[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2003069115A - Ld excitation slab type solid-state laser generation device - Google Patents

Ld excitation slab type solid-state laser generation device

Info

Publication number
JP2003069115A
JP2003069115A JP2001255068A JP2001255068A JP2003069115A JP 2003069115 A JP2003069115 A JP 2003069115A JP 2001255068 A JP2001255068 A JP 2001255068A JP 2001255068 A JP2001255068 A JP 2001255068A JP 2003069115 A JP2003069115 A JP 2003069115A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slab
state laser
type solid
medium
side rail
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
JP2001255068A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Sato
雅夫 佐藤
Masaya Naito
真哉 内藤
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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 Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP2001255068A priority Critical patent/JP2003069115A/en
Publication of JP2003069115A publication Critical patent/JP2003069115A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adhesion structure to a laser medium of a side rail which restrains thermal lens effect in an LD excitation slab type solid-state laser generation device. SOLUTION: The laser generation device has a slab type solid-state laser oscillation medium 1, a side rail 2 disposed in contact with both edge faces thereof in a widthwise direction, an optical resonator and an excitation LD. Adhesion by means of adhesive is performed only for a partial region 3 near both ends of a contact surface or for partial regions S1, S2 in addition to it for maintaining the contact between the side rail 2 and the medium 1. The thickness of the adhesive layer 5 is absorbed by a step provided to the side rail 2. A pressing means using an elastic member can be further provided as an auxiliary means. Mullite ceramics or zirconia ceramics or the like is used for the material of a side rail. A silicon-base material which presents flexibility in temperature rise can be used for adhesive.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工装置等
に搭載して使用されるLD励起スラブ型固体レーザ発生
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LD pumped slab type solid state laser generator used by being mounted on a laser processing apparatus or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、YAGレーザのような固体レーザ
発生装置が、金属あるいは非金属材料の切断、溶接など
を行うレーザ加工装置等に使用されている。レーザ発振
媒体の励起光源としては、従来から使用されてきたラン
プに加え、半導体レーザ(レーザダイオードとも言う。
以下LDと略称する)が用いられるようになっている。
2. Description of the Related Art In recent years, a solid-state laser generator such as a YAG laser has been used in a laser processing apparatus for cutting or welding a metal or non-metal material. As an excitation light source for the laser oscillation medium, a semiconductor laser (also referred to as a laser diode) is used in addition to a lamp that has been conventionally used.
In the following, abbreviated as LD) will be used.

【0003】固体レーザ発生装置は、使用するレーザ発
振媒体の形状によりスラブ型、ロッド型、ディスク型に
大別されるが、スラブ型は、ロッド型及びディスク型に
比べて単一のレーザ結晶から得られる出力が高い。その
ため、特に高出力のレーザ光が要求される応用分野にお
いて繁用されている。
Solid-state laser generators are roughly classified into a slab type, a rod type, and a disc type depending on the shape of a laser oscillation medium used. The slab type is composed of a single laser crystal as compared with the rod type and the disc type. The output obtained is high. Therefore, it is widely used especially in the application fields where high-power laser light is required.

【0004】また、良く知られているように、スラブ型
のレーザ結晶は、その内部にジグザグ状の光路を形成す
ることによって、ビーム品質を高めることが出来るとい
う利点を有している。図8はこれを簡単に説明するため
にスラブ型固体レーザ発生装置の基本配置を示した図
で、(a)は厚さ方向に沿った断面、(b)は幅方向に
沿った断面を表わしている。レーザ光17は、出力鏡9
とリア鏡8の間の光共振空間内に置かれたスラブ型の固
体レーザ発振媒体1が励起光(矢印群)16によってレ
ーザ励起されて発生し、出力鏡9とリア鏡8の間を何度
も往復する。この過程で一部が出力鏡9から出力レーザ
光として取り出される。
Further, as is well known, the slab type laser crystal has an advantage that the beam quality can be improved by forming a zigzag optical path inside the slab type laser crystal. FIG. 8 is a diagram showing the basic arrangement of a slab type solid-state laser generator for the sake of simple explanation. FIG. 8A shows a cross section along the thickness direction, and FIG. 8B shows a cross section along the width direction. ing. The laser light 17 is output from the output mirror 9
The slab-type solid-state laser oscillation medium 1 placed in the optical resonance space between the output mirror 9 and the rear mirror 8 is laser-excited by the excitation light (arrow group) 16 and is generated between the output mirror 9 and the rear mirror 8. It also makes a round trip. In this process, a part is extracted as output laser light from the output mirror 9.

【0005】図8(a)に示したように、ジグザグ光路
が形成されるのは、レーザ発振媒体1の厚み方向(±x
軸方向)の断面内についてであり、これにより同方向
(±x軸方向)に関して発生する屈折率分布(屈折率の
勾配)を打ち消し、同方向(±x軸方向)についてビー
ム品質を高く保つことが出来る。
As shown in FIG. 8A, the zigzag optical path is formed in the thickness direction (± x) of the laser oscillation medium 1.
This is within the cross-section in the axial direction, so that the refractive index distribution (gradient of refractive index) generated in the same direction (± x axis direction) is canceled out, and the beam quality is kept high in the same direction (± x axis direction). Can be done.

【0006】一方、幅方向(±y軸方向)については、
断熱効果を有する角型棒状のサイドレールを、固体レー
ザ発振媒体1の幅方向の両端部に接触させて配置するこ
とでこの幅方向の温度勾配を抑制して屈折率勾配を低減
させ、幅方向におけるビーム品質の向上を図っている。
原理的にはこの方法で幅方向の温度勾配は解消される筈
であるが、実際には次に説明するように未解決の課題が
存在する。
On the other hand, in the width direction (± y axis direction),
By arranging the square rod-shaped side rails having a heat insulating effect in contact with both ends of the solid-state laser oscillation medium 1 in the width direction, the temperature gradient in the width direction is suppressed to reduce the refractive index gradient. Beam quality is being improved.
In principle, this method should eliminate the temperature gradient in the width direction, but in reality, there are unsolved problems as described below.

【0007】先ず、LD励起において、スラブ型固体レ
ーザー発振媒体を用いた場合に重要な問題となるのは、
励起分布の均一性である。励起分布の均一性を高める手
法としては、例えば先願である特許願2000−326
755号(発明の名称;LD励起スラブ型固体レーザ発
生装置)において提案された手法がある。この手法は、
側方からの励起光注入を窓部を通して集光レンズを用い
て行なうもので、極めて均一性の高い励起分布が得られ
ることが、実験によって実証されている。
First, in LD excitation, an important problem when a slab type solid laser oscillation medium is used is
The uniformity of the excitation distribution. As a method for increasing the uniformity of excitation distribution, for example, Japanese Patent Application No. 2000-326
No. 755 (Title of the invention: LD pumped slab type solid-state laser generator) is proposed. This technique
It has been proved by experiments that the excitation light is injected from the side through a window using a condenser lens, and a highly uniform excitation distribution can be obtained.

【0008】ここで励起分布は、スラブ型レーザ媒体の
幅方向と厚み方向に沿った励起光の吸収量分布を意味す
るが、特に前者(幅方向)についての均一化がレーザ光
の品質向上に重要である。これを測定するには、例えば
図9に示したような配置で、次の方法が利用出来る。
Here, the excitation distribution means the absorption distribution of the excitation light along the width direction and the thickness direction of the slab type laser medium. Particularly, homogenization in the former (width direction) improves the quality of the laser light. is important. To measure this, the following method can be used, for example, with the arrangement shown in FIG.

【0009】即ち、幅方向について両端面と接触するサ
イドレール2で挟まれたスラブ型レーザ媒体1の長さ方
向に沿って、微小径のNd:YAGレーザ光18を送り
込むる。この光はスラブ型レーザ媒体1の透過中に増幅
されるので、この増幅の度合を出力測定器15で観測す
る。Nd:YAGレーザ光18光の入射位置を移動する
ことで、増幅量の空間的な分布の測定が可能となる。
That is, a minute diameter Nd: YAG laser beam 18 is sent along the length direction of the slab type laser medium 1 sandwiched by the side rails 2 which are in contact with both end faces in the width direction. Since this light is amplified during transmission through the slab type laser medium 1, the degree of this amplification is observed by the output measuring device 15. It is possible to measure the spatial distribution of the amplification amount by moving the incident position of the 18 Nd: YAG laser light.

【0010】この増幅量は、計算によって、結晶内部の
小信号利得値に換算することが可能であり、このことは
励起光の吸収量の分布が間接的に測定されるということ
に他ならない。得られた結果の一例(幅方向分布)を図
10にグラフで示した。同グラフにおいて、横軸は幅方
向の位置(相対値:A.Uは任意の単位を表わす)、縦
軸は励起強度(相対値:A.Uは任意の単位を表わ
す)、グラフ両端のプロット点(ひし形)がレーザ発振
媒体2の幅方向の両端面の極く近傍位置における励起強
度を表わし、グラフほぼ中央のプロット点(ひし形)が
レーザ発振媒体2の幅方向のほぼ中央位置における励起
強度を表わしている。
This amplification amount can be converted into a small signal gain value inside the crystal by calculation, which means that the distribution of the absorption amount of the pumping light is indirectly measured. An example of the obtained results (widthwise distribution) is shown in a graph in FIG. In the graph, the horizontal axis represents the position in the width direction (relative value: AU represents an arbitrary unit), the vertical axis represents excitation intensity (relative value: AU represents an arbitrary unit), and plots at both ends of the graph A point (diamond) represents the excitation intensity at a position very close to both end faces of the laser oscillation medium 2 in the width direction, and a plot point (diamond) at approximately the center of the graph represents an excitation intensity at approximately the center position of the laser oscillation medium 2 in the width direction. Is represented.

【0011】なお、励起光が単色性の高いLD励起方式
(例えば807±3nm)では、励起光の媒体内部にお
ける吸収量が均一であれば、結晶内部の発熱分布も均一
であると考えてよい。また、冷却方法も重要であるが、
大出力YAGレーザに用いられるスラブ型レーザ媒体で
は、水冷方式が一般的である。水冷方式の場合、冷却水
の流れる方向は、スラブ型レーザ媒体の幅方向か長さ方
向のいずれかに分類されるが、前者の場合には、幅方向
において温度勾配を作ることになるため、光学歪みに影
響を与えることになる。
In the LD excitation method (for example, 807 ± 3 nm) in which the excitation light has a high monochromaticity, if the absorption amount of the excitation light inside the medium is uniform, it can be considered that the heat generation distribution inside the crystal is also uniform. . Also, the cooling method is important,
A water cooling system is generally used for a slab type laser medium used for a high power YAG laser. In the case of the water cooling method, the flowing direction of the cooling water is classified into either the width direction or the length direction of the slab type laser medium, but in the former case, since a temperature gradient is created in the width direction, It will affect the optical distortion.

【0012】これを解消するには、冷却水の流速を高
め、幅方向における温度差を低減する方法も考えられ
る。しかし、この方法を採用すると、冷却水の流量が膨
大になり、装置の大型化を招く。これに対して、媒体の
長手方向に冷却水を流す方法では、スラブ型結晶の長手
方向に温度勾配が形成されるものの、幅方向に生じる温
度勾配は小さい。
To solve this, a method of increasing the flow velocity of the cooling water and reducing the temperature difference in the width direction can be considered. However, when this method is adopted, the flow rate of the cooling water becomes enormous, and the size of the device is increased. On the other hand, in the method of flowing the cooling water in the longitudinal direction of the medium, the temperature gradient is formed in the longitudinal direction of the slab type crystal, but the temperature gradient generated in the width direction is small.

【0013】従って、この手法の方がスラブ型レーザ媒
体に生じる光学歪みという観点からは優れていると考え
られる。このように、均一な励起分布を得ることによっ
て、発熱量の分布も均一になり、冷却水の方向をスラブ
型レーザ媒体の長さ方向にすることで、幅方向の不均一
性を生じないような状態を作り出すことが出来る。しか
し、例えこのような状態が実現される場合であっても、
スラブ型レーザ媒体に接触させるサイドレールに関連し
て未解決の問題が生じていた。
Therefore, this method is considered to be superior from the viewpoint of the optical distortion generated in the slab type laser medium. In this way, by obtaining a uniform excitation distribution, the distribution of heat generation becomes uniform, and by making the direction of the cooling water the length direction of the slab type laser medium, non-uniformity in the width direction will not occur. It is possible to create a simple state. However, even if such a situation is realized,
There have been unsolved problems associated with side rails that contact slab-type laser media.

【0014】即ち、理論的には、サイドレールが励起光
を受けた状態においても発熱することがないと仮定すれ
ば、サイドレールは、「熱伝導率が低く断熱効果が高
い」という特性を有していれば十分であるということに
なる。しかしながら現実には、サイドレールは励起光を
受けてかなり発熱し、それに伴ってレーザ発振媒体の幅
方向の両端面周辺で温度が上昇し、その熱がレーザ発振
媒体に伝わり、熱レンズ効果が誘発されてビーム品質の
劣化が生じる可能性がある。
That is, theoretically, assuming that the side rail does not generate heat even when receiving the excitation light, the side rail has a characteristic of "low thermal conductivity and high heat insulating effect". That is enough. However, in reality, the side rails generate a considerable amount of heat in response to the excitation light, and accordingly the temperature rises around the widthwise end faces of the laser oscillation medium, the heat is transmitted to the laser oscillation medium, and the thermal lens effect is induced. The beam quality may be deteriorated.

【0015】そして、ここで特に問題になるのは、サイ
ドレールからレーザ発振媒体への熱の伝わり方が、サイ
ドレールとレーザ発振媒体の間の条件に大きく影響さ
れ、しかもこの条件をサイドレール乃至レーザ発振媒体
の全長にわたって安定したものとすることが簡便な手段
では実現出来ていないということである。
What is particularly problematic here is that how heat is transferred from the side rail to the laser oscillation medium is greatly affected by the condition between the side rail and the laser oscillation medium, and this condition is This means that it is not possible to realize a stable laser oscillation medium over the entire length by simple means.

【0016】接着剤を用いてサイドレールをレーザ発振
媒体レーザ発振媒体に固着する手法は簡便であるが、従
来はサイドレール乃至レーザ発振媒体レーザ発振媒体の
全長のわたって接着剤層が形成される結果、この接着剤
層に厚さの不均一が不特定の個所に生じ、それが他の個
所と異なる熱の流れを生み、熱レンズ効果の抑制を困難
にしていた。
The method of fixing the side rails to the laser oscillation medium by using an adhesive is simple, but conventionally, the adhesive layer is formed over the entire length of the side rails, the laser oscillation medium, and the laser oscillation medium. As a result, the adhesive layer has a non-uniform thickness at an unspecified location, which causes a heat flow different from other locations, making it difficult to suppress the thermal lens effect.

【0017】サイドレールの温度を外部から強制的に制
御出来るようにするための手段を取り付ける方法も提案
されている(特開平2−159779号公報参照)が、
このような手法では、装置の構成が複雑になるだけでな
く、動作条件に合わせてサイドレールの温度を変化させ
るような制御が必要になるという問題も生じる。また、
接着剤ではなく、機械的な押圧手段に頼って両者の密着
を維持する手法もあるが、両者間にずれが生じたりし
て、サイドレールとレーザ発振媒体の間の条件(密着の
良し悪し)を一定に保つには、非常に大ががりな機構を
要し、また、押圧力を大きくするとレーザ発振媒体にか
かる応力の問題も派生する。
A method of mounting means for forcibly controlling the temperature of the side rail from the outside has also been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-159779).
Such a method not only complicates the structure of the apparatus, but also causes a problem that control is required to change the temperature of the side rail according to the operating conditions. Also,
There is also a method of maintaining the close contact between the two by relying on a mechanical pressing means instead of an adhesive, but there is a gap between the two and the condition between the side rail and the laser oscillation medium (good or bad contact). In order to keep constant, a very large mechanism is required, and when the pressing force is increased, the problem of stress applied to the laser oscillation medium also arises.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、従来のLD励起スラブ型固体レーザ発生装置の上記
の問題点を解決することにある。即ち、本発明はLD励
起スラブ型固体レーザ発生装置において、スラブ型固体
レーザ発振媒体の幅方向の両端面部に夫々接触して配置
されるサイドレールに関連して発生する問題を簡素な構
成で解決することを企図している。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional LD pumped slab type solid state laser generator. That is, the present invention solves, with a simple configuration, a problem that occurs in the LD-pumped slab-type solid-state laser generator in relation to the side rails that are arranged in contact with both end surfaces in the width direction of the slab-type solid-state laser oscillation medium. Intended to do.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、ラブ型固体レ
ーザ発振媒体と、該スラブ型固体レーザ発振媒体の幅方
向の両端面部に夫々接触して配置される、断熱効果を有
する2本の棒状のサイドレールと、該スラブ型固体レー
ザ発振媒体の長さ方向に配置した光共振器と、励起光源
として前記スラブ型固体レーザ発振媒体の側面方向に配
置される半導体レーザ、とを備えたLD励起スラブ型固
体レーザ発生装置に適用される。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a slab-type solid-state laser oscillating medium and two slab-type solid-state laser oscillating medium, which are arranged in contact with each other at both end portions in the width direction and have a heat insulating effect. An LD including a rod-shaped side rail, an optical resonator arranged in a length direction of the slab-type solid-state laser oscillation medium, and a semiconductor laser arranged as a pumping light source in a lateral direction of the slab-type solid-state laser oscillation medium. It is applied to a pumped slab type solid-state laser generator.

【0020】本発明の1つの基本的な構成においては、
前記各サイドレールと前記スラブ型固体レーザ発振媒体
との接触を維持する手段として、接触面の両端付近の部
分領域のみが接着剤によて接着される。また、本発明の
もう1つの基本的な構成においては、前記各サイドレー
ルと前記スラブ型固体レーザ発振媒体との接触を維持す
る手段として、接触面の両端付近の部分領域、並びに、
該部分領域と分離した1箇所以上の部分領域が接着剤に
より接着される。
In one basic configuration of the invention,
As a means for maintaining the contact between each side rail and the slab type solid-state laser oscillation medium, only partial regions near both ends of the contact surface are bonded with an adhesive. In another basic configuration of the present invention, as means for maintaining contact between each of the side rails and the slab-type solid-state laser oscillation medium, partial regions near both ends of the contact surface, and
One or more partial regions separated from the partial region are bonded with an adhesive.

【0021】いずれの基本構成においても、接触面の両
端付近を含む部分領域のみについて接着剤による接触維
持が図られている。そのため、接着層の厚さはその狭い
接着領域のみで制御すれば良く、従来のように全長にわ
たる接着に比して、各サイドレールとスラブ型固体レー
ザ発振媒体との間の条件の安定化がはるかに楽である。
In any of the basic configurations, the contact is maintained by the adhesive only in the partial areas including the vicinity of both ends of the contact surface. Therefore, it is sufficient to control the thickness of the adhesive layer only in the narrow adhesive region, and the conditions between the side rails and the slab-type solid-state laser oscillation medium are more stable than the conventional adhesive bonding over the entire length. Much easier.

【0022】ここで、前記各サイドレールと前記スラブ
型固体レーザ発振媒体との接着領域に、前記サイドレー
ル側に接着剤層を形成するための段差が設けられている
ことが好ましい。これにより、接着力の強化と非接着部
における媒体とサイドレールとの密着性の向上を図るこ
とが出来る。
Here, it is preferable that a step for forming an adhesive layer on the side rail side is provided in a bonding region between each side rail and the slab type solid-state laser oscillation medium. As a result, it is possible to enhance the adhesive force and improve the adhesiveness between the medium and the side rail in the non-adhesive portion.

【0023】前記サイドレールを構成する材料として
は、例えばムライトセラミックス、ジルコニアセラミッ
クス、あるいはこれらと同程度の熱伝導率を有する材料
が使用されることが好ましい。この材料選択は、スラブ
型レーザ媒体の幅方向端面部における温度勾配を低減
し、結果として発生する熱レンズ効果を低減する上で非
常に有利である。
As a material for forming the side rail, it is preferable to use, for example, mullite ceramics, zirconia ceramics, or a material having a thermal conductivity similar to these. This material selection is very advantageous in reducing the temperature gradient in the widthwise end face portion of the slab type laser medium and reducing the resulting thermal lens effect.

【0024】接着剤としては、例えばシリコンを主成分
とする材料を用いたものの使用が好ましい。この主にシ
リコンを主成分とする接着剤には硬化後に柔軟性を帯び
るという性質があるため、励起時の温度上昇によってサ
イドレールやスラブ型レーザ媒体が膨張しても、接着部
やスラブ型レーザ媒体に与える機械的歪みを極力低減す
ることが出来る。
As the adhesive, it is preferable to use, for example, a material containing silicon as a main component. Since the adhesive composed mainly of silicon has the property of becoming flexible after curing, even if the side rail or slab type laser medium expands due to the temperature rise during excitation, the adhesive part or slab type laser The mechanical strain applied to the medium can be reduced as much as possible.

【0025】なお、前記スラブ型固体レーザ発振媒体と
前記サイドレールとの接触面内の非接着領域における密
着性を高める補助手段として、前記サイドレールにを前
記スラブ型固体レーザ発振媒体に取り付ける過程におい
て、弾性部材を用いた押圧手段が更に設けられてもよ
い。この場合も、両者間の基本的な固定関係は接着剤で
確保されている故、機構も簡単で押圧力も比較的小さく
て良い。
In the process of attaching the side rail to the slab-type solid-state laser oscillation medium as an auxiliary means for enhancing the adhesion in the non-adhesion region in the contact surface between the slab-type solid-state laser oscillation medium and the side rail. A pressing unit using an elastic member may be further provided. Also in this case, since the basic fixing relationship between the two is secured by the adhesive, the mechanism is simple and the pressing force may be relatively small.

【0026】このように、本発明では、接着剤による固
定の持つ簡便性の利点を保持しながら、接着を行なう領
域をサイドレールの両端部のみ、あるいは、それに加え
て他の一部領域のみに限定することで、広い範囲にわた
って接着層を一定にするという困難な要求から解放され
る。
As described above, according to the present invention, while maintaining the advantage of the simplicity of fixing with the adhesive, the bonding area is limited to both end portions of the side rail, or in addition to the other partial area. The limitation relieves the difficult requirement of keeping the adhesive layer constant over a wide area.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図7を参照図に加え
て本発明の3つの実施形態(第1実施形態〜第3実施形
態)について説明する。なお、各実施形態において、前
提となる基本構成は、図8に示したものと同様であり、
その基本動作は上述した通りである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Three embodiments of the present invention (first to third embodiments) will be described below with reference to FIGS. In addition, in each of the embodiments, the basic configuration as a premise is the same as that shown in FIG.
The basic operation is as described above.

【0028】即ち、レーザ光17は、出力鏡9とリア鏡
8の間の光共振空間内に置かれたスラブ型の固体レーザ
発振媒体1が励起光(矢印群)16によってレーザ励起
されて発生し、出力鏡9とリア鏡8の間を何度も往復す
る。この過程で一部が出力鏡9から出力レーザ光として
取り出される。
That is, the laser light 17 is generated when the slab-type solid-state laser oscillation medium 1 placed in the optical resonance space between the output mirror 9 and the rear mirror 8 is laser-excited by the excitation light (group of arrows) 16. Then, the output mirror 9 and the rear mirror 8 are reciprocated many times. In this process, a part is extracted as output laser light from the output mirror 9.

【0029】図8(a)に示したように、ジグザグ光路
が形成されるのは、レーザ発振媒体1の厚み方向(±x
軸方向)の断面内についてであり、これにより同方向
(±x軸方向)に関して発生する屈折率分布(屈折率の
勾配)を打ち消し、同方向(±x軸方向)についてビー
ム品質を高く保つことが出来る。
As shown in FIG. 8A, the zigzag optical path is formed in the thickness direction (± x) of the laser oscillation medium 1.
This is within the cross-section in the axial direction, so that the refractive index distribution (gradient of refractive index) generated in the same direction (± x axis direction) is canceled out, and the beam quality is kept high in the same direction (± x axis direction). Can be done.

【0030】一方、幅方向(±y軸方向)については、
断熱効果を有する角型棒状のサイドレール(図8では不
図示)を、固体レーザ発振媒体1の幅方向の両端部に接
触させて配置することでこの幅方向の温度勾配を抑制し
て屈折率勾配を低減させ、幅方向におけるビーム品質の
向上を図る。
On the other hand, in the width direction (± y axis direction),
By arranging square rod-shaped side rails (not shown in FIG. 8) having a heat insulating effect in contact with both ends of the solid-state laser oscillation medium 1 in the width direction, the temperature gradient in the width direction is suppressed and the refractive index is increased. The gradient is reduced to improve the beam quality in the width direction.

【0031】図1に、第1の実施形態におけるサイドレ
ール2とスラブ型固体レーザ発振媒体1の接着の態様を
示した。同図に示したように、スラブ型固体レーザ発振
媒体1の長さ方向に関して両端付近にそれぞれ接着領域
3が設定され、その間が非接着領域4とされている。但
し、破線で示したように、接着状態を安定させるため
に、両端の接着領域3以外の個所(1個所または2個所
以上)S1、S2を設けることもあり得る。
FIG. 1 shows a mode of adhesion between the side rails 2 and the slab type solid-state laser oscillation medium 1 in the first embodiment. As shown in the figure, adhesive regions 3 are set near both ends in the length direction of the slab type solid-state laser oscillation medium 1, and non-adhesive regions 4 are provided between them. However, as shown by the broken line, in order to stabilize the bonded state, it is possible to provide the parts (1 or 2 or more) S1 and S2 other than the bonding regions 3 at both ends.

【0032】接着領域3あるいはS1、S2の長さは接
着力等を考慮して設計的に定められるが、一般には全接
着領域3、S1、S2を合わせても非接着領域4よりか
なり短い(例えば3分の1以下)ことが好ましい。接着
剤としては、励起光(800〜820nm程度)に対し
て透明なものが適しており、例えば光硬化樹脂やシリコ
ンを主成分とするものが利用可能である。
The length of the bonding area 3 or S1 and S2 is determined by design in consideration of the adhesive force and the like, but generally, the total bonding area 3, S1 and S2 are considerably shorter than the non-bonding area 4 ( For example, it is preferably 1/3 or less). As the adhesive, one that is transparent to excitation light (about 800 to 820 nm) is suitable, and, for example, a photocurable resin or one containing silicon as a main component can be used.

【0033】光硬化樹脂を選択した場合、薄い接着層で
も強い接着力を発揮し、非接着領域4の長さを小さく出
来るという利点がある。但し、サイドレール2を取り外
す際には手間を要する。また、スラブ型レーザ媒体1の
励起状態において、同媒体1とサイドレール2との熱膨
張係数の違いより、接着剤層及びスラブ型レーザ媒体1
に歪みを生じる可能性がある。
When the photo-curing resin is selected, there is an advantage that a strong adhesive force is exhibited even in a thin adhesive layer and the length of the non-adhesive region 4 can be reduced. However, it takes time and effort to remove the side rail 2. In the excited state of the slab type laser medium 1, the adhesive layer and the slab type laser medium 1 are different due to the difference in the thermal expansion coefficient between the medium 1 and the side rails 2.
May cause distortion.

【0034】これに対してシリコンを主成分とするよう
な接着剤のように、硬化後の温度上昇時に柔軟性を呈す
る接着剤を用いた場合には、接着剤層及びスラブ型レー
ザ媒体1に歪みを生じる可能性は小さくなる。但し、接
着力ではやや劣るため、ある程度の接着層の厚さと接着
領域3の長さを確保した設計が好ましい。また、接着層
が厚くなることは、非接着領域4においてスラブ型固体
レーザ発振媒体1とサイドレール2の間に隙間乃至密着
性の悪い部分が出来易くなるということでもある。
On the other hand, when an adhesive having flexibility when the temperature rises after curing, such as an adhesive containing silicon as a main component, is used, the adhesive layer and the slab type laser medium 1 are The likelihood of distortion is reduced. However, since the adhesive strength is slightly inferior, a design in which the thickness of the adhesive layer and the length of the adhesive region 3 are secured to some extent is preferable. Further, the thicker adhesive layer also means that a gap or a portion having poor adhesion is likely to be formed between the slab-type solid-state laser oscillation medium 1 and the side rail 2 in the non-adhesive region 4.

【0035】このような隙間乃至密着性の悪い部分が存
在すると、そこに冷却水が流れ込み、周辺の温度分布が
乱される原因になる。また、この隙間があるということ
を前提とした場合、組立て工程において、その大きさを
一定にするという必要が生じる。 そこで、スラブ型レ
ーザ媒体1とサイドレール2との隙間を出来るだけ狭
く、あるいは、無くし、スラブ型レーザ媒体1の端面部
付近の温度分布がサイドレール2の材質のみに依存する
ような状態を作り出すことが、安定した温度分布を実現
するとともに、サイドレール2をスラブ型レーザ媒体1
に取り付ける工程を容易にする上で好ましいということ
になる。
If there is such a gap or a portion having poor adhesion, cooling water will flow into the portion and disturb the peripheral temperature distribution. If it is assumed that there is this gap, it is necessary to make the size constant during the assembly process. Therefore, the gap between the slab type laser medium 1 and the side rails 2 is made as narrow as possible or eliminated so that the temperature distribution near the end face portion of the slab type laser medium 1 depends only on the material of the side rails 2. That is, a stable temperature distribution is realized, and the side rails 2 are connected to the slab type laser medium 1.
It is preferable for facilitating the step of attaching to the.

【0036】この要望に対しては、簡便な工夫を施すこ
とで応えることが出来る。その一例を図2に第2の実施
形態として示した。本実施形態では、接着部に対応させ
て、サイドレール3に段差を設け、この段差で接着剤層
5の厚さを吸収する。この構成では、十分な接着力を確
保した状態で、非接着部におけるスラブ型レーザ媒体1
とサイドレール2とを密着あるいは隙間があっても極め
て狭いものとすることが出来る。
This request can be met by making a simple device. An example thereof is shown in FIG. 2 as the second embodiment. In the present embodiment, the side rail 3 is provided with a step corresponding to the adhesive portion, and the thickness of the adhesive layer 5 is absorbed by the step. With this configuration, the slab type laser medium 1 in the non-bonded portion is secured with a sufficient adhesive force.
The side rail 2 and the side rail 2 can be in close contact with each other or can be extremely narrow even if there is a gap.

【0037】この実施形態は、接着剤層5を十分にとり
易いので、特に上述したシリコンを主成分とする接着剤
を用いる場合に適している。このシリコンを主成分とす
る接着剤は、既述の通り、硬化後の昇温時に柔軟性を呈
し、励起した状態で生じる接着部及びスラブ型レーザ媒
体にかかる機械的歪みを低減する。
This embodiment is suitable for the case where the above-mentioned adhesive containing silicon as a main component is used because the adhesive layer 5 can be taken sufficiently easily. As described above, the adhesive containing silicon as a main component exhibits flexibility at the time of temperature rise after curing, and reduces mechanical strain applied to the bonded portion and the slab type laser medium generated in an excited state.

【0038】また、本実施形態のように接着剤層5を確
保する段差を設けることで、サイドレール2をスラブ型
レーザ媒体1に接着する工程において、ばね等の弾性力
を用いて両者の密着性を高めるとともに、サイドレール
2とスラブ型レーザ媒体1との間に生じる隙間(密着の
度合)を常に一定に保つことが出来る。これは、組立て
工程を容易にし、接着を伴った組立固定完了後には、隙
間(密着の度合)が一定に保たれることで、スラブ型レ
ーザ媒体1の内部に発生する熱レンズ効果の発生量のば
らつきを低減することが可能になる。
Further, by providing the step for securing the adhesive layer 5 as in the present embodiment, in the step of adhering the side rail 2 to the slab type laser medium 1, the elastic force of a spring or the like is used to bring them into close contact with each other. In addition to improving the property, the gap (degree of close contact) generated between the side rail 2 and the slab type laser medium 1 can be always kept constant. This facilitates the assembling process, and keeps the gap (the degree of close contact) constant after the completion of the assembling and fixing with adhesion, so that the amount of the thermal lens effect generated inside the slab type laser medium 1 is generated. Can be reduced.

【0039】本発明では、上述のような接着剤の使用に
加えて、サイドレールとスラブ型レーザ媒体の接触関係
を保持する補助手段として、機械的な押圧手段を設けら
ることも出来る。その一例を第3の実施形態として図3
に示した。同図に描かれているように、本実施形態では
サイドレール2の外側に押え板6を配し、この押え板6
をばね7を用いて押圧している。これにより、サイドレ
ール2がスラブ型レーザ媒体1に押し付けられ、両者
1、2の接触関係が強化される。
In the present invention, in addition to the use of the adhesive as described above, a mechanical pressing means can be provided as an auxiliary means for maintaining the contact relationship between the side rail and the slab type laser medium. An example thereof is shown in FIG. 3 as a third embodiment.
It was shown to. As shown in the figure, in the present embodiment, the holding plate 6 is arranged on the outside of the side rail 2, and the holding plate 6 is provided.
Is pressed by using a spring 7. As a result, the side rail 2 is pressed against the slab type laser medium 1 and the contact relationship between the two is strengthened.

【0040】ここで注意すべきことは、サイドレール2
をスラブ型レーザ媒体1に接着剤を用いて接着する点
は、第1の実施形態あるいは第2の実施形態と同じであ
り、ばね7を用いた押え機構はあくまで補助手段である
ということである。このような補助手段は、両者間の基
本的な固定関係は接着剤で確保されている故、機構も簡
単で押圧力も比較的小さくて良い。なお、この構造は、
少なくとも接着剤の硬化の前に準備し、接着剤の硬化を
待つことで両者1、2の接触関係を実現させることが好
ましい。
It should be noted here that the side rail 2
Is bonded to the slab type laser medium 1 with an adhesive as in the first or second embodiment, and the holding mechanism using the spring 7 is merely an auxiliary means. . Since the basic fixing relationship between the auxiliary means and the both means is secured by the adhesive, the mechanism is simple and the pressing force may be relatively small. In addition, this structure is
It is preferable to prepare at least before curing the adhesive and wait for the curing of the adhesive to realize the contact relationship between the two.

【0041】ここで、サイドレール2の材質について簡
単に説明しておく。サイドレール2は、上記に説明した
方法によって、スラブ型レーザ媒体1との密着性を高
め、常に安定した状態が形成されているとする。この条
件下では、スラブ型レーザ媒体1が均一な励起状態にあ
る場合においては、サイドレール2の材質、特に熱伝導
率と励起光の吸収特性が、熱レンズ効果を生じさせるプ
ロセスにおいて、支配的な要因になると考えられる。
Here, the material of the side rail 2 will be briefly described. It is assumed that the side rail 2 enhances the adhesiveness with the slab type laser medium 1 and is always in a stable state by the method described above. Under this condition, when the slab type laser medium 1 is in a uniform excitation state, the material of the side rail 2, particularly the thermal conductivity and the absorption characteristic of the excitation light, are dominant in the process of producing the thermal lens effect. It is thought to be a factor.

【0042】サイドレール2の材質としては、一般には
石英等のガラス材からセラミックス、金属等が考えられ
るが、当然、励起光の吸収が少ない材料を選定すること
が好ましい。励起光の吸収量が大きい場合には、サイド
レール2で発生した熱がスラブ型レーザ媒体1に流入
し、スラブ型レーザ媒体1の幅方向端面部において温度
勾配を発生させる要因となる。この勾配は、媒体1の中
心方向に向かって温度が下がるような向きを持つ。この
場合、スラブ型レーザ媒体1に、一種の凹レンズ効果が
発生することになる。
As the material of the side rails 2, generally, glass material such as quartz, ceramics, metal or the like can be considered, but naturally, it is preferable to select a material that absorbs less excitation light. When the absorption amount of the excitation light is large, the heat generated in the side rails 2 flows into the slab type laser medium 1 and causes a temperature gradient in the widthwise end face portion of the slab type laser medium 1. This gradient has a direction in which the temperature decreases toward the center of the medium 1. In this case, a kind of concave lens effect occurs in the slab type laser medium 1.

【0043】ところで、サイドレール2の光吸収量はレ
ンズ効果の大小を左右する1つのファクタであるが、熱
伝導率の高低も無視出来ない。即ち、光吸収量が多少大
きくとも熱伝導率が十分に高ければ、サイドレール2か
ら媒体1に流入する熱量は押えることが原理的には可能
であると考えられる。
By the way, the light absorption amount of the side rail 2 is one factor that determines the magnitude of the lens effect, but the high and low thermal conductivity cannot be ignored. That is, it is considered possible in principle to suppress the amount of heat flowing into the medium 1 from the side rail 2 as long as the heat conductivity is sufficiently high even if the amount of light absorption is somewhat large.

【0044】しかしながらその一方で、サイドレール2
の材料の熱伝導率が、スラブ型レーザ媒体1の熱伝導率
と大きく異なる材料を採用すると、熱的な安定状態に到
達した状態においては熱レンズ効果は一定になるもの
の、ビームON時(レーザ発振開始時)のように、非励
起状態から励起状態に移行するプロセスにおいて、熱レ
ンズ効果が大きく乱れるという問題が生じる。つまり、
サイドレール2とスラブ型レーザ媒体1との暖まり方の
違いによって、安定状態に達する数秒間において、複雑
な熱レンズ効果を生じさせる。
On the other hand, however, the side rail 2
If a material whose thermal conductivity is significantly different from the thermal conductivity of the slab type laser medium 1 is adopted, the thermal lens effect becomes constant in the state where the thermal stable state is reached, but when the beam is turned on (laser In the process of transitioning from the non-excited state to the excited state (e.g., at the start of oscillation), the thermal lens effect is greatly disturbed. That is,
Due to the difference in how the side rails 2 and the slab type laser medium 1 warm up, a complicated thermal lens effect is produced in a few seconds to reach a stable state.

【0045】従って、結局のところ、サイドレール2の
材質としては、スラブ型レーザ媒体1となるべく近い熱
伝導率を有するものが望ましい。そこで、この観点(熱
伝導率の類似性)に、更に上述した発熱量の小ささを考
慮に入れて、4つの材料、即ち、石英、ムライトセラミ
ックス、アンドープYAG及びアルミナセラミックスに
ついてその特性を検討した。
Therefore, after all, it is desirable that the material of the side rail 2 has a thermal conductivity as close as possible to the slab type laser medium 1. From this viewpoint (similarity of thermal conductivity), the characteristics of four materials, that is, quartz, mullite ceramics, undoped YAG, and alumina ceramics were examined in consideration of the above-mentioned small amount of heat generation. .

【0046】先ず、各材質の熱伝導率は図4のグラフに
示した通りである。同グラフから明かなように、石英、
ムライトセラミックス、アンドープYAG、アルミナセ
ラミックスの順に熱伝導率が高くなる。これら材質の中
で、石英とアンドープYAGは透明体で、ムライトセラ
ミックスとアルミナセラミックスは白色反射体である
が、いずれも励起光に対する吸収率は極めて小さい。従
って、励起時における発熱量は小さいと考えられる。
First, the thermal conductivity of each material is as shown in the graph of FIG. As you can see from the graph, quartz,
The thermal conductivity increases in the order of mullite ceramics, undoped YAG, and alumina ceramics. Among these materials, quartz and undoped YAG are transparent bodies, and mullite ceramics and alumina ceramics are white reflectors, but both have extremely low absorptance with respect to excitation light. Therefore, it is considered that the amount of heat generated during excitation is small.

【0047】そこで、これらの4種類の材料を実際にス
ラブ型Nd:YAG結晶に接着し、その熱レンズ発生量
の測定を行った。ここで測定方法を図5を参照して簡単
に説明すると次の通りである。上記の第1の実施形態に
従ってサイドレール2をスラブ型レーザ媒体(ドープさ
れたYAGレーザ結晶)1に接着し、リア鏡8と出力鏡
9で構成される光共振器内に配置する。更に、リア鏡8
の外側に小孔列を形成したプレート10を配置する一
方、出力鏡9の外側にはダイクロイックミラー14とカ
メラ19を配置する。
Then, these four kinds of materials were actually adhered to a slab type Nd: YAG crystal, and the amount of generated thermal lens was measured. The measuring method will be briefly described below with reference to FIG. According to the first embodiment described above, the side rail 2 is adhered to the slab type laser medium (doped YAG laser crystal) 1 and arranged in the optical resonator constituted by the rear mirror 8 and the output mirror 9. Furthermore, the rear mirror 8
A plate 10 having a row of small holes is arranged on the outer side of, while a dichroic mirror 14 and a camera 19 are arranged on the outer side of the output mirror 9.

【0048】ダイクロイックミラー14は、He−Ne
レーザ光11を透過し、YAGレーザ光を反射するもの
で、図示したように45度傾斜して配置される。そし
て、ダイクロイックミラー14での反射光を受ける位置
にレーザ発振媒体1の発振状態のモニタ用のパワーメー
タ12を配置する。なお、図示は省略したが、冷却水は
通常通り流通させた。
The dichroic mirror 14 is a He--Ne
It transmits the laser beam 11 and reflects the YAG laser beam, and is arranged at an angle of 45 degrees as shown. Then, the power meter 12 for monitoring the oscillation state of the laser oscillation medium 1 is arranged at a position where the light reflected by the dichroic mirror 14 is received. Although illustration is omitted, cooling water was circulated as usual.

【0049】この配置で、プレート10の背後からHe
−Neレーザ光11を照射する。プレート10で複数本
のレーザビームとされたHe−Neレーザ光11は、レ
ーザ媒体1の内部を通過する際に熱レンズ効果の大きさ
に応じて光学的に偏向される。この偏向量をカメラ19
で観測することで、熱レンズ効果の大きさを間接的に知
ることが出来る。
With this arrangement, He from the back of the plate 10
-Emit the Ne laser beam 11. The He-Ne laser light 11 that has been turned into a plurality of laser beams by the plate 10 is optically deflected according to the magnitude of the thermal lens effect when passing through the inside of the laser medium 1. This deflection amount is measured by the camera 19
By observing with, the magnitude of the thermal lens effect can be indirectly known.

【0050】図6は、図5の配置で、非発振時と発振時
について、熱レンズ発生量を測定した結果を表わしてい
る。発振時については、サイドレール2の材質を変えて
熱レンズ発生量を測定している(非発振時にはサイドレ
ール2の材質は実質無関係)。
FIG. 6 shows the results of measuring the amount of thermal lens generated in the arrangement of FIG. 5 at the time of non-oscillation and at the time of oscillation. At the time of oscillation, the material of the side rail 2 is changed to measure the thermal lens generation amount (the material of the side rail 2 is substantially irrelevant at the time of non-oscillation).

【0051】図6において、点列状のパターンが非発振
時のパターンに近いものほど、熱レンズ発生量が小さい
ことを意味している。この結果によれば、熱伝導率が高
いほど、点群パターンが媒体の中心部に移動している。
これは、上記したサイドレール2の熱伝導率の要因によ
るものとして解される。
In FIG. 6, the closer the dot sequence pattern is to the non-oscillation pattern, the smaller the thermal lens generation amount. According to this result, the higher the thermal conductivity, the more the point cloud pattern moves to the center of the medium.
This is understood to be due to the factor of the thermal conductivity of the side rail 2 described above.

【0052】この現象について図7を参照して補足説明
しておく。図7のグラフは、スラブ型レーザ発振媒体1
の幅方向について、温度分布を示したものである。先ず
(a)のカーブは、サイドレール2の材質の熱伝導率が
高い状態を表したものであり、この場合には、サイドレ
ール2における発熱量を上回る強さで冷却が行なわれて
いる。即ち、スラブ型レーザ媒体1からサイドレール2
側に熱が移動するような状態が表わされている。
This phenomenon will be supplementarily described with reference to FIG. The graph of FIG. 7 shows the slab type laser oscillation medium 1
3 shows the temperature distribution in the width direction of. First, the curve (a) represents a state in which the material of the side rail 2 has a high thermal conductivity, and in this case, cooling is performed with a strength exceeding the amount of heat generated in the side rail 2. That is, from the slab type laser medium 1 to the side rail 2
The state is shown in which heat is transferred to the side.

【0053】この状態においては、結果として、スラブ
型レーザ媒体1の幅方向端面から媒体中心方向に向かっ
て温度が高くなる勾配が生じる。これは、凸レンズ効果
をもたらす。なぜならば、Nd:YAG結晶の屈折率
は、主として温度によって左右され、温度が低い程屈折
率が低く、温度が高い程屈折率は高くなる関係にあるか
らである。正確に言えば、応力も屈折率に影響するがそ
のファクタはわずかである。
In this state, as a result, a gradient in which the temperature rises from the end face in the width direction of the slab type laser medium 1 toward the medium center occurs. This results in a convex lens effect. This is because the refractive index of the Nd: YAG crystal mainly depends on the temperature. The lower the temperature, the lower the refractive index, and the higher the temperature, the higher the refractive index. To be precise, stress also affects the refractive index, but the factor is small.

【0054】これに対して、サイドレール2の熱伝導率
が低い状態においては、サイドレール2の発熱量が冷却
効果を上回ることになり、(c)のカーブに示すような
温度分布を発生させることになる。この状態では、サイ
ドレール2からスラブ型レーザ媒体1への熱流が生ま
れ、その結果、凹熱レンズ効果が発生することになる。
On the other hand, when the side rail 2 has a low thermal conductivity, the calorific value of the side rail 2 exceeds the cooling effect, and the temperature distribution shown in the curve (c) is generated. It will be. In this state, a heat flow from the side rail 2 to the slab type laser medium 1 is generated, and as a result, the concave thermal lens effect is generated.

【0055】更に、サイドレール2の発熱量と冷却効果
とのバランスが合致した状態においては、両者間の熱の
移動はなくなり、(c)の直線に示すような温度分布を
発生させることになる。この場合、原理的には熱レンズ
効果が発生しない理想的な状態が実現されることにな
る。
Further, when the balance between the calorific value of the side rail 2 and the cooling effect is in agreement, the heat transfer between them does not occur, and the temperature distribution shown by the straight line in (c) is generated. . In this case, in principle, an ideal state in which the thermal lens effect does not occur is realized.

【0056】前記した4種類の材料を比較してみると、
ムライトセラミックスを用いた場合に、発生する熱レン
ズ効果が極めて小さいことが判明した。これらの実験結
果を総合的考察すると、サイドレール2の材質にムライ
トセラミンクスを使用した場合はもちろん、ムライトセ
ラミンクス以外の材料であっても、同等の熱伝導率を有
する材料を用いることによって、それに準じた態様で熱
レンズ効果の低減が期待出来ることは明らかである。
Comparing the above four types of materials,
It was found that the thermal lens effect that occurs when mullite ceramics is used is extremely small. When these experimental results are comprehensively considered, not only when mullite ceraminex is used as the material of the side rails 2 but also when materials other than mullite ceraminex are used, materials having equivalent thermal conductivity are used. It is obvious that the thermal lens effect can be expected to be reduced in a manner similar to that.

【0057】更に、ムライトセラミックスを用いた場
合、入力条件(レーザ発振媒体1の発振出力)が変化し
ても、熱レンズ発生量に大きな変化がなかった。これ
は、サイドレール2の材質にムライトセラミックスを使
用することが、幅広い励起条件の変化に対して、熱レン
ズ効果を低減するために最適な状態を実現させることを
意味していると考えられる。
Further, in the case of using mullite ceramics, even if the input condition (oscillation output of the laser oscillating medium 1) changes, the thermal lens generation amount does not change significantly. This is considered to mean that the use of mullite ceramics as the material of the side rails 2 realizes an optimum state for reducing the thermal lens effect with respect to a wide range of changes in excitation conditions.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明によれば、LD励起スラフ型固体
レーザ発生装置において、レーザ発振媒体の幅方向に関
する熱レンズ効果を抑制するために設けられるサイドレ
ールのスラフ型固体レーザ媒体への接触配置について、
接着剤による固定の持つ簡便性の利点を保持しながら、
広い範囲にわたって接着層を一定にするという困難さか
ら解放される。
According to the present invention, in the LD-excited slough-type solid-state laser generator, the side rails provided to suppress the thermal lens effect in the width direction of the laser oscillation medium are arranged in contact with the sluff-type solid-state laser medium. about,
While maintaining the advantage of simplicity of fixing with an adhesive,
Freed from the difficulty of keeping the adhesive layer constant over a wide area.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態について説明するため
の図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態について説明するため
の図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態について説明するため
の図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention.

【図4】サイドレールの材質の例について、熱伝導率を
表したグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the thermal conductivity of an example of the material of the side rail.

【図5】スラブ型レーザ媒体の熱レンズ効果の測定方法
について示した図で、(a)は非発振時に観測された状
態、(b)は石英製のサイドレール使用下での発振時に
観測された状態、(c)はムライトセラミックス製のサ
イドレール使用下での発振時に観測された状態、(d)
はアンドープYAG製のサイドレール使用下での発振時
に観測された状態、(e)はアルミナセラミックス製の
サイドレール使用下での発振時に観測された状態を表わ
している。
5A and 5B are views showing a method of measuring a thermal lens effect of a slab type laser medium, where FIG. 5A is a state observed when no oscillation is performed, and FIG. 5B is a state observed when oscillation is performed using a quartz side rail. State, (c) is a state observed during oscillation using a mullite ceramic side rail, (d)
Shows a state observed during oscillation using a side rail made of undoped YAG, and (e) shows a state observed during oscillation using a side rail made of alumina ceramics.

【図6】熱レンズ効果の測定結果について示した図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a measurement result of a thermal lens effect.

【図7】スラブ型レーザ媒体の幅方向端面部における温
度分布の様子を表した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a state of temperature distribution in an end face portion in the width direction of a slab type laser medium.

【図8】スラブ型固体レーザ発生装置の基本配置を示し
た図で、(a)は厚さ方向に沿った断面、(b)は幅方
向に沿った断面を表わしている。
8A and 8B are diagrams showing a basic arrangement of a slab type solid-state laser generator, wherein FIG. 8A shows a cross section along a thickness direction and FIG. 8B shows a cross section along a width direction.

【図9】スラブ型レーザ媒体における幅方向の励起分布
の測定方法について説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of measuring an excitation distribution in a width direction of a slab type laser medium.

【図10】LD励起スラブ型固体レーザ発振装置におい
て、スラブ型レーザ媒体の幅方向における励起分布につ
いて測定した結果について説明するグラフある。
FIG. 10 is a graph for explaining a result of measuring an excitation distribution in a width direction of a slab type laser medium in an LD pumped slab type solid state laser oscillator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スラブ型固体レーザ発振媒体 2 サイドレール 3 接着部 4 非接着部(接触部) 5 接着剤層 6 押え板 7 ばね 8 リア鏡(平面鏡) 9 出力鏡(凹面鏡) 10 小孔列プレート 11 He−Neレーザ光 12 パワーメータ 13 半透明スクリーン 14 ダイクロイックミラー(He−Neレーザ光のみ
透過) 15 出力測定器 16 LD励起光(矢印群) 17 レーザ光 18 微小なNd:YAGレーザ光 19 カメラ
1 Slab-type solid-state laser oscillation medium 2 Side rail 3 Adhesive part 4 Non-adhesive part (contact part) 5 Adhesive layer 6 Holding plate 7 Spring 8 Rear mirror (planar mirror) 9 Output mirror (concave mirror) 10 Small aperture row plate 11 He- Ne laser light 12 Power meter 13 Semi-transparent screen 14 Dichroic mirror (only He-Ne laser light is transmitted) 15 Output measuring device 16 LD excitation light (arrow group) 17 Laser light 18 Minute Nd: YAG laser light 19 Camera

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F072 AB01 AK03 JJ05 KK06 KK24 PP07 YY06    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5F072 AB01 AK03 JJ05 KK06 KK24                       PP07 YY06

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スラブ型固体レーザ発振媒体と、該スラ
ブ型固体レーザ発振媒体の幅方向の両端面部に夫々接触
して配置される、断熱効果を有する2本の棒状のサイド
レールと、該スラブ型固体レーザ発振媒体の長さ方向に
配置した光共振器と、励起光源として前記スラブ型固体
レーザ発振媒体の側面方向に配置される半導体レーザ、
とを備えたLD励起スラブ型固体レーザ発生装置におい
て、 前記各サイドレールと前記スラブ型固体レーザ発振媒体
との接触を維持する手段として、接触面の両端付近の部
分領域のみを接着剤により接着したことを特徴とする、
LD励起スラブ型固体レーザ発生装置。
1. A slab-type solid-state laser oscillation medium, two bar-shaped side rails having a heat insulating effect, which are arranged in contact with both end portions in the width direction of the slab-type solid-state laser oscillation medium, respectively, and the slab. Type optical resonator arranged in the longitudinal direction of the solid-state laser oscillation medium, and a semiconductor laser arranged as a pumping light source in the lateral direction of the slab-type solid-state laser oscillation medium,
In the LD-pumped slab-type solid-state laser generator equipped with, as means for maintaining contact between each of the side rails and the slab-type solid-state laser oscillation medium, only partial regions near both ends of the contact surface are bonded with an adhesive. Characterized by that
LD pumped slab type solid state laser generator.
【請求項2】 スラブ型固体レーザ発振媒体と、該スラ
ブ型固体レーザ発振媒体の幅方向の両端面部に夫々接触
して配置される、断熱効果を有する2本の棒状のサイド
レールと、該スラブ型固体レーザ発振媒体の長さ方向に
配置した光共振器と、励起光源として前記スラブ型固体
レーザ発振媒体の側面方向に配置される半導体レーザ、
とを備えたLD励起スラブ型固体レーザ発生装置におい
て、前記各サイドレールと前記スラブ型固体レーザ発振
媒体との接触を維持する手段として、接触面の両端付近
の部分領域、並びに、該部分領域と分離した1箇所以上
の部分領域を接着剤により接着したことを特徴とする、
LD励起スラブ型固体レーザ発生装置。
2. A slab-type solid-state laser oscillation medium, two bar-shaped side rails having a heat insulating effect, which are arranged in contact with both end surfaces in the width direction of the slab-type solid-state laser oscillation medium, respectively, and the slab. Type optical resonator arranged in the longitudinal direction of the solid-state laser oscillation medium, and a semiconductor laser arranged as a pumping light source in the lateral direction of the slab-type solid-state laser oscillation medium,
In the LD-pumped slab type solid-state laser generator provided with, as means for maintaining contact between each of the side rails and the slab type solid-state laser oscillation medium, partial regions near both ends of the contact surface, and the partial regions Characterized in that the separated one or more partial regions are adhered by an adhesive,
LD pumped slab type solid state laser generator.
【請求項3】 前記各サイドレールと前記スラブ型固体
レーザ発振媒体との接着領域に、前記サイドレール側に
接着剤層を形成するための段差が設けられていることを
特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のLD励起ス
ラブ型固体レーザ発生装置。
3. A step for forming an adhesive layer on the side rail side is provided in a bonding area between each side rail and the slab type solid-state laser oscillation medium. The LD pumped slab type solid-state laser generator according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記サイドレールを構成する材料とし
て、ムライトセラミックスあるいはジルコニアセラミッ
クスが用いられていることを特徴とする請求項1乃至請
求項3の内、何れか1項に記載のLD励起スラブ型固体
レーザ発生装置。
4. The LD-excited slab type according to claim 1, wherein mullite ceramics or zirconia ceramics is used as a material forming the side rails. Solid-state laser generator.
【請求項5】 前記接着剤が、シリコンを主成分とする
材料を用いたものであることを特徴とする請求項1乃至
請求項4の内、何れか1項に記載されたLD励起スラブ
型固体レーザ発振装置。
5. The LD-excited slab type adhesive according to claim 1, wherein the adhesive is a material containing silicon as a main component. Solid-state laser oscillator.
【請求項6】 前記スラブ型固体レーザ発振媒体と前記
サイドレールとの接触面内の非接着領域における密着性
を高めるために、前記サイドレールにを前記スラブ型固
体レーザ発振媒体に取り付ける過程において、弾性部材
を用いた押圧手段が更に設けられることを特徴とする、
請求項1乃至請求項5の内、何れか1項に記載されたL
D励起スラブ型固体レーザ発振装置。
6. A step of attaching the side rail to the slab-type solid-state laser oscillation medium in order to enhance adhesion in a non-bonding region in a contact surface between the slab-type solid-state laser oscillation medium and the side rail, A pressing means using an elastic member is further provided,
L described in any one of claims 1 to 5
D-pumped slab type solid-state laser oscillator.
JP2001255068A 2001-08-24 2001-08-24 Ld excitation slab type solid-state laser generation device Pending JP2003069115A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001255068A JP2003069115A (en) 2001-08-24 2001-08-24 Ld excitation slab type solid-state laser generation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001255068A JP2003069115A (en) 2001-08-24 2001-08-24 Ld excitation slab type solid-state laser generation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003069115A true JP2003069115A (en) 2003-03-07

Family

ID=19083110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001255068A Pending JP2003069115A (en) 2001-08-24 2001-08-24 Ld excitation slab type solid-state laser generation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003069115A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100837167B1 (en) * 2006-02-01 2008-06-11 사회복지법인 삼성생명공익재단 Composition for treating developmental and/or chronic lung diseases comprising cells separated or proliferated from umbilical cord blood

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100837167B1 (en) * 2006-02-01 2008-06-11 사회복지법인 삼성생명공익재단 Composition for treating developmental and/or chronic lung diseases comprising cells separated or proliferated from umbilical cord blood

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5330801B2 (en) Laser gain medium, laser oscillator and laser amplifier
JP3803262B2 (en) Optical amplifier
US8265111B2 (en) Laser light source module
US9507088B2 (en) Asymmetric PWG with asymmetric cooling
JP5389055B2 (en) Planar waveguide laser and display device
WO2006103767A1 (en) Mode control waveguide laser
JP2004128139A (en) Laser beam generator and its manufacturing method
JP2005093624A (en) Semiconductor laser pumped solid-state laser
JPH08181368A (en) Solid state laser amplifier and solid state laser device
US20130235895A1 (en) Laser light source, laser processing device, and semiconductor processing method
JP5389277B2 (en) Mode-controlled waveguide laser device
US6944196B2 (en) Solid state laser amplifier
JP2000133863A (en) Solid-state laser
JP5247795B2 (en) Optical module
JP2005057043A (en) Manufacturing method of solid-state laser apparatus and wavelength conversion optical member
JP2003069115A (en) Ld excitation slab type solid-state laser generation device
JP2001015844A (en) Solid laser
JPH1187813A (en) Solid laser oscillator
EP1670104B1 (en) Solid-state laser pumped module and laser oscillator
US20040190579A1 (en) Optical resonator and laser oscillator
JP2009194176A (en) Solid laser device and laser machining method
JP6447342B2 (en) Planar waveguide, laser amplifier and laser oscillator
JP3052546B2 (en) Semiconductor-pumped solid-state laser device
JPH06310782A (en) Slab type solid state laser device
JP2002198596A (en) Solid laser oscillator device and solid laser oscillating method

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040601