【手続補正書】
【提出日】平成18年10月17日(2006.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 鏡構造体（３０）に載っている利得構造体（３４）を含むモノリシック層構造体（３２）であって、前記利得構造体は、複数の能動層であって、これらの層間にセパレータ層を有する複数の能動層を含み、前記能動層は、光学ポンプ光が前記利得構造体に入射すると約４２５ｎｍ乃至１８００ｎｍ間の予め決められた基本波長において電磁放射を放出するために選択される組成を有するモノリシック層構造体と；
前記モノリシック層構造体の前記鏡構造体と、それから隔置される反射器（２８）の間に形成されるレーザー共振器（２２）であって、縦軸（２４）と、約５ｃｍより長い長さを有するレーザー共振器と；
前記光学ポンプ光（４２）を前記利得構造体に放出しそれにより前記基本波長を有する基本レーザー放射を前記レーザー共振器内で発振させる光学ポンプ光放出装置（４０）と；
前記モノリシック層構造体を冷却するヒートシンク装置（３６）と；
前記レーザー共振器内に配設され前記基本レーザー放射を周波数増大させそれによって前記基本波長の分数である波長を有する周波数増大された放射を与えるように設けた１つ又はそれ以上の光学的非線形結晶（５０）と；
を含んでなるレーザー装置であって、
前記レーザー共振器、前記光学的非線形結晶、前記モノリシック層構造体、前記ヒートシンク装置及び前記光学ポンプ光放出装置は、前記レーザー共振器が、約１００ｍＷより大きい出力電力で約２１２ｎｍ乃至９００ｎｍの波長を有する出力放射として前記周波数倍増された放射を発するように、選択かつ構成されたレーザー装置。
【請求項２】 前記レーザー共振器には前記光学的非線形結晶（５０）の１つのみが設けられ、前記光学的非線形結晶は前記基本レーザー放射を周波数倍増させるように配置され、それによって前記基本波長の半分の波長を有する周波数倍増放射を与える、請求項１の装置。
【請求項３】 前記レーザー共振器には前記光学的非線形結晶（５０、６２）の２つが設けられ、前記光学的非線形結晶の第１のものは前記基本レーザー放射を周波数倍増させるように配置され、前記光学的非線形結晶の第２のものは前記周波数倍増される放射に前記基本放射を混合するように配置され、それによって前記基本波長の三分の一の波長を有する周波数３倍増放射を与える、請求項１の装置。
【請求項４】 前記レーザー共振器には前記光学的非線形結晶の２つが設けられ、前記光学的非線形結晶の第１のものは前記基本レーザー放射を周波数倍増させるように配置され、前記光学的非線形結晶の第２のものは前記周波数倍増される放射の周波数を倍増するように配置され、それによって前記基本波長の四分の一の波長を有する周波数４倍増放射を与える、請求項１の装置。
【請求項５】 前記レーザー共振器が少なくとも２５ｃｍの光学長を有する、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項６】 前記周波数倍増される放射が単一軸モードで放出される、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項７】 前記利得構造体の前記能動層は、０．０≦ｘ≦１．０及び０≦ｙ≦１のとき、ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓｙＰ１−ｙ、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓｙＰ１−ｙ及びＩｎｘＧａ１−ｘＮから成る半導体化合物のグループから選択される、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項８】 前記利得構造体の前記能動層は、０．０＜ｘ＜１．０のときＩｎｘＧａ１−ｘＡｓの組成を有し、前記基本波長が約９００乃至１０５０ｎｍになるようにｘが選択され、前記利得構造体が前記能動層間に分離層を有し、前記分離層がＧａＡｓｙＰ１−ｙを有する、請求項７の装置。
【請求項９】 前記鏡構造体の高屈折率層は組成ＧａＳａを有し、０．０＜ｙ＜１．０のとき、前記鏡構造体の前記低屈折率層は組成ＡｌＡｓｙＰ１−ｙを有する、請求項８の装置。
【請求項１０】 前記利得構造体の能動層は、０．０＜ｘ＜１．０のときＩｎｘＧａ１−ｘＰの組成を有し、前記基本波長が約７００乃至９００ｎｍになるようにｘが選択され、前記利得構造体が前記能動層間に分離層を有し、０．０＜ｙ＜１．０及び０．０＜ｚ＜１．０のとき、前記分離層が組成ＩｎｙＧａ１−ｙＡｓｚＰ１−ｚを有する、請求項７の装置。
【請求項１１】 前記鏡構造体の高屈折率層は、０．０＜ｐ＜１．０のとき、組成ＩｎｐＡｌ１−ｐＰを有し、前記鏡構造体の前記低屈折率層は、０．０＜ｑ＜１．０のとき、組成ＡｌｑＧａ１−ｑＡｓを有する、請求項１０の装置。
【請求項１２】 前記利得構造体の能動層は、０．０＜ｘ＜１．０のときＩｎｘＡｓ１−ｘＰの組成を有し、前記基本波長が約７００乃至９００ｎｍになるようにｘが選択され、前記利得構造体が前記能動層間に分離層を有し、０．０＜ｙ＜１．０のとき、前記分離層が組成ＡｌｙＧａ１−ｙＡｓを有する、請求項７の装置。
【請求項１３】 前記鏡構造体の前記高屈折率層及び前記低屈折率層は、前記基本波長に対して透明なそれぞれ高及び低屈折誘電材料から成る、請求項１２の装置。
【請求項１４】 前記高屈折率材料はセレン化亜鉛であり、前記低屈折率材料は酸化アルミニウムである、請求項１３の装置。
【請求項１５】 前記利得構造体の前記能動層は利得帯域幅を有し、前記光学的非線形結晶は周波数増大に関してスペクトル受容範囲を有し、前記スペクトル受容範囲は前記利得帯域幅より小さく、前記レーザー共振器は、前記スペクトル受容範囲外の波長を有する基本レーザー放射が前記レーザー共振器内で共振するのを防止するように構成かつ配置される波長選択要素をさらに含む、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項１６】 前記波長選択要素は複屈折フィルタである、請求項１５の装置。
【請求項１７】 前記波長選択要素はエタロンである、請求項１５の装置。
【請求項１８】 前記ヒートシンク装置は能動的に冷却される部材を含み、前記能動的に冷却される部材前記能動冷却部材は、それで熱接触するダイアモンド層を有し、前記モノリシック層構造体の鏡構造が前記ダイアモンド層と熱接触する、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項１９】 前記の動的に冷却される部材はマイクロチャンネル冷却器である、請求項１８の装置。
【請求項２０】 前記ポンプ光を前記利得構造体に伝える前記光学装置は、ポンプ光をその光源から前記ポンプ光を収斂させる光学収斂装置まで搬送するために少なくとも１つの光学光案内を含み、前記光学収斂装置は少なくとも１つのレンズを含む、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項２１】 前記少なくとも１つのレンズはラジアルグラジエントインデックスレンズである、請求項２０の装置。
【請求項２２】 前記光学収斂装置は２つのラジアルグラジエントインデックスレンズである、請求項２０の装置。
【請求項２３】 前記１つ又はそれ以上の光学的非線形結晶のどれもが、ＬＢＯ、ＣＬＢＯ、ＢＢＯ、ＳＢＢＯ、ＳＢＯ及びＢＺＢＯから成る光学的非線形材料のグループから選択される材料の結晶である、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項２４】 前記レーザー共振器の前記縦軸は前記反射器及び前記ＯＢＳ構造体間に設けられる折返し鏡２６によりある角度だけ折り返され、前記１つ又はそれ以上の光学的非線形結晶は、前記反射器及び前記折返し鏡間の前記レーザー共振器の前記縦軸上に設けられる、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項２５】 前記折返し鏡は前記基本放射に対して高度に反射的であり、前記周波数増大される放射に対しては高度に透過的であり、それによって前記折返し鏡は、前記周波数増大される出力放射を前記共振器から放出すると共に周波数増大される放射が前記モノリシック層構造体に達するのを本質的に回避する出力結合鏡として役立つ、請求項２４の装置。
【請求項２６】 前記折返し鏡は、該光を前記１つ又はそれ以上の光学的非線形結晶内に収斂させる凸面鏡である、請求項２５の装置。
【請求項２７】 前記モノリシック層構造体は、そこでの基本放射の寄生横共振を最小化するように構成される、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項２８】 前記モノリシック層構造体は放出面１１９を有する矩形チップの形式であり、前記ポンプ光は前記放出面の予め決められた領域においてそれに放出され、前記チップは前記放出面に直角な平行端面（１２０）の２つの対を有し、前記平行端面は、そこでの基本放射の寄生横共振を最少にするために、前記予め決められたポンプ光放出領域の最長寸法の少なくとも３倍の距離だけ隔置される、請求項２７の装置。
【請求項２９】 前記モノリシック層構造体は、放出面を有すると共に前記放射面に直角な平行端面の２つの対を有する矩形チップの形式であり、前記平行端面は、そこからの基本放射のスペクトル反射を避けるために粗くされ、それによって前記寄生横共振が最少にされる、請求項２７の装置。
【請求項３０】 前記鏡構造体では、前記レーザー共振器内の基本放射を増大させるのに十分な反射率を与えると同時に、前記利得構造体で発生される熱の前記ヒートシンク装置への熱伝導率を最大にするために、屈折率、熱伝導率及び同構造体の前記層の数が選択される、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項３１】 前記鏡構造体が、高度に反射的な金属の層をさらに含み、前記金属層が前記ヒートシンク装置に最近接される、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項３２】 前記ポンプ光は、予め決められたポンプスポットサイズで前記モノリシック層構造体の前記利得構造体上に放出され、前記共振器は、前記共振基本レーザー放射の前記利得構造体におけるスポットサイズが前記ポンプスポットサイズとほぼ等しい、請求項１−４のいずれか１つの装置。
【請求項３３】 前記周波数倍増出力放射が単一軸方向モードで放出される、請求項１の装置。
【請求項３４】 発振器軸を有しかつ第１及び第２鏡（２８F、３０）によって終結されるレーザー発振器（２２F）と、
表面放出利得構造体（３４）を有する第１モノリシック層構造体（３２）であって、前記利得構造体は、層間に能動ポンプ光吸収層を有する複数の層を含み、前記能動層は、光学ポンプ光が前記利得構造体に放出されると、予め決められた基本波長において電磁放射の放出を与えるために選ばれる組成を有する第１モノリシック層構造体と、
前記レーザー共振器は約５ｃｍ以上の長さを有し、前記モノリシック構造体の前記利得構造体を含むように構成され、
前記ポンプ光（４２）を前記利得構造体に伝える第１光学装置（４０）であって、それによって前記基本波形を有する基本レーザー放射が前記レーザー共振器内で発振するようにさせる光学装置と、
前記第１モノリシック層構造体を冷却する第１ヒートシンク装置（３６）と、
前記レーザー共振器が２Ｗより大きい出力電力で前記基本波長を有する出力放射を放出するように、前記レーザー共振器、前記第１モノリシック層構造体、前記第1ヒートシンク装置及び前記第1光学ポンプ光放出装置が選択されかつ配置されることとから成るレーザー装置。
【請求項３５】 前記レーザー共振器は直線共振器（２２F）として構成され、前記第１モノリシック層構造体は前記利得構造体が載せられる鏡構造体（３０）を含み、前記第２鏡は前記第１モノリシック層構造体の鏡構造体である、請求項３４の装置。
【請求項３６】 前記レーザー共振器は折りたたみ共振器（１４２）として構成され、前記第１モノリシック層構造体（３２X）は、前記利得構造体が載せられる鏡構造体（３０X）を含み、前記第１モノリシック層構造体の前記鏡構造体前記レーザー共振器を折り曲げる折返し鏡として役立つ、請求項３４の装置。
【請求項３７】 第２モノリシック層構造体（３２）をさらに含み、前記第２モノリシック層構造体は前記レーザー共振器内に設けられる利得構造体（３０）を有すると共に層間に分離層を有する分離層を有する複数の能動層を含み、前記能動層は前記予め決められた基本波長で電磁放射放出するように選択される組成を有し、該レーザーは前記ポンプ光を前記第２モノリシック層構造体の前記利得構造体に伝える第２光学装置をさらに含み、前記鏡構造体（３０）は前記第２鏡である、請求項３６の装置。
【請求項３８】 前記レーザー共振器の前記縦軸は前記第１モノリシック層構造体の前記鏡構造体によってある角度で折り返され、前記レーザー共振器内で共振する前記レーザー放射が、前記共振するレーザー放射の対抗伝播する光線間の干渉を最小化するために選択される角度で前記第１モノリシック層構造体上に入射するようにされる、請求項３６又は３７のいずれかの装置。
【請求項３９】 前記共振放射が殆ど直角入射で前記第１モノリシック層構造体上に入射される、請求項３８の装置。
【請求項４０】 前記レーザー共振器が少なくとも２５ｃｍの光学長を有する、請求項３４−３６のいずれか１つの装置。
【請求項４１】 前記利得構造体の前記能動層は、０．０≦ｘ≦１．０及び０≦ｙ≦１のとき、ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓｙＰ１−ｙ、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓｙＰ１−ｙ及びＩｎｘＧａ１−ｘＮから成る半導体化合物のグループから選択される、請求項３５及び３６のいずれか１つの装置。
【請求項４２】 前記鏡構造体は高及び低屈折率材料の交番する層を含む、請求項４１の装置。
【請求項４３】 前記利得構造体の前記能動層は、０．０＜ｘ＜１．０のときＩｎｘＧａ１−ｘＡｓの組成を有し、前記基本波長が約９００乃至１０５０ｎｍになるようにｘが選択され、前記利得構造体が前記能動層間に分離層を有し、前記分離層がＧａＡｓｙＰ１−ｙを有する、請求項４１の装置。
【請求項４４】 前記鏡構造体の高屈折率層は組成ＧａＳａを有し、０．０＜ｙ＜１．０のとき、前記鏡構造体の前記低屈折率層は組成ＡｌＡｓｙＰ１−ｙを有する、請求項４３の装置。
【請求項４５】 前記利得構造体の能動層は、０．０＜ｘ＜１．０のときＩｎｘＧａ１−ｘＰの組成を有し、前記基本波長が約７００乃至９００ｎｍになるようにｘが選択され、前記利得構造体が前記能動層間に分離層を有し、０．０＜ｙ＜１．０及び０．０＜ｚ＜１．０のとき、前記分離層が組成ＩｎｙＧａ１−ｙＡｓｚＰ１−ｚを有する、請求項４１の装置。
【請求項４６】 前記鏡構造体の高屈折率層は、０．０＜ｐ＜１．０のとき、組成ＩｎｐＡｌ１−ｐＰを有し、前記鏡構造体の前記低屈折率層は、０．０＜ｑ＜１．０のとき、組成ＡｌｑＧａ１−ｑＡｓを有する、請求項４５の装置。
【請求項４７】 前記利得構造体の能動層は、０．０＜ｘ＜１．０のときＩｎｘＡｓ１−ｘＰの組成を有し、前記基本波長が約７００乃至９００ｎｍになるようにｘが選択され、前記利得構造体が前記能動層間に分離層を有し、０．０＜ｙ＜１．０のとき、前記分離層が組成ＡｌｙＧａ１−ｙＡｓを有する、請求項４１の装置。
【請求項４８】 前記鏡構造体の前記高屈折率層及び前記低屈折率層は、前記基本波長に対して透明なそれぞれ高及び低屈折誘電材料から成る、請求項４７の装置。
【請求項４９】 前記高屈折率材料はセレン化亜鉛であり、前記低屈折率材料は酸化アルミニウムである、請求項４８の装置。
【請求項５０】 前記利得構造体の前記能動層は利得帯域幅を有し、前記レーザー共振器は、前記利得帯域幅以内の基本レーザー放射の前記波長を選択するように構成かつ配置される波長選択要素をさらに含む、請求項３４−３６のいずれか１つの装置。
【請求項５１】 前記波長選択要素は複屈折フィルタである、請求項５０の装置。
【請求項５２】 前記波長選択要素はエタロンである、請求項５０の装置。
【請求項５３】 前記ヒートシンク装置は能動的に冷却される部材を含み、前記能動的に冷却される部材前記能動冷却部材（１１６）は、それで熱接触するダイアモンド層を有し、前記モノリシック層構造体の鏡構造が前記ダイアモンド層（１１２）と熱接触する、請求項３４−３６のいずれか１つの装置。
【請求項５４】 前記の動的に冷却される部材はマイクロチャンネル冷却器である、請求項５３の装置。
【請求項５５】 前記ポンプ光を前記利得構造体に伝える前記光学装置は、ポンプ光をその光源から前記ポンプ光を収斂させる光学収斂装置まで搬送するために少なくとも１つの光学光案内（４０）を含み、前記光学収斂装置は少なくとも１つのレンズを含む、請求項３４−３６のいずれか１つの装置。
【請求項５６】 前記少なくとも１つのレンズ（１４６）はラジアルグラジエントインデックスレンズである、請求項５５の装置。
【請求項５７】 前記光学収斂装置は２つのラジアルグラジエントインデックスレンズ（１４６，１４８）である、請求項５６の装置。
【請求項５８】 前記ＯＰＳ構造体は、そこでの基本放射の寄生横共振を最小化するように構成される、請求項３４−３６のいずれか１つの装置。
【請求項５９】 前記第１モノリシック層構造体は放出面を有する矩形チップ（１１９）の形式であり、前記ポンプ光は前記放出面の予め決められた領域においてそれに放出され、前記チップは前記放出面に直角な平行端面（１２０）の２つの対を有し、前記平行端面は、そこでの基本放射の寄生横共振を最少にするために、前記予め決められたポンプ光放出領域の最長寸法の少なくとも３倍の距離だけ隔置される、請求項５８の装置。
【請求項６０】 前記第１モノリシック層構造体は、放出面を有すると共に前記放射面に直角な平行端面の２つの対を有する矩形チップの形式であり、前記平行端面は、そこからの基本放射のスペクトル反射を避けるために粗くされ、それによって前記寄生横共振が最少にされる、請求項５８の装置。
【請求項６１】 前記鏡構造体において、同構造体の屈折率、熱伝導率及び前記層の数は、前記利得構造体で発生される熱の前記ヒートシンク装置への熱伝導率を最大にすると共に、前記レーザー共振器内の基本放射を増大させるのに十分な反射率を与えるように選択される請求項３５又は３６の装置。
【請求項６２】前記鏡構造体が、高度に反射的な金属の層をさらに含み、前記金属層が前記ヒートシンク装置に最近接される、請求項３５又は３６のいずれか１つの装置。
【請求項６３】前記鏡構造体（３０）は、交番する高反射率層と低反射率層の複数の層であって、前記予め決められた基本波長の４分の１の光学厚さを有する複数の層を含む請求項１の装置。
【請求項６４】前記鏡構造体は金属層を含む請求項１の装置。
【請求項６５】前記ポンプ光はダイオードレーザによって発生する請求項１の装置。
【請求項６６】前記セパレータ層はポンプ光を吸収する請求項１の装置。
【請求項６７】前記利得構造体における前記ポンプスポットサイズは直径で少なくとも２００ミクロンである請求項３２の装置。