(57)【要約】【課題】  メカニカル・チョッパを使用して、高い効率でＱスイッチ発振を可能とするＱスイッチレーザおよび方法を提供すること。【解決手段】  本発明のＱスイッチレーザ１０は、レーザ媒体２０と、レーザ媒体２０を励起するためのポンプ手段１２と、レーザ媒体２０からのレーザ光線２８を出力するためのカップラ手段２２と、レーザ媒体２０とカップラ手段２２との間に配置され、レーザ媒体２０のレーザ発振準位の自然寿命τｓｐ程度の時間で反転分布を形成させるメカニカル・チョッパ２６とを含んでいる。本発明のＱスイッチレーザは、低エネルギー密度のＣＷ発振を行うレーザを、Ｑスイッチモードで発振させるために適している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ媒体と、
前記レーザ媒体を励起するためのポンプ手段と、
前記レーザ媒体からのレーザ光線を出力するためのカップラ手段と、
前記レーザ媒体と前記カップラ手段との間に配置され、前記レーザ媒体のレーザ発振準位の自然寿命τｓｐ程度の時間で反転分布を形成させるメカニカル・チョッパとを含む、Ｑスイッチレーザ。
【請求項２】
前記レーザ媒体は、ルビー（Ｃｒ３＋：Ａｌ２Ｏ３）、ＹＡＧ（Ｎｄ３＋：Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）、アレキサンドライト（Ｃｒ３＋：ＢｅＡｌ２Ｏ４）、エメラルド（Ｃｒ３＋：Ｂｅ３Ａｌ２（ＳｉＯ３））６）、一般式がＡ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２で与えられ、サイトＡには、ＧａまたはＡｌからなる群から選択される元素が使用され、サイトＢには、Ｇａ、Ｓｃ、Ｌｕからなる群から選択される元素が使用され、サイトＣには、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕからなる群から選択される元素が用いられる、ガーネットにＣｒ３＋、Ｎｄ３＋を添加したレーザ媒体、サファイア（Ｔｉ３＋：Ａｌ２Ｏ３）、Ｃｏ２＋：ＭｇＦ２、Ｃｒ３＋：ＳｃＢＯ３、Ｎｄ３＋：ＧＧＧ（Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２）、Ｃｒ、Ｎｄ：ＧＳＧＧ（Ｇｄ３（ＧａＳｃ）５Ｏ１２）、前記レーザ媒体に対して、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ，Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕを含むランタノイド元素およびそれらのイオン、または遷移金属元素または前記遷移金属イオンがドーピングされたレーザ媒体を含む群から選択される、請求項１に記載のＱスイッチレーザ。
【請求項３】
前記ポンプ手段は、フラッシュランプ、アークランプ、固体レーザ、太陽光、半導体レーザまたは太陽光励起レーザである、請求項１に記載のＱスイッチレーザ。
【請求項４】
レーザ装置にＱスイッチ発振を行わせる方法であって、
レーザ媒体をポンプ手段により励起する段階と、
前記レーザ媒体を含むレーザ・キャビティを前記レーザ媒体のレーザ発振準位の自然寿命τｓｐ程度の期間形成する段階と
を含む、Ｑスイッチ発振方法。
【請求項５】
前記ポンプ手段は、フラッシュランプ、アークランプ、固体レーザ、太陽光、半導体レーザまたは太陽光励起レーザである、請求項４に記載のＱスイッチ発振方法。
【請求項６】
前記レーザ媒体は、ルビー（Ｃｒ３＋：Ａｌ２Ｏ３）、ＹＡＧ（Ｎｄ３＋：Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）、アレキサンドライト（Ｃｒ３＋：ＢｅＡｌ２Ｏ４）、エメラルド（Ｃｒ３＋：Ｂｅ３Ａｌ２（ＳｉＯ３））６）、一般式がＡ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２で与えられ、サイトＡには、ＧａまたはＡｌからなる群から選択される元素が使用され、サイトＢには、Ｇａ、Ｓｃ、Ｌｕからなる群から選択される元素が使用され、サイトＣには、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕからなる群から選択される元素が用いられる、ガーネットにＣｒ３＋、Ｎｄ３＋を添加したレーザ媒体、サファイア（Ｔｉ３＋：Ａｌ２Ｏ３）、Ｃｏ２＋：ＭｇＦ２、Ｃｒ３＋：ＳｃＢＯ３、Ｎｄ３＋：ＧＧＧ（Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２）、Ｃｒ、Ｎｄ：ＧＳＧＧ（Ｇｄ３（ＧａＳｃ）５Ｏ１２）、前記レーザ媒体に対して、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ，Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕを含むランタノイド元素およびそれらのイオン、または遷移金属元素または前記遷移金属イオンがドーピングされたレーザ媒体を含む群から選択される、請求項４または５に記載のＱスイッチ発振方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス化レーザに関し、より詳細には、メカニカル・チョッパを使用するＱスイッチ発振技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザをパルス化する技術として、Ｑスイッチが知られている。Ｑスイッチとしては、回転ミラーや回転プリズムを使用したＱスイッチ、可飽和現象（液体や固体の可飽和色素、可飽和薄膜など）を利用したＱスイッチ、電気光学的効果を使用して偏光面を変化させてゲインを制御するＱスイッチ、偏向を利用した超音波変調などが良く知られている。また、機械的な運動によりＱスイッチ発振を生じさせる機構としては、スリットを形成した回転チョッパを使用して、利得を制御し、Ｑスイッチ発振を生じさせる、Ｑスイッチレーザも知られている（特許文献１〜６）。
【０００３】
上述したＱスイッチ方法のうち、色素の可飽和現象を使用するＱスイッチ方法は、色素のレーザ光による劣化および損傷セルの管理などの点で十分でない。一方、電気光学的効果を利用する方法は、色素セルを使用するＱスイッチ方法よりもメンテナンスが容易で、Ｑスイッチ動作の安定化も期待できるが、一方では、Ｑスイッチ動作の効率に、大きなレーザ光強度依存性があるし、高価であるなどの問題がある。このため、電気光学効果を使用したＱスイッチ方法は、パルス励起のルビーレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザなどの大出力レーザには適切な方法ということができるものの、低出力のＣＷレーザに適用するには充分なものではない。
【０００４】
一方、回転ミラーを使用して機械的にゲインを制御してＱスイッチ動作を生じさせるＱスイッチ方法は、レーザの出力パワーによらずＱスイッチ動作を可能とすることができる。しかしながら、回転ミラーを使用する方法は、回転ミラーをレーザ・キャビティの反射要素として使用することになり、多くの場合、レーザ・キャビティの外部または全反射ミラー自体として構成され、（１）回転ミラーなど比較的重量のある光学部材を回転させるため、精度などの点でメンテナンスを行うことが必要となること、（２）回転ミラーの劣化により効率が劣化すること、（３）装置の小型化、および（４）出射ビームのセンターリングのずれ、という点では充分なものではない。
【０００５】
その点、スリットや開口を設けたメカニカル・チョッパを回転させて、ゲインを調整するＱスイッチ方法は、回転ミラーを使用するＱスイッチ方法での問題点は解消される。この方法は太陽光レーザに代表されるＣＷの低出力レーザのパルス化および高エネルギー密度化を行うためには広開口ビーム発生、構成の簡易性、安定性、装置小型化、経済性の点から、他の方法で出来ない機能を有している。
【特許文献１】特開平７−２３１１３６号公報
【特許文献２】特開２００４−３６３２９６号公報
【特許文献３】特開２００５−２３６９３９号公報
【特許文献４】特表２００２−５１２７３６５号公報
【特許文献５】特開２０００−１９６１７０号公報
【特許文献６】特開２００１−２６７６７１号公報
【非特許文献１】光技術活用ハンドブック、オプトロニクス社発行、（財）光産業技術振興協会、平成元年２月２２日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、主として低出力のＣＷレーザを効率的にＱスイッチ動作させることができ、メンテナンス、材質、劣化などに高い耐久性を有し、かつ高い効率でレーザ光線のエネルギー密度を向上させるＱスイッチ方法を使用したＱスイッチレーザおよびＱスイッチ発振方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、従来技術の上述した不都合に鑑み、鋭意検討を加えた結果、メカニカル・チョッパにより形成される反転分布形成時間と、Ｑスイッチ発振効率との間に有意的な関係があることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００８】
すなわち、本発明によれば、
レーザ媒体と、
前記レーザ媒体を励起するためのポンプ手段と、
前記レーザ媒体からのレーザ光線を出力するためのカップラ手段と、
前記レーザ媒体と前記カップラ手段との間に配置され、前記レーザ媒体のレーザ発振準位の自然寿命τｓｐ程度の時間で反転分布を形成させるメカニカル・チョッパとを含む、Ｑスイッチレーザが提供される。
【０００９】
本発明では、前記レーザ媒体は、ルビー（Ｃｒ３＋：Ａｌ２Ｏ３）、ＹＡＧ（Ｎｄ３＋：Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）、アレキサンドライト（Ｃｒ３＋：ＢｅＡｌ２Ｏ４）、エメラルド（Ｃｒ３＋：Ｂｅ３Ａｌ２（ＳｉＯ３））６）、一般式がＡ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２で与えられ、サイトＡには、ＧａまたはＡｌからなる群から選択される元素が使用され、サイトＢには、Ｇａ、Ｓｃ、Ｌｕからなる群から選択される元素が使用され、サイトＣには、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕからなる群から選択される元素が用いられる、ガーネットにＣｒ３＋、Ｎｄ３＋を添加したレーザ媒体、サファイア（Ｔｉ３＋：Ａｌ２Ｏ３）、Ｃｏ２＋：ＭｇＦ２、Ｃｒ３＋：ＳｃＢＯ３、Ｎｄ３＋：ＧＧＧ（Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２）、Ｃｒ、Ｎｄ：ＧＳＧＧ（Ｇｄ３（ＧａＳｃ）５Ｏ１２）、前記レーザ媒体に対して、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ，Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕを含むランタノイド元素およびそれらのイオン、または遷移金属元素または前記遷移金属イオンがドーピングされたレーザ媒体を含む群から選択することができる。
【００１０】
本発明では、前記ポンプ手段は、フラッシュランプ、アークランプ、固体レーザ、太陽光、半導体レーザまたは太陽光励起レーザとすることができる。
【００１１】
また、本発明によれば、
レーザ装置のＱスイッチ発振を行わせる方法であって、
レーザ媒体をポンプ手段により連続的に励起する段階と、
前記レーザ媒体を含むレーザ・キャビティを前記レーザ媒体のレーザ発振準位の自然寿命τｓｐ程度の期間形成する段階と
を含む、Ｑスイッチ発振方法が提供できる。
【００１２】
本発明の前記ポンプ手段は、フラッシュランプ、アークランプ、固体レーザ、太陽光、半導体レーザまたは太陽光励起レーザとすることができる。
【００１３】
また、本発明の前記レーザ媒体は、ルビー（Ｃｒ３＋：Ａｌ２Ｏ３）、ＹＡＧ（Ｎｄ３＋：Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）、アレキサンドライト（Ｃｒ３＋：ＢｅＡｌ２Ｏ４）、エメラルド（Ｃｒ３＋：Ｂｅ３Ａｌ２（ＳｉＯ３））６）、一般式がＡ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２で与えられ、サイトＡには、ＧａまたはＡｌからなる群から選択される元素が使用され、サイトＢには、Ｇａ、Ｓｃ、Ｌｕからなる群から選択される元素が使用され、サイトＣには、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕからなる群から選択される元素が用いられる、ガーネットにＣｒ３＋、Ｎｄ３＋を添加したレーザ媒体、サファイア（Ｔｉ３＋：Ａｌ２Ｏ３）、Ｃｏ２＋：ＭｇＦ２、Ｃｒ３＋：ＳｃＢＯ３、Ｎｄ３＋：ＧＧＧ（Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２）、Ｃｒ、Ｎｄ：ＧＳＧＧ（Ｇｄ３（ＧａＳｃ）５Ｏ１２）、前記レーザ媒体に対して、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ，Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕを含むランタノイド元素およびそれらのイオン、または遷移金属元素または前記遷移金属イオンがドーピングされたレーザ媒体を含む群から選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に示した実施の形態をもって説明するが、本発明は、後述する実施の形態に限定されるものではない。図１は、本発明のＱスイッチレーザの概略図である。図１に示したＱスイッチレーザ１０は、ポンプ手段１２と、コリメーションのためのレンズ系１４、１６、１８とを含んでいる。ポンプ手段１２は、図１に示した実施の形態では、ＣＷの半導体レーザ（１．４Ｗ）が使用されており、ＣＷ半導体レーザは、レーザ媒体２０に対して出力光を同軸に入射させる。
【００１５】
レンズ系としては、シリンドリカル・レンズ１４、球面レンズ１６、１８が組み合わされた組み合わせレンズが用いられている。レンズ系は、ポンプ手段１２から射出される光線の断面形状を円形とし、レーザ媒体２０へと入射させている。また、ポンプ手段１２は、半導体レーザでなくとも良く、例えば、キセノン・ランプ、アークランプ、などの連続光源、または太陽光、太陽光励起レーザ、固体レーザまたは固体レーザから生成した高調波などを使用することもできる。また、ポンプ手段１２からの励起光は、レーザ媒体２０の長手軸方向から入射されるのではなく、レーザ媒体２０の長手軸に直交する方向から入射させることができる。また、本発明の好適な実施の形態では、メカニカル・チョッパ２６は、減圧下、好ましくは、１３．３ｋＰａ以下、好ましくは、１．３３ｋＰａ程度以下の減圧下で駆動されることが好ましい。この理由は、メカニカル・チョッパの回転による空気または周囲媒体の擾乱により出力レーザ・ビームの波面にひずみを生じ、レンズによる集光誤差が発生するのを防止するためである。
【００１６】
本発明で使用することができるレーザ媒体２０としては、これまで知られたいかなるレーザ媒体でも使用することができる。このようなレーザ媒体２０としては、例えば、ルビー（Ｃｒ３＋：Ａｌ２Ｏ３）、ＹＡＧ（Ｎｄ３＋：Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）、アレキサンドライト（Ｃｒ３＋：ＢｅＡｌ２Ｏ４）、エメラルド（Ｃｒ３＋：Ｂｅ３Ａｌ２（ＳｉＯ３））６）、一般式がＡ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２で与えられ、サイトＡには、ＧａまたはＡｌからなる群から選択される元素が使用され、サイトＢには、Ｇａ、Ｓｃ、Ｌｕからなる群から選択される元素が使用され、サイトＣには、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕからなる群から選択される元素が用いられる、所謂ガーネットにＣｒ３＋、Ｎｄ３＋を添加したレーザ媒体、サファイア（Ｔｉ３＋：Ａｌ２Ｏ３）、Ｃｏ２＋：ＭｇＦ２、Ｃｒ３＋：ＳｃＢＯ３、Ｎｄ３＋：ＧＧＧ（Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２）、Ｃｒ、Ｎｄ：ＧＳＧＧ（Ｇｄ３（ＧａＳｃ）５Ｏ１２）などを挙げることができるが、太陽光の範囲に適切な結晶場による吸収バンドを形成することができる限り、いかなるレーザ媒体でも用いることができる。
【００１７】
また、本発明では、レーザ媒体２０には、さらに他の希土類元素、例えば、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ，Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕなどのランタノイド元素、またはそれらのイオンや、遷移金属元素または遷移金属イオンがドーピングされたガラスなど、異なる特性のレーザ媒体を使用することができる。
【００１８】
ハーフ・ミラー２２は、石英ガラスなどの光学的材料表面に誘電体多層膜コーティングなどの薄膜を設けて形成されており、レーザ媒体２０の出力光線を一部反射／一部透過させることでレーザ発振キャビティを形成している。ハーフ・ミラー２２は、レーザ・キャビティを画成し、外部へのレーザ光線をカップリングさせる、カップラとして機能する。レーザ媒体２０とハーフ・ミラー２２との間には、メカニカル・チョッパ２６が配置されている。メカニカル・チョッパ２６は、その中心にスピンドル・モータ２４が配置されていて、スピンドル・モータ２４の回転に伴って回転する。
【００１９】
また、メカニカル・チョッパ２６には、所定のサイズのノッチまたは開口が形成されていて、ノッチまたは開口部分がレーザ光線２８の光路にさしかかった位置で、レーザ光線をハーフ・ミラー２２側へと通過させ、レーザ・キャビティを形成させている。また、レーザ光線は、メカニカル・チョッパ２６のノッチまたは開口部以外では、メカニカル・チョッパ２６により遮られ、専らレーザ媒体２０に励起状態を蓄積させている。
【００２０】
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明で使用することができるメカニカル・チョッパ２６の実施の形態を示す。図２（ａ）に示すメカニカル・チョッパ２４は、突起部２６ａとノッチ部２６ｂとが交互に配置された構成とされている。ノッチ部２６ｂがレーザ光線の光路に来たときには、レーザ媒体２０からの光線と、ハーフ・ミラー２２との間でレーザ・キャビティが形成され、レーザ発振生じさせる。また、図２（ｂ）には、本発明で使用することができる、メカニカル・チョッパ２６の別の実施の形態を示す。図２（ｂ）に示すメカニカル・チョッパ２６は、ノッチではなく、Ｑスイッチ発振を生じさせる箇所が円形の開口２６ｃを形成している。これらの円形の開口２６ｃについても、図２（ａ）と同様のＱスイッチ発振のタイミングを提供することができる構成とされる。また、他の実施の形態では、開口の形状は、矩形など、円形の形状とされていなくとも良い。
【００２１】
本発明者らは、突起部２６ａによりレーザ媒体内に反転分布を形成させる時間を制御することにより、Ｑスイッチ発振の効率および出力を改善することを見出し、本発明に至ったものである。本発明では、レーザ媒体に反転分布を発生させるための反転分布形成時間は、下記式（１）で与えられる。
【００２２】
【数１】
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上記式（１）中、Ｔは、反転分布形成時間（秒）であり、θは、メカニカル・チョッパの中心から計った突起の角度であり、ωは、１秒間のメカニカル・チョッパの回転数である。本発明では、上記式（１）で与えられる反転分布形成時間Ｔを変化させることにより、レーザ光線のパルスあたりのエネルギー密度を増大させることができる。
【００２３】
例えば、レーザ媒体２０としてＮｄ：ＹＡＧを使用する場合には、メカニカル・チョッパ２６の突起部２６ａの角度を、２０．７°とし、回転速度を、１５０００ｒｐｍとした場合、パルス変換効率が最も高くなることが見出された。この時のＴの値（約０．２ｍｓ）は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザのレーザ発振準位である、４Ｆ3/2の自然寿命（τｓｐ）程度であることがわかった。
【００２４】
なお、本発明で使用するノッチ部２６ｂは、図２に示した形状ではなく、さらに中心部にまで進入したノッチとされていても良く、また突起部２６ａの数についても適宜所望するパルス周波数を与えることができるように設定することができる。
【００２５】
図３は、本発明で、レーザ媒体２０としてＮｄ：ＹＡＧを使用した場合の、レーザ発振パルスのタイム・プロファイルを示した図である。図３では、時間軸の基準値としてレーザパルスのパルス出力のピーク位置を時間軸の基準とし、縦軸に１パルスあたりのエネルギーを、ＣＷ出力値（Ｗ）で除算した値（パルス変換効率）を示している。また、図３中、反転分布形成時間Ｔを、０．５τｓｐ、１τｓｐ、２τｓｐ、４τｓｐと変化させたときのタイム・プロファイルを示す。図３に示されるように、反転分布形成時間を自然寿命(spontaneous lifetime)τｓｐよりも短くなるにつれ、出力強度が低下しているのがわかる。また、反転分布形成時間が、τｓｐよりも長くなるにつれて出力強度が増加していることがわかる。
【００２６】
図４は、図３で得られたデータに基づいてパルス変換効率（％）およびパルス出力比（パルス換算でのワット数／ＣＷ出力のワット数）を示した図である。図４に示されるように、反転分布形成時間Ｔが長くなるにつれて、１パルスあたりのパルス強度は増加することが示されている。その一方で、ＣＷレーザのエネルギーの変換効率から見ると、反転分布形成時間Ｔを短くした方がＣＷレーザを遮断する時間は短いので効率的には増加するものの、１パルスあたりに放出されるエネルギーのピーク値が小さくなる。
【００２７】
図４に示される実施の形態では、パルス変換効率およびパルス出力比には、トレードオフの関係が見出されるものの、概ね、レーザ媒体のレーザ発振準位の自然寿命τｓｐ付近の反転分布形成時間とすることにより、約５５％の変換効率を与え、かつエネルギー密度で、約６００倍のゲインを得られることがわかった。
【００２８】
図５には、本発明の実施の形態で使用したＮｄ：ＹＡＧのエネルギー準位図を示す。Ｎｄ：ＹＡＧは、約２００ｋＪ／ｍｏｌの光線によりポンピングされ、レーザ準位である４Ｆ３／２へと光励起されたエネルギー準位が無輻射遷移して反転分布が形成される。蓄積された反転分布は、レーザ発振に関連する下位準位４Ｉ１１／２へと輻射遷移し、１０６４ｎｍのレーザ発振を発生させる。通常、無輻射遷移速度定数ｋｎｒは、τｓｐから得られる放射遷移の速度定数ｋｒ＝１／τｓｐよりも大きく、光励起されたエネルギーは、レーザ準位である４Ｆ３／２に蓄積される。
【００２９】
一方、レーザ発振効率は、概ね、反転分布密度に比例し、反転分布を形成させる時間を延ばすと、１パルスあたりのエネルギーは高まる。しかしながら、パルス変換効率が低下し、無輻射遷移の速度定数ｋｎｒと、放射遷移の速度定数ｋｒ＝１／τｓｐとの関係により、図４に示した結果が得られたものと考えられる。すなわち、より効率的にレーザ発振準位へのエネルギー移動を生じさせるレーザ媒体を使用すれば、さらに高い効率でＱスイッチ発振およびパルス変換させることができるものと期待される。
【００３０】
また、本発明のＱスイッチレーザは、太陽光励起レーザなど、エネルギー密度の低いレーザに対しても、レーザ媒体の特性に応じレーザ光の強度に対し、線形的にＱスイッチ発振を可能とすることができる。このため、本発明は、太陽光励起レーザなどのＣＷ、パルスなどの動作モードに拘わらず、レーザ光線を、容易に高エネルギー密度のパルスへと安定的に変換するために好適な、Ｑスイッチを与えることができるものと考えられる。
【００３１】
また、メカニカル・チョッパは、光学的な反射要素を構成せず、また、極めて薄く軽量の例えば、金属プレート、プラスチック・プレートなどの材質から製造できるので、メンテナンス頻度も低下でき、高い耐久性のＱスイッチレーザを提供することができるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のＱスイッチレーザの構成を示した図。
【図２】本発明で使用するメカニカル・チョッパの構成を示した図。
【図３】本発明で生成されたパルスのタイム・プロファイルを示した図。
【図４】本発明で使用したレーザ媒体Ｎｄ：ＹＡＧのエネルギー準位を示した図。
【図５】本発明で使用したレーザ媒体のエネルギー準位を示した図。
【符号の説明】
【００３３】
１０…Ｑスイッチレーザ、１２…ポンプ手段、１４…シリンドリカル・レンズ、１６…球面レンズ、１８…球面レンズ、２０…レーザ媒体、２２…ハーフ・ミラー、２４…スピンドル・モータ、２６…メカニカル・チョッパ、２８…レーザ光線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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