(57)【要約】【課題】固体レーザ媒質を備えたレーザ装置において、発振スペクトル幅を広げ、かつ固体レーザ媒質における励起光の吸収効率を向上させる。【解決手段】共振器５と、該共振器５内に配置された光学異方性を有する固体レーザ媒質６と、該固体レーザ媒質６に励起光を入射させる励起手段10とを備えたレーザ装置１において、共振器５内に、発振光Ｌoを、固体レーザ媒質６の第１の結晶軸に略平行な方向に偏光した直線偏光光とし、励起手段10を、励起光Ｌeを直線偏光光とし、その偏光方向を第１の結晶軸と交差する方向として固体レーザ媒質６に入射させるものとし、固体レーザ媒質６における、励起光の偏光方向についての励起光の吸収係数が、第１の結晶軸についての励起光の吸収係数よりも大きくなるように構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振器と、該共振器内に配置された光学異方性を有する固体レーザ媒質と、該固体レーザ媒質に励起光を入射させる励起手段とを備えたレーザ装置において、
発振光を、前記固体レーザ媒質の第１の結晶軸に略平行な方向に偏光した直線偏光光とし、
前記励起手段が、前記励起光を直線偏光光とし、その偏光方向を前記第１の結晶軸と交差する方向として前記固体レーザ媒質に入射させるものであり、
前記固体レーザ媒質における、前記励起光の偏光方向についての前記励起光の吸収係数が、前記第１の結晶軸についての前記励起光の吸収係数よりも大きいことを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
前記励起光の偏光方向が、前記固体レーザ媒質の第２の結晶軸に略平行な方向であり、
前記固体レーザ媒質における、前記第２の結晶軸についての前記励起光の吸収係数が、各結晶軸についての前記励起光の吸収係数のうち最大値を示すものであることを特徴とする請求項１記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記固体レーザ媒質における、前記第１の結晶軸についての所定の発振波長帯域における発光スペクトル強度の平坦性が、前記励起光の偏光方向についての前記平坦性よりも高いことを特徴とする請求項１または２記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記固体レーザ媒質における、前記第１の結晶軸についての所定の発振波長帯域における発光スペクトル波長分布特性の積分値が、前記励起光の偏光方向についての前記積分値よりも高いことを特徴とする請求項１または２記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記共振器内に、前記発振光を前記直線偏光光とする偏光制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記固体レーザ媒質にイッテルビウムが添加されていることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記固体レーザ媒質が、ＫＹ(ＷＯ４)２媒質またはＫＧｄ(ＷＯ４)２媒質であり、
前記第１の結晶軸がｂ軸、前記第２の結晶軸がａ軸であることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記共振器内にモード同期素子を備え、モード同期発振を行うものであることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記共振器内に波長制御素子を備え、波長可変レーザとして用いられるものであることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ装置に関し、特に、共振器内に、励起手段からの励起光を受けて発光する固体レーザ媒質を備えたレーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Yb(イッテルビウム)をドープした固体レーザ媒質は、InGaAs高出力半導体レーザでの励起が可能であることや、高い量子効率でのレーザ発振が可能であること、上準位吸収や濃度クエンチングがないこと、さらには広い蛍光スペクトル幅が得られることから、モードロックレーザ装置の固体レーザ媒質として注目を集めている。
【０００３】
KY(WO4)2媒質（以下、KYWと称す。）、KGd(WO4)2媒質（以下、KGWと称す。）のような光学異方性をもったレーザホスト媒質に、Ybをドープした固体レーザ媒質Yb:KYW（以下、Yb：KYWと称す。）では、図１ａ、図１ｂ、図１ｃにYb:KYWの結晶軸ａ、ｂ、ｃ軸についての吸収断面積波長依存性および発光スペクトル特性をそれぞれ示すように、固体レーザ媒質の結晶軸毎の、発光スペクトル特性（図中実線で示す）および吸収断面積（図中破線で示す）の特性が異なる。ここでは、吸収係数は吸収断面積に比例するものである。
【０００４】
さて、モードロック発振における、発振スペクトル幅Δνとパルス幅Δτとの関係は、次式（１）で表され、短パルス化を図るためには、発振スペクトル幅の広い発振光を得る必要がある。つまり、発光スペクトル幅を広くする必要がある。
【０００５】
Δν・Δτ＝Ｋ      ・・・・・（１）
ここで、Ｋは定数、このＫの値はパルス波形によって異なり、ガウス型では0.44、sech2型では0.315である。
【０００６】
ここで、例えば、Yb:KYWでは、Yb:KYWの一般的な発振波長帯域である1010ｎｍ〜1060ｎｍにおいて、ａ、ｂ、ｃ軸における発光スペクトル特性を比較すると、ｂ軸において最も幅広い発光スペクトルが見られる。これは、ｂ軸に平行な偏光を有する発振光により最も広い発振スペクトル幅（周波数幅）を得ることができること、言い換えると、ｂ軸に平行な偏光を有する発振光により最も短いパルス幅の発振が可能となることを意味する。従って、従来Yb:KYWを備えたモードロックレーザ装置においては、ｂ軸に平行な偏光の発振光が用いられている。
【０００７】
例えば、非特許文献１では、効率よくパルス幅の小さいパルス光を得るために、固体レーザ媒質Yb:KYW端面での発振光の反射による共振器ロスを最小にし、かつ発振光にできる限りｂ軸に平行な偏光成分をもたせるように、Yb:KYWをYb:KYWのｂ軸が共振器光軸に対しブリュースタ角傾いた状態となるようにして共振器内に配置している。さらに、このようにｂ軸が共振器光軸に対しブリュースタ角傾いたYb:KYWに半導体レーザからの励起光を効率よく吸収させるために、励起光の偏光方向を発振光の偏光方向に一致させYb:KYWに入射し、Yb:KYW端面での励起光の反射によるロスを最小限に抑え、さらに励起光の波長を954ｎｍとすることで、図１ｂのｂ軸の吸収断面積特性に存在する954ｎｍの吸収ピークで励起光をYb:KYWに吸収させている。
【非特許文献１】オプティクス  レターズ（OPTICS LETTERS）、2001年発行、第26巻、1723頁（Vol.26,1723（2001））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１ａおよび図１ｂからわかるように、ｂ軸における吸収断面積特性ピークはａ軸における吸収断面積特性ピークと比較して小さく、励起光の吸収効率が低いすなわち発振効率が低いという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、発振スペクトル幅を広げ、かつ固体レーザ媒質における励起光の吸収効率を向上させたレーザ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のレーザ装置は、共振器と、該共振器内には配置された光学異方性を有する固体レーザ媒質と、該固体レーザ媒質に励起光を入射させる励起手段とを備えたレーザ装置において、
発振光を、前記固体レーザ媒質の第１の結晶軸に略平行な方向に偏光した直線偏光光とし、
前記励起手段が、前記励起光を直線偏光光とし、その偏光方向を前記第１の結晶軸と交差する方向として前記固体レーザ媒質に入射させるものであり、
前記固体レーザ媒質における、前記励起光の偏光方向についての前記励起光の吸収係数が、前記第１の結晶軸についての前記励起光の吸収係数よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１１】
特に、前記励起光の偏光方向が、前記固体レーザ媒質の第２の結晶軸に略平行な方向であり、前記固体レーザ媒質における、前記第２の結晶軸についての前記励起光の吸収係数が、各結晶軸についての前記励起光の吸収係数のうち最大値を示すものであることが望ましい。
【００１２】
また、前記固体レーザ媒質における、前記第１の結晶軸についての所定の発振波長帯域における発光スペクトル強度の平坦性が、前記励起光の偏光方向についての前記平坦性よりも高いことが望ましい。
【００１３】
前記固体レーザ媒質における、前記第１の結晶軸についての、所定の発振波長帯域における発光スペクトル波長分布特性の積分値が、前記励起光の偏光方向についての前記積分値よりも高いことが望ましい。
【００１４】
ここで、所定の発振波長帯域とは、レーザ装置を使用する使用者が発振させたい（所望とする）波長帯域を言うものであるが、固体レーザ媒質が準3準位系である場合においては、特に、誘導放出断面積に対する吸収断面積の割合が10％以下程度である発振光の再吸収ロスが小さい波長帯域をいう。
【００１５】
発光スペクトル強度の平坦性が高いとは、スペクトル幅が広いことを意味するものである。ここでスペクトル幅は、所定の発振波長帯域内の最大ピーク強度に対して、該ピーク強度の1/10強度になるまでの、所定の発振波長帯域内における波長領域幅とする。また、所定の発振波長帯域に複数のピークが存在する場合には、上記に加え、最大ピークとそれ以外のピークとの光強度比率が1.5倍以下であり、その間のボトム強度が最大ピーク強度の1/10以上を満たしている波長領域幅とする。
【００１６】
本発明のレーザ装置は、前記共振器内に、前記発振光を前記直線偏光光とする偏光制御手段を備えることが望ましい。偏光制御手段としては、ブリュースタ板、偏光子、偏光ビームスプリッター、複屈折媒体などの光学部材を用いてもよいし、前記固体レーザ媒質の端面を第１の結晶軸に対しブリュースタ角切り取った形状として配置する手段を用いてもよい。
【００１７】
なお、固体レーザ媒質の第１の結晶軸方向の発振スペクトルが他の結晶軸方向のスペクトルと比較して十分に大きい場合、共振器内に偏光制御手段を備えることなく、発振光を第１の結晶軸に略平行な方向に偏光した直線偏光光とすることはできる。
【００１８】
前記固体レーザ媒質はイッテルビウムが添加されているものであることが望ましい。
【００１９】
また、固体レーザ媒質が、ＫＹ(ＷＯ４)２媒質またはＫＧｄ(ＷＯ４)２媒質である場合、前記第１の結晶軸がｂ軸、前記第２の結晶軸がａ軸であることが望ましい。
【００２０】
本発明のレーザ装置は、共振器内にモード同期素子を備え、モード同期発振を行うものとして用いることができる。
【００２１】
また、本発明のレーザ装置は、共振器内に波長制御素子を備え、波長可変レーザとして用いることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のレーザ装置は、発振光を、固体レーザ媒質の第１の結晶軸に略平行な方向に偏光した直線偏光光とし、励起手段が励起光を直線偏光光とし、その偏光方向を第１の結晶軸と交差する方向とし該固体レーザ媒質に入射させるものであり、固体レーザ媒質における、励起光の偏光方向についての励起光の吸収係数が、第１の結晶軸についての励起光の吸収係数よりも大きいものであるため、効率よく励起光を固体レーザ媒質に吸収させることができ、発振効率を向上させることができる。特に、固体レーザ媒質における、第１の結晶軸についての所定の発振波長帯域における発光スペクトル強度の平坦性が、励起光の偏光方向についての平坦性よりも高いものであれば、発振スペクトル幅を広くすることができる。
【００２３】
さらに、励起光の吸収係数が、各結晶軸についての励起光の吸収係数のうち最大値を示すものであれば、励起光の吸収効率を最大にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
図２は、本発明の第1の実施形態のモードロックレーザ装置１の概略構成を示すものである。モードロックレーザ装置１は、共振器５と、共振器５内に配置された、光学異方性を有する固体レーザ媒質６と、固体レーザ媒質６に励起光Ｌeを入射させる、共振器５外部に配置された励起手段10と、発振光Ｌoの偏光を制御する偏光制御手段18とを備えている。
【００２６】
固体レーザ媒質６は、レーザホスト媒質KYWにYb(イッテルビウム)を５％ドープしたYb:KYWである。Yb:KYWの光学異方性は図１ａ〜ｃに示すように、その第1の結晶軸であるｂ軸についての励起光の吸収断面積ピーク（954ｎｍ波長吸収ピーク）と比べて、ｂ軸と交差する第２の結晶軸であるａ軸についての励起光の吸収断面積ピーク（980ｎｍ波長吸収ピーク）が大きい。なお、ａ軸の吸収断面積ピークはもう1つの結晶軸ｃ軸についての吸収断面積ピークと比較しても大きく、結晶軸のうち最も大きい吸収断面積ピークである。また、ｂ軸についての、所定の発振波長帯域（ここでは、1010-1060ｎｍの波長帯域）における発光スペクトルの平坦性は、ａ軸についての平坦性よりも高い。ａ軸において所定の発振波長帯域の最大ピークＰａの強度Ｉmaxの1/10強度となる長波長側の波長は略1045ｎｍであり、所定の発振波長帯域において最大ピークの光強度の1/10となるまでの波長領域は1010-1045ｎｍとなる。一方、ｂ軸においては最大ピークＰｂ1の強度Ｉmaxの1/10強度となる長波長側の波長は1058ｎｍ近傍であり、所定の発振波長帯域において最大ピークの光強度の1/10となる波長領域は1010-1058ｎｍとなる。これは、ｂ軸の所定の発振波長帯域におけるスペクトル幅が、ａ軸のものよりも広いこと、すなわち発光スペクトル強度の平坦性がａ軸よりもｂ軸の方が高いことを意味するものである。なお、ｂ軸の発光スペクトルは最大ピークＰｂ1のほかに第二のピークＰｂ2も在るが、両者の強度比が1.5倍以下であり、両ピーク間の波長における光強度は最大ピーク強度の1/10以上を満たしている。
【００２７】
また、ここでは、固体レーザ媒質における、第１の結晶軸であるｂ軸についての所定の発振波長帯域における発光スペクトル波長分布特性の積分値が、励起光の偏光方向（ａ軸）についての積分値よりも高い。
【００２８】
ここでは、Yb:KYW固体レーザ媒質６（以下、Yb:KYW６と称する。）として、図３に示すような入射端面のサイズが３ｍｍ×３ｍｍ、光軸方向の厚さが１ｍｍのものを用い、結晶軸であるａ軸、ｂ軸は入射端面と平行になるようにした。また、それぞれの結晶軸は、b軸がa軸およびc軸に対し、垂直に交差しており、c軸とa軸が94°で交差した状態となっている。Yb:KYW６の励起光入射側の端面６ａには、励起光の中心波長980ｎｍから±10ｎｍの広い範囲の波長に対し反射率が0.5％以下の反射防止コートおよび所定の発振波長帯域よりも少し狭い範囲の1020ｎｍから1060ｎｍの範囲の波長に対し反射率が99.5％以上の全反射コートが施されており、他方の端面６ｂには、所定の発振波長帯域である1010ｎｍから1060ｎｍの広い範囲の波長に対し反射率が0.2％以下の反射防止コートが施されている。なお、図２〜図６中には理解の容易のためにYb:KYWの結晶軸Ａ（a軸、ｂ軸、ｃ軸）を併せて記載しているが、ｃ軸はａ軸と94°で交差しているため、図２、図４〜図６においてｃ軸は紙面奥行き方向に４°傾いている。
【００２９】
励起手段10は、励起光Ｌeを直線偏光光とし、その偏光方向Ｐeを固体レーザ媒質６の第２の結晶軸（ここではａ軸）に平行な方向とし固体レーザ媒質に入射させるものであり、励起光Ｌｅを出力するブロードエリア型半導体レーザ11と、ｆ＝８ｍｍの非球面レンズ12、それぞれｆ＝−7.7、ｆ＝70のシリンドリカルレンズ13、14およびｆ＝60のマクロマティックレンズ15とから構成されている。半導体レーザ11は、励起光Ｌeの偏光方向ＰeがYb:KYW６のａ軸と一致するように配置されており、その励起光Ｌeは、レンズ12〜15からなる集光光学系により、励起光軸と共振器光軸とを一致させ、Yb:KYW６の中央に励起光ビームウェストがくるようにYb:KYW６へ入射される。なお、半導体レーザ11としては、発光幅100μｍのものを用い、本集光光学系により、Yb:KYW６中に50μｍ×140μｍの励起光ビームウェストを形成することができる。
【００３０】
共振器５は、一方の終端が固体レーザ媒質６の端面６ａにより構成され、他方の終端がモード同期素子である可飽和吸収体ミラーデバイス20により構成されており、両終端の間には、出力ミラー17および共振器ミラー19を備え、発振光が共振器内で折り返されるＺ型共振器構造となっている。可飽和吸収体ミラーデバイス20としては、波長1040ｎｍに対し0.7％の吸収率をもつ半導体可飽和吸収体ミラーデバイス（SESAM(BATOP社製)）を用いる。出力ミラー17としては、所定の発振波長帯域である1010ｎｍから1060ｎｍに対し透過率が２％であり、曲率半径が50ｍｍの凹面ミラーを用い、この出力ミラー17はYb:KYW６から28ｍｍの位置に配置されている。共振器ミラー19は曲率半径が50ｍｍの凹面ミラーであり、SESAM20から28ｍｍの位置に配置されており、出力ミラー17と共振器ミラー19との距離は250ｍｍとなっている。なお、本共振器構造により、Yb:KYW６中およびSESAM20上に32μｍ径の発振光ビームウェストを形成することができる。
【００３１】
発振光Ｌoの偏光を制御する偏光制御手段18として、ブリュースタ板が共振器光軸に対し、Yb:KYW６のｂ軸方向に対してブリュースタ角傾けて配置されており、このブリュースタ板18により発振光Ｌoの偏光方向ＰoをYb:KYW６のｂ軸に平行な方向に制御する。
【００３２】
図１ａのａ軸での吸収断面積特性に示すように、980ｎｍに最も大きな吸収断面積特性の吸収ピークが存在しており、波長980ｎｍのａ軸に平行な偏光をもった励起光により固体レーザ媒質を励起すれば、最も効率よく励起光を吸収させることができる。また、発光スペクトル特性について所定の波長帯域（1010-1060ｎｍ）では、ｂ軸の特性に最も平坦なスペクトル（最も広いスペクトル幅）が存在しており、このｂ軸に平行な偏光をもった発振光により、最も発振スペクトル幅も広くなり、最も短パルスの出力光を得ることができる。
【００３３】
本モードロックレーザ装置１においては発振光としてｂ軸に平行な偏光を有するものを用いることにより短パルス化を達成するとともに、励起光としてａ軸に平行な偏光の光を用いて固体レーザを励起させることにより、発振光と励起光の偏光方向を共にｂ軸に平行な方向としていた従来の装置と比較して、励起光の吸収効率を上げることができる。すなわち短パルスの出力を従来より効率よく出力させることが可能である。
【００３４】
具体的には、本モードロックレーザ装置１を用いた場合、２Ｗの励起パワーに対し、平均出力400ｍＷ、パルス幅1.2psec.、繰り返し周波数490MHzの２本のパルス光を得ることができる。
【００３５】
本実施形態において、共振器ミラー19を共振器内の分散を補償するミラーに置き換えると、パルス幅は更に短くすることが可能である。理論的には100fsec.以下のパルス幅も可能である。
【００３６】
なお、Yb:KYWとは異なるものであっても光学異方性をもった固体レーザ媒質によるモードロック発振では、励起光の偏光方向を吸収断面積が最も大きくなる方向に、発振光の偏光方向をスペクトル幅が最も広くなる方向に独立に最適化を行えば、最も効率よくパルス幅の小さいパルス光を得ることができる。
【００３７】
また、上記においては励起光を固体レーザ媒質のａ軸と平行な方向に偏光した直線偏光として固体レーザ媒質に入射させる例を挙げたが、励起光の偏光方向は必ずしもａ軸に沿ったものである必要はなく、励起光の偏光方向についての励起光の吸収係数が発振光の偏光方向（ｂ軸）についての励起光の吸収係数よりも大きいものであり、ｂ軸に交差する方向であればよい。
【００３８】
なお、本モードロックレーザ装置1では、偏光制御素子としてブリュースタ板を用いるものとしたが、代わりに偏光子、偏光ビームスプリッターを用いてもよい。また、複屈折媒体である方解石(Calcite)、石英(Crystal Quartz)、YVO4を用いて、それら複屈折媒体で生ずるウォークオフで分離される２つの偏光光軸のうちの一方を共振器光軸とすることで偏光制御を行うことも可能である。
【００３９】
図４は、本発明の第２の実施形態のモードロックレーザ装置２の概略構成を示すものである。以下の実施形態においては、第１の実施形態と同等の要素には同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００４０】
本実施形態のモードロックレーザ装置２は、図５に示すように、固体レーザ媒質Yb:KYWの一方の端面がｂ軸に対しブリュースタ角で切り取られた固体レーザ媒質６’を備えている。ここでは、固体レーザ媒質６’が発振光の偏光を制御する偏光制御手段を兼ねており、第１の実施形態で偏光制御手段として用いられているブリュースタ板を備える必要がない。共振器25内部の光学素子数が減ることから、共振器内部ロスを低減することができ、効率よくパルス光を得ることができる。また部品数が減るため、低コスト化に繋がる。
【００４１】
また、第１の実施形態のモードロックレーザ装置１の出力ミラー17を共振器ミラーに置き換え、SESAM20の代わりに、発振光を透過する透過型半導体可飽和ミラーデバイスであるSOC(Saturable Output Coupler、BATOP社製)を用いてもよく、この場合、１つの主ビームを取り出すことが可能となり、さらに効率よくパルス光を得ることができる。
【００４２】
さらに、SESAM20を出力ミラーに置き換え、固体レーザ媒質の光カー効果を用いたカーレンズモード同期(Kerr Lens Mode-locking :KLM)によるパルス発振を行うようにしてもよい。この場合SESAMの発振光の吸収による共振器内部ロスをなくすことができるため、さらに効率よくパルス光を得ることができる。
【００４３】
図６は、本発明の第３の実施形態のレーザ装置３の概略構成を示すものである。レーザ装置３は、波長可変レーザであり、図２に示した第１の実施形態のモードロックレーザ装置1の出力ミラー17を共振器ミラー31に置き換え、SESAM20を1010ｎｍから1060ｎｍの広い範囲の発振波長対し透過率が１％の出力ミラー32に置き換え、さらにブリュースタ板18を波長変調素子である複屈折フィルター33に置き換えた共振器35の構成を有する。
【００４４】
複屈折フィルター33を、共振器光軸に対しYb:KYW６のｂ軸方向にブリュースタ角傾けて配置することで、発振光Ｌoの偏光方向Ｐoをｂ軸に平行にさせることができる。
【００４５】
波長可変レーザにおいては、モードロックレーザ装置の場合と同様に、所定の発振波長帯域において広い発光スペクトル幅を有する、すなわち、所定の発振波長帯域において出力が均一であることが望ましい。Yb:KYW６は1010ｎｍ〜1060ｎｍの発振波長帯域においてｂ軸方向の偏光を有する発振光が広い発光スペクトル幅を有するため波長可変レーザにも適している。本レーザ装置３において、複屈折フィルター33を共振器光軸を中心に回転させることにより、1010ｎｍ〜1060ｎｍのレーザ光を得ることができる。
【００４６】
本レーザ装置３においても、ａ軸に平行な偏光の励起光により固体レーザ媒質を励起するため吸収効率がよく、従って発振効率がよい。従って、発振効率の良い広帯域の波長可変レーザが実現可能である。
【００４７】
なお、この第３の実施形態のレーザ装置３においては、波長変調素子としてエタロンを用いてもよい。
【００４８】
上記各実施形態においては、固体レーザ媒質として、YbをドープしたKYWからなるものを挙げたが、KYWと同様の光学異方性結晶構造を有するKGWをレーザホスト媒質として用いてもよく、同様の効果を得ることができる。
【００４９】
また、その他、レーザホスト媒質としては、YVO4、GdVO4、SYSを用いてもよい。いずれも光学異方性を有しているので、各固体レーザ媒質において、発振光の偏光方向が各固体レーザ媒質の所定の発振波長帯域における発光スペクトル幅の最も平坦性が高い結晶軸に略平行となるように発振させ、励起光を発振光の偏光方向に平行な結晶軸の励起光吸収係数よりも大きい励起光吸収係数を持つ方向に偏光させて固体レーザ媒質に入射させることにより、上記実施形態の場合と同様に発振スペクトル幅を広く、かつ効率良く励起することができ発振効率を向上させることができる。従って、効率が良い短パルスレーザ、あるいは波長可変レーザとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１ａ】Yb:KYWのａ軸の吸収断面積波長依存性および発光スペクトルを示す図
【図１ｂ】Yb:KYWのｂ軸の吸収断面積波長依存性および発光スペクトルを示す図
【図１ｃ】Yb:KYWのｃ軸の吸収断面積波長依存性および発光スペクトルを示す図
【図２】第１の実施形態のモードロックレーザ装置の概略構成図
【図３】固体レーザ媒質を示す斜視図
【図４】第２の実施形態のモードロックレーザ装置の概略構成図
【図５】固体レーザ媒質を示す図
【図６】第３の実施形態のレーザ装置の概略構成図
【符号の説明】
【００５１】
１、２    モードロックレーザ装置
３    波長可変レーザ装置
５    共振器
６    固体レーザ媒質
10    励起手段
11    半導体レーザ
12    非球面レンズ
13、14    シリンドリカルレンズ
15    アクロマティックレンズ
17    出力ミラー
18    ブリュースタ板
19    共振器ミラー
20    SESAM
Ａ    固体レーザ媒質の結晶軸
Ｌe    励起光
Ｌo    発振光
Ｐe    励起光の偏光方向
Ｐo    発振光の偏光方向
【図１ａ】
2007281388.tif 000003
【図１ｂ】
2007281388.tif 000004
【図１ｃ】
2007281388.tif 000005
【図２】
2007281388.tif 000006
【図３】
2007281388.tif 000007
【図４】
2007281388.tif 000008
【図５】
2007281388.tif 000009
【図６】
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