徴である結合
部28を有する固体レーザーを示す図である。この固体レ
ーザーは全体的に12で示された共振器を備え、共振器12
は互いに平行に、軸18に対して対称に配置された第1活
性部14および第2活性部16を備え、これらの活性部は互
いに平行で軸18に対して対称な伝播方向21,23の光束20,
22の光路を備える。これらの光束20,22は、結合軸30に
対して対称に、それぞれ外側光束24,26となって共振器1
2の結合部28へ入り、そしてこれらの外側光束24,26は結
合部28において結合軸30の方向へ反射により移動し、好
ましくは結合軸30に向かって投射され、結合軸30を越え
て結合されて干渉性のある総光束31となる。
共振器12のこのような構造によって、第1活性部14と
第2活性部16とが互いに結合され、結合部28を越えて両
活性部14,16に干渉性のレーザー光線が形成される。
結合部28の反対側では、第1活性部14はエンドミラー
32で、第2活性部16はエンドミラー34で閉ざされるのが
望ましく、これらのエンドミラーは両方とも軸18に対し
て直角な面上に位置する平面鏡とするのが望ましい。
とくに結合部28は、活性部14,16に対面する側が凹面
鏡38によって、活性部14,16に近い側が凸面鏡40によっ
て形成される。凸面鏡40は外側光束24,26の間に位置さ
れ、光束20,22の直線連続部分としての外側光束24,26が
凸面鏡40の横を通って結合部28に入り、凹面鏡38で凸面
鏡40へ向かって反射され、さらに凸面鏡40で反射されて
平行光束として再び凹面鏡38へ戻る。従って、光束24,2
6が結合軸30へ到達し、そこを越えてそれぞれ反対側の
光束26へ移行するまで、光束24,26が反射を繰り返す。
凹面鏡38および凸面鏡40は、共振器28の軸が結合軸30
と一致する円筒状共振器、とくに共焦点の円筒状共振器
として形成するのが望ましい。
凹面鏡38および凸面鏡40とも、結合面方向へは湾曲し
ているが結合面に対して垂直方向へは湾曲していない、
それぞれ円筒状の鏡面42,44を備えることが望ましい。
凹面鏡38および凸面鏡40から形成される円筒状共振器
の場合、共振器の軸は、両鏡面42,44に対して垂直な軸
となる。
活性部14,16は、軸18に対してそれぞれ平行な第1方
向50,52と平行な長手軸をもつ固体棒46,48をそれぞれ備
え、各固体棒46,48をそれぞれ光束20,22が貫通する。
共振器からのレーザー光線を取り出すため、たとえば
エンドミラー32を、光束20を部分的にのみ反射し、使用
すべき光54は通す半透過性の鏡として形成し、取り出さ
れた光は円筒状光学部56を通じて断面が正方形の光線と
して伝播する。
また、エンドミラー32とエンドミラー34の両方を半透
過性の鏡として形成し、共振器12から2本の光を照射す
るようにすることも可能である。第2図に示すようい、
固体棒46,48は断面が長方形の棒として形成し、各固体
棒46,48は2つの互いに向かい合う広い側面60,62と2つ
の互いに向かい合う狭い側面64,66を備え、これらの表
面は本発明に従い平面とし、広い側面60,62はそれぞれ
狭い側面64,66に対して直角とする。
固体棒46,48は全体として68で示される冷却体で保持
され、冷却体68は各固体棒46,48の2つの広い側面60,62
と望ましくはさらに軸18側の狭い側面66とかみ合い、2
つの広い側面60,62と望ましくはさらに狭い側面66で熱
交換が行われるよう鏡を接する配置にする。
各固定棒46,48の軸18とは反対側の狭い面64は、ポン
プ出力源として機能する光源70,72に向ける。最も簡単
な実施例としては、光源70,72はネオン灯とする。各固
体棒46,48は、各光源70,72とともにレーザー活性ユニッ
トを形成する。
これらの光源70,72は、その発する光がポンプ光74,76
の形で本質的に狭い側面64の方向へ放射され、ポンプ光
が各狭い側面64を通って各固体棒46,48中へ侵入し、ま
たその際、狭い側面64と狭い側面66との間隔は、ポンプ
光74,76が広い側面60,62へ向かって固体棒46,48全体に
わたって広がり、それによって全体を本質的に完全に活
性化できるようなポンプ光74,76の侵入深さを達成する
長さとすることが望ましい。
光源70および72から拡散するポンプ光74,76ができる
だけ広く各固体棒46または48の活性化に利用できるよ
う、冷却体68にはさらに反射面78,80を備え、各反射面
は、本発明に従い、各狭い側面64と各広い側面60,62が
交わる辺から始まり、軸18から離れるに従って互いに外
側へ広がり、またとくに、軸18を通り、光源70および各
固定棒46,48の中央を通る中間面82に対して鋭角に伸び
るのが望ましい。このように外側へ広がる反射面78,80
と、中間面82に対してその角度が鋭角であることによ
り、拡散するポンプ光74が各固体棒46,48へ向かって反
射し、各固体棒の活性化に利用される。
広い側面60,62の間隔は、固体棒46,48の熱伝導性に応
じて決定し、とくに、これらの固体棒46,48が過剰に加
熱されないよう、従って固体棒46,48の帯熱を原因とす
る既知の問題が生じないよう固体棒46,48から素早く熱
が奪える長さとする。
広い側面60から冷却体68へ最適な熱伝導を達成するに
は、固体棒46,48を冷却体内の二つの側面板84,86間に挟
み込まれるのが望ましく、側面板は広側面60,86上に押
しつけられている。固体棒46,48間の熱放出は、側面板8
4および86間ならびに広い側面60および62間に熱放出ペ
ーストなどの熱放出手段を挿入することにより、さらに
改善される。
同様の方法で、できる限り最適な熱的接触を狭い側面
66および冷却体68の間に形成することができる。これに
関しては、側面板84,86間に、参照番号88で全体として
示した溝を設けるのが望ましく、この溝の土台90上には
狭い側面66が密接している。
固体棒46,48の照射を改善するため、側面板84,86の接
触面92,94は反射するよう形成され、そのため反射面78,
80各々の延長として作用すれば有効あり、その結果、反
射面78,80によって溝88内に反射されるポンプ光線74,76
のすべてが、これらの接触面92,94によって幾つもの方
向に反射され、そのため固体棒46,48の最適な照射が断
面全体に渡って行われる。
冷却体68内に熱を最適な状態で放出するには、冷却体
68内に冷却体68の長さ方向すなわち軸18と平行に有効な
方法で延び、接触面92,94の近くならびに溝の土台90の
近くを通る冷却溝96が設けられているのが望ましい。
冷却体68に有効な素材として、十分な熱伝導性を有す
る素材たとえば銅が上げられる。
本発明による固体レーザーの固体棒46,48としては、
ルビーあるいはネオジム、ならびにチタンサファイアな
どが有効である。
第3図から第5図は本発明による固体レーザーの第1
実施例を示している。この実施例は第1図帯び第2図の
固体レーザーと同様の結合部28を含む。すなわち、共振
器112は第1活性部14ならびに第2活性部16を備え、こ
れらの活性部は光束20,22とともに単一平面上に設けら
れており、この平面は結合部内の結合面であり、この面
を越えて外側光束24は外側光束26と結合される。ただ
し、活性部14,16は一平面内にあるだけではなく、多数
の平面114,116,118,120に設けられており、これら平面
のすべては軸18を通って、ならびに軸18と同軸の結合軸
30を通って延びており、かつ軸18に対して平面群を形成
している。平面114,116,118,120のいずれにおいても、
それぞれ第1活性部14および第2活性部16が光束20,22
とともに設けられている。
結合部28は凹面鏡38ならびに凸面鏡40を備え、凹面鏡
38は球面状の凹面鏡122を、凹面鏡40は球面状の凸面鏡1
24を有し、また鏡面122,124はいずれの場合にも互いに
共焦点となるよう配置されている。したがって結合部28
は球面状の不安定な共振器を形成する。外側光束24,26
は、平面114,116,118,120内だけでなく、結合軸30の領
域においても互いに結合され、その結果、共振器112内
で干渉性の総光束121が形成される。
第1および第2活性部14,16のエンドミラー32,34はす
べて半透明に形成されており、したがって、すべてが軸
18を中心としてその回りに軸対象に構成されている多数
の放射光線126が、共振器112から放射される。
共振器112内において平面114,116,118,120の間で各平
面内に広がる光線の結合を改善するには、結合部28と活
性部14,16との間に鏡素子128を設け、この鏡素子128
が、第5図に示すように、鏡ではない領域(透過部)13
8,140,142,144によって光束24,26を各平面内で透過させ
るものとし、そしてこれらの領域138,140,142,144の間
に鏡面化された領域(反射部)130,132,134,136が設け
られる。鏡面化された領域(反射部)130,132,134,136
では鏡面が活性部14,16とは反対側(結合部28側)を向
くように配置される。反射部では、隣り合った活性部1
4,16の光束20,22の間の空間において結合部28と活性部1
4,16とが遮断され、そして鏡面で反射された外側光束2
4,26が結合部28に戻り、このようにしてすべての外側光
束24,26を最適な状態で互いに結合させる。とくに鏡面
化された領域(反射部)130,132,134,136がいずれも平
らな鏡であれば望ましく、同じく平らな鏡として形成さ
れているエンドミラー32,34と同様の方法で、元の方へ
の反射を行い、これによって活性部28内で平行な光線の
進行を確保し、この平行光線が断面方向に移動して、外
側光束24,26の平行な光路の中へ入ることができる。
とくに第1の実施例においては、平面114,116,118,12
0は互いに一定の角度間隔をおいて構成されており、そ
のため軸18および結合軸30は光線進行のため対称軸を共
振器112内に形成している。
第4図に示すように冷却体146は軸18と同軸の円筒と
して構成され、溝88を有しており、平面114,116,118,12
0はいずれも、固体棒46,48の構成ならびに光源70,72の
構成に対する中心面82と一致する中心面となっている。
さらに、第1図及び第2図の例と同様の方法で反射面7
8,80が備えられており、反射面78,80は連続する頂点148
を構成している。この実施例においては固体棒46,48が
いずれも台形に形成されているのが望ましく、広い側面
60,62は軸18を通り軸から遠ざかる方向に延びる半径平
面内に存在し、狭い側面64,66は互いに平行に延びてい
る。
第1実施例において、第1図及び第2図の例の参照番
号と同じ参照番号を用いた部材は機能面でもそれらと同
じである。
第6図から第9図は第2実施例を示す。この実施例で
も、第1図から第5図の部材と同様の部材には、同一の
参照番号を付けてある。
第7図から第9図に示しているが、第1実施例と異な
り、かなり多数の平面150が平面114から120に対応して
設けられており、これらのすべては軸18および結合軸30
を通りそこから広がっている平面群を形成し、また同一
の角度間隔を有している。各々の平面150上に、固体棒4
6,48ならびに光束20,22を有する第1および第2活性部1
4,16が存在している。
共振器152は、共振器112と同様の方法で多数の光束2
4,26を含み、これらの光束は球面状の鏡面122,124を有
する共振器において総光束121によって、結合軸30を越
えて互いに結合されている。結合の詳細は上記した通り
である。
ただし第1実施例とは異なり、鏡素子128のかわりに
第6,7および8図では投射光学素子154が用いている。こ
の投射光学素子154は第7および8図に示すように多数
の隣合って設けられた円筒状光学部分156を有し、これ
らの部分は軸18に対して互いに連続する環状部分という
形で形成されている。
これらの円筒状光学部分156は平面150各々に対して対
称となるよう構成されており、結合部28に対面する凸面
状の円筒面158、ならびに活性部14,16各々に対面する凹
面状の円筒面160を有している。これらの円筒面158,160
は、結合部28の総光束121の部分光束を形成し環状部分
として形成された平行な外側光束24,26が、活性部14,16
側へ行くほど断面方向162で狭まり、したがって、対応
する光束20,22となるような曲率で形成されている。そ
のため対応する光束20,22は、小さな角度領域毎に平行
光線として進む。逆に活性部14,16から結合部28へ進む
場合には、平行な光束20,22が断面方向162で広げられ、
比較的大きな角度領域毎に外側光束24,26となる。
すべての円筒状部分156は、凹面状の円筒面160が互い
に密着して閉じられるよう形成されているため、共振器
152内の光線進行は、互いに連続する平面150の外側光束
24,26すべてが互いに接し、互いに密着して閉じられた
光束24,26を形成するよう選定されている。これにたい
して、光束20,22は、円筒状の光学部分156によって断面
方向162で狭められ、その結果、隣り合う光束20,22の間
に空間が残る。その結果、平面150各々の中に設けられ
た固体棒46,48の間にも空間が残り、この空間内に、冷
却体166の側面板84,86が配置される。各固体棒46,48は
これらの側面板84,86間に挟みこまれる。この冷却体166
は冷却体146と同様に形成されているが、平面150を比較
的多く形成できるよう、間隔を狭く設けられた溝88を有
している。
第1実施例との変更については、第6図に示すよう
に、活性部14,16のエンドミラー32,34が環状のエンドミ
ラー168に統合され、このエンドミラー168が軸18に関し
て半径方向170に曲面された鏡面172を有し、鏡面172の
曲折がトロイド状となっている。鏡面172の曲折は、結
合部28における回折効果にしたがって生じる光束20,22
の半径方向170の小さな膨張を鏡面172での反射によって
補整するように定められる。
第1実施例とは異なり、第2実施例では第9図に示す
ように、たとえば円筒状の光源174を設けるのが望まし
く、この光源174はとくに円筒状で軸18と同軸に構成さ
れた放電灯であればよい。この光源はさらに円筒状の、
冷却体166と対面する光源174の側面に配置された冷却カ
バー176によって冷却され、冷却カバーはもっとも簡単
な例としては、外側の円筒壁178と内側の円筒壁180のあ
いだに挿入される冷却流体を備えていればよい、冷却流
体182はつねに交換されて外部で冷却される。
もっとも簡単な例として、光源174は、第一に半径方
向170に延びる電場の強さによって気体放電が生じる気
体放電灯である。
また光源174は外側の電極184を備えられており、一方
で冷却体166が内側の電極を構成していてもよい。
光源174は、固体棒のそれぞれとともにレーザー活性
ユニット73を構成する。
半径方向の電場を用いた気体放電と反対に、光源174
を第10図に示すように、半径方向170に構成された平面
状の電極186,188によって細分化することも考えられ、
これらの平面状電極のあいだに断面方向162向きの電場
の強さが発生し、この電場において光源174′の気体放
電空間190の中で気体放電を発生させるが、こうした気
体放電においては高周波気体放電が望ましい。
そうではなく、電極186,188を除去してもよいが、そ
の際、マイクロウェーブを結合するために気体放電空間
190内に気体放電が導入される。
本発明による解決策のさらに別の変形例では、第11図
に示すように、反射面78,80は冷却体166によって半導体
ダイオード列192まで引き延ばされ、半導体列192は軸18
に対して平行に、望ましくは固体棒46,48の長さを越え
てこの方向に広がっている。その場合、反射面78,80
は、対応する固体棒46,48の方向に向けて各半導体ダイ
オード列192によって放射された光の半径方向の電灯線
とて機能し、その結果、半導体ダイオード192から放射
された光のほとんど全体が各固体棒46,48に導かれ、固
体棒を活性化させる働きをする。
冷却体166全体を中心として半導体ダイオード列192は
断面方向162に配置されており、その光は各反射面78,80
により各固体棒46,48に導かれる。
共振器12,122、および152をもとにして説明を行った
共振器の概念については、本発明の範囲内で変更できる
ものであり、たとえば本発明の範囲で共振器の概念を、
APPLIED OPTICS/Vol 17,No 6/15 March 1978の章目「環
状増幅容量レーザー用の不安定な共振器」に記載されて
いるように変更してもよく、この章にはこの点について
の関連事項が掲載されている。
第12図および13図は本発明による固体レーザーの第3
実施例を示す。共振器212は第1実施例の共振器112と同
様に形成されており、とりわけ活性部14,16ならびに光
束20,22は同一の方法で構成され、各平面114,116,118,1
20には二つの活性部14,16が設けられている。
さらに結合部28も同様の構成であり、外側光束24,26
ならびに結合軸30を有している。したがって、これに関
して内容全体については第1実施例を参照されたい。
また凹面鏡38は第1実施例と同様に球面状の凹面状鏡
面122を備えており、凸面鏡40は球面状の凸面状鏡面124
を備えており、これらは第1実施例に関して述べたよう
に互いに共同作用を行い、各平面114,116,118,120の外
側光束24および26は、総光束に向けて互いに結合され
る。
さらにエンドミラー32,34も第1実施例と同様の方法
で構成されており、したがって多数の結合光線126が軸1
8に対して軸対称であり、光線126は共振器212から放射
される。
また、第1実施例と同様に機能する鏡素子128が、共
振器212内で生じる光線を結合するために備えられてお
り、したがってこれに関しても第1実施例を参照された
い。
第3実施例と第1実施例の相違は、冷却体146内の溝8
8に、固体棒46,48のかわりにレーザー活性ユニット214
が設けられ、これが半導体レーザーとして形成されてい
る点にある。
第13および14図に示すように、レーザー活性ユニット
214各々がレーザー増幅容量216を取り囲み、この増幅容
量に両側から全体として参照番号218を記したポンプ構
造が密接されている。このポンプ構造218は、いずれも
サンドイッチ状のp−n接合の半導体層220,222をあい
だに挿入した形でレーザー増幅容量216を挟み込んでお
り、この半導体層上には接触面かつ冷却面として金属層
224,226が設けられている。この金属層224,226に対して
電流が供給される。
レーザー活性ユニット214についてはガリウム砒素化
合物レーザーとして形成された半導体レーザーであるの
が望ましく、したがって半導体層222がたとえばp−ガ
リウム砒素化合物層で、半導体層220がn−ガリウム砒
素化合物層であり、かつ金属層226に正の供給電圧、金
属層224に負の供給電圧が付加される。
レーザー増幅容量216は、もっとも簡単な例として
は、半導体層220,222の間に設けられて貫通するレーザ
ー活性層であればよく、その幅間隔は追加的なアルミニ
ウムの組み込みにより隣接する層よりも小さくなってお
り、したがってきわめて小さな幅間隔となっている。た
だし、このような場合には熱放出の問題が生じるため、
レーザー増幅容量216をバー状のレーザー活性帯域228と
し、これら活性帯域が第一方向230に向けて光束20,22の
伝播方向21,23と平行に延びているのが望ましい。
レーザー活性帯域228どうしの間にレーザー不活性帯
域232が構成され、この不活性帯域は変形例をあげれば
いずれも半導体層を形成しており、その幅間隔はたとえ
ば、各光束20,22内で拡大するレーザー光線をこれらの
半導体層が吸収しないように、すなわち半導体層の幅間
隔がレーザー活性帯域の幅間隔よりも大きくなるよう選
定するのが望ましい。またレーザー活性帯域228の間を
レーザー不活性帯域232が第一方向230に向かってバー状
に延びているのが望ましい。
したがってレーザー増幅容量は、第14図に示したレー
ザー活性ユニット214の実施例の場合、いずれれ第1方
向230に延びるレーザー活性帯域228およびレーザー不活
性帯域232の集合体によって構成されることとなる。
第14図に示したレーザー活性ユニット214の実施例の
場合、レーザー活性帯域228およびレーザー不活性帯域2
32は同じ長さとなるため、レーザー活性ユニットには平
面となる前面234が形成され、また同様に図示していな
いが前面234に対して平行な背面も形成される。前面234
は第1方向230に対して直角であれば望ましい。
バー状のレーザー活性帯域228の寸法は、半導体層22
0,222の間を延びる狭いほうの側面236がおよそ1μmの
大きさで、直角に延びる幅の広い側面238すなわち半導
体層220,222と平行な側面238がおよそ2μmの大きさと
なるよう決定されている。さらにバー状のレーザー活性
帯域228は第1方向230に向かって1mmの長さを越えて延
びている。
またレーザー活性帯域232の狭い側面240は、レーザー
活性帯域228の狭い側面236とまったく同じ幅を有してお
り、レーザー不活性帯域の広い側面242は、5μmの大
きさを有するよう設定されている。
レーザー増幅容量216全体の大きさは、広い側面238,2
42と平行でレーザー増幅容量216の高さ方向244に10mmほ
どあり、したがってこれに対応する多数のレーザー活性
帯域228およびレーザー不活性帯域232が交互に設けられ
ている。
レーザー活性ユニット214は、各々のレーザー増幅容
量216を光束20,22が通過するような状態で溝88内に設け
られており、光束20,22は伝播方向21,23に向けて各レー
ザー活性ユニットの第1方向230と平行に進む。また光
束20,22の伝播方向21,23に対する横方向25での大きさ
は、これらの光束がレーザー増幅容量216の内側したが
って半導体層220,222の間を通り、その大きさがレーザ
ー活性帯域228及びレーザー活性帯域232の狭い側面236,
240の幅よりも大きくなるように、設定されている。
このとき第3実施例は、光束20,22がレーザー増幅容
量216を通過する際、レーザー活性帯域228が内部を貫通
している光束20,22の部分がレーザー増幅を受けるが、
レーザー不活性帯域232を通過する他の部分はレーザー
増幅を受けない。ただし発射されるレーザー光線が高出
力レーザーの出力を生じるほど、各光束20,22を介して
大きなレーザー増幅が伝えられる。
交互に連続するレーザー活性帯域224およびレーザー
不活性帯域228の寸法が小さいことを基本とすれば、こ
れらの帯域は、レーザー増幅容量216を通り抜けて進む
光束20,22にとって高さ方向244に延びる位相格子のよう
に機能する。このことに基づくと、レーザー活性帯域22
8およびレーザー不活性帯域232は、屈折率の類似した半
導体素材で形成するのが望ましい。さらに、レーザー活
性帯域228およびレーザー不活性帯域232の延長方向が第
1方向上にあり、その結果、これらのレーザー活性帯域
228およびレーザー不活性帯域232から抜け出した後で各
々の位相状態を示すように、個々の光束20,22のこれら
の貫通した部分が光学的距離を通過している。
これは平らな前面234側であっても、平らな背面側で
あっても、レーザー活性帯域228およびレーザー不活性
帯域232の延長が第1方向230上で対応するよう選定され
ることで達成される。
そのかわりに、第15図に拡大して部分的に示した第3
実施例の変形例におけるレーザー活性ユニット214′の
場合、光束20,22に関するレーザー活性帯域228′を貫通
する部分とレーザー不活性帯域232′を貫通する部分に
おける一定の位相状態は、これらの部分を第1方向230
に異なる長さとすることによって達成できる。これにつ
いては、前面234を平面とするのではなく、たとえばレ
ーザー活性帯域228′どうしの間に溝248を有するよう構
成し、その結果、レーザー活性帯域228の前面250が平面
上に設けられ、レーザー不活性帯域232′の前面252が別
の平面に設けられ、前者の前面に対して後者の前面が第
1方向230に移動された状態に構成することによって達
成される。
両平面の間隔によって、レーザー活性ユニットの変形
例214′において、光束20,22のレーザー活性帯域228お
よびレーザー不活性帯域232′を通る部分に関する上記
一定位相状態が達成される。
さらに別のレーザー活性ユニット変形例214″におい
ても、第16図に部分的に示すように、光束20,22の部分
がレーザー不活性帯域228″の一つの中をポンプ出力を
供給された半導体層とともに貫通するか、あるいは腐食
処理などで半導体素材から形成された通路254を通るよ
う、レーザー不活性帯域232″を、レーザー活性帯域22
8″と平行に延びる無素材の通路254として形成すればよ
い。
このレーザー活性ユニット214″の変形例において
も、レーザー活性帯域228″による第1方向230における
広がりと通路254での第1方向230における広がりとによ
る同調が達成されるよう、光束20,22に関してレーザー
活性帯域228″を貫通して抜け出す部分での位相状態が
レーザー不活性帯域233″すなわち通路254を貫通して抜
け出す部分での位相状態が同一であるのが望ましい。
本発明によるレーザー活性ユニットの変形例すべてに
おいて、レーザー活性帯域228,228′,228″のポンプ出
力は、ポンプ構造218を用いて半導体レーザーについて
は一般的な方法で得られており、たとえばPlinciples o
f Lasers,3rd Ed,by O.Svelto,Plenum Press,New York
1989ならびにHandbook of Solid State Lasers,by P.
K.Cheo,Marcel Dekker Inc.,New York 1989に記載され
ている。
その他の点について、本発明による解決策の第3実施
例は第1実施例と同様の方法で作用しており、したがっ
てこの点について内容的には第1実施例を参照された
い。
第3実施例において第1実施例と比較を例示して説明
したのと同様の方法で、第2実施例においても固体棒4
6,48をレーザー活性ユニット214,214′,214″で代用す
るのは可能である。
第17図から第19図は本発明による固体レーザーの第4
実施例を示す。全体として参照番号262を記した光学共
振器は、共焦点の不安定な共振器の半分として構成され
ており、凸面鏡264および凹面鏡266は互いに対向するよ
う構成され、この共振器262の光学軸268から横方向270
へ広がるように延びており、また凸面鏡264の横方向270
への広がりは凹面鏡266の広がりよりも小さく、その結
果、レーザー光線272は共振器262を抜け出す際に凹面鏡
266から遠ざかるように凸面鏡264の側方を通過する。
凸面鏡264および凹面鏡266の共焦点鏡面274,276は円
筒状の鏡面として形成されており、したがって第18図に
示すように、横方向270と直角に高さ方向278に且つ光学
軸268と直角に延びている。
こうした円筒状鏡を備えている鏡焦点共振器は、たと
えばDE PS 37 29 053あるいはA.E.Siegman,Unstable Op
tical Resonators,Appli,Optics,13,Seiten 353−367
(1974)に具体的に記載されている。
凸面鏡264および凹面鏡266の間で、共振器262の光線
進路には、伝播方向296を有する多数の活性部280が備え
られている。これらの活性部280は凸面鏡264および凹面
鏡266に隣接している二つの結合部282,284の間に設けら
れる。これらの結合部282,284には共振器262の総光束28
6が形成されており、この総光束286は干渉性があり、ま
た共焦点の不安定共振器に関してよく知られているよう
な光線進路を一つ形成する。総光束286は横方向270に直
接的に隣接して設けられた部分光束292から構成されて
いる。活性部280の両側に円筒状光学系として形成され
た投射光学素子288,290があり、総光束286の部分光束29
2がそれぞれ各活性部280の光束294に投射される。円筒
状光学系288,290は部分光束292を光束294に投射し、結
合部282,284から各活性部280へ向かう光束が横方向270
で狭められるようになっている。
第17図および第19図に示すように、各活性部280には
レーザー活性ユニット214が構成され、そのレーザー増
幅容量216は光束294とともに本質的に平行な光線進路に
配置されており、光束294の伝播方向296に対して平行に
レーザー増幅容量216の第1方向230が延びている。さら
にレーザー増幅容量の高さ方向244は高さ方向278に対し
て平行に延びている。したがって横方向270における光
束294の広がりは、レーザー活性帯域228の狭い側面236
の広がりと同じかそれよりも小さい。またレーザー活性
ユニット214の横方向270における幅は、最大でも各々の
光束292の同方向における幅と一致する。
第4実施例の場合、多数のレーザー活性ユニット214
が厚く密接して設けられ、レーザー活性ブロック298を
形成しており、個々のレーザー活性ユニット214のレー
ザー増幅容量216は一定かつ同一の間隔で横方向270に連
続して設けられている。
円筒状光学系288,290はいずれも、上述したように、
これらの光学系が横方向に所定の広がりを有し本質的に
平行な光線進路を有する部分光束292を、本質的に平行
な光線進路を有する活性部280の光束294として投射する
よう構成されており、各部分光束292の横方向での広が
りは、次の直接的に密接する部分光束292が次の円筒状
光学系288,290によって捕捉され、そのため総光束286全
体がレーザー活性ブロックの範囲内で隙間なく光束294
内に投射され、その結果、個々の活性部280の個々の光
束294どうしの間に、円筒状の光学系288,290を用いた投
射により総光束289に影をつくることなく残留するよう
な不透明な帯域が存在するか否かに関わらず、ブロック
298は総光束286に対しては透明となる。
以上に説明した円筒状光学系の形成においては、さら
に光束294の幅の狭さに基づいて横方向25に生じる光線
の拡散に関して、光束294のレーザー増幅容量216からの
脱出の際に注意する必要があり、これに対応して円筒状
光学系288,290の分解作用を小さくせねばならない。
総光束286の高さ方向278における広がりは、最大でも
レーザー増幅容量216の高さ方向244における広がりと同
じか、それよりも小さくなるよう選定されている。さら
に、円筒状光学系288,290は、最小でも総光束286の高さ
方向278における広がりを越え、したがってこの高さ方
向において総光束の途切れが生じないように寸法決定さ
れる。
レーザー活性ブロック298を形成するレーザー活性ユ
ニット214は、第3の実施例あるいはその変形例と同様
の方法で構成すればよく、したがってブロック298はレ
ーザー活性ユニット214,214′、あるいは214″から形成
すればよい。レーザー活性ユニット214の構成に関し
て、内容的には第3の実施例の関連事項に注意して参照
されたい。
第4実施例の変形例においては、第20図に示すよう
に、個々の活性部280内でレーザー活性帯域の第1方向
における広がりを拡大して増幅を強くするために、活性
部280各々に多数のレーザー活性部214a,214bが交互に形
成されている。この変形例のもっとも簡単な例として
は、レーザー活性帯域228の光学的な長さが積算される
よう、レーザー活性帯域228およびレーザー不活性帯域2
32が一直線上に交互に重なって構成される。いずれにせ
よ、その前提条件は、狭い側面236および広い側面238に
関するレーザー活性帯域の設定、ならびに狭い側面240
および広い側面242に関するレーザー不活性帯域の設定
が同一となることである。
さらに別の変形例では、第21図に示すように、各活性
部280内に二つのレーザー活性ユニット214c,214dが設け
られており、レーザー活性ユニット214cに接しているレ
ーザー活性ユニット214cは、レーザー活性帯域228がレ
ーザー活性ユニット214cのレーザー活性帯域228と並ぶ
のではなく、レーザー活性ユニット214dのレーザー不活
性帯域と並ぶのであり、反対にレーザー不活性帯域232
はレーザー活性ユニット214cのレーザー活性帯域228と
並んでいる。
この場合、各光束294の各部分全体がレーザー不活性
帯域232を一度、さらにレーザー活性帯域228を一度通り
抜けるよう、交互に並んでいる帯域どうしの断面が同一
となるのが効果的であり、光束214の部分すべてが両方
のレーザー活性ユニット214c,214dの両方を通過した後
でも同一の位相状態となるよう、両方のレーザー活性帯
域228およびレーザー不活性帯域232はいずれのレーザー
活性ユニット214d,214cにおいて第1方向に均等な長さ
であるのが望ましい。
第4実施例の変形例のいずれについても必ず共通な点
は、レーザー活性ユニット214a,214bの両方、ならびに2
14c,214dの両方におけるレーザー増幅容量216が互いに
一直線上に並んでおり、同一の断面を有しており、また
一直線上に並んでいるレーザー増幅容量216を一本の光
束294が通過することである。
第22図および第23図は第5の実施例を示す。共振器30
0は共焦点の不安定共振器として形成されており、この
共振器は共振器軸302に対して対称に形成された鏡304,3
06を有している。鏡304は凸面鏡であり、鏡306は凹面鏡
であり、環状のレーザー光線308が共振器軸302と平行に
凸面鏡304側で共振器300から抜け出すよう、凹面鏡306
は凸面鏡304よりも広がっている。総光束286は抜け出し
ていく光線308まで共振器軸302に関して対称に広がって
いる。このような共振器についてのデータは、A.E.Sieg
man,Unstable Optical Resonators,Appl.Optics,13,Sei
ten 353−367(1974)に記載されている。
したがって横方向における総光束の広がりは高さ方向
の広がりと同一である。
第5実施例においては、第22図および第23図に示すよ
うに、二つの結合部282,284の間に、二つのブロック298
e,298fが設けられている。これらのブロックのレーザー
増幅容量216e,216fはいずれも活性部280e,280fの中に構
成されており、光束294が各活性部280e,290fを通過す
る。活性部280e,280fの各々は両側に円筒状光学系288e,
290e,288fを備えており、活性部280e,280fの間に総光束
286が再び生じるよう、円筒状光学系はいずれも各光束2
94e,294fを総光束286に投射している。さらに第5実施
例では、レーザー増幅容量216e,216fは、レーザー活性
容量216eが高さ方向278と平行に配置され、ただしレー
ザー増幅容量216fは横方向270と平光に配置されるよう
構成されている。同様の方法で、円筒状光学系288e,290
e,288f,290fはいずれも互いに90度傾けられて構成され
ている。さらに両方のレーザー活性ブロック298e,298f
は横方向270の大きさと高さ方向278の大きさとが同一と
なるよう設定されているのが望ましい。
第5実施例の構成によれば、円筒状光学系288e,290e
を用いて部分光束292の幅の減少が横方向270と平行に投
射によって一度行われ、さらに円筒状光学系288f,290f
を用いて高さ方向における部分光束292の部分の広がり
が光学系288f,290fにおける光学的投射に基づいて圧縮
されるため、総光束286におけるレーザー増幅の均質化
が達成される。
第24図は本発明の第6実施例を示す。ブロック298g,2
98hのレーザー増幅容量216g,216hが互いに平行に配列さ
れ、且つ横方向270に互いにオフセットして配置されて
いる。したがって各レーザー増幅容量216hは隣接する二
つのレーザー増幅容量216gの間に配置されている。同様
に、光学素子288g,290g,288h,290hも互いにオフセット
して配置され、たとえば各光学素子288hにより、隣接す
る二つの光束294gの一部が光束294hに投射するようにな
っている。
第4、第5および第6実施例においては、レーザー活
性ユニット214,214′,214″を固体棒46,48で代用させて
もよく、たとえば第4および第6実施例においては光学
的ポンプ出力が高さ方向278に生じるものとする。
図面の簡単な説明 第1図は本発明の基本的な特徴である結合部を有する
固体レーザー平面図であり、 第2図は第1図の線2−2に沿った断面図であり、 第3図は本発明の第1の実施例の平面図であり、 第4図は第3図の線4−4に沿った断面図であり、 第5図は第3図の5−5に沿った断面図であり、 第6図は本発明の第2の実施例の平面図であり、 第7図は第6図の線7−7に沿った部分断面図であ
り、 第8図は第7図の部分断面図に示した部分の平面図で
あり、 第9図は第6図の線9−9に沿った断面図であり、 第10図は第3図の実施例の変形例の部分図であり、 第11図は第3図の実施例の第2の変形例について示し
た第9図と同様の断面図であり、 第12図は本発明の第3の実施例について示した第3図
と同様の平面図であり、 第13図は第12図の線13−13に沿った断面図であり、 第14図はレーザー活性ユニットについて示した第13図
と同様の拡大断面図であり、 第15図はレーザー活性ユニットの変形例の拡大平面図
であり、 第16図はレーザー活性ユニットの第2の変形例につい
て示した第15図と同様の拡大平面図であり、 第17図は本発明の第4の実施例の平面図であり、 第18図は第17図の線18−18に沿った断面図であり、 第19図は第17図の部分AおよびBの拡大図であり、 第20図は第4の実施例の変形例について示した第18図
と同様の部分断面図であり、 第21図は第4の実施例の別の変形例について示した第
20図と同様の断面図であり、 第22図は第5の実施例について示した第17図と同様の
平面図であり、 第23図は第22図の線23−23に沿った断面図であり、 第24図は第6の実施例について示した第22図と同様の
平面図である。
14,16,28…活性部、20,22,24,26,194,292,294…光束、 28,282,284…結合部、 32,34,38,40,168,264,266,304,306…鏡、 46,48,216…レーザー増幅容量、70,72,174,192,218…ポ
ンプ手段、 128…鏡素子、156,288,290…光学素子。
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/094 3/18 3/23 3/25 H01S 3/23 S Z 3/094 S (56)参考文献 特開 昭62−145886(JP,A) 実開 平1−154658(JP,U) 西独国特許公開3829812(DE,A) 仏国特許公開2282176(FR,A) APPLIED OPTICS Vo l.17,No.6,(1978−3−15) (米)P.936−943

Claims (52)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固体内に延びる複数のレーザー増幅容量
    (46,48,216)と、 前記レーザー増幅容量を活性化するためのポンプ手段
    (70,72,174,192,218)と、 共振器鏡(32,34,168,264,266,304,306)と、複数の活
    性部(14,16,280)と、該複数の活性部の間に配置され
    る結合部(28,282,284)とを有する共振器(152,262,30
    0)とを具備し、 該複数の活性部は互いに間隔をあけて配置され、各活性
    部は各レーザー増幅容量を貫通して伝播方向に平行に進
    む光束(20,22,294)を含み、 前記結合部(28,282,284)は、前記複数の活性部から光
    束(20,22,194)を受けて他の活性部に向かって反射さ
    せ、前記複数の活性部を干渉性の光線(31,121,286)で
    結合するように構成され、 さらに、前記結合部(28,282,284)と各活性部(14,16,
    280)との間に配置され、前記結合部(28,282,284)か
    ら各活性部(14,16,280)へ向かう光束(24,26,292;20,
    22,294)を狭める作用の光学素子(156,288,290)を具
    備したことを特徴とする固体レーザー。
  2. 【請求項2】隣あって設けられた活性部(14,16,280)
    の前記光学素子(156,288,290)が互いに連続してお
    り、且つ結合部において光束が実質的隙間なく存在して
    いることを特徴とする請求項1に記載の固体レーザー。
  3. 【請求項3】前記レーザー増幅容量を有するレーザー活
    性ユニット(73,214)が、断面方向(162,270)におい
    て前記レーザー増幅容量(46,48,216)の隣に設けられ
    た冷却流体用の供給素子(166,218)を有していること
    を特徴とする請求項1に記載の固体レーザー。
  4. 【請求項4】各光束(20,22,294)用の前記光学素子が
    円筒状の光学系(156,288,290)を含むことを特徴とす
    る請求項1に記載の固体レーザー。
  5. 【請求項5】前記光学系(156,288,290)が結合部の平
    行光線を前記活性部の光束(20,22,294)のほぼ平行な
    光線として投射することを特徴とする請求項1に記載の
    固体レーザー。
  6. 【請求項6】前記レーザー増幅容量(46,48,216)どう
    しが互いに間隔をおいて設けられていることを特徴とす
    る請求項1に記載の固体レーザー。
  7. 【請求項7】前記レーザー増幅容量(46,48,216)どう
    しが互いに間隔をおいて設けられていることを特徴とす
    る請求項7に記載の固体レーザー。
  8. 【請求項8】異なるレーザー増幅容量(46,48,216)を
    通過する光束(20,22,294)が互いに平行に進むことを
    特徴とする請求項1に記載の固体レーザー。
  9. 【請求項9】前記レーザー増幅容量(46,48,216)の各
    々が、前記光束(20,22,294)に平行に延びる少なくと
    も一つの側面(60,62,66,238)において冷却されること
    を特徴とする請求項1に記載の固体レーザー。
  10. 【請求項10】冷却される前記側面が、隣に設けられた
    前記レーザー増幅容量(46,48,216)に対面する側面で
    あることを特徴とする請求項9に記載の固体レーザー。
  11. 【請求項11】前記レーザー増幅容量(46,48,216)の
    各々が、前記光束(20,22,294)に平行に延びる少なく
    とも一つの活性側面(64,238)において活性化されるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の固体レーザー。
  12. 【請求項12】固体内に延びる複数のレーザー増幅容量
    (46,48,216)と、 前記レーザー増幅容量を活性化するためのポンプ手段
    (70,72,174,218)と、 共振器鏡(32,34)と、複数の活性部(14,16,280)と、
    該複数の活性部の間に配置される結合部(28)とを有す
    る共振器(12,112,212)とを具備し、 該複数の活性部は互いに間隔をあけて配置され、各活性
    部は各レーザー増幅容量を貫通して伝播方向に平行に進
    む光束(20,22)を含み、 前記結合部(28)は、前記複数の活性部から光束(20,2
    2)を受けて他の活性部に向かって反射させ、前記複数
    の活性部を干渉性の光線(31,121)で結合するように構
    成され、 さらに、前記結合部(28)と各活性部(14,16)との間
    に配置された鏡素子(128)を具備し、該鏡素子は、各
    活性部(14,16)の延長線上に配置されて光束(20,22)
    が前記活性部(14,16)と前記結合部(28)との間を透
    過することができる透過部(138,140,142,144)と、隣
    接する活性部(14,16)間の空間に配置されて該空間を
    閉じ、前記結合部(28)から各活性部(14,16)の方へ
    向かう光束が反射されるようにした反射部(130,132,13
    4,136)とを備えたものであることを特徴とする固体レ
    ーザー。
  13. 【請求項13】前記結合部(28)は不安定な共振器の光
    路を形成することを特徴とする請求項12に記載の固体レ
    ーザー。
  14. 【請求項14】前記結合部(28)はその中心に位置する
    結合軸(30)に近づくよう反射する鏡(38)と、前記結
    合軸(30)から遠ざかるように反射する鏡(40)とを有
    していることを特徴とする請求項12に記載の固体レーザ
    ー。
  15. 【請求項15】前記結合軸(30)に近づくよう反射する
    鏡(38)は、その活性領域(42)とともに、前記結合軸
    (30)から遠ざかるよう反射する鏡(40)の活性領域
    (44)を越えて前記結合軸(30)に関して半径方向に張
    り出しており、この張り出した領域に前記活性部の光束
    が照射されることを特徴とする請求項14に記載の固体レ
    ーザー。
  16. 【請求項16】前記活性部(14,16)が、前記結合部(2
    8)とは反対を向いた側面各々において共振器鏡として
    のエンドミラー(32,34,168)によって閉ざされている
    ことを特徴とする請求項13に記載の固体レーザー。
  17. 【請求項17】前記結合部(28)の共振器鏡(28,40)
    は結合部の結合軸(30)について対称に配置されている
    ことを特徴とする請求項12に記載の固体レーザー。
  18. 【請求項18】前記結合部(28)の前記共振器鏡(38,4
    0)が円筒状の鏡面を有していることを特徴とする請求
    項17に記載の固体レーザー。
  19. 【請求項19】いずれも異なる、前記結合軸(40)を通
    る平面(114,116,118,120,150)上に形成される多数の
    光束(24,26)が存在し、これらの光束はいずれも対応
    する活性部(14,16)内に進んでいることを特徴とする
    請求項17に記載の固体レーザー。
  20. 【請求項20】前記結合部(28)の前記共振器鏡(38,4
    0)が、球面状の鏡面(122,124)を有し、前記結合軸
    (30)を中心として回転対称に広がるよう形成されてい
    ることを特徴とする請求項17に記載の固体レーザー。
  21. 【請求項21】結合部の光束(24,26)が、前記結合軸
    (30)に関して環状の部分を構成することを特徴とする
    請求項17に記載の固体レーザー。
  22. 【請求項22】前記レーザー増幅容量は、光学的に活性
    化される固体棒(46,48)から構成されていることを特
    徴とする上記請求項1又は12に記載の固体レーザー。
  23. 【請求項23】前記ポンプ手段(70,72,174,192)が前
    記固体棒の一側面に光を照射することを特徴とする請求
    項22に記載の固体レーザー。
  24. 【請求項24】ポンプ出力が狭い側面(64)の一方に作
    用することを特徴とする請求項23に記載の固体レーザ
    ー。
  25. 【請求項25】少なくとも一つの広い側面(60,62)が
    冷却されることを特徴とする請求項23に記載の固体レー
    ザー。
  26. 【請求項26】前記固体棒(46,48)は、本質的に四角
    形の断面を有し、その断面において広い側面(60,62)
    の両方が本質的に狭い側面(64,66)に対して垂直に延
    びていることを特徴とする請求項22に記載の固体レーザ
    ー。
  27. 【請求項27】前記固体棒は流動素材との接触により冷
    却可能であることを特徴とする請求項22に記載の固体レ
    ーザー。
  28. 【請求項28】前記固体棒(46,48)は互いに対面する
    側面(60,62,66)において冷却可能であることを特徴と
    する請求項22に記載の固体レーザー。
  29. 【請求項29】前記固体棒(46,48)は冷却体(68,146,
    166)との接触により冷却されることを特徴とする請求
    項27又は28に記載の固体レーザー。
  30. 【請求項30】前記冷却体(68,146,166)は前記固体棒
    に圧接されていることを特徴とする請求項29に記載の固
    体レーザー。
  31. 【請求項31】前記冷却体(68,146,166)は前記固体棒
    (46,48)を支持していることを特徴とする請求項29又
    は30に記載の固体レーザー。
  32. 【請求項32】前記レーザー増幅容量(46,48)が広い
    側面(60,62)の両方および狭い側面(66)一つを介し
    て前記冷却体(68,146,166)の溝(88)内に配置される
    ことを特徴とする請求項29に記載の固体レーザー。
  33. 【請求項33】前記固体棒(46,48)は互いに反対を向
    いている側面(64)上にポンプ出力源からの光を照射さ
    れることを特徴とする請求項22に記載の固体レーザー。
  34. 【請求項34】前記冷却体(166)はポンプ出力源(17
    4,192)により取り囲まれていることを特徴とする請求
    項29に記載の固体レーザー。
  35. 【請求項35】前記ポンプ出力を前記固体棒(46,48)
    に集中させる素子(78,80)が設けられていることを特
    徴とする請求項22に記載の固体レーザー。
  36. 【請求項36】前記ポンプ出力を集中する素子(78,8
    0)がポンプ出力源(70,72,174,192)から一定の角度を
    もって前記固体棒(46,48)に電磁波を放射することで
    あることを特徴とする請求項35に記載の固体レーザー。
  37. 【請求項37】前記ポンプ出力を集中する素子(78,8
    0)はレフレクタであることを特徴とする請求項35に記
    載の固体レーザー。
  38. 【請求項38】前記冷却体(146,166)の中間板(84,8
    6)は前記ポンプ出力を前記固体棒(46,48)上に集中す
    る素子(78,80)として形成されていることを特徴とす
    る請求項35に記載の固体レーザー。
  39. 【請求項39】前記ポンプ出力源(70,72,174)は気体
    放電灯であることを特徴とする請求項22に記載の固体レ
    ーザー。
  40. 【請求項40】前記気体放電灯(174)内に、その軸に
    対してほぼ半径方向に広がる電場によって気体放電が生
    じることを特徴とする請求項39に記載の固体レーザー。
  41. 【請求項41】前記気体放電灯(174)内に、その軸に
    対して方位方向に広がる電場によって気体放電が生じる
    ことを特徴とする請求項39に記載の固体レーザー。
  42. 【請求項42】前記気体放電灯(174)内に、高周波数
    で気体放電が生じることを特徴とする請求項39に記載の
    固体レーザー。
  43. 【請求項43】前記ポンプ出力源が、個々のポンプ出力
    源(70,72,192)から構成されていることを特徴とする
    請求項22に記載の固体レーザー。
  44. 【請求項44】前記ポンプ出力源が、半導体ダイオード
    (192)を備えていることを特徴とする請求項22に記載
    の固体レーザー。
  45. 【請求項45】前記レーザー増幅容量(216)自体が、
    半導体レーザー構造のレーザー活性ユニット(214)で
    あることを特徴とする請求項1又は12に記載の固体レー
    ザー。
  46. 【請求項46】前記レーザー増幅容量(216)各々の中
    に多数のレーザー活性帯域(228)が設けられているこ
    とを特徴とする請求項45に記載の固体レーザー。
  47. 【請求項47】前記レーザー活性帯域(228)が互いに
    間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項46
    に記載の固体レーザー。
  48. 【請求項48】前記レーザー活性帯域(228)どうしの
    間隔空間にレーザー不活性帯域(232)が設けられてい
    ることを特徴とする請求項47に記載の固体レーザー。
  49. 【請求項49】前記光束(20,220,294)に対して前記レ
    ーザー不活性帯域(232)が透明であるよう形成されて
    いることを特徴とする請求項48に記載の固体レーザー。
  50. 【請求項50】前記レーザー不活性帯域(232)は半導
    体層帯域として形成され、とりわけ前記レーザー活性帯
    域よりも広い幅間隔を有していることを特徴とする請求
    項49に記載の固体レーザー。
  51. 【請求項51】前記レーザー不活性帯域(232)が素材
    のない通路として形成されていることを特徴とする請求
    項49に記載の固体レーザー。
  52. 【請求項52】前記レーザー活性帯域(228)および前
    記レーザー不活性帯域(232)の光学的な長さは、前記
    光束(20,22,294)のこれらを通過する部分の位相が2
    の整数倍だけ区別されるよう設定されていることを特徴
    とする請求項49に記載の固体レーザー。
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