(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面を互いに向き合わせて配置した励起用部材と、上記反射面で交互にジグザグに反射されるレーザ光の光軸上において互いに向き合わせて配置した反射ミラーと出力ミラーと、上記ミラーと励起用部材とで構成される共振器空間内に励起用レーザ光を入射するレーザ手段とを備えたレーザ発振器において、
上記励起用部材は、対向するベースに交互に断続的に配設された複数の励起用部材からなっており、これら励起用部材の間に露出するベースを切欠いて上記共振器空間内に励起用レーザ光を導入する導入口を設けたことを特徴とするレーザ発振器。
【請求項２】
反射面を互いに向き合わせて配置した励起用部材と、上記反射面で交互にジグザグに反射されるレーザ光の光軸上において互いに向き合わせて配置した反射ミラーと出力ミラーと、上記ミラーと励起用部材とで構成される共振器空間内に励起用レーザ光を入射するレーザ手段とを備えたレーザ発振器において、
上記励起用部材は、それぞれレーザ光の反射経路に沿って連続する単体の励起用部材からなっており、これら励起用部材の非反射部分を切欠いて上記共振器空間内に励起用レーザ光を導入する導入口を形成したことを特徴とするレーザ発振器。
【請求項３】
上記導入口は、励起用レーザ光を透過させる透過部材で閉鎖されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザ発振器。
【請求項４】
上記励起用部材は、固体レーザ媒質であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のレーザ発振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、レーザ発振器に関し、より詳しくはレーザ光をジグザグに反射する励起用部材を備えるレーザ発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、反射面を互いに向き合わせて配置した一対の励起用部材と、上記反射面で交互にジグザグに反射されるレーザ光の光軸上において互いに向き合わせて配置した反射ミラーと出力ミラーと、上記ミラーと励起用部材とで構成される共振器空間内に励起用レーザ光を入射するレーザ手段とを備えたものが知られている（特開平８-１６２７１７号公報、特開平１０-１０７３６５号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記両公報では、励起用レーザ光を入射する導入口を励起用部材と反射ミラーとの間、および励起用部材と出力ミラーとの間に設けていた。
このため、上記導入口から共振器空間内に入射される励起用レーザ光の光軸を出力ミラーから取出されるレーザ光線の光軸と一致させなければならず、その調整が煩雑で手間がかかるといった欠点がある。
また従来では、上記両導入口より効率的に共振器空間内に励起用レーザ光を入射させるために、光学系部品（レンズ、ファイバ）を用いて励起用レーザ光をコリメートして導入するようにしていたので、レーザ発振器が高価になるといった欠点がある。
本発明はそのような事情に鑑み、従来の励起用部材を備えるレーザ発振器に比較してレーザ手段から入射される励起用レーザ光の光軸と出力ミラーから出力されるレーザ光線の光軸とを調整する煩雑な調整作業を不用にするとともに、励起用レーザ光をコリメートする光学系部品を省略した安価なレーザ発振器を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１の発明は、反射面を互いに向き合わせて配置した励起用部材と、上記反射面で交互にジグザグに反射されるレーザ光の光軸上において互いに向き合わせて配置した反射ミラーと出力ミラーと、上記ミラーと励起用部材とで構成される共振器空間内に励起用レーザ光を入射するレーザ手段とを備えたレーザ発振器において、
上記励起用部材は、対向するベースに交互に断続的に配設された複数の励起用部材からなっており、これら励起用部材の間に露出するベースを切欠いて上記共振器空間内に励起用レーザ光を導入する導入口を設けたものである。
また請求項２の発明は、反射面を互いに向き合わせて配置した励起用部材と、上記反射面で交互にジグザグに反射されるレーザ光の光軸上において互いに向き合わせて配置した反射ミラーと出力ミラーと、上記ミラーと励起用部材とで構成される共振器空間内に励起用レーザ光を入射するレーザ手段とを備えたレーザ発振器において、
上記励起用部材は、それぞれレーザ光の反射経路に沿って連続する単体の励起用部材からなっており、これら励起用部材の非反射部分を切欠いて上記共振器空間内に励起用レーザ光を導入する導入口を形成したものである。
【０００５】
【作用】
上述した構成によれば、上記導入口から共振器空間内に導入された励起用レーザ光を、共振器空間を構成する一対の励起用部材、反射ミラーおよび出力ミラーとでジグザグに反射して共振するとともに、増幅されて所定出力に達したレーザ光を出力ミラーから出力することができる。
また上記導入口は、励起用部材の間に露出するベースや励起用部材の非反射部分に適宜設けることができるので、従来のレーザ発振器に比較して導入口の総面積を増大させることができる。
したがって、共振器空間内に入射される励起用レーザ光の光軸を出力ミラーから出力されるレーザ光線の光軸に一致させる必要がないので、従来行っていた煩雑な光軸の調整作業を省くことができ、また上記導入口の総面積を増大することにより、従来使用していた光学系部品を省いてレーザ発振器を安価にすることができる。
【０００６】
【実施例】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、１は図示しないレーザ手段としての半導体レーザから入射された励起用レーザ光Ｌを所定の出力に増幅して出力するレーザ発振器である。
上記レーザ発振器１は、図示しないフレームに上下に平行して配設した上方側の第１基板（ベース）２と下方側の第２基板（ベース）３と、上方側の第１基板２の下端面に、レーザ光Ｌ’の反射経路に沿ってそれ自身の一辺の寸法よりも若干広い間隔を開けて配設した励起用部材としての正方形の第１固体レーザ媒質４と、下方側の第２基板３の上端面に、上記第１固体レーザ媒質４に対して重ならないようにして、レーザ光Ｌ’の反射経路に沿ってそれ自身の一片の寸法よりも若干広い間隔を開けて配設された励起用部材としての正方形の第２固体レーザ媒質５と、上記両基板２、３の左側に配設されて、その反斜面を一番左側の第１固体レーザ媒質４に対して斜めに向けた反射ミラー７と、上記両基板２、３の右側に配設されて、その反斜面を一番右側の第２固体レーザ媒質５に対して斜めに向けた出力ミラー８とを備えており、これら反射ミラー７と出力ミラー８とはレーザ光Ｌ’の光軸上に対向している。そして、これら第１固体レーザ媒質４、第２固体レーザ媒質５、反射ミラー７および出力ミラー８とで励起用レーザ光Ｌを共振する共振器空間を形成している。
【０００７】
上記第１基板２および第２基板３は、銅板（ヒートシンク）１０と、この銅板１０に接合されて、励起用レーザ光ｌを透過するサファイヤ板１１を備えており、このサファイヤ板１１に上記両固体レーザ媒質４、５が接合されている。なお、本実施例では銅板１０にサファイヤ板１１を接合していたがこれに限定されるものではなく、例えば石英等の励起用レザー光Ｌを透過する素材であればよい。上記第１固体レーザ媒質４および第２固体レーザ媒質５は、本実施例ではＹＶＯ４（イットリウムバナデート）結晶に活性イオンとしてＮｄ（ネオジム）を添加したＮｄ：ＹＶＯ４を用いており、このＮｄ：ＹＶＯ４の裏面、すなわちサファイヤ板１１側にレーザ光Ｌ’を全反射する光反射コートを施した反射面４ａ、５ａを備えている。この反射面４ａ、５ａは、互いに平行する両固体レーザ媒質４、５に準じて互いに平行になっている。
そして本実施例では、Ｎｄ：ＹＶＯ４を用いているので波長８００ｎｍの励起用レーザ光Ｌを放射する半導体レーザを用いている。なお、上記Ｎｄに換えて例えばＹｂ（イッテルビウム）等を用いてもよいが、その場合には励起用レーザ光Ｌの波長を適宜変更しなければならない。
【０００８】
しかして本実施例では、離隔して配置した第１固体レーザ媒質４との間、すなわち第２固体レーザ媒質５の上方に位置する第１基板２の銅板１０を断続的に切欠いて正方形の導入口１２を形成し、この導入口１２およびサファイヤ板１１を通過した励起用レーザ光Ｌを共振器空間、具体的には第２固体レーザ媒質５に入射するように設定する一方、第１固体レーザ媒質４の下方に位置する第２基板３の銅板１０を断続的に切欠いて正方形の導入口１３を形成し、この導入口１３およびサファイヤ板１１を通過した励起用レーザ光Ｌを共振器空間、具体的には第１固体レーザ媒質４に入射するように設定している。
このとき、半導体レーザから放射した励起用レーザ光Ｌは光学系部品等を介さずに入射させており、しかもこの励起用レーザ光Ｌを出力ミラー８から出力するレーザ光線Ｌ”の光軸と異ならせている。
【０００９】
上述した構成によれば、第１固体レーザ媒質４および第２固体レーザ媒質５とにそれぞれ入射された励起用レーザ光Ｌは、Ｎｄ：ＹＶＯ４で吸収されてレーザ光Ｌ’になると、このレーザ光Ｌ’はそれぞれ反射面４ａ、５ａで反射されて他方側に向けて拡散しながら進行するようになる。
具体的には、一番左側の第１固体レーザ媒質４で反射されたレーザ光Ｌ’の一部が反射ミラー７および一番左側の第２固体レーザ媒質５に入射され、また中央の第１固体レーザ媒質４で反射されたレーザ光Ｌ’の一部が一番左側および中央の第２固体レーザ媒質５に入射され、さらに一番右側の第１固体レーザ媒質４で反射されたレーザ光Ｌ’の一部が中央および一番右側の第２レーザ媒質５に入射されるようになる。
これに対し、一番左側の第２固体レーザ媒質５で反射されたレーザ光Ｌ’の一部が一番左側および中央の第１固体レーザ媒質４に入射され、また中央の第２固体レーザ媒質５で反射されたレーザ光Ｌ’の一部が中央および一番右側の第１固体レーザ媒質４に入射され、さらに一番右側の第２固体レーザ媒質５で反射されたレーザ光Ｌ’の一部が一番右側の第１固体レーザ媒質５および出力ミラー８に入射されるようになる。
この結果から理解されるように、上記各第１固体レーザ媒質４、第２固体レーザ媒質５、反射ミラー７および出力ミラー８とでそれぞれに反射されたレーザ光Ｌ’は、図１に示すようなジグザグに連続する一本のレーザ光Ｌ’となり、これら第１固体レーザ媒質４、第２固体レーザ媒質５、反射ミラー７および出力ミラー８との間、すなわち共振器空間で共振されて所定出力に達したレーザ光Ｌ’は出力ミラー８からレーザ光線Ｌ”として出力される。
ところで、従来のレーザ発振器では、励起用部材と反射ミラーとの間、および励起用部材と出力ミラーとの間に導入口を設けていたため、入射する励起用レザー光の光軸を出力ミラーから取出されるレーザ光線の光軸と一致させなければならず、その調整が煩雑で、またしかも両導入口から効率的に励起用レーザ光を導入するために光学系部品を使用していたのでレーザ発振器が高価になるといった欠点があるが、上述したように第１基板２および第２基板３とに設けた導入口１２、１３により励起用レーザ光Ｌを入射させれば、従来のような煩雑な光軸の調整作業を不用にすることができ、また導入口１２、１３を多数設ければ従来のように光学系部品を用いなくともよいので、レーザ発振器１を安価に構成することができる。
【００１０】
なお上記実施例では、両レーザ媒質４、５の反射面４ａ、５ａを互いに平行に配置しているが、対向する反射面４ａ、５ａの角度は、レーザ光線Ｌ’の光軸が回折限界となる角度まで傾けることが可能である。
また上記実施例では、第１固体レーザ媒質４および第２固体レーザ媒質５と同数の導入口１２、１３を設けているがこれに限定されるものではなく、それ以下でもあってもよい
また本実施例では、第１固体レーザ媒質４と第２固体レーザ媒質５の両方に励起用レーザ光を入射させているがこれに限定されるものではなく、いずれか一方だけに入射するようにしてもよい。
さらに本実施例では、正方形のレーザ媒質４、５を断続的に設けていたがこれに限定されるものではなく、レーザ媒質４、５をレーザ光Ｌの反射経路に沿って連続する単体としてもよいが、その場合には基板２、３は勿論のことレーザ媒質４、５の非反射部分を切欠かなければならない。
さらに本実施例では、励起用部材を固体レーザ媒質４、５としていたがこれに限定されるものではなく、面発光半導体レーザ素子要素を用いてもよく、この場合には面発光半導体レーザ素子要素を通電する導電性の基板を用いなければならない。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来に比較して煩雑な光軸の調整を不要にすることができ、またレーザ発振器を安価にすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す側面図。
【図２】第１基板２および第１固体レーザ媒質４の斜視図。
【符号の説明】
１…レーザ発振器                    ４…第１固体レーザ媒質
５…第２固体レーザ媒質              ７…反射ミラー
８…出力ミラー                    １２…導入口
１３…導入口
【図１】
0004096137.tif 000002
【図２】
0004096137.tif 000003