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KR100502737B1 - Pumping apparatus for solid laser - Google Patents

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KR100502737B1
KR100502737B1 KR10-2002-0044959A KR20020044959A KR100502737B1 KR 100502737 B1 KR100502737 B1 KR 100502737B1 KR 20020044959 A KR20020044959 A KR 20020044959A KR 100502737 B1 KR100502737 B1 KR 100502737B1
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medium
excitation beam
lens
solid
refractive index
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안세영
유영종
김대욱
이창원
한기관
김상국
정성진
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주식회사 솔고 바이오메디칼
레이저앤피직스 주식회사
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping

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Abstract

본 발명은, 반도체 레이저 다이오드로부터 주사되는 여기 빔(pumping beam)을 흡수하여 난반사체의 중심부에 위치한 고체 레이저 매질(크리스탈)로 방출하는 분사렌즈의 굴절률과 유사한 굴절률을 갖는 전도매질을 상기 난반사체에 채움으로써 여기 빔이 상기 고체 레이저 매질에 전달되는 량을 높일 수 있는 고체 레이저 펌핑장치에 관한 것이다.According to the present invention, a conductive medium having a refractive index similar to that of an injection lens that absorbs an excitation beam scanned from a semiconductor laser diode and emits the same to a solid laser medium (crystal) positioned at the center of the diffuse reflector is provided to the diffuse reflector. It relates to a solid state laser pumping device capable of increasing the amount of excitation beam delivered to the solid state laser medium by filling.

Description

고체 레이저 펌핑장치{PUMPING APPARATUS FOR SOLID LASER}Solid state laser pumping device {PUMPING APPARATUS FOR SOLID LASER}

본 발명은 고체 레이저 펌핑장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solid state laser pumping apparatus.

보다 상세하게는, 반도체 레이저 다이오드로부터 주사되는 여기 빔(pumping beam)을 흡수하여 난반사체의 중심부에 위치한 고체 레이저 매질(크리스탈)로 방출하는 분사렌즈의 굴절률과 유사한 굴절률을 갖는 전도매질을 상기 난반사체에 채움으로써 여기 빔이 상기 고체 레이저 매질에 전달되는 량을 높일 수 있는 고체 레이저 펌핑장치에 관한 것이다.More specifically, the diffuse reflector may have a conductive medium having a refractive index similar to that of a jet lens that absorbs a pumping beam scanned from a semiconductor laser diode and emits the same to a solid laser medium (crystal) positioned at the center of the diffuse reflector. The present invention relates to a solid state laser pumping device capable of increasing the amount of excitation beams delivered to the solid state laser medium by filling in the.

또한, 상기 분사렌즈는, 상기 반도체 레이저 다이오드로부터 여기 빔을 흡수하는 흡수측으로부터 상기 고체 레이저 매질로 여기 빔을 방출하는 방출측으로 갈수록 좁아지고, 상기 고체 레이저 매질과 소정 공간 떨어져서 위치하도록 하는 고체 레이저 펌핑장치에 관한 것이다.In addition, the injection lens is narrowed toward the emission side from the absorption side for absorbing the excitation beam from the semiconductor laser diode toward the emission side for emitting the excitation beam to the solid laser medium, and the solid-state laser pumping so as to be located a predetermined space away from the solid laser medium Relates to a device.

일반적으로, 레이저 공진기로부터 레이저 광을 얻기 위해서는 고체 레이저 매질을 기저상태(ground state)에서 여기 상태(excited state)로 펌핑해야 하는데, 고체 레이저 매질인 경우에는 대부분 방전관과 반도체 레이저 다이오드를 펌핑 광원으로 사용한다.In general, in order to obtain laser light from a laser resonator, a solid laser medium must be pumped from a ground state to an excited state. In the case of a solid laser medium, a discharge tube and a semiconductor laser diode are mostly used as a pumping light source. do.

첨부된 도면 도 1은 종래의 고체 레이저 펌핑장치를 도시한다. 도 1을 참고하여 고체 레이저 펌핑장치를 설명하고자 한다.1 shows a conventional solid state laser pumping apparatus. A solid laser pumping apparatus will be described with reference to FIG. 1.

종래의 고체 레이저 펌핑장치는, 여기 빔(pumping beam)을 주사하는 레이저 반도체 다이오드(10)와, 상기 레이저 반도체 다이오드(10)로부터 주사되는 여기 빔을 흡수하여 고체 레이저 매질(40)로 방출하는 프리즘(20)과, 원통형의 반사체(30) 및 고체 레이저 매질(40)로 구성되며, 상기 반사체 내부에는 냉각관(50)이 위치하고 있으며, 상기 냉각관(50)의 중심에는 고체 레이저 매질(40)이 배치되어 있다.The conventional solid state laser pumping apparatus includes a laser semiconductor diode 10 that scans an excitation beam and a prism that absorbs the excitation beam that is scanned from the laser semiconductor diode 10 and emits it to the solid laser medium 40. And a cylindrical reflector 30 and a solid laser medium 40, a cooling tube 50 is located inside the reflector, and a solid laser medium 40 at the center of the cooling tube 50. This is arranged.

상기 프리즘(20)은 반사체(30)에 형성되어 있는 슬릿에 삽입되고 상기 냉각관(50)의 외부 즉, 냉각관(50)과 반사체(30) 사이에는 공기가 채워져 있다.The prism 20 is inserted into a slit formed in the reflector 30 and filled with air outside the cooling tube 50, that is, between the cooling tube 50 and the reflector 30.

따라서, 상기 프리즘(20)으로부터 방출되는 여기 빔은 공기 중으로 입사되며, 상기 프리즘(20, n_1)의 굴절률은 1.52이고, 공기(n_2)의 굴절률은 1.00이므로 프리즘(20)으로부터 공기 중으로 입사하는 여기 빔은 후술할 스넬의 법칙에 의해서 일부는 굴절되고, 일부는 반사되게 된다.Therefore, the excitation beam emitted from the prism 20 is incident into the air, the refractive index of the prisms (20, n_1) is 1.52, the refractive index of the air (n_2) is 1.00, so the excitation beam is incident into the air from the prism 20 The beam is partially refracted and partially reflected by Snell's law, which will be described later.

그러므로 상기 프리즘(20)으로부터 방출되는 여기 빔이 상기 고체 레이저 매질(40)로 전달이 잘 이루어지지 않는다.Therefore, the excitation beam emitted from the prism 20 is not well transmitted to the solid state laser medium 40.

따라서, 종래의 고체 레이저 펌핑장치에 적용되었던 프리즘(20)은, 여기 빔이 상기 고체 레이저 매질(40)로의 전도율이 좀더 높아지도록 하기 위해, 상기 반도체 레이저 다이오드(10)로부터 여기 빔을 흡수하는 흡수측으로부터 상기 여기 빔을 상기 고체 레이저 매질(40)로 방출하는 방출측으로 갈수록 좁아지면서 방출측 끝부분이 뾰족하도록 형성되어 있었다.Therefore, the prism 20 applied to the solid-state laser pumping device is absorbed to absorb the excitation beam from the semiconductor laser diode 10 so that the excitation beam has a higher conductivity to the solid-state laser medium 40. From the side toward the emission side for emitting the excitation beam to the solid state laser medium 40, the emission side end was formed to be pointed.

그러나, 프리즘(20)과 공기의 굴절률 차이로 고체 레이저 매질(40)에 전달되는 여기 빔이 적으므로 고체 레이저 매질(40)의 효과적인 발진을 기대할 수 없으며, 일부 여기 빔이 반사되어서 반도체 레이저 다이오드(10)의 수명 또한 줄어들게 된다.However, since the excitation beam transmitted to the solid state laser medium 40 is small due to the difference in refractive index between the prism 20 and the air, an effective oscillation of the solid state laser medium 40 cannot be expected, and some excitation beams are reflected to reflect the semiconductor laser diode ( The lifetime of 10) is also reduced.

그리고, 프리즘(20)을 제작 시에 방출측의 끝을 뾰족하게 해야 하므로 가공에 어려움이 있었다.In addition, since the end of the discharge side should be pointed at the time of manufacturing the prism 20, there was a difficulty in processing.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 분사렌즈로부터 방출되는 여기 빔이 고체 레이저 매질에 다량 흡수되도록 하는 고체 레이저 펌핑장치를 제공함에 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a solid state laser pumping device which allows a large amount of excitation beams emitted from a jet lens to be absorbed by a solid state laser medium.

또한, 상기 분사렌즈의 방출측 끝 부분을 뾰족하게 하지 않아도 되므로 가공이 용이하도록 하는 고체 레이저 펌핑장치를 제공함에 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a solid-state laser pumping device for facilitating processing since it is not necessary to point the discharge end of the injection lens.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서는, 여기 빔(pumping beam)을 주사하는 반도체 레이저 다이오드와; 상기 반도체 레이저 다이오드로부터 주사되는 여기 빔을 흡수하는 흡수측으로부터 상기 여기 빔을 방출하는 방출측으로 갈수록 좁아지도록 형성된 분사렌즈와; 상기 분사렌즈의 방출측이 삽입되도록 슬릿이 형성되어 있는 원통형 난반사체와; 상기 난반사체 내부에 채워지는 전도매질과; 상기 난반사체의 중심에 배치되고, 상기 분사렌즈와 소정 공간 떨어져 있으며 상기 분사렌즈로부터 방출되는 여기 빔을 흡수하여 원자를 발진시키는 고체 레이저 매질을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 레이저 펌핑장치를 제공한다.In order to achieve the above object, in one embodiment of the present invention, a semiconductor laser diode for scanning a pumping beam; An injection lens formed to narrow toward an emission side for emitting the excitation beam from an absorption side for absorbing the excitation beam scanned from the semiconductor laser diode; A cylindrical diffuse reflector having a slit formed to insert the emission side of the jet lens; A conducting medium filled in the diffuse reflector; And a solid laser medium disposed at the center of the diffuse reflection body and spaced apart from the jet lens and absorbing an excitation beam emitted from the jet lens to oscillate atoms.

또, 본 발명은 상기 분사 렌즈의 굴절률(n1)과 상기 전도매질의 굴절률(n2)이In addition, the present invention is the refractive index (n 1) and the refractive index of the conductive medium (n 2) of the injection lens

인 것을 특징으로 하는 고체 레이저 펌핑장치로서 상술한 과제를 해결한다. The problem mentioned above is solved by the solid-state laser pumping apparatus characterized by the above-mentioned.

또, 본 발명은 상기 전도매질이 상기 분사렌즈의 굴절률과 동일한 것을 특징으로 하는 고체 레이저 펌핑장치로서 상술한 과제를 해결한다.In addition, the present invention solves the above-mentioned problems as a solid-state laser pumping device, characterized in that the conductive medium is the same as the refractive index of the injection lens.

본 발명의 이들 목적과 특징 및 장점은 첨부 도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. These objects, features and advantages of the present invention will be more readily understood by reference to the accompanying drawings and the following detailed description.

첨부된 도면 도 2와 도 3은 각각 본 발명에 따른 고체 레이저 펌핑장치의 실시예에 따른 사시도를 나타내며, 도 4는 분사렌즈의 종류를 설명하기 위한 도면이다.2 and 3 show a perspective view according to an embodiment of the solid state laser pumping apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a view for explaining the types of injection lenses.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고체 레이저 펌핑장치는, 여기 빔(pumping beam)을 주사하는 반도체 레이저 다이오드(1)와, 상기 반도체 레이저 다이오드(1)로부터 주사되는 여기 빔을 흡수하는 흡수측(2a)으로부터 상기 여기 빔을 방출하는 방출측(2b)으로 갈수록 좁아지도록 형성된 분사렌즈(2)와, 상기 분사렌즈(2)의 방출측(2b)이 삽입되도록 슬릿이 형성되어 있는 원통형 난반사체(3)와, 상기 난반사체(3) 내부에 채워지는 전도매질(5)과, 상기 난반사체(3)의 중심에 배치되고, 상기 분사렌즈(2)와 소정 공간 떨어져 있으며 상기 분사렌즈(2)로부터 방출되는 여기 빔을 흡수하여 원자를 발진시키는 고체 레이저 매질(4)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the solid-state laser pumping apparatus according to the present invention includes a semiconductor laser diode 1 that scans an excitation beam and an absorption that absorbs the excitation beam that is scanned from the semiconductor laser diode 1. Cylindrical eggs in which the slit is formed so that the injection lens 2 is formed narrower toward the emission side 2b emitting the excitation beam from the side 2a and the emission side 2b of the injection lens 2 is inserted. A reflector 3, a conducting medium 5 filled in the diffuse reflector 3, and a center of the diffuse reflector 3, spaced apart from the spray lens 2 by a predetermined space, It consists of a solid laser medium 4 which absorbs an excitation beam emitted from 2) and oscillates atoms.

상기 반도체 레이저 다이오드(1)는 펌핑(pumping) 광원으로 사용된다. 즉, 고체 레이저 매질(4)이 발진되도록 여기 빔을 공급하는 공급원이 되는 것이다. 상기 반도체 레이저 다이오드(1)는 기존의 방전관보다 펌핑 효율을 높일 수 있으며 레이저 매질의 열 효과가 적게 나타나므로 최근에 사용 범위가 확대되고 있는 추세이다.The semiconductor laser diode 1 is used as a pumping light source. That is, it becomes a source for supplying the excitation beam so that the solid laser medium 4 is oscillated. The semiconductor laser diode (1) can increase the pumping efficiency than the conventional discharge tube and because the thermal effect of the laser medium is less appear in recent years the use range is expanding.

상기 분사렌즈(2)는 상기 반도체 레이저 다이오드(1)로부터 주사되는 여기 빔을 흡수하여, 상기 여기 빔이 상기 고체 레이저 매질(4)에 효과적으로 집속될 수 있도록 여기 빔의 초점을 맞추어 방출한다.The injection lens 2 absorbs the excitation beam scanned from the semiconductor laser diode 1 and focuses and emits the excitation beam so that the excitation beam can be effectively focused on the solid state laser medium 4.

따라서, 상기 분사렌즈(2)는 상기 반도체 레이저 다이오드(1)로부터 여기 빔을 흡수하는 흡수측(도 2의 2a 부분)은 면적이 넓고, 상기 여기 빔의 초점을 맞추어 상기 고체 레이저 매질(4)로 방출하는 방출측(도 2의 2b 부분)으로 갈수록 좁아지도록 형성되어 있다.Accordingly, the injection lens 2 has a large area on the absorption side (part 2a in FIG. 2) that absorbs the excitation beam from the semiconductor laser diode 1, and focuses the excitation beam on the solid state laser medium 4. It forms so that it may become narrow toward the discharge side (part 2b of FIG. 2) which discharge | releases to the side.

특히, 분사렌즈(2)의 흡수측(2a)은 도 4b 또는 도 4c와 같이 원호형으로 이루어져 반도체 레이저 다이오드(1)로부터 주사되는 여기 빔의 집속율을 증가시킬 수 있도록 한다.In particular, the absorption side 2a of the injection lens 2 has an arc shape as shown in FIG. 4B or 4C to increase the focusing rate of the excitation beam scanned from the semiconductor laser diode 1.

도 4a 내지 도 4c에는 분사렌즈(2)의 다양한 형상을 나타내었으며, 우측이 반도체 레이저 다이오드(1)로부터 여기 빔을 흡수하는 흡수측이고, 좌측이 고체 레이저 매질(4)로 여기 빔을 방출하는 방출측을 나타낸다.4A to 4C show various shapes of the jet lens 2, the right side is an absorption side for absorbing the excitation beam from the semiconductor laser diode 1, and the left side is for emitting the excitation beam to the solid state laser medium 4. The discharge side is shown.

상기 분사렌즈(2)의 방출측(2b)은 상기 분사렌즈(2)가 삽입될 수 있도록 슬릿이 형성되어 있는 원통형 난반사체(3)에 삽입되며, 상기 방출측(2b)은, 상기 난반사체(3)의 중심 부분에 위치하는 고체 레이저 매질(4)과 소정 공간만큼 떨어져 있다.The emitting side 2b of the jet lens 2 is inserted into a cylindrical diffuse reflector 3 in which a slit is formed so that the jet lens 2 can be inserted, and the emitting side 2b is the diffuse reflector It is separated by a predetermined space from the solid-state laser medium 4 located at the center of (3).

상기 난반사체(3)의 내부에는 전도매질(5)이 채워져 있다. 즉, 상기 난반사체(3)의 중심에 배치되어 있는 고체 레이저 매질(4)은 전도매질(5) 내에 싸여 있는 것이다.The conducting medium 5 is filled in the diffuse reflector 3. That is, the solid state laser medium 4 disposed at the center of the diffuse reflector 3 is wrapped in the conducting medium 5.

전도매질(5)에는 분사렌즈(2)와 굴절률이 동일한 유리(굴절률=1.52)가 적용될 수 있다. 즉, 고체 레이저 매질(4)과 난반사체(3) 사이에 유리가 배치되게 된다.Glass having the same refractive index as the injection lens 2 (refractive index = 1.52) may be applied to the conductive medium 5. That is, the glass is disposed between the solid laser medium 4 and the diffuse reflection body 3.

상기와 같이 전도매질(5)이 유리인 경우의 고체 레이저 펌핑장치에 대한 일 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 이 때에는 냉각관(6)이 고체 레이저 매질(4) 외부에 설치된다. 미설명된 도면부호 8, 9, 10은 도 2의 일 실시예 구성을 참고한다.One embodiment of a solid state laser pumping device in the case where the conducting medium 5 is glass as described above is shown in FIG. 3. At this time, the cooling tube 6 is installed outside the solid state laser medium 4. Reference numerals 8, 9, and 10 that are not described refer to the exemplary embodiment of FIG. 2.

상기 전도매질(5)은 상기 분사렌즈(2)로부터 방출되는 여기 빔이 상기 고체 레이저 매질(4)에 잘 전달될 수 있도록 하는 매개체이며, 상기 고체 레이저 매질(4)의 온도를 냉각시켜 주기도 한다.The conducting medium 5 is a medium through which the excitation beam emitted from the injection lens 2 can be well transmitted to the solid state laser medium 4, and also cools the temperature of the solid state laser medium 4. .

본 발명의 전도매질(5)에 대한 이해를 돕기 위해 도 5를 참조하여 스넬의 법칙(Snell's law)에 대해 살펴보기로 한다. To help understand the conducting medium 5 of the present invention, a Snell's law will be described with reference to FIG. 5.

굴절률 n1 매질에 직진하던 빛이 굴절률 n2 인 매질에 입사할 때 진행 방향이 꺾어지는 것을 '굴절'이라 하며, 입사각()과 굴절각() 사이값의 비는 항상 일정한데, 이 값을 매질 1에 대한 매질 2의 굴절률이라고 한다.Refractive index n 1 When the light going straight to the medium is incident on the medium having the refractive index n 2 , the direction of travel is called 'refraction', and the incident angle ( ) And the angle of refraction ( The ratio between) is always constant, which is called the refractive index of medium 2 with respect to medium 1.

그리고, 두 매질에 대하여 입사각이 어떠한 값을 갖더라도 아래 수학식 1을 만족하며 아래 수학식 1의 값은 항상 일정한 값을 나타내며 이를 '스넬의 법칙'이라 한다.And, whatever the angle of incidence for the two mediums satisfy the following Equation 1, the value of Equation 1 below always represents a constant value, which is called 'Snell's law'.

굴절률이 큰 매질에서 작은 매질로 입사하는 경우에는 어떤 각도 이상으로 입사한 빛은 스넬의 법칙을 충족할 방법이 없기 때문에 굴절되지 못하고 반사되고, 이 경계각을 임계각이라 하며 이러한 현상을 전반사라 한다.When a medium with a large index of refraction enters a small medium, light incident at a certain angle is not refracted and reflected because there is no way to satisfy Snell's law. This boundary angle is called a critical angle and is called total reflection.

따라서, 분사렌즈(2)와 전도매질(5)의 굴절률은 아래의 수학식 2를 만족하는 것이 바람직하다.Therefore, the refractive index of the injection lens 2 and the conductive medium 5 preferably satisfies Equation 2 below.

여기 빔이 분사렌즈(2)로부터 전도매질(5)로 입사될 때 분사렌즈(2)와 전도매질(5)의 경계면에서 반사되지 않고 곧바로 상기 고체 레이저 매질(4)로 대부분 흡수되게 된다.When the excitation beam is incident from the jet lens 2 onto the conductive medium 5, the excitation beam is not reflected at the interface between the jet lens 2 and the conductive medium 5 and is absorbed mostly by the solid laser medium 4 directly.

반면에, 상기 분사렌즈(2)의 굴절률이 전도매질(5)의 굴절률과 크게 다른 경우에는 여기 빔이 임계각 이상의 각도로 전도매질(5)에 입사할 때 전반사가 일어나, 상기 고체 레이저 매질(4)에 전달되는 여기 빔의 전도율이 낮아지므로 상기 고체 레이저 매질(4)의 펌핑 효율이 떨어지고, 반도체 레이저 다이오드(1)의 수명 또한 짧아지게 된다.On the other hand, if the refractive index of the injection lens 2 is significantly different from that of the conductive medium 5, total reflection occurs when the excitation beam is incident on the conductive medium 5 at an angle greater than or equal to a critical angle. Since the conductivity of the excitation beam transmitted to the lower is reduced, the pumping efficiency of the solid laser medium 4 is lowered, and the lifetime of the semiconductor laser diode 1 is also shortened.

이러한 경우에 상기 임계각을 줄여주기 위해 분사렌즈(2)의 방출측(2b) 끝부분을 뾰족하게 함으로써 상기 고체 레이저 매질(4)에 전달되는 여기 빔의 전도율을 높이려는 방법이 있었지만, 본 발명에서는 상기 분사렌즈(2)의 굴절률과 거의 동일하거나 유사한 굴절률을 갖는 전도매질(5)을 상기 난반사체(3)에 채움으로써 분사렌즈(2)의 방출측(2b) 끝부분을 뾰족하게 하지 않아도 되도록 한다.In this case, there has been a method of increasing the conductivity of the excitation beam transmitted to the solid state laser medium 4 by sharpening the tip of the emitting side 2b of the injection lens 2 in order to reduce the critical angle. Filling the diffuse reflector 3 with a conductive medium 5 having a refractive index substantially the same as or similar to the refractive index of the jet lens 2 so that the tip of the emission side 2b of the jet lens 2 is not sharpened. do.

또한, 상기와 같이 분사렌즈(2)의 굴절률과 유사한 전도매질(5)을 사용함으로써 고체 레이저 매질(4)의 냉각 효율을 더욱 커지게 할 수 있다.In addition, by using the conductive medium 5 similar to the refractive index of the injection lens 2 as described above, it is possible to further increase the cooling efficiency of the solid laser medium 4.

상기 고체 레이저 매질(4)에 흡수된 여기 빔은 상기 고체 레이저 매질(4)을 발진시켜 각 고체 레이저 매질(4)의 특성에 따른 파장의 레이저 빛을 방출시키게 된다.The excitation beam absorbed by the solid state laser medium 4 oscillates the solid state laser medium 4 to emit laser light having a wavelength corresponding to the characteristics of each solid state laser medium 4.

본 발명에서 분사렌즈(2)의 굴절율(n1)과 전도매질(5)의 굴절률(n2)은 인 것이 가장 바람직하다. 굴절률의 비가 0.875 미만이면 분사렌즈(2)에서 전반사에 의한 반사손실(reflection loss)이 커지게 되고, 굴절률의 비가 1.13 을 초과하면 분사렌즈(2)를 거쳐서 나오는 빛이 대부분 전도매질(5)에 의해 다시 분사렌즈(2)쪽으로 재흡수가 일어나게 된다. 굴절률의 비가 10% 정도 변할 때, 그에 따른 빛의 손실은 약 7~8% 정도이다.In the present invention, the refractive index n 1 of the injection lens 2 and the refractive index n 2 of the conductive medium 5 are Is most preferred. If the ratio of the refractive index is less than 0.875, the reflection loss due to total reflection in the injection lens 2 becomes large, and if the ratio of the refractive index exceeds 1.13, most of the light passing through the injection lens 2 is transmitted to the conductive medium 5. As a result, reabsorption occurs to the injection lens 2 again. When the ratio of the refractive index changes by 10%, the light loss is about 7-8%.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다. The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 반도체 레이저 다이오드로부터 주사되는 여기 빔을 흡수하여 고체 레이저 매질로 방출하는 분사렌즈의 굴절률과 거의 유사한 굴절률을 갖는 전도매질을 난반사체의 내부에 채움으로써, 상기 분사렌즈에서 방출되는 여기 빔이 고체 레이저 매질로 전도되는 전도율을 향상시킬 수 있는 효과를 달성한다.As described above, the present invention fills the inside of the diffuse reflector with a conductive medium having a refractive index almost similar to that of the injection lens that absorbs and emits the excitation beam scanned from the semiconductor laser diode to the solid laser medium. The excitation beam emitted at achieves the effect of improving the conductivity conducted by the solid state laser medium.

따라서, 상기 반도체 레이저 다이오드의 수명을 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, the lifetime of the semiconductor laser diode can be greatly improved.

또한, 상기 분사렌즈의 방출측에서 여기 빔이 반사되지 않게 하기 위한 방법의 일환으로 분사렌즈의 방출측 끝부분을 뾰족하게 만들던 것을 뾰족하게 만들지 않아도 되므로 분사렌즈의 가공이 용이해지는 효과를 달성한다.Further, as part of a method for preventing the excitation beam from being reflected from the emission side of the injection lens, it is not necessary to sharpen the emission end of the emission lens, thereby achieving an effect of facilitating the processing of the injection lens.

도 1은 종래의 고체 레이저 펌핑장치를 도시한 사시도1 is a perspective view showing a conventional solid state laser pumping apparatus

도 2는 본 발명에 따른 고체 레이저 펌핑장치를 도시한 사시도Figure 2 is a perspective view showing a solid state laser pumping apparatus according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 고체 레이저 펌핑장치의 다른 실시예를 도시한 사시도Figure 3 is a perspective view showing another embodiment of a solid state laser pumping apparatus according to the present invention

도 4는 분사렌즈의 종류를 설명하기 위한 도면4 is a view for explaining types of injection lenses;

도 5는 스넬의 법칙을 설명하기 위한 도면5 is a diagram for explaining Snell's law.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1: 반도체 레이저 다이오드1: semiconductor laser diode

2, 8: 분사렌즈2, 8: injection lens

3, 9: 난반사체3, 9: diffuse reflector

4, 10: 고체 레이저 매질4, 10: solid state laser medium

6: 냉각관6: cooling tube

5, 7: 전도 매질5, 7: evangelism medium

Claims (3)

여기 빔(pumping beam)을 주사하는 반도체 레이저 다이오드(1)와;A semiconductor laser diode 1 for scanning a pumping beam; 상기 반도체 레이저 다이오드(1)로부터 주사되는 여기 빔을 흡수하는 흡수측(2a)으로부터 상기 여기 빔을 방출하는 방출측(2b)으로 갈수록 좁아지도록 형성된 분사렌(2)즈와;Injection lents (2) formed so as to become narrower toward the emission side (2b) for emitting the excitation beam from the absorption side (2a) for absorbing the excitation beam scanned from the semiconductor laser diode (1); 상기 분사렌즈(2)의 방출측(2b)이 삽입되도록 슬릿이 형성되어 있는 원통형 난반사체(3)와;A cylindrical diffuse reflector (3) having a slit formed so that the emitting side (2b) of the jet lens (2) is inserted; 상기 원통형 난반사체(3) 내부에 채워지는 전도매질(5)과;A conducting medium 5 filled in the cylindrical diffuse reflector 3; 상기 원통형 난반사체(3)의 중심에 배치되고, 상기 분사렌즈(2)와 소정 공간 떨어져 있으며 상기 분사렌즈(2)로부터 방출되는 여기 빔을 흡수하여 원자를 발진시키는 고체 레이저 매질(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 레이저 펌핑장치.A solid laser medium 4 disposed at the center of the cylindrical diffuse reflector 3 and spaced apart from the jet lens 2 and absorbing an excitation beam emitted from the jet lens 2 to oscillate atoms Solid laser pumping device, characterized in that. 제 1항에서,In claim 1, 상기 분사 렌즈의 굴절률(n1)과 상기 전도매질의 굴절률(n2)은,Refractive index (n 1) and the refractive index of the conductive medium (n 2) of the injection lens, 인 것을 특징으로 하는 고체 레이저 펌핑장치. Solid laser pumping device characterized in that. 제 1항 또는 제 2항에서, 상기 전도매질은The method of claim 1 or 2, wherein the conductive medium is 상기 분사렌즈의 굴절률과 동일한 것을 특징으로 하는 고체 레이저 펌핑장치.Solid laser pumping apparatus, characterized in that the same as the refractive index of the injection lens.
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