JPH0747891Y2 - 固体レ−ザ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、計測等の光源に利用するための光励起固体レ
ーザであって、レーザ発振の励起光源に半導体レーザま
たは直線偏光を持つ平行光を用いる固体レーザ装置に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、発振出力が容易に得られ、かつ、装置の構造が簡
単であり、あるいは、スペクトルの単色性に優れて温度
による波長シフトが少ないレーザ光源として固体レーザ
装置が知られている。かかる固体レーザ装置では、活性
イオンがドープされたYAG結晶またはガラスなどから成
るレーザロッド、キセノンランプなどの光源およびレー
ザロッドの外周を覆い、かつ、その光源から放射された
励起光を反射することによりレーザロッドに集中的に照
射するための精度の良い楕円筒状の集光器、過熱を防止
する冷却機構などが用いられている。

また、光共振器内において増幅されたレーザ光を、前記
レーザロッドの両端面から長手方向に入射させることに
よって、集光器や冷却機構を省略できる、いわゆる半導
体レーザ励起固体レーザも案出されている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、キセノンランプ等により励起する固体レ
ーザでは、集光器、過熱を防止する冷却機構が必要とな
るため、装置が大型になる。また、レーザロッドの長手
方向に励起光を入射する半導体レーザ励起固体レーザで
は、レーザロッドに励起光を効率良く導くことのできる
配置に制限があるため、励起光量を増すことができず、
出射するレーザ光が弱かった。

［考案の目的］ 本考案は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、レーザロッドの双方向から励起光を入射する
固体レーザ装置に偏光ビームスピリッタを組み合わせる
ことにより、比較的簡単な構成で、かつ、小型で出力の
大きい固体レーザを提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために本考案の固体レーザ装置は、
レーザロッドと、このレーザロッドを長手方向に双方向
から励起する光共振器と、それぞれ偏光面が直角に交差
した１組のレーザ光を１つのビームに合成する偏光ビー
ムスプリッタとを備えている。

［作用］ 上記の構成を有する本考案において、レーザロッドは特
定の波長の励起光が入射すると、レーザロッドに含まれ
る元素特有の蛍光を発する。半導体レーザまたは直線偏
光の平行光はレーザロッドの励起光として利用するが、
偏光ビームスプリッタによって１組のお互いに偏光方向
が直交した光を１本に合成する。光共振器はこの蛍光を
増幅し、位相のそろったレーザ光として出射する。

［実施例］ 以下、本考案を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。

第１図は偏光ビームスプリッタ（以下PBSと称す）20の
説明図である。PBS20は周知のように２個の直角プリズ
ムを光学的にはりあわせた形状で、例えば、紙面に垂直
方向に偏光した光10aがPBS20に入射すると、はりあわせ
面で反射し、紙面に平行な光10が入射すると透過する。

第２図は固体レーザ装置の一例を示している。

図に示された実施例おいては、ファイバ形状のレーザロ
ッドを使用する。このファイバ100には、例えば、通常
のガラスファイバにネオジウムをドープしたものか、あ
るいは、ネオジウムをドープしたYAG結晶をコア径が４
〜６μｍ程度のファイバ状に加工したものが好適に利用
できる。フアイバ100の一端には、波長810nmの光を透過
し、波長1064nmの光を100％反射する共振ミラー130が密
着して取付けられている。もう一方の共振ミラー330
は、ファイバ100の他端との間に凸レンズ320とハーフミ
ラー310とを介して配置され、この共振ミラー330は、81
0nmの光を100％反射し、1064nmの光を90％反射する。ハ
ーフミラー310は、810nmの光を透過し、1064nmの光を10
0％反射する。４個の半導体レーザ200a、200b、200c、2
00dの発振波長は、810nmであり、また、うち２個の半導
体レーザ200b、200cの偏光方向がPBS230、300のはりあ
わせ面と平行であり、他の２個の半導体レーザ200a、20
0dの偏光方向がこれと直交するように配置されている。
この半導体レーザ200a、200b、200c、200dとPBS230、30
0の間には、レーザ光を平行光に整形する４個のコリメ
ータレンズ210a、210b、210c、210dがそれぞれ配置さ
れ、さらに、PBS230と共振ミラー130の間には凸レンズ2
20が配置されている。

以上のように構成されたものにおいて、半導体レーザ20
0a、200b、200c、200dより発光された光は、コリメータ
レンズ210a、210b、210c、210dで平行化された後、PBS2
30、300にそれぞれ入射する。偏光方向がPBS230、300の
はりあわせ面と平行な半導体レーザ200b、200cからの光
はPBS230、300それぞれで反射され、偏光方向がこれと
垂直な半導体レーザ200a、200dからの光はPBS230、300
を透過する。従って、２個の半導体レーザ200a、200bか
らの光は、PBS230で合成され、また、２個の半導体レー
ザ200c、200dからの光は、PBS300で合成される。このよ
うにして合成された光は、一方のPBS230からの光は凸レ
ンズ220で収束された後、共振ミラー130を透過してファ
イバ100に入射する。他方のPBS300からの光は、ハーフ
ミラー310を透過した後、凸レンズ320でファイバ100に
入射する。この半導体レーザ光によってファイバ100中
のネオジウムが光励起され、約1064nmの蛍光を発する。
この蛍光は二枚の共振ミラー130、330で増幅されて、そ
の一部が一方の共振ミラー330から出射される。この
時、レーザ出力は、励起光量がレーザ発振のしきい値を
越えると、励起光量の増加と出力の増加は比例するた
め、以上の構成により励起光量を増すことによってレー
ザ出力増すことができる。

［考案の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本考案によれ
ば、偏光ビームスプリッタを用いることにより、１組の
励起光源からの偏光方向が互いに直交する光を一本の光
に合成することができるため、入射される光の全てを損
失なく用いることが可能となり、簡易な構成にて励起光
量を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第２図までは本考案を具体化した実施例を示
すもので、第１図は偏光ビームスプリッタの説明図であ
り、第２図は、本考案の固体レーザ装置を示す斜視図で
ある。 20（230、300）は偏光ビームスプリッタ、100はファイ
バ、130、330は共振ミラー、200a、200b、200c、200dは
半導体レーザである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ発振の励起光源として、複数の半導
   体レーザ、または直線偏光を持つ平行光を用いる固体レ
   ーザ装置において、 ２個の直角プリズムをはりあわせてなる偏光ビームスプ
   リッタを有し、その偏光ビームスプリッタに対して、互
   いの光の偏光方向が直交する１組の励起光源を、その一
   方から出された光が前記偏光ビームスプリッタを透過
   し、他方から出された光が前記偏光ビームスプリッタで
   反射するように配置して、各励起光源から出された偏光
   方向が互いに直交する光を前記偏光ビームスプリッタで
   一本の光に合成し得るよう構成したことを特徴とする固
   体レーザ装置。