Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3751176B2 - Solid state laser equipment - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3751176B2 - Solid state laser equipment - Google Patents

Solid state laser equipment Download PDF

Info

Publication number
JP3751176B2
JP3751176B2 JP36440599A JP36440599A JP3751176B2 JP 3751176 B2 JP3751176 B2 JP 3751176B2 JP 36440599 A JP36440599 A JP 36440599A JP 36440599 A JP36440599 A JP 36440599A JP 3751176 B2 JP3751176 B2 JP 3751176B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
base
rod
solid
optical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP36440599A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001185791A (en
Inventor
正記 瀬口
周一 藤川
昭博 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP36440599A priority Critical patent/JP3751176B2/en
Publication of JP2001185791A publication Critical patent/JP2001185791A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3751176B2 publication Critical patent/JP3751176B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体レーザ装置に関し、特に、光軸調整が容易で安定に高出力で高品質なレーザビームを発生することのできる固体レーザ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は、従来の固体レーザ装置の一例を示す断面図である。図6において、2は固体レーザ媒質の励起を行うレーザキャビティ、3a及び3bはレーザ発振を行うための部分反射鏡及び全反射鏡、4はレーザキャビティ及び反射鏡を所定の光軸方向に設置するベースである。レーザキャビティ2は、その筐体7の底面を介して、所定の光軸方向を向くようにベース4に固定されている。レーザキャビティ2の筐体7内部には、Nd:YAG(Nd:Yttrium Aluminium Garnet)等の固体レーザ媒質からなるレーザロッド10、レーザロッドに励起光を照射するためのアークランプ13、レーザロッドに励起光を効率良く集光するための集光器16、レーザロッド10及びランプ13を冷却するためのフローチューブ12及び14が収納されている。また、レーザロッド10の両端部はロッドホルダ5によって筐体7の側板7aに固定されている。
【0003】
図6に示す固体レーザ装置の動作は次の通りである。ランプ13から発した励起光は、集光器16によってレーザロッド10に集光され、レーザロッド10にエネルギーが注入(ポンピング)される。すると、レーザロッド10及びその両側に設置された反射鏡3a及び3bによって構成される共振器においてレーザ発振が起こり、部分反射鏡3aからレーザビームが放射される。レーザロッド10に注入されるエネルギーのうちレーザ光に変換されるのはその一部だけであって、残りは全て熱エネルギーに変わる。そこで、レーザロッド10及びランプ13を冷却するために、レーザロッド10及びランプ13を包むフローチューブ12内には、筐体の側板7a内部に設けた水路を介して冷却水が流されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
レーザ出力を安定して効率良く取り出すためには、レーザロッド10の光軸と反射鏡3a及び3bとのアライメントが重要であり、光軸ずれを数mrad以下に調整する必要がある。図6に示す固体レーザ装置において、レーザロッド10の両端は金属又はアクリル製の筐体7に固定されているが、筐体7は集光器16から漏れた励起光や冷却水に直接さらされているため熱膨張・収縮による延びや反りを起こしやすい。このため、筐体7の温度変化に伴ってレーザロッド10の位置がずれてしまい、レーザロッド10の光軸が不安定となっていた。レーザロッド10の光軸が不安定であると、レーザロッド10と反射鏡3a及び3bとの間の光軸調整が困難となり、レーザの出力も不安定となってしまう。
【0005】
特に、多段カスケード発振など複数のレーザロッドを直列に配置して用いる固体レーザ装置においては、各レーザロッドの光軸を高精度に一致させる必要があるが、従来の構成においては各レーザロッド毎に光軸変動が生じるため、調整が非常に困難であり、出力が不安定となると共に低下してしまう問題があった。
【0006】
こうした問題点を改善するため、特開平9−36461には、図7に示すような固体レーザ装置が開示されている。図7に示すレーザ装置において、レーザロッド10の両端部は筐体7の外側でホルダーブロック6によってベース4に直接固定されているため、筐体7の熱膨張・収縮によるレーザロッド10の軸ずれを抑制することができる。
【0007】
しかし、図7に示す固体レーザ装置においても、次のような理由により、レーザロッド10の光軸の安定性は十分ではなかった。図7に示す固体レーザ装置においては、筐体7がレーザロッド10と独立してベース4に直接固定されているため、筐体7が熱膨張・収縮を起こすと、筐体7内部の励起光源、集光器、フローチューブ等とレーザロッド10との相対位置にずれが生じる。このため、励起光源又は集光器により形成される励起光分布の中心軸とレーザロッド10の中心軸がずれ、レーザロッド10の温度分布がその中心軸に対して非対称となってしまう。また、フローチューブの中心軸がレーザロッド10の中心軸からずれることによっても、レーザロッド10の冷却が不均一となり、レーザロッド10の温度分布が中心軸に対して非対称となる。レーザロッド10内にはその中心軸に垂直な面内の温度分布に基づく屈折率分布によってレンズ作用が生じているため、レーザロッド10内の温度分布が中心軸について非対称となると、レーザロッド10内に形成されたレンズの光軸がレーザロッドの中心軸からずれた方向に向く。したがって、筐体7の熱膨張・収縮によって、レーザロッド10自身の中心軸が殆どずれないにも関わらず、レーザロッド10の光軸が不安定となってしまう。
【0008】
また、図6又は図7に示す固体レーザ装置においてはレーザキャビティ2の筐体7がベース4に固定されているため、レーザキャビティ2の底面近くにある部材の交換等を行うにはレーザキャビティ2自身をベースから取り外す必要がある。このため、部材の交換後に再度のアライメント調整が必要となり、レーザキャビティ2内の部材の交換作業に長時間を要するという問題もあった。
【0009】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、光軸調整が容易で出力が安定しており、レーザキャビティ内の部材交換等のメンテナンスが容易な固体レーザ装置提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、(a)筐体内に、レーザロッドと、前記レーザロッドに励起光を照射する励起光源と、前記レーザロッドに励起光を集光する集光器とを配設してなるレーザキャビティと、(b)前記レーザキャビティを所定の光軸方向に設置するベースとを備えた固体レーザ装置において、前記ベースに配設された一対の支柱に、前記筐体のレーザロッド両端部に隣接する両側面を固定し、該筐体の両側面から前記レーザロッド両端部を保持するロッド保持部材を突出させて、前記ロッド保持部材を前記筐体の両側面に固定すると共に、前記筐体の両側面の前記支柱に対する固定を解除した時に前記筐体が回転可能となるように前記ロッド保持部材を前記支柱に支持せしめたことを特徴とする固体レーザ装置である。
【0011】
これにより、筐体の熱膨張・収縮によるレーザロッドの軸ずれを抑制するだけでなく、レーザロッド内の温度分布によるレンズ作用の変化に基づく光軸ずれも抑制することができる。また、レーザロッドを中心としてレーザキャビティ筐体を回転させることができるため、レーザキャビティ内の部材交換が容易となる。
【0012】
また、請求項2に記載の発明は、前記レーザロッド両端部を保持するロッド保持部材を、嵌合によって前記支柱に支持させたことを特徴とする。これにより、レーザロッドの位置を高さ方向及び水平方向に高精度に規定することができる。
【0013】
さらに、請求項3に記載の発明は、前記支柱を前記ベースに着脱自在に取り付けると共に、前記支柱又は前記ベースに位置決めのための嵌合溝を設けたことを特徴とする。これにより、支柱の位置を精度良く再現することができ、レーザロッドの光軸を高精度に規定することができる。
【0014】
またさらに、請求項4に記載の発明は、前記一対の支柱を支持し、かつ前記ベース上を光軸方向に移動可能なサブベースを、前記支柱と前記ベースとの間に備えたことを特徴とする。これにより、レーザキャビティの光軸方向への位置調整が可能となり、レーザ装置の共振器長の調整を容易にすることができる。
【0015】
加えて、請求項5に記載の発明は、前記サブベース又は前記ベースに、光軸方向に延在する嵌合溝を設けたことを特徴とする。これにより、レーザロッドの光軸をずらすことなく、レーザキャビティを光軸方向に位置調整することができる。
【0016】
また、請求項6に記載の発明は、複数のレーザキャビティを単一のベースに設置した固体レーザ装置に、請求項1乃至5記載の発明を適用したことを特徴とする。これにより、複数のレーザキャビティを有するカスケード型固体レーザ装置において、各レーザキャビティの光軸を一致させ、光軸調整を容易にすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る固体レーザ装置を示す断面図である。図1において、2はレーザキャビティ、4はレーザキャビティを固定するベースである。図中、反射鏡は省略されている。レーザキャビティ2の筐体7には、Nd:YAG等の固体レーザ媒質からなるレーザロッド10、励起光源である半導体レーザ15、集光器16、フローチューブ12が取り付けられている。レーザロッド10はロッド固定板5に保持されており、ロッド固定板5は筐体7の外側に固定されている。尚、図1に示す固体レーザ装置は、励起光源として半導体レーザ15を用いているが、レーザ装置としての基本動作は励起光源としてランプを用いた場合と同様である。
【0018】
本実施の形態において、レーザキャビティ2は次のようにしてベース4に固定されている。ベース4上にレーザキャビティを支持するための支柱8が一対に設けられている。図2に示すように、支柱8にはロッド固定板5を嵌め合わせるための嵌合穴8aが開けられており、ねじ止め等の手段によってベース4に固定されている。この支柱8の嵌合孔8aにロッド固定板5が嵌め合わされ、支柱8の側面に筐体7の側板7aがねじ止め等によって固定されている。
【0019】
図1に示す固体レーザ装置においては、レーザロッド10はその両端部が支柱8に固定されているため、筐体7の熱膨張・収縮による軸ずれを起こしにくい。また、次の理由により、レーザロッド10内のレンズ作用に基づく光軸ずれも起こしにくい。まず、筐体7の側板7aは支柱8に固定されているため、側板7aに平行な面内、即ちレーザロッド10の中心軸に対して垂直な面内における筐体7の膨張・収縮は抑制される。また、筐体7はレーザーロッドの中心軸に対して対称に固定されているため、筐体7の膨張・収縮が起きた場合であっても、レーザロッド10の中心軸に対して対称に膨張・収縮することになる。このため、筐体7に固定された集光器16と励起光源14とにより形成される励起光分布の中心軸は、レーザロッド10の中心軸からずれにくい。また、筐体7に固定されたフローチューブ12の中心軸も、レーザロッド10の中心軸からずれにくい。したがって、レーザロッド10内の温度分布の対称性がロッド中心軸について維持され、レーザロッド10内に形成されたレンズ作用に基づく光軸ずれが抑制される。
【0020】
また、図1に示す固体レーザ装置においては、筐体の側板7aを支柱8に固定するねじ等を取り外せば、レーザロッド10を中心として筐体7を回転させることができる。このため、筐体7に取り付けた集光器や半導体レーザ15が交換困難な位置にある場合であっても、筐体7をレーザロッド10を中心に回転させることにより、レーザーロッド10の光軸を維持したまま交換作業を行うことができる。
【0021】
さらに、レーザキャビティ2自身をベース4から取り外して交換する場合にも、一方の支柱8はベース4に固定したまま交換作業を行うことができるため、交換後の光軸調整が比較的容易である。
【0023】
実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2に係る固体レーザ装置の支柱及びベースを示す断面図である。本実施の形態においては、支柱8をベース4に着脱する際の支柱8の位置決め精度を向上するために、支柱8及びベース4にキー溝(=嵌合溝)4a及び8bを設け、支柱8とベース4の間にキー9を挿入している。これにより支柱8の位置決めが正確となり、レーザロッド10の光軸を高さ方向及び水平方向に高精度に規定することができる。したがって、レーザロッド10と反射鏡の光軸調整を容易に行うことができ、光軸のアライメント状態を高精度に再現して固体レーザ装置の出力を安定化することができる。尚、本実施の形態においては、支柱8とベース4の双方にキー溝を設けたが、一方にキー溝を設け、他方にキーに相当する突起を設けても構わない。
【0024】
実施の形態3.
図4は、本発明の実施の形態3に係る固体レーザ装置を示す斜視図である。本実施の形態は、レーザ装置の共振器長を変化させて初期と異なるビーム品質のレーザビームを得る場合に、レーザキャビティ2の光軸方向への位置調整を可能とするための構成を提供するものである。実施の形態1又は2に示すレーザ装置においては、支柱をベースに固定するためのねじ穴が所定位置に決まってしまうため、レーザキャビティ2の光軸方向の位置を殆ど調整することができなかった。そこで本実施の形態においては、実施の形態2に示した固体レーザ装置のベース4と支柱8の間にサブベース18をさらに設け、支柱8をサブベース18の所定位置に固定し、サブベース18をベース4に対して光軸方向に位置調整できるようにする。例えば、図4に示すように、サブベース18にねじ止めのための小判穴18cを開け、光軸方向に任意の位置で固定ができるようにする。また、サブベース18下面及びベース4上面に設けたキー溝18b及び4aにキー11を嵌め込み、サブベースの移動による光軸のずれを抑制する。こうした構成によれば、レーザキャビティ2を光軸をずらすことなく自由に位置調整することができるため、共振器長の調整が容易で出力変動の少ない固体レーザ装置を提供することができる。
【0025】
実施の形態4.
図5は、本発明の実施の形態4に係る固体レーザ装置を示す上面図である。本実施の形態においては1つのベース4上にレーザキャビティ2を複数個配列したカスケード型固体レーザ装置に本発明を適用した例について示す。図5において個々のレーザキャビティ2は実施の形態3と同様の構成となっている。即ち、各々のレーザキャビティ2は支柱8を介してサブベース18に固定され、サブベース18はベース上面に設けたキー溝4aに沿って光軸方向に位置調整が可能となっている。また、反射鏡3a及び3b等のレーザキャビティ以外の光学素子もキー溝4aを利用して固定されており、容易に高精度な光軸調整を行うことができるようにしている。こうした構成によれば、個々のレーザキャビティ2の光軸を高精度に一致させることができ、レーザキャビティ2の光軸方向への位置調整も光軸をずらさずに行うことができるため、共振器長の調整が容易で出力変動の少ないカスケード型固体レーザ装置を提供することができる。
【0026】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているため、下記の効果を奏する。
請求項1に記載の発明によれば、ベースに配設された一対の支柱に、レーザキャビティ筐体の両側面を固定し、筐体の両側面からレーザロッド両端部又は該両端部を保持するロッド保持部材を突出させて支柱に把持させたため、レーザロッドの光軸ずれを抑制し、光軸調整が容易で出力の安定した固体レーザ装置を提供することができる。また、レーザロッドを中心としてレーザキャビティ筐体を回転させることができるため、レーザキャビティ内の部材交換が容易である。
【0027】
また、請求項2に記載の発明によれば、レーザロッド両端部又は該両端部を保持するロッド保持部材を、嵌合によって支柱に把持させたため、レーザロッドの位置を高さ方向及び水平方向に高精度に規定して、固体レーザ装置の出力をさらに安定とすることができる。
【0028】
さらに、請求項3に記載の発明によれば、支柱をベースに着脱自在に取り付けると共に、支柱又はベースに位置決めのための嵌合溝を設けたため、レーザロッドの光軸を高精度に規定して、固体レーザ装置の分解・組立の際の出力再現性を高めることができる。
【0029】
またさらに、請求項4に記載の発明によれば、ベース上を光軸方向に移動可能なサブベースを備えたため、レーザキャビティの光軸方向への位置調整を可能とし、共振器長の調整が容易な固体レーザ装置を提供することができる。
【0030】
加えて、請求項5に記載の発明によれば、サブベース又はベースに光軸方向に延在する嵌合溝を設けたため、光軸をずらすことなくレーザキャビティを光軸方向に位置調整することができ、共振器長の調整が容易で出力の安定した固体レーザ装置を提供することができる。
【0031】
また、請求項6に記載の発明によれば、複数のレーザキャビティを単一のベースに設置したカスケード型固体レーザ装置に請求項1乃至5記載の発明を適用したため、光軸調整が容易で出力の安定したカスケード型固体レーザ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の実施の形態1に係る固体レーザ装置を示す断面図である。
【図2】 図2は、本発明の実施の形態1に係る固体レーザ装置の支柱及びベースを示す断面図である。
【図3】 図3は、本発明の実施の形態2に係る固体レーザ装置の支柱及びベースを示す断面図である。
【図4】 図4は、本発明の実施の形態3に係る固体レーザ装置を示す斜視図である。
【図5】 図5は、本発明の実施の形態4に係る固体レーザ装置を示す上面図である。
【図6】 図6は、従来の固体レーザ装置の一例を示す断面図である。
【図7】 図7は、従来の固体レーザ装置の別の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
2 レーザキャビティ、3a及び3b 反射鏡、4 ベース、5 ロッド固定板、7 筐体、8 支柱、10 レーザロッド、12及び14 フローチューブ、13及び15 励起光源、16 集光器、18 サブベース。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid-state laser device, and more particularly, to a solid-state laser device that can easily adjust an optical axis and can stably generate a high-quality laser beam with high output.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solid-state laser device. In FIG. 6, 2 is a laser cavity for exciting a solid laser medium, 3a and 3b are partial reflection mirrors and total reflection mirrors for performing laser oscillation, and 4 is a laser cavity and reflection mirror arranged in a predetermined optical axis direction. Is the base. The laser cavity 2 is fixed to the base 4 through the bottom surface of the housing 7 so as to face a predetermined optical axis direction. Inside the housing 7 of the laser cavity 2, a laser rod 10 made of a solid laser medium such as Nd: YAG (Nd: Yttrium Aluminum Garnet), an arc lamp 13 for irradiating the laser rod with excitation light, and an excitation to the laser rod A condenser 16 for efficiently collecting light, a laser rod 10 and flow tubes 12 and 14 for cooling the lamp 13 are accommodated. Further, both end portions of the laser rod 10 are fixed to the side plate 7 a of the housing 7 by the rod holder 5.
[0003]
The operation of the solid-state laser device shown in FIG. 6 is as follows. The excitation light emitted from the lamp 13 is condensed on the laser rod 10 by the condenser 16, and energy is injected (pumped) into the laser rod 10. Then, laser oscillation occurs in the resonator constituted by the laser rod 10 and the reflecting mirrors 3a and 3b installed on both sides thereof, and a laser beam is emitted from the partial reflecting mirror 3a. Only a part of the energy injected into the laser rod 10 is converted into laser light, and the rest is converted into thermal energy. Therefore, in order to cool the laser rod 10 and the lamp 13, cooling water is caused to flow in the flow tube 12 enclosing the laser rod 10 and the lamp 13 through a water channel provided inside the side plate 7a of the housing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to take out the laser output stably and efficiently, the alignment between the optical axis of the laser rod 10 and the reflecting mirrors 3a and 3b is important, and it is necessary to adjust the optical axis deviation to several mrad or less. In the solid-state laser device shown in FIG. 6, both ends of the laser rod 10 are fixed to a metal or acrylic casing 7, but the casing 7 is directly exposed to excitation light and cooling water leaking from the condenser 16. Therefore, it tends to cause elongation and warping due to thermal expansion / contraction. For this reason, the position of the laser rod 10 is shifted with the temperature change of the housing 7, and the optical axis of the laser rod 10 is unstable. If the optical axis of the laser rod 10 is unstable, it is difficult to adjust the optical axis between the laser rod 10 and the reflecting mirrors 3a and 3b, and the output of the laser also becomes unstable.
[0005]
In particular, in a solid-state laser device that uses a plurality of laser rods arranged in series, such as multistage cascade oscillation, the optical axes of the laser rods must be matched with high accuracy. Since the optical axis fluctuates, adjustment is very difficult, and there is a problem that the output becomes unstable and decreases.
[0006]
In order to improve such problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-36461 discloses a solid-state laser device as shown in FIG. In the laser apparatus shown in FIG. 7, since both end portions of the laser rod 10 are directly fixed to the base 4 by the holder block 6 outside the housing 7, the axial displacement of the laser rod 10 due to thermal expansion / contraction of the housing 7 is achieved. Can be suppressed.
[0007]
However, also in the solid-state laser device shown in FIG. 7, the stability of the optical axis of the laser rod 10 is not sufficient for the following reason. In the solid-state laser device shown in FIG. 7, the casing 7 is directly fixed to the base 4 independently of the laser rod 10, so that when the casing 7 undergoes thermal expansion / contraction, an excitation light source inside the casing 7. The relative position between the condenser, the flow tube, etc. and the laser rod 10 is shifted. For this reason, the central axis of the pumping light distribution formed by the pumping light source or the condenser deviates from the central axis of the laser rod 10, and the temperature distribution of the laser rod 10 becomes asymmetric with respect to the central axis. Further, when the central axis of the flow tube is deviated from the central axis of the laser rod 10, the cooling of the laser rod 10 becomes non-uniform, and the temperature distribution of the laser rod 10 becomes asymmetric with respect to the central axis. Since a lens action is generated in the laser rod 10 by a refractive index distribution based on an in-plane temperature distribution perpendicular to the central axis, if the temperature distribution in the laser rod 10 is asymmetric with respect to the central axis, The optical axis of the lens formed in (1) is oriented in a direction deviated from the central axis of the laser rod. Therefore, the optical axis of the laser rod 10 becomes unstable due to the thermal expansion / contraction of the housing 7 even though the central axis of the laser rod 10 itself is hardly shifted.
[0008]
Further, in the solid-state laser device shown in FIG. 6 or FIG. 7, since the housing 7 of the laser cavity 2 is fixed to the base 4, the laser cavity 2 can be used to replace a member near the bottom surface of the laser cavity 2. You need to remove yourself from the base. For this reason, it is necessary to adjust the alignment again after replacing the member, and there is a problem that it takes a long time to replace the member in the laser cavity 2.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a solid-state laser device in which optical axis adjustment is easy, output is stable, and maintenance such as replacement of members in a laser cavity is easy. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided (a) a laser rod, an excitation light source for irradiating the laser rod with excitation light, and an excitation light focused on the laser rod. In a solid-state laser device comprising: a laser cavity having a condenser; and (b) a base for installing the laser cavity in a predetermined optical axis direction. , Fixing both side surfaces adjacent to both end portions of the laser rod of the housing, projecting rod holding members that hold both end portions of the laser rod from both side surfaces of the housing, and is fixed on both sides, a solid state laser, wherein the housing when the unpinned for the post of both sides of the housing is allowed to support the rod holding member so as to be rotatable on the post It is the location.
[0011]
Thereby, not only the axial deviation of the laser rod due to the thermal expansion / contraction of the housing can be suppressed, but also the optical axis deviation based on the change of the lens action due to the temperature distribution in the laser rod can be suppressed. In addition, since the laser cavity casing can be rotated around the laser rod, the members in the laser cavity can be easily replaced.
[0012]
The invention according to claim 2 is characterized in that a rod holding member for holding both ends of the laser rod is supported by the support column by fitting. Thereby, the position of the laser rod can be defined with high accuracy in the height direction and the horizontal direction.
[0013]
The invention according to claim 3 is characterized in that the support column is detachably attached to the base, and a fitting groove for positioning is provided on the support column or the base. Thereby, the position of the column can be accurately reproduced, and the optical axis of the laser rod can be defined with high accuracy.
[0014]
Furthermore, the invention described in claim 4 is characterized in that a sub-base that supports the pair of support columns and is movable in the optical axis direction on the base is provided between the support columns and the base. And As a result, the position of the laser cavity in the optical axis direction can be adjusted, and the resonator length of the laser device can be easily adjusted.
[0015]
In addition, the invention according to claim 5 is characterized in that a fitting groove extending in an optical axis direction is provided in the sub-base or the base. Thereby, the position of the laser cavity can be adjusted in the optical axis direction without shifting the optical axis of the laser rod.
[0016]
The invention according to claim 6 is characterized in that the invention according to claims 1 to 5 is applied to a solid-state laser device in which a plurality of laser cavities are installed on a single base. Thereby, in the cascade type solid-state laser device having a plurality of laser cavities, the optical axes of the respective laser cavities can be matched to facilitate the optical axis adjustment.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a sectional view showing a solid-state laser apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 2 is a laser cavity and 4 is a base for fixing the laser cavity. In the figure, the reflecting mirror is omitted. A laser rod 10 made of a solid laser medium such as Nd: YAG, a semiconductor laser 15 as an excitation light source, a condenser 16, and a flow tube 12 are attached to the housing 7 of the laser cavity 2. The laser rod 10 is held by a rod fixing plate 5, and the rod fixing plate 5 is fixed to the outside of the housing 7. The solid-state laser device shown in FIG. 1 uses the semiconductor laser 15 as the excitation light source, but the basic operation as the laser device is the same as when a lamp is used as the excitation light source.
[0018]
In the present embodiment, the laser cavity 2 is fixed to the base 4 as follows. A pair of support columns 8 for supporting the laser cavity is provided on the base 4. As shown in FIG. 2, the support 8 is provided with a fitting hole 8a for fitting the rod fixing plate 5 and fixed to the base 4 by means such as screwing. The rod fixing plate 5 is fitted into the fitting hole 8a of the support column 8, and the side plate 7a of the housing 7 is fixed to the side surface of the support column 8 by screwing or the like.
[0019]
In the solid-state laser device shown in FIG. 1, since both ends of the laser rod 10 are fixed to the support column 8, it is difficult to cause an axis shift due to thermal expansion / contraction of the housing 7. Further, for the following reason, the optical axis deviation based on the lens action in the laser rod 10 hardly occurs. First, since the side plate 7a of the housing 7 is fixed to the support column 8, expansion and contraction of the housing 7 in a plane parallel to the side plate 7a, that is, a plane perpendicular to the central axis of the laser rod 10 is suppressed. Is done. Further, since the casing 7 is fixed symmetrically with respect to the central axis of the laser rod, even when the casing 7 is expanded or contracted, it is expanded symmetrically with respect to the central axis of the laser rod 10.・ It will shrink. For this reason, the central axis of the excitation light distribution formed by the condenser 16 and the excitation light source 14 fixed to the housing 7 is not easily displaced from the central axis of the laser rod 10. Further, the central axis of the flow tube 12 fixed to the housing 7 is also difficult to shift from the central axis of the laser rod 10. Therefore, the symmetry of the temperature distribution in the laser rod 10 is maintained with respect to the center axis of the rod, and the optical axis deviation based on the lens action formed in the laser rod 10 is suppressed.
[0020]
In the solid-state laser device shown in FIG. 1, the housing 7 can be rotated around the laser rod 10 by removing a screw or the like that fixes the side plate 7 a of the housing to the support column 8. For this reason, even when the condenser or the semiconductor laser 15 attached to the housing 7 is in a position where it is difficult to replace, the optical axis of the laser rod 10 can be obtained by rotating the housing 7 around the laser rod 10. The replacement work can be performed while maintaining the above.
[0021]
Further, when the laser cavity 2 itself is detached from the base 4 and replaced, the replacement work can be performed while the one support column 8 is fixed to the base 4, so that the optical axis adjustment after replacement is relatively easy. .
[0023]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the support and base of the solid-state laser device according to Embodiment 2 of the present invention. In the present embodiment, in order to improve the positioning accuracy of the column 8 when the column 8 is attached to and detached from the base 4, key grooves (= fitting grooves) 4 a and 8 b are provided in the column 8 and the base 4, and the column 8 A key 9 is inserted between the base 4 and the base 4. Thereby, the positioning of the support column 8 becomes accurate, and the optical axis of the laser rod 10 can be defined with high accuracy in the height direction and the horizontal direction. Therefore, the optical axes of the laser rod 10 and the reflecting mirror can be easily adjusted, and the alignment state of the optical axes can be reproduced with high accuracy and the output of the solid-state laser device can be stabilized. In this embodiment, the key groove is provided on both the support column 8 and the base 4, but a key groove may be provided on one side and a protrusion corresponding to the key may be provided on the other side.
[0024]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a solid-state laser apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. This embodiment provides a configuration for enabling position adjustment of the laser cavity 2 in the optical axis direction when a laser beam having a beam quality different from the initial one is obtained by changing the resonator length of the laser device. Is. In the laser apparatus shown in the first or second embodiment, the screw hole for fixing the support column to the base is determined at a predetermined position, so that the position of the laser cavity 2 in the optical axis direction could hardly be adjusted. . Therefore, in the present embodiment, a sub-base 18 is further provided between the base 4 and the support 8 of the solid-state laser apparatus shown in Embodiment 2, and the support 8 is fixed at a predetermined position on the sub-base 18. Can be adjusted with respect to the base 4 in the optical axis direction. For example, as shown in FIG. 4, an oblong hole 18c for screwing is formed in the sub-base 18 so that it can be fixed at an arbitrary position in the optical axis direction. Further, the key 11 is fitted into the key grooves 18b and 4a provided on the lower surface of the sub base 18 and the upper surface of the base 4 to suppress the deviation of the optical axis due to the movement of the sub base. According to such a configuration, since the position of the laser cavity 2 can be freely adjusted without shifting the optical axis, it is possible to provide a solid-state laser device that allows easy adjustment of the resonator length and little output fluctuation.
[0025]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a top view showing a solid-state laser apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a cascade type solid-state laser device in which a plurality of laser cavities 2 are arranged on one base 4 will be described. In FIG. 5, each laser cavity 2 has the same configuration as that of the third embodiment. That is, each laser cavity 2 is fixed to the sub base 18 via the support column 8, and the position of the sub base 18 can be adjusted in the optical axis direction along the key groove 4a provided on the upper surface of the base. Further, optical elements other than the laser cavity such as the reflecting mirrors 3a and 3b are also fixed by using the key groove 4a so that the optical axis can be easily adjusted with high accuracy. According to such a configuration, the optical axes of the individual laser cavities 2 can be matched with high accuracy, and the position adjustment of the laser cavities 2 in the optical axis direction can be performed without shifting the optical axes. It is possible to provide a cascade type solid-state laser device in which the adjustment of the length is easy and the output fluctuation is small.
[0026]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
According to the first aspect of the present invention, both side surfaces of the laser cavity casing are fixed to the pair of support columns disposed on the base, and both ends of the laser rod or both ends are held from both side faces of the casing. Since the rod holding member is protruded and held by the support column, it is possible to provide a solid-state laser device that suppresses the optical axis shift of the laser rod, easily adjusts the optical axis, and has a stable output. Further, since the laser cavity housing can be rotated around the laser rod, it is easy to replace the members in the laser cavity.
[0027]
According to the second aspect of the present invention, the laser rod is positioned in the height direction and in the horizontal direction because both ends of the laser rod or the rod holding member that holds the both ends are held by the support by fitting. The output of the solid-state laser device can be made more stable by defining with high accuracy.
[0028]
Furthermore, according to the third aspect of the present invention, since the support column is detachably attached to the base and the fitting groove for positioning is provided on the support column or the base, the optical axis of the laser rod is defined with high accuracy. The output reproducibility when disassembling and assembling the solid-state laser device can be improved.
[0029]
Furthermore, according to the invention described in claim 4, since the sub-base movable on the base in the optical axis direction is provided, the position of the laser cavity in the optical axis direction can be adjusted, and the resonator length can be adjusted. An easy solid-state laser device can be provided.
[0030]
In addition, according to the invention described in claim 5, since the sub-base or the fitting groove extending in the optical axis direction is provided in the base, the position of the laser cavity can be adjusted in the optical axis direction without shifting the optical axis. Therefore, it is possible to provide a solid-state laser device in which the resonator length can be easily adjusted and the output is stable.
[0031]
According to the invention described in claim 6, since the invention described in claim 1 is applied to the cascade solid-state laser device in which a plurality of laser cavities are installed on a single base, the optical axis can be easily adjusted and output can be achieved. It is possible to provide a stable cascade type solid-state laser device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a solid-state laser apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a support and a base of the solid-state laser apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a support and a base of a solid-state laser apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a solid-state laser apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is a top view showing a solid-state laser apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solid-state laser device.
FIG. 7 is a side view showing another example of a conventional solid-state laser device.
[Explanation of symbols]
2 laser cavity, 3a and 3b reflector, 4 base, 5 rod fixing plate, 7 housing, 8 struts, 10 laser rod, 12 and 14 flow tube, 13 and 15 excitation light source, 16 collector, 18 sub-base.

Claims (6)

(a)筐体内に、レーザロッドと、前記レーザロッドに励起光を照射する励起光源と、前記レーザロッドに励起光を集光する集光器とを配設してなるレーザキャビティと、(b)前記レーザキャビティを所定の光軸方向に設置するベースとを備えた固体レーザ装置において、
前記ベースに配設された一対の支柱に、前記筐体のレーザロッド両端部に隣接する両側面を固定し、
該筐体の両側面から前記レーザロッド両端部を保持するロッド保持部材を突出させて、前記ロッド保持部材を前記筐体の両側面に固定すると共に、前記筐体の両側面の前記支柱に対する固定を解除した時に前記筐体が回転可能となるように前記ロッド保持部材を前記支柱に支持せしめたことを特徴とする固体レーザ装置。
(A) a laser cavity in which a laser rod, an excitation light source for irradiating the laser rod with excitation light, and a condenser for condensing the excitation light on the laser rod are disposed in the housing; ) In a solid-state laser device comprising a base for installing the laser cavity in a predetermined optical axis direction,
Fixing both side surfaces adjacent to both ends of the laser rod of the housing to a pair of support columns disposed on the base,
A rod holding member that holds both ends of the laser rod is protruded from both side surfaces of the housing, and the rod holding member is fixed to both side surfaces of the housing, and the both side surfaces of the housing are fixed to the support columns. A solid-state laser device , wherein the rod holding member is supported by the support so that the case can be rotated when the is released .
前記レーザロッド両端部を保持するロッド保持部材を、嵌合によって前記支柱に支持させたことを特徴とする請求項1記載の固体レーザ装置。2. The solid state laser device according to claim 1, wherein a rod holding member for holding both ends of the laser rod is supported by the support column by fitting. 前記支柱を前記ベースに着脱自在に取り付けると共に、前記支柱又は前記ベースに、位置決めのための嵌合溝を設けたことを特徴とする請求項1記載の固体レーザ装置。  2. The solid-state laser device according to claim 1, wherein the support column is detachably attached to the base, and a fitting groove for positioning is provided on the support column or the base. 前記一対の支柱を支持し、かつ前記ベース上を光軸方向に移動可能なサブベースを、前記支柱と前記ベースとの間に備えたことを特徴とする請求項1記載の固体レーザ装置。  2. The solid-state laser device according to claim 1, wherein a sub-base that supports the pair of support columns and is movable in the optical axis direction on the base is provided between the support columns and the base. 前記サブベース又は前記ベースに、光軸方向に延在する嵌合溝を設けたことを特徴とする請求項4記載の固体レーザ装置。  5. The solid-state laser device according to claim 4, wherein a fitting groove extending in an optical axis direction is provided in the sub-base or the base. 複数のレーザキャビティを、単一のベースに設置したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の固体レーザ装置。  6. The solid-state laser device according to claim 1, wherein a plurality of laser cavities are installed on a single base.
JP36440599A 1999-12-22 1999-12-22 Solid state laser equipment Expired - Fee Related JP3751176B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36440599A JP3751176B2 (en) 1999-12-22 1999-12-22 Solid state laser equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36440599A JP3751176B2 (en) 1999-12-22 1999-12-22 Solid state laser equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001185791A JP2001185791A (en) 2001-07-06
JP3751176B2 true JP3751176B2 (en) 2006-03-01

Family

ID=18481730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36440599A Expired - Fee Related JP3751176B2 (en) 1999-12-22 1999-12-22 Solid state laser equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3751176B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010533518A (en) * 2007-07-31 2010-10-28 ストライカー トラウマ ゲーエムベーハー Carbon shaft reaming equipment

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100379099C (en) 2003-03-17 2008-04-02 三菱电机株式会社 laser oscillator
CN119695627B (en) * 2024-12-24 2025-08-01 广州市普东医疗设备股份有限公司 Holmium laser with four parallel rods and common cavity

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010533518A (en) * 2007-07-31 2010-10-28 ストライカー トラウマ ゲーエムベーハー Carbon shaft reaming equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001185791A (en) 2001-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3657009B2 (en) High efficiency, high repetition rate, intracavity diode pumped solid state laser
US4989217A (en) Laser resonator
US20020018288A1 (en) High intensity and high power solid state laser amplifying system and method
CN101617447B (en) Solid-state laser device and wavelength conversion laser device
JP3751176B2 (en) Solid state laser equipment
US20040136430A1 (en) Laser-pumped solid laser device
AU603497B2 (en) High-speed axial flow type gas laser oscillator
JP5429134B2 (en) Gas laser oscillator and method for adjusting discharge electrode position of gas laser oscillator
JP2004246158A (en) Semiconductor laser system
JPH088477A (en) Solid state laser device
JPH06152014A (en) Laser light generator
CN100459326C (en) Rod-shaped solid laser device
JPH0936461A (en) Solid-state laser device
JPH09116216A (en) Laser diode pumping solid laser equipment
JPH1187813A (en) Solid state laser oscillator
JP2000277837A (en) Solid-state laser device
JP2681319B2 (en) Laser oscillator
JPH06105803B2 (en) Axial gas laser oscillator
JP2009054838A (en) Solid state laser module
JP2501694B2 (en) Second harmonic generator in solid-state laser equipment
JP2002050813A (en) Solid state laser device
CN102118004B (en) Method for improving asymmetric output beams of wattle type solid laser
JPH11168265A (en) Solid state laser oscillator
JPH01286375A (en) Housing for solid state laser oscillator
JP2023551069A (en) Method and apparatus for uniformizing the temperature of a laser base plate

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040702

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040907

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050215

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050418

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050524

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050725

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20050729

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20050819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051026

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101216

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111216

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111216

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121216

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121216

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131216

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees