JPH10303480A

JPH10303480A - 固体レーザー発振器

Info

Publication number: JPH10303480A
Application number: JP10759697A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kojima; 実小島
Original assignee: Amada Co Ltd; Amada Engineering Center Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd; Amada Engineering Center Co Ltd
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザー出力依存性が少く、かつビーム発散
角の小さい集光性の良好な固体レーザー発振器の提供。【解決手段】固体レーザー発振器１において、凸面鏡
のリアミラー３と、平面鏡の出力ミラー５との間に固体
レーザー媒質７を設け、前記リアミラーと前記レーザー
媒質中心までの距離Ｌ₁が前記出力ミラーと前記レーザ
ー媒質中心までの距離Ｌ₂より長いことを特徴とする固
体レーザー発振器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体レーザー発振器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】高出力固体レーザー発振器には加工点に
おけるパワー密度を上げることが求められている。この
要求に応えるべく固体レーザー発振器においては、レー
ザー光の集光性能またはビーム品質を向上させたレーザ
ー光を細径の光ファイバーに入射する必要がある。通
常、高出力を取り出す目的の固体レーザー発振器では平
面または平面に近いミラーを用いて共振器を構成してい
る。

【０００３】また、固体レーザー発振器においては、レ
ーザーロッドを励起するために高輝度のキセノンランプ
またはクリプトンランプを、例えば、Ｎｄ−ＹＡＧレー
ザーロッドの周囲に配置してレーザーロッドを励起して
いるが、この励起光によりレーザーロッドの温度が上昇
するのを押さえるためにレーザーロッドの外側を冷却水
によって冷却するようにしている。その結果、レーザー
ロッド内部と外周部との間に温度勾配が発生し、これに
よってレーザーロッドの中心部と外側との屈折率に変化
が発生すると共に、レーザーロッド自体が凸レンズのよ
うな作用をするようになる。この様な現象は一般的に熱
レンズ効果と呼ばれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記熱レンズ効果は、
レーザー共振器の出力（または励起ランプへの投入電
力）によって変化するので、レーザービーム径やレーザ
ービームの発散角が出力によって変化することになる。
レーザービーム径やレーザービームの発散角の変化は、
細径の光ファイバーにレーザー光を入射する場合、光フ
ァイバーによって最大入射角が決まっているので、入射
レンズ上でのレーザー光のビーム径の変化は、そのまま
集光径の増大につながり集光性が損なわれることにな
る。

【０００５】前記の如く平面または平面に近いミラーを
用いて共振器を構成した固体レーザー発振器において
は、基本モード径を大きくすることができないので、ビ
ームの品質を向上させることが困難である。そのため、
ビームの品質を改善する手段として、（ａ）細径レーザ
ーロッドの採用。（ｂ）共振器長を長くする。（ｃ）共
振器の中にアパーチャーを挿入する。（ｄ）共振器を凹
面鏡と凹面鏡、または、凹面鏡と凸面鏡とで構成する。
（ｅ）共振器の中にテレスコープを挿入する。など様々
の手段が用いられている。

【０００６】前述のビームの品質を改善する様々の手段
において、（ａ）の細径レーザーロッドの採用において
は、レーザー出力が低下するという問題がある。また、
（ｂ）の共振器長を長くする方法では、レーザーの発振
領域が狭まり、かつコンパクトでなくなるという問題が
ある。（ｃ）の共振器の中にアパーチャーを挿入する方
法は、低出力領域において効率が極端に低下すると共
に、入力に対するレーザー出力の直線性が失われて使用
しにくくなる。また、（ｄ）または（ｅ）の方法にあっ
ては、レーザーの発振領域が狭くなるという問題があ
る。そして、これらの（ａ）〜（ｅ）の各種手段を用い
ても、レーザービーム径やレーザービームの発散角が出
力によって変化するという問題は解決されていない。

【０００７】本発明は上述の如き問題に鑑みてなされた
ものであり、本発明の課題は、レーザー出力依存性が少
く、かつビーム発散角の小さい集光性の良好な固体レー
ザー発振器を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の固体レ
ーザー発振器は、固体レーザー発振器において、凸面鏡
のリアミラーと、平面鏡の出力ミラーとの間に固体レー
ザー媒質を設け、前記リアミラーと前記レーザー媒質中
心までの距離が前記出力ミラーと前記レーザー媒質中心
までの距離より長いことを要旨とするものである。

【０００９】請求項２に記載の固体レーザー発振器は、
固体レーザー発振器において、凸面鏡のリアミラーと、
凹面鏡の出力ミラーとの間に固体レーザー媒質を設け、
前記リアミラーと前記レーザー媒質中心までの距離が前
記出力ミラーと前記レーザー媒質中心までの距離より長
いことを要旨とするものである。

【００１０】請求項３に記載の固体レーザー発振器は、
請求項１または請求項２に記載の固体レーザー発振器に
おいて、前記リアミラーの曲率半径が０．３ｍから２．
０ｍの範囲にあることを要旨とするものである。

【００１１】請求項４に記載の固体レーザー発振器は、
請求項２に記載の固体レーザー発振器において、前記出
力ミラーの曲率半径が１．０ｍから曲率半径が∞（＝平
面鏡）の範囲にある凹面鏡であることを要旨とするもの
である。

【００１２】したがって、請求項１、請求項２、請求項
３または請求項４に記載の発明によれば、リアミラーと
固体レーザー媒質とがガリレオ型のテレスコープ光学系
を構成し、固体レーザー媒質の熱レンズ効果を減少させ
る作用をなし、発散角が小さく集光性のよいレーザー出
力を得ることができる。また、発振器の安定動作領域も
広くなる。

【００１３】請求項５に記載の固体レーザー発振器は、
請求項１に記載の固体レーザー発振器において、前記固
体レーザー媒質の両端面を凸面に形成したことを要旨と
するものである。

【００１４】したがって、固体レーザー媒質の両端面を
凸面に形成することにより、請求項１〜請求項４による
発明の作用に加え、レーザー発振の閾値の上昇を押さえ
ることができる。

【００１５】請求項６に記載の固体レーザー発振器は、
固体レーザー発振器において、凹面鏡のリアミラーと、
平面鏡の出力ミラーとの間に固体レーザー媒質を設け、
前記リアミラーと前記レーザー媒質中心までの距離を前
記出力ミラーと前記レーザー媒質中心までの距離より長
く設けたことを要旨とするものである。

【００１６】また、請求項７に記載の固体レーザー発振
器は、固体レーザー発振器において、凹面鏡のリアミラ
ーと、凹面鏡の出力ミラーとの間に固体レーザー媒質を
設け、前記リアミラーと前記レーザー媒質中心までの距
離が前記出力ミラーと前記レーザー媒質中心までの距離
より長く、前記リアミラーの曲率半径は前記出力ミラー
の曲率半径より小さく設けたことを要旨とするものであ
る。

【００１７】請求項８に記載の固体レーザー発振器は、
請求項６または請求項７に記載の固体レーザー発振器に
おいて、前記リアミラーの曲率半径が０．２ｍから０．
４ｍの範囲にあることを要旨とするものである。

【００１８】請求項９に記載の固体レーザー発振器は、
請求項６、請求項７または請求項８に記載の固体レーザ
ー発振器において、前記出力ミラーの曲率半径が１．０
ｍから曲率半径が∞（＝平面鏡）の範囲にある凹面鏡で
あることを要旨とするものである。

【００１９】したがって、請求項６、請求項７、請求項
８または請求項９に記載の発明によれば、リアミラーと
固体レーザー媒質とがケプラー型のテレスコープ光学系
を構成し、固体レーザー媒質の熱レンズ効果を減少させ
る作用をなし、発散角が小さく集光性のよいレーザー出
力を得ることができる。また、発振器の安定動作領域も
広くなる。

【００２０】請求項１０に記載の固体レーザー発振器
は、請求項６、請求項７、請求項８または請求項９に記
載の固体レーザー発振器において、前記固体レーザー媒
質の両端面をの凸面に形成したことを要旨とするもので
ある。

【００２１】したがって、固体レーザー媒質の両端面を
凸面に形成することにより、請求項６、請求項７、請求
項８または請求項９による発明の作用に加え、レーザー
発振の閾値の上昇を押さえることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る固体レーザー
発振器の第一の実施の形態を図面によって説明する。図
１は固体レーザー発振器（共振器）の構成を示したもの
である。なお、図１においては、レーザー媒質を励起す
るための光源やレーザー媒質用の冷却装置などの光学系
以外の装置部品は省略してある。

【００２３】さて、図１に示した固体レーザー発振器１
は、曲率半径がＲ₁の凸面鏡からなるリアミラー３と、
平面鏡（曲率半径が∞）からなる出力ミラー５との間に
長さＬ₃の固体レーザー媒質７を配置してなるものであ
る。この固体レーザー媒質７の両端面は適宜な曲率半径
Ｒ₂を有する凸面に形成してある。また、前記構成のレ
ーザー発振器１において、凸面鏡からなるリアミラー３
とレーザー媒質７の中心までの距離Ｌ₁は、出力ミラー
５とレーザー媒質７の中心までの距離Ｌ₂より長く設け
てある。

【００２４】なお、前記固体レーザー媒質７としては、
ＹＡＧ（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｎｄ^{3 +}）、ＹＬＦ（ＬｉＹ
Ｆ₄：Ｎｄ^{3 +}）、アレキサンドライト（ＢｅＡｌ₂Ｏ
₄：Ｃｒ^{3 +}）、ルビー（Ａｌ₂Ｏ₃：Ｃｒ^{3 +}）、Ｃ
ＴＨ：ＹＡＧ、などのレーザー媒質のロッド材を使用す
ることができる。前記レーザー発振器１において、距離
Ｌ₁、距離Ｌ₂およびリアミラー３の曲率などはレーザ
ー発振器１が安定して発振できる領域に入るように適宜
に設定してある。

【００２５】前記レーザー発振器１において、固体レー
ザー媒質７が図示省略の励起光源で励起されるときに
は、固体レーザー媒質７の中心部と表面との間には、中
心部が高く表面が低い温度勾配が発生し、中心部と表面
側との屈折率が変化すると共に、固体レーザー媒質７が
謂ゆる熱レンズ効果により凸レンズの作用を有するよう
になる。なお、この熱レンズ効果はレーザー媒質の種類
によりその程度は相違する。

【００２６】上記構成のレーザー発振器１において、前
記凸面鏡からなるリアミラー３は、基本モード径を拡大
する作用をなすと共に、熱レンズ効果により凸レンズの
作用を有するようになる固体レーザー媒質７とでガリレ
オ型のテレスコープを形成し、固体レーザー媒質の熱レ
ンズ効果を減少させる作用をなし、出力依存性が少な
く、かつ発散角の小さい集光性のよいレーザー出力を得
ることができる。また、レーザー発振器の安定動作領域
も広くなる。

【００２７】また、上記の如き構成のレーザー発振器１
においては、レーザー発振の閾値が比較的に高くなる傾
向にあるが、この傾向に対しては前記固体レーザー媒質
７の両端面は適宜な曲率半Ｒ₂を有する凸面を設けたこ
とで前記レーザー発振の閾値を低減させることができ
る。

【００２８】図２は本発明に係る固体レーザー発振器
（共振器）の第二の実施の形態を示したものである。な
お、図２においても図１と同様に、固体レーザー媒質を
励起するための光源やレーザー媒質用の冷却装置などの
光学系以外の装置部品は省略してある。また、固体レー
ザー媒質には前記第一の実施の形態において使用したも
のと同一のものが使用できる。

【００２９】第二の実施の形態のレーザー発振器１０
は、曲率半径がＲ₃の凸面鏡からなるリアミラー１１
と、曲率半径がＲ₄の凹面鏡からなる出力ミラー１３と
の間に長さＬ₆の固体レーザー媒質１５を配置してなる
ものである。なお、図２においても、レーザー媒質を励
起するための光源やレーザー媒質用の冷却装置などの光
学系以外の装置部品は省略してある。また、このレーザ
ー発振器１０においても、凸面鏡からなるリアミラー１
１とレーザー媒質１５の中心までの距離Ｌ₄は、出力ミ
ラー１３とレーザー媒質１５の中心までの距離Ｌ₅より
長く設けてある。なお、レーザー発振器１０において、
距離Ｌ₄、距離Ｌ₅およびリアミラー１１の曲率などは
レーザー発振器１０が安定して発振できる領域に入るよ
うに適宜に設定してある。

【００３０】上記構成のレーザー発振器１０において、
前記凸面鏡からなるリアミラー１１は、基本モード径を
拡大する作用をなすと共に、熱レンズ効果により凸レン
ズの作用を有するようになる固体レーザー媒質１５とで
ガリレオ型のテレスコープを形成し、固体レーザー媒質
１５の熱レンズ効果を減少させる作用をなし、出力依存
性が少なく、かつ発散角の小さい集光性のよいレーザー
出力を得ることができる。また、レーザー発振器１０の
安定動作領域も広くなる。

【００３１】図３は本発明に係る固体レーザー発振器
（共振器）の第三の実施の形態を示したものである。な
お、図３においても図１と同様に、固体レーザー媒質を
励起するための光源やレーザー媒質用の冷却装置などの
光学系以外の装置部品は省略してある。また、固体レー
ザー媒質には前記第一の実施の形態において使用したも
のと同一のものが使用できる。

【００３２】第三の実施の形態のレーザー発振器２０
は、曲率半径がＲ₅の凹面鏡からなるリアミラー２１
と、平面鏡（曲率半径が∞）からなる出力ミラー２３と
の間に長さＬ₉の固体レーザー媒質２５を配置してなる
ものである。この固体レーザー媒質２５の両端面は適宜
な曲率半Ｒ₆を有する凸面に形成してある。また、リア
ミラー２１とレーザー媒質２５の中心までの距離Ｌ
₇は、出力ミラー２３とレーザー媒質２５の中心までの
距離Ｌ₈より長く設けてある。なお、レーザー発振器２
０において、距離Ｌ₇、距離Ｌ₈およびリアミラー２１
の曲率などはレーザー発振器２０が安定して発振できる
領域に入るように適宜に設定してある。

【００３３】上記構成のレーザー発振器２０において、
凹面鏡からなるリアミラー２１と、固体レーザー媒質２
５とでケプラー型のテレスコープを形成し、固体レーザ
ー媒質２５の熱レンズ効果を減少させる作用をなし、出
力依存性が少なく、かつ発散角の小さい集光性のよいレ
ーザー出力を得ることができる。また、レーザー発振器
２０の安定動作領域も広くなる。

【００３４】図４は本発明に係る固体レーザー発振器
（共振器）の第四の実施の形態を示したものである。な
お、図４においても図１と同様に、固体レーザー媒質を
励起するための光源やレーザー媒質用の冷却装置などの
光学系以外の装置部品は省略してある。また、固体レー
ザー媒質には前記第一の実施の形態において使用したも
のと同一のものが使用できる。

【００３５】第四の実施の形態のレーザー発振器３０
は、曲率半径がＲ₇の凹面鏡からなるリアミラー３１
と、曲率半径がＲ₈の凹面鏡からなる出力ミラー３３と
の間に長さＬ₁₂の固体レーザー媒質３５を配置してなる
ものである。前記リアミラー３１とレーザー媒質３５の
中心までの距離Ｌ₁₀は、出力ミラー３３とレーザー媒質
３５の中心までの距離Ｌ₁₁より長く設けてある。なお、
レーザー発振器３０において、距離Ｌ₁₀、距離Ｌ₁₁およ
びリアミラー３１の曲率などはレーザー発振器３０が安
定して発振できる領域に入るように適宜に設定してあ
る。

【００３６】上記構成のレーザー発振器３０において、
凹面鏡からなるリアミラー３１と、固体レーザー媒質３
５とでケプラー型のテレスコープを形成し、固体レーザ
ー媒質３５の熱レンズ効果を減少させる作用をなし、出
力依存性が少なく、かつ発散角の小さい集光性のよいレ
ーザー出力を得ることができる。また、レーザー発振器
３０の安定動作領域も広くなる。

【００３７】

【実施例】第一の実施の形態に対応する第一実施例を以
下に記載する。この固体レーザー発振器１は、レーザー
媒質７のリアミラー側の主平面から５００ｍｍの位置に
曲率半径Ｒ₁＝６００ｍｍの凸面鏡をからなるリアミラ
ー３を、レーザー媒質７の出力ミラー側の主平面から２
００ｍｍの位置に平面鏡（曲率半径が∞）からなる出力
ミラー５を配置した。使用したレーザー媒質７は、直径
８ｍｍ、Ｌ₃＝１５２ｍｍのＹＡＧ（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：
Ｎｄ^{3 +}）ロッドで、その両端面には曲率半径Ｒ₂＝３
ｍの凸面加工を施してある。

【００３８】上記構成のレーザー発振器１の安定レーザ
ー発振領域は３．５ｋＷ〜１０ｋＷで、最大出力は３５
０Ｗであった。また、全レーザー発振領域において、出
射ビームの直径の変化は０．２ｍｍ以下で、ビームの発
散角は２．２ｍｒａｄ以下であった。このレーザービー
ムを焦点距離２０ｍｍの凸レンズで集光したときの集光
径（スポット径）は１００μｍ以下となり、コア直径が
２００μｍの光ファイバーに損失なく入射することがで
きた。また、全レーザー発振領域における焦点位置の変
化は５０μｍ以下であった。

【００３９】なお、前記リアミラーの曲率半径Ｒ₁が
０．３ｍ未満の場合には、レーザー動作範囲が５ｋＷ未
満となるため実用性に乏しい。また、曲率半径Ｒ₁が
２．０ｍを越える場合には、集光径が２００μｍを越え
てしまうため、コア径２００μｍの光ファイバーへの入
射が不可能となる。

【００４０】第二の実施の形態に対応する第二実施例を
以下に記載する。この固体レーザー発振器１０は、この
レーザー媒質１５のリアミラー側の主平面から５００ｍ
ｍの位置に曲率半径Ｒ₃＝１０００ｍｍの凸面鏡をから
なるリアミラー１１を、レーザー媒質１５の出力ミラー
側の主平面から２００ｍｍの位置に曲率半径Ｒ₄＝４，
０００ｍｍの凹面鏡からなる出力ミラー１３を配置し
た。使用したレーザー媒質１５は、直径８ｍｍ、Ｌ₆＝
１５２ｍｍのＹＡＧ（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｎｄ^{3 +}）ロッ
ドで、その両端面は光軸に垂直な平面である。

【００４１】上記構成のレーザー発振器１の安定レーザ
ー発振領域は２．５ｋＷ〜１０ｋＷで、最大出力は３５
０Ｗであった。また、全レーザー発振領域において、出
射ビームの直径の変化は０．２ｍｍ以下で、ビームの発
散角は２．８ｍｒａｄ以下であった。このレーザービー
ムを焦点距離２３ｍｍの凸レンズで集光したときの集光
径（スポット径）は１１０μｍ以下となり、コア直径が
２００μｍの光ファイバーに損失なく入射することがで
きた。また、全レーザー発振領域における焦点位置の変
化は５０μｍ以下であった。

【００４２】なお、前記出力ミラーの曲率半径Ｒ₄が１
ｍ未満の場合には、ビーム発散角が５ｍｒａｄを越える
ため望ましくない。

【００４３】第三の実施の形態に対応する第三実施例を
以下に記載する。この固体レーザー発振器２０は、レー
ザー媒質２５のリアミラー側の主平面から７００ｍｍの
位置に曲率半径Ｒ₅＝３００ｍｍの凹面鏡をからなるリ
アミラー２１を、レーザー媒質２５の出力ミラー側の主
平面から２００ｍｍの位置に平面鏡（曲率半径が∞）か
らなる出力ミラー２３を配置した。使用したレーザー媒
質２５は、直径８ｍｍ、Ｌ₉＝１５２ｍｍのＹＡＧ（Ｙ
₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｎｄ^{3 +}）ロッドで、その両端面には曲
率半径Ｒ₆＝１ｍの凸面加工を施してある。

【００４４】上記構成のレーザー発振器２０の安定レー
ザー発振領域は３．５ｋＷ〜１０ｋＷで、最大出力は３
５０Ｗであった。また、全レーザー発振領域において、
出射ビームの直径の変化は０．２ｍｍ以下で、ビームの
発散角は２．２ｍｒａｄ以下であった。このレーザービ
ームを焦点距離２０ｍｍの凸レンズで集光したときの集
光径（スポット径）は１００μｍ以下となり、コア直径
が２００μｍの光ファイバーに損失なく入射することが
できた。また、全レーザー発振領域における焦点位置の
変化は５０μｍ以下であった。

【００４５】なお、前記リアミラーの曲率半径Ｒ₅が
０．２ｍ未満の場合には、レーザー動作範囲が５ｋＷ未
満となるため実用性が乏しい。また、曲率半径Ｒ₅が
０．４ｍを越える場合には、集光径が２００μｍを越え
るため、光ファイバーへの入射が不可能となる。

【００４６】第四の実施の形態に対応する第四実施例を
以下に記載する。この固体レーザー発振器３０は、レー
ザー媒質３５のリアミラー側の主平面から７００ｍｍの
位置に曲率半径Ｒ₇＝３００ｍｍの凹面鏡からなるリア
ミラー３１を、レーザー媒質３５の出力ミラー側の主平
面から２００ｍｍの位置に曲率半径Ｒ₈＝１，５００ｍ
ｍの凹面鏡からなる出力ミラー３３を配置した。使用し
たレーザー媒質３５は、直径８ｍｍ、Ｌ₁₂＝１５２ｍｍ
のＹＡＧ（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｎｄ^{3 +}）ロッドで、その
両端面は光軸に垂直な平面である。

【００４７】上記構成のレーザー発振器３０の安定レー
ザー発振領域は３ｋＷ〜１０ｋＷで、最大出力は３５０
Ｗであった。また、全レーザー発振領域において、出射
ビームの直径の変化は０．２ｍｍ以下で、ビームの発散
角は３．５ｍｒａｄ以下であった。このレーザービーム
を焦点距離２５ｍｍの凸レンズで集光したときの集光径
（スポット径）は１００μｍ以下となり、コア直径が２
００μｍの光ファイバーに損失なく入射することができ
た。また、全レーザー発振領域における焦点位置の変化
は５０μｍ以下であった。

【００４８】なお、前記出力ミラーの曲率半径Ｒ₈が１
ｍ未満の場合には、ビーム発散角が５ｍｒａｄを越える
ため望ましくない。

【００４９】

【発明の効果】請求項１、請求項２、請求項３または請
求項４に記載の発明によれば、出力変化に影響されない
発散角の小さい集光性のよいレーザー出力を得ることが
できる。また、発振器の安定動作領域も広くなる。

【００５０】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項４による発明の効果に加えてレーザー発振の閾
値の上昇を押さえることができる。

【００５１】請求項６、請求項７、請求項８または請求
項９に記載の発明によれば、出力変化に影響されない発
散角の小さい集光性のよいレーザー出力を得ることがで
きる。また、発振器の安定動作領域も広くなる。

【００５２】請求項１０に記載の発明によれば、請求項
６、請求項７、請求項８または請求項９による発明の効
果に加えてレーザー発振の閾値の上昇を押さえることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固体レーザー発振器の第一の実施
の形態を示した図。

【図２】本発明に係る固体レーザー発振器の第二の実施
の形態を示した図。

【図３】本発明に係る固体レーザー発振器の第三の実施
の形態を示した図。

【図４】本発明に係る固体レーザー発振器の第四の実施
の形態を示した図。

【符号の説明】

１、１０、２０、３０固体レーザー発振器３、１１、２１、３１リアミラー５、１３、２３、３３出力ミラー７、１５、２５、３５固体レーザー媒質Ｌ₁、Ｌ₄、Ｌ₇、Ｌ₁₀ リアミラーとレーザー媒質の
中心までの距離Ｌ₂、Ｌ₅、Ｌ₈、Ｌ₁₁ 出力ミラーとレーザー媒質の
中心までの距離Ｌ₃、Ｌ₆、Ｌ₉、Ｌ₁₂ 固体レーザー媒質の長さＲ₂、Ｒ₆ レーザー媒質の両端面の曲率半径Ｒ₁、Ｒ₃ 凸面鏡の曲率半径Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₇、Ｒ₈ 凹面鏡の曲率半径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体レーザー発振器において、凸面鏡の
リアミラーと、平面鏡の出力ミラーとの間に固体レーザ
ー媒質を設け、前記リアミラーと前記レーザー媒質中心
までの距離が前記出力ミラーと前記レーザー媒質中心ま
での距離より長いことを特徴とする固体レーザー発振
器。
【請求項２】固体レーザー発振器において、凸面鏡の
リアミラーと、凹面鏡の出力ミラーとの間に固体レーザ
ー媒質を設け、前記リアミラーと前記レーザー媒質中心
までの距離が前記出力ミラーと前記レーザー媒質中心ま
での距離より長いことを特徴とする固体レーザー発振
器。
【請求項３】前記リアミラーの曲率半径が０．３ｍか
ら２．０ｍの範囲にあることを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載の固体レーザー発振器。
【請求項４】前記出力ミラーの曲率半径が１．０ｍか
ら曲率半径が∞（＝平面鏡）の範囲にある凹面鏡である
ことを特徴とする請求項２に記載の固体レーザー発振
器。
【請求項５】前記固体レーザー媒質の両端面を凸面に
形成したことを特徴とする請求項１，請求項２，請求項
３または請求項４に記載の固体レーザー発振器。
【請求項６】固体レーザー発振器において、凹面鏡の
リアミラーと、平面鏡の出力ミラーとの間に固体レーザ
ー媒質を設け、前記リアミラーと前記レーザー媒質中心
までの距離を前記出力ミラーと前記レーザー媒質中心ま
での距離より長く設けたことを特徴とする固体レーザー
発振器。
【請求項７】固体レーザー発振器において、凹面鏡の
リアミラーと、凹面鏡の出力ミラーとの間に固体レーザ
ー媒質を設け、前記リアミラーと前記レーザー媒質中心
までの距離が前記出力ミラーと前記レーザー媒質中心ま
での距離より長く、前記リアミラーの曲率半径は前記出
力ミラーの曲率半径より小さく設けたことを特徴とする
固体レーザー発振器。
【請求項８】前記リアミラーの曲率半径が０．２ｍか
ら０．４ｍの範囲にあることを特徴とする請求項６また
は請求項７に記載の固体レーザー発振器。
【請求項９】前記出力ミラーの曲率半径が１．０ｍか
ら曲率半径が∞（＝平面鏡）の範囲にある凹面鏡である
ことを特徴とする請求項６、請求項７または請求項８に
記載の固体レーザー発振器。
【請求項１０】前記固体レーザー媒質の両端面を凸面
に形成したことを特徴とする請求項６、請求項７、請求
項８または請求項９に記載の固体レーザー発振器。