JPH09162470A - ２波長レーザ発振器 - Google Patents
２波長レーザ発振器Info
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- JPH09162470A JPH09162470A JP7323403A JP32340395A JPH09162470A JP H09162470 A JPH09162470 A JP H09162470A JP 7323403 A JP7323403 A JP 7323403A JP 32340395 A JP32340395 A JP 32340395A JP H09162470 A JPH09162470 A JP H09162470A
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
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- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08086—Multiple-wavelength emission
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- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
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- H01S3/109—Frequency multiplication, e.g. harmonic generation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置の小型化や構成の簡易化を図り、数Ｗ以
上の出力でも利用可能とする。 【解決手段】 光路切換ミラー３が光を反射しない位置
に配置されると、レーザダイオード１の出射光はコリメ
ートレンズ２によって平行光に変換され、励起用集光レ
ンズ４によってＥｒ：ＹＡＧ結晶６に集光されて励起す
る。Ｅｒ：ＹＡＧ結晶６の励起によって出力される光は
全反射ミラー５及び出力ミラー７によって増幅され、出
力ミラー７から折返しミラー８を通り、集光レンズ９に
よって導光部１０に導かれて外部に出射される。光路切
換ミラー３が光を反射する位置に配置されると、レーザ
ダイオード１の出射光は光路切換ミラー３によって９０
度反射され、集光レンズ１１によって導光部１２に導か
れて外部に出射される。
上の出力でも利用可能とする。 【解決手段】 光路切換ミラー３が光を反射しない位置
に配置されると、レーザダイオード１の出射光はコリメ
ートレンズ２によって平行光に変換され、励起用集光レ
ンズ４によってＥｒ：ＹＡＧ結晶６に集光されて励起す
る。Ｅｒ：ＹＡＧ結晶６の励起によって出力される光は
全反射ミラー５及び出力ミラー７によって増幅され、出
力ミラー７から折返しミラー８を通り、集光レンズ９に
よって導光部１０に導かれて外部に出射される。光路切
換ミラー３が光を反射する位置に配置されると、レーザ
ダイオード１の出射光は光路切換ミラー３によって９０
度反射され、集光レンズ１１によって導光部１２に導か
れて外部に出射される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２波長レーザ発振器
に関し、特にレーザダイオードを固体レーザの励起光源
として発振波長１μｍ〜３μｍ帯の赤外光を発振する固
体レーザ発振器に関する。
に関し、特にレーザダイオードを固体レーザの励起光源
として発振波長１μｍ〜３μｍ帯の赤外光を発振する固
体レーザ発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の固体レーザ発振器として
は、医療用レーザメス等に用いられるネオジウムヤグ
（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザ発振器やホロミウムヤグ（Ｈ
ｏ：ＹＡＧ）レーザ発振器、あるいはエルビウムヤグ
（Ｅｒ：ＹＡＧ）レーザ発振器等がある。
は、医療用レーザメス等に用いられるネオジウムヤグ
（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザ発振器やホロミウムヤグ（Ｈ
ｏ：ＹＡＧ）レーザ発振器、あるいはエルビウムヤグ
（Ｅｒ：ＹＡＧ）レーザ発振器等がある。
【０００３】上記のような固体レーザ発振器を用いて２
種類の異なった波長のレーザ発振光を出射する２波長レ
ーザ発振器においては、２種類の異なるレーザ媒質、例
えば発振波長１．０６４μｍのＮｄ：ＹＡＧ結晶を用い
たレーザ発振器及び発振波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡ
Ｇ結晶を用いたレーザ発振器の２台のレーザ発振器を製
作し、これらのレーザ発振器を動作させる電源部や冷却
器を１台で兼用する方法がある。
種類の異なった波長のレーザ発振光を出射する２波長レ
ーザ発振器においては、２種類の異なるレーザ媒質、例
えば発振波長１．０６４μｍのＮｄ：ＹＡＧ結晶を用い
たレーザ発振器及び発振波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡ
Ｇ結晶を用いたレーザ発振器の２台のレーザ発振器を製
作し、これらのレーザ発振器を動作させる電源部や冷却
器を１台で兼用する方法がある。
【０００４】また、２波長レーザ発振器としては、第１
の波長にレーザ発振器から得られる基本波を用い、第２
の波長に基本波のレーザ光の波長をＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎ
ｄＨａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子と呼
ばれる非線形光学結晶で１／２の波長に変換したＳＨＧ
光を利用する方法もある。この方法については、特開昭
５９−２９３２３号公報や特開昭６４−１０２２４号公
報等に開示されている。
の波長にレーザ発振器から得られる基本波を用い、第２
の波長に基本波のレーザ光の波長をＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎ
ｄＨａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子と呼
ばれる非線形光学結晶で１／２の波長に変換したＳＨＧ
光を利用する方法もある。この方法については、特開昭
５９−２９３２３号公報や特開昭６４−１０２２４号公
報等に開示されている。
【０００５】固体レーザ発振器においては、第１の波長
である基本波のレーザ発振光を得るのに棒状のレーザ結
晶（Ｎｄ：ＹＡＧロッド等）を用いており、そのレーザ
結晶を励起するためにクリプトンアークランプやキセノ
ンフラッシュランプ等の励起ランプを用いている。つま
り、これらレーザ結晶と励起ランプとを互いに平行の位
置に配置し、両者を楕円形状の反射面を有する集光器で
覆っている。
である基本波のレーザ発振光を得るのに棒状のレーザ結
晶（Ｎｄ：ＹＡＧロッド等）を用いており、そのレーザ
結晶を励起するためにクリプトンアークランプやキセノ
ンフラッシュランプ等の励起ランプを用いている。つま
り、これらレーザ結晶と励起ランプとを互いに平行の位
置に配置し、両者を楕円形状の反射面を有する集光器で
覆っている。
【０００６】このように構成することで、励起ランプで
発生した励起光が集光器によってレーザ媒質であるＮ
ｄ：ＹＡＧロッド等に集められ、Ｎｄ：ＹＡＧロッド等
の結晶内部のＮｄイオンが励起される。
発生した励起光が集光器によってレーザ媒質であるＮ
ｄ：ＹＡＧロッド等に集められ、Ｎｄ：ＹＡＧロッド等
の結晶内部のＮｄイオンが励起される。
【０００７】励起されたＮｄイオンの発光（Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ結晶の場合には波長１．０６４μｍ）はＮｄ：ＹＡＧ
ロッド等の両端面外に配置された全反射ミラーと出力ミ
ラーとからなる光共振器の間を往復することで増幅さ
れ、レーザ光として外部に取出される。
Ｇ結晶の場合には波長１．０６４μｍ）はＮｄ：ＹＡＧ
ロッド等の両端面外に配置された全反射ミラーと出力ミ
ラーとからなる光共振器の間を往復することで増幅さ
れ、レーザ光として外部に取出される。
【０００８】一方、第２の波長であるＳＨＧ光は、レー
ザ発振器からの基本波（Ｎｄ：ＹＡＧレーザの場合には
１．０６４μｍ）を非線形光学結晶を通過させることで
得られる。
ザ発振器からの基本波（Ｎｄ：ＹＡＧレーザの場合には
１．０６４μｍ）を非線形光学結晶を通過させることで
得られる。
【０００９】これは基本波レーザ光が結晶中を通過する
際、結晶内の特定の原子が光の周波数を有する電界の振
動で分極させられ、その原子間相互の力場によって２倍
の振動数の分極成分が生ずるため、結晶より２倍の周波
数の光、つまり１／２の波長の光が発生する現象によ
る。上記のような効果を有する非線形光学結晶としては
一般にＫＴＰ結晶（リン酸チタンカリウム結晶）やＢＢ
Ｏ結晶（ホウ酸バリウム結晶）等が広く用いられてい
る。
際、結晶内の特定の原子が光の周波数を有する電界の振
動で分極させられ、その原子間相互の力場によって２倍
の振動数の分極成分が生ずるため、結晶より２倍の周波
数の光、つまり１／２の波長の光が発生する現象によ
る。上記のような効果を有する非線形光学結晶としては
一般にＫＴＰ結晶（リン酸チタンカリウム結晶）やＢＢ
Ｏ結晶（ホウ酸バリウム結晶）等が広く用いられてい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の２波長
レーザ発振器では、異なる２種類のレーザ媒質を用いる
方法の場合、レーザ発振器を構成する光発振器部分が２
台必要となるので、装置が大型化してしまう。
レーザ発振器では、異なる２種類のレーザ媒質を用いる
方法の場合、レーザ発振器を構成する光発振器部分が２
台必要となるので、装置が大型化してしまう。
【００１１】また、第１の波長に基本波を用い、第２の
波長にＳＨＧ波を用いる方法の場合、ＳＨＧ変換方法に
おける基本波からＳＨＧ光への変換効率が２０％程度小
さいため、光出力として十分な値が得にくいとともに、
レーザ発振器の外部に配置されたＳＨＧ結晶がレーザ光
により損傷を受けやすいため、数Ｗ以下の出力でしか利
用できない。
波長にＳＨＧ波を用いる方法の場合、ＳＨＧ変換方法に
おける基本波からＳＨＧ光への変換効率が２０％程度小
さいため、光出力として十分な値が得にくいとともに、
レーザ発振器の外部に配置されたＳＨＧ結晶がレーザ光
により損傷を受けやすいため、数Ｗ以下の出力でしか利
用できない。
【００１２】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、装置の小型化や構成の簡易化を図ることができ、
数Ｗ以上の出力でも利用可能な２波長レーザ発振器を提
供することにある。
消し、装置の小型化や構成の簡易化を図ることができ、
数Ｗ以上の出力でも利用可能な２波長レーザ発振器を提
供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による２波長レー
ザ発振器は、固体及び固体結晶の一方からなるレーザ媒
質と、前記レーザ媒質への励起光を出射するレーザダイ
オードと、前記励起光を前記レーザ媒質に集光する集光
レンズと、前記レーザ媒質を含みかつ前記励起光で前記
レーザ媒質を励起することでレーザ発振光を得るレーザ
発振手段と、前記レーザダイオードと前記集光レンズと
の間に配設されかつ前記励起光の光路を切換える切換え
手段と、前記切換え手段で切換えられた前記励起光を外
部に導光する第１の導光手段と、前記レーザ発振手段か
らの前記レーザ発振光を外部に導光する第２の導光手段
とを備えている。
ザ発振器は、固体及び固体結晶の一方からなるレーザ媒
質と、前記レーザ媒質への励起光を出射するレーザダイ
オードと、前記励起光を前記レーザ媒質に集光する集光
レンズと、前記レーザ媒質を含みかつ前記励起光で前記
レーザ媒質を励起することでレーザ発振光を得るレーザ
発振手段と、前記レーザダイオードと前記集光レンズと
の間に配設されかつ前記励起光の光路を切換える切換え
手段と、前記切換え手段で切換えられた前記励起光を外
部に導光する第１の導光手段と、前記レーザ発振手段か
らの前記レーザ発振光を外部に導光する第２の導光手段
とを備えている。
【００１４】本発明による他の２波長レーザ発振器は、
上記の構成のほかに、前記レーザ発振手段内に配設され
かつ前記レーザ発振光の波長を予め定められた所定波長
に変換する変換手段を具備している。
上記の構成のほかに、前記レーザ発振手段内に配設され
かつ前記レーザ発振光の波長を予め定められた所定波長
に変換する変換手段を具備している。
【００１５】本発明による別の２波長レーザ発振器は、
固体及び固体結晶の一方からなるレーザ媒質と、前記レ
ーザ媒質への励起光を出射するレーザダイオードと、前
記励起光を前記レーザ媒質に集光する集光レンズと、前
記レーザ媒質を含みかつ前記励起光で前記レーザ媒質を
励起することでレーザ発振光を得るレーザ発振手段と、
前記レーザダイオードと前記集光レンズとの間に配設さ
れかつ前記励起光の光路を切換える切換え手段と、前記
レーザ発振手段からの前記レーザ発振光を外部に導光す
る導光手段と、前記切換え手段で切換えられた前記励起
光を折返して前記導光手段に入射する光学系とを具備し
ている。
固体及び固体結晶の一方からなるレーザ媒質と、前記レ
ーザ媒質への励起光を出射するレーザダイオードと、前
記励起光を前記レーザ媒質に集光する集光レンズと、前
記レーザ媒質を含みかつ前記励起光で前記レーザ媒質を
励起することでレーザ発振光を得るレーザ発振手段と、
前記レーザダイオードと前記集光レンズとの間に配設さ
れかつ前記励起光の光路を切換える切換え手段と、前記
レーザ発振手段からの前記レーザ発振光を外部に導光す
る導光手段と、前記切換え手段で切換えられた前記励起
光を折返して前記導光手段に入射する光学系とを具備し
ている。
【００１６】本発明によるさらに別の２波長レーザ発振
器は、上記の構成のほかに、前記レーザ発振手段内に配
設されかつ前記レーザ発振光の波長を予め定められた所
定波長に変換する変換手段を具備している。
器は、上記の構成のほかに、前記レーザ発振手段内に配
設されかつ前記レーザ発振光の波長を予め定められた所
定波長に変換する変換手段を具備している。
【００１７】
【発明の実施の形態】まず、本発明の作用について以下
に述べる。
に述べる。
【００１８】２波長レーザ発振器の第１の波長としてレ
ーザダイオードの出射光を励起光とするレーザ発振器か
らのレーザ発振光を用い、第２の波長としてそのレーザ
ダイオードからの出射光をそのまま用いる。
ーザダイオードの出射光を励起光とするレーザ発振器か
らのレーザ発振光を用い、第２の波長としてそのレーザ
ダイオードからの出射光をそのまま用いる。
【００１９】これによって、従来の２波長レーザ発振器
に見られるように第２の発振波長を得るために新たなレ
ーザ媒質やＳＨＧ素子等の波長変換素子を用い、素子を
切換えて使用する必要性がなくなるので、装置の小型化
や装置構成の簡単化を図ることができる。また、固体レ
ーザ発振器の外部にＳＨＧ素子を配置する必要がなくな
るので、数Ｗ以上の出力でも利用可能となる。
に見られるように第２の発振波長を得るために新たなレ
ーザ媒質やＳＨＧ素子等の波長変換素子を用い、素子を
切換えて使用する必要性がなくなるので、装置の小型化
や装置構成の簡単化を図ることができる。また、固体レ
ーザ発振器の外部にＳＨＧ素子を配置する必要がなくな
るので、数Ｗ以上の出力でも利用可能となる。
【００２０】次に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図で
ある。図において、レーザダイオード（ＬＤ）１は波長
９６０ｎｍもしくは１４８０ｎｍの赤外光を発光する。
して説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図で
ある。図において、レーザダイオード（ＬＤ）１は波長
９６０ｎｍもしくは１４８０ｎｍの赤外光を発光する。
【００２１】このレーザダイオード１からの光はコリメ
ートレンズ２によって平行光に変換される。平行光に変
換された光は光路切換ミラー３によって固体レーザ部ま
たは直接出力部である光ファイバに導かれる。
ートレンズ２によって平行光に変換される。平行光に変
換された光は光路切換ミラー３によって固体レーザ部ま
たは直接出力部である光ファイバに導かれる。
【００２２】レーザダイオード１からの出射光が固体レ
ーザ部に導かれる場合、光路切換ミラー３は光を反射し
ない位置に配置される。よって、コリメートレンズ２か
ら直進したレーザダイオード１からの出射光は励起用集
光レンズ４によってＥｒ：ＹＡＧ結晶６に集光される。
ーザ部に導かれる場合、光路切換ミラー３は光を反射し
ない位置に配置される。よって、コリメートレンズ２か
ら直進したレーザダイオード１からの出射光は励起用集
光レンズ４によってＥｒ：ＹＡＧ結晶６に集光される。
【００２３】Ｅｒ：ＹＡＧ結晶６内部では波長約９６０
ｎｍもしくは１４８０ｎｍの赤外光を吸収し、励起状態
になったＥｒイオンが波長２．９４μｍの光に対して誘
導放出を有するようになる。
ｎｍもしくは１４８０ｎｍの赤外光を吸収し、励起状態
になったＥｒイオンが波長２．９４μｍの光に対して誘
導放出を有するようになる。
【００２４】Ｅｒ：ＹＡＧ結晶６からの波長２．９４μ
ｍの光は全反射ミラー５及び出力ミラー７から構成され
る光共振器の間を往復することによって増幅され、出力
ミラー７から折返しミラー８を通り、集光レンズ９によ
ってフッ化物光ファイバからなる導光部１０に導かれ
る。
ｍの光は全反射ミラー５及び出力ミラー７から構成され
る光共振器の間を往復することによって増幅され、出力
ミラー７から折返しミラー８を通り、集光レンズ９によ
ってフッ化物光ファイバからなる導光部１０に導かれ
る。
【００２５】第２波長であるレーザダイオード１からの
出射光を出力する場合、レーザダイオード１からの出射
光を光路切換ミラー３によって９０度反射する。光路切
換ミラー３で反射した光は集光レンズ１１によって光フ
ァイバ等からなる導光部１２に導かれる。
出射光を出力する場合、レーザダイオード１からの出射
光を光路切換ミラー３によって９０度反射する。光路切
換ミラー３で反射した光は集光レンズ１１によって光フ
ァイバ等からなる導光部１２に導かれる。
【００２６】これによって、導光部１０の出射部からは
波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ光が出射され、
導光部１２の出射部からは波長９６０ｎｍのレーザダイ
オード１の出射光が出射される。
波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ光が出射され、
導光部１２の出射部からは波長９６０ｎｍのレーザダイ
オード１の出射光が出射される。
【００２７】図１において、１３はレーザダイオード１
の動作や出力を制御する制御部であり、１４はレーザダ
イオード１を駆動するための電源であり、１５はレーザ
ダイオード１の発熱を押えるための冷却器である。
の動作や出力を制御する制御部であり、１４はレーザダ
イオード１を駆動するための電源であり、１５はレーザ
ダイオード１の発熱を押えるための冷却器である。
【００２８】図２は本発明の他の実施例を示す構成図で
ある。図において、レーザダイオード１は波長９６０ｎ
ｍもしくは１４８０ｎｍの赤外光を発光する。このレー
ザダイオード１からの光はコリメートレンズ２によって
平行光に変換される。平行光に変換された光は光路切換
ミラー３によって固体レーザ部または直接出力部である
光ファイバに導かれる。
ある。図において、レーザダイオード１は波長９６０ｎ
ｍもしくは１４８０ｎｍの赤外光を発光する。このレー
ザダイオード１からの光はコリメートレンズ２によって
平行光に変換される。平行光に変換された光は光路切換
ミラー３によって固体レーザ部または直接出力部である
光ファイバに導かれる。
【００２９】レーザダイオード１からの出射光が固体レ
ーザ部に導かれる場合、光路切換ミラー３は光を反射し
ない位置に配置される。よって、コリメートレンズ２か
ら直進したレーザダイオード１からの出射光は励起用集
光レンズ４によってＥｒ：ＹＡＧ結晶６に集光される。
ーザ部に導かれる場合、光路切換ミラー３は光を反射し
ない位置に配置される。よって、コリメートレンズ２か
ら直進したレーザダイオード１からの出射光は励起用集
光レンズ４によってＥｒ：ＹＡＧ結晶６に集光される。
【００３０】Ｅｒ：ＹＡＧ結晶６内部では波長約９６０
ｎｍもしくは１４８０ｎｍの赤外光を吸収し、励起状態
になったＥｒイオンが波長２．９４μｍの光に対して誘
導放出を有するようになる。
ｎｍもしくは１４８０ｎｍの赤外光を吸収し、励起状態
になったＥｒイオンが波長２．９４μｍの光に対して誘
導放出を有するようになる。
【００３１】Ｅｒ：ＹＡＧ結晶６からの波長２．９４μ
ｍの光は全反射ミラー５及び出力ミラー７から構成され
る光共振器の間を往復することによって増幅され、出力
ミラー７から折返しミラー８を通り、２波長ミラー２２
に導かれる。
ｍの光は全反射ミラー５及び出力ミラー７から構成され
る光共振器の間を往復することによって増幅され、出力
ミラー７から折返しミラー８を通り、２波長ミラー２２
に導かれる。
【００３２】第２波長であるレーザダイオード１からの
出射光を出力する場合、レーザダイオード１からの出射
光を光路切換ミラー３によって９０度反射する。光路切
換ミラー３で反射した光は折返しミラー２１を通って２
波長ミラー２２に導かれる。
出射光を出力する場合、レーザダイオード１からの出射
光を光路切換ミラー３によって９０度反射する。光路切
換ミラー３で反射した光は折返しミラー２１を通って２
波長ミラー２２に導かれる。
【００３３】２波長ミラー２２は波長によって反射と透
過とを制御するもので、波長９６０ｎｍ（もしくは１４
８０ｎｍ）の光に対しては９０度全反射となり、波長
２．９４μｍの光に対しては透過するコーティングが施
されているミラーである。
過とを制御するもので、波長９６０ｎｍ（もしくは１４
８０ｎｍ）の光に対しては９０度全反射となり、波長
２．９４μｍの光に対しては透過するコーティングが施
されているミラーである。
【００３４】このため、折返しミラー２１からの波長９
６０ｎｍもしくは１４８０ｎｍのレーザダイオード１の
出射光は２波長ミラー２２によって９０度全反射され、
集光レンズ９を通って導光部１０に導かれる。また、波
長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ光は折返しミラー
８から２波長ミラー２２を透過して集光レンズ９を通
り、導光部１０に導かれる。
６０ｎｍもしくは１４８０ｎｍのレーザダイオード１の
出射光は２波長ミラー２２によって９０度全反射され、
集光レンズ９を通って導光部１０に導かれる。また、波
長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧレーザ光は折返しミラー
８から２波長ミラー２２を透過して集光レンズ９を通
り、導光部１０に導かれる。
【００３５】したがって、光ファイバ等からなる導光部
１０の出射部からは、波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧ
レーザ光及び波長９６０ｎｍもしくは１４８０ｎｍの光
のいずれかが光路切換ミラー３の切換によって出射され
ることとなる。
１０の出射部からは、波長２．９４μｍのＥｒ：ＹＡＧ
レーザ光及び波長９６０ｎｍもしくは１４８０ｎｍの光
のいずれかが光路切換ミラー３の切換によって出射され
ることとなる。
【００３６】図３は本発明の別の実施例を示す構成図で
ある。図において、レーザダイオード（ＬＤ）３１は、
レーザ加工機やレーザメス等に広く用いられている発振
波長１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧ結晶を励起するのに適
した発光波長８１０ｎｍを有している。
ある。図において、レーザダイオード（ＬＤ）３１は、
レーザ加工機やレーザメス等に広く用いられている発振
波長１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧ結晶を励起するのに適
した発光波長８１０ｎｍを有している。
【００３７】レーザダイオード３１からの光はコリメー
トレンズ３２によって平行光に変換される。平行光に変
換された光は光路切換ミラー３３によって固体レーザ部
または直接出力部である光ファイバに導かれる。
トレンズ３２によって平行光に変換される。平行光に変
換された光は光路切換ミラー３３によって固体レーザ部
または直接出力部である光ファイバに導かれる。
【００３８】レーザダイオード３１からの出射光が固体
レーザ部に導かれる場合、光路切換ミラー３３は光を反
射しない位置に配置される。よって、コリメートレンズ
３２から直進したレーザダイオード３１からの出射光は
励起用集光レンズ３４によってＮｄ：ＹＡＧ結晶３６に
集光される。
レーザ部に導かれる場合、光路切換ミラー３３は光を反
射しない位置に配置される。よって、コリメートレンズ
３２から直進したレーザダイオード３１からの出射光は
励起用集光レンズ３４によってＮｄ：ＹＡＧ結晶３６に
集光される。
【００３９】Ｎｄ：ＹＡＧ結晶３６の光は全反射ミラー
３５及び出力ミラー３７によって波長１０６４ｎｍのレ
ーザ光として取出され、折返しミラー３８によって２波
長ミラー４０に導かれる。
３５及び出力ミラー３７によって波長１０６４ｎｍのレ
ーザ光として取出され、折返しミラー３８によって２波
長ミラー４０に導かれる。
【００４０】第２波長であるレーザダイオード３１から
の出射光を出力する場合、レーザダイオード３１からの
出射光を光路切換ミラー３３によって９０度反射する。
光路切換ミラー３３で反射した光は折返しミラー３９を
通って２波長ミラー４０に導かれる。
の出射光を出力する場合、レーザダイオード３１からの
出射光を光路切換ミラー３３によって９０度反射する。
光路切換ミラー３３で反射した光は折返しミラー３９を
通って２波長ミラー４０に導かれる。
【００４１】２波長ミラー４０は波長によって反射と透
過とを制御するもので、波長８１０ｎｍの光に対しては
９０度全反射となり、波長１０６４ｎｍの光に対しては
透過するコーティングが施されているミラーである。
過とを制御するもので、波長８１０ｎｍの光に対しては
９０度全反射となり、波長１０６４ｎｍの光に対しては
透過するコーティングが施されているミラーである。
【００４２】このため、折返しミラー３９からの波長８
１０ｎｍのレーザダイオード３１の出射光は２波長ミラ
ー４０によって９０度全反射され、集光レンズ４１を通
って導光部４２に導かれる。また、波長１０６４ｎｍの
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光は折返しミラー３８から２波長ミ
ラー４０を透過して集光レンズ４１を通り、導光部４２
に導かれる。
１０ｎｍのレーザダイオード３１の出射光は２波長ミラ
ー４０によって９０度全反射され、集光レンズ４１を通
って導光部４２に導かれる。また、波長１０６４ｎｍの
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光は折返しミラー３８から２波長ミ
ラー４０を透過して集光レンズ４１を通り、導光部４２
に導かれる。
【００４３】したがって、光ファイバ等からなる導光部
４２の出射部からは、波長１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧ
レーザ光及び波長８１０ｎｍの光のいずれかが光路切換
ミラー３３の切換によって出射されることとなる。
４２の出射部からは、波長１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧ
レーザ光及び波長８１０ｎｍの光のいずれかが光路切換
ミラー３３の切換によって出射されることとなる。
【００４４】図３において、４３はレーザダイオード３
１の動作や出力を制御する制御部であり、４４はレーザ
ダイオード３１を駆動するための電源であり、４５はレ
ーザダイオード３１の発熱を押えるための冷却器であ
る。
１の動作や出力を制御する制御部であり、４４はレーザ
ダイオード３１を駆動するための電源であり、４５はレ
ーザダイオード３１の発熱を押えるための冷却器であ
る。
【００４５】図４は本発明のさらに別の実施例を示す構
成図である。レーザダイオード３１は、レーザ加工機や
レーザメス等に広く用いられている発振波長１０６４ｎ
ｍのＮｄ：ＹＡＧ結晶を励起するのに適した発光波長８
１０ｎｍを有している。
成図である。レーザダイオード３１は、レーザ加工機や
レーザメス等に広く用いられている発振波長１０６４ｎ
ｍのＮｄ：ＹＡＧ結晶を励起するのに適した発光波長８
１０ｎｍを有している。
【００４６】レーザダイオード３１からの光はコリメー
トレンズ３２によって平行光に変換される。平行光に変
換された光は光路切換ミラー３３によって固体レーザ部
または直接出力部である光ファイバに導かれる。
トレンズ３２によって平行光に変換される。平行光に変
換された光は光路切換ミラー３３によって固体レーザ部
または直接出力部である光ファイバに導かれる。
【００４７】レーザダイオード３１からの出射光が固体
レーザ部に導かれる場合、光路切換ミラー３３は光を反
射しない位置に配置される。よって、コリメートレンズ
３２から直進したレーザダイオード３１からの出射光は
励起用集光レンズ３４によってＮｄ：ＹＡＧ結晶３６に
集光される。
レーザ部に導かれる場合、光路切換ミラー３３は光を反
射しない位置に配置される。よって、コリメートレンズ
３２から直進したレーザダイオード３１からの出射光は
励起用集光レンズ３４によってＮｄ：ＹＡＧ結晶３６に
集光される。
【００４８】本発明のさらに別の実施例においては、Ｎ
ｄ：ＹＡＧ結晶３６を励起した後に効率よくＮｄ：ＹＡ
ＧのＳＨＧ光を得るため、全反射ミラー３５及びＳＨＧ
出力ミラー５２からなる光共振器の内部にＳＨＧ素子５
１を配置してある。
ｄ：ＹＡＧ結晶３６を励起した後に効率よくＮｄ：ＹＡ
ＧのＳＨＧ光を得るため、全反射ミラー３５及びＳＨＧ
出力ミラー５２からなる光共振器の内部にＳＨＧ素子５
１を配置してある。
【００４９】上記のように構成することで、始めに全反
射ミラー３５とＮｄ：ＹＡＧ結晶３６とＳＨＧ出力ミラ
ー５２とによって波長１０６４ｎｍのレーザが発振す
る。ここで、ＳＨＧ出力ミラー５２は波長１０６４ｎｍ
の光を全て光共振器内部に反射するため、波長１０６４
ｎｍの光は外部に取り出されない。
射ミラー３５とＮｄ：ＹＡＧ結晶３６とＳＨＧ出力ミラ
ー５２とによって波長１０６４ｎｍのレーザが発振す
る。ここで、ＳＨＧ出力ミラー５２は波長１０６４ｎｍ
の光を全て光共振器内部に反射するため、波長１０６４
ｎｍの光は外部に取り出されない。
【００５０】ＳＨＧ素子５１はＫＴＰ（リン酸チタンカ
リウム）やＢＢＯ（ホウ酸バリウム）等の結晶で、波長
１０６４ｎｍの発振光を波長５３２ｎｍのＳＨＧ光に変
換する。変換されたＳＨＧ光は折返しミラー５３によっ
て２波長ミラー５４に導かれる。
リウム）やＢＢＯ（ホウ酸バリウム）等の結晶で、波長
１０６４ｎｍの発振光を波長５３２ｎｍのＳＨＧ光に変
換する。変換されたＳＨＧ光は折返しミラー５３によっ
て２波長ミラー５４に導かれる。
【００５１】第２波長であるレーザダイオード３１から
の出射光を出力する場合、レーザダイオード３１からの
出射光を光路切換ミラー３３によって９０度反射する。
光路切換ミラー３３で反射した光は折返しミラー３９を
通って２波長ミラー５４に導かれる。
の出射光を出力する場合、レーザダイオード３１からの
出射光を光路切換ミラー３３によって９０度反射する。
光路切換ミラー３３で反射した光は折返しミラー３９を
通って２波長ミラー５４に導かれる。
【００５２】２波長ミラー５４は波長によって反射と透
過とを制御するもので、波長８１０ｎｍの光に対しては
９０度全反射となり、波長５３２ｎｍの光に対しては透
過するコーティングが施されているミラーである。
過とを制御するもので、波長８１０ｎｍの光に対しては
９０度全反射となり、波長５３２ｎｍの光に対しては透
過するコーティングが施されているミラーである。
【００５３】このため、折返しミラー３９からの波長８
１０ｎｍのレーザダイオード３１の出射光は２波長ミラ
ー５４によって９０度全反射され、集光レンズ５５を通
って導光部５６に導かれる。また、波長５３２ｎｍの光
は折返しミラー５３から２波長ミラー５４を透過して集
光レンズ５５を通り、導光部５６に導かれる。
１０ｎｍのレーザダイオード３１の出射光は２波長ミラ
ー５４によって９０度全反射され、集光レンズ５５を通
って導光部５６に導かれる。また、波長５３２ｎｍの光
は折返しミラー５３から２波長ミラー５４を透過して集
光レンズ５５を通り、導光部５６に導かれる。
【００５４】したがって、光ファイバ等からなる導光部
５６の出射部からは、波長５３２ｎｍの光及び波長８１
０ｎｍの光のいずれかが光路切換ミラー３３の切換によ
って出射されることとなる。尚、ＳＨＧ素子５１は固体
レーザ発振器の内部に配置しているので、固体レーザ発
振器の外部で用いる場合に比して効率良く、また高出力
で利用可能となる。
５６の出射部からは、波長５３２ｎｍの光及び波長８１
０ｎｍの光のいずれかが光路切換ミラー３３の切換によ
って出射されることとなる。尚、ＳＨＧ素子５１は固体
レーザ発振器の内部に配置しているので、固体レーザ発
振器の外部で用いる場合に比して効率良く、また高出力
で利用可能となる。
【００５５】このように、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶６への励起
光を出射するレーザダイオード１からの光を光路切換ミ
ラー３で切換え、光路切換ミラー３で切換えられたレー
ザダイオード１からの光を導光部１２から外部に導光す
るとともに、光路切換ミラー３で切換えられたレーザダ
イオード１からの光でＥｒ：ＹＡＧ結晶６を励起するこ
とにより得られたレーザ発振光を導光部１０から外部に
導光することによって、装置の小型化や構成の簡易化を
図ることがでる。また、固体レーザ発振器の外部にＳＨ
Ｇ素子を配置する必要がなくなるので、数Ｗ以上の出力
でも利用可能とすることができる。
光を出射するレーザダイオード１からの光を光路切換ミ
ラー３で切換え、光路切換ミラー３で切換えられたレー
ザダイオード１からの光を導光部１２から外部に導光す
るとともに、光路切換ミラー３で切換えられたレーザダ
イオード１からの光でＥｒ：ＹＡＧ結晶６を励起するこ
とにより得られたレーザ発振光を導光部１０から外部に
導光することによって、装置の小型化や構成の簡易化を
図ることがでる。また、固体レーザ発振器の外部にＳＨ
Ｇ素子を配置する必要がなくなるので、数Ｗ以上の出力
でも利用可能とすることができる。
【００５６】さらに、Ｅｒ：ＹＡＧ結晶６またはＮｄ：
ＹＡＧ結晶３６への励起光を出射するレーザダイオード
１，３１からの光を光路切換ミラー３，３３で切換え、
光路切換ミラー３，３３で切換えられたレーザダイオー
ド１，３１からの光でＥｒ：ＹＡＧ結晶６またはＮｄ：
ＹＡＧ結晶３６を励起することにより得られたレーザ発
振光と光路切換ミラー３，３３で切換えられたレーザダ
イオード１，３１からの光とのうち一方を同一の導光部
１０，４０，５６から外部に導光するとともに、外部に
導光することによって、装置の小型化や構成の簡易化を
図ることができ、数Ｗ以上の出力でも利用可能とするこ
とができる。
ＹＡＧ結晶３６への励起光を出射するレーザダイオード
１，３１からの光を光路切換ミラー３，３３で切換え、
光路切換ミラー３，３３で切換えられたレーザダイオー
ド１，３１からの光でＥｒ：ＹＡＧ結晶６またはＮｄ：
ＹＡＧ結晶３６を励起することにより得られたレーザ発
振光と光路切換ミラー３，３３で切換えられたレーザダ
イオード１，３１からの光とのうち一方を同一の導光部
１０，４０，５６から外部に導光するとともに、外部に
導光することによって、装置の小型化や構成の簡易化を
図ることができ、数Ｗ以上の出力でも利用可能とするこ
とができる。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の２波長レー
ザ発振器によれば、固体及び固体結晶の一方からなるレ
ーザ媒質への励起光を出射するレーザダイオードからの
光の光路を切換え手段で切換え、切換え手段で切換えら
れたレーザダイオードからの光を外部に導光するととも
に、切換え手段で切換えられたレーザダイオードからの
光でレーザ媒質を励起することにより得られたレーザ発
振光を外部に導光することによって、装置の小型化や構
成の簡易化を図ることができ、数Ｗ以上の出力でも利用
可能とすることができるという効果がある。
ザ発振器によれば、固体及び固体結晶の一方からなるレ
ーザ媒質への励起光を出射するレーザダイオードからの
光の光路を切換え手段で切換え、切換え手段で切換えら
れたレーザダイオードからの光を外部に導光するととも
に、切換え手段で切換えられたレーザダイオードからの
光でレーザ媒質を励起することにより得られたレーザ発
振光を外部に導光することによって、装置の小型化や構
成の簡易化を図ることができ、数Ｗ以上の出力でも利用
可能とすることができるという効果がある。
【００５８】また、本発明の他の２波長レーザ発振器に
よれば、固体及び固体結晶の一方からなるレーザ媒質へ
の励起光を出射するレーザダイオードからの光の光路を
切換え手段で切換え、切換え手段で切換えられたレーザ
ダイオードからの光でレーザ媒質を励起することにより
得られたレーザ発振光と切換え手段で切換えられたレー
ザダイオードからの光ととのうち一方を同一の導光手段
で外部に導光することによって、装置の小型化や構成の
簡易化を図ることができ、数Ｗ以上の出力でも利用可能
とすることができるという効果がある。
よれば、固体及び固体結晶の一方からなるレーザ媒質へ
の励起光を出射するレーザダイオードからの光の光路を
切換え手段で切換え、切換え手段で切換えられたレーザ
ダイオードからの光でレーザ媒質を励起することにより
得られたレーザ発振光と切換え手段で切換えられたレー
ザダイオードからの光ととのうち一方を同一の導光手段
で外部に導光することによって、装置の小型化や構成の
簡易化を図ることができ、数Ｗ以上の出力でも利用可能
とすることができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明の別の実施例を示す構成図である。
【図４】本発明のさらに別の実施例を示す構成図であ
る。
る。
１，３１ レーザダイオード ２，３２ コリメートレンズ ３，３３ 光路切換ミラー ４，９，１１，３４，５５ 集光レンズ ５，３５ 全反射ミラー ６ Ｅｒ：ＹＡＧ結晶 ７，３７ 出力ミラー ８，２１，３８，３９ 折返しミラー １０，１２，４２，５６ 導光部 ２２，４０，５４ ２波長ミラー ５１ ＳＨＧ素子 ５２ ＳＨＧ出力ミラー
Claims (6)
- 【請求項１】 固体及び固体結晶の一方からなるレーザ
媒質と、前記レーザ媒質への励起光を出射するレーザダ
イオードと、前記励起光を前記レーザ媒質に集光する集
光レンズと、前記レーザ媒質を含みかつ前記励起光で前
記レーザ媒質を励起することでレーザ発振光を得るレー
ザ発振手段と、前記レーザダイオードと前記集光レンズ
との間に配設されかつ前記励起光の光路を切換える切換
え手段と、前記切換え手段で切換えられた前記励起光を
外部に導光する第１の導光手段と、前記レーザ発振手段
からの前記レーザ発振光を外部に導光する第２の導光手
段とを有することを特徴とする２波長レーザ発振器。 - 【請求項２】 前記レーザ発振手段内に配設されかつ前
記レーザ発振光の波長を予め定められた所定波長に変換
する変換手段を含むことを特徴とする請求項１記載の２
波長レーザ発振器。 - 【請求項３】 前記変換手段は、前記レーザ発振光の波
長を１／２の波長と１／３の波長と１／４の波長とのう
ちいずれかに変換する非線形光学結晶を含むことを特徴
とする請求項２記載の２波長レーザ発振器。 - 【請求項４】 固体及び固体結晶の一方からなるレーザ
媒質と、前記レーザ媒質への励起光を出射するレーザダ
イオードと、前記励起光を前記レーザ媒質に集光する集
光レンズと、前記レーザ媒質を含みかつ前記励起光で前
記レーザ媒質を励起することでレーザ発振光を得るレー
ザ発振手段と、前記レーザダイオードと前記集光レンズ
との間に配設されかつ前記励起光の光路を切換える切換
え手段と、前記レーザ発振手段からの前記レーザ発振光
を外部に導光する導光手段と、前記切換え手段で切換え
られた前記励起光を折返して前記導光手段に入射する光
学系とを有することを特徴とする２波長レーザ発振器。 - 【請求項５】 前記レーザ発振手段内に配設されかつ前
記レーザ発振光の波長を予め定められた所定波長に変換
する変換手段を含むことを特徴とする請求項４記載の２
波長レーザ発振器。 - 【請求項６】 前記変換手段は、前記レーザ発振光の波
長を１／２の波長と１／３の波長と１／４の波長とのう
ちいずれかに変換する非線形光学結晶を含むことを特徴
とする請求項５記載の２波長レーザ発振器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7323403A JPH09162470A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | ２波長レーザ発振器 |
| US08/762,167 US5841801A (en) | 1995-12-13 | 1996-12-09 | Double wavelength laser |
| DE19651980A DE19651980A1 (de) | 1995-12-13 | 1996-12-13 | Laser mit doppelter Wellenlänge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7323403A JPH09162470A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | ２波長レーザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162470A true JPH09162470A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18154333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7323403A Pending JPH09162470A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | ２波長レーザ発振器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5841801A (ja) |
| JP (1) | JPH09162470A (ja) |
| DE (1) | DE19651980A1 (ja) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100884512B1 (ko) * | 2006-01-18 | 2009-02-18 | 도에이 고교 가부시키가이샤 | 고-전력 Ｅｒ：ＹＡＧ 레이저 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5841801A (en) | 1998-11-24 |
| DE19651980A1 (de) | 1997-06-19 |
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