JP2000012935A - レーザー励起装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で効率の良い、数１００ｍＷ〜数
ワットクラスの固体レーザー光源を提供すること。 【解決手段】 レーザー媒質１の、光軸と平行な光学研
磨された面１３に対し、偏光された励起光２をブリュー
スター角（θｂ）又はその近傍で入射させる。これによ
り、従来の光学コーティングを不要にし、反射損なしに
励起光をレーザー媒質に吸収させることができる。また
吸収されずに残った励起光もそのまま媒質内へ透過させ
るため、媒質近傍に反射体４を設けることによって、励
起光への光帰還なしに励起光のマルチパスを可能にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばレーザー
加工装置、半導体検査装置、干渉計、パーティクルカウ
ンタおよびレーザーディスプレイ装置などに用いられ
る、レーザー励起装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以前より、レーザー加工装置、半導体検
査装置、その他に用いられるレーザー光源の研究、開発
が盛んになされてきた。それに用いられるレーザー励起
装置としては、側面励起方式と端面励起方式とがあり、
主として前者は平均出力が１０Ｗ以上となる高出力レー
ザーに、後者は平均出力が１Ｗ以下のレーザーに採用さ
れ、それぞれ高出力へのスケールアップの可能性、効率
の良さと言う特長を備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方式は技術的に互に競合しない長所がある反面、それ
ぞれ短所を抱えている。

【０００４】たとえば、側面励起方式ではその効率の低
さから排熱が困難であるし、またレーザー媒質の励起光
の入射面にはＡＲ（無反射）コーティングが必要であ
る。

【０００５】また、端面励起方式には、レーザー光を反
射しながらなおかつ励起光を通過させると言う２つの性
能を満足するため、レーザー媒質の面が複雑なコーティ
ングを必要とすること、また励起光のフォーカシングの
都合から共振器の構成も制約を受けると言う問題点があ
る。

【０００６】上述した従来方式の問題点について更に詳
述する。現在入手できるシングルストライプの半導体レ
ーザー（米国ポラロイド社製）は、出力が４Ｗと最大で
あり、２００μｍの発光幅を有している（ソニー社製は
発光幅が３００μｍ又は２〜４Ｗ／２００μｍで、将来
はさらに狭い発光幅から高出力が望める）。

【０００７】しかし、出力３Ｗ、８０９ｎｍ近辺で発振
する半導体レーザーをＮｄ：ＹＡＧレーザーの端面励起
方式に用いると、１Ｗ以上、１０６４ｎｍの出力が得ら
れる。実験でも、入射励起パワー２．５Ｗに対し、１．
３Ｗ、１０６４ｎｍの出力が得られている。これは、半
導体レーザーの出力光をレンズでコリメートし、アナモ
ルフィックプリズムでビームを整形し、さらにフォーカ
スしてレーザー媒質内に直径２００μｍのスポットを生
じさせ、直径約３００μｍの共振器ＴＥＭｏｏモードと
良好な重なりをとることによって、得られたものであ
る。しかし、この端面励起方式では、励起光を共振器を
構成する一方のエンドミラーを介して入射させているの
で、レーザー媒質はこのエンドミラーの近傍に配置せね
ばならないし、またエンドミラーそのものについても、
励起光に対し高い透過率を有すること、裏面には励起光
に対する無反射コーティングを必要とすることなど、問
題点がある。

【０００８】一方、側面励起方式についても従来から種
々の提案がなされており、いづれもバータイプと呼ばれ
る半導体レーザー又はファイバーに接合された半導体レ
ーザーを使用し、レーザー媒質に対し励起光を垂直に入
射させる構成をとっている。

【０００９】しかし、Ｎｄ：ＹＡＧの場合、無反射コー
ティングがないとフレネル反射損失は１０％前後とな
り、励起光はレーザー媒質に効率よく入射されない。し
かも、上記半導体レーザーは数Ｗ以上の出力をもつ場合
によく用いられるものである。

【００１０】実際に出力が１〜２Ｗまでのレーザーを実
現しようとするときは、上述したバータイプの半導体レ
ーザーでは排熱の見地から不利である。バータイプの半
導体レーザーは２０Ｗと言う高い出力をもつが、その消
費電力も４０〜６０Ｗと大きい。電流値を下げて低出力
で動作させても、２０Ｗ前後に達するしきい値電流分の
熱を排除しなければならず、したがって水冷装置などの
冷却手段が欠かせないのである。

【００１１】具体的には、１〜２Ｗまでの出力を実現す
るためには、３〜４Ｗの出力をもつ半導体レーザーを用
いる方が現実的であり、排熱の見地からも有利である。
これらの半導体レーザーは典型的に２００〜３００μｍ
の発光幅を有し、この幅方向にはマルチモードで集光性
の低いビームであることが特徴である。

【００１２】一方、これと垂直な方向には発光領域は１
μｍ程度であり、出力光は集光性のよい回折限界の光で
ある。したがって、これらの半導体レーザーの出力光を
通常のレンズを用いてコリメート、さらに集光すると、
発光幅方向には発光領域を結合し、これと垂直方向には
集光するような扁平なビームが得られる。ブロードエリ
ア半導体レーザーの出力光の偏光は、この発光幅方向に
平行である。

【００１３】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、これまでとは異なる励
起方式を採用することによって、効率のよい実用的なレ
ーザー励起装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のレーザー励起装
置は、被励起レーザー光がレーザー媒質の一方の面から
入射して他方の面から出射され、上記被励起レーザー光
の励起光が前記レーザー媒質に入射されるようにした構
成において、上記励起光がブリュースター（Ｂｒｅｗｓ
ｔｅｒ）角又はその近傍の入射角をもって前記レーザー
媒質に入射されることを特徴とする。

【００１５】本発明によれば、レーザー媒質に対し、励
起光を特定角θｂ（ブリュースター角）又はその近傍の
入射面で入射させる独得の斜方励起方式を採用している
ので、これまでのような光学コーティングを不要にし、
反射損なしに励起光をレーザー媒質に吸収させることが
でき、レーザー媒質も共振器のミラー近傍に配設する必
要がなく、共振器の設計も自由度が高い。従って、少な
い部品で構造の簡単な効率の良い、数１００ｍＷへ数ワ
ットクラスのレーザー励起装置を提供することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明においては、前記被励起レ
ーザー光が透過する、１組の相対する光学的に研磨され
た面と、これとは異なる少なくとも一つの光学的に研磨
された面を持つ固体レーザー媒質と、直線偏光を持った
励起光源とを有し、前記被励起レーザー光が通過する一
組の相対する光学面とは異なる面より入射する前記励起
光が、前記レーザー媒質にブュースター角又はそれに近
い入射角を持って入射する固体レーザーとして構成する
のがよい。

【００１７】また、前記励起光が、直線偏光を有する半
導体レーザーなどのレーザー光であってよい。

【００１８】この場合、半導体レーザーがブロードエリ
ア半導体レーザーであり、前記半導体レーザーの接合面
が前記レーザー媒質の入射面内にあるのがよい。

【００１９】また、前記励起光を前記レーザー媒質の入
射させる際に、レンズ及び／又は反射鏡からなるフォー
カシング手段を用いるのがよい。

【００２０】また、ブロードエリア半導体レーザーの出
力光を、レンズ及び／又は反射鏡からなるフォーカシン
グ手段を用いて前記レーザー媒質への入射面内に広がり
をもたせて発光部の長手方向にほぼ結像させ、これと垂
直な方向に前記レーザー媒質内に結像させるのがよい。

【００２１】また、前記レーザー媒質内に入射された前
記励起光の少なくとも一部を、その入射面と平行であっ
て光学的に研磨された対向面からブリュースター角又は
その近傍の反射角をもって前記レーザー媒質内に反射さ
せるための反射手段を設けるのがよい。

【００２２】この場合、反射手段が金属、又は光学研磨
されたガラス基板上に金属を蒸着したもの、光学研磨さ
れた前記レーザー媒質上にコートされた被膜であってよ
い。

【００２３】そして、前記反射手段により反射された前
記励起光の少なくとも一部を、前記レーザー媒質への前
記入射面からブリュースター角又はその近傍の反射角を
もって再度、前記レーザー媒質内に入射させるための第
２の反射手段を設けるのがよい。

【００２４】この場合、前記第２の反射手段が金属、光
学研磨されたガラス基板上に金属を蒸着したもの、光学
研磨された前記レーザー媒質上にコートされた被膜であ
ってよい。

【００２５】そして、前記励起光が前記反射手段から前
記レーザー媒質内に反射されて前記入射面から出射され
る際、この励起光が入射励起光と重ならないように、前
記レーザー媒質の厚み及び励起光のビーム幅が調整され
ているのがよい。

【００２６】また、前記レーザー媒質が、前記励起光の
入射面内にて前記被励起レーザー光の伝搬方向と垂直な
方向に、該励起光の吸収長以下の長さを有するのがよ
い。

【００２７】また、前記被励起レーザー光が、前記レー
ザー媒質内にて、前記励起光の入射面の方向に前記レー
ザー媒質の大きさの１／３〜１／２の直径を有するのが
よい。

【００２８】また、前記被励起レーザー光のビームが、
前記励起光の入射面と垂直な方向においては平行な方向
よりも小さな直径をもつのがよい。

【００２９】また、前記被励起レーザー光の前記レーザ
ー媒質への入射面及び／又は出射面が前記励起光の入射
面に隣接し、前記被励起レーザー光がブリュースター角
またはその近傍の角度で前記レーザー媒質に入射し、こ
の入射面の方向にビームの直径が拡大されるのがよい。

【００３０】この場合、前記被励起レーザー光が、前記
励起光の入射方向とブリュースター角又はその近傍の角
度をなしているのがよい。

【００３１】また、前記被励起レーザー光及び前記励起
光が前記レーザー媒質内において通過しない相対するレ
ーザー媒質面の少なくとも一方がマウントに密着され、
前記レーザー媒質の排熱を促進させるのがよい。

【００３２】この場合、前記マウントが電子冷却素子上
に設けられ、排熱とともに温度が制御されてよい。

【００３３】以下、本発明の好ましい実施の形態を説明
する。

【００３４】図１（Ａ）は、第１の実施の形態を示すも
ので、１はレーザー（ゲイン）媒質であり、この光学研
磨された互いに平行な面１１及び１２から被励起レーザ
ー光（以下、単にレーザ光と言う）３が入射及び出射す
る。励起光２は特定の角度θｂ（ブリュースター角）又
はその近傍の角度をもって光学研磨された面１３よりレ
ーザー媒質１に入射され、そこで吸収されたのち、吸収
されずに残った励起光が面１３と平行な面１４から出射
される。

【００３５】なお、各面は光学的に研磨された面と言っ
ても、これらのうち面１１と１２はレーザー光を通過さ
せるため、精密な面精度（λ／１０程度）が要求され
る。また、面として、面１３と１４はそれぞれ互に平行
であるのが好ましいが、これに限定する必要はない。

【００３６】本発明では、レーザー光３は特にそのレー
ザー源を特定しないが、たとえば半導体レーザーの出力
が好ましい。

【００３７】又、レーザー媒質１の材料は公知であり、
たとえばネオジミウムイオン又はイットリビウムイオン
を始めとする希土類イオンを含むもの、たとえばＮｄ：
ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ₄ 、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：Ｇｌａ
ｓｓ、Ｙｂ：ＹＡＧのいづれかを含むものが好ましい。

【００３８】励起光２についても特に出力源を問わない
が、一般的にはレーザー光源の出力が用いられ、たとえ
ば半導体レーザーの出力光が好ましい。また、励起光２
は、直線偏光を有するものが望ましい。こうした点を考
慮すると、直線偏光をもった半導体レーザーの出力光、
とくに直線偏光をもったブロードエリア半導体レーザー
の出力光が好ましく、その出力光のレーザー媒質内に発
光領域を結合させるビームは扁平な「シートビーム」と
も呼ばれ、その扁平な方向は図１においては紙面内にあ
る。

【００３９】本発明はいわば斜方励起方式を採用するも
ので、励起光２は面１３に対し特定な角度θｂ、すなわ
ちブリュースター角又はその近傍の角度をもって入射さ
せ、レーザー媒質１に屈折吸収させる。その吸収の度合
は、レーザー媒質の種類等によって異なるが、たとえば
Ｎｄ：ＹＡＧレーザー媒質を例にとると、このレーザー
媒質は励起光に対し典型的に５〜６ｃｍ^-1 の吸収係数
をもち、１〜２ｍｍ程度の厚みでは励起光の約４０〜６
０％を吸収する。

【００４０】励起光２の入射状況は図１（Ｂ）に詳細に
示すとおりである。入射角θｂで入射すると、面１３上
にはビームの扁平なスポットが形成される。このスポッ
トの直径Ｌはビームの幅方向の距離ｌ₁ より大きい。つ
まり、直角入射の場合よりもビームの照射面積が大とな
る。したがって、レーザー媒質内では励起光のビーム径
ｌ₂ は屈折率分だけ大となり、直角入射に比べ励起光の
反射損を下げることができる。ただし、励起光のサジタ
ルな方向は回折限界で狭い領域に限られている。

【００４１】入射角θｂがブリュースター角又はその近
傍より外れると、励起光が効率良くレーザー媒質に入射
吸収されないので、好ましくない。

【００４２】本発明においては、励起光を共振器のミラ
ーを通さずにレーザー媒質に入射させるため、共振器の
ミラーは励起光に対し光透過率である必要はなく、又裏
面の励起光の無反射コーティングも必要でない。加え
て、レーザー媒質にはコーティングは一切必要でない。
励起されるべきレーザー光をレーザー媒質に垂直に近い
角度で入射させても、無反射コーティングはレーザー光
だけに適用されていればよく、励起光に対しては透過率
に関する要求はない。

【００４３】また、斜方励起方式を採用するから、レー
ザー媒質は共振器のミラー近傍に配置する必要もなく、
共振器の設計の自由度が増える。さらに、励起される半
導体レーザーの出力光を整形するためのアナモルフィッ
クプリズムなども不要であり、したがって実験規模でも
シリンドリカルレンズも用いることなく通常のレンズ
（ガラスモールド、非球面）で集光できる。

【００４４】なお、図１では、レーザー光３もレーザー
媒質１に対しブリュースター角又はその近傍の角度で入
射するように構成されているが、レーザー光３をレーザ
ー媒質１の無反射コートの施された面に入射させるよう
にすることもできる。しかしながら、レーザー光３をも
レーザー媒質１にブリュースター角又はその近傍の角度
で入射させることは、以下に述べるようにモードの選択
性に関連して有利である。

【００４５】レーザー発振器を基本横モード、ＴＥＭ０
０モードで発振させることが回折限界の出力光を得るた
めには必要なことであり、発振するモードの選択性は重
要である。

【００４６】横モードの選択は主に二つのメカニズムに
よって行われる。一つはアパーチャにより高次横モード
を抑制する方法、もう一つがゲイン（励起密度）の空間
的分布により基本モードだけを効率よく励起する方法で
ある。

【００４７】共振器長数ミリから数十センチのコンパク
トな共振器の場合、一般に共振器モードサイズはガウシ
アン半径で１ミリ以下、多くの場合は０．５ミリ以下で
ある。

【００４８】効率のよいレーザー発振を得るには、励起
される領域の多くを占める共振器基本モードが必要とな
る。しかし、コンパクトな共振器でレーザー媒質の部分
だけででも比較的大きな共振器のモードを得るためには
共振器のパラメータ（ミラーの曲率半径、間隔）を共振
器が不安定になる近傍に設定する必要があり、許容範囲
が狭く、製造上の困難を伴う。

【００４９】レーザー媒質に対し入射角θｂでレーザー
光を入射させると、レーザー媒質内でレーザー光のビー
ム径は屈折率分だけ大きくなり、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー
媒質ならば１．８２倍となる。

【００５０】したがって、レーザー光の入射角度を前記
のように特定することは、レーザー媒質内で比較的大き
な共振器固有モードを得るためにも、また無反射コーテ
ィングを省き、なおかつ反射損失を減らすためにも、ブ
リュースター角入射は有用なことである。

【００５１】たとえば、ガウシアン半径で０．５ミリ近
い共振器固有モードは、コンパクトな共振器でも得るこ
とが可能である。ここで、レーザー媒質の幅が１．５ミ
リ程度であれば、高次横モードはレーザー媒質からはみ
出てしまい、発振は抑制される。このとき、レーザー媒
質自体はアパーチャになっている。

【００５２】一方、レーザー高を角度θｂで入射させて
も、そのビームの直径は、入射面に垂直な方向、サジタ
ル方向には拡大されない。既述したように励起光のサジ
タルな方向は狭い領域に限られており、共振器固有モー
ドよりも容易に小さくすることができる。

【００５３】以上により、共振器の基本横モードで発振
するレーザー励起装置を実現することが可能である。

【００５４】これまでにも、レーザー媒質内でレーザー
光をジグザクにパスさせることによって励起領域とレー
ザー光との重なりを大きくしようとする試みがなされて
きたが、その場合、レーザー媒質の全反射面の研磨精度
（平行度、面粗さ）に対する要求が厳しかった。

【００５５】本発明では、面１３及び１４は励起光２を
低損失で通過させるだけの目的であるから、面精度に対
する要求は比較的ゆるくてすみ、したがって製造コスト
も下げることができる。

【００５６】なお、前記した例では、励起光の吸収され
なかった残りの部分が面１４より出射されるが、この面
は面１３と平行であるので、ブリュースター角に近い角
度で出射され、圧射損失は殆どない。光学面１１と１２
はレーザー光の通過のため、精密な面精度（λ／１０程
度）が要求される。

【００５７】次に、図２に基づいて別の実施の形態を説
明する。すなわち、面１４の外側に反射体４を配置した
ものである。

【００５８】反射体４が存在しなければ、面１３と１４
は平行であって面１４からはほぼブリュースター角で励
起光が反射損失なしに出射されるが、反射体４により、
吸収されずに残った励起光２を反射させ、再度レーザー
媒質１内に通し、吸収効率を上げるものである。

【００５９】この反射体４としては、たとえば研磨した
金属でも、研磨したガラスに金を蒸着したものでも、金
属がレーザー媒質の面１４上に直接蒸着されたもので
も、いづれであってもよい。

【００６０】これらのうち、ガラス基板に金を蒸着した
ものはコストが安価で、しかも９８％以上の反射率を容
易に得ることができる。

【００６１】さらに、図３に示す実施の形態では、レー
ザー媒質１内を少なくとも２回通過するが、まだなお吸
収されずに残り、光学面１３より出射しようとする励起
光２を、上記反射体４と同様の反射体５によってレーザ
ー媒質１内をマルチパスで進行させるものである。この
際、反射体５は、入射する励起光２をブロックしないこ
とが大切である。また、レーザー媒質を往復して光学面
１３に戻ってくる励起光の出射位置は、ブリュースター
角とレーザー媒質の幅で決定するので、入射する励起光
の幅を、戻ってくる励起光と重ならない程度に細くして
おく。

【００６２】このように、二つの反射体４と５の間で反
射を繰り返す励起光は、レーザー媒質の中を比較的長い
距離伝搬する。このことは、励起光の吸収係数が小さい
場合でも効率のよい励起光の吸収が可能であることを意
味する。吸収係数は波長の強い関数であるので、従って
励起光の吸収係数は半導体レーザーの温度の関数でもあ
る。マルチパスにより励起光の吸収効率が上がるため、
半導体レーザーの温度許容範囲が広くなるメリットがあ
る。また、半導体レーザーの波長を決定する半導体プロ
セスの許容範囲が広がり、歩留まりが向上するというメ
リットがある。

【００６３】一方、図４に示す実施の形態は、レーザー
ミラー６と出力結合ミラー７との間にレーザー媒質１を
介在させたもので、励起光２とレーザー光３の空間的な
重なりは端面励起方式に比べやや劣るものの、それでも
その６０％以上の発振効率が得られる。

【００６４】なお、この場合、レーザー光３は共振器内
を往復する間に励起光２によって励起されるレーザー媒
質１で増幅される。励起光２の吸収されずに残った部分
は反射体４によりレーザー媒質内をダブルパスされ、効
率よくレーザ媒質内に吸収される。

【００６５】本発明では、端面励起方式や側面励起方式
と違って斜方励起方式を採用するため、レーザー媒質が
共振器のエンドミラー又は折り返しミラーの近傍になけ
ればならない、という制約もない。

【００６６】したがって図５に示す例のように、レーザ
ーミラー６と出力結合ミラー７との間に２つのレーザー
媒質１ａ、１ｂを配することによって、タンデム型のパ
ワースケーリングによる高出力化が単純な共振器で可能
になる。

【００６７】レーザー媒質１ａ及び１ｂはそれぞれ励起
光２ａ及び２ｂで励起され、反射体４ａおよび４ｂで反
射され、励起光の吸収効率を上げる。図には示していな
いが、反射体５ａおよび５ｂを設けて励起光のマルチパ
スによる吸収の高効率化を図ってももちろんよい。

【００６８】レーザー光３はレーザーミラー６及び出力
結合鏡７からなる共振器の固有モードであり、出力結合
鏡７よりレーザー出力８として出射される。

【００６９】あるいは、図６に示すように、レーザー媒
質１をリング型の共振器内部に配置することも容易で、
簡便なレーザー光源の実現に役立つ。レーザー共振器は
レーザーミラー６ａ〜６ｃ及び出力・入力結合鏡７で構
成され、出力光８ｂを出射する。この際、レーザーの安
定化、光コヒーレンス化の目的で外部からの注入光８ａ
を用いることも可能である。

【００７０】なお、以上のいずれの例も、例えばＢＢ
Ｏ、ＬＢＯ、ＫＴＰ、ＰＰＬＮといった非線形光学素子
をレーザー共振器内に配置し、効率のよい光第二高調波
発生を行うことも可能である。

【００７１】以上の例より、少ない部品点数で、高出力
化可能なレーザー光源が実現される。

【００７２】

【発明の作用効果】本発明によれば、励起高を特定のブ
リュースター角θｂ又はその近傍の入射角でレーザー媒
質に入射させる斜方励起方式を採用しているので、これ
までのような光学コーティングを不要にし、反射損なし
に励起光をレーザー媒質に吸収させることができ、レー
ザー媒質も共振器のミラー近傍に配設する必要がなく、
共振器の設計も自由度が高い。

【００７３】また、励起光は反射体を設けると、レーザ
ー媒質内に効率よく戻され、励起光への光帰還なしにそ
のマルチパスが可能になり、励起光の波長の許容幅も広
げることができる。また、光帰還がないので、励起光が
半導体レーザーの出力光であれば損傷を防ぐメリットも
ある。さらに、ブロードエリア半導体レーザーの出力光
を、レーザー媒質への入射面内に広がりを持たせ、サジ
タルな方向にフォーカスしておけば共振器のＴＥＭ００
モードとの良好な重なりが得られる。

【００７４】以上により、本発明によれば、少ない部品
で構造の簡単な効率の良い数１００ｍＷへ数ワットクラ
スのレーザー励起装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）本発明の一実施の形態を示すレーザー光
源の模式図であり、同図（Ｂ）は（Ａ）のＢ部分の拡大
図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態を示すレーザー光源
の模式図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態を示すレーザー光源
の模式図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態を示すレーザー光源
の模式図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態を示すレーザー光源
の模式図である。

【図６】本発明の第６の実施の形態を示すレーザー光源
の模式図である。

【符号の説明】

１…レーザ媒質、２…励起光、３…レーザー光、４、５
…反射体、１１、１２、１３、１４…光学面

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被励起レーザー光がレーザー媒質の一方
   の面から入射して他方の面から出射され、前記被励起レ
   ーザー光の励起光が前記レーザー媒質に入射されるよう
   に構成されたレーザー励起装置において、前記励起光が
   ブリュースター角又はその近傍の入射角をもって前記レ
   ーザー媒質に入射されることを特徴とするレーザー励起
   装置。
2. 【請求項２】 前記被励起レーザー光が透過する１組の
   相対する光学的に研磨された面と、これとは異なる少な
   くとも一つの光学的に研磨された面を持つ固体レーザ媒
   質と、直線偏光を持った励起光源とを有し、前記被励起
   レーザ光が通過する一組の相対する光学面とは異なる面
   より入射する前記励起光が、前記レーザ媒質にブュース
   ター角又はそれに近い入射角を持って入射する固体レー
   ザーである、請求項１に記載のレーザー励起装置。
3. 【請求項３】 前記励起光が直線偏光を有するレーザー
   光である、請求項１に記載のレーザー励起装置。
4. 【請求項４】 前記レーザー光が直線偏光を有する半導
   体レーザーの出力光である、請求項３に記載のレーザー
   励起装置。
5. 【請求項５】 前記半導体レーザーがブロードエリア半
   導体レーザーである、請求項４に記載のレーザー励起装
   置。
6. 【請求項６】 前記半導体レーザーの接合面が前記レー
   ザー媒質の入射面内にある、請求項４に記載のレーザー
   励起装置。
7. 【請求項７】 前記励起光を前記レーザー媒質の入射さ
   せる際に、レンズ及び／又は反射鏡からなるフォーカシ
   ング手段を用いる、請求項１に記載のレーザー励起装
   置。
8. 【請求項８】 ブロードエリア半導体レーザーの出力光
   を、レンズ及び／又は反射鏡からなるフォーカシング手
   段を用いて前記レーザー媒質への入射面内に広がりをも
   たせて発光部の長手方向にほぼ結像させ、これと垂直な
   方向に前記レーザー媒質内に結像させる、請求項１に記
   載のレーザー励起装置。
9. 【請求項９】 前記レーザー媒質内に入射された前記励
   起光の少なくとも一部を、その入射面と平行であって光
   学的に研磨された対向面からブリュースター角又はその
   近傍の反射角をもって前記レーザー媒質内に反射させる
   ための反射手段を設けた、請求項１に記載のレーザー励
   起装置。
10. 【請求項１０】 前記反射手段が金属からなる、請求項
    ９に記載のレーザー励起装置。
11. 【請求項１１】 前記反射手段が、光学研磨されたガラ
    ス基板上に金属を蒸着したものである、請求項９に記載
    のレーザー励起装置。
12. 【請求項１２】 前記反射手段が、光学研磨された前記
    レーザー媒質上にコートされた被膜である、請求項９に
    記載のレーザー励起装置。
13. 【請求項１３】 前記反射手段により反射された前記励
    起光の少なくとも一部を、前記レーザー媒質への前記入
    射面からブリュースター角又はその近傍の反射角をもっ
    て再度、前記レーザー媒質内に入射させるための第２の
    反射手段を設けた、請求項９に記載のレーザー励起装
    置。
14. 【請求項１４】 前記第２の反射手段が金属からなる、
    請求項１３に記載のレーザー励起装置。
15. 【請求項１５】 前記第２の反射手段が、光学研磨され
    たガラス基板上に金属を蒸着したものである、請求項１
    ３に記載のレーザー励起装置。
16. 【請求項１６】 前記第２の反射手段が、光学研磨され
    た前記レーザー媒質上にコートされた被膜である、請求
    項１３に記載のレーザー励起装置。
17. 【請求項１７】 前記励起光が前記反射手段から前記レ
    ーザー媒質内に反射されて前記入射面から出射される
    際、この励起光が入射励起光と重ならないように、前記
    レーザー媒質の厚み及び励起光のビーム幅が調整されて
    いる、請求項９に記載のレーザー励起装置。
18. 【請求項１８】 前記レーザー媒質が、前記励起光の入
    射面内にて前記被励起レーザー光の伝搬方向と垂直な方
    向に、該励起光の吸収長以下の長さを有する、請求項１
    に記載のレーザー励起装置。
19. 【請求項１９】 前記被励起レーザー光が、前記レーザ
    ー媒質内にて、前記励起光の入射面の方向に前記レーザ
    ー媒質の大きさの１／３〜１／２の直径を有する、請求
    項１に記載のレーザー励起装置。
20. 【請求項２０】 前記被励起レーザー光のビームが、前
    記励起光の入射面と垂直な方向においては平行な方向よ
    りも小さな直径をもつ、請求項１に記載のレーザー励起
    装置。
21. 【請求項２１】 前記被励起レーザー光の前記レーザー
    媒質への入射面及び／又は出射面が前記励起光の入射面
    に隣接し、前記被励起レーザー光がブリュースター角ま
    たはその近傍の角度で前記レーザー媒質に入射し、この
    入射面の方向にビームの直径が拡大される、請求項１９
    に記載のレーザー励起装置。
22. 【請求項２２】 前記被励起レーザー光が、前記励起光
    の入射方向とブリュースター角又はその近傍の角度をな
    している、請求項２１に記載のレーザー励起装置。
23. 【請求項２３】 前記被励起レーザー光及び前記励起光
    が前記レーザー媒質内において通過しない相対するレー
    ザー媒質面の少なくとも一方がマウントに密着され、前
    記レーザー媒質の排熱を促進させる、請求項１に記載の
    レーザー励起装置。
24. 【請求項２４】 前記マウントが電子冷却素子上に設け
    られ、排熱とともに温度が制御される、請求項２３に記
    載のレーザー励起装置。