(57)【要約】【課題】固体レーザロッドにおける励起光の吸収効率に優れた固体レーザ励起モジュールを安価に得ること。【解決手段】多角形柱状の上面と下面と、固体レーザロッドの中心軸に対して対称であり且つ中心軸となす角が鋭角とされた少なくとも一対の入射側面と、中心軸に対して平行であり且つ一対の入射面と接続する一対の平行側面と、を少なくとも有する励起共振器２と、中心軸に対して対称且つ一対の入射側面に対向して各々設けられ励起光を入射側面に向けて一対の平行側面側から出射する少なくとも一対の半導体レーザ６ａ、６ｂと、励起用半導体レーザと入射側面との間にそれぞれ設けられ、一対の励起用半導体レーザから出射された励起光をＰ偏光に調整して一対の入射側面にそれぞれのブルースター角で入射させる一対の励起光入射手段７ａ、７ｂと、一対の平行側面に各々設けられ励起共振器に入射した励起光を反射する一対の励起光反射手段８と、を備える。【選択図】        図１−１
2008251642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱状の貫通孔に固体レーザロッドが埋設され、励起光に対して透明な多角形柱状の励起共振器であって、多角形柱状の上面と、多角形柱状の下面と、前記固体レーザロッドの中心軸に対して対称であり且つ前記中心軸となす角が鋭角とされた少なくとも一対の入射側面と、前記中心軸に対して平行であり且つ前記一対の入射面と接続する一対の平行側面と、を少なくとも有する励起共振器と、
前記中心軸に対して対称且つ前記一対の入射側面に対向してそれぞれ設けられ、前記励起光を前記入射側面に向けて前記一対の平行側面側から出射する少なくとも一対の励起用半導体レーザと、
前記一対の励起用半導体レーザと前記一対の入射側面との間にそれぞれ設けられ、前記一対の励起用半導体レーザから出射された前記励起光をＰ偏光に調整して前記一対の入射側面にそれぞれのブルースター角で入射させる一対の励起光入射手段と、
前記一対の平行側面にそれぞれ設けられ、前記励起共振器に入射した前記励起光を反射する一対の励起光反射手段と、
を備えることを特徴とする固体レーザ励起モジュール。
【請求項２】
前記上面と前記下面とにおいて前記中心軸に対称にそれぞれ設けられ、前記励起共振器に蓄熱された熱を前記励起共振器の外部に排出する排熱手段を備えること、
を特徴とする請求項１に記載の固体レーザ励起モジュール。
【請求項３】
前記貫通孔の内面と前記固体レーザロッドとを光学的に接触させる光学接触手段を備えること、
を特徴とする請求項１に記載の固体レーザ励起モジュール。
【請求項４】
前記光学的接触手段は、光学接着剤により前記貫通孔の内面および前記固体レーザロッドと光学接合されていること、
を特徴とする請求項３に記載の固体レーザ励起モジュール。
【請求項５】
前記光学的接触手段は、結晶直接接合により前記貫通孔の内面および前記固体レーザロッドと光学接合されていること、
を特徴とする請求項３に記載の固体レーザ励起モジュール。
【請求項６】
前記固体レーザロッドのホスト材料がＹ3Ａｌ5Ｏ12であり、前記透明ブロックがサファイアからなること、
を特徴とする請求項１に記載の固体レーザ励起モジュール。
【請求項７】
前記固体レーザロッドのホスト材料がＬｉＹＦ4、ＬｉＳｒＡｌＦ6およびＬｉＣａＡｌＦ6のうちのいずれかであり、前記透明ブロックがＭｇＦ2からなること、
を特徴とする請求項１に記載の固体レーザ励起モジュール。
【請求項８】
前記固体レーザロッドのホスト材料がＬｉＹＦ4であり、前記透明ブロックがＬｉＹＦ4からなること、
を特徴とする請求項１に記載の固体レーザ励起モジュール。
【請求項９】
前記一対の入射側面に、前記励起光の反射を防止する励起光無反射膜を備えること、
を特徴とする請求項１に記載の固体レーザ励起モジュール。
【請求項１０】
前記励起共振器の形状が、
前記一対の入射面を接続するとともに前記中心軸に対して垂直に設けられた入射面接続側面と、
前記一対の平行側面を接続するとともに前記中心軸に対して垂直に設けられた平行側面接続面と、
を有する六角柱状であること、
を特徴とする請求項１に記載の固体レーザ励起モジュール。
【請求項１１】
前記平行側面接続面に、前記励起光を反射する励起光反射手段を備えること、
を特徴とする請求項１０に記載の固体レーザ励起モジュール。
【請求項１２】
前記励起共振器の形状が、
前記中心軸の方向において前記一対の平行側面を挟んで設けられた二対の前記入射側面と、
前記二対の入射面をそれぞれ接続するとともに前記中心軸に対して垂直に且つ対向して設けられた一対の入射面接続側面と、
を有する八角柱状であること、
を特徴とする請求項１に記載の固体レーザ励起モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザを励起源に用いた固体レーザ励起モジュールに関するものであり、特に、レーザ測距装置、レーザレーダ装置及び航空機搭載レーザデジグネータ装置用レーザ装置に用いて好適な、半導体レーザを励起源に用いた固体レーザ励起モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ光出力装置は、半導体レーザから出射されたレーザ光を用いて高密度にパワーを合成した半導体レーザ光を得るものである。この半導体レーザ光出力装置を用いて固体レーザロッドを高パワーで高効率に励起し、高ビーム品質のレーザ光を得る場合に、励起共振器は出力ビームの均一性に影響を及ぼす励起密度分布、及び励起光の吸収効率に関与する。また、固体レーザロッドは、励起されると吸収により発熱する性質を有する。このため固体励起モジュールにおいては、均一な励起密度分布と高い吸収効率と排熱性に優れた装置の開発が進んでいる。
【０００３】
従来の固体レーザ励起モジュールの一例として、励起光を励起共振器である正多角形柱の透明ブロック内に閉じ込め、複数回固体レーザロッドを通過させることにより固体レーザロッドでの高い吸収効率を得るとともに、励起用半導体レーザを固体レーザロッドの長手方向軸に対して回転対称に配置して固体レーザロッド内に形成される固体レーザロッドの長手方向軸に垂直な断面内における励起分布の均一化を図る技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来の固体レーザ励起モジュールの一例として、固体レーザロッドの長手方向軸に垂直な断面での外側側面の形状が円形であり、その半径の大きさが徐々に小さくなる形状のテーパ状透明ブロックと透明ブロックの貫通孔に設けられた固体レーザロッドと、テーパ状ブロックに励起光を入射させる励起用半導体レーザと、固体レーザロッドとテーパ状透明ブロックの外側側面に設けられた励起光反射手段を有するものが提案されている。この構成においては、テーパ状透明ブロックに入射した励起光が励起光反射手段での反射を繰り返しながら固体レーザロッドのあらゆる方向から固体レーザロッドに入射することで、固体レーザロッドの励起分布の均一化を図っている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１１１０６号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】特開２０００−１５６５３４号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されているような従来の励起モジュールの場合、透明ブロックの屈折率が、励起光が入射する前の領域（通常は空気）の屈折率より大きい。この場合、透明ブロック２に入射した励起光Ｌの屈折角は励起光Ｌの入射角よりも小さくなるため励起光Ｌは固体レーザロッド３の中心軸方向に近くなる方向（角度）に屈折し、固体レーザロッドの側面への入射角が大きくなる。このため、固体レーザロッドに励起光を複数回通過させるためには、励起光の透明ブロックの励起光入射面に対する入射角を非常に大きくする必要があり、これに起因して励起光入射面の反射による励起光吸収効率が低下するという問題がある。これに対して、反射を防止する反射防止膜を励起光入射面に設けると、コストが増加する。また、透明ブロックの長手方向の長さ及び固体レーザロッド長を非常に長くする必要があり、これに起因してコストの増加及び装置が大型になるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示されているような従来の励起モジュールの場合、透明ブロックの励起光反射手段面に対する励起光の反射角は、反射回数や反射位置によって変化する。そして、通常反射率は角度に依存し、反射角度に因って反射率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、固体レーザロッドにおける励起光の吸収効率に優れた固体レーザ励起モジュールを安価に得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる固体レーザ励起モジュールは、略円柱状の貫通孔に固体レーザロッドが埋設され、励起光に対して透明な多角形柱状の励起共振器であって、多角形柱状の上面と、多角形柱状の下面と、固体レーザロッドの中心軸に対して対称であり且つ中心軸となす角が鋭角とされた少なくとも一対の入射側面と、中心軸に対して平行であり且つ一対の入射面と接続する一対の平行側面と、を少なくとも有する励起共振器と、中心軸に対して対称且つ一対の入射側面に対向してそれぞれ設けられ、励起光を入射側面に向けて一対の平行側面側から出射する少なくとも一対の励起用半導体レーザと、一対の励起用半導体レーザと一対の入射側面との間にそれぞれ設けられ、一対の励起用半導体レーザから出射された励起光をＰ偏光に調整して一対の入射側面にそれぞれのブルースター角で入射させる一対の励起光入射手段と、一対の平行側面にそれぞれ設けられ、励起共振器に入射した励起光を反射する一対の励起光反射手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、Ｐ偏光とした励起光を固体レーザロッドの中心軸に対して対称であり且つ中心軸となす角が鋭角とされた入射側面に対してブルースター角で入射させるため、入射側面での反射による励起共振器への励起光の入射量の低下を効果的に防止し、また、励起共振器への入射後の励起光の固体レーザロッドへの入射角を大きくし（励起光と固体レーザロッドの中心軸とがなす角度を大きくし）、また励起光反射手段での励起光の反射角を小さくすることができる。これにより、励起光が固体レーザロッドを通過する回数を増加させることができ、固体レーザロッドにおける励起光の吸収効率の高い固体レーザ励起モジュールを実現することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる固体レーザ励起モジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下の図面においては、理解の容易のため、各部材間の縮尺が実際の縮尺と異なる場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１−１〜図１−３は、本発明の実施の形態１にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を説明するための図であり、図１−１は、本発明の実施の形態１にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を示す斜視図である。また、図１−２は、本発明の実施の形態１にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を示す横断面図であり、図１−３は、本発明の実施の形態１にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を示す縦断面図である。なお、図１−２は、図１−１の線分Ａ−Ａにおける横断面図であり、図１−３は、図１−１の線分Ａ−Ａにおける縦断面図である。
【００１３】
図１−１〜図１−３に示すように、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１は、透明ブロック２と、固体レーザロッド（固体レーザ媒質）３と、光学接触手段４と、排熱手段５ａ、５ｂ（以下、排熱手段を総称して排熱手段５と呼ぶ場合がある）と、励起用半導体レーザ６ａ、６ｂ（以下、励起用半導体レーザを総称して励起用半導体レーザ６と呼ぶ場合がある）と、励起光入射手段７ａ、７ｂ（以下、励起光入射手段を総称して励起光入射手段７と呼ぶ場合がある）と、励起光反射手段８ａ、８ｂ（以下、励起光反射手段を総称して励起光反射手段８と呼ぶ場合がある）と、を備える。
【００１４】
透明ブロック２は、図１−１に示すように六角柱状の形状を有する励起共振器であり、該透明ブロック２に入射した励起光および透明ブロック２に入射した後に励起光反射手段８で反射した励起光を伝搬するために、励起光に対して透明な材料からなる。また、この透明ブロック２は、光学接触手段４を介して伝導してくる固体レーザロッド３が発する熱を、該透明ブロック２の第６の面２ｆと第８の面２ｈとにそれぞれ設けられた排熱手段５へ伝導するため、熱伝導率の高い材料からなる。
【００１５】
そして、透明ブロック２は、固体レーザロッド３の長手方向の中心軸（以下、単に固体レーザロッド３の中心軸と呼ぶ）に対して対称であり且つ該中心軸となす角が鋭角とされた一対の入射側面である第１の面２ａおよび第２の面２ｂ、固体レーザロッド３の中心軸に対して平行であり且つ第１の面２ａおよび第２の面２ｂと接続する一対の平行側面である第３の面２ｃおよび第４の面２ｄを有する。
【００１６】
また、透明ブロック２は、一対の平行側面である第３の面２ｃおよび第４の面２ｄを接続するとともに固体レーザロッド３の中心軸に対して垂直に設けられた平行側面接続側面である第７の面２ｇ、一対の入射面である第１の面２ａおよび第２の面２ｂを接続するとともに固体レーザロッド３の中心軸に対して垂直に設けられた入射面接続側面である第９の面２ｉ、多角形柱状の上面である第６の面２ｆ、多角形柱状の下面である第８の面２ｈを有する。
【００１７】
また、透明ブロック２は、固体レーザロッド３を充填するために設けられた貫通孔２ｊ、貫通孔２ｊの内側面である第５の面２ｅを有する。この貫通孔２ｊは、固体レーザロッド３の中心軸、および第７の面２ｇと該第９の面２ｉとに垂直であり、該第７の面２ｇと該第９の面２ｉとのそれぞれの中心を結ぶ中心線と、同軸に設けられている。
【００１８】
固体レーザロッド３は、略円柱状の形状を有し、透明ブロック２の貫通孔２ｊ内に光学接触手段４を介して設けられている。また、固体レーザロッド３は、貫通孔２ｊの中心軸と同軸に設けられている。
【００１９】
光学接触手段４は、固体レーザロッド３と貫通孔２ｊとの間に設けられている。光学接触手段４は、固体レーザロッド３の表面での励起光の反射を防止して透明ブロック２から固体レーザロッド３への入射効率を良好にする（透明ブロック２と固体レーザロッド３とを光学的に接触させる）ためのものである。また、光学接触手段４は、固体レーザロッド３が発する熱を透明ブロック２へ逃がし易くする機能も有する。
【００２０】
このような光学接触手段４は、固体レーザロッド３が発する熱を透明ブロック２へ伝導するため高い熱伝導率を有し、また励起光に対して透明であり透明ブロック２から固体レーザロッド３へ入射する励起光を損失なく固体レーザロッド３へ入射させる。また、光学接触手段４を光学接着剤やディフュージョンボンディング（結晶直接接合）を用いて光学接着することにより、より高い熱伝導率とより小さい励起光損失が得られる。
【００２１】
排熱手段５ａ、５ｂは、透明ブロック２の第６の面２ｆと第８の面２ｈとにそれぞれ設けられている。この排熱手段５ａ、５ｂは、励起光が固体レーザロッド３に吸収される際に発生して光学接触手段４と透明ブロック２とを伝導して固体レーザロッド３に蓄熱された熱を透明ブロック２の外部に排熱させる。
【００２２】
また、図１−１および図１−３に示すように、排熱手段５を固体レーザロッド３の中心軸に対して対称に配置することにより、固体レーザロッド３における該固体レーザロッド３の長手方向に対して垂直な断面での温度分布の均一度を高くすることが可能である。これにより、上記の断面における温度分布の不均一に起因した発振光の光学歪みを抑制することができ、理想的なビーム形状であるガウシアン形状に近い形状の、高いビーム品質を有する発振光を得ることが可能となる。
【００２３】
励起用半導体レーザ６ａ、６ｂは、固体レーザロッド３を励起させるための励起光の光源である。励起用半導体レーザ６ａは、固体レーザロッド３を励起させるための励起光を透明ブロック２の第１の面２ａに向けて出射し、励起光入射手段７ａを介して透明ブロック２の第１の面２ａから透明ブロック２に励起光を入射させる。また、励起用半導体レーザ６ｂは、固体レーザロッド３を励起させるための励起光を透明ブロック２の第２の面２ｂに向けて出射し、励起光入射手段７ｂを介して透明ブロック２の第２の面２ｂから透明ブロック２に励起光を入射させる。
【００２４】
また、図１−１および図１−２に示すように、励起用半導体レーザ６ａ、６ｂを固体レーザロッド３の中心軸に対して対称に配置することにより、固体レーザロッド３の中心軸に対して対称な２方向から励起光を固体レーザロッド３に入射させることができ、固体レーザロッド３の中心軸に垂直な断面での励起分布の均一度を高くすることが可能である。これにより、理想的なビーム形状であるガウシアン形状に近い形状の、高いビーム品質を有する発振光を得ることが可能となる。
【００２５】
また、励起用半導体レーザ６ａ、６ｂは、励起用半導体レーザ６ａから出射される励起光の光軸と励起用半導体レーザ６ｂから出射される励起光の光軸とが、固体レーザロッド３の中心軸と同じ高さとなるように配置される。
【００２６】
励起光入射手段７ａ、７ｂは、励起用半導体レーザ６ａ、６ｂと透明ブロック２との間に設けられている。励起光入射手段７ａは、励起用半導体レーザ６ａと透明ブロック２との間に設けられ、励起用半導体レーザ６ａから出射された出射光（励起光）を光軸に対する断面が略円形であり且つ平行光になるように整形し、偏光をｐ偏光にして透明ブロック２の第１の面２ａに入射させる。励起光入射手段７ｂは、励起用半導体レーザ６ｂと透明ブロック２との間に設けられ、励起用半導体レーザ６ｂから出射された出射光（励起光）を光軸に対する断面が略円形であり且つ平行光になるように整形し、偏光をｐ偏光にして透明ブロック２の第２の面２ｂに入射させる。
【００２７】
励起光反射手段８ａ、８ｂは、透明ブロック２に入射した励起光を反射する。したがって、透明ブロック２において励起光反射手段８ａ、８ｂが設けられた面では、入射した励起光が出射することがない。また、励起光反射手段８ａが固体レーザロッド３の中心軸と平行な面である第３の面２ｃ外面に該第３の面２ｃと平行に、励起光反射手段８ｂが固体レーザロッド３の中心軸と平行な面である第４の面２ｄの外面に該第４の面２ｄと平行に、設けられている。すなわち、励起光反射手段８ａと、励起光反射手段８ｂとは、平行に設けられている。これにより、透明ブロック２内での励起光の側面反射の反射角が一定となる。
【００２８】
なお、排熱手段５ａ、５ｂと励起光反射手段８ａ、８ｂとが透明ブロック２における同じ面に存在すると、励起光反射手段８ａ、８ｂの耐熱性などが問題となり励起光反射手段８ａ、８ｂの構成材料に対する要求が高く複雑になるため、排熱手段５ａ、５ｂと励起光反射手段８ａ、８ｂとは透明ブロック２における異なる面に配置することが好ましい。
【００２９】
透明ブロック２と固体レーザロッド３との材料の組み合わせとしては、固体レーザロッド３のホスト材料が屈折率の高いＹ3Ａｌ5Ｏ12（ＹＡＧ、屈折率１．８２）である場合は、透明ブロック２をサファイア（屈折率１．７６）またはＭｇＦ2（屈折率１．３７）により形成することが好ましい。
【００３０】
また、固体レーザロッド３のホスト材料がＬｉＹＦ4（ＹＬＦ、屈折率１．４７）、ＬｉＳｒＡｌＦ6（ＬｉＳＡＦ、屈折率１．４）、ＬｉＣａＡｌＦ6（ＬｉＣＡＦ、屈折率１．３９）のうちいずれかである場合は、透明ブロック２をＭｇＦ2により形成することが好ましい。また、固体レーザロッド３のホスト材料がＬｉＹＦ4（ＹＬＦ、屈折率１．４７）である場合は、透明ブロック２をＬｉＹＦ4またはＭｇＦ2により形成することが好ましい。
【００３１】
サファイアおよびＬｉＹＦ4、ＭｇＦ2は、高い熱伝導率を有するため、これらの材料により透明ブロック２を構成することで、固体レーザロッド３において励起光を吸収して発生した熱を光学接触手段４および透明ブロック２を介して排熱手段５へ効率良く伝導させることができる。
【００３２】
次に、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１の動作について図１−１〜図１−３および図２を参照しながら説明する。図２は、励起用半導体レーザ６から出射した励起光の進行経路を、励起用半導体レーザ６ａから出射した励起光を例に模式的に説明する図である。励起用半導体レーザ６ａ、６ｂから出射された励起光Ｌは、励起光入射手段７ａ、７ｂを通過して、該励起光入射手段７ａ、７ｂにおいて偏光及びビームが整形される。ここで励起光入射手段７ａ、７ｂは、励起用半導体レーザ６ａ、６ｂから出射された励起光Ｌを、光軸に対する断面が略円形であり且つ平行光になるように整形し、偏光をｐ偏光とする。
【００３３】
励起光入射手段７ａ、７ｂを通過した励起光Ｌは、固体レーザロッド３の中心軸に対して対称であり、且つ該中心軸となす角度が鋭角である一対の面である、透明ブロック２の第１の面２ａ及び第２の面２ｂからそれぞれ透明ブロック２内に入射される。すなわち、励起光入射手段７ａを通過した励起光Ｌは、透明ブロック２の第１の面２ａから透明ブロック２内に入射される。また、励起光入射手段７ｂを通過した励起光Ｌは、透明ブロック２の第２の面２ｂから透明ブロック２内に入射される。このとき、励起光入射手段７ａ、７ｂを通過した励起光Ｌを第１の面２ａ及び第２の面２ｂに対してブルースター角で入射させ、透明ブロック２の第１の面２ａおよび第２の面２ｂにおける反射に起因した励起効率の低下を防止する。ブルースター角は、誘電体表面で光が正反射するとき、ｐ偏光に対する反射率がゼロになる反射角のことを意味する。
【００３４】
つぎに、透明ブロック２に入射した励起光Ｌは、図２に示すように光学接触手段４を介して固体レーザロッド３に入射し、通過する。励起光Ｌは、固体レーザロッド３を通過する際に、その一部が固体レーザロッド３に吸収される。そして、固体レーザロッド３を通過した励起光は励起光反射手段８ａ、８ｂにより反射され、透明ブロック２内に閉じ込められながら透明ブロック２の長手方向において励起光の入射面（第１の面２ａ及び第２の面２ｂ）と反対側の端面である第７の面２ｇの方向に向かって進行する。
【００３５】
このとき励起光Ｌは、透明ブロック２内を進行する間に固体レーザロッド３への入射、通過を繰り返す。そして、固体レーザロッド３への入射、通過を繰り返す度に、励起光Ｌはその一部が固体レーザロッド３に吸収される。このように励起光Ｌは、励起光反射手段８ａ、８ｂによって透明ブロック２内に閉じ込められるため、固体レーザロッド３を複数回通過し、効率の良い吸収が得られる。
【００３６】
その後、固体レーザロッド３を複数回通過した励起光Ｌは、第７の面２ｇに到達する。そして、第７の面２ｇに到達した励起光Ｌは、該第７の面２ｇにおいて、反射する成分（反射光）ＬＲと、外部に出射する（漏れる）成分（出射光）ＬＯと、に分かれる。
【００３７】
ここで、出射光ＬＯは、第７の面２ｇから外部に出射される。一方、反射光ＬＲは、第７の面２ｇで反射され、励起光の入射側の端面である第９の面２ｉの方向に進行方向を変えて、再度透明ブロック２内を進行する。励起光ＬＲは、励起光反射手段８ａ、８ｂによって反射されて透明ブロック２内に閉じ込められながら進行する。このとき励起光ＬＲは、透明ブロック２内を進行する間に固体レーザロッド３への入射、通過を繰り返す。そして、固体レーザロッド３への入射、通過を繰り返す度に、励起光ＬＲはその一部が固体レーザロッド３に吸収される。このように励起光ＬＲは、励起光反射手段１８ａ、１８ｂによって透明ブロック１２内に閉じ込められるため、固体レーザロッド１３を複数回通過し、効率の良い吸収が得られる。
【００３８】
その後、反射光ＬＲは、透明ブロック２の励起光の入射面である第１の面２ａまたは第１の面２ｂに到達し、これらの面から透明ブロック２の外部に出射される。また、反射光ＬＲが第９の面２ｉの部分に戻ってきた場合、該反射光ＬＲは外部に出射する（漏れる）成分（出射光）と第９の面２ｉで反射する成分（反射光）とに分かれる。ただし、第９の面２ｉに反射膜を設けることにより、外部に出射する（漏れる）成分（出射光）をほとんど無くすことが可能である。
【００３９】
また、反射光ＬＲが第９の面２ｉに囲まれた固体レーザロッド３の部分に戻ってきた場合、該反射光ＬＲは外部に出射する（漏れる）成分（出射光）と第９の面２ｉで反射する成分（反射光）とに分かれる。ただし、この固体レーザロッド３の部分に反射膜を設けることにより、外部に出射する（漏れる）成分（出射光）をほとんど無くすことが可能である。
【００４０】
上述したように、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１によれば、励起光Ｌの透明ブロック２への入射面が、固体レーザロッド３の中心軸に対して対称であり、且つ該中心軸となす角度が鋭角である一対の面（第１の面２ａ及び第２の面２ｂ）とされている。
【００４１】
透明ブロック２の屈折率は、励起光Ｌが入射する前の領域（空気）の屈折率より大きい。この場合、透明ブロック２に入射した励起光Ｌの屈折角は励起光Ｌの入射角よりも小さくなるため励起光Ｌは固体レーザロッド３の中心軸方向に近づく方向に屈折し、固体レーザロッド３への入射角および励起光反射手段８ａ、８ｂでの励起光Ｌの反射角が大きくなる。したがって、従来のように固体レーザロッド３の中心軸に垂直な面から透明ブロック２に励起光Ｌを入射した場合には、透明ブロック２へ入射後の励起光Ｌの固体レーザロッド３への入射角が大きくなり（励起光Ｌと固体レーザロッド３の中心軸とがなす角度が小さくなり）、励起光反射手段８ａ、８ｂでの励起光Ｌの反射角が大きくなる。その結果、励起光Ｌが固体レーザロッド３に入射、通過してから励起光反射手段８ａ、８ｂにより反射されて再度固体レーザロッド３に入射するまでの固体レーザロッド３の長手方向の距離が長くなり、励起光Ｌが固体レーザロッド３を通過する回数を多く取ることができない。
【００４２】
しかしながら、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１においては、透明ブロック２への励起光Ｌの入射面が、固体レーザロッド３の中心軸に対して対称であり、且つ該中心軸となす角度が鋭角である一対の面（第１の面２ａ及び第２の面２ｂ）とされている。このような入射面から励起光Ｌを透明ブロック２へ入射することにより、透明ブロック２へ入射後の励起光Ｌの固体レーザロッド３への入射角を大きくし（励起光Ｌと固体レーザロッド３の中心軸とがなす角度を大きくし）、また励起光反射手段８ａ、８ｂでの励起光Ｌの反射角を小さくすることができる。
【００４３】
その結果、励起光Ｌが励起光反射手段８によって反射されて透明ブロック２内に閉じ込められながら進行する際に、励起光Ｌが固体レーザロッド３に入射、通過してから励起光反射手段８により反射されて再度固体レーザロッド３に入射するまでの固体レーザロッド３の長手方向の距離が短くなる。これにより、励起光Ｌが励起光反射手段８によって反射されて透明ブロック２内に閉じ込められながら進行する際に、励起光Ｌが固体レーザロッド３を通過する回数を増加させることができ、固体レーザロッド３における励起光Ｌの吸収効率の高い固体レーザ励起モジュールを実現することができる。
【００４４】
また、励起光Ｌの透明ブロック２の励起光入射面に対する入射角を大きくする必要がなく、入射角の大きさに起因した励起光入射面の反射による励起光吸収効率の低下が生じないため、固体レーザロッド３における励起光Ｌの吸収効率の高い固体レーザ励起モジュールを実現することができる。
【００４５】
また、励起光Ｌを同じ回数だけ固体レーザロッド３を通過させる場合（固体レーザロッド３における励起光Ｌの吸収効率において同じ吸収効率を得る場合）には固体レーザロッド３および透明ブロック２の長手方向の長さを従来よりも短くすることができ、コストの削減および固体レーザ励起モジュール１の小型化を図ることができる。
【００４６】
また、上述したように、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１によれば、Ｐ偏光とした励起光Ｌを透明ブロック２の入射面（第１の面２ａ及び第２の面２ｂ）に対してブルースター角で入射させる。この場合には、入射面（第１の面２ａ及び第２の面２ｂ）における励起光Ｌの表面反射光が生じないため、入射面（第１の面２ａ及び第２の面２ｂ）での反射による透明ブロック２への励起光Ｌの入射量の低下、すなわち固体レーザロッド３への励起光Ｌの入射量の低下を防止することができる。
【００４７】
これにより、入射面（第１の面２ａ及び第２の面２ｂ）での反射に起因した固体レーザロッド３の励起効率の低下を防止することができ、固体レーザロッド３における励起光の吸収効率の高い固体レーザ励起モジュールを実現することができる。また、入射面（第１の面２ａ及び第２の面２ｂ）における励起光Ｌの表面反射光が生じないため、励起光入射面の反射を防止する反射防止膜を設ける必要がなく、反射防止膜の装備に起因したコストの増加および固体レーザ励起モジュール１の大型化が生じない。
【００４８】
また、上述したように、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１によれば、励起光反射手段８ａと励起光反射手段８ｂとが平行に設けられている。これにより、透明ブロック２内での励起光Ｌの側面反射の反射角が一定となり、反射角が変動することがない。このため、励起光反射手段８ａ、８ｂでの反射時の励起光Ｌの反射角に起因した反射率の低下を防止することができ、固体レーザロッド３における励起光の吸収効率の高い固体レーザ励起モジュールを実現することができる。
【００４９】
また、上述したように、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１によれば、励起用半導体レーザ６ａ、６ｂが固体レーザロッド３の中心軸に対して対称に配置されている。これにより、固体レーザロッド３の中心軸に対して対称な２方向から励起光を固体レーザロッド３に入射させることができ、固体レーザロッド３の中心軸に垂直な断面での励起分布の均一度を高くすることが可能である。したがって、固体レーザロッド３における励起密度分布の均一度を高めることができ、固体レーザロッド３における励起密度分布に優れた固体レーザ励起モジュールを実現することができる。
【００５０】
また、上述したように、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１によれば、排熱手段５が透明ブロック２の第６の面２ｆと第８の面２ｈとにおいて固体レーザロッド３の中心軸に対して対称に設けられている。これにより、励起光Ｌが固体レーザロッド３に吸収される際に発生して光学接触手段４と透明ブロック２とを伝導して固体レーザロッド３に蓄熱された熱を、固体レーザロッド３の中心軸に対して対称な２方向から透明ブロック２の外部に排熱させることができる。したがって、固体レーザロッド３および透明ブロック２における温度分布の均一度を高めることができ、固体レーザロッド３および透明ブロック２における温度分布に優れた固体レーザ励起モジュールを実現することができる。
【００５１】
したがって、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１によれば、固体レーザロッド３における励起光Ｌの吸収効率、励起密度分布および温度分布に優れ、小型且つ安価な固体レーザ励起モジュールを実現することができる。
【００５２】
なお、透明ブロック２の第７の面２ｇの外面にも励起光反射手段８を設けることにより、第７の面２ｇから励起光Ｌが出射することなく励起光反射手段８で反射され、励起光の入射側の端面である第９の面２ｉの方向に進行方向を変えて、再度透明ブロック２内を進行する。すなわち、上述した第７の面２ｇにおける出射光ＬＯが（反射光）ＬＲとなり、第９の面２ｉの方向に進行方向を変えて、再度透明ブロック２を進行し、固体レーザロッド３を複数回通過して固体レーザロッド３に吸収される。
【００５３】
これにより、固体レーザロッド３における励起光Ｌの吸収効率のより高い固体レーザ励起モジュールが得られ、レーザロッド３および透明ブロック２の長手方向の長さを短くしても固体レーザロッド３における励起光Ｌの吸収効率を高くすることができるため、固体レーザ励起モジュール１の小型化を図ることが可能である。
【００５４】
さらに、透明ブロック２の第１の面２ａと第２の面２ｂに励起光無反射膜（反射防止膜：ＡＲコート（Anti-Reflection Coat））を設けると、第１の面２ａと第２の面２ｂに入射する励起光の偏光に依存せずに該第１の面２ａと第２の面２ｂにおける反射を防止することができるため、高い吸収効率を得ることが可能となる。
【００５５】
実施の形態２．
図３−１〜図３−３には、本発明の実施の形態２にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を説明するための図であり、図３−１は、本発明の実施の形態２にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を示す斜視図である。また、図３−２は、本発明の実施の形態２にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を示す横断面図であり、図３−３は、本発明の実施の形態２にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を示す縦断面図である。なお、図３−２は、図３−１の線分Ａ−Ａにおける横断面図であり、図３−３は、図３−１の線分Ａ−Ａにおける縦断面図である。
【００５６】
図３−１〜図３−３に示すように、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１１は、透明ブロック１２と、固体レーザロッド（固体レーザ媒質）１３と、光学接触手段１４と、排熱手段１５ａ、１５ｂ（以下、排熱手段を総称して排熱手段１５と呼ぶ場合がある）と、励起用半導体レーザ１６ａ、１６ｂ、１６ｋ、１６ｌ（以下、励起用半導体レーザを総称して励起用半導体レーザ１６と呼ぶ場合がある）と、励起光入射手段１７ａ、１７ｂ、１７ｋ、１７ｌ（以下、励起光入射手段を総称して励起光入射手段１７と呼ぶ場合がある）と、励起光反射手段１８ａ、１８ｂ（以下、励起光反射手段を総称して励起光反射手段１８と呼ぶ場合がある）と、を備える。
【００５７】
この透明ブロック１２は、図３−１に示すように八角柱状の形状を有する励起共振器であり、該透明ブロック１２に入射した励起光および透明ブロック１２に入射した後に励起光反射手段１８で反射した励起光を伝搬するために、励起光に対して透明な材料からなる。また、この透明ブロック１２は、光学接触手段１４を介して伝導してくる、固体レーザロッド１３が発する熱を該透明ブロック１２の第６の面１２ｆと第８の面１２ｈとにそれぞれ設けられた排熱手段１５へ伝導するため、熱伝導率の高い材料からなる。
【００５８】
そして、透明ブロック１２は、固体レーザロッド３の中心軸に対して対称であり且つ該中心軸となす角が鋭角とされた一対の入射側面である第１の面１２ａおよび第２の面１２ｂ、固体レーザロッド３の中心軸に対して平行であり且つ第１の面１２ａおよび第２の面１２ｂと接続する一対の平行側面である第３の面１２ｃおよび第４の面１２ｄ、第１の面１２ａおよび第２の面１２ｂと一対の平行側面を挟んで設けられ固体レーザロッド３の中心軸に対して対称であり且つ該中心軸となす角が鋭角とされた一対の入射側面である第１０の面１２ｋおよび第１１の面１２ｌを有する。
【００５９】
また、透明ブロック１２は、二対の入射面（第１の面１２ａおよび第２の面１２ｂ、第１０の面１２ｋおよび第１１の面１２ｌ）をそれぞれ接続するとともに固体レーザロッド３の中心軸に対して垂直に且つ対向して設けられた一対の入射面接続側面である第７の面１２ｇおよび第９の面ｉ、多角形柱状の上面である第６の面１２ｆ、多角形柱状の下面である第８の面１２ｈを有する。
【００６０】
また、透明ブロック１２は、固体レーザロッド１３を充填するために設けられた貫通孔１２ｊ、貫通孔１２ｊの内側面である第５の面１２ｅを有する。この貫通孔１２ｊは、固体レーザロッド１３の中心軸、および第７の面１２ｇと第９の面１２ｉとのそれぞれの中心を結ぶ該第７の面２ｇと該第９の面２ｉとに垂直な方向の中心軸と、同軸に設けられている。
【００６１】
固体レーザロッド１３は、略円柱状の形状を有し、透明ブロック１２の貫通孔１２ｊ内に光学接触手段１４を介して設けられている。また、固体レーザロッド１３は、貫通孔１２ｊの中心軸と同軸に設けられている。
【００６２】
光学接触手段１４は、固体レーザロッド１３と貫通孔１２ｊとの間に設けられている。光学接触手段１４は、固体レーザロッド１３が発する熱を透明ブロック１２へ逃がし易くし、また固体レーザロッド１３の表面での励起光の反射を防止して透明ブロック２から固体レーザロッド１３への入射効率を良好にするためのものである。このような光学接触手段１４は、固体レーザロッド１３が発する熱を透明ブロック１２へ伝導するため高い熱伝導率を有し、また励起光に対して透明であり透明ブロック１２から固体レーザロッド１３へ入射する励起光を損失なく固体レーザロッド１３へ入射させる。また、光学接触手段１４を光学接着剤やディフュージョンボンディング（結晶直接接合）を用いて光学接着することにより、より高い熱伝導率とより小さい励起光損失が得られる。
【００６３】
排熱手段１５ａ、１５ｂは、透明ブロック１２の第６の面１２ｆと第８の面１２ｈとにそれぞれ設けられている。この排熱手段１５ａ、１５ｂは、励起光が固体レーザロッド１３に吸収される際に発生して光学接触手段１４と透明ブロック１２とを伝導して固体レーザロッド１３に蓄熱された熱を透明ブロック１２の外部に排熱させる。
【００６４】
また、図３−１および図３−３に示すように、排熱手段１５を固体レーザロッド１３の中心軸に対して対称に配置することにより、固体レーザロッド１３における該固体レーザロッド１３の長手方向に対して垂直な断面での温度分布の均一度を高くすることが可能である。これにより、上記の断面における温度分布の不均一に起因した発振光の光学歪みを抑制することができ、理想的なビーム形状であるガウシアン形状に近い形状の、高いビーム品質を有する発振光を得ることが可能となる。
【００６５】
励起用半導体レーザ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、固体レーザロッド１３を励起させるための励起光の光源である。励起用半導体レーザ１６ａは、固体レーザロッド１３を励起させるための励起光を透明ブロック１２の第１の面１２ａに向けて出射し、励起光入射手段１７ａを介して透明ブロック１２の第１の面１２ａから透明ブロック１２に励起光を入射させる。また、励起用半導体レーザ１６ｂは、固体レーザロッド１３を励起させるための励起光を透明ブロック１２の第２の面１２ｂに向けて出射し、励起光入射手段１７ｂを介して透明ブロック１２の第２の面１２ｂから透明ブロック１２に励起光を入射させる。
【００６６】
また、励起用半導体レーザ１６ｋは、固体レーザロッド１３を励起させるための励起光を透明ブロック１２の第１０の面１２ｋに向けて出射し、励起光入射手段１７ｋを介して透明ブロック１２の第１０の面２ｋから透明ブロック１２に励起光を入射させる。また、励起用半導体レーザ１６ｌは、固体レーザロッド１３を励起させるための励起光を透明ブロック１２の第１１の面２ｌに向けて出射し、励起光入射手段１７ｌを介して透明ブロック１２の第１１の面１２ｌから透明ブロック１２に励起光を入射させる。
【００６７】
このように固体レーザロッド１３の長手方向の一端側に励起用半導体レーザ１６ａ、１６ｂを配置し、固体レーザロッド１３の長手方向の他端側に励起用半導体レーザ１６ｋ、１６ｌを配置することにより、励起用半導体レーザ１６ａ、１６ｂのみを備える場合と比べて透明ブロック１２への励起光の入射量を二倍に増加させることができ、高パワーで固体レーザロッド１３を励起することができる。
【００６８】
また、図３−１および図３−２に示すように、励起用半導体レーザ１６ａ、１６ｂを固体レーザロッド１３の中心軸に対して対称に配置することにより、固体レーザロッド１３の中心軸に対して対称な２方向から励起光を固体レーザロッド１３に入射させることができ、固体レーザロッド１３の中心軸に垂直な断面での励起分布の均一度を高くすることが可能である。これにより、理想的なビーム形状であるガウシアン形状に近い形状の、高いビーム品質を有する発振光を得ることが可能となる。
【００６９】
同様に、励起用半導体レーザ１６ｋ、１６ｌを固体レーザロッド１３の中心軸に対して対称に配置することにより、固体レーザロッド１３の中心軸に対して対称な２方向から励起光を固体レーザロッド１３に入射させることができ、固体レーザロッド１３の中心軸に垂直な断面での励起分布の均一度を高くすることが可能である。これにより、理想的なビーム形状であるガウシアン形状に近い形状の、高いビーム品質を有する発振光を得ることが可能となる。
【００７０】
また、励起用半導体レーザ１６ａ、１６ｂ、１６ｋ、１６ｌは、励起用半導体レーザ１６ａから出射される励起光の光軸と励起用半導体レーザ６ｂから出射される励起光の光軸と励起用半導体レーザ１６ｋから出射される励起光の光軸と励起用半導体レーザ６ｌから出射される励起光の光軸とが、固体レーザロッド３の中心軸と同じ高さとなるように配置される。
【００７１】
励起光入射手段１７ａ、１７ｂ、１７ｋ、１７ｌは、励起用半導体レーザ１６ａ、１６ｂ、１６ｋ、１６ｌと透明ブロック１２との間に設けられている。励起光入射手段１７ａは、励起用半導体レーザ１６ａと透明ブロック１２との間に設けられ、励起用半導体レーザ１６ａから出射された出射光（励起光）を光軸に対する断面が略円形であり且つ平行光になるように整形し、偏光をｐ偏光にして透明ブロック１２の第１の面１２ａに入射させる。励起光入射手段１７ｂは、励起用半導体レーザ１６ｂと透明ブロック１２との間に設けられ、励起用半導体レーザ１６ｂから出射された出射光（励起光）を光軸に対する断面が略円形であり且つ平行光になるように整形し、偏光をｐ偏光にして透明ブロック１２の第２の面１２ｂに入射させる。
【００７２】
同様に、励起光入射手段１７ｋは、励起用半導体レーザ１６ｋと透明ブロック１２との間に設けられ、励起用半導体レーザ１６ｋから出射された出射光（励起光）を光軸に対する断面が略円形であり且つ平行光になるように整形し、偏光をｐ偏光にして透明ブロック１２の第１０の面１２ｋに入射させる。励起光入射手段１７ｌは、励起用半導体レーザ１６ｌと透明ブロック１２との間に設けられ、励起用半導体レーザ１６ｌから出射された出射光（励起光）を光軸に対する断面が略円形であり且つ平行光になるように整形し、偏光をｐ偏光にして透明ブロック１２の第１１の面１２ｌに入射させる。
【００７３】
励起光反射手段１８は、透明ブロック１２の貫通孔１２ｊの中心軸と平行な面である第３の面１２ｃと第４の面１２ｄとの外面に、該第３の面１２ｃと第４の面１２ｄとに平行に設けられている。この励起光反射手段１８は、透明ブロック１２に入射した励起光を反射する。これにより、透明ブロック１２において励起光反射手段１８が設けられた面では、入射した励起光が出射することがない。
【００７４】
励起光反射手段１８ａ、１８ｂは、透明ブロック１２に入射した励起光を反射する。したがって、透明ブロック１２において励起光反射手段１８ａ、１８ｂが設けられた面では、入射した励起光が出射することがない。また、励起光反射手段１８ａが固体レーザロッド１３の中心軸と平行な面である第３の面１２ｃ外面に該第３の面１２ｃと平行に、励起光反射手段８ｂが固体レーザロッド３の中心軸と平行な面である第４の面１２ｄの外面に該第４の面１２ｄと平行に、設けられている。すなわち、励起光反射手段１８ａと、励起光反射手段１８ｂとは、平行に設けられている。これにより、透明ブロック１２内での励起光の側面反射の反射角が一定となる。
【００７５】
なお、排熱手段１５ａ、１５ｂと励起光反射手段１８ａ、１８ｂとが透明ブロック１２における同じ面に存在すると、励起光反射手段１８ａ、１８ｂの耐熱性などが問題となり励起光反射手段１８ａ、１８ｂの構成材料に対する要求が高く複雑になるため、排熱手段１５ａ、１５ｂと励起光反射手段１８ａ、１８ｂとは透明ブロック１２における異なる面に配置することが好ましい。
【００７６】
次に、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１１の動作について図３−１〜図３−３および図４を参照しながら説明する。図４は、励起用半導体レーザ１６から出射した励起光の進行経路を、励起用半導体レーザ１６ａ、１６ｌから出射した励起光を例に模式的に説明する図である。
【００７７】
励起用半導体レーザ１６ａ、１６ｂから出射された励起光Ｌは、励起光入射手段１７ａ、１７ｂを通過して、該励起光入射手段１７ａ、１７ｂにおいて偏光及びビームが整形される。ここで励起光入射手段１７ａ、１７ｂは、励起用半導体レーザ１６ａ、１６ｂから出射された励起光Ｌを、光軸に対する断面が略円形であり且つ平行光になるように整形し、偏光をｐ偏光とする。
【００７８】
励起光入射手段１７ａ、１７ｂを通過した励起光Ｌは、固体レーザロッド１３の中心軸に対して対称であり且つ該中心軸となす角度が鋭角とされた一対の面である、透明ブロック１２の第１の面１２ａ及び第２の面１２ｂからそれぞれ透明ブロック１２内に入射される。すなわち、励起光入射手段１７ａを通過した励起光Ｌは、透明ブロック１２の第１の面１２ａから透明ブロック１２内に入射される。
【００７９】
また、励起光入射手段１７ｂを通過した励起光Ｌは、透明ブロック１２の第２の面１２ｂから透明ブロック１２内に入射される。このとき、励起光入射手段１７ａ、１７ｂを通過した励起光Ｌを第１の面１２ａ及び第２の面１２ｂに対してそれぞれブルースター角で入射させ、透明ブロック１２の第１の面１２ａおよび第２の面１２ｂにおける反射に起因した励起効率の低下を防止する。
【００８０】
つぎに、透明ブロック１２に入射した励起光Ｌは、図４に示すように光学接触手段１４を介して固体レーザロッド１３に入射し、通過する。励起光Ｌは、固体レーザロッド１３を通過する際に、その一部が固体レーザロッド１３に吸収される。そして、固体レーザロッド１３を通過した励起光Ｌは励起光反射手段１８ａ、１８ｂにより反射され、透明ブロック１２内に閉じ込められながら透明ブロック１２の長手方向において励起光Ｌの入射面（第１の面１２ａ及び第２の面１２ｂ）と反対側の端面である第１０の面１２ｋ及び第１１の面１２ｌの方向に向かって進行する。
【００８１】
このとき励起光Ｌは、透明ブロック１２内を進行する間に固体レーザロッド１３への入射、通過を繰り返す。そして、固体レーザロッド１３への入射、通過を繰り返す度に、励起光Ｌはその一部が固体レーザロッド１３に吸収される。このように励起光Ｌは、励起光反射手段１８ａ、１８ｂによって透明ブロック１２内に閉じ込められるため、固体レーザロッド１３を複数回通過し、効率の良い吸収が得られる。
【００８２】
その後、固体レーザロッド１３を複数回通過した励起光Ｌは、第１０の面１２ｋ及び第１１の面１２ｌに到達する。そして、励起光Ｌは、該第１０の面１２ｋ及び第１１の面１２ｌから外部に出射される。
【００８３】
一方、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１１においては、励起用半導体レーザ１６ｋ、１６ｌからも励起光Ｌ′を出射する。励起用半導体レーザ１６ｋ、１６ｌから出射された励起光Ｌ′は、励起光入射手段１７ｋ、１７ｌを通過して、該励起光入射手段１７ｋ、１７ｌにおいて偏光及びビームが整形される。ここで励起光入射手段１７ｋ、１７ｌは、励起用半導体レーザ１６ｋ、１６ｌから出射された励起光Ｌ′を、光軸に対する断面が略円形であり且つ平行光になるように整形し、偏光をｐ偏光とする。
【００８４】
また、励起光入射手段１７ｋ、１７ｌを通過した励起光Ｌ′は、固体レーザロッド１３の中心軸に対して対称であり且つ該中心軸となす角度が鋭角とされた一対の面である、透明ブロック１２の第１０の面１２ｋ及び第１１の面１２ｌからそれぞれ透明ブロック１２内に入射される。すなわち、励起光入射手段１７ｋを通過した励起光Ｌ′は、透明ブロック１２の第１０の面１２ｋから透明ブロック１２内に入射される。
【００８５】
また、励起光入射手段１７ｌを通過した励起光Ｌ′は、透明ブロック１２の第１１の面１２ｌから透明ブロック１２内に入射される。このとき、励起光入射手段１７ｋ、１７ｌを通過した励起光Ｌ′を第１０の面１２ｋ及び第１１の面１２ｌに対してそれぞれブルースター角で入射させ、透明ブロック１２の第１０の面１２ｋおよび第１１の面１２ｌにおける反射に起因した励起効率の低下を防止する。
【００８６】
透明ブロック１２に入射した励起光Ｌ′は、図４に示すように光学接触手段１４を介して固体レーザロッド１３に入射し、通過する。励起光Ｌ′は、固体レーザロッド１３を通過する際に、その一部が固体レーザロッド１３に吸収される。そして、固体レーザロッド１３を通過した励起光Ｌ′は励起光反射手段１８ａ、１８ｂにより反射され、透明ブロック１２内に閉じ込められながら透明ブロック１２の長手方向において励起光Ｌ′の入射面（第１０の面１２ｋ及び第１１の面１２ｌ）と反対側の端面である第１の面１２ａ及び第２の面１２ｂの方向に向かって進行する。
【００８７】
このとき励起光Ｌ′は、透明ブロック１２内を進行する間に固体レーザロッド１３への入射、通過を繰り返す。そして、固体レーザロッド１３への入射、通過を繰り返す度に、励起光Ｌ′はその一部が固体レーザロッド１３に吸収される。このように励起光Ｌ′は、励起光反射手段１８ａ、１８ｂによって透明ブロック１２内に閉じ込められるため、固体レーザロッド１３を複数回通過し、効率の良い吸収が得られる。
【００８８】
その後、固体レーザロッド１３を複数回通過した励起光Ｌ′は、第１の面１２ａ及び第２の面１２ｂに到達する。そして、励起光Ｌ′は、該第１の面１２ａ及び第２の面１２ｂから外部に出射される。
【００８９】
上述したように、実施の形態２にかかる固体レーザ励起モジュール１１では、実施の形態１の固体レーザ励起モジュール１を基本的な構成として、第７の面２ｇを挟んで２個、対向して配置した場合と同一な構成を有する。このような構成を有する実施の形態２にかかる固体レーザ励起モジュール１１によれば、実施の形態１の場合と同様に、固体レーザロッド３における励起光Ｌの吸収効率、励起密度分布および温度分布に優れ、小型且つ安価な固体レーザ励起モジュールを実現することができる。
【００９０】
さらに、実施の形態２にかかる固体レーザ励起モジュール１１では、励起用半導体レーザ１６の数を実施の形態１の場合と比べて二倍に増加させることにより、実施の形態１にかかる固体レーザ励起モジュール１の場合と比べて透明ブロック１２への励起光の入射量を二倍に増加させることができる。これにより、本実施の形態にかかる固体レーザ励起モジュール１１においては、高パワーで固体レーザロッド１３を励起することができ、高出力化を図ることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
以上のように、本発明にかかる固体レーザ励起モジュールは、小型且つ安価な固体レーザ励起モジュールが求められる分野に有用であり、特に、レーザ測距装置、レーザレーダ装置及び航空機搭載レーザデジグネータ装置用レーザ装置等の装置への使用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１−１】本発明の実施の形態１にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を説明する斜視図である。
【図１−２】本発明の実施の形態１にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を説明する横断面図である。
【図１−３】本発明の実施の形態１にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を説明する縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる固体レーザ励起モジュールにおいて励起用半導体レーザから出射した励起光の進行経路を模式的に説明する図である。
【図３−１】本発明の実施の形態２にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を説明する斜視図である。
【図３−２】本発明の実施の形態２にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を説明する横断面図である。
【図３−３】本発明の実施の形態２にかかる固体レーザ励起モジュールの構成を説明する縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかる固体レーザ励起モジュールにおいて励起用半導体レーザから出射した励起光の進行経路を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  固体レーザ励起モジュール
２  透明ブロック
２ａ  固体レーザ励起モジュール１の第１の面
２ｂ  固体レーザ励起モジュール１の第２の面
２ｃ  固体レーザ励起モジュール１の第３の面
２ｄ  固体レーザ励起モジュール１の第４の面
２ｅ  固体レーザ励起モジュール１の第５の面
２ｆ  固体レーザ励起モジュール１の第６の面
２ｇ  固体レーザ励起モジュール１の第７の面
２ｈ  固体レーザ励起モジュール１の第８の面
２ｉ  固体レーザ励起モジュール１の第９の面
２ｊ  貫通孔
３  固体レーザロッド
４  光学接触手段
５、５ａ、５ｂ  排熱手段
６、６ａ、６ｂ  励起用半導体レーザ
７、７ａ、７ｂ  励起光入射手段
８、８ａ、８ｂ  励起光反射手段
１１  固体レーザ励起モジュール
１２  透明ブロック
１２ａ  固体レーザ励起モジュール２の第１の面
１２ｂ  固体レーザ励起モジュール２の第２の面
１２ｃ  固体レーザ励起モジュール２の第３の面
１２ｄ  固体レーザ励起モジュール２の第４の面
１２ｅ  固体レーザ励起モジュール２の第５の面
１２ｆ  固体レーザ励起モジュール２の第６の面
１２ｇ  固体レーザ励起モジュール２の第７の面
１２ｈ  固体レーザ励起モジュール２の第８の面
１２ｉ  固体レーザ励起モジュール２の第９の面
１２ｊ  貫通孔
１２ｋ  第１０の面
１２ｌ  第１１の面
１３  固体レーザロッド
１４  光学接触手段
１５、１５ａ、１５ｂ  排熱手段
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｋ、１６ｌ  励起用半導体レーザ
１７、１７ａ、１７ｂ  励起光入射手段
１８、１８ａ、１８ｂ  励起光反射手段
Ｌ  励起光
ＬＯ  出射光
ＬＲ  反射光
【図１−１】
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【図１−２】
2008251642.tif 000004
【図１−３】
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【図２】
2008251642.tif 000006
【図３−１】
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【図３−２】
2008251642.tif 000008
【図３−３】
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【図４】
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