JPS60239078A - 固体レ−ザ発振装置 - Google Patents
固体レ−ザ発振装置Info
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- JPS60239078A JPS60239078A JP9298984A JP9298984A JPS60239078A JP S60239078 A JPS60239078 A JP S60239078A JP 9298984 A JP9298984 A JP 9298984A JP 9298984 A JP9298984 A JP 9298984A JP S60239078 A JPS60239078 A JP S60239078A
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- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
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-
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- 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
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- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
- H01S3/093—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp focusing or directing the excitation energy into the active medium
- H01S3/0931—Imaging pump cavity, e.g. elliptical
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は固体レーザ発振装置に係わり、特に高効率でレ
ーザ光を発振できる装置に関する。
ーザ光を発振できる装置に関する。
レーザ発振器において、その発振媒体によって異なるが
レーザ光の発振効率はおおむね１０％以下である。特に
、溶接・切断などの加工に広く用いられるＹＡＧ固体レ
ーザ装置の場合、発振効率は１チ程度である。このとき
のエネルギ損失には、種々の原因があるが励起ラングの
光を発振媒体が十分に吸収できないことも原因の一つで
ある。
レーザ光の発振効率はおおむね１０％以下である。特に
、溶接・切断などの加工に広く用いられるＹＡＧ固体レ
ーザ装置の場合、発振効率は１チ程度である。このとき
のエネルギ損失には、種々の原因があるが励起ラングの
光を発振媒体が十分に吸収できないことも原因の一つで
ある。
ＹＡＧなどの同体レーザ発振装置では１発振媒体である
ＹＡＧロッドと励起ランプの周囲に反射鏡からなる楕円
筒状鏡体を設けて、励起ランプからの光がＹＡＧロッド
とは反対方向に照射したものも反射鏡で反射しＹＡＧロ
ッド方向へ県中して光が照射するようにしている。これ
によってＹＡＧロッドは励起ランプからの光をある程度
無駄なく吸収することができる。
ＹＡＧロッドと励起ランプの周囲に反射鏡からなる楕円
筒状鏡体を設けて、励起ランプからの光がＹＡＧロッド
とは反対方向に照射したものも反射鏡で反射しＹＡＧロ
ッド方向へ県中して光が照射するようにしている。これ
によってＹＡＧロッドは励起ランプからの光をある程度
無駄なく吸収することができる。
一般に、 ＹＡＧレーザ用の発振媒体となるレーザロッ
ドはＹＡＧにネオジウムイオンをドープしたものを用い
る。このレーザロッドが励起のだめに吸収する光の波長
域はおよそ７００〜９００ｎｍである。
ドはＹＡＧにネオジウムイオンをドープしたものを用い
る。このレーザロッドが励起のだめに吸収する光の波長
域はおよそ７００〜９００ｎｍである。
なお、励起ランプによく用いられるＸｅ（キセノン）フ
ラッシコランプの発光波長域は２００〜１２００ｎｍと
なっている。すなわち、ＸｅフラッシュランプでＹＡＧ
レーザロッドを励起する場合、ＹＡＧレーザロッドはＸ
ｅフラッシュランプが発光する光のうち７００〜９００
ｎｍのみしか吸収しないため、この他の波長域の光は無
駄となっていた。さらに、これらの光は無駄になるばか
りでなく、レーザロッド自体に熱作用を誘起するといっ
た悪影響を及ぼす原因となっていた。
ラッシコランプの発光波長域は２００〜１２００ｎｍと
なっている。すなわち、ＸｅフラッシュランプでＹＡＧ
レーザロッドを励起する場合、ＹＡＧレーザロッドはＸ
ｅフラッシュランプが発光する光のうち７００〜９００
ｎｍのみしか吸収しないため、この他の波長域の光は無
駄となっていた。さらに、これらの光は無駄になるばか
りでなく、レーザロッド自体に熱作用を誘起するといっ
た悪影響を及ぼす原因となっていた。
本発明の目的は励起ランプの光を無駄なく効率的に吸収
し、高効率のレーザ光を発振することができる固体レー
ザ発振装置を提供することにある。
し、高効率のレーザ光を発振することができる固体レー
ザ発振装置を提供することにある。
本発明は内面が鏡面である筒状鏡体の内部にネオジウム
イオンをドープした第１の固体レーザロッド、クロムイ
オンをドープした第２の固体レーザロッドおよび１″！
ｆたけ複数の励起ランプを並列に配置し、上記の固体レ
ーザロッドのそれぞれの両端部に共振器ミラーを設けた
ことを特徴とした固体レーザ装置であって、励起ランプ
の光の波長域のうち異なる特定の波長域を第１の固体レ
ーザロッドと第２の固体レーザロッドのそれぞれが吸収
し励起することによって励起ラングの光を無駄なく効率
的に利用し高効率のレーザ光を発振するものである。
イオンをドープした第１の固体レーザロッド、クロムイ
オンをドープした第２の固体レーザロッドおよび１″！
ｆたけ複数の励起ランプを並列に配置し、上記の固体レ
ーザロッドのそれぞれの両端部に共振器ミラーを設けた
ことを特徴とした固体レーザ装置であって、励起ランプ
の光の波長域のうち異なる特定の波長域を第１の固体レ
ーザロッドと第２の固体レーザロッドのそれぞれが吸収
し励起することによって励起ラングの光を無駄なく効率
的に利用し高効率のレーザ光を発振するものである。
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１図は本
実施例の正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図でおる
。
実施例の正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図でおる
。
（１）はネオジウムイオン（Ｎｄ３＋）をドーグした第
１の固体レーザロッドであって、材質はＹＡＧ（ＹａＡ
１５０４ ）結晶で、その他ＧＧＧ（Ｃｄ３ＧａｓＣ）
＋２）、ＧＳＧＧ（ＧｄａＳｅｚＧａａＯｔ ２）など
が考えられ、また（２）はクロムイオン（Ｃｒ ）をド
ーグした第２の固体レーザロッドであってルビーや第１
の固体レーザロッドと同様なりロムイオン（Ｃｒ３＋）
をドープしたガーネット系結晶ＣＧＣＧ、ＧＳＧＧなど
）などが考えられる。
１の固体レーザロッドであって、材質はＹＡＧ（ＹａＡ
１５０４ ）結晶で、その他ＧＧＧ（Ｃｄ３ＧａｓＣ）
＋２）、ＧＳＧＧ（ＧｄａＳｅｚＧａａＯｔ ２）など
が考えられ、また（２）はクロムイオン（Ｃｒ ）をド
ーグした第２の固体レーザロッドであってルビーや第１
の固体レーザロッドと同様なりロムイオン（Ｃｒ３＋）
をドープしたガーネット系結晶ＣＧＣＧ、ＧＳＧＧなど
）などが考えられる。
これら第１および第２の固体レーザロッド（１）。
（２）の間には、キセノン（Ｘｅ）フラッシコランプか
らなる励起ランプ（３）が設けられている。なお、第１
および第２の固体レーザロッド＋１１ 、 （２）は周
囲をそれぞれガラスパイプ（４）によって保護され、両
端にはそれぞれ支持パイプ（５）が取り付けられ支持さ
れている。このようにして、第１および第２の固体レー
ザロッド（１）、（２）、励起ランプ（３）は並列に配
置されているが、これらは内面が鏡面（６）となった筒
状鏡体（力の内部に位置している。この筒状鏡体（力の
断面形状は第２図に示すように、２個の楕円形状がそれ
ぞれ一つの焦点を共有するように重ねられた形状をして
いる。この共有した焦点上に励起ランプ（３）が置かれ
、他のそれぞれの焦点上に第１および第２の固体レーザ
ロッド（１） 、 ｆ２Ｊが備えられている。なお、筒
状鏡体（７）は支持パイプ（５）とともに支持筐体（８
）によって支持されている。一方、第１および第２の固
体レーザロッド（ＩＪ 、 （２）のそれぞれの両端部
、すなわち支持パイプ（５）の端部にはそれぞれのレー
ザロッド（ＩＪ 、 （２）の発振波長に対する共振器
ミラー＋９） 、 （１（Ｉｔが設けられている。
らなる励起ランプ（３）が設けられている。なお、第１
および第２の固体レーザロッド＋１１ 、 （２）は周
囲をそれぞれガラスパイプ（４）によって保護され、両
端にはそれぞれ支持パイプ（５）が取り付けられ支持さ
れている。このようにして、第１および第２の固体レー
ザロッド（１）、（２）、励起ランプ（３）は並列に配
置されているが、これらは内面が鏡面（６）となった筒
状鏡体（力の内部に位置している。この筒状鏡体（力の
断面形状は第２図に示すように、２個の楕円形状がそれ
ぞれ一つの焦点を共有するように重ねられた形状をして
いる。この共有した焦点上に励起ランプ（３）が置かれ
、他のそれぞれの焦点上に第１および第２の固体レーザ
ロッド（１） 、 ｆ２Ｊが備えられている。なお、筒
状鏡体（７）は支持パイプ（５）とともに支持筐体（８
）によって支持されている。一方、第１および第２の固
体レーザロッド（ＩＪ 、 （２）のそれぞれの両端部
、すなわち支持パイプ（５）の端部にはそれぞれのレー
ザロッド（ＩＪ 、 （２）の発振波長に対する共振器
ミラー＋９） 、 （１（Ｉｔが設けられている。
以下１本実施例装置の動作について説明する。
第１および第２の固体レーザロッドｆｌ） 、 （２＋
を励起するために励起ランプ（３）を図示しない点燈装
置で点燈する。このとき、励起ランプ（３）が発光する
光の成長は第３図に示すように２００〜１２００ｎｍの
範囲である。このような光が、直接めるいは筒状鏡体（
７）に反射して、第１または第２の固体レーザロッドに
照射する。このときｓ Ｍ １および第２の固体レーザ
ロッド（１）、（２）はこの光を吸収することによって
レーザ光を発振するように励起するが。
を励起するために励起ランプ（３）を図示しない点燈装
置で点燈する。このとき、励起ランプ（３）が発光する
光の成長は第３図に示すように２００〜１２００ｎｍの
範囲である。このような光が、直接めるいは筒状鏡体（
７）に反射して、第１または第２の固体レーザロッドに
照射する。このときｓ Ｍ １および第２の固体レーザ
ロッド（１）、（２）はこの光を吸収することによって
レーザ光を発振するように励起するが。
それぞれが吸収する光の波長域はそれぞれ第４図、第５
図に示すとおりである。すなわち、第４図はネオジウム
イオンをドープしたＹＡＧなどのレーザ媒体からなる第
１の固体レーザロッド（ＩＪが吸収する光の波長域を示
す図、第５図はクロムイオンをドープしたルビーなどか
らなる第２の固体レーザロッド（２）が吸収する光の波
長域を示す図である。
図に示すとおりである。すなわち、第４図はネオジウム
イオンをドープしたＹＡＧなどのレーザ媒体からなる第
１の固体レーザロッド（ＩＪが吸収する光の波長域を示
す図、第５図はクロムイオンをドープしたルビーなどか
らなる第２の固体レーザロッド（２）が吸収する光の波
長域を示す図である。
これらの図かられかるように、第１の固体レーザロッド
（１）は７００〜９００ ｎｍの波長域の光を、第２の
固体レーザロッド（２）は３００〜７００ ｎｍの波長
域の光をよく吸収して励起する。このため、励起ラング
（３）が点燈したとき、初めは発光した光の１／２づつ
がそれぞれの固体レーザロッド＋Ｉ＋ 、 （２）に照
射し、吸収されるべき波長の光は吸収され、ここで吸収
されない波長の光は単に固体レーザロッド（旬、（２）
を透過し反則して再び励起ランプ（３）を通りもう一方
の固体レーザロッド（１１、（２＋に到達する。
（１）は７００〜９００ ｎｍの波長域の光を、第２の
固体レーザロッド（２）は３００〜７００ ｎｍの波長
域の光をよく吸収して励起する。このため、励起ラング
（３）が点燈したとき、初めは発光した光の１／２づつ
がそれぞれの固体レーザロッド＋Ｉ＋ 、 （２）に照
射し、吸収されるべき波長の光は吸収され、ここで吸収
されない波長の光は単に固体レーザロッド（旬、（２）
を透過し反則して再び励起ランプ（３）を通りもう一方
の固体レーザロッド（１１、（２＋に到達する。
例えば、初めに第１の固体レーザロッド（１）に照射し
た光は７００〜９００ ｎｍの波長域が主に吸収され。
た光は７００〜９００ ｎｍの波長域が主に吸収され。
その他の波長域の光が第２の固体レーザロッド（２）に
到達する。ここでは３００〜７００ ｎｍの波長域の光
が主に吸収される。初めに第２の固体レーザロッド（２
）に照射する光はこの逆の経路で３００〜７００ｎｍ、
７００〜９００ｎｍの光がそれぞれ吸収される。
到達する。ここでは３００〜７００ ｎｍの波長域の光
が主に吸収される。初めに第２の固体レーザロッド（２
）に照射する光はこの逆の経路で３００〜７００ｎｍ、
７００〜９００ｎｍの光がそれぞれ吸収される。
このように、励起ランプ（３）から発光した光は、第１
および第２の固体レーザロッド（１１、（２＋によって
無駄なく効率的に吸収されることになる。光を吸収した
第１および第２の固体レーザロッド（１ｊ。
および第２の固体レーザロッド（１１、（２＋によって
無駄なく効率的に吸収されることになる。光を吸収した
第１および第２の固体レーザロッド（１ｊ。
（２）はそれぞれ励起し、レーザ光を発振する。このレ
ーザ光は両端部に設けられた共振器ミラー（９）。
ーザ光は両端部に設けられた共振器ミラー（９）。
（１０）によってそれぞれ増幅され、それぞれの発振波
長λ１．λ２で共振器ミラーｉ９） 、 ｆ［０）を透
過して外部へ発振していく。
長λ１．λ２で共振器ミラーｉ９） 、 ｆ［０）を透
過して外部へ発振していく。
このとき、発振するレーザ光は２カ所から発振し、それ
ぞれの波長も異なる。これらレーザ光を１Ｊ［１工・そ
の他に応用する場合は別々に利用してもよいし、２つの
レーザ光を合成して用いてもよい。
ぞれの波長も異なる。これらレーザ光を１Ｊ［１工・そ
の他に応用する場合は別々に利用してもよいし、２つの
レーザ光を合成して用いてもよい。
なお、他の実施例として年６図に示すように励起ランプ
（３）、 ｔ３）’を２本設け、固体レーザロッド（１
）。
（３）、 ｔ３）’を２本設け、固体レーザロッド（１
）。
（２）と交互に並列に配ｌオしてもよい。これによって
さらに強力な光励起が可能となり、効率においては同様
な効果を淡わず。また、帖７図に示すように第２図に示
した実施例とはに１体レーザロッド（２）と励起ラング
（３）の配列位置を代えたものでもよい。
さらに強力な光励起が可能となり、効率においては同様
な効果を淡わず。また、帖７図に示すように第２図に示
した実施例とはに１体レーザロッド（２）と励起ラング
（３）の配列位置を代えたものでもよい。
この場合においても上述と同様な理由により無駄なく効
率的なレーザ発振が可能である。ざらに第８図では矩形
断面の第１と第２の固体レーザロッド（１ど、＋２１’
、 ４本のキセノンフラッジクランプからなる励起ラ
ンプ（３）を筒状鏡体（力に配ｔ４したものである。こ
の場合においても、励起ランプ（３）の光は捷ず始めに
近い方の固体レーザロッド（１） 、 ＋２１に照射す
るが、このときに吸収されなかった波長域の光は透過し
たのち他方の固体レーザロッドｆｌ） 、 （２１に照
射され、さらに光は吸収され効率のよいレーザ発振を行
なうことができる。
率的なレーザ発振が可能である。ざらに第８図では矩形
断面の第１と第２の固体レーザロッド（１ど、＋２１’
、 ４本のキセノンフラッジクランプからなる励起ラ
ンプ（３）を筒状鏡体（力に配ｔ４したものである。こ
の場合においても、励起ランプ（３）の光は捷ず始めに
近い方の固体レーザロッド（１） 、 ＋２１に照射す
るが、このときに吸収されなかった波長域の光は透過し
たのち他方の固体レーザロッドｆｌ） 、 （２１に照
射され、さらに光は吸収され効率のよいレーザ発振を行
なうことができる。
以上説明したように本発明の固体レーザ発振装置によれ
ば、固体レーザロッドを光励起する際、励起ランプが発
光する光を無駄なく効率的に利用することができる。こ
のため、高効率のレーザ光の発振が可能となった。さら
に、発振するレーザ光は２カ所から同時に発振し、それ
ぞれの波長の異なるレーザ光発振も可能であるので本発
明装置を用いることによってレーザ光の応用・用途が拡
大された。
ば、固体レーザロッドを光励起する際、励起ランプが発
光する光を無駄なく効率的に利用することができる。こ
のため、高効率のレーザ光の発振が可能となった。さら
に、発振するレーザ光は２カ所から同時に発振し、それ
ぞれの波長の異なるレーザ光発振も可能であるので本発
明装置を用いることによってレーザ光の応用・用途が拡
大された。
第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ断面図、第３図はキセノンフラッジ−ランプ
が発光する光の波長特性を示す図、第４図はネオジウム
イオンをドープした第１の固体レーザロッドが吸収する
光の波長特性を示す図、第５図はクロムイオンをドープ
した第２の固体レーザロッドが吸収する光の波長特性を
示す図、第６図ないし第８図は本発明の他の実施例を示
す断面図である。 ｌ・・・第１の固体レーザロッド。 ２・・・第２の固体レーザロッド、 ３・・・励起ラング、 ６・・・瞼面、 ７・・・筒状鏡体、 ９．１０・・・共振器ミラー。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第１図 第２図 第３図 隼４図 第５図
図のＡ−Ａ断面図、第３図はキセノンフラッジ−ランプ
が発光する光の波長特性を示す図、第４図はネオジウム
イオンをドープした第１の固体レーザロッドが吸収する
光の波長特性を示す図、第５図はクロムイオンをドープ
した第２の固体レーザロッドが吸収する光の波長特性を
示す図、第６図ないし第８図は本発明の他の実施例を示
す断面図である。 ｌ・・・第１の固体レーザロッド。 ２・・・第２の固体レーザロッド、 ３・・・励起ラング、 ６・・・瞼面、 ７・・・筒状鏡体、 ９．１０・・・共振器ミラー。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第１図 第２図 第３図 隼４図 第５図
Claims (2)
- （１）内面が反射面である筒状鏡体の内部に第１の固体
レーザロッド、第２の固体レーザロッドおよびｌまたは
複数の励起ランプを並列に配置し、上Ｉｔ［１の固体レ
ーザロッドにはネオジウムイオンをド・７・プし、上記
第２の固体レーザロッドにはクロムイオンをドーグし、
これらの固体レーザロッドの両端部に共振器ミラーを設
けたことを特徴とする同体レーザ発振装置。 - （２）励起ランプはキセノンフラッシコラングであり、
このランプが上記第１および槙２の固体レーザロッドを
同時に励起することを特徴とする特許請求の範囲ｇ１項
記載の固体レーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9298984A JPS60239078A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 固体レ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9298984A JPS60239078A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 固体レ−ザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60239078A true JPS60239078A (ja) | 1985-11-27 |
Family
ID=14069777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9298984A Pending JPS60239078A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 固体レ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60239078A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH022190A (ja) * | 1988-06-14 | 1990-01-08 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ装置 |
| JPH0249151U (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | ||
| JPH0365270U (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-25 | ||
| WO1992015135A1 (de) * | 1991-02-23 | 1992-09-03 | Aesculap Ag | Laser |
| CN102354899A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-02-15 | 湖北星业光电科技有限公司 | 双灯复合聚光腔 |
| KR102675672B1 (ko) * | 2023-09-13 | 2024-06-17 | 주식회사 코리아텍 | 단일 공간의 챔버를 구비한 레이저 장치 |
-
1984
- 1984-05-11 JP JP9298984A patent/JPS60239078A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH022190A (ja) * | 1988-06-14 | 1990-01-08 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ装置 |
| JPH0249151U (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | ||
| JPH0365270U (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-25 | ||
| WO1992015135A1 (de) * | 1991-02-23 | 1992-09-03 | Aesculap Ag | Laser |
| CN102354899A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-02-15 | 湖北星业光电科技有限公司 | 双灯复合聚光腔 |
| KR102675672B1 (ko) * | 2023-09-13 | 2024-06-17 | 주식회사 코리아텍 | 단일 공간의 챔버를 구비한 레이저 장치 |
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