JPS621289A - 固体レ−ザ発振装置 - Google Patents
固体レ−ザ発振装置Info
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- JPS621289A JPS621289A JP12507785A JP12507785A JPS621289A JP S621289 A JPS621289 A JP S621289A JP 12507785 A JP12507785 A JP 12507785A JP 12507785 A JP12507785 A JP 12507785A JP S621289 A JPS621289 A JP S621289A
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- laser
- active medium
- solid
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- glass
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/0606—Crystal lasers or glass lasers with polygonal cross-section, e.g. slab, prism
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/17—Solid materials amorphous, e.g. glass
- H01S3/175—Solid materials amorphous, e.g. glass phosphate glass
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光励起による固体レーザ発振装置、特にレーザ
光を複数回反射させる互いに平行な対向主面を有する板
状のレーザ活性媒体を用いた大出力固体レーザ発振装置
に関する。
光を複数回反射させる互いに平行な対向主面を有する板
状のレーザ活性媒体を用いた大出力固体レーザ発振装置
に関する。
従来代表的な固体レーザ発振装置としては、楕円体形状
のり７レクタの各焦点に、それぞれ円柱状のレーザ活性
媒体と励起用ランプとを配置したものが知られているが
、この構造では、レーザ光出力が大きくなると、レーザ
活性媒体の中心と表面での温度差が原因で、出力が不安
定になったり、レーザ活性媒体が破壊したりする問題か
あ・つた。
のり７レクタの各焦点に、それぞれ円柱状のレーザ活性
媒体と励起用ランプとを配置したものが知られているが
、この構造では、レーザ光出力が大きくなると、レーザ
活性媒体の中心と表面での温度差が原因で、出力が不安
定になったり、レーザ活性媒体が破壊したりする問題か
あ・つた。
このため、近年、スラブ（Ｓｌｍｂ）形といわれる表面
冷却・表面励起形の固体レーザ装置が開発され使用され
ている。
冷却・表面励起形の固体レーザ装置が開発され使用され
ている。
これは、板状のレーザ活性媒体を挾んで励起用ランプを
配置し、その間に冷却媒体を流したもので、レーザ光は
、レーザ活性媒体の励起用う゛ンブに面する対向表面間
で反射をくり返すことによりジグザグの光路を通り、そ
の際、冷却場れた表面の低温部分と中心の高温部分とを
交互にく９返して進行するところから、平均化された温
度分布状態の媒体中を伝搬することになって高出力化が
はかれる。
配置し、その間に冷却媒体を流したもので、レーザ光は
、レーザ活性媒体の励起用う゛ンブに面する対向表面間
で反射をくり返すことによりジグザグの光路を通り、そ
の際、冷却場れた表面の低温部分と中心の高温部分とを
交互にく９返して進行するところから、平均化された温
度分布状態の媒体中を伝搬することになって高出力化が
はかれる。
しかしながら、いずれにしても固体レーザ装置は一般に
その効率、つまり電気入力エネルギーに対するレーザ光
出力エネルギーの比は数パーセントで甚だ低く、レーザ
光応用分野の拡大の中で高出力化の要求に応えるために
はますます大きい電気入力エネルギーを投入しなければ
ならず、それによってレーザ活性媒体に生ずる熱歪が再
び問題となってきた。
その効率、つまり電気入力エネルギーに対するレーザ光
出力エネルギーの比は数パーセントで甚だ低く、レーザ
光応用分野の拡大の中で高出力化の要求に応えるために
はますます大きい電気入力エネルギーを投入しなければ
ならず、それによってレーザ活性媒体に生ずる熱歪が再
び問題となってきた。
このような問題点を解決するために、本発明は、レーザ
活性媒体をきわめて薄い板状にしたものである。
活性媒体をきわめて薄い板状にしたものである。
〔作用〕
きわめて薄いため、レーザ活性媒体の一部に生じた熱は
速やかに媒体全体に伝わり、また冷却効果も高く、熱歪
の原因となる部分約１温度差は生じない。
速やかに媒体全体に伝わり、また冷却効果も高く、熱歪
の原因となる部分約１温度差は生じない。
なお、レーザ活性媒体中のレーザ発振イオンの濃度を高
めることにより、活性媒体を薄くしても全体として発振
に寄与する発振イオンの総数自体は低下させないように
することができる。
めることにより、活性媒体を薄くしても全体として発振
に寄与する発振イオンの総数自体は低下させないように
することができる。
第１図は、本発明の一実施例を示す構成図である。同図
において、内面が金メッキを施されて光反射面を構成す
るりフレフタ１１の内部に、支持具１２．１３を介して
３個のレーザガラス１４（１４□〜１４８）が相互に平
行となるように固定され、さらに各レーザ活性媒体１４
を挾むように２個ずつ８個の励起用ランプ１５（１５□
〜１５８）が配置されている。
において、内面が金メッキを施されて光反射面を構成す
るりフレフタ１１の内部に、支持具１２．１３を介して
３個のレーザガラス１４（１４□〜１４８）が相互に平
行となるように固定され、さらに各レーザ活性媒体１４
を挾むように２個ずつ８個の励起用ランプ１５（１５□
〜１５８）が配置されている。
各レーザガラス１４は、 Ｎｄ、Ｏ，を４モルチ含んだ
リン酸塩系レーザガラスＬＨＧ−８（ＨＯＹＡ製）を第
２図（ａ） 、 （ｂ）に示すように幅Ｗ＝２００圏、
長さＬ ＝ ２４０ｍ 、４嘔ｔ＝８＋ａ＋の薄板状に
加工したもので、θ＝４５に加工した端面から入射した
光が互いに平行な対向主面１４Ａ、 １４Ｂで交互に８
回全反射を繰返すようにしである。
リン酸塩系レーザガラスＬＨＧ−８（ＨＯＹＡ製）を第
２図（ａ） 、 （ｂ）に示すように幅Ｗ＝２００圏、
長さＬ ＝ ２４０ｍ 、４嘔ｔ＝８＋ａ＋の薄板状に
加工したもので、θ＝４５に加工した端面から入射した
光が互いに平行な対向主面１４Ａ、 １４Ｂで交互に８
回全反射を繰返すようにしである。
一方、励起用ランプ１５は内径１５＋ｗ＋ａ、肉厚１■
の真空容器を用いた円柱状のＸｓ ランプで、長さは２
６０ｍである。各レーザガラス１４は、その対向主面が
相互に平行になるように層状に配置し、各励起用ランプ
１５は、上記各主面から一定距離離間して、当該主面に
ほぼ平行に配置しである。
の真空容器を用いた円柱状のＸｓ ランプで、長さは２
６０ｍである。各レーザガラス１４は、その対向主面が
相互に平行になるように層状に配置し、各励起用ランプ
１５は、上記各主面から一定距離離間して、当該主面に
ほぼ平行に配置しである。
また、各レーザ活性媒体１４の端面に対応して、外部に
１対の反射鏡１６．１７を配置しである。
１対の反射鏡１６．１７を配置しである。
なお、図中省略したが、レーザガラス１４および励起用
ランプ１５０表面には冷却水を流してその温度上昇を抑
える。
ランプ１５０表面には冷却水を流してその温度上昇を抑
える。
ここで、従来この糧のレーザガラスの厚さｔと幅Ｗとの
比ｔ／ｖが１／１０程度であるのに対し、上記レーザガ
ラス１４は、この比が４／１００と、きわめて薄く構成
しである。この結果、本実施例のレーザガラス１４は、
原石を２０Ｍとし、Ｎｄ、０８の含有率を２モル以下と
した従来のレーザガラスが、１００ＯＪの電気入力エネ
ルギーで破壊されたのに対し、５０００Ｊでも破壊され
なかった。
比ｔ／ｖが１／１０程度であるのに対し、上記レーザガ
ラス１４は、この比が４／１００と、きわめて薄く構成
しである。この結果、本実施例のレーザガラス１４は、
原石を２０Ｍとし、Ｎｄ、０８の含有率を２モル以下と
した従来のレーザガラスが、１００ＯＪの電気入力エネ
ルギーで破壊されたのに対し、５０００Ｊでも破壊され
なかった。
なお、従来Ｎｄ、０８の濃度は３モルチ以上になると濃
度消光が生ずるために効率が下がると信じられていたが
、厚さがきわめて小さい場合には、Ｎｄ、Ｏ，の含有量
が３モルチ以上、好ましくは上記実施例のように４モル
チ以上において効率が高くなることが見出された。した
がってこのようにＮｄ、Ｏ，の含有率を著しく高めるこ
とにより、レーザガラス１４が薄く々つたことによるレ
ーザ発振イオンの総数の低下を回避することができる。
度消光が生ずるために効率が下がると信じられていたが
、厚さがきわめて小さい場合には、Ｎｄ、Ｏ，の含有量
が３モルチ以上、好ましくは上記実施例のように４モル
チ以上において効率が高くなることが見出された。した
がってこのようにＮｄ、Ｏ，の含有率を著しく高めるこ
とにより、レーザガラス１４が薄く々つたことによるレ
ーザ発振イオンの総数の低下を回避することができる。
また、熱歪を十分に小さくするためには、レーザガラス
１４の厚さｔと幅Ｗとの比ｔ／ｖの値は５／１００以下
であることが望ましい。
１４の厚さｔと幅Ｗとの比ｔ／ｖの値は５／１００以下
であることが望ましい。
以上、３個のレーザガラスと４対の励起用ランプとを交
互に配置した場合を例に説明したが、レーザ活性媒体は
１ｔたは２以上の任意の数でよく、励起用ランプはそれ
より多い数であれば、上述したと同様の効果が得られる
。
互に配置した場合を例に説明したが、レーザ活性媒体は
１ｔたは２以上の任意の数でよく、励起用ランプはそれ
より多い数であれば、上述したと同様の効果が得られる
。
また、上述した実施例ではレーザ活性媒体としてレーザ
ガラスを用いたが、例えばＮｄ：ＹＡＧ。
ガラスを用いたが、例えばＮｄ：ＹＡＧ。
Ｎｄ ： ＧＧＧ 、 ＹＬＦ等、他のレーザ活性媒体
を用いてもよい。
を用いてもよい。
さらに、リフレクタ１１は、方形断面構造のものを用い
たが、円や楕円形状の断面構造としてもよい。判に、内
面を励起用ランプを焦点に配置した放物曲面状に形成す
ることにより、円柱状の励起用ランプからの光を平面状
のレーザ活性媒体主面に有効に集光式せることができる
。また、内面の光反射性を向上させるために金メッキを
施したが、銀メッキに酸化防止膜を施したものやＢａＳ
Ｏ４などを用いてもよい。
たが、円や楕円形状の断面構造としてもよい。判に、内
面を励起用ランプを焦点に配置した放物曲面状に形成す
ることにより、円柱状の励起用ランプからの光を平面状
のレーザ活性媒体主面に有効に集光式せることができる
。また、内面の光反射性を向上させるために金メッキを
施したが、銀メッキに酸化防止膜を施したものやＢａＳ
Ｏ４などを用いてもよい。
また、上述した実施例では励起用ランプはレーザ光の進
路に平行に配置したが、ランプの数が増大した場合には
進路に垂直に配置することも可能である。
路に平行に配置したが、ランプの数が増大した場合には
進路に垂直に配置することも可能である。
以上説明したように、本発明によれば、スラブ形のレー
ザ活性媒体をきわめて薄い板状としたことにより、熱が
速やかに伝わり冷却効果も著しく高まるため、レーザ活
性媒体の熱歪による破壊を有効に防止し、大出力のレー
ザ発振装置を実現することができる。
ザ活性媒体をきわめて薄い板状としたことにより、熱が
速やかに伝わり冷却効果も著しく高まるため、レーザ活
性媒体の熱歪による破壊を有効に防止し、大出力のレー
ザ発振装置を実現することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図（ａ）
および伽）はレーザ活性媒体を示す側面図および正面図
である。 １４ （１４□〜１４８）・・・・レーザガラス（活性
媒体）、１４Ａ、 １４Ｂ・・・・対向主面、１５（１
５゜〜１５８）・・・・励起用ランプ。
および伽）はレーザ活性媒体を示す側面図および正面図
である。 １４ （１４□〜１４８）・・・・レーザガラス（活性
媒体）、１４Ａ、 １４Ｂ・・・・対向主面、１５（１
５゜〜１５８）・・・・励起用ランプ。
Claims (3)
- （１）平行な対向主面間でレーザ光を複数回反射させる
板状のレーザ活性媒体と、このレーザ活性媒体を光励振
する励起用ランプとを隣接して配置した固体レーザ発振
装置において、レーザ活性媒体は、きわめて近接した対
向主面を備えた薄板状であることを特徴とする固体レー
ザ発振装置。 - （２）レーザ活性媒体の厚さｔと幅ｗとの比ｔ／ｗが５
／１００以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の固体レーザ発振装置。 - （３）レーザ活性媒体が３モル％以上のＮｄ＿２Ｏ＿３
を含むガラスからなることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の固体レーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60125077A JPH0710014B2 (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 固体レ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60125077A JPH0710014B2 (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 固体レ−ザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS621289A true JPS621289A (ja) | 1987-01-07 |
| JPH0710014B2 JPH0710014B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=14901256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60125077A Expired - Lifetime JPH0710014B2 (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 固体レ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710014B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4937591A (ja) * | 1972-08-07 | 1974-04-08 | ||
| JPS57126188A (en) * | 1981-01-27 | 1982-08-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Laser device |
| JPS5895883A (ja) * | 1981-11-02 | 1983-06-07 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 多重ホスト平面ポンピング形レ−ザ |
-
1985
- 1985-06-11 JP JP60125077A patent/JPH0710014B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4937591A (ja) * | 1972-08-07 | 1974-04-08 | ||
| JPS57126188A (en) * | 1981-01-27 | 1982-08-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Laser device |
| JPS5895883A (ja) * | 1981-11-02 | 1983-06-07 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 多重ホスト平面ポンピング形レ−ザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0710014B2 (ja) | 1995-02-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |