(57)【要約】【課題】波長２．９４μｍ帯のレーザ光を発生する固体レーザ装置において、１パルス当たり数百ｍＪといった高出力エネルギーを簡易な構成で実現する。【解決手段】固体レーザ装置１は、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の固体レーザロッド１１と、固体レーザロッド１１の両端に配置され共振器を構成する高反射鏡３及び出力鏡４と、Ｅｒ3+のエネルギー準位が4Ｉ15/2から4Ｉ11/2へ遷移する場合の吸収波長帯（０．９６μｍ帯）に含まれる波長成分を有する励起光Ｌｐを固体レーザロッド１１の側面に照射する半導体レーザモジュール１２とを備える。レーザ光Ｌのピーク波長は、Ｅｒ3+のエネルギー準位が4Ｉ11/2から4Ｉ13/2へ遷移する場合の発光波長帯（２．９４μｍ帯）に含まれており、励起光Ｌｐのピーク波長は、Ｅｒ3+の上記吸収波長帯に含まれる最大吸収ピーク波長より長い。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エルビウムイオンを添加されたＹＡＧ結晶の柱状固体レーザロッドと、
前記固体レーザロッドの一端側に設けられる第１ミラーと、
前記固体レーザロッドの他端側に設けられ、前記第１ミラーとともに共振器を構成してレーザ発振を起こさせ、レーザ光を出射させる第２ミラーと、
前記固体レーザロッドの周囲に設けられ、前記エルビウムイオンのエネルギー準位が4Ｉ15/2から4Ｉ11/2へ遷移する場合の吸収波長帯に含まれる波長成分を有する励起光を前記固体レーザロッドの側面に照射する半導体レーザ素子と
を備え、
前記レーザ光がパルス状であり、該レーザ光のピーク波長は、前記エルビウムイオンのエネルギー準位が4Ｉ11/2から4Ｉ13/2へ遷移する場合の発光波長帯に含まれており、
前記励起光のピーク波長が、前記エルビウムイオンの前記吸収波長帯に含まれる最大吸収ピーク波長より長いことを特徴とする、固体レーザ装置。
【請求項２】
エルビウムイオンを添加されたＹＡＧ結晶の柱状固体レーザロッドと、
前記固体レーザロッドの一端側に設けられる第１ミラーと、
前記固体レーザロッドの他端側に設けられ、前記第１ミラーとともに共振器を構成してレーザ発振を起こさせ、レーザ光を出射させる第２ミラーと、
前記固体レーザロッドの周囲に設けられ、前記エルビウムイオンの吸収波長帯のうち０．９６μｍ帯に含まれる波長成分を有する励起光を前記固体レーザロッドの側面に照射する半導体レーザ素子と
を備え、
前記レーザ光がパルス状であり、該レーザ光のピーク波長が、前記エルビウムイオンの発光波長帯のうち２．９４μｍ帯に含まれており、
前記励起光のピーク波長が、前記エルビウムイオンの前記０．９６μｍ帯に含まれる最大吸収ピーク波長より長いことを特徴とする、固体レーザ装置。
【請求項３】
前記励起光のスペクトルの半値幅が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の固体レーザ装置。
【請求項４】
前記励起光のピーク波長が９６９ｎｍ以上９７５ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体レーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エルビウムイオン（Ｅｒ3+）をドープされたＹＡＧ結晶（以下、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶と略記する）が励起されて発生する波長２．９４μｍ帯のレーザ光は、水分を含む生体組織における吸収係数が最も高い波長帯であるため、軟組織・硬組織の切削等を行うレーザ治療装置などに応用されている。例えば、歯牙の切削などの一部の用途においては、比較的高いピークパワーと１パルス当たり数百ｍＪといった大きなエネルギーが必要とされるので、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶をフラッシュランプにより励起する方式が多く用いられている。しかしながら、このような方式では、励起光源であるフラッシュランプの寿命が約１０００万〜２０００万パルスと短いため、励起光源の交換を頻繁に行う必要がある。従って、メンテナンスに手間がかかり作業効率が低下してしまう。
【０００３】
このような問題点に対し、励起光源としてフラッシュランプではなく、より寿命が長い半導体レーザを用いる方式が考えられている。例えば、特許文献１には、半導体レーザからの励起光を、光ファイバを介してＥｒ：ＹＡＧ結晶の端面に照射する構成を備える固体レーザ装置が開示されている。
【０００４】
また、非特許文献１には、図１６に示す構成を備える固体レーザ装置が開示されている。この固体レーザ装置１００は、厚さ１．５ｍｍ程度の板状のＥｒ：ＹＡＧ結晶からなるレーザ結晶（Laser Crystal）１０１と、光学部材（Transfer Optics）１０２を介してレーザ結晶１０１の側面に励起光Ｌｐａを照射し、レーザ光Ｌａを発生させる複数の半導体レーザアレイ（Stacked Diode Lasers）１０３と、レーザ光Ｌａの光路の一端及び他端にそれぞれ配置された高反射ミラー（HR-Mirror）１０４及びレーザ光取り出し用ミラー（OC-Mirror）１０５とを備えている。そして、レーザ結晶１０１の中央部には孔１０１ａが形成されており、この孔１０１ａとレーザ結晶１０１の両端面とにヒートシンク（不図示）を接触させることでレーザ結晶１０１を冷却している。
【０００５】
また、非特許文献２には、図１７に示す構成を備える固体レーザ装置が開示されている。この固体レーザ装置１１０は、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶からなるレーザ結晶（Er:YAG Crystal）１１１と、結合光学系（Coupling Optics）１１２を介してレーザ結晶１１１に励起光Ｌｐｂを照射し、レーザ光Ｌｂを発生させる半導体レーザアレイ（4-bar InGaAs Laser Diode array）１１３と、レーザ光Ｌｂの光路の一端及び他端にそれぞれ配置された高反射ミラー（High Reflector）１１４及びレーザ光取り出し用ミラー（Output Coupler）１１５とを備えている。そして、高反射ミラー１１４とレーザ結晶１１１との間には、発振波長を調整するためのエタロンフィルタ（Uncoated YAG Etalon）１１６が設けられている。
【０００６】
なお、エルビウム以外の希土類元素を用いた固体レーザ装置も考えられている。例えば、特許文献２に記載されたレーザ装置は、ＮｄをドープされたＹＡＧ結晶（Ｎｄ：ＹＡＧ結晶）を備えており、この結晶を励起して発生する波長１．０６μｍのレーザ光を波長変換することにより、波長２．９μｍ帯のレーザ光を得ている。また、特許文献３には、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶からなるレーザロッドの側面に対し複数のレーザダイオードアレイから励起光を照射する構成が開示されている。
【特許文献１】特許第３１６７８４４号公報
【特許文献２】特開２００１−３５２１１８号公報
【特許文献３】米国特許第５７４２６３４号明細書
【非特許文献１】C. Ziolek, et.al., “High-repetition-rate, high-average-power, diode-pumped 2.94-μm Er:YAGlaser”, Optics Letters, Vol.26, No.9, pp.599 (2001)
【非特許文献２】C.E. Hamilton,et. al., “1-W average power levels and tunability from a diode-pumped 2.94-μmEr:YAG oscillator”, Optics Letters, Vol.19, No.20, pp.1627 (1994)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された構成では、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶に照射できる励起光の光量が少なく、上述したような高エネルギーの光パルスを得ることは難しい。また、非特許文献１及び２に記載された構成（図１６，図１７参照）は、いずれもＥｒ：ＹＡＧ結晶内での内部全反射を利用した共振器構成となっており、高エネルギーの励起光をＥｒ：ＹＡＧ結晶に入力することが構造上困難なので、１パルス当たりのエネルギーはそれぞれ３２ｍＪ／パルス、７．１ｍＪ／パルスにとどまっている。また、図１６や図１７に記載された構成を単位構造として複数の単位構造を重ね合わせることにより大出力化を図ることも考えられるが、１パルス当たり数百ｍＪといった高エネルギーのレーザ光を得ようとすると、多くの単位構造が必要となり、構造が複雑化するので、レーザ光の共振器内での損失が増大し、レーザ光の生成効率の著しい低下が予想される。
【０００８】
また、特許文献２に記載された固体レーザ装置では、波長変換結晶における光損傷による制限のため、実証されている出力エネルギーは１パルス当たり１２５ｍＪにとどまっている。なお、特許文献３には、波長２．９４μｍ帯のレーザ光を得ることに関しては記載されていない。
【０００９】
本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、波長２．９４μｍ帯のレーザ光を発生する固体レーザ装置において、１パルス当たり数百ｍＪといった高出力エネルギーを簡易な構成で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、本発明による固体レーザ装置は、エルビウムイオンを添加されたＹＡＧ結晶の柱状固体レーザロッドと、固体レーザロッドの一端側に設けられる第１ミラーと、固体レーザロッドの他端側に設けられ、第１ミラーとともに共振器を構成してレーザ発振を起こさせ、レーザ光を出射させる第２ミラーと、固体レーザロッドの周囲に設けられ、エルビウムイオンのエネルギー準位が4Ｉ15/2から4Ｉ11/2へ遷移する場合の吸収波長帯に含まれる波長成分を有する励起光を固体レーザロッドの側面に照射する半導体レーザ素子とを備え、レーザ光がパルス状であり、該レーザ光のピーク波長は、エルビウムイオンのエネルギー準位が4Ｉ11/2から4Ｉ13/2へ遷移する場合の発光波長帯に含まれており、励起光のピーク波長が、エルビウムイオンの吸収波長帯に含まれる最大吸収ピーク波長より長いことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による固体レーザ装置は、エルビウムイオンを添加されたＹＡＧ結晶の柱状固体レーザロッドと、固体レーザロッドの一端側に設けられる第１ミラーと、固体レーザロッドの他端側に設けられ、第１ミラーとともに共振器を構成してレーザ発振を起こさせ、レーザ光を出射させる第２ミラーと、固体レーザロッドの周囲に設けられ、エルビウムイオンの吸収波長帯のうち０．９６μｍ帯に含まれる波長成分を有する励起光を固体レーザロッドの側面に照射する半導体レーザ素子とを備え、レーザ光がパルス状であり、該レーザ光のピーク波長が、エルビウムイオンの発光波長帯のうち２．９４μｍ帯に含まれており、励起光のピーク波長が、エルビウムイオンの０．９６μｍ帯に含まれる最大吸収ピーク波長より長いことを特徴とする。
【００１２】
上記したそれぞれの固体レーザ装置では、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の固体レーザロッドと、第１ミラー及び第２ミラーとによって共振器が構成されており、半導体レーザ素子から固体レーザロッドへ励起光が照射されることによって、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶から誘導放出された光がレーザ光として取り出される。
【００１３】
ここで、図１８は、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶のエネルギー準位の構造を示す図である。図１８に示すように、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶は、波長０．９６μｍ付近の励起光を吸収することにより、そのエネルギー準位が4Ｉ15/2から4Ｉ11/2へ遷移し、励起状態となる。その後、エネルギー準位が4Ｉ11/2から4Ｉ13/2へ遷移する際に波長２．９４μｍ付近の光が放出され、その後の発振及び誘導放出によってレーザ光が取り出される。しかしながら、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の4Ｉ11/2から4Ｉ13/2への遷移時の誘導放出断面積は３×１０-20ｃｍ2程度と極めて小さく、また、この遷移は、4Ｉ11/2の状態の寿命が約１００μｓであるのに対し、4Ｉ13/2の状態の寿命は数ｍｓと長い、いわゆる自己終端的（self-terminating）な特性を示す。従って、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶においては、波長０．９６μｍ付近の励起光に対する波長２．９４μｍ付近の発光効率が本質的に低い。
【００１４】
しかし、エルビウムイオン（Ｅｒ3+）の濃度が例えば５０原子パーセントといった高い濃度のＥｒ：ＹＡＧ結晶に波長０．９６μｍ付近の励起光を照射すると、4Ｉ13/2状態の２個のイオンが或る確率で相互作用して、一方が4Ｉ9/2へ遷移し、他方が4Ｉ15/2へ遷移する（非輻射クロス緩和過程）。更に、4Ｉ9/2へ遷移したイオンが4Ｉ11/2へ遷移する、下準位から上準位へのリサイクル過程が存在する。そして、4Ｉ13/2状態のイオン密度が大きいほど、このような作用が生じる確率が高いと考えられる。従って、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶を高密度に励起して4Ｉ13/2状態のイオン密度を大きくすることによって、本質的な発光効率の低さを補い、１パルス当たり数百ｍＪといった高出力エネルギーを得ることも可能となる。
【００１５】
本発明者らは、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶を高密度に励起して4Ｉ13/2状態のイオン密度を大きくするために、光軸方向（固体レーザロッドの長手方向）から見た固体レーザロッド内での励起密度の分布に着目した。すなわち、固体レーザロッドの側面付近で励起光が多く吸収されてしまうと、固体レーザロッドの中心線（すなわち共振器の光軸）付近へ励起光が十分に到達できず、光軸付近の励起密度が小さくなる。従って、光軸付近における4Ｉ11/2状態および4Ｉ13/2状態のイオン密度が小さくなってしまい、良好な品質のレーザ光を効率良く取り出すことが困難となる。なお、前述した非特許文献１，２に記載された固体レーザ装置では、励起用レーザ光の中心波長としてそれぞれ９６２ｎｍ、９６３ｎｍが選定されているが、これらの波長の光に対するＥｒ：ＹＡＧ結晶の吸収率は極めて高いので、固体レーザロッドの側面に励起光を照射してもその側面付近で殆ど吸収されてしまう。
【００１６】
これに対し、励起密度が、光軸付近で大きく側面付近へ向けて減少するような（例えばガウス分布のような）分布か、或いは、光軸付近から側面付近に亘ってほぼ均一な分布であれば、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶を全体的に高密度に励起するとともに、4Ｉ13/2状態のイオン密度を高め、レーザ光を効率良く取り出すことができる。
【００１７】
このような励起密度の分布を実現するために、上記したそれぞれの固体レーザ装置では、励起光のピーク波長が、Ｅｒ3+の吸収波長帯（０．９６μｍ帯）に含まれる最大吸収ピーク波長より長くなっている。これにより、固体レーザロッドの側面付近での励起光の吸収量を抑え、中心線（光軸）付近まで励起光を十分に到達させることができるので、上記した励起密度分布を好適に得ることができる。以上のことから、上記した各固体レーザ装置によれば、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶を全体的に高密度に励起し、レーザ光を効率良く取り出すことができるので、１パルス当たり数百ｍＪといった高出力エネルギーのレーザ光を得ることが可能となる。また、従来の固体レーザ装置を複数用いて大出力を得るような構成と比較して、極めて簡易な構成にできる。
【００１８】
また、上記した各固体レーザ装置は、励起光のスペクトルの半値幅が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴としてもよい。Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の０．９６μｍ帯における吸収スペクトルは、例えば半値幅が２ｎｍ以下といった極めて狭帯域の複数のピーク波形からなる。半導体レーザ素子から出力される励起光の波長は温度変化等により変動するが、励起光のスペクトルの半値幅が過度に狭く単色性が高いと、励起光の波長変化に伴ってＥｒ：ＹＡＧ結晶における励起光の吸収率が大きく変化し、光軸方向から見た励起密度分布が大きく変化してしまう。これに対し、上記した固体レーザ装置によれば、励起光のスペクトルの半値幅を２ｎｍ以上と広くすることにより、励起光の波長変化に伴う励起密度分布の変化を小さく抑え、高エネルギーのレーザ光を安定的に取り出すことができる。また、励起光のスペクトルが過度に広くなると、励起光量のうちＥｒ：ＹＡＧ結晶に吸収されない割合が増加してしまうので、スペクトルの半値幅は１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
また、第１及び第２の固体レーザ装置は、励起光のピーク波長が９６９ｎｍ以上９７５ｎｍ以下であることを特徴としてもよい。本発明者らが行った検討によれば、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の最大吸収ピーク波長は約９６６ｎｍであり、励起光のピーク波長が９６９ｎｍ以上であれば、良好な励起密度分布が得られる。また、励起光のピーク波長が９７５ｎｍ以下であれば、励起光量のうちＥｒ：ＹＡＧ結晶に吸収されない割合が十分に低い。従って、励起光のピーク波長が上記範囲に含まれることによって、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶を全体的に高密度に励起して、レーザ光を効率良く取り出すことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による固体レーザ装置によれば、波長２．９４μｍ帯のレーザ光を発生する固体レーザ装置において、１パルス当たり数百ｍＪといった高出力エネルギーを簡易な構成で実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら本発明による固体レーザ装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明による固体レーザ装置の一実施形態の構成を示す図である。本実施形態の固体レーザ装置１は、パルス状のレーザ光Ｌを生成するための装置であって、ポンプモジュール２、高反射鏡（第１ミラー）３、出力鏡（第２ミラー）４、ＱＣＷ（Quasi Continuous Wave）電源５、レーザ冷却器６、制御器７、電流供給用ケーブル８、及び冷却水供給管９を備えている。ポンプモジュール２は、活性元素を含む柱状のレーザ結晶を側面から励起する、いわゆる側面励起構造を備えている。ポンプモジュール２は、活性元素を含むレーザ結晶からなる固体レーザロッド１１、固体レーザロッド１１を励起するための複数の半導体レーザモジュール１２、冷却用配管１３、一対の反射鏡１４及び１５、各半導体レーザモジュール１２に対応して配置された複数のシリンドリカルレンズ１６、並びにこれらを収容する筐体１７を有している。
【００２３】
固体レーザロッド１１は、活性元素としてエルビウムイオン（Ｅｒ3+）を添加されたＹＡＧ結晶からなる部材であり、励起光を受けて誘導放出を行うレーザ媒質として機能する。本実施形態の固体レーザロッド１１には、Ｅｒ3+が２５〜７０原子パーセント、好ましくは５０原子パーセントといった比較的高い割合でドープされている。固体レーザロッド１１は、或る方向を長手方向とする円柱形状（ロッド状）に形成されており、固体レーザロッド１１の寸法は、例えば直径４ｍｍ、長さ１１５ｍｍといった大きさである。
【００２４】
また、固体レーザロッド１１の長手方向の一端側には高反射鏡３が、他端側には出力鏡４が、それぞれ固体レーザロッド１１の端面から間隔をあけて配置されている。すなわち、高反射鏡３、固体レーザロッド１１、及び出力鏡４は、固体レーザロッド１１の長手方向に沿った中心軸線上に並んで配置されており、この中心軸線が、高反射鏡３、固体レーザロッド１１、及び出力鏡４からなる共振器の光軸Ｃとなる。レーザ発振は高反射鏡３と出力鏡４との間で発生し、出力鏡４からレーザ光Ｌが取り出される。なお、高反射鏡３の反射率はほぼ１００％であり、出力鏡４の反射率は例えば９２％といった値である。
【００２５】
なお、レーザ光Ｌの１パルス当たりのエネルギーが高エネルギーである場合、レーザ光Ｌによる固体レーザロッド１１の両端面の光損傷を避けるために、固体レーザロッド１１は或る程度以上の直径を有することが望ましい。例えば、１パルス当たり数百ｍＪといった出力エネルギーである場合、固体レーザロッド１１の直径は３ｍｍ以上であることが望ましい。
【００２６】
半導体レーザモジュール１２は、図１８に示したＥｒ3+のエネルギー準位が4Ｉ15/2から4Ｉ11/2へ遷移する場合の吸収波長帯（すなわち０．９６μｍ帯）に含まれる波長成分を有する励起光を固体レーザロッド１１に照射するための励起光源である。半導体レーザモジュール１２は、固体レーザロッド１１の周囲に配置され、固体レーザロッド１１の側面にシリンドリカルレンズ１６を介して励起光を照射する。本実施形態では、複数の半導体レーザモジュール１２が、固体レーザロッド１１の中心軸線（光軸Ｃ）周りに等間隔に並んで配置され、筐体１７に固定されている。
【００２７】
また、半導体レーザモジュール１２から照射される励起光は、固体レーザロッド１１の中心軸方向から見た固体レーザロッド１１内部での励起密度が、中心軸付近において大きくなるように（すなわち、励起光が固体レーザロッド１１の中心軸まで十分に届くように）、その波長が選定される。具体的には、半導体レーザモジュール１２から照射される励起光のピーク波長は、Ｅｒ3+の上記吸収波長帯（０．９６μｍ帯）に含まれる最大吸収ピーク波長より長く設定され、例えば９６９ｎｍ以上９７５ｎｍ以下であることが好ましい。また、励起光のスペクトルの半値幅は２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２８】
ＱＣＷ電源５は、半導体レーザモジュール１２に駆動電流を供給するための構成要素である。本実施形態のＱＣＷ電源５は、複数の半導体レーザモジュール１２と電流供給用ケーブル８を介して電気的に接続されており、各半導体レーザモジュール１２が所定のピーク波長を有する励起光を発光するための矩形パルス状の駆動電流を各半導体レーザモジュール１２へ供給する。なお、ＱＣＷ電源５が出力する駆動電流の大きさ及びパルス幅は、制御器７によって制御される。
【００２９】
レーザ冷却器６は、ポンプモジュール２の固体レーザロッド１１及び半導体レーザモジュール１２を冷却するための構成要素である。すなわち、レーザ冷却器６は、冷却水供給管９を介してポンプモジュール２と接続されており、冷却水供給管９を通じて冷却水をポンプモジュール２に循環させる。ポンプモジュール２の内部には、冷却水供給管９に接続された冷却用配管１３が固体レーザロッド１１及び筐体１７に沿って配設されており、冷却水は、冷却用配管１３を通って固体レーザロッド１１を冷却すると同時に、筐体１７を介して半導体レーザモジュール１２を冷却する。
【００３０】
ここで、図２は、図１に示したポンプモジュール２の主要部を示す拡大図である。また、図３は、図２に示すポンプモジュール２のIII−III線に沿った断面図である。
【００３１】
本実施形態のポンプモジュール２は、図３に示すように７個の半導体レーザモジュール１２を有している。これらの半導体レーザモジュール１２は、固体レーザロッド１１の中心軸線（すなわち図２に示す光軸Ｃ）周りに等間隔に並設され、各光出射面１２ａは固体レーザロッド１１の中心軸線（光軸Ｃ）に向けられている。なお、このような半導体レーザモジュール１２は、固体レーザロッド１１の側面の少なくとも３を超える複数方向に等間隔に設置されることが好ましい。
【００３２】
図２に示すように、各半導体レーザモジュール１２は複数の半導体レーザアレイ１２１を有している。各半導体レーザアレイ１２１は、複数の半導体レーザ素子が固体レーザロッド１１の中心軸線と直交する方向に１次元に配列されて成る。また、複数の半導体レーザアレイ１２１は、そのレーザ光出射端面が光出射面１２ａと一致するように固体レーザロッド１１の中心軸線に沿って積層されている。そして、これらの半導体レーザアレイ１２１は、励起光Ｌｐを固体レーザロッド１１の中心軸線へ向けて一斉に照射する。
【００３３】
なお、半導体レーザアレイ１２１の各々は、そのピークパワーが例えば１４０Ｗであり、光軸Ｃに沿った方向から見た発光幅が例えば１０ｍｍといったものである。半導体レーザモジュール１２は、このような半導体レーザアレイ１２１が光軸Ｃに沿った方向に例えば０．４ｍｍ間隔で７５枚積層されて成る。この場合、固体レーザロッド１１の側方（すなわち光軸Ｃと交差する方向）から見た半導体レーザモジュール１２の発光幅は２９．６ｍｍとなる。また、半導体レーザアレイ１２１に含まれる個々の半導体レーザ素子は、該半導体レーザアレイ１２１の長手方向（すなわち、光軸Ｃと直交する方向）に垂直な面に投影したビーム拡がり角（ファースト軸）のほうが、光軸Ｃに垂直な面に投影したビーム拡がり角（スロー軸）よりも大きくなるように、その向きが設定されている。ビーム拡がり角の一例を挙げると、半導体レーザモジュール１２のファースト軸方向における発散半角が例えば１６°であり、半導体レーザモジュール１２のスロー軸方向における発散半角が例えば３．５°である。
【００３４】
固体レーザロッド１１の周囲には、冷却用配管１３が配設されている。固体レーザロッド１１の周囲の冷却用配管１３は光軸Ｃを中心軸線とする円筒状に形成されており、該円筒の中心部分を固体レーザロッド１１が挿通されることにより冷却用配管１３が固体レーザロッド１１を覆う構成となっている。冷却用配管１３と固体レーザロッド１１との隙間には冷却水が流れ、これにより固体レーザロッド１１が冷却される。また、冷却用配管１３は励起光Ｌｐの波長に対し透明な材料からなり、このような材料としては例えば石英が好適である。これにより、励起光Ｌｐは冷却用配管１３を透過して固体レーザロッド１１に照射される。
【００３５】
反射鏡１４及び１５は、固体レーザロッド１１の中心軸線方向における励起光Ｌｐの照射範囲を制限する。本実施形態の反射鏡１４及び１５は、光軸Ｃを中心軸線とする円板状を呈しており、その中心部には、固体レーザロッド１１及び冷却用配管１３を挿通させるための孔が形成されている。そして、反射鏡１４は固体レーザロッド１１の中心軸線方向の一端寄りに配置され、反射鏡１５は他端寄りに配置されている。反射鏡１４及び１５において互いに対向する面は光反射面となっており、励起光Ｌｐのうち固体レーザロッド１１の両端へ向けて拡がった部分は反射鏡１４または反射鏡１５によって折り返されるので、励起光Ｌｐは、反射鏡１４及び１５の間に位置する固体レーザロッド１１に集中的に照射される。
【００３６】
シリンドリカルレンズ（円柱レンズ）１６は、半導体レーザモジュール１２から出射された励起光Ｌｐを固体レーザロッド１１へ向けて収束させるための光学部材であり、固体レーザロッド１１の中心軸線に沿って配置されている。本実施形態では、図３に示すように、７個のシリンドリカルレンズ１６がそれぞれ対応する半導体レーザモジュール１２と固体レーザロッド１１との間に配置されており、各シリンドリカルレンズ１６は、固体レーザロッド１１の中心軸線と直交する面内において励起光Ｌｐを収束させる。
【００３７】
以上の構成を備える固体レーザ装置１において、ＱＣＷ電源５から各半導体レーザモジュール１２へ駆動電流が供給されると、０．９６μｍ帯にピークを有する励起光Ｌｐが、各半導体レーザモジュール１２から固体レーザロッド１１へ照射される。固体レーザロッド１１に含まれるＥｒ：ＹＡＧ結晶は、この励起光Ｌｐを吸収することによって、図１８に示したようにそのエネルギー準位が4Ｉ15/2から4Ｉ11/2へ遷移し、励起状態となる。その後、エネルギー準位が4Ｉ11/2から4Ｉ13/2へ遷移する際に波長２．９４μｍ付近の光が放出され、この光が高反射鏡３と出力鏡４との間で共振し、誘導放出を誘起することによってレーザ光Ｌが取り出される。
【００３８】
ここで、上記構成の固体レーザ装置１において、１パルス当たり数百ｍＪといった高出力エネルギーのレーザ光Ｌを得るための条件について更に説明する。
【００３９】
Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の4Ｉ11/2から4Ｉ13/2への遷移時の誘導放出断面積は３×１０-20ｃｍ2程度と極めて小さく、また、この遷移は、4Ｉ11/2の状態の寿命が約１００μｓであるのに対し、4Ｉ13/2の状態の寿命は数ｍｓと長い、いわゆる自己終端的（self-terminating）な特性を示す。従って、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶においては、波長０．９６μｍ付近の励起光に対する波長２．９４μｍ付近の発光効率が本質的に低い。
【００４０】
しかし、本実施形態の固体レーザロッド１１のように、エルビウムイオン（Ｅｒ3+）の濃度が高いＥｒ：ＹＡＧ結晶内で高密度に4Ｉ13/2状態のＥｒ3+イオンが集積すると、4Ｉ13/2状態の２個のイオンが或る確率で相互作用して、一方が4Ｉ9/2へ遷移し、他方が4Ｉ15/2へ遷移する。更に、4Ｉ9/2へ遷移したイオンが4Ｉ11/2へ遷移する、下準位から上準位へのリサイクル過程が存在する。そして、4Ｉ13/2状態のイオン密度が大きいほど、このような作用が生じる確率が高いと考えられる。従って、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶（固体レーザロッド１１）を高密度に励起して4Ｉ13/2状態のイオン密度を大きくすることによって、本質的な発光効率の低さを補い、１パルス当たり数百ｍＪといった高出力エネルギーを得ることも可能となる。
【００４１】
ここで、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶を高密度に励起して4Ｉ13/2状態のイオン密度を大きくするためには、光軸Ｃに沿った方向（固体レーザロッド１１の中心軸方向）から見た固体レーザロッド１１内での励起密度が、固体レーザロッド１１の中心軸付近において大きいことが重要である。このことは、十分な光量の励起光Ｌｐが固体レーザロッド１１の中心軸付近まで達していることの証であり、固体レーザロッド１１内部での励起密度がこのように分布することによって、光軸Ｃ付近における4Ｉ13/2状態のイオン密度が大きくなり、質の良いレーザ光Ｌを効率よく発生させることができる。換言すれば、固体レーザロッド１１内部での励起密度が、固体レーザロッド１１の中心軸付近で大きく側面付近へ向けて減少するような（例えばガウス分布のような）分布か、或いは、固体レーザロッド１１の中心軸付近から側面付近に亘ってほぼ均一な分布であれば、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶を全体的に高密度に励起して、4Ｉ13/2状態のイオン密度を高め、レーザ光を効率良く取り出すことができる。
【００４２】
このような課題を解決するために、本実施形態に係る固体レーザ装置１では、励起光Ｌｐのピーク波長が、Ｅｒ3+の吸収波長帯（０．９６μｍ帯）に含まれる最大吸収ピーク波長より長くなっている。これにより、固体レーザロッド１１の側面付近での励起光Ｌｐの吸収量を抑え、中心線（光軸Ｃ）付近まで励起光Ｌｐを十分に到達させることができるので、上述したような励起密度分布を好適に得ることができる。従って、固体レーザロッド１１のＥｒ：ＹＡＧ結晶を全体的に高密度に励起し、レーザ光Ｌを効率良く取り出すことができるので、１パルス当たり数百ｍＪといった高出力エネルギーのレーザ光を得ることが可能となる。また、従来の固体レーザ装置（例えば図１６、図１７参照）を複数用いて大出力を得るような構成と比較して、極めて簡易な構成にできる。
【００４３】
また、半導体レーザモジュール１２に用いられるような半導体レーザ素子の発光波長は、素子自身の温度、繰返し周波数、パルス幅、或いはピーク電流値などによって変化するが、このような励起光Ｌｐの波長の変化は、上述した励起密度分布の変化をもたらす。従って、励起密度分布は励起光Ｌｐの特定の波長においてのみ良好であれば良いというものではなく、半導体レーザ素子の発光波長が或る範囲内で変化した場合であっても上述した励起密度分布を維持できることが好ましい。
【００４４】
なお、レーザ光Ｌの生成効率は励起光Ｌｐの波長変化による励起密度分布の変化の影響を受け易いが、このことは、本実施形態のような側面励起方式の固体レーザ装置に特有の現象である。すなわち、前述した特許文献１のような端面励起方式では、主として光軸に平行な方向に励起密度分布が変化するため、励起密度分布の変化がレーザ発振に与える影響は相対的に小さい。また、前述した非特許文献１，２のようにレーザ媒質内での内部全反射により共振器を構成する場合においても、全反射時に光軸上から見た像の反転作用があり、励起密度分布の変化がレーザ発振に与える影響はやはり小さい。このように、とりわけ側面励起方式においては励起光の波長変化による励起密度分布の変化を小さく抑えることが重要となる。
【００４５】
ここで、図４は、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶（直径５ｍｍ、厚さ１ｍｍ、Ｅｒ3+濃度：５０原子パーセント）において、Ｅｒ3+が4Ｉ15/2状態から4Ｉ11/2状態へ励起される際の波長０．９６μｍ帯の吸収スペクトルを実際に調べた結果である。図４に示すように、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の０．９６μｍ帯においては、吸収スペクトルは非常に急峻であり、かつ複数の吸収ピークを有することがわかる。また、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の０．９６μｍ帯における最大吸収ピーク波長、すなわち図４に示す複数の吸収ピークのうち吸収係数が最大である吸収ピークのピーク波長は約９６６ｎｍであることがわかる。
【００４６】
固体レーザロッド１１の側面から入射した励起光Ｌｐは、固体レーザロッド１１内部でＥｒ3+に吸収されながら減衰する。仮に、励起光Ｌｐの発光スペクトルが単色であるか、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の吸収スペクトルが平坦であれば、固体レーザロッド１１の側面に到達したときの励起光強度をＩ０、固体レーザロッド１１内部への侵入深さをＬ、吸収係数をαとして、深さＬでの励起光強度Ｉ（Ｌ）は、
【数１】
2008117914.tif 000003
と表される。しかしながら、図４に示したとおりＥｒ：ＹＡＧ結晶の吸収スペクトルは急峻であり、且つ、半導体レーザモジュール１２からのレーザ光である励起光Ｌｐのスペクトルも或る程度の幅を有するため、実際の励起光Ｌｐはこのような減衰特性とはならない。すなわち、励起光Ｌｐのピーク波長をλとし、励起光Ｌｐのスペクトルの形状関数ｆ（λ）とＥｒ：ＹＡＧ結晶の吸収スペクトルα（λ）とを導入して、実際の励起光強度Ｉ（Ｌ）は、
【数２】
2008117914.tif 000004
と表される。
【００４７】
図５は、この数式（２）に基づいて算出した、励起光Ｌｐのスペクトルが図６に示すような形状であるときの侵入深さＬと励起光強度Ｉ（Ｌ）との相関を示す図である。なお、図６は、半値幅が１ｎｍである場合（グラフＧ５）、半値幅が２ｎｍである場合（グラフＧ６）、半値幅が３ｎｍである場合（グラフＧ７）、及び半値幅が４ｎｍである場合（グラフＧ８）の励起光Ｌｐのスペクトルをそれぞれ示しており、各場合のピーク波長は全て９６９ｎｍとしている。また、図５は、励起光源（半導体レーザモジュール１２）が一つの場合の励起光強度Ｉ（Ｌ）を示しており、各グラフＧ１〜Ｇ４は、それぞれ図６のグラフＧ５〜Ｇ８に対応している。図５から、励起光Ｌｐの減衰特性は該励起光Ｌｐの半値幅にも依存することがわかる。
【００４８】
また、図７は、本実施形態のように複数の半導体レーザモジュール１２を備える固体レーザ装置１において、数式（２）に基づいて算出される励起密度分布の形状から判断される励起光Ｌｐのピーク波長の好適な値を示す図表である。なお、図７に示す各ピーク波長は、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の０．９６μｍ帯における最大吸収ピーク波長（約９６６ｎｍ、図４参照）より長く、何れも励起光Ｌｐとして好適な波長である。また、図７には、各ピーク波長に対応する固体レーザロッド１１の励起光吸収率も併記している。
【００４９】
また、図８（ａ）、図８（ｂ）、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、例として、励起光Ｌｐのピーク波長がそれぞれ９６８ｎｍ、９６９ｎｍ、９７０ｎｍ、及び９７４ｎｍの各場合における励起密度分布の計算結果を示す三次元グラフである。図８（ａ）、図８（ｂ）、図９（ａ）及び図９（ｂ）において、横軸（Ｘ軸及びＹ軸）は固体レーザロッド１１の中心軸線と直交する断面における平面座標であり、中心軸線の座標は（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）である。また、縦軸は励起密度を表している。
【００５０】
図８（ａ）に示すように、励起光Ｌｐのピーク波長が９６８ｎｍの場合には、固体レーザロッド１１の中心軸線付近よりも寧ろ側面付近で励起密度が高くなっている。これに対し、図８（ｂ）、図９（ａ）、及び図９（ｂ）に示すように、励起光Ｌｐのピーク波長が９６９ｎｍ、９７０ｎｍ、または９７４ｎｍである場合には、固体レーザロッド１１の中心軸線付近で励起密度が高くなっており、中心軸線付近の励起が十分になされていることがわかる。なお、励起光Ｌｐのピーク波長が９７０ｎｍ〜９７３ｎｍの場合の励起密度分布は、９７０ｎｍの場合とほぼ同様であった。また、励起光Ｌｐのピーク波長が９７４ｎｍ〜９７６ｎｍの場合の励起密度分布は、９７４ｎｍの場合とほぼ同様であった。このことから、励起光Ｌｐのピーク波長は９６９ｎｍ以上であることが好ましく、これによって十分な光量の励起光Ｌｐが固体レーザロッド１１の中心軸付近まで達し、光軸Ｃ付近における4Ｉ13/2状態のイオン密度が大きくなり、質の良いレーザ光Ｌを効率よく発生させ得ることがわかる。
【００５１】
また、図７に示すように、励起光Ｌｐのピーク波長が９７５ｎｍ以下であれば、固体レーザロッド１１における励起光吸収率が概ね高い（８０％以上）ので、励起光ＬｐのうちＥｒ：ＹＡＧ結晶に吸収されない割合が十分に低い。Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の励起光吸収率が高いことは高効率でレーザ発振させるために極めて重要なので、励起光Ｌｐのピーク波長は９７５ｎｍ以下であることが望ましい。
【００５２】
また、図４に示したように、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶の吸収スペクトルは、例えば半値幅が２ｎｍ以下といった極めて狭帯域の複数のピーク波形からなる。従って、励起光Ｌｐのスペクトルの半値幅が狭く単色性が高いと、半導体レーザモジュール１２の温度変化等に起因する励起光Ｌｐの波長変化によってＥｒ：ＹＡＧ結晶の吸収率が大きく変化するので、励起光Ｌｐのピーク波長が広範囲に変化した場合に良好な励起密度分布を維持することが難しくなる。これに対し、励起光Ｌｐのスペクトル（すなわち半導体レーザモジュール１２の発光スペクトル）の半値幅を２ｎｍ以上とすることにより、励起光Ｌｐのピーク波長が変化した場合であっても励起密度分布の変化を抑え、高出力エネルギーのレーザ光Ｌを安定的に取り出すことができる。
【００５３】
また、励起光Ｌｐのスペクトルの半値幅を２ｎｍ以上とすることにより、上記のように励起光Ｌｐのピーク波長が変化しても励起密度分布の変化を抑え得るので、励起光Ｌｐのピーク波長が９６９ｎｍ以上９７５ｎｍ以下といった広い波長範囲で変動した場合であっても、高出力エネルギーのレーザ光Ｌを好適に維持することができる。一般的な半導体レーザ素子の特性として、素子温度が１℃上昇する毎に出力光（励起光）のピーク波長が約０．３３ｎｍ増加するので、このことを利用して、駆動電流の変化等に起因する発光波長の変化を抑えることができる。しかし、ピーク波長の許容範囲が上述した６ｎｍ（９６９ｎｍ〜９７５ｎｍ）程度であれば、駆動電流の変化等に起因する発光波長の変化をこの範囲に収めることができるので、固体レーザ装置の使用条件が変化する度に半導体レーザ素子の冷却温度を変更する手間を省くことができる。更には、半導体レーザモジュールの製造誤差による発光ピーク波長のばらつきも十分に吸収できる。
【００５４】
また、励起光Ｌｐのスペクトルが過度に広くなると、励起光Ｌｐの全光量のうちＥｒ：ＹＡＧ結晶に吸収されない割合が増加してしまう。従って、励起光Ｌｐのスペクトルの半値幅は１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００５５】
本実施形態の固体レーザ装置１によれば、既に述べたように１パルス当たり数百ｍＪといった高出力エネルギーのレーザ光を得ることが可能なので、この固体レーザ装置を例えばレーザ治療装置に利用することによって、励起光源の頻繁な交換が必要なくなり、メンテナンスの手間を省いて作業効率を向上できる。すなわち、半導体レーザ素子の寿命はフラッシュランプの１０倍以上であるので、励起光源をフラッシュランプではなく半導体レーザ素子（半導体レーザモジュール１２）とすることにより、メンテナンス間隔を１０倍以上に広げることが可能となる。
【００５６】
（実施例）
次に、上記構成を備える固体レーザ装置１を実際に試作した結果を実施例として説明する。なお、本実施例では、半導体レーザモジュール１２の発光スペクトルの半値幅は３ｎｍであった。また、使用した７個の半導体レーザモジュール１２から出力される励起光Ｌｐのピーク波長は、１．１ｎｍの幅でばらつきがあった。励起光Ｌｐのピーク波長は、半導体レーザモジュール１２の冷却温度を変更することにより調整した。
【００５７】
図１０〜図１３は、本実施例における励起密度分布の測定結果を示すグラフである。図１０〜図１３において、横軸は固体レーザロッド１１の中心軸線からの距離を表し、縦軸は励起密度に相当する蛍光強度を表している。また、データ測定時の励起光Ｌｐのピーク波長を次のように調整した。すなわち、図１０では９６８．０ｎｍ〜９６９．１ｎｍとし、図１１では９６８．７ｎｍ〜９６９．８ｎｍとし、図１２では９６９．３ｎｍ〜９７０．４ｎｍとし、図１３では９７２．０ｎｍ〜９７３．１ｎｍとした。
【００５８】
図１０に示すように、励起光Ｌｐのピーク波長を９６８．０ｎｍ〜９６９．１ｎｍとすると、励起密度分布は固体レーザロッド１１全体に亘ってほぼ平坦となったが、固体レーザロッド１１の側面付近において励起密度が若干大きくなった。このような励起密度分布であってもレーザ光Ｌを効率良く取り出すことができるが、固体レーザロッド１１の中心軸線付近における励起密度を更に大きくすることがより望ましい。
【００５９】
また、図１１に示すように、励起光Ｌｐのピーク波長を９６８．７ｎｍ〜９６９．８ｎｍとすると、固体レーザロッド１１の中心軸線付近まで励起光Ｌｐが十分に達し、中心軸線付近の励起密度が大きくなった。また、図１２及び図１３に示すように、励起光Ｌｐのピーク波長を９６９．３ｎｍ〜９７０．４ｎｍ及び９７２．０ｎｍ〜９７３．１ｎｍとしたときも同様であった。すなわち、励起光Ｌｐのピーク波長をこれらの範囲内に設定すれば、固体レーザロッド１１のＥｒ：ＹＡＧ結晶を全体的に高密度に励起し、レーザ光Ｌを効率良く取り出し得ることが示された。
【００６０】
続いて、試作した固体レーザ装置１から取り出されるレーザ光Ｌの強度を測定した結果について説明する。図１４及び図１５は、固体レーザ装置１における励起光Ｌｐの強度とレーザ光Ｌの強度との関係を示すグラフである。図１４は、レーザ光Ｌの繰返し周波数を１０Ｈｚとし、励起光Ｌｐのパルス幅（１パルス当たりの照射時間）を２００μｓとした場合を示しており、図に示すように、このとき１パルス当たり最大出力９４０ｍＪを得ることができた。また、図１５は、レーザ光Ｌの繰返し周波数を４０Ｈｚとし、励起光Ｌｐのパルス幅を１００μｓとした場合を示しており、図に示すように、このとき１パルス当たり最大出力３０９ｍＪ、平均出力１２Ｗを得ることができた。
【００６１】
これらの測定結果より、上記実施形態に係る固体レーザ装置１によって１パルス当たり数百ｍＪといった高出力エネルギーが得られることが示された。
【００６２】
本発明による固体レーザ装置は、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では固体レーザロッド１１の形状を円柱状としているが、本発明における固体レーザロッドの形状はこれに限られるものではなく、例えば六角柱状のような多角柱形状であってもよい。また、上記実施形態では半導体レーザモジュール１２とシリンドリカルレンズ１６の組を７組設け、これらを固体レーザロッド１１の中心軸線周りに等間隔に配置しているが、半導体レーザ素子の形態、数および配置は任意である。また、シリンドリカルレンズに代えて、励起光の照射範囲を制限する他の光学部品（台形プリズム等）を用いてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態における固体レーザロッド１１の諸条件（Ｅｒ：ＹＡＧ結晶のＥｒ3+濃度、直径、長さ等）は好適な一つの例に過ぎず、本発明の構造を逸脱することなく別の諸条件の組合せによって同等の効果が得られる固体レーザ装置を構成することが可能である。
【００６４】
また、上記実施形態の構成に加え、第１ミラー（高反射鏡３）及び第２ミラー（出力鏡４）の間にＱスイッチ素子を更に組み込むことによって、ジャイアントパルスを取り出すことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明による固体レーザ装置の一実施形態の構成を示す図である。
【図２】図１に示したポンプモジュールの主要部を示す拡大図である。
【図３】図２に示すポンプモジュールのIII−III線に沿った断面図である。
【図４】Ｅｒ：ＹＡＧ結晶においてＥｒ3+が4Ｉ15/2状態から4Ｉ11/2状態へ励起される際の０．９６μｍ帯の励起光に対する吸収スペクトルを実際に調べた結果である。
【図５】励起光のスペクトルが図６に示すような形状であるときの、侵入深さと励起光強度との相関を示す図である。
【図６】励起光のスペクトル形状の例を示す図である。
【図７】複数の半導体レーザモジュールを備える固体レーザ装置において、励起密度分布の形状から判断される励起光のピーク波長の好適な値を示す図表である。
【図８】励起光のピーク波長が（ａ）９６８ｎｍ、（ｂ）９６９ｎｍの各場合における励起密度分布の計算結果の一例を示す三次元グラフである。
【図９】励起光のピーク波長が（ａ）９７０ｎｍ、（ｂ）９７４ｎｍの各場合における励起密度分布の計算結果の一例を示す三次元グラフである。
【図１０】実施例における励起密度分布の測定結果を示すグラフである。
【図１１】実施例における励起密度分布の測定結果を示すグラフである。
【図１２】実施例における励起密度分布の測定結果を示すグラフである。
【図１３】実施例における励起密度分布の測定結果を示すグラフである。
【図１４】固体レーザ装置における励起光の強度とレーザ光の強度との関係を示すグラフである。
【図１５】固体レーザ装置における励起光の強度とレーザ光の強度との関係を示すグラフである。
【図１６】非特許文献１に開示された固体レーザ装置の構成を示す図である。
【図１７】非特許文献２に開示された固体レーザ装置の構成を示す図である。
【図１８】Ｅｒ：ＹＡＧ結晶のエネルギー準位の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…固体レーザ装置、２…ポンプモジュール、３…高反射鏡、４…出力鏡、５…電源、６…レーザ冷却器、７…制御器、８…電流供給用ケーブル、９…冷却水供給管、１１…固体レーザロッド、１２…半導体レーザモジュール、１３…冷却用配管、１４，１５…反射鏡、１６…シリンドリカルレンズ、１７…筐体。
【図１】
2008117914.tif 000005
【図２】
2008117914.tif 000006
【図３】
2008117914.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
2008117914.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2008117914.tif 000020
【図８】
2008117914.tif 000021
【図９】
2008117914.tif 000022