(57)【要約】【課題】産業上の利用のための側面ポンピングされる固体レーザ源、およびポンピングプロセスを提供する。【解決手段】側面ポンピングされる固体レーザ源は、共振キャビティ、活性媒体、およびポンピング源を含み、共振キャビティのレイアウトは、結晶およびミラーによって画定され、振動モードで見られる熱焦点距離を対称にするように、ポンピングビームの吸収方向に活性媒体内で振動モードの空間反転を引き起こすように構成される。レーザ光源は、その望ましくない非点収差効果を補正するために、放射されたレーザビームの空間特性を対称にするように構成されたポンピングスポットを、レーザ結晶の側面に形成する、ポンピング源によって放射されたポンピングビームを調整するためのレンズ、および／またはレーザ結晶温度の能動制御手段を備える。【選択図】図３
2007067396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面ポンピングされる固体レーザ源であって、該固体レーザ源が、少なくとも２つの離間されたミラーによって画定された共振キャビティと、前記共振キャビティに置かれたレーザ結晶タイプの活性媒体と、ポンピング源とを含み、レーザ結晶およびミラーによって画定される共振キャビティのレイアウトが、振動モードで見られる熱焦点距離を対称にするように、ポンピングビームの吸収方向に活性媒体内で振動モードの空間反転を引き起こすように構成され、
望ましくない非点収差効果を補正するために、放射されたレーザビームの空間特性を対称にするように構成されたポンピングスポットを、レーザ結晶の側面に形成するために、前記ポンピング源によって放射されたポンピングビームを調整するためのレンズ、および／または前記レーザ結晶の温度に対する能動制御手段を含むことを特徴とする、固体レーザ源。
【請求項２】
前記ポンピング源が、連続状態下で作動することを特徴とする、請求項１に記載の固体レーザ源。
【請求項３】
前記ポンピング源が、連続状態下で作動する、レーザダイオード、レーザダイオードのアレイ、またはレーザダイオードのスタックを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の固体レーザ源。
【請求項４】
前記ポンピング源が、準連続、または準ＣＷすなわちＱＣＷ状態下で作動することを特徴とする、請求項１に記載の固体レーザ源。
【請求項５】
前記ポンピング源が、準連続、または準ＣＷすなわちＱＣＷ状態下で作動する、レーザダイオード、レーザダイオードのアレイ、またはレーザダイオードのスタックを含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項６】
レーザ結晶と２つのミラーの一方との間の前記共振キャビティ内に位置されたＱスイッチを含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項７】
前記２つのミラーの少なくとも１つが、レーザビームの放射を可能とするように部分的に反射することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項８】
活性媒体が、Ｎｄホスト結晶であり、該Ｎｄホスト結晶が、ポンピングビームが当てられる第１の側面と、第１の側面とは反対側の第２の側面と、上面と、上面とは反対側の下面と、上面および下面に垂直でありかつ前記第１の側面と鈍角を形成するように傾斜された２つの側面とを呈することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項９】
レーザ結晶の温度に対する能動制御手段が、前記上面および下面の温度が、等しく維持されかつ制御され得るように、レーザ結晶の上面および下面を介して前記レーザ結晶を冷却するように構成されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項１０】
Ｑスイッチが、音響光学変調器であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項１１】
Ｑスイッチが、電気光学変調器であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項１２】
Ｑスイッチが、受動タイプであることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項１３】
ポンピングビームの調整レンズが、速軸に沿ってポンピングビームの発散をコリメートするまたは低減するために、ポンピング源エミッタに近接して設けられた円柱マイクロレンズを含むことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項１４】
調整レンズが、前記ポンピング源によって放射されたポンピングビームを遮り、かつレーザ結晶の側面に遅軸方向に適切な大きさの画像を生成するように、ポンピング源の遅軸に沿って焦点力を有する少なくとも１つの円柱レンズを含むことを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項１５】
調整レンズが、前記ポンピング源によって放射されたポンピングビームを遮り、かつ速軸方向に適切な大きさの画像をレーザ結晶の側面に生成するために、ポンピング源の速軸に沿って焦点力を有するさらなる円柱レンズを含むことを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項１６】
ポンピングビーム伝搬軸に沿って円柱レンズを移動させるためのシステムを含むことを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項１７】
生成されたレーザビームの空間特性が、ポンピングビームの伝搬方向に垂直であり、かつレーザ結晶軸と平行である２方向に沿って、レーザ結晶の側面に生成されるポンピングスポットの大きさに作用することにより、制御されることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項１８】
前記レーザ源によって生成されたレーザビームのためのエキスパンダシステム、ガルバニックミラーレーザビーム走査システム、およびビーム集束レンズを含むことを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の固体レーザ源。
【請求項１９】
固体レーザ源のためのポンピングプロセスであって、望ましくない非点収差効果を補正するように、放射されたレーザビームの空間特性を対称にすることができるポンピングスポットを、レーザ結晶の側面に生成することを特徴とする、固体レーザ源のためのポンピングプロセス。
【請求項２０】
レーザ結晶へのポンピングビームの入口の第１の面に対して鈍角を形成する傾斜側面を備えるレーザ結晶にポンピングビームを当て、キャビティ内の振動モードが、レーザ結晶の傾斜側面の１つに当たり、レーザ結晶内に屈折され、結果として生じる空間反転とともに、ポンピングビーム吸収方向に関して前記第１の面で全反射を受けるような角度で、ポンピングビームによって当てられる第１の面に当たり、かつ第２の傾斜面でレーザ結晶から外に屈折されることを特徴とする、請求項１９に記載の固体レーザ源のためのポンピングプロセス。
【請求項２１】
ポンピングビームが、レンズを調整することによってレーザ結晶の第１の面に向けられ、前記レンズが、所定形状のポンピングビーム画像を生成するように構成され、前記所定形状のポンピングビーム画像が、レーザ結晶の物理的大きさに関して、およびレーザ結晶の特性ならびに上面および下面の冷却温度に基づいて、キャビティ内の振動モードで見られる熱焦点距離が対称にされることを可能とし、基本モードの大きさに関して、ビーム空間特性の対称化を有利にすることを特徴とする、請求項１９または２０に記載の固体レーザ源のためのポンピングプロセス。
【請求項２２】
前記レーザ源によって生成されたレーザビームのためのエキスパンダシステム、ガルバニックミラーレーザビーム走査システム、およびビーム集束レンズを含むことを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載のレーザ源を含むレーザマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業上の利用のための側面ポンピングされる固体レーザ源、および固体レーザ源のためのポンピングプロセスに関する。
【０００２】
特に、本発明は、ネオジムホストタイプの固体レーザ源に関し、この固体レーザ源は、レーザダイオードによって側面ポンピングされる活性媒体と、振動モードがポンピングビームが当たる面で活性結晶内で全反射を受けるキャビティレイアウトを使用して、ポンピングビームを調整するレンズとを含む。
【背景技術】
【０００３】
側面ポンプシステムを使用する典型的な源は、提案されたレイアウトで、キャビティレンズを使用する必要なしに、望ましくない非点収差効果を補正されることができ、生成されるビームの空間特性は、注意深く制御されることができる。
【０００４】
従来は、ダイオード側面ポンプシステムを有する固体レーザ源は、円形断面（ロッド）または長方形断面（スラブ）の結晶（活性媒体として）からなり、ここで、振動モードは、結晶中心を通って、長手方向に伝播される。
【０００５】
ポンピングビームは、キャビティ内の振動モードの伝搬方向に垂直な方向に結晶に当たり、結晶側に位置する少なくとも１つのレーザダイオードから発生される。
【０００６】
この種の側面ポンピングの幾何学配置に関する最も一般的な問題は、結晶内のポンピングビームの分布に関し、該分布は、一様ではなく、結晶内で生成される熱焦点距離に負の影響を及ぼす。
【０００７】
他の問題は、ポンピングビームとキャビティ内の基本振動モードとの間の空間的な重ね合わせ（マッチング）の不十分な最適化であり、それは、生成されたレーザビームの空間特性に負の影響を及ぼす。
【０００８】
図１Ａのように、単一のレーザダイオードによって側面ポンピングされる長方形断面（スラブ）結晶を考える。結晶が、側面１だけを介してポンピングされ、面５および６を介して対称に冷却される場合、２方向ｘおよびｙで得られた温度プロファイルは、図１Ｂ、図１Ｃに示される。
【０００９】
ポンピングビーム吸収方向ｘでは、温度プロファイルは、活性媒体の特性、特に動作波長に関する吸収係数によって実質的に規定される。結晶が、ｚ軸に沿ったポンピングビームの一様な分布で、一方の側のみに非対称にポンピングされ（つまり、ポンピングビームが当たる）、反対側はフリーなままである場合、ポンプされた側が非常に熱くかつ反対側面が冷たいので、ｘ軸に沿った温度プロファイルは、強く非対称である。従って、ｘ軸に沿った熱焦点距離（ｔｈｅｒｍａｌ  ｆｏｃａｌ  ｌｅｎｇｔｈ）は、強く非対称である。対照的に、ｙ軸に沿った温度は、冷却される面に沿って、結晶の中心で明らかに非常に高く、端で低く、その効果、温度プロファイルは対称であり、熱焦点距離は円柱レンズとして作用する。
【００１０】
この種のシステムでは、パワー抽出を最適化し、生成されたレーザビームの空間特性を制御するのは非常に難しい。
【００１１】
水平軸に沿ったキャビティ内の振動モードによって認められる熱焦点距離の非対称の問題を克服するために、活性媒体が、図２Ａで示されるタイプの結晶であるキャビティスキームが導入された。２つの反対側の面３および４は、０°より大きな角度で切断され、その効果、ｚ軸に沿って伝播する振動モードは、結晶入口で屈折され、ポンピングビーム１が当たる面でｘ軸に対して全反射を受け、結晶の出口で再び屈折される。
【００１２】
結晶は、再び、単一の側面を介してポンピングされ、従って、温度プロファイルは、ｘ軸に沿って非対称のままであるが、内部反射は、ｘ軸に沿ったビームによって平均で見られる熱焦点距離が対称であるように、ビームの空間反転を引き起こす。この方法で、熱焦点距離は、図２Ｂ、図２Ｃで示されるように、ｘ軸およびｙ軸の両方に沿って対称であるが、一般的に２方向で異なる焦点力を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明の技術的な目標は、産業上の利用のための側面ポンピングされる固体レーザ源、および知られている技術の述べられた問題が解消される、固体レーザ源のためのポンピングプロセスを提供することである。
【００１４】
この技術的な目標の範囲内で、本発明の目的は、ｘ方向およびｙ方向で実質的に等しい熱焦点距離、ならびにｘ方向およびｙ方向に実質的に対称な空間特性を示す、固体レーザ源を提供することである。
【００１５】
本発明の他の目的は、最適化され、コンパクトで、経済的なレーザ源を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
技術目標は、これらおよびさらなる目的とともに、添付の特許請求の範囲に従って、産業上の利用のための側面ポンピングされる固体レーザ源および固体レーザ源のためのポンピングプロセスによって、本発明によって達成される。
【００１７】
有利には、ｘ軸およびｙ軸に沿って熱焦点距離を等しくするために、ポンピングスポットの垂直の大きさは、ポンピングレーザダイオードと活性媒体との間に、ｙ軸に沿った焦点力を有する円柱レンズを場合により挿入することにより調整され、その結果、図４Ｂ、図４Ｃに示されるように、ポンピングスポットの垂直の大きさと結晶の垂直の大きさとの関係が、ｘ方向の温度プロファイルに匹敵するパターンの温度プロファイルを生成する。さらに、冷却された結晶面の能動温度調節は、熱焦点距離を対称にするために、ペルチェセルを使用して導入された。
【００１８】
本発明のさらなる特性および利点は、本発明によって、好ましいが、非排他的な実施形態のレーザ源およびプロセスの記載からより明らかとなり、添付図面で制限的でない例として例示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
前記図に関して、これらの図は、産業上の利用のための側面ポンピングされる固体レーザ源を示し、参照符号２０によって全体が示される。
【００２０】
レーザ源２０は、少なくとも２つの離間されたミラー２２、２３によって画定された共振キャビティ２１、共振キャビティ内に位置するレーザ結晶タイプの活性媒体２４、レーザ結晶２４の温度を能動的に制御する手段２５、レーザ結晶２４と２つのミラーのうちの１つ（例示の実施形態のミラー２２）との間の共振キャビティ２１内に位置するＱスイッチ２６を含む。
【００２１】
レーザ源２０は、また、レーザダイオードポンピング源を含む。
【００２２】
キャビティレイアウト（この表現は、キャビティを画定するミラーとともに結晶を意味する）、およびポンピングビームを調整するためのレンズは、振動モードで見られる熱焦点距離を対称にするように、ポンピングビームの吸収方向に、活性媒体内で振動モードの空間反転を引き起こすように構成されている。
【００２３】
有利には、本発明のレーザ源は、ポンピング源によって放射されたポンピングビームを調整するためのレンズを含み、放射されたレーザビームの空間特性を対称にするために、レーザ結晶の側面にポンピングスポットを形成し、その望ましくない非点収差効果を補正する。
【００２４】
２つのミラーの少なくとも１つは、レーザビームの放射を可能とするために部分的に反射し、活性媒体または結晶は、Ｎｄホスト結晶であり、ポンピングビームが当てられる第１の側面１、第１の側面とは反対側の第２の側面２、上面５、上面とは反対側の下面６、および上下面５、６に垂直であり、かつ第１の側面１と鈍角を形成するように傾斜された２つの側面３、４を呈する。レーザ結晶の温度に対する能動制御手段２５は、上面５および下面６を介して、レーザ結晶を冷却するように構成されたペルチェセルであり、前記上面および下面の温度は、等しく維持されることができ、かつ制御されることができる。
【００２５】
Ｑスイッチ２６は、音響光学変調器からなり、または異なる実施形態では、電気光学変調器であり、または異なる実施形態では、受動タイプであり、一方、ポンピング源は、連続状態で作動するレーザダイオードのアレイからなる。
【００２６】
第１の実施形態では、ポンピングビームを調整するレンズは、速軸に沿ってポンピングビームの発散をコリメートするまたは低減するために、ダイオードエミッタに近接して設けられた円柱マイクロレンズを含む。
【００２７】
異なる実施形態では、調整レンズは、前記レーザダイオードによって放射されたポンピングビームを遮り、かつ遅軸の方向に結晶の側面に適切な大きさの画像を生成するように、レーザダイオードの遅軸に沿って焦点力を有する少なくとも１つの円柱レンズを含む。
【００２８】
好ましくは、調整レンズは、前記レーザダイオードによって放射されたポンピングビームを遮り、かつ速軸の方向に結晶の側面に適切な大きさの画像を生成するために、レーザダイオード速軸に沿って焦点力を有するさらなる円柱レンズを含む。レーザ光源は、また、ポンピングビーム伝搬軸に沿って円柱レンズを移動させるためのシステムを含む。
【００２９】
生成されたレーザビームの空間特性は、ポンピングビームの伝搬方向に垂直であり、かつ結晶軸と平行である２方向に沿って、結晶の側面に生成されたポンピングスポットの大きさに作用することにより、適切に制御される。
【００３０】
固体レーザ光源は、キャビティ内で振動モードで見られる熱焦点距離を対称にするために、ポンピングビームが当たる空間内でビーム反転原理を利用し、非常に有効なシステムは、側面ポンピングスキームの典型的な非点収差を注意深く補正し、かつ生成されたレーザビームの空間特性を制御し対称にするために使用される。
【００３１】
限定的でない例として、キャビティレイアウトは、図３に概略的に示されるタイプであり、活性媒体４は、図５で示されるタイプのＮｄ：ＹＶＯ４結晶であり、側面１２、１３は、ｘ軸に対して角度α＞０°で切断され、ポンピングビームが当たる面１０と鈍角を形成する。キャビティ内で振動するレーザビームは、側面１２、１３に当たり、前記側面の傾斜のために通常の光学法則に従って、結晶中に屈折され、面１０でｘ軸に対して全反射を受け、結晶の幾何形状および特性ならびにビームの入射角でによって決定される、数度のすれすれの入射角度でレーザビームは当たる。
【００３２】
結晶は、面１０を介してレーザダイオード源によって側面ポンピングされ、面１４、１５を介して対称に冷却され、一方、面１１はフリーなままである。
【００３３】
以下により詳細に記載されるように、本発明のレーザ源で、振動モードで見られる熱焦点距離は、活性結晶の垂直面に対してポンピングスポットの垂直の大きさを制御し、面１４、１５の冷却温度を能動的に制御することによって、２つのｘ方向およびｙ方向に制御され対称にされることができ、生成されたレーザビームの空間特性は、結晶側面１０に生ずるポンピングスポットのｚに沿って、水平の大きさに作用することにより制御され対称にされることができる。
【００３４】
キャビティは、全長１２５ｍｍの対称なタイプであり、２つの平面ミラーによって境界が示されている。活性結晶は、キャビティ中心に位置され、音響光学Ｑスイッチ７は、出口コネクタ６を終点とするアームに沿って適切な位置に設けられている。
【００３５】
活性媒体（図５から図６）は、ｚ、ｘおよびｙ軸にそれぞれ沿って、大きさ１２×４×３ｍｍの１．１％のＮｄがドープされたＮｄ：ＹＶＯ４結晶である。側面１２、１３は、キャビティ内のスプリアス振動を妨げるために、ｘ軸に対して約６度の角度で切断されている。面１０は、調整レンズ２、３によって適切に処理されたレーザダイオード源１からもたらされるポンピングビームが当てられる。レンズ２は、ｙ軸（速軸）に沿ってポンピングビームをコリメートする、または大幅にその発散を低減するような距離で、レーザダイオードエミッタのアレイに接近して設けられた円柱マイクロレンズであり、一方、レンズ３は、レーザダイオードおよび活性結晶の面１０から適切な距離に設けられた、ｚ軸（レーザダイオードの遅軸）に沿って焦点力を有する円柱レンズである。
【００３６】
レーザダイオード１と活性媒体４との距離を固定して、レンズ２、３の位置は、独自に、結晶入口面１０でｙおよびｚそれぞれに沿って、ポンピングスポットの大きさを画定する。
【００３７】
結晶は、冷却温度を能動的に制御することができるように、ペルチェセルによって面１４、１５を介して冷却され温度制御される。面１１は、フリーのままである。
【００３８】
動作条件を固定して、結晶が単一の側面のみによってポンプされ（従って、加熱される）、他方、反対面はフリーのままであるので、ｘ軸に沿った温度プロファイルは、選択された活性媒体の特性によって実質的に確立され、非対称である。ｘに沿って引き起こされた熱焦点距離は、したがって、非対称である。ｙ軸に沿って、温度プロファイルは、対称であり、ｙに沿ったポンピングスポットの大きさと同じ軸に沿った結晶の大きさとの比率、および面１４、１５の冷却温度によって規定される。この場合、ｙに沿って引き起こされた熱焦点距離は、対称である。
【００３９】
キャビティ内で振動するレーザモードは、ｚ軸に対して約２０°の角度θで結晶側面１２、１３に当たり、活性媒体中に屈折され、約７°の角度βで面１０に当たる。同じ面１０において、それは、ｘ軸に対して全反射を受け、従って、空間反転は、ビームによって認められる温度プロファイルが対称にされることを可能とする。
【００４０】
さらなる手段なしで、レーザモードで見られる熱焦点距離は、ｘおよびｙの両方に沿って対称であるが、一般に、２方向に異なる焦点力を有する。キャビティは、熱焦点距離のみによって支持されるので、これらの条件下では、生成されたレーザビームは、２方向に非点収差空間プロファイル、および一般に異なる空間特性を呈する。
【００４１】
従って、ｙに沿った温度プロファイルは、ｘ軸に沿ったマイクロレンズ２の位置の微調整によって、または適切な位置に配置されまたは専用移動システムによって調整可能な位置を有する、レーザダイオードと活性媒体との間にｙ軸に沿って焦点力を有する円柱レンズを挿入することによって、ポンピングスポットの垂直の大きさに作用することによって、ｘに沿った温度プロファイルに類似するパターンを持たせることができる。あるいは、ｙに沿った温度プロファイルは、キャビティ内で振動モードによって見られる熱焦点距離が、２つの軸に沿って同じ焦点力を有するように、結晶面１４、１５の温度を制御する熱電気（ペルチェ）セルの作用点を調節することによって、冷却される面の温度に作用することによって、ｘに沿った温度プロファイルに類似するパターンを持たせることができる。
【００４２】
これは、ビームプロファイルのパワー抽出および空間対称の点から、レーザ源の性能の最大化を有利にする。
【００４３】
レーザビームの空間特性を最適化するために、以下が考慮される。キャビティ長を固定し、熱焦点距離の値を規定して、結晶内の基本のモードの大きさは、独自に決定され、第１の近似として、ビーム空間特性は、それを横切るポンピングスポットの大きさに対する、活性媒体内の振動モードの大きさの比率によって規定される。
【００４４】
従って、一旦、ポンピングスポットの垂直の大きさが固定されると、ｙ軸に沿ったビーム空間特性が、規定され、ポンピングスポットの垂直寸法は、レーザダイオード１のエミッタに近接して配置された円柱マイクロレンズ２の位置を精細に調節することによって、またはレーザダイオードと結晶との間に、適切な位置に位置するまたは専用移動システムによって位置を調節することができる、ｙ軸に沿って焦点力を有する円柱レンズを挿入することによって、前述のように最適化されることができる。
【００４５】
対照的に、ｘ’軸（ｙおよびビーム伝搬方向に垂直であり、ｘ−ｚ平面内にある）に沿って、ビームが、それを遮るポンピングビームが当たる面１０上にビームが完全に投影され、全反射をその上で受けることが考慮されなければならない。従って、ｚ軸に沿ったポンピングスポットの水平の大きさと、同じ軸に沿った面１０上のレーザビームの大きさとの関係は、レーザモードの空間特性に影響を及ぼす。専用移動システムを使用して、ｘ軸に沿って円柱レンズ３を移動させることによって、結晶面１０上のポンピングスポットの水平の大きさは、補正することができ、従って、２つの垂直な方向ｘ’、ｙに沿って、生成されたレーザビームの空間特性を対称にして最適化するように、基本モードの大きさに対してその関係を合わせることができる。
【００４６】
提案されたシステムで、ｙ軸に沿って偏光されたビームを有するレーザ源は、１０Ｗオーダーの平均パワー、およびｘ、ｙにおいて対称であり２未満の空間特性係数Ｍ２を有し、２０ｋＨｚから１００ｋＨｚを越える値の繰り返し周波数、および１０ｎｓから約２５ｎｓのパルス時間持続時間を有するＱスイッチ状態で作動する。システムは空冷式であり、非常にコンパクトであり組み立てるのが簡単であり、一方、大部分は商用部品を使用し、従って、有効性を促進して、低い構成費を維持する。
【００４７】
次いで、ポンピング源は、図７に概略的に示されるタイプのマーキングレーザ源に組み入れられることができる。
【００４８】
約５ｍｍから６ｍｍにビーム直径（１／ｅ２）を調整するような拡大係数のビームエキスパンダシステム２、および集束平面視野レンズ４の形態で、ビーム集束システムを有するガルバニックミラー走査ヘッド３が、レーザ光源１の出口に設けられている。ポンピングダイオード制御電子装置、ダイオードと結晶に対する温度コントローラ、および音響光学Ｑスイッチドライバーが、機械上に設けられ、電源装置は、専用パワーモジュール５内に遠隔配置されている。
【００４９】
マーキングおよび切断作業は、最も一般的な金属およびプラスチック材料上でこのシステムで実行された。
【００５０】
本発明は、また、固体レーザ源のためのポンピングプロセスに関する。
【００５１】
プロセスは、その望ましくない非点収差効果を補正するように、放射されたレーザビームの空間特性を対称にすることができるポンピングスポットを、レーザ結晶の側面に生成することを含む。
【００５２】
プロセスは、同じ結晶内にポンピングビームの第１の入口面に対して鈍角を形成する傾斜側面を有するレーザ結晶を、ポンピングビームで当てることを含むことが好ましく、ここで、キャビティ内の振動モードは、結晶の傾斜側面の１つに当たり、結晶内に屈折され、結果として起こる空間反転とともに、ポンピングビーム吸収方向に関して第１の面で全反射を受けるような角度で、ポンピングビームで当てられる第１の面に当たり、第２の傾斜面で結晶の外に屈折される。
【００５３】
結晶内の温度パターンおよび結果としての冷却方向の熱焦点距離は、同じ方向に結晶側面上に生成されたポンピングスポットの大きさと結晶自体の物理的大きさとの関係、ならびに結晶の上面および結晶の下面が低下される冷却温度によって規定される。
【００５４】
既に記載された変更および変形に加えて、変更および変形は可能である。例えば、連続タイプのポンピング源は、また、（レーザダイオードまたはレーザダイオードのアレイに加えて）連続状態下で作動するレーザダイオードのスタックからなることができる。
【００５５】
さらに、ポンピング源は、準連続（準ＣＷすなわちＱＣＷ）状態下で作動する源からなることができ、この場合、キャビティ内のＱスイッチは、設けられてもよいし、設けられなくてもよい。
【００５６】
例えば、準連続（準ＣＷすなわちＱＣＷ）状態下で作動するポンピング源は、準連続（準ＣＷすなわちＱＣＷ）状態下で作動するレーザダイオードアレイ、または、準連続（準ＣＷすなわちＱＣＷ）状態下で作動するレーザダイオードのスタックからなることができる。
【００５７】
実際上、いかなる材料および大きさも、必要条件および従来技術に応じて使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】従来のタイプの活性結晶を示す。
【図１Ｂ】ｘ軸に沿う図１Ａの活性結晶の温度プロファイルのパターンを概略的に示す。
【図１Ｃ】ｙ軸に沿う図１Ａの活性結晶の温度プロファイルのパターンを概略的に示す。
【図２Ａ】振動モードで見られる熱焦点距離の対称化が促進される、従来のタイプの異なる活性結晶を示す。
【図２Ｂ】ｘ軸に沿う図２Ａの活性結晶の温度プロファイルのパターンを概略的に示す。
【図２Ｃ】ｙ軸に沿う、図２Ａの活性結晶の温度プロファイルのパターンを概略的に示す。
【図３】本発明によって記載されたレーザ源の構造を概略的に示す。
【図４Ａ】本発明によるポンピングビームスポットの影響を有する活性結晶の正面図である。
【図４Ｂ】ｘ軸に沿う図４Ａの活性結晶の温度プロファイルのパターンを概略的に示す。
【図４Ｃ】ｙ軸に沿う図４Ａの活性結晶の温度プロファイルのパターンを概略的に示す。
【図５】本発明によって使用されるタイプの結晶の斜視図である。
【図６】キャビティ内のポンピングビームおよびレーザ振動モードの伝搬を概略的に示す。
【図７】本発明によって記載されたレーザマーキングシステムを概略的に示す。
【図８】本発明によるキャビティの詳細を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１  レーザダイオード源
２、３  調整レンズ
４  活性媒体
６  出口コネクタ
１０、１１、１２、１３、１４、１５  面
２０  レーザ源
２１  共振キャビティ
２２、２３  ミラー
２４  活性媒体
２５  制御手段
２６  Ｑスイッチ
【図１Ａ】
2007067396.tif 000003
【図１Ｂ】
2007067396.tif 000004
【図１Ｃ】
2007067396.tif 000005
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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