[go: up one dir, main page]

JP2009071203A - Waveguide laser oscillation apparatus - Google Patents

Waveguide laser oscillation apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2009071203A
JP2009071203A JP2007240378A JP2007240378A JP2009071203A JP 2009071203 A JP2009071203 A JP 2009071203A JP 2007240378 A JP2007240378 A JP 2007240378A JP 2007240378 A JP2007240378 A JP 2007240378A JP 2009071203 A JP2009071203 A JP 2009071203A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
laser
divided
mirror
waveguides
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007240378A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kinichi Ogawa
欣一 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2007240378A priority Critical patent/JP2009071203A/en
Publication of JP2009071203A publication Critical patent/JP2009071203A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the reflection loss by a half-mirror, a reflecting mirror and a total reflection mirror in a constitution in which a plurality of divided waveguides are arranged, to improve the output efficiency of laser light; and to down-size an apparatus. <P>SOLUTION: The waveguide is made of a plurality of divided waveguides. The divided waveguides are arranged continuously and slantly in folded shapes with their ends made adjacent. A middle reflecting mirror to reflect the laser light is provided at the mutual connection position of the divided waveguides such that the optical axes thereof coincide. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の導波管を使用してレーザ媒質としての気体分子を励起して所定のレーザ利得で増幅されたレーザ光を発振する導波管レーザ発振装置に関する。   The present invention relates to a waveguide laser oscillation apparatus that uses a plurality of waveguides to excite gas molecules as a laser medium and oscillates laser light amplified with a predetermined laser gain.

導波管型レーザ発振装置にあっては、例えばレーザ媒質としてのCO2ガスを含む混合気体が封入され、レーザ利得に応じた長さの導波管の一方端部に半透鏡を、また他方端部に全反射鏡を配置し、印加される電場により気体分子を励起して放出される放出光を半透鏡及び反射鏡間にて共振させることにより混合気体分子からレーザ光を誘導放出させて導波管の長さに応じたレーザ利得で増幅されたレーザ光を発振している。この種の導波管型レーザ発振装置にあっては、レーザ利得が低く、所望の出力を得るには、装置自体が大型化する。   In the waveguide type laser oscillation device, for example, a mixed gas containing CO2 gas as a laser medium is sealed, a semi-transmission mirror is provided at one end of the waveguide having a length corresponding to the laser gain, and the other end is provided. A total reflection mirror is arranged in the unit, and the emitted light is excited by the applied electric field and resonated between the semi-transparent mirror and the reflection mirror to induce the laser light to be guided and emitted from the mixed gas molecules. A laser beam amplified with a laser gain corresponding to the length of the wave tube is oscillated. In this type of waveguide laser oscillation device, the laser gain is low, and the device itself is increased in size to obtain a desired output.

この欠点を解決するため、例えば特許文献1の図2に示すレーザ装置(但し、特許分計1に示すレーザ装置は、導波管を放電励起室としている。)においては、レーザ媒質としての気体がそれぞれ封入された第1放電励起室46aと第2放電励起室46bを平行に多段配置し、第1放電励起室46aの出力側に半透鏡22を配置すると共に第2放電励起室46bの終端側に全反射鏡23を配置し、半透鏡22の反対側に位置する第1放電励起室46aの端部側及び全反射鏡23の反対側に位置する第2放電励起室46bの端部側に中間反射鏡29・28を光軸に対して45°の角度を設けてそれぞれ配置し、放電励起室の長さを短くして装置を小型化している。   In order to solve this drawback, for example, in the laser device shown in FIG. 2 of Patent Document 1 (however, the laser device shown in Patent Document 1 uses a waveguide as a discharge excitation chamber), gas as a laser medium is used. Are arranged in multiple stages in parallel, the semi-transparent mirror 22 is arranged on the output side of the first discharge excitation chamber 46a, and the end of the second discharge excitation chamber 46b is disposed. The total reflection mirror 23 is arranged on the side, and the end side of the first discharge excitation chamber 46 a located on the opposite side of the semi-transparent mirror 22 and the end side of the second discharge excitation chamber 46 b located on the opposite side of the total reflection mirror 23. The intermediate reflecting mirrors 29 and 28 are respectively arranged at an angle of 45 ° with respect to the optical axis, and the length of the discharge excitation chamber is shortened to reduce the size of the apparatus.

そして該レーザ装置は、第1及第2放電励起室46a・46bにそれぞれ配置された電極間にて高周波電圧を印加して電場を作用させることにより混合気体分子を励起して放出される光を、半透鏡22、2個の中間反射鏡29・28及び全反射鏡23により第1及第2放電励起室46a・46b内で共振させることにより、混合気体分子からレーザ光を誘導放出させることにより所望のレーザ利得で増幅されたレーザ光を、半透鏡を介して出力するように構成している。 The laser device applies the high-frequency voltage between the electrodes arranged in the first and second discharge excitation chambers 46a and 46b to apply an electric field to excite the light emitted by exciting the mixed gas molecules. By resonating in the first and second discharge excitation chambers 46a and 46b by the semi-transparent mirror 22, the two intermediate reflecting mirrors 29 and 28, and the total reflecting mirror 23, the laser light is stimulated and emitted from the gas mixture molecules. Laser light amplified with a desired laser gain is configured to be output through a semi-transparent mirror.

上記したレーザ装置にあっては、短い長さの放電励起室46a・46bを多段配置して導波管の導波距離を実質的に長くすることにより所望のレーザ利得で増幅可能にし、装置自体を小型化することができるが、2個の中間半透鏡による反射損失を考慮すると、レーザ光の出力効率が悪かった。 In the laser apparatus described above, the discharge excitation chambers 46a and 46b having a short length are arranged in multiple stages to substantially increase the waveguide distance of the waveguide, thereby enabling amplification with a desired laser gain. However, considering the reflection loss due to the two intermediate half mirrors, the output efficiency of the laser beam was poor.

即ち、例えば、半透鏡のレーザ光透過率が8%、中間反射鏡のレーザ光反射率が99.5〜99.7%、従って反射損失が0.3〜0.5%で、第1及び第2放電励起室内を1回、共振してレーザ光が出力される場合、半透鏡を透過するレーザ光が8%であるのに対し、2個の中間反射鏡による反射損失が最大で2%、従って出力の1/4が中間反射鏡により損失されることになり、レーザ光の出力効率が極めて悪い。 That is, for example, the laser beam transmittance of the half mirror is 8%, the laser beam reflectance of the intermediate mirror is 99.5 to 99.7%, and thus the reflection loss is 0.3 to 0.5%. When laser light is output after resonating once in the second discharge excitation chamber, the laser light passing through the semi-transparent mirror is 8%, whereas the reflection loss by the two intermediate reflectors is 2% at the maximum. Therefore, 1/4 of the output is lost by the intermediate reflecting mirror, and the output efficiency of the laser beam is extremely poor.

このため、中間反射鏡の反射損失を考慮しながらレーザ光を高出力化するには、各導波管を長くしたり、大容量の電源を使用して電極に印加される電流を増大する必要があり、装置自体を小型化するという所期の目的を達成できない。特に、電源を大型化した場合には、電源の発熱を抑えるため、大型の冷却ファンを設ける必要があり、装置を小型化するのに障害になっている。
特開平11−68214号公報
Therefore, in order to increase the output of laser light while taking into account the reflection loss of the intermediate reflector, it is necessary to lengthen each waveguide or increase the current applied to the electrodes using a large-capacity power supply. Therefore, the intended purpose of downsizing the device itself cannot be achieved. In particular, when the power source is increased in size, it is necessary to provide a large cooling fan in order to suppress the heat generation of the power source, which is an obstacle to downsizing the apparatus.
JP-A-11-68214

解決しようとする問題点は、半透鏡を透過するレーザ光の割合に対し、中間反射鏡による反射損失が高く、レーザ光の出力効率が悪い点にある。また、上記の問題点から、所望の出力を得るには、導波管をある程度、長くすると共に電源を大容量化する必要があり、装置自体を小型化するという所期の目的を達成できない点にある。 The problem to be solved is that, with respect to the ratio of the laser light that passes through the semi-transparent mirror, the reflection loss by the intermediate reflecting mirror is high and the output efficiency of the laser light is poor. From the above problems, in order to obtain a desired output, it is necessary to lengthen the waveguide to some extent and increase the capacity of the power source, and the intended purpose of downsizing the device itself cannot be achieved. It is in.

本発明は、所定のレーザ利得に応じた長さで、内部に気体レーザ媒質が充填される導波管と、導波管内の気体レーザ媒質に電場を作用して励起する電極と、導波管の出力側に配置され、導波管内を伝搬するレーザ光を反射すると共に所定の割合で透過する半透鏡と、導波管の終端側に配置され、伝搬するレーザ光を全反射する全反射鏡とからなり、導波管内を伝搬するレーザ光を半透鏡及び全反射鏡により共振させて所定のレーザ利得で増幅して出力する導波管レーザ発振装置において、導波管は、複数の分割導波管とし、各分割導波管は、互いに連続するように一方の端部を近接させて折り返し状となるように傾斜配置すると共に分割導波管相互の接続箇所に、互いの光軸が一致するようにレーザ光を反射する中間反射鏡を設けたことを特徴とする。 The present invention relates to a waveguide having a length corresponding to a predetermined laser gain and filled with a gas laser medium, an electrode for applying an electric field to the gas laser medium in the waveguide, and a waveguide. A semi-transparent mirror that reflects the laser beam propagating in the waveguide and transmits it at a predetermined ratio, and a total reflection mirror that is disposed on the terminal end side of the waveguide and totally reflects the propagating laser beam In a waveguide laser oscillation apparatus that resonates laser light propagating in a waveguide with a semi-transparent mirror and a total reflection mirror, amplifies the laser light with a predetermined laser gain, and outputs the amplified laser light, the waveguide has a plurality of divided waveguides. Each divided waveguide is arranged in a slanted manner so that one end is close to each other and is folded so that they are continuous with each other, and the optical axes of the divided waveguides coincide with each other An intermediate reflector that reflects the laser light is provided. To.

本発明は、導波管を多段配置した構成において、半透鏡、反射鏡及び全反射鏡による反射損失を低減してレーザ光の出力効率を向上することができる。また、装置自体を小型化することができる。   The present invention can improve the output efficiency of laser light by reducing reflection loss due to a semi-transparent mirror, a reflecting mirror, and a total reflecting mirror in a configuration in which waveguides are arranged in multiple stages. Further, the device itself can be reduced in size.

本発明は、導波管を複数の分割導波管とし、各分割導波管は、互いに連続するように一方の端部を近接させて折り返し状となるように傾斜配置すると共に分割導波管相互の接続箇所に、互いの光軸が一致するようにレーザ光を反射する中間反射鏡を設けたことを最良の形態とする。 In the present invention, the waveguide is a plurality of divided waveguides, and each of the divided waveguides is inclined and arranged in a folded shape with one end close to each other so as to be continuous with each other. The best mode is to provide an intermediate reflecting mirror that reflects the laser light so that the optical axes coincide with each other at the connection points.

以下に実施形態を示す図に従って本発明を説明する。
図1及び図2において、導波管レーザ発振装置1のハウジング3内には、2本の分割導波管5・7を、一方の端部が近接するように、所要の角度で傾斜した状態で配置する。各分割導波管5・7は、例えばアルミナ(AL2O3)、強化ガラス(SiO2基材)、失透ガラス(ガラスセラミックス)、酸化金属(BeO、TiO2等)のようにガス不透過性の誘電体材料で、内部にレーザ媒質としてのCO2を含む混合気体が封入される中空部を有している。これら分割導波管5・7は、その断面形状が円形状、矩形状のいずれであってもよい。
The present invention will be described below with reference to the drawings showing embodiments.
1 and 2, in the housing 3 of the waveguide laser oscillation device 1, the two divided waveguides 5 and 7 are inclined at a required angle so that one end is close to the other. Place with. Each of the divided waveguides 5 and 7 is made of a gas-impermeable dielectric material such as alumina (AL2O3), tempered glass (SiO2 base material), devitrified glass (glass ceramic), metal oxide (BeO, TiO2, etc.). The material has a hollow portion in which a mixed gas containing CO2 as a laser medium is enclosed. The divided waveguides 5 and 7 may have a circular or rectangular cross-sectional shape.

今、1本の導波管により構成されるレーザ発振装置の長さを、例えば1000mmとして所定の出力のレーザ光を発振する場合、本実施例の分割導波管5・7にあっては、同様のレーザ光出力条件において、長さを、約半分の550mmとする。ちなみに、平行2段分割導波管型のレーザ発振装置にあっては、上記した単段導波管型のレーザ発振装置と同等出力のレーザ光を発振するには、分割導波管長さを、約620mmに設定する必要がある。   Now, in the case of oscillating laser light having a predetermined output with a length of a laser oscillation device constituted by one waveguide being 1000 mm, for example, in the divided waveguides 5 and 7 of this embodiment, Under the same laser beam output conditions, the length is about half of 550 mm. By the way, in the parallel two-stage divided waveguide type laser oscillation device, in order to oscillate laser light having the same output as the single-stage waveguide type laser oscillation device, the division waveguide length is set to It is necessary to set to about 620 mm.

各分割導波管5・7の中空部内には、レーザ媒質としての混合気体が所定のガス圧力で封入される。混合気体の封入態様としては、封じ切り態様、又は端部間にバイパス流路を設けると共に該バイパス流路内に循環ポンプを設けて循環封じ切り態様、更に一方端部に補充タンクを接続し、混合気体を補充可能にした態様のいずれであってもよい。   A mixed gas as a laser medium is sealed in a hollow portion of each of the divided waveguides 5 and 7 at a predetermined gas pressure. As a sealing mode of the mixed gas, a sealing mode, or a bypass channel is provided between the end portions and a circulation pump is provided in the bypass channel, and a circulating sealing mode is further connected to a replenishing tank at one end portion. Any of the embodiments in which the mixed gas can be replenished may be used.

また、各分割導波管5・7の外周には、軸線方向の全体に亘って延びる一対のRF電極9・11が互いに電気的絶縁状態で設けられる。これらRF電極9・11は、印加される高周波電流により封入された混合気体を高周波励起してプラズマ化して発光させる。 In addition, a pair of RF electrodes 9 and 11 extending along the entire axial direction are provided on the outer circumferences of the divided waveguides 5 and 7 in an electrically insulated state. These RF electrodes 9 and 11 excite the mixed gas sealed by the applied high-frequency current to generate high-frequency plasma to emit light.

図示する上方に位置する分割導波管5の出力側(図示する右側)には、半透鏡13が配置される。該半透鏡13は、ZnSe等の基材表面に反射膜がコーティングされ、所定波長を部分反射(反射率:約92%)、従って8%の割合で透過させる特性を有している。 A semi-transparent mirror 13 is arranged on the output side (right side in the figure) of the divided waveguide 5 located in the upper side in the figure. The semi-transparent mirror 13 has a characteristic that allows a predetermined wavelength to be partially reflected (reflectance: about 92%), and thus transmitted at a rate of 8%, on the surface of a base material such as ZnSe.

又、互いに近接する各分割導波管5・7の図示する左側端部側には、中間反射鏡15が配置される。また、図示する下方に位置する分割導波管7の右側端部側には、全反射鏡17が配置される。これら中間反射鏡15及び全反射鏡17は、銅、シリコン等の基材表面にAu等の反射膜がコーティングされ、反射率:99.5〜99.7%で全反射する。 Further, an intermediate reflecting mirror 15 is disposed on the left end side of each of the divided waveguides 5 and 7 that are close to each other. Further, a total reflection mirror 17 is disposed on the right end portion side of the divided waveguide 7 positioned below in the drawing. The intermediate reflecting mirror 15 and the total reflecting mirror 17 are coated with a reflecting film such as Au on the surface of a base material such as copper or silicon, and are totally reflected at a reflectance of 99.5 to 99.7%.

中間反射鏡15は、一方の分割導波管5における光軸と、他方の分割導波管7における光軸とが一致する所定の反射角度で反射するように配置される。また、全反射鏡17は、平面鏡又は凹面鏡で、他方の分割導波管7における光軸からの入射光を、該光軸と一致する方向へ全反射するように配置される。 The intermediate reflecting mirror 15 is arranged so as to reflect at a predetermined reflection angle at which the optical axis in one divided waveguide 5 and the optical axis in the other divided waveguide 7 coincide. The total reflection mirror 17 is a plane mirror or a concave mirror and is disposed so as to totally reflect the incident light from the optical axis in the other divided waveguide 7 in a direction that coincides with the optical axis.

次に、導波管レーザ発振装置1によるレーザ光の増幅発振作用及び方法を説明する。
図1に示すように、各分割導波管5・7のRF電極9・11に高周波電圧を印加して内部に封入された混合気体に高周波電場を作用して励起して自然放出光を放出させると、該自然放出光は、例えば半透鏡13の反射面により反射されて1段目の分割導波管5内を図示する左方向へ伝搬して中間反射鏡15により反射させられて2段目の分割導波管7内に入射されて図示する右側に向かって伝搬した後に、全反射鏡17により全反射させられて分割導波管5・7内にて共振させられる。
Next, the laser light amplification oscillation action and method by the waveguide laser oscillation device 1 will be described.
As shown in FIG. 1, a high frequency voltage is applied to the RF electrodes 9 and 11 of the divided waveguides 5 and 7 to excite the mixed gas enclosed therein by applying a high frequency electric field to emit spontaneously emitted light. Then, the spontaneous emission light is reflected by, for example, the reflecting surface of the semi-transparent mirror 13, propagates leftward in the drawing in the first stage divided waveguide 5, is reflected by the intermediate reflecting mirror 15, and is reflected in two stages. After entering the divided waveguide 7 of the eye and propagating toward the right side in the figure, it is totally reflected by the total reflection mirror 17 and resonated in the divided waveguides 5 and 7.

その際に、高周波電場により高準位に励起された混合気体分子に特定波長の光が吸収されてコヒーレントなレーザ光を誘導放出させながら各分割導波管5・7内を伝搬することによりレーザ光を、分割導波管5・7の導波長さに応じたレーザ利得で増幅させる。そして所定のレーザ利得で増幅されたレーザ光は、半透鏡13を所定の透過率で透過して外部に出力される。 At that time, light of a specific wavelength is absorbed by gas mixture molecules excited to a high level by a high-frequency electric field, and the coherent laser light is guided and emitted to propagate through the divided waveguides 5 and 7. The light is amplified with a laser gain corresponding to the waveguide length of the divided waveguides 5 and 7. The laser light amplified with a predetermined laser gain is transmitted through the semi-transparent mirror 13 with a predetermined transmittance and output to the outside.

上記した各分割導波管5・7内を共振する際に、各分割導波管5・7が、1個の中間反射鏡15により連続するように構成されるため、各分割導波管5・7を2個の中間反射鏡で接続する従来の導波管レーザ発振装置に比べて中間反射鏡による反射損失を1/2に低減することができ、従来に比べて短い長さの分割導波管5・7を使用して所定出力のレーザ光を効率的に出力させることができる。 When each of the above-described divided waveguides 5 and 7 resonates, each of the divided waveguides 5 and 7 is configured to be continuous by one intermediate reflecting mirror 15.・ The reflection loss due to the intermediate reflector can be reduced by half compared to the conventional waveguide laser oscillation device in which 7 is connected by two intermediate reflectors. The wave tubes 5 and 7 can be used to efficiently output laser light having a predetermined output.

今、例えば長さ1000mmの導波管を使用して所定出力のレーザ光を出力する1段構成の導波管レーザ発振装置を基準とすると、図3に示すように平行2段配置された2個の分割導波管を、2個の中間反射鏡で接続する従来型の導波管レーザ発振装置にあっては、各分割導波管の長さを625mmとして長さを37.5%、短くすることができるが、本実施例の導波管レーザ発振装置1にあっては、中間反射鏡15を1個とすることにより各分割導波管5・7の長さを555mmとして長さを44.5%、短くすることができる。 Now, for example, when a waveguide laser oscillation device having a single-stage configuration that outputs a laser beam having a predetermined output using a waveguide having a length of 1000 mm is used as a reference, two parallel stages arranged as shown in FIG. In a conventional waveguide laser oscillation device in which a plurality of divided waveguides are connected by two intermediate reflecting mirrors, the length of each divided waveguide is 625 mm, the length is 37.5%, In the waveguide laser oscillation device 1 of the present embodiment, the length of each of the divided waveguides 5 and 7 is set to 555 mm by using one intermediate reflecting mirror 15. Can be shortened by 44.5%.

これによりRF電極9・11に高周波電圧を供給する電源容量を増大することなく、短い長さの分割導波管5・7を使用して所定のレーザ出力に増幅することができ、装置自体を小型化することができる。また、電源の発熱を抑えることができ、大型の冷却ファンを使用する必要がないため、装置自体を低コスト化及び小型化することができる。 As a result, it is possible to amplify to a predetermined laser output by using the short divided waveguides 5 and 7 without increasing the power supply capacity for supplying a high-frequency voltage to the RF electrodes 9 and 11. It can be downsized. In addition, since heat generation from the power source can be suppressed and there is no need to use a large cooling fan, the device itself can be reduced in cost and size.

上記説明は、2本の分割導波管を使用した導波管レーザ発振装置1に付いて説明したが、3本以上の分割導波管を使用し、分割導波管本数より1個、少ない個数の中間反射鏡を使用して各分割導波管を連続させてもよい。尚、上記説明と同一の部材に付いては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 In the above description, the waveguide laser oscillation device 1 using two divided waveguides has been described. However, three or more divided waveguides are used, which is one less than the number of divided waveguides. Each divided waveguide may be made continuous by using a number of intermediate reflectors. In addition, about the same member as the said description, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

即ち、図4(図4は、3本の分割導波管を使用した例を示すが、本発明においては、2本以上の分割導波管を使用する場合であればよい。)に示すように、導波管レーザ発振装置51は、3本の分割導波管53・55・57を使用して構成され、図示する上方に位置する分割導波管53の出力端と反対側の端部側に、2段目の分割導波管55の端部を近接した状態で、傾斜配置すると共に2段目の分割導波管55の他方端部に3段目の分割導波管57の端部を、近接した状態で傾斜配置する。 That is, as shown in FIG. 4 (FIG. 4 shows an example in which three divided waveguides are used, but in the present invention, two or more divided waveguides may be used). In addition, the waveguide laser oscillation device 51 is configured by using three divided waveguides 53, 55, and 57, and an end portion on the opposite side to the output end of the divided waveguide 53 positioned above in the figure. In the state where the end portion of the second-stage divided waveguide 55 is close to the end, the end portion of the third-stage divided waveguide 57 is disposed at the other end portion of the second-stage divided waveguide 55 while being inclined. The parts are inclined and arranged close to each other.

そして1段目の分割導波管53の出力側に半透鏡13を配置する。また、互いに近接する1段目の分割導波管53端部と2段目の分割導波管55端部及び2段目の分割導波管55端部と3段目の分割導波管57端部に中間反射鏡59・61をそれぞれ配置すると共に3段目の分割導波管57の他方端部に全反射鏡63を配置する。 The semi-transparent mirror 13 is disposed on the output side of the first-stage split waveguide 53. Further, the end of the first-stage split waveguide 53 and the end of the second-stage split waveguide 55, the end of the second-stage split waveguide 55, and the third-stage split waveguide 57 are adjacent to each other. Intermediate reflecting mirrors 59 and 61 are disposed at the end portions, and a total reflecting mirror 63 is disposed at the other end portion of the third-stage divided waveguide 57.

一方の中間反射鏡59は、1段目の分割導波管53における光軸と、2段目の分割導波管55における光軸とが一致する所定の反射角度で反射するように配置される。また、他方の中間反射鏡61は、2段目の分割導波管55における光軸と、3段目の分割導波管57における光軸とが一致する所定の反射角度で反射するように配置される。更に、全反射鏡63は、3段目の分割導波管57における光軸からの入射光を、該光軸と一致する方向へ全反射するように配置される。 One intermediate reflecting mirror 59 is arranged so as to reflect at a predetermined reflection angle at which the optical axis in the first-stage divided waveguide 53 and the optical axis in the second-stage divided waveguide 55 coincide. . The other intermediate reflecting mirror 61 is arranged so as to reflect at a predetermined reflection angle at which the optical axis of the second-stage split waveguide 55 and the optical axis of the third-stage split waveguide 57 coincide. Is done. Further, the total reflection mirror 63 is disposed so as to totally reflect the incident light from the optical axis in the third-stage divided waveguide 57 in a direction coinciding with the optical axis.

この導波管レーザ発振装置51にあっては、短い導波長さの分割導波管55・55・57を使用して所望のレーザ利得に応じて増幅されたレーザ光を出力させることができる。その際に、各分割導波管53・55・57を連続させる中間反射鏡の個数を、複数の分割導波管を平行多段配置する場合に比べて少なくすることができ、その分、中間反射鏡による反射損失を低減することができる。 In this waveguide laser oscillating device 51, it is possible to output laser light amplified in accordance with a desired laser gain using the divided waveguides 55, 55 and 57 having a short waveguide length. At that time, the number of intermediate reflecting mirrors in which the divided waveguides 53, 55, and 57 are continuous can be reduced as compared with the case where a plurality of divided waveguides are arranged in parallel, and the intermediate reflection is correspondingly reduced. The reflection loss due to the mirror can be reduced.

これにより中間反射鏡59・61による反射損失を低減して所望のレーザ利得で増幅された所定出力レーザ光を、効率的に出力させることができる。また、短い長さの分割導波管53・55・57を使用することができ。装置を小型化することができる。 As a result, it is possible to efficiently output the predetermined output laser light amplified with a desired laser gain by reducing the reflection loss due to the intermediate reflectors 59 and 61. In addition, the short divided waveguides 53, 55 and 57 can be used. The apparatus can be miniaturized.

上記と同様に、例えば長さ1000mmの導波管を使用して所定出力のレーザ光を出力する1段構成の導波管レーザ発振装置を基準とすると、図5に示す導波管レーザ発振装置51にあっては、各分割導波管53・55・57の長さを454mmとして長さを54.6%、短くすることができる。 Similarly to the above, for example, a waveguide laser oscillation device shown in FIG. 5 is based on a waveguide laser oscillation device having a one-stage configuration that uses a waveguide having a length of 1000 mm to output laser light having a predetermined output. 51, the length of each of the divided waveguides 53, 55, and 57 can be shortened by 54.6% by setting the length to 454 mm.

また、上記説明においては、複数本の分割導波管を、図示する上下方向に折り返し状に多段配置する構成としたが、複数本の分割導波管を、水平方向に折り返し状に多段配置する構成、上下方向へ多段に折り返し配置された複数本の分割導波管と水平方向へ多段に折り返し配置された複数本の分割導波管を組合わせた構成であってもよい。この場合にあっては、多数本の分割導波管を使用して導波距離を長くしながら装置の体積を低減して小型化することができる。 Further, in the above description, a plurality of divided waveguides are arranged in multiple stages in a folded manner in the vertical direction shown in the figure, but a plurality of divided waveguides are arranged in multiple stages in a folded manner in the horizontal direction. The configuration may be a combination of a plurality of divided waveguides folded back and forth in multiple stages and a plurality of divided waveguides folded back and arranged in multiple stages in the horizontal direction. In this case, it is possible to reduce the size of the device by reducing the volume of the device while increasing the waveguide distance by using a large number of divided waveguides.

本発明を具体化した実施例の導波管レーザ発振装置を示す平面ブロック図である。1 is a plan block diagram showing a waveguide laser oscillation device of an embodiment embodying the present invention. 図1のA−A線縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view taken along line AA in FIG. 1. 導波管長さの比較例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the comparative example of waveguide length. 導波管レーザ発振装置の変更例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a change of a waveguide laser oscillation apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 導波管レーザ発振装置
3 ハウジング
5・7 分割導波管
9・11 RF電極
13 半透鏡
15 中間鏡
17 全反射鏡
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waveguide laser oscillation apparatus 3 Housing 5 * 7 Split waveguide 9 * 11 RF electrode 13 Semi-transparent mirror 15 Intermediate mirror 17 Total reflection mirror

Claims (2)

所定のレーザ利得に応じた長さで、内部に気体レーザ媒質が充填される導波管と、導波管内の気体レーザ媒質に電場を作用して励起する電極と、導波管の出力側に配置され、導波管内を伝搬するレーザ光を反射すると共に所定の割合で透過する半透鏡と、導波管の終端側に配置され、伝搬するレーザ光を全反射する全反射鏡とからなり、導波管内を伝搬するレーザ光を半透鏡及び全反射鏡により共振させて所定のレーザ利得で増幅して出力する導波管レーザ発振装置において、
導波管は、複数の分割導波管とし、
各分割導波管は、互いに連続するように一方の端部を近接させて折り返し状となるように傾斜配置すると共に分割導波管相互の接続箇所に、互いの光軸が一致するようにレーザ光を反射する中間反射鏡を設けた導波管レーザ発振装置。
A waveguide having a length corresponding to a predetermined laser gain and filled with a gas laser medium, an electrode for exciting the gas laser medium in the waveguide by applying an electric field, and an output side of the waveguide A semi-transparent mirror that is disposed and reflects laser light propagating in the waveguide and transmits at a predetermined rate; and a total reflection mirror that is disposed on the terminal end side of the waveguide and totally reflects the propagating laser light; In a waveguide laser oscillation device that amplifies and outputs laser light propagating in a waveguide by a predetermined laser gain by resonating with a semi-transparent mirror and a total reflection mirror,
The waveguide is a plurality of divided waveguides,
Each of the divided waveguides is arranged so as to be in a folded shape with one end close to each other so as to be continuous with each other, and the lasers are arranged so that the optical axes of the divided waveguides coincide with each other. A waveguide laser oscillation device provided with an intermediate reflecting mirror for reflecting light.
請求項1の分割導波管は、ガス不透過性の誘電体材料で、内部にレーザ媒質気体が充填される中空部を有した軸線直交方向断面が円形状及び矩形状のいずれかとした導波管レーザ発振装置。 The divided waveguide according to claim 1 is a waveguide made of a gas-impermeable dielectric material and having a hollow part filled with a laser medium gas inside and having a circular or rectangular cross section in the direction perpendicular to the axis. Tube laser oscillator.
JP2007240378A 2007-09-18 2007-09-18 Waveguide laser oscillation apparatus Pending JP2009071203A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007240378A JP2009071203A (en) 2007-09-18 2007-09-18 Waveguide laser oscillation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007240378A JP2009071203A (en) 2007-09-18 2007-09-18 Waveguide laser oscillation apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009071203A true JP2009071203A (en) 2009-04-02

Family

ID=40607116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007240378A Pending JP2009071203A (en) 2007-09-18 2007-09-18 Waveguide laser oscillation apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009071203A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014513441A (en) * 2011-05-03 2014-05-29 コヒレント, インコーポレイテッド Waveguide CO2 laser with multiple diffracted resonators

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014513441A (en) * 2011-05-03 2014-05-29 コヒレント, インコーポレイテッド Waveguide CO2 laser with multiple diffracted resonators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5627849A (en) Low amplitude noise, intracavity doubled laser
US5623510A (en) Tunable, diode side-pumped Er: YAG laser
JPH07106665A (en) Solid state laser unit
WO2008144581A1 (en) Alkali-vapor laser with transverse pumping
CN108365515A (en) A kind of single-ended pumped high-power burst pulse basic mode laser and its working method
WO2016143071A1 (en) Solid-state laser device, fiber amplifier system, and solid-state laser system
Zhdanov et al. DPAL: historical perspective and summary of achievements
JP5001599B2 (en) Solid state laser oscillator
JP5657139B2 (en) CO2 laser device and CO2 laser processing device
US5148441A (en) Solid state laser
EP3054540B1 (en) Flat-folded ceramic slab lasers
CN103779766A (en) Single frequency solid-state raman laser
JP2009071203A (en) Waveguide laser oscillation apparatus
JP2011134735A (en) Pulsed fiber laser beam source and wavelength conversion laser beam source
JP5001598B2 (en) Solid-state laser oscillation device and solid-state laser amplification device
JP4544606B2 (en) Laser system
JP2007088384A (en) Vacuum ultraviolet laser light source, vacuum ultraviolet laser generation method
JP2008532305A (en) Dual wavelength laser device and apparatus comprising the device
JP2862031B2 (en) Laser device
KR100396676B1 (en) Apparatus cooling laser solid
JP4541272B2 (en) Laser oscillation method and solid-state laser device
JP2012137687A (en) Wavelength conversion device and ultraviolet light generating laser device using the same
Hodges et al. FIR Waveguide Laser Performance in the 40μm-lmm Spectral Region
JP2002237630A (en) Resonator for gas lasers
CN114336252A (en) A narrow linewidth solid-state laser