JPH11312832A - 半導体レーザ励起固体レーザ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体レーザ励起固体レーザにおいて、固体
レーザ媒質からの放熱効果を高める。 【解決手段】 ネオジウム等の希土類が添加された固体
レーザ媒質14を、半導体レーザ12が発する励起光10によ
って励起する半導体レーザ励起固体レーザにおいて、固
体レーザ媒質14の励起光入射端面14ａをホルダ16に固定
する。
レーザ媒質からの放熱効果を高める。 【解決手段】 ネオジウム等の希土類が添加された固体
レーザ媒質14を、半導体レーザ12が発する励起光10によ
って励起する半導体レーザ励起固体レーザにおいて、固
体レーザ媒質14の励起光入射端面14ａをホルダ16に固定
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体レーザ媒質を
半導体レーザ（レーザダイオード）によってポンピング
する半導体レーザ励起固体レーザに関し、特に詳細に
は、固体レーザ媒質の放熱効果を高めた半導体レーザ励
起固体レーザに関するものである。
半導体レーザ（レーザダイオード）によってポンピング
する半導体レーザ励起固体レーザに関し、特に詳細に
は、固体レーザ媒質の放熱効果を高めた半導体レーザ励
起固体レーザに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば特開昭６２−１８９７８３号に示
されるように、ネオジム等の希土類が添加された固体レ
ーザ媒質を半導体レーザによってポンピングする半導体
レーザ励起固体レーザが公知となっている。
されるように、ネオジム等の希土類が添加された固体レ
ーザ媒質を半導体レーザによってポンピングする半導体
レーザ励起固体レーザが公知となっている。
【０００３】近時、この種の半導体レーザ励起固体レー
ザにおいては、小型化と同時に高出力化および出射ビー
ムの高品位化（単一横モード発振）の要求が高まってい
る。それらを実現するためには、励起光吸収効率の高い
固体レーザ媒質の使用が求められ、その一方励起光につ
いては、出力向上とビーム径の縮小、といった条件が求
められる。
ザにおいては、小型化と同時に高出力化および出射ビー
ムの高品位化（単一横モード発振）の要求が高まってい
る。それらを実現するためには、励起光吸収効率の高い
固体レーザ媒質の使用が求められ、その一方励起光につ
いては、出力向上とビーム径の縮小、といった条件が求
められる。
【０００４】この点に鑑み、固体レーザ媒質ではＮｄ：
ＹＶＯ4やＥｒ：ＹＡＧ等、励起光吸収効率の高いもの
を利用することが考えられている。一方励起光の面で
も、半導体レーザの単位面積当たりの出力向上、およ
び、ファイバーカップリング等に見られる集光技術の改
良により、出力が大きくて、かつビーム径の小さい励起
光を固体レーザ媒質に入射させることが可能になってい
る。
ＹＶＯ4やＥｒ：ＹＡＧ等、励起光吸収効率の高いもの
を利用することが考えられている。一方励起光の面で
も、半導体レーザの単位面積当たりの出力向上、およ
び、ファイバーカップリング等に見られる集光技術の改
良により、出力が大きくて、かつビーム径の小さい励起
光を固体レーザ媒質に入射させることが可能になってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記固体レ
ーザ媒質および励起光に求められる条件を満足させよう
とすると、固体レーザ媒質の温度が著しく上昇し、いわ
ゆる熱レンズ、熱破壊の問題を招くことが多い。
ーザ媒質および励起光に求められる条件を満足させよう
とすると、固体レーザ媒質の温度が著しく上昇し、いわ
ゆる熱レンズ、熱破壊の問題を招くことが多い。
【０００６】固体レーザ媒質からの放熱を促進させるた
めの構造としては、例えば特開平８−８８４２８号に示
されるように、固体レーザ媒質の前端面（励起光入射端
面と反対側の端面）を熱伝導率の高い銅等からなるホル
ダに取り付け、このホルダを伝熱体を介して冷却素子に
接触させるものが知られている。
めの構造としては、例えば特開平８−８８４２８号に示
されるように、固体レーザ媒質の前端面（励起光入射端
面と反対側の端面）を熱伝導率の高い銅等からなるホル
ダに取り付け、このホルダを伝熱体を介して冷却素子に
接触させるものが知られている。
【０００７】また、例えば特開平８−２１３６８９号に
示されるように、固体レーザ媒質の励起光入射端面と反
対側の端面をフォイルを介して冷却素子に密着させる構
造や、同じくここに示されるように、固体レーザ媒質の
側面をヒートシンクに接触させる構造も提案されてい
る。
示されるように、固体レーザ媒質の励起光入射端面と反
対側の端面をフォイルを介して冷却素子に密着させる構
造や、同じくここに示されるように、固体レーザ媒質の
側面をヒートシンクに接触させる構造も提案されてい
る。
【０００８】しかし、これらの構造においては、固体レ
ーザ媒質からの放熱効果が十分ではなく、いわゆる熱レ
ンズ、熱破壊の問題を招きやすいという難点が認められ
ている。
ーザ媒質からの放熱効果が十分ではなく、いわゆる熱レ
ンズ、熱破壊の問題を招きやすいという難点が認められ
ている。
【０００９】そこで本発明は、固体レーザ媒質からの放
熱が十分良好になされ得る半導体レーザ励起固体レーザ
を提供することを目的とする。
熱が十分良好になされ得る半導体レーザ励起固体レーザ
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体レー
ザ励起固体レーザは、前述したようにネオジウム等の希
土類が添加された固体レーザ媒質を、半導体レーザが発
する励起光によって励起する半導体レーザ励起固体レー
ザにおいて、固体レーザ媒質の励起光入射端面がホルダ
に固定されていることを特徴とするものである。
ザ励起固体レーザは、前述したようにネオジウム等の希
土類が添加された固体レーザ媒質を、半導体レーザが発
する励起光によって励起する半導体レーザ励起固体レー
ザにおいて、固体レーザ媒質の励起光入射端面がホルダ
に固定されていることを特徴とするものである。
【００１１】なおこの半導体レーザ励起固体レーザにお
いては、上記ホルダに、励起光を通過させる貫通開口が
形成された上で、このホルダの貫通開口の周壁部分が、
ホルダの厚さ方向に沿って段階的あるいは連続的に内法
が変化する形状とされるのが望ましい。
いては、上記ホルダに、励起光を通過させる貫通開口が
形成された上で、このホルダの貫通開口の周壁部分が、
ホルダの厚さ方向に沿って段階的あるいは連続的に内法
が変化する形状とされるのが望ましい。
【００１２】そのような周壁部分の形状として、より具
体的には、収束しつつ固体レーザ媒質に向かう断面略円
形の励起光のビーム形状に対応させて、該励起光の進行
方向前方側に向かって次第に内径が小さくなる形状を好
適に採用することができる。
体的には、収束しつつ固体レーザ媒質に向かう断面略円
形の励起光のビーム形状に対応させて、該励起光の進行
方向前方側に向かって次第に内径が小さくなる形状を好
適に採用することができる。
【００１３】また、この半導体レーザ励起固体レーザに
おいては、固体レーザ媒質の励起光入射端面と反対側の
端面に接触する放熱板がさらに設けられるのが望まし
い。そしてこの放熱板は、直接あるいは高熱伝導性の部
材を介して間接的に、冷却素子に接する構造にするとさ
らに好ましい。
おいては、固体レーザ媒質の励起光入射端面と反対側の
端面に接触する放熱板がさらに設けられるのが望まし
い。そしてこの放熱板は、直接あるいは高熱伝導性の部
材を介して間接的に、冷却素子に接する構造にするとさ
らに好ましい。
【００１４】ここで、固体レーザ媒質を固定する上記ホ
ルダは、その他共振器ミラーや偏光制御素子等も固定し
て、共振器長を一定に保つために冷却素子によって温度
調節してもよい。その場合は、上記放熱板を接触させる
対象の冷却素子として、この冷却素子を利用することが
できる。
ルダは、その他共振器ミラーや偏光制御素子等も固定し
て、共振器長を一定に保つために冷却素子によって温度
調節してもよい。その場合は、上記放熱板を接触させる
対象の冷却素子として、この冷却素子を利用することが
できる。
【００１５】そして上記ホルダとしては、熱伝導率の高
い銅等の金属からなるものを利用するのが望ましい。
い銅等の金属からなるものを利用するのが望ましい。
【００１６】他方、以上述べた各構成は、固体レーザ媒
質として、励起光吸収効率の高いＮｄ：ＹＶＯ4あるい
はＥｒ：ＹＡＧが用いられた半導体レーザ励起固体レー
ザにおいて適用されるとより効果的である。
質として、励起光吸収効率の高いＮｄ：ＹＶＯ4あるい
はＥｒ：ＹＡＧが用いられた半導体レーザ励起固体レー
ザにおいて適用されるとより効果的である。
【００１７】
【発明の効果】本発明者の研究によると、励起光吸収効
率の高い固体レーザ媒質を利用し、あるいは高出力、小
ビーム径の励起光を利用する際に起こりやすい熱レン
ズ、熱破壊の問題は、以下の点に起因していることが分
かった。まず、その点について説明する。
率の高い固体レーザ媒質を利用し、あるいは高出力、小
ビーム径の励起光を利用する際に起こりやすい熱レン
ズ、熱破壊の問題は、以下の点に起因していることが分
かった。まず、その点について説明する。
【００１８】図６の（１）は、励起光吸収効率が比較的
低い固体レーザ媒質１が用いられ、また比較的低出力で
拡がり角が大きい（ビーム径が大きい）励起光２が固体
レーザ媒質１に入射する場合を概略的に示している。
低い固体レーザ媒質１が用いられ、また比較的低出力で
拡がり角が大きい（ビーム径が大きい）励起光２が固体
レーザ媒質１に入射する場合を概略的に示している。
【００１９】一方同図の（２）は、励起光吸収効率が比
較的高いＮｄ：ＹＶＯ4やＥｒ：ＹＡＧ等の固体レーザ
媒質１’が用いられ、また比較的高出力で拡がり角が小
さい（ビーム径が小さい）励起光２’が固体レーザ媒質
１’に入射する場合を概略的に示している。
較的高いＮｄ：ＹＶＯ4やＥｒ：ＹＡＧ等の固体レーザ
媒質１’が用いられ、また比較的高出力で拡がり角が小
さい（ビーム径が小さい）励起光２’が固体レーザ媒質
１’に入射する場合を概略的に示している。
【００２０】これらの図において、斜線を付した部分は
主な発熱領域を示している。前者の場合は比較的広い範
囲において熱が発生するが、後者の場合は、固体レーザ
媒質１’の励起光入射端面に近い領域で局所的に熱が発
生する。そのためにこの場合は、発生した熱を効率的に
放熱できないと、固体レーザ媒質の温度が著しく上昇し
て、熱レンズ、熱破壊の問題を招くのである。
主な発熱領域を示している。前者の場合は比較的広い範
囲において熱が発生するが、後者の場合は、固体レーザ
媒質１’の励起光入射端面に近い領域で局所的に熱が発
生する。そのためにこの場合は、発生した熱を効率的に
放熱できないと、固体レーザ媒質の温度が著しく上昇し
て、熱レンズ、熱破壊の問題を招くのである。
【００２１】本発明の半導体レーザ励起固体レーザにお
いては、固体レーザ媒質の励起光入射端面がホルダに固
定されているので、この端面からホルダを介して放熱が
良好になされ得る。そこで、上記のように局所的に熱が
発生しやすい固体レーザ媒質の励起光入射端面近傍の領
域が著しく温度上昇することがなくなり、熱レンズ、熱
破壊の問題が防止される。
いては、固体レーザ媒質の励起光入射端面がホルダに固
定されているので、この端面からホルダを介して放熱が
良好になされ得る。そこで、上記のように局所的に熱が
発生しやすい固体レーザ媒質の励起光入射端面近傍の領
域が著しく温度上昇することがなくなり、熱レンズ、熱
破壊の問題が防止される。
【００２２】ここで、上記ホルダが、熱伝導率の高い銅
等の金属から形成されていれば、放熱はさらに良好にな
され得る。
等の金属から形成されていれば、放熱はさらに良好にな
され得る。
【００２３】なお上記ホルダに、励起光を通過させる貫
通開口が形成された上で、このホルダの貫通開口の周壁
部分が、ホルダの厚さ方向に沿って段階的あるいは連続
的に内法が変化する形状とされていると、この周壁部分
がホルダの厚さ方向に沿って均一な内法を有する場合に
比べて、周壁部分表面積がより大きくなる。そこでこの
場合は、ホルダの該周壁部分からの放熱がより良好にな
され、放熱効果がさらに向上する。
通開口が形成された上で、このホルダの貫通開口の周壁
部分が、ホルダの厚さ方向に沿って段階的あるいは連続
的に内法が変化する形状とされていると、この周壁部分
がホルダの厚さ方向に沿って均一な内法を有する場合に
比べて、周壁部分表面積がより大きくなる。そこでこの
場合は、ホルダの該周壁部分からの放熱がより良好にな
され、放熱効果がさらに向上する。
【００２４】また上記周壁部分の形状が、収束しつつ固
体レーザ媒質に向かう励起光のビーム形状に対応させ
て、該励起光の進行方向前方側に向かって次第に内径が
小さくなる形状とされている場合は、固体レーザ媒質と
ホルダとの接触面積をより大きく確保可能できて、放熱
効果がさらに向上する。
体レーザ媒質に向かう励起光のビーム形状に対応させ
て、該励起光の進行方向前方側に向かって次第に内径が
小さくなる形状とされている場合は、固体レーザ媒質と
ホルダとの接触面積をより大きく確保可能できて、放熱
効果がさらに向上する。
【００２５】さらに、固体レーザ媒質の励起光入射端面
と反対側の端面に接触する放熱板が設けられていると、
この端面からの放熱も促進されて、放熱効果がより一層
向上する。
と反対側の端面に接触する放熱板が設けられていると、
この端面からの放熱も促進されて、放熱効果がより一層
向上する。
【００２６】また上記放熱板が、直接あるいは高熱伝導
性の部材を介して間接的に、冷却素子に接する構造とさ
れていれば、この冷却素子によって、放熱がさらに良好
になされ得る。
性の部材を介して間接的に、冷却素子に接する構造とさ
れていれば、この冷却素子によって、放熱がさらに良好
になされ得る。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実
施形態による半導体レーザ励起固体レーザを示すもので
ある。この半導体レーザ励起固体レーザは、励起光とし
てのレーザビーム10を発する半導体レーザ12と、発散光
である上記レーザビーム10を集光し、収束させる集光レ
ンズ13と、ネオジウム（Ｎｄ）がドーピングされた固体
レーザ媒質であるＮｄ：ＹＶＯ4 結晶14と、このＮｄ：
ＹＶＯ4 結晶14の前方側（図中右方側）に配された共振
器ミラー15とを有する。
実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実
施形態による半導体レーザ励起固体レーザを示すもので
ある。この半導体レーザ励起固体レーザは、励起光とし
てのレーザビーム10を発する半導体レーザ12と、発散光
である上記レーザビーム10を集光し、収束させる集光レ
ンズ13と、ネオジウム（Ｎｄ）がドーピングされた固体
レーザ媒質であるＮｄ：ＹＶＯ4 結晶14と、このＮｄ：
ＹＶＯ4 結晶14の前方側（図中右方側）に配された共振
器ミラー15とを有する。
【００２８】上記Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14および共振器ミ
ラー15はホルダ16に保持され、このホルダ16は冷却素子
であるペルチェ素子17の冷却面（図中の上面）に固定さ
れている。Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14は、その励起光入射端
面14ａを例えば接着することによって、ホルダ16に取り
付けられている。また共振器ミラー15も、そのミラー面
15ａ側の端面を例えば接着することによってホルダ16に
取り付けられている。
ラー15はホルダ16に保持され、このホルダ16は冷却素子
であるペルチェ素子17の冷却面（図中の上面）に固定さ
れている。Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14は、その励起光入射端
面14ａを例えば接着することによって、ホルダ16に取り
付けられている。また共振器ミラー15も、そのミラー面
15ａ側の端面を例えば接着することによってホルダ16に
取り付けられている。
【００２９】なおホルダ16は熱伝導率の高い金属である
銅から形成され、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14を固定する部分
には断面円形のレーザビーム10を通過させる円形の貫通
開口16ａが形成され、また共振器ミラー15を固定する部
分には後述するレーザビーム11を通過させる貫通開口16
ｂが形成されている。
銅から形成され、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14を固定する部分
には断面円形のレーザビーム10を通過させる円形の貫通
開口16ａが形成され、また共振器ミラー15を固定する部
分には後述するレーザビーム11を通過させる貫通開口16
ｂが形成されている。
【００３０】半導体レーザ12としては、波長λ1 ＝809
ｎｍのレーザビーム10を発するものが用いられている。
Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14は、上記レーザビーム10によって
ネオジウムイオンが励起されることにより、波長λ2 ＝
1064ｎｍの光を発する。
ｎｍのレーザビーム10を発するものが用いられている。
Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14は、上記レーザビーム10によって
ネオジウムイオンが励起されることにより、波長λ2 ＝
1064ｎｍの光を発する。
【００３１】Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14の励起光入射端面14
ａには、波長809 ｎｍの励起用レーザビーム10は良好に
透過させ（透過率99％以上）、波長1064ｎｍの光は良好
に反射させる（反射率99.9％以上）コーティングが施さ
れている。一方共振器ミラー15のミラー面15ａは球面の
一部をなす形状とされ、その表面には、励起用レーザビ
ーム10は良好に反射させ、波長1064ｎｍの光は一部透過
させるコーティングが施されている。
ａには、波長809 ｎｍの励起用レーザビーム10は良好に
透過させ（透過率99％以上）、波長1064ｎｍの光は良好
に反射させる（反射率99.9％以上）コーティングが施さ
れている。一方共振器ミラー15のミラー面15ａは球面の
一部をなす形状とされ、その表面には、励起用レーザビ
ーム10は良好に反射させ、波長1064ｎｍの光は一部透過
させるコーティングが施されている。
【００３２】したがって、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14から発
せられた波長1064ｎｍの光は上記の各面14ａ、15ａ間に
閉じ込められて、レーザ発振を引き起こす。このように
して生じたレーザビーム11は、ホルダ16の貫通開口16ｂ
を通過し、共振器ミラー15側から取り出される。
せられた波長1064ｎｍの光は上記の各面14ａ、15ａ間に
閉じ込められて、レーザ発振を引き起こす。このように
して生じたレーザビーム11は、ホルダ16の貫通開口16ｂ
を通過し、共振器ミラー15側から取り出される。
【００３３】以上の説明から明かな通り、この実施形態
においては、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14と共振器ミラー15と
によって固体レーザの共振器が構成されている。この共
振器内の温度は図示しない温度センサにより検出され、
その出力に基づいてペルチェ素子17の駆動が制御される
ことにより、ホルダ16が冷却されて所定温度に温調され
る。そこでこのホルダ16の光軸方向長さ、つまりは共振
器長が所定の一定値に保たれる。
においては、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14と共振器ミラー15と
によって固体レーザの共振器が構成されている。この共
振器内の温度は図示しない温度センサにより検出され、
その出力に基づいてペルチェ素子17の駆動が制御される
ことにより、ホルダ16が冷却されて所定温度に温調され
る。そこでこのホルダ16の光軸方向長さ、つまりは共振
器長が所定の一定値に保たれる。
【００３４】前述したように、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14は
励起光であるレーザビーム10を吸収しやく、またこのレ
ーザビーム10が十分小さいビーム径に絞られた状態で入
射するため、励起光入射端面14ａの近傍領域において局
所的に発熱しやすくなっている。
励起光であるレーザビーム10を吸収しやく、またこのレ
ーザビーム10が十分小さいビーム径に絞られた状態で入
射するため、励起光入射端面14ａの近傍領域において局
所的に発熱しやすくなっている。
【００３５】しかし本装置においては、Ｎｄ：ＹＶＯ4
結晶14の励起光入射端面14ａが、上述のようにして冷却
されるホルダ16に固定されているので、この端面14ａか
らホルダ16を介して放熱が良好になされ得る。そこで、
発熱しやすいＮｄ：ＹＶＯ4結晶14の励起光入射端面近
傍の領域が著しく温度上昇することがなくなり、熱レン
ズ、熱破壊の問題が防止される。
結晶14の励起光入射端面14ａが、上述のようにして冷却
されるホルダ16に固定されているので、この端面14ａか
らホルダ16を介して放熱が良好になされ得る。そこで、
発熱しやすいＮｄ：ＹＶＯ4結晶14の励起光入射端面近
傍の領域が著しく温度上昇することがなくなり、熱レン
ズ、熱破壊の問題が防止される。
【００３６】本例では特に、ホルダ16が熱伝導率の高い
銅から形成されているので、非常に良好な放熱効果が得
られる。
銅から形成されているので、非常に良好な放熱効果が得
られる。
【００３７】また本例では、図２に拡大して示す通り、
励起光としてのレーザビーム10を通過させるホルダ16の
貫通開口16ａは、その周壁部分が、ホルダ厚さ方向に沿
って段階的に内法（この場合は内周）が変化する形状と
されている。そこで、この周壁部分がホルダ厚さ方向に
沿って均一な内法を有する場合に比べて、周壁部分表面
積がより大きくなるので、ホルダ16の該周壁部分からの
放熱がより良好になされ、放熱効果がさらに向上する。
励起光としてのレーザビーム10を通過させるホルダ16の
貫通開口16ａは、その周壁部分が、ホルダ厚さ方向に沿
って段階的に内法（この場合は内周）が変化する形状と
されている。そこで、この周壁部分がホルダ厚さ方向に
沿って均一な内法を有する場合に比べて、周壁部分表面
積がより大きくなるので、ホルダ16の該周壁部分からの
放熱がより良好になされ、放熱効果がさらに向上する。
【００３８】しかも上記貫通開口16ａの周壁部分は、絞
られているレーザビーム10のビーム形状に対応させて、
該レーザビーム10の進行方向前方側に向かって次第に内
周が小さくなる形状とされている。それにより、Ｎｄ：
ＹＶＯ4 結晶14とホルダ16との接触面積がより大きく確
保され、放熱効果がさらに向上する。
られているレーザビーム10のビーム形状に対応させて、
該レーザビーム10の進行方向前方側に向かって次第に内
周が小さくなる形状とされている。それにより、Ｎｄ：
ＹＶＯ4 結晶14とホルダ16との接触面積がより大きく確
保され、放熱効果がさらに向上する。
【００３９】なお、上記貫通開口16ａの周壁部分を、絞
られているレーザビーム10のビーム形状に正確に対応さ
せなくても、ホルダ厚さ方向に沿って内周が変化する形
状とすれば、それだけでも、この周壁部分の表面積を大
きくしてそこからの放熱を高める効果が得られる。
られているレーザビーム10のビーム形状に正確に対応さ
せなくても、ホルダ厚さ方向に沿って内周が変化する形
状とすれば、それだけでも、この周壁部分の表面積を大
きくしてそこからの放熱を高める効果が得られる。
【００４０】また、上記貫通開口16ａの周壁部分を、ホ
ルダ厚さ方向に沿って連続的に内周が変化する通常のテ
ーパ形状としても、周壁部分表面積をより大きくし、あ
るいはＮｄ：ＹＶＯ4 結晶14とホルダ16との接触面積を
より大きくして、放熱効果を高める効果が得られる。
ルダ厚さ方向に沿って連続的に内周が変化する通常のテ
ーパ形状としても、周壁部分表面積をより大きくし、あ
るいはＮｄ：ＹＶＯ4 結晶14とホルダ16との接触面積を
より大きくして、放熱効果を高める効果が得られる。
【００４１】さらに本発明においては、図３に示す第２
実施形態のように、上記貫通開口16ａの周壁部分を、ホ
ルダ厚さ方向に沿って均一な内法（例えば内周）を有す
る形状としても構わない。その場合でも、Ｎｄ：ＹＶＯ
4 結晶14の励起光入射端面14ａをホルダ16に固定してお
けば、この端面14ａからホルダ16を介して放熱が良好に
なされるようになる。
実施形態のように、上記貫通開口16ａの周壁部分を、ホ
ルダ厚さ方向に沿って均一な内法（例えば内周）を有す
る形状としても構わない。その場合でも、Ｎｄ：ＹＶＯ
4 結晶14の励起光入射端面14ａをホルダ16に固定してお
けば、この端面14ａからホルダ16を介して放熱が良好に
なされるようになる。
【００４２】次に、図４を参照して本発明の第３実施形
態について説明する。この実施形態においても、Ｎｄ：
ＹＶＯ4 結晶14は、その励起光入射端面14ａを接着する
ことによって、ホルダ16に取り付けられている。そこ
で、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14の端面14ａからホルダ16を介
して放熱が良好になされ得る。
態について説明する。この実施形態においても、Ｎｄ：
ＹＶＯ4 結晶14は、その励起光入射端面14ａを接着する
ことによって、ホルダ16に取り付けられている。そこ
で、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14の端面14ａからホルダ16を介
して放熱が良好になされ得る。
【００４３】さらにこの例では、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶14
の上記励起光入射端面14ａと反対側の端面14ｂに接触す
る放熱板20が設けられている。そこで、この端面14ｂか
らの放熱も促進されて、放熱効果がより一層向上する。
の上記励起光入射端面14ａと反対側の端面14ｂに接触す
る放熱板20が設けられている。そこで、この端面14ｂか
らの放熱も促進されて、放熱効果がより一層向上する。
【００４４】次に、図５を参照して本発明の第４実施形
態について説明する。この実施形態においても、Ｎｄ：
ＹＶＯ4 結晶14の上記端面14ｂに接触する放熱板21が設
けられている。そしてこの放熱板21は断面略Ｌ字状とさ
れて、一部がホルダ16に固定されている。したがってこ
の場合は、放熱板21がホルダ16を介して間接的にペルチ
ェ素子17の冷却面に接する形となるので、上記端面14ｂ
からの放熱が極めて良好になされるようになる。
態について説明する。この実施形態においても、Ｎｄ：
ＹＶＯ4 結晶14の上記端面14ｂに接触する放熱板21が設
けられている。そしてこの放熱板21は断面略Ｌ字状とさ
れて、一部がホルダ16に固定されている。したがってこ
の場合は、放熱板21がホルダ16を介して間接的にペルチ
ェ素子17の冷却面に接する形となるので、上記端面14ｂ
からの放熱が極めて良好になされるようになる。
【００４５】以上、固体レーザ媒質としてＮｄ：ＹＶＯ
4 結晶14を用いた実施形態について説明したが、本発明
における固体レーザ媒質はこれに限られるものではな
く、比較的励起光吸収効率の高いその他の固体レーザ媒
質、例えばＥｒ：ＹＶＯ4結晶等を用いる場合に本発明
を適用しても、同様の効果を得ることができる。
4 結晶14を用いた実施形態について説明したが、本発明
における固体レーザ媒質はこれに限られるものではな
く、比較的励起光吸収効率の高いその他の固体レーザ媒
質、例えばＥｒ：ＹＶＯ4結晶等を用いる場合に本発明
を適用しても、同様の効果を得ることができる。
【００４６】また半導体レーザ励起固体レーザにおいて
は、得られた固定レーザ発振光を非線形光学材料に入射
させて、第２高調波等のより短波長のレーザ光を得るこ
とも多くなされているが、本発明はそのような波長変換
を行なう半導体レーザ励起固体レーザにも適用可能で、
同様の効果を奏するものである。
は、得られた固定レーザ発振光を非線形光学材料に入射
させて、第２高調波等のより短波長のレーザ光を得るこ
とも多くなされているが、本発明はそのような波長変換
を行なう半導体レーザ励起固体レーザにも適用可能で、
同様の効果を奏するものである。
【図１】本発明の第１実施形態による半導体レーザ励起
固体レーザを示す側面図
固体レーザを示す側面図
【図２】図１の装置の一部を拡大して示す一部破断側面
図
図
【図３】本発明の第２実施形態による半導体レーザ励起
固体レーザの要部を示す一部破断側面図
固体レーザの要部を示す一部破断側面図
【図４】本発明の第３実施形態による半導体レーザ励起
固体レーザの要部を示す一部破断側面図
固体レーザの要部を示す一部破断側面図
【図５】本発明の第４実施形態による半導体レーザ励起
固体レーザの要部を示す一部破断側面図
固体レーザの要部を示す一部破断側面図
【図６】固体レーザ媒質の発熱の問題を説明する概略図
10 レーザビーム（励起光） 11 レーザビーム（固体レーザ発振光） 12 半導体レーザ 13 集光レンズ 14 Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶 15 共振器ミラー 16 ホルダ 17 ペルチェ素子 20、21 放熱板
Claims (8)
- 【請求項１】 ネオジウム等の希土類が添加された固体
レーザ媒質と、この固体レーザ媒質を励起する励起光を
発する半導体レーザとを備えてなる半導体レーザ励起固
体レーザにおいて、 前記固体レーザ媒質の励起光入射端面がホルダに固定さ
れていることを特徴とする半導体レーザ励起固体レー
ザ。 - 【請求項２】 前記ホルダに、励起光を通過させる貫通
開口が形成され、 このホルダの前記貫通開口の周壁部分が、ホルダの厚さ
方向に沿って段階的あるいは連続的に内法が変化する形
状とされていることを特徴とする請求項１記載の半導体
レーザ励起固体レーザ。 - 【請求項３】 前記周壁部分が、収束しつつ前記固体レ
ーザ媒質に向かう断面略円形の励起光のビーム形状に対
応させて、該励起光の進行方向前方側に向かって次第に
内径が小さくなる形状とされていることを特徴とする請
求項２記載の半導体レーザ励起固体レーザ。 - 【請求項４】 前記固体レーザ媒質の励起光入射端面と
反対側の端面に接触する放熱板が設けられていることを
特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の半導体レ
ーザ励起固体レーザ。 - 【請求項５】 前記放熱板が、直接あるいは高熱伝導性
の部材を介して間接的に、冷却素子に接していることを
特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の半導体レ
ーザ励起固体レーザ。 - 【請求項６】 前記ホルダを冷却する冷却素子が設けら
れ、 この冷却素子に対して前記放熱板が、直接あるいは高熱
伝導性の部材を介して間接的に接していることを特徴と
する請求項５記載の半導体レーザ励起固体レーザ。 - 【請求項７】 前記ホルダが金属からなるものであるこ
とを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の半導
体レーザ励起固体レーザ。 - 【請求項８】 前記固体レーザ媒質が、Ｎｄ：ＹＶＯ4
あるいはＥｒ：ＹＡＧであることを特徴とする請求項１
から７いずれか１項記載の半導体レーザ励起固体レー
ザ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10118659A JPH11312832A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 半導体レーザ励起固体レーザ |
| US09/299,656 US6341139B1 (en) | 1998-04-28 | 1999-04-27 | Semiconductor-laser-pumped solid state laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10118659A JPH11312832A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 半導体レーザ励起固体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11312832A true JPH11312832A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14742051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10118659A Pending JPH11312832A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 半導体レーザ励起固体レーザ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6341139B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11312832A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004056902A1 (de) * | 2004-11-25 | 2006-06-08 | FEE Forschungsinstitut für Mineralische und Metallische Werkstoffe Edelsteine/Edelmetalle GmbH | Scheibenlaserkristall |
| US8702687B2 (en) * | 2005-11-03 | 2014-04-22 | Luxon, Inc. | Surgical laser systems for soft and hard tissue and methods of use thereof |
| US8315283B2 (en) * | 2008-07-23 | 2012-11-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Wavelength selectable laser systems and related methods |
| CN108258570A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-07-06 | 中国科学技术大学 | 一种晶体水冷结构装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4656635A (en) | 1985-05-01 | 1987-04-07 | Spectra-Physics, Inc. | Laser diode pumped solid state laser |
| FR2648962B1 (fr) * | 1989-06-23 | 1994-09-09 | Thomson Csf | Structure d'illumination d'un barreau laser, a sources optiques defocalisees |
| JPH04283977A (ja) * | 1991-03-12 | 1992-10-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
| US5394420A (en) * | 1994-01-27 | 1995-02-28 | Trw Inc. | Multiform crystal and apparatus for fabrication |
| JPH0888428A (ja) | 1994-09-20 | 1996-04-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
| JP3378103B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2003-02-17 | 富士写真フイルム株式会社 | レーザーダイオード励起固体レーザー |
| JPH08213689A (ja) | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Seitai Hikari Joho Kenkyusho:Kk | 固体レーザ媒質および固体レーザ装置 |
| JPH1020351A (ja) * | 1996-07-01 | 1998-01-23 | Sony Corp | レーザ光源装置および当該装置の制御方法 |
| US5867324A (en) * | 1997-01-28 | 1999-02-02 | Lightwave Electronics Corp. | Side-pumped laser with shaped laser beam |
| JPH10242551A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Nikon Corp | 光学素子及びこれを用いたレーザ装置 |
| JPH1117252A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体励起固体レーザ装置 |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP10118659A patent/JPH11312832A/ja active Pending
-
1999
- 1999-04-27 US US09/299,656 patent/US6341139B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6341139B1 (en) | 2002-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011218 |