JPH0682879B2 - Laser oscillator - Google Patents
Laser oscillatorInfo
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- JPH0682879B2 JPH0682879B2 JP31823288A JP31823288A JPH0682879B2 JP H0682879 B2 JPH0682879 B2 JP H0682879B2 JP 31823288 A JP31823288 A JP 31823288A JP 31823288 A JP31823288 A JP 31823288A JP H0682879 B2 JPH0682879 B2 JP H0682879B2
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- beam expander
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08004—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection
- H01S3/08009—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection using a diffraction grating
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の目的） （産業上の利用分野） 本発明は一般的にヘンシュ型と称されるレーザ発振装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a laser oscillation device generally called a Hensch type.
（従来の技術） 一般的なヘンシュ型のレーザ発振装置は第７図および第
８図に示されるように構成されている。このヘンシュ型
のレーザ発振装置１はレーザ媒質としての色素セル２に
対して例えばYAGレーザ等の励起光を照射することによ
り、レーザ光を発光する。上記色素セル２は出力ミラー
３とグレーティング４とが対峙して構成された共振器中
に位置されており、この色素セル２で発光されたレーザ
光が上記出力ミラー３とグレーティング４との間で発振
されるようになっている。(Prior Art) A general Hensch type laser oscillator is configured as shown in FIGS. 7 and 8. The Hensch type laser oscillation device 1 emits laser light by irradiating the dye cell 2 as a laser medium with excitation light such as a YAG laser. The dye cell 2 is located in a resonator constituted by an output mirror 3 and a grating 4 facing each other, and laser light emitted from the dye cell 2 is output between the output mirror 3 and the grating 4. It is supposed to oscillate.
ここで、上記色素セル２は異なる波長域で発振する色素
を多種類のなかから選択することができ、且つ上記ヘン
シュ型のレーザ発振装置１により発振スペクトル幅を非
常に狭めることができるという性質を有している。Here, the dye cell 2 has a property that a dye that oscillates in different wavelength ranges can be selected from among a wide variety of dyes and that the oscillation spectrum width can be extremely narrowed by the Hensch type laser oscillation device 1. Have
このため、例えばウランの濃縮等に適した波長を選択す
るために上記共振器にはグレーティング４が設けられて
おり、さらに、このグレーティング４がより効果的に働
くように、このグレーティング４と色素セル２との間に
ビームエキスパンダ６が設けられている。このビームエ
キスパンダ６は例えば４つの異なる形状のプリズム７〜
10を光軸方向に沿って順次配設することによって構成さ
れており、上記色素セル２側のプリズム７から入射され
たレーザ光はグレーティング４側のプリズム10から出射
される時点で上下方向が拡大されている。このように、
レーザ光を拡大してグレーティング４に照射することに
より、波長の高い選択効果を得ることができる。For this reason, for example, in order to select a wavelength suitable for uranium enrichment and the like, the resonator is provided with a grating 4, and further, the grating 4 and the dye cell are arranged so that the grating 4 works more effectively. A beam expander 6 is provided between the two. The beam expander 6 includes, for example, four prisms 7 having different shapes.
It is configured by sequentially arranging 10 along the optical axis direction, and the laser beam incident from the prism 7 on the dye cell 2 side is expanded in the vertical direction at the time of being emitted from the prism 10 on the grating 4 side. Has been done. in this way,
By enlarging the laser beam and irradiating it on the grating 4, a high wavelength selection effect can be obtained.
さらに、狭いスペクトル幅を選択しようとする場合に
は、上記ビームエキスパンダ６とグレーティング４との
間にエタロン11を配設する必要がある。Furthermore, in order to select a narrow spectrum width, it is necessary to dispose the etalon 11 between the beam expander 6 and the grating 4.
上述のようにグレーティング４およびエタロン11を有す
るレーザ発振装置１は約0.001nmの狭いスペクトル幅を
得ることも可能である。As described above, the laser oscillator 1 having the grating 4 and the etalon 11 can also obtain a narrow spectral width of about 0.001 nm.
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記拡大された方向に直交するビームに
ついて誇張表現すると第８図中に示されるように平面視
した状態では、レーザ光が、グレーティング４に向かう
につれてレーザ光Ｌは発散するビームとなる。このため
グレーティング４において、矢印Ｒ方向に進んで出力ミ
ラー３側に戻らないビーム成分が存在し損失が大きかっ
た。(Problems to be Solved by the Invention) However, when the beam orthogonal to the expanded direction is exaggeratedly expressed, in a plan view as shown in FIG. L is a diverging beam. Therefore, in the grating 4, there is a beam component that travels in the direction of the arrow R and does not return to the output mirror 3 side, resulting in a large loss.
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、レー
ザ媒質から発光されたレーザ光を高い効率で発振できる
ヘンシュ型のレーザ発振装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a Hensch-type laser oscillation device capable of oscillating laser light emitted from a laser medium with high efficiency.
（課題を解決するための手段） （１）出力ミラーおよびグレーティングでレーザ媒質を
挟んで対峙することでレーザ共振器を構成し、上記レー
ザ媒質とグレーティングとの間に設けられ、上記ビーム
エキスパンダでレーザ光を拡大する方向に直交する方向
にビーム幅を縮小するプリズム式のビームエキスパンダ
を設け、このビームエキスパンダとグレーティングとの
間にシリンドリカルレンズを設けたレーザ発振装置にあ
る。(Means for Solving the Problem) (1) A laser resonator is formed by sandwiching a laser medium with an output mirror and a grating, and the laser resonator is provided between the laser medium and the grating. A laser oscillation device is provided with a prism type beam expander that reduces the beam width in a direction orthogonal to the direction in which the laser light is expanded, and a cylindrical lens is provided between the beam expander and the grating.
（２）出力ミラーおよびグレーティングでレーザ媒質を
挟んで対峙させレーザ共振器を構成し、上記レーザ媒質
とグレーティングとの間にプリズム式のビームエキスパ
ンダを設け、このビームエキスパンダとグレーティング
との間に設けられレーザ光の透過面の少なくとも一方が
上記ビームエキスパンダでレーザ光を拡大する方向に直
交する方向のビーム幅を縮小するシリンドリカルレンズ
を形成したエアスペースエタロンを設けたレーザ発振装
置にある。(2) A laser medium is sandwiched between an output mirror and a grating to form a laser resonator, a prism type beam expander is provided between the laser medium and the grating, and the beam expander and the grating are provided between the beam expander and the grating. There is provided a laser oscillating device provided with an air space etalon in which at least one of the laser beam transmitting surfaces provided with a cylindrical lens for reducing the beam width in the direction orthogonal to the direction in which the laser beam is expanded by the beam expander.
（作 用） （１）ビームエキスパンダとグレーティングとの間にシ
リンドリカルレンズを設けることにより、レーザ媒質か
ら発光されたレーザ光を広範囲に亘って発振させること
ができる。(Operation) (1) By providing a cylindrical lens between the beam expander and the grating, the laser light emitted from the laser medium can be oscillated over a wide range.
（２）ビームエキスパンダとグレーティングとの間にシ
リンドリカルレンズを形成する透過面を有するエアスペ
ースエタロンを設けることにより、共振器内にエタロン
を設けることができると同時に広範囲に照射されるレー
ザ光をグレーティング側に集光できる。(2) By providing an air space etalon having a transmissive surface forming a cylindrical lens between the beam expander and the grating, the etalon can be provided in the resonator and at the same time the laser light emitted over a wide range is grating. Can be focused on the side.
（実施例） 本発明における第１実施例を図面を参照して説明する。
第１図および第２図中に示されるレーザ発振装置12はレ
ーザ媒質としての色素セル２が設けられ、この色素セル
２を挟んで対峙するように出力ミラー３とグレーティン
グ４とが配設されて共振器が形成されている。ここで、
上記出力ミラー３はレーザ光の反射面に所定出力を越え
たレーザ光を透過するようなコーティングが施されてい
る。(Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The laser oscillator 12 shown in FIGS. 1 and 2 is provided with a dye cell 2 as a laser medium, and an output mirror 3 and a grating 4 are arranged so as to face each other with the dye cell 2 sandwiched therebetween. A resonator is formed. here,
The output mirror 3 is provided with a coating on the reflecting surface of the laser light that allows the laser light exceeding a predetermined output to pass through.
そして、上記色素セル２とグレーティング４との間には
プリズム式のビームエキスパンダ６が配設されている。
このビームエキスパンダ６は例えば形状の異なる４つの
プリズム７〜10がレーザ光の光軸に沿って順次配設され
ることで構成されており、第２図中に示されるようにレ
ーザ光Ｌの一方の幅のみを拡大するようになっている。A prism type beam expander 6 is arranged between the dye cell 2 and the grating 4.
The beam expander 6 is configured by, for example, four prisms 7 to 10 having different shapes sequentially arranged along the optical axis of the laser light. As shown in FIG. Only one width is enlarged.
さらに、グレーティング４とビームエキスパンダ６との
間にはエタロン11が配設されており、上記グレーティン
グ４とともにレーザ光の波長幅を狭帯域化するようにな
っている。Further, an etalon 11 is provided between the grating 4 and the beam expander 6 so as to narrow the wavelength width of the laser light together with the grating 4.
そして、上記ビームエキスパンダ６とグレーティング４
との間においてエタロン11の前方にはシリンドリカルレ
ンズ13が設けられている。Then, the beam expander 6 and the grating 4
A cylindrical lens 13 is provided in front of the etalon 11 between and.
このシリンドリカルレンズ13は上記ビームエキスパンダ
で拡大する方向に直交するビーム幅を縮小するように設
けられている。このようにシリンドリカルレンズ13を設
けたことによりレーザ光Ｌはシリンドリカルレンズ13を
透過後、グレーティングに縮小して入射するので、殆ん
どの光が出力ミラー３側に戻り、レーザ光の損失が著し
く低減し、レーザ光の発振効率を高めることができた。The cylindrical lens 13 is provided so as to reduce the beam width orthogonal to the expanding direction of the beam expander. By providing the cylindrical lens 13 in this way, the laser light L is transmitted through the cylindrical lens 13 and then reduced and incident on the grating. Therefore, most of the light returns to the output mirror 3 side, and the loss of laser light is significantly reduced. However, the oscillation efficiency of the laser light could be increased.
なお、上記第１実施例に示されるシリンドリカルレンズ
13はレーザ光の透過面の双方に凸面が形成されている
が、これに限定されるものではない。例えば、第４図に
示されるように一方の透過面が凸面に形成され、他方の
透過面が平面に形成された平凸レンズ状のシリンドリカ
ルレンズ14や、第５図に示されるように透過面の一方が
凸面状に形成され、他方の透過面が凹面状に形成された
シリンドリカルレンズ15等でもよい。つまり、色素セル
２から発光されたレーザ光を高い効率で発振できるよう
に、グレーティング４に対して集光するように構成され
たシリンドリカルレンズであればよい。Incidentally, the cylindrical lens shown in the first embodiment described above.
The convex surface 13 is formed on both of the laser light transmitting surfaces, but the invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, a cylindrical lens 14 in the form of a plano-convex lens in which one transmission surface is formed as a convex surface and the other transmission surface is formed as a flat surface, or as shown in FIG. It may be a cylindrical lens 15 or the like, one of which is formed in a convex shape and the other of which is formed in a concave shape. That is, a cylindrical lens configured to focus the laser light emitted from the dye cell 2 on the grating 4 so as to oscillate the laser light with high efficiency may be used.
次に、本発明における第２実施例を第３図および第６図
を参照して説明する。この第２の実施例において、上記
第１実施例と異なる点はシリンドリカルレンズ13に代え
て、エアスペースエタロン19を設けたことにある。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 6. The second embodiment differs from the first embodiment in that an air space etalon 19 is provided instead of the cylindrical lens 13.
このエアスペースエタロン19は一方の面が誘電体多層膜
等を被覆した光学的平面になり、この面と反対側の他方
の面が凸レンズ面に形成された一対のシリンドリカルレ
ンズ20、21と、これらシリンドリカルレンズ20、21の平
面側に密接して狭装された矩形状のスペーサ22とで構成
されている。スペーサ22により上記平面は平行に対峙
し、エタロンの作用を有するエアスペース23が形成され
ている。This air space etalon 19 has a pair of cylindrical lenses 20 and 21, one surface of which is an optical plane coated with a dielectric multilayer film and the other surface opposite to this surface is a convex lens surface. It is configured by a rectangular spacer 22 that is closely attached to the flat surfaces of the cylindrical lenses 20 and 21 and is narrowed. The planes face each other in parallel by the spacer 22, and an air space 23 having an etalon action is formed.
このようにレーザ発振装置16に対してレーザ光の透過面
がシリンドリカルレンズを形成するエアスペースエタロ
ン19を設け、さらに、反射面が凹面に形成された出力ミ
ラー17を設けることにより、レーザ光の発振パターンを
拡大し、従来構造に比較して効率の高いレーザ光発振が
できる。また、従来エタロンを配設していたスペースに
シリンドリカルレンズの性質を備えたエタロン19を設け
ることにより、レーザ発振装置16を大型化することなく
上述の効果を得ることができる。In this way, the laser oscillation device 16 is provided with an air space etalon 19 having a laser light transmission surface forming a cylindrical lens, and further provided with an output mirror 17 having a reflection surface formed as a concave surface, thereby oscillating laser light. By expanding the pattern, it is possible to oscillate laser light with higher efficiency than the conventional structure. Further, by providing the etalon 19 having the properties of a cylindrical lens in the space where the etalon is conventionally arranged, the above-mentioned effect can be obtained without increasing the size of the laser oscillation device 16.
なお、本発明は上記第１および第２実施例にのみ限定さ
れるものではない。The present invention is not limited to the above-mentioned first and second embodiments.
（１）シリンドリカルレンズを配設することによりレー
ザ発振光路外に出ていってしまうレーザ光が少なくな
り、発振効率の高いレーザ発振装置を提供できる。(1) By disposing the cylindrical lens, the laser light that goes out of the laser oscillation optical path is reduced, and a laser oscillation device with high oscillation efficiency can be provided.
（２）シリンドリカルレンズを構成する透過面を有する
エアスペースエタロンを設けることにより、一つの光学
素子により２つの光学的効果を得ることができるので、
従来構造に比較してレーザ発振装置を大型化せずにレー
ザ光の発振効率を高めることができる。(2) By providing the air space etalon having the transmissive surface forming the cylindrical lens, two optical effects can be obtained by one optical element.
As compared with the conventional structure, it is possible to increase the oscillation efficiency of laser light without increasing the size of the laser oscillator.
第１図は本発明における第１実施例のレーザ発振装置の
平面図、第２図は本発明における第１実施例のレーザ発
振装置の側面図、第３図は本発明における第２実施例の
レーザ発振装置の平面図、第４図および第５図は本発明
における第１実施例のシリンドリカルレンズの変形例を
それぞれ示す斜視図、第６図は本発明における第２実施
例のエアスペースエタロンの斜視図、第７図は従来にお
けるヘンシュ型のレーザ発振装置の側面図、第８図は従
来におけるヘンシュ型のレーザ発振装置の平面図であ
る。 ２……色素セル（レーザ媒質）、３……出力ミラー、４
……グレーティング、６……ビームエキスパンダ、12…
…レーザ発振装置、13……シリンドリカルレンズ、16…
…レーザ発振装置、17……出力ミラー、19……エアスペ
ースエタロン。FIG. 1 is a plan view of a laser oscillator according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the laser oscillator according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a side view of the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of the laser oscillator, FIG. 4 and FIG. 5 are perspective views respectively showing modified examples of the cylindrical lens of the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an air space etalon of the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a side view of a conventional Hensch type laser oscillator, and FIG. 8 is a plan view of a conventional Hensch type laser oscillator. 2 ... Dye cell (laser medium), 3 ... Output mirror, 4
…… Grating, 6 …… Beam expander, 12…
… Laser oscillator, 13… Cylindrical lens, 16…
… Laser oscillator, 17… Output mirror, 19… Airspace etalon.
Claims (2)
ーティングが対峙して構成されたレーザ共振器と、上記
レーザ媒質とグレーティング間に設けられたプリズム式
のビームエキスパンダとを具備するレーザ発振装置にお
いて、上記ビームエキスパンダとグレーティングとの間
に設けられ、上記ビームエキスパンダでレーザ光を拡大
する方向に直交する方向のビーム幅を上記グレーティン
グ方向に縮小するシリンドリカルレンズを配設したこと
を特徴とするレーザ発振装置。1. A laser oscillator comprising a laser resonator having an output mirror and a grating facing each other with a laser medium interposed therebetween, and a prism type beam expander provided between the laser medium and the grating. And a cylindrical lens provided between the beam expander and the grating, for reducing the beam width in the direction orthogonal to the direction in which the beam expander expands the laser beam in the grating direction. Laser oscillator.
ーティングが対峙して構成されたレーザ共振器と、上記
レーザ媒質とグレーティング間に設けられたプリズム式
のビームエキスパンダとを具備するレーザ発振装置にお
いて、上記ビームエキスパンダとグレーティングとの間
に設けられレーザ光の透過面の少なくとも一方が上記ビ
ームエキスパンダでレーザ光を拡大する方向に直交する
方向のビーム幅を上記グレーティング方向に縮小するシ
リンドリカルレンズを形成したエアスペースエタロンを
配設したことを特徴とするレーザ発振装置。2. A laser oscillator comprising a laser resonator having an output mirror and a grating facing each other with a laser medium interposed therebetween, and a prism type beam expander provided between the laser medium and the grating. , A cylindrical lens that is provided between the beam expander and the grating and at least one of the transmitting surfaces of the laser beam reduces the beam width in the direction orthogonal to the direction in which the laser beam is expanded by the beam expander in the grating direction. A laser oscillating device having the formed air space etalon.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31823288A JPH0682879B2 (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31823288A JPH0682879B2 (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Laser oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02163984A JPH02163984A (en) | 1990-06-25 |
| JPH0682879B2 true JPH0682879B2 (en) | 1994-10-19 |
Family
ID=18096898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31823288A Expired - Lifetime JPH0682879B2 (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Laser oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682879B2 (en) |
-
1988
- 1988-12-16 JP JP31823288A patent/JPH0682879B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02163984A (en) | 1990-06-25 |
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