JPH11201900A - Self-compensated laser cavity - Google Patents
Self-compensated laser cavityInfo
- Publication number
- JPH11201900A JPH11201900A JP377098A JP377098A JPH11201900A JP H11201900 A JPH11201900 A JP H11201900A JP 377098 A JP377098 A JP 377098A JP 377098 A JP377098 A JP 377098A JP H11201900 A JPH11201900 A JP H11201900A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- light
- reflecting
- self
- laser light
- 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.)
- Abandoned
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、簡単な構造で、レーザ光の利用効
率の低下を防止するとともに、レーザ光の品質を向上さ
せることを目的とするものである。
【解決手段】 互いに直角に配置された第1及び第2の
反射面21a,21bを有する第1の反射装置21と、
互いに直角に配置された第3及び第4の反射面22a,
22bを有する第2の反射装置22とを、稜線21c,
22cが直交するように互いに対向させ、第1の反射面
21aと第3の反射面22aとの間にレーザ媒質23を
配置し、レーザ光が稜線21c,22cを通らないよう
にした。
(57) [Problem] An object of the present invention is to prevent a decrease in the use efficiency of laser light and improve the quality of laser light with a simple structure. SOLUTION: A first reflecting device 21 having first and second reflecting surfaces 21a and 21b arranged at right angles to each other,
Third and fourth reflecting surfaces 22a, which are arranged at right angles to each other,
A second reflection device 22 having a ridge line 21c,
The laser medium 23 is disposed between the first reflection surface 21a and the third reflection surface 22a so that the laser light does not pass through the ridge lines 21c and 22c.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば人工衛星
や航空機等の飛翔体に搭載される固体レーザ装置に用い
られ、反射面の傾きを補償する自己補償形レーザ共振器
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-compensating laser resonator used for a solid-state laser device mounted on a flying object such as an artificial satellite or an aircraft, for compensating the inclination of a reflecting surface.
【0002】[0002]
【従来の技術】図17は例えばSpringer Se
ries in Optical Sciences
Vol.1「Splid−State Laser E
ngineering第4版」Walter Koec
hner著(1995年ドイツSpringer社発
行)197ページに示された従来のレーザ共振器を示す
構成図である。図において、1,2は互いに対向して配
置されレーザ光を閉じ込める一対の反射鏡、3は反射鏡
1,2間に配置されているレーザ媒質、4はレーザ媒質
3を励起する光源、5はレーザ共振器の光軸、6は反射
鏡2から反射鏡1へ進むレーザ光の光路、7は反射鏡1
から反射鏡2へ進むレーザ光の光路である。2. Description of the Related Art FIG. 17 shows, for example, Springer Se.
ries in Optical Sciences
Vol. 1 "Splid-State Laser E
ngineering 4th edition "Walter Koec
1 is a configuration diagram showing a conventional laser resonator shown on page 197 of Hner (published by Springer, Germany, 1995). In the drawing, reference numerals 1 and 2 denote a pair of reflecting mirrors arranged to oppose each other to confine laser light, 3 denotes a laser medium disposed between the reflecting mirrors 1 and 4, 4 denotes a light source for exciting the laser medium 3, and 5 denotes The optical axis of the laser resonator, 6 is the optical path of the laser light traveling from the reflecting mirror 2 to the reflecting mirror 1, and 7 is the reflecting mirror 1
This is the optical path of the laser light traveling from the mirror to the reflecting mirror 2.
【0003】次に、動作について説明する。上記のよう
なレーザ共振器では、レーザ光が光路6,7を往復し、
同じ光路6,7を通り同じ位相状態を保持するレーザ光
のみが選択的に閉じ込められて増幅され、発振モードが
形成される。反射鏡1,2が互いに平行に配置されてい
る場合、レーザ光は、反射鏡1,2間で繰り返し反射さ
れ、光軸5に平行な光路6,7を往復する。このとき、
レーザ光は、励起光源4により励起されたレーザ媒質3
を繰り返し通過して増幅されていく。Next, the operation will be described. In such a laser resonator as described above, laser light reciprocates in optical paths 6 and 7,
Only laser light passing through the same optical paths 6 and 7 and maintaining the same phase state is selectively confined and amplified, and an oscillation mode is formed. When the reflecting mirrors 1 and 2 are arranged in parallel with each other, the laser light is repeatedly reflected between the reflecting mirrors 1 and 2 and reciprocates on optical paths 6 and 7 parallel to the optical axis 5. At this time,
The laser light is emitted from the laser medium 3 excited by the excitation light source 4.
Are repeatedly passed and amplified.
【0004】これに対し、図18に示すように、一方の
反射鏡1が傾斜して反射鏡1,2が平行でなくなった場
合、光軸5に平行な光路6を進むレーザ光は、光軸5に
対して角度をなす光路8上に反射される。従って、往復
したレーザ光は同じ光路を通らず、発振モードを形成す
ることができない。On the other hand, as shown in FIG. 18, when one of the reflecting mirrors 1 is inclined and the reflecting mirrors 1 and 2 are not parallel, the laser beam traveling along the optical path 6 parallel to the optical axis 5 is It is reflected on an optical path 8 which is at an angle to the axis 5. Therefore, the laser light that has reciprocated does not pass through the same optical path, and cannot form an oscillation mode.
【0005】このような問題を解決する手段として、上
記「Splid−State Laser Engin
eering」227ページには、図19に示すような
自己補償形のレーザ共振器も示されている。図におい
て、11はZ軸に平行な稜線11aを有するルーフプリ
ズム、12はX軸と平行な稜線12aを有するルーフプ
リズム、13はルーフプリズム11,12に対向して配
置されているコーナキューブプリズムであり、このコー
ナキューブプリズム13とルーフプリズム11との間に
レーザ媒質3が配置されている。[0005] As a means for solving such a problem, the above-mentioned "Split-State Laser Engine" is used.
FIG. 227 also shows a self-compensated laser cavity as shown in FIG. In the figure, 11 is a roof prism having a ridge line 11a parallel to the Z axis, 12 is a roof prism having a ridge line 12a parallel to the X axis, and 13 is a corner cube prism arranged opposite to the roof prisms 11, 12. The laser medium 3 is disposed between the corner cube prism 13 and the roof prism 11.
【0006】このようなレーザ共振器では、レーザ光
は、光軸14上を進行し、ルーフプリズム12上で反射
される。ルーフプリズム12で反射されたレーザ光は、
コーナキューブ13で折り返され、励起光源4で励起さ
れたレーザ媒質3を透過して増幅される。レーザ媒質3
で増幅されたレーザ光は、ルーフプリズム11上で反射
されて、再びレーザ媒質3により増幅される。この後、
レーザ光は、元の位置に戻り、レーザ共振器内に閉じ込
められる。In such a laser resonator, the laser light travels on the optical axis 14 and is reflected on the roof prism 12. The laser beam reflected by the roof prism 12 is
The laser light is folded at the corner cube 13 and is transmitted through the laser medium 3 excited by the excitation light source 4 and amplified. Laser medium 3
The laser light amplified by the above is reflected on the roof prism 11 and is again amplified by the laser medium 3. After this,
The laser light returns to its original position and is confined in the laser resonator.
【0007】次に、図20は図19のルーフプリズム1
2に入射したレーザ光の反射状態を示す説明図である。
図において、稜線12aを挟む反射面12b,12c
は、互いに直角に固定され、かつ光軸14とのなす角度
が45度になっている。光軸14と平行な光路15を進
み、ルーフプリズム12に入射したレーザ光は、反射面
12bにより90度、反射面12cにより90度、計1
80度の方向の変化を与えられる。このようにして反射
されたレーザ光の光路16は、やはり光軸14と平行に
なる。即ち、ループプリズム12は、入射したレーザ光
を、入射したレーザ光と平行で進行方向が逆方向のレー
ザ光として反射する。Next, FIG. 20 shows a roof prism 1 shown in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a reflection state of a laser beam incident on a laser beam 2;
In the figure, reflecting surfaces 12b and 12c sandwiching a ridge line 12a are shown.
Are fixed at right angles to each other, and have an angle of 45 degrees with the optical axis 14. The laser beam traveling on the optical path 15 parallel to the optical axis 14 and entering the roof prism 12 is 90 degrees by the reflection surface 12b and 90 degrees by the reflection surface 12c, for a total of 1
Given a change in direction of 80 degrees. The optical path 16 of the laser light reflected in this manner is also parallel to the optical axis 14. That is, the loop prism 12 reflects the incident laser light as laser light parallel to the incident laser light and traveling in the opposite direction.
【0008】また、図21に示すように、ルーフプリズ
ム12が稜線12aを中心軸として角度α傾いた場合、
反射面12bにより与えられる角度変化は90―2α、
反射面12cにより与えられる角度変化は90+2αと
なり、光路15を進むレーザ光とルーフプリズム12に
より反射されたレーザ光の光路16の角度変化は計18
0度となる。従って、稜線12aを中心軸とした傾きが
生じた場合でも、ループプリズム12は、入射したレー
ザ光を、入射したレーザ光と平行で進行方向が逆方向の
レーザ光として反射する。Further, as shown in FIG. 21, when the roof prism 12 is inclined at an angle α about the ridgeline 12a as a center axis,
The angle change given by the reflecting surface 12b is 90-2α,
The angle change given by the reflection surface 12c is 90 + 2α, and the angle change between the laser light traveling along the optical path 15 and the optical path 16 of the laser light reflected by the roof prism 12 is 18 in total.
It becomes 0 degrees. Therefore, even when an inclination occurs with the ridge line 12a as the central axis, the loop prism 12 reflects the incident laser light as laser light that is parallel to the incident laser light and travels in the opposite direction.
【0009】さらに、入射するレーザ光が光軸14に対
して傾いた場合も同様に、ルーフプリズム12は、入射
したレーザ光を、入射したレーザ光と平行で進行方向が
逆方向のレーザ光として反射する。なお、図20及び図
21では、説明のため、光路15及び光路16を光軸1
4からずらして示したが、実際には、従来は、光路15
も光路16もビームの中心が光軸14に一致し、レーザ
光は稜線12aを含む範囲内に照射され反射される。Similarly, when the incident laser light is inclined with respect to the optical axis 14, the roof prism 12 converts the incident laser light into laser light parallel to the incident laser light and traveling in the opposite direction. reflect. 20 and 21, the optical path 15 and the optical path 16 are connected to the optical axis 1 for explanation.
4, but in practice, conventionally, the optical path 15
In both the optical path 16 and the optical path 16, the center of the beam coincides with the optical axis 14, and the laser light is irradiated and reflected within a range including the ridgeline 12a.
【0010】さらにまた、図19に示したように、ルー
フプリズム11の稜線11a及びルーフプリズム12の
稜線12aを、互いに直交する方向に配置することによ
り、ルーフプリズム11,12の傾きが互いに補償さ
れ、自己補償形のレーザ共振器が構成される。Further, as shown in FIG. 19, by arranging the ridge line 11a of the roof prism 11 and the ridge line 12a of the roof prism 12 in directions orthogonal to each other, the inclinations of the roof prisms 11, 12 are compensated for each other. , A self-compensating laser resonator is constructed.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の自己補償形レーザ共振器においては、レーザ光
がルーフプリズム11,12の稜線11a,12aを含
む範囲に照射されるため、回折による損失が生じ、レー
ザ光の利用効率が低下してしまう。また、微視的には稜
線11a,12a上では図20に示したような反射が生
じず、稜線11a,12aでレーザ光が切断されるた
め、レーザ光が2つ又は4つに割れ易く、レーザ光の品
質が劣化してしまう。さらに、長い光路長を小さなレー
ザ共振器で実現しようとした場合、ルーフプリズム1
1,12とは別に、コーナキューブプリズム13のよう
な折り返しのための光学素子が別に必要となり、レーザ
共振器の構成が複雑になってしまう。In the conventional self-compensating laser resonator constructed as described above, since the laser beam is applied to the area including the ridge lines 11a and 12a of the roof prisms 11 and 12, diffraction occurs. Loss occurs, and the utilization efficiency of the laser light decreases. Further, microscopically, the reflection as shown in FIG. 20 does not occur on the ridge lines 11a and 12a, and the laser light is cut off at the ridge lines 11a and 12a, so that the laser light is easily broken into two or four. The quality of the laser light is degraded. Further, when trying to realize a long optical path length with a small laser resonator, the roof prism 1
In addition to the optical elements 1 and 12, an optical element for turning back, such as the corner cube prism 13, is required, which complicates the configuration of the laser resonator.
【0012】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、簡単な構成
で、レーザ光の利用効率の低下を防止することができる
とともに、レーザ光の品質を向上させることができる自
己補償形レーザ共振器を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and can prevent a decrease in laser light use efficiency with a simple configuration and can improve the quality of laser light. It is an object of the present invention to obtain a self-compensating laser resonator capable of improving the laser power.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る自
己補償形レーザ共振器は、互いに直角に配置された第1
及び第2の反射面を有する第1の反射装置と、互いに直
角に配置された第3及び第4の反射面を有し、第1の反
射装置に対向している第2の反射装置と、第1の反射面
と第3の反射面との間に設けられているレーザ媒質と、
このレーザ媒質を励起する光源とを備え、第3及び第4
の反射面を含む2つの平面がなす第2の稜線は、第1及
び第2の反射面を含む2つの平面がなす第1の稜線にほ
ぼ直交する面に含まれ、レーザ媒質から第1の反射面へ
向けて出射されたレーザ光は、第1の反射面、第2の反
射面、第3の反射面、第4の反射面、第2の反射面、第
1の反射面、第4の反射面及び第3の反射面の順に反射
されてレーザ媒質に入射されるものである。The self-compensating laser resonator according to the first aspect of the present invention comprises first self-compensating laser resonators arranged at right angles to each other.
A first reflecting device having a second reflecting surface and a second reflecting device having third and fourth reflecting surfaces disposed at right angles to each other, and facing the first reflecting device; A laser medium provided between the first reflecting surface and the third reflecting surface;
A light source that excites the laser medium;
The second ridge line formed by the two planes including the reflection surface is included in a surface substantially orthogonal to the first ridge line formed by the two planes including the first and second reflection surfaces, and the first ridge line is formed from the laser medium by the first ridge line. The laser light emitted toward the reflection surface is divided into a first reflection surface, a second reflection surface, a third reflection surface, a fourth reflection surface, a second reflection surface, a first reflection surface, and a fourth reflection surface. Are reflected in the order of the reflection surface and the third reflection surface and are incident on the laser medium.
【0014】請求項2の発明に係る自己補償形レーザ共
振器は、互いに直角に配置された2つの平面反射鏡をそ
れぞれ有する第1及び第2の反射装置を用いたものであ
る。A self-compensating laser resonator according to a second aspect of the present invention uses first and second reflecting devices each having two plane reflecting mirrors arranged at right angles to each other.
【0015】請求項3の発明に係る自己補償形レーザ共
振器は、2つの平面反射鏡を、それぞれ互いに間隔をお
いて配置し、連結部材により互いに連結したものであ
る。A self-compensating laser resonator according to a third aspect of the present invention comprises two planar reflecting mirrors arranged at an interval from each other and connected to each other by a connecting member.
【0016】請求項4の発明に係る自己補償形レーザ共
振器は、それぞれレーザ光の入射面と、互いに直角に配
置された2つの反射面とを有するプリズムを第1及び第
2の反射装置として用いたものである。A self-compensating laser resonator according to a fourth aspect of the present invention comprises a prism having a laser light incident surface and two reflecting surfaces arranged at right angles to each other as first and second reflecting devices. It was used.
【0017】請求項5の発明に係る自己補償形レーザ共
振器は、プリズムの第1及び第2の稜線の部分を削除し
たものである。A self-compensated laser resonator according to a fifth aspect of the present invention has a configuration in which the first and second ridges of the prism are omitted.
【0018】請求項6の発明に係る自己補償形レーザ共
振器は、レーザ光の光路に、レーザ光を一方向にのみ透
過するアイソレータを設けたものである。A self-compensated laser resonator according to a sixth aspect of the present invention is provided with an isolator that transmits laser light in one direction only in the optical path of the laser light.
【0019】請求項7の発明に係る自己補償形レーザ共
振器は、第1ないし第4の反射面のいずれか1つの反射
面に、レーザ出力用の部分反射鏡を設けたものである。A self-compensating laser resonator according to a seventh aspect of the present invention is a laser resonator in which a partial reflecting mirror for laser output is provided on any one of the first to fourth reflecting surfaces.
【0020】請求項8の発明に係る自己補償形レーザ共
振器は、第1ないし第4の反射面のいずれかの反射面
に、レーザ光のP偏光成分及びS偏光成分のうちのいず
れか一方を選択的に透過して外部へ出力し、他方を反射
する偏光反射手段を設け、かつレーザ光の光路に、偏光
反射手段に対してレーザ光を任意の割合でP偏光成分と
S偏光成分とに分ける偏光成分調整手段を設けたもので
ある。The self-compensating laser resonator according to the invention of claim 8 is characterized in that any one of the P-polarized component and the S-polarized component of the laser light is applied to one of the first to fourth reflecting surfaces. Is selectively transmitted and output to the outside, and a polarization reflection means for reflecting the other is provided, and a laser beam is supplied to the polarization path with an arbitrary ratio of a P-polarized component and an S-polarized component to an optical path of the laser beam. This is provided with a polarization component adjusting means.
【0021】請求項9の発明に係る自己補償形レーザ共
振器は、レーザ光の光路に、レーザ光のP偏光成分及び
S偏光成分のうちのいずれか一方を選択的に透過し、他
方を反射して外部へ出力する偏光反射手段を設け、かつ
レーザ光の光路に、偏光反射手段に対してレーザ光を任
意の割合でP偏光成分とS偏光成分とに分ける偏光成分
調整手段を設けたものである。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a self-compensating laser resonator that selectively transmits one of a P-polarized component and an S-polarized component of a laser beam and reflects the other in an optical path of the laser beam. A polarization reflection means for outputting the laser light to the outside, and a polarization component adjusting means for dividing the laser light into a P polarization component and an S polarization component at an arbitrary ratio with respect to the polarization reflection means in the optical path of the laser light. It is.
【0022】請求項10の発明に係る自己補償形レーザ
共振器は、レーザ光のP偏光成分及びS偏光成分のうち
のいずれか一方を選択的に透過し、他方を反射して外部
へ出力する2つの偏光反射手段、ファラデローテータ及
び1/2波長板を有し、レーザ光を一方向にのみ透過す
るアイソレータと、このアイソレータに対してレーザ光
を任意の割合でP偏光成分とS偏光成分とに分ける偏光
成分調整手段とを、レーザ光の光路に設けたものであ
る。The self-compensated laser resonator according to the tenth aspect selectively transmits one of the P-polarized light component and the S-polarized light component of the laser light, reflects the other light, and outputs the reflected light to the outside. An isolator that has two polarization reflection means, a Faraday rotator, and a half-wave plate and transmits laser light only in one direction, and a P-polarized component and an S-polarized component at an arbitrary ratio to the isolator. And a polarization component adjusting means provided in the optical path of the laser beam.
【0023】請求項11の発明に係る自己補償形レーザ
共振器は、偏光成分調整手段として1/2波長板を用い
たものである。The self-compensated laser resonator according to the eleventh aspect of the present invention uses a half-wave plate as the polarization component adjusting means.
【0024】請求項12の発明に係る自己補償形レーザ
共振器は、偏光成分調整手段として、印可された電圧に
より複屈折効果が得られる複屈折素子を用いたものであ
る。A self-compensating laser resonator according to a twelfth aspect of the present invention uses a birefringent element which can obtain a birefringent effect by an applied voltage as a polarization component adjusting means.
【0025】請求項13の発明に係る自己補償形レーザ
共振器は、偏光反射手段からレーザ光の光路にシーダ光
を入射させるシーダ光発生装置を備えたものである。A self-compensating laser resonator according to a thirteenth aspect of the present invention includes a seeder light generating device that causes the seeder light to enter the optical path of the laser light from the polarization reflection means.
【0026】請求項14の発明に係る自己補償形レーザ
共振器は、レーザ光の光路に、レーザ光のビーム径を変
換するビーム径変換装置を設けたものである。A self-compensated laser resonator according to a fourteenth aspect of the present invention is provided with a beam diameter conversion device for converting a beam diameter of a laser beam in an optical path of the laser beam.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による自
己補償形レーザ共振器を示す構成図である。図におい
て、21は互いに直角に配置された第1及び第2の反射
面21a,21bを有する第1の反射装置、22は互い
に直角に配置された第3及び第4の反射面22a,22
bを有し、第1の反射装置21に対向している第2の反
射装置であり、これら第1及び第2の反射装置21,2
2としては、例えば図2に示すように、互いに直角に配
置された2つの平面反射鏡27,28を有するものが用
いられる。また、図2には第2の反射装置22のみを示
すが、第1の反射装置21についても構成は同様であ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 21 denotes a first reflection device having first and second reflection surfaces 21a and 21b arranged at right angles to each other, and 22 denotes third and fourth reflection surfaces 22a and 22 arranged at right angles to each other.
b, a second reflector facing the first reflector 21, and the first and second reflectors 21, 21.
For example, as shown in FIG. 2, one having two plane reflecting mirrors 27 and 28 arranged at a right angle to each other is used. FIG. 2 shows only the second reflection device 22, but the configuration of the first reflection device 21 is the same.
【0028】また、第3及び第4の反射面22a,22
bがなす第2の稜線22cは、第1及び第2の反射面2
1a,21bがなす第1の稜線21cにほぼ直交する面
に含まれ、第1及び第2の21a,21bと第3及び第
4の反射面22a,22bとが互いに対向するように配
置されている。23は第1の反射面21aと第3の反射
面22aとの間に設けられているレーザ媒質、24はレ
ーザ媒質23を励起する光源である。Further, the third and fourth reflecting surfaces 22a, 22
The second ridge line 22c formed by the first and second reflecting surfaces 2c
The first and second 21a, 21b and the third and fourth reflection surfaces 22a, 22b are included in a surface substantially orthogonal to the first ridgeline 21c formed by the first and second reflection lines 1a, 21b. I have. 23 is a laser medium provided between the first reflection surface 21a and the third reflection surface 22a, and 24 is a light source for exciting the laser medium 23.
【0029】次に、動作について説明する。光路L1を
進むレーザ光は、レーザ媒質23を通過して増幅された
後、第1の反射面21a及び第2の反射面21bで順次
反射され、光路L1と平行な光路L2を光路L1と反対
方向へ進む。光路L2を進むレーザ光は、第3の反射面
22a及び第4の反射面22bで順次反射され、光路L
2と平行な光路L3を光路L2と反対方向へ進む。光路
L3を進むレーザ光は、第2の反射面21b及び第1の
反射面21aで順次反射され、光路L3と平行な光路L
4を光路L3と反対方向へ進む。Next, the operation will be described. The laser light traveling along the optical path L1 is amplified after passing through the laser medium 23, and is sequentially reflected by the first reflecting surface 21a and the second reflecting surface 21b, and the optical path L2 parallel to the optical path L1 is opposite to the optical path L1. Proceed in the direction. The laser light traveling on the optical path L2 is sequentially reflected by the third reflection surface 22a and the fourth reflection surface 22b, and
The light travels in an optical path L3 parallel to 2 in a direction opposite to the optical path L2. The laser light traveling along the optical path L3 is sequentially reflected by the second reflecting surface 21b and the first reflecting surface 21a, and is parallel to the optical path L3.
4 in the direction opposite to the optical path L3.
【0030】そして、光路L4を進むレーザ光は、第4
の反射面22b及び第3の反射面22aで順次反射さ
れ、光路L1へ戻り、レーザ媒質23でさらに増幅され
る。従って、レーザ光は、第1の反射装置21の稜線2
1c及び第2の反射装置22の稜線22cの上を通らず
に、レーザ共振器内に閉じ込められ増幅されていく。The laser light traveling along the optical path L4 is the fourth laser light.
Are sequentially reflected by the reflection surface 22b and the third reflection surface 22a, return to the optical path L1, and are further amplified by the laser medium 23. Therefore, the laser beam is applied to the ridge line 2 of the first reflecting device 21.
The laser beam is confined and amplified in the laser resonator without passing over the ridgeline 22c of the first reflection device 22 and the second reflection device 22.
【0031】このような自己補償形レーザ共振器では、
レーザ光が反射装置21,22の稜線21c,22c上
を通らないため、稜線21c,22cの回折による損失
がなく、レーザ光の利用効率の低下が防止される。ま
た、レーザ光が稜線21c,22cにより切断されない
ため、レーザ光の品質が向上する。さらに、4つの光路
L1〜L4を平行に配置することができ、第1及び第2
の反射装置21,22以外の反射手段が不要であるた
め、レーザ共振器の構造を簡単にして小形化を図ること
ができる。さらにまた、平面反射鏡27,28は重量が
軽いため、反射装置21,22及びレーザ共振器全体を
さらに軽量化することができる。In such a self-compensating laser resonator,
Since the laser light does not pass over the ridge lines 21c and 22c of the reflection devices 21 and 22, there is no loss due to the diffraction of the ridge lines 21c and 22c, and a decrease in the use efficiency of the laser light is prevented. Further, since the laser light is not cut by the ridge lines 21c and 22c, the quality of the laser light is improved. Further, the four optical paths L1 to L4 can be arranged in parallel, and the first and second optical paths L1 to L4 can be arranged.
Since no reflecting means other than the reflecting devices 21 and 22 are required, the structure of the laser resonator can be simplified and the size can be reduced. Furthermore, since the plane reflecting mirrors 27 and 28 are light in weight, the weight of the reflecting devices 21 and 22 and the entire laser resonator can be further reduced.
【0032】なお、上記の例ではレーザ媒質23を光路
L1上に配置したが、光路L1〜L4のいずれに配置し
てもよい。また、複数組のレーザ媒質23及び励起光源
24を、複数の光路に配置してもよい。In the above example, the laser medium 23 is arranged on the optical path L1, but may be arranged on any of the optical paths L1 to L4. Further, a plurality of sets of the laser medium 23 and the excitation light source 24 may be arranged in a plurality of optical paths.
【0033】実施の形態2.また、稜線21c,22c
の部分にはレーザ光が通らないため、平面反射鏡27,
28の稜線21c,22cの部分は削除してもよい。即
ち、図3に示すように、図2のものよりも面積の小さい
平面反射鏡29,30を、互いに間隔をおいて配置し、
連結部材31で互いに連結してもよく、レーザ共振器を
さらに小形軽量化することができる。Embodiment 2 FIG. Also, ridge lines 21c, 22c
Since the laser light does not pass through the portion of the flat reflecting mirror 27,
The portions of the ridge lines 21c and 22c of 28 may be deleted. That is, as shown in FIG. 3, plane reflecting mirrors 29 and 30 having an area smaller than that of FIG.
The laser resonators may be connected to each other by the connecting member 31, and the size and weight of the laser resonator can be further reduced.
【0034】実施の形態3.次に、図4はこの発明の実
施の形態3による自己補償形レーザ共振器の反射装置を
示す斜視図である。この例では、図1の反射装置21,
22としてルーフプリズム25が用いられている。ルー
フプリズム25は、レーザ光の入射面25aと、互いに
直角に配置された2つの反射面25b,25cと、稜線
25dとを有している。また、入射面25aと反射面2
5b,25cとがなす角度は、それぞれ45度である。
さらに、入射面25a及び反射面25b,25c以外の
面(図の上面及び底面)は、レーザ光が通過する部分に
干渉しない限り、任意の形状、角度とすることができ
る。他の構成は、実施の形態1と同様である。Embodiment 3 Next, FIG. 4 is a perspective view showing a reflecting device of a self-compensating laser resonator according to Embodiment 3 of the present invention. In this example, the reflection device 21 of FIG.
A roof prism 25 is used as 22. The roof prism 25 has a laser light incident surface 25a, two reflecting surfaces 25b and 25c arranged at right angles to each other, and a ridgeline 25d. Also, the incident surface 25a and the reflecting surface 2
The angle between 5b and 25c is 45 degrees.
Furthermore, the surfaces (the upper surface and the lower surface in the figure) other than the incident surface 25a and the reflecting surfaces 25b and 25c can have any shape and angle as long as they do not interfere with the portion through which the laser light passes. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
【0035】次に、動作について説明する。レーザ光は
入射面25aを透過し、反射面25bにより全反射され
る。反射面25bにより全反射されたレーザ光は、反射
面25cにより全反射され、入射したレーザ光に平行で
反対の方向に反射され、入射面25aから出力される。Next, the operation will be described. The laser beam passes through the incident surface 25a and is totally reflected by the reflecting surface 25b. The laser light totally reflected by the reflection surface 25b is totally reflected by the reflection surface 25c, is reflected in the opposite direction parallel to the incident laser light, and is output from the incidence surface 25a.
【0036】次に、この例のルーフプリズム25を反射
装置21,22として用いたレーザ共振器におけるレー
ザ光の偏光状態の変化について考える。まず、レーザ光
が平面上で反射する場合、入射光及び反射光の光線を含
む面内で振動する偏光成分をP偏光、入射光及び反射光
の光線を含む面に垂直に振動する偏光成分をS偏光とす
る。レーザ光は、ルーフプリズム25の反射面25b,
25cで反射する際に位相の変化を与えられる。この位
相の変化量は、P偏光とS偏光とで異なるため、例えば
光路L4における偏光状態が反射面25cに対してP偏
光の成分のみ、又はS偏光の成分のみの場合を除いて、
光路L4のレーザ光の偏光状態は光路L1において変化
する。Next, a change in the polarization state of laser light in a laser resonator using the roof prism 25 of this example as the reflection devices 21 and 22 will be considered. First, when the laser light is reflected on a plane, the polarization component oscillating in the plane containing the rays of the incident light and the reflected light is P-polarized, and the polarization component oscillating perpendicularly to the plane containing the rays of the incident light and the reflected light. S-polarized light. The laser light is reflected by the reflection surface 25b of the roof prism 25,
When reflected by 25c, a phase change is given. Since the amount of the phase change is different between the P-polarized light and the S-polarized light, for example, except for the case where the polarization state in the optical path L4 is only the P-polarized component or only the S-polarized component with respect to the reflection surface 25c,
The polarization state of the laser light in the optical path L4 changes in the optical path L1.
【0037】ここで、光路L1における任意の偏光のx
軸成分をEx、z軸成分をEzとし、光路L1からL3
へ伝搬するレーザ光の偏光状態を考える。レーザ光のx
軸成分Exは、光路L1から光路L3へ伝搬する間に、
第1の反射装置21によりS偏光として2回反射され、
第2の反射装置22によりP偏光として2回反射され
る。また、レーザ光のz軸成分Ezは、光路L1から光
路L3へ伝搬する間に、第1の反射装置21によりP偏
光として2回反射され、第2の反射装置22によりS偏
光として2回反射される。Here, x of any polarization in the optical path L1
The axis component is Ex, the z-axis component is Ez, and the optical paths L1 to L3
Consider the polarization state of laser light propagating to X of laser light
The axis component Ex is propagated from the optical path L1 to the optical path L3.
Reflected twice as S-polarized light by the first reflecting device 21,
The light is reflected twice as P-polarized light by the second reflection device 22. The z-axis component Ez of the laser beam is reflected twice as P-polarized light by the first reflector 21 and twice as S-polarized light by the second reflector 22 while propagating from the optical path L1 to the optical path L3. Is done.
【0038】x軸成分Ex、z軸成分Ez共に、S偏光
の反射による位相変化と、P偏光の反射による位相変化
とをそれぞれ2回ずつ受け、位相の変化量がx軸成分E
xとz軸成分Ezとで同じ量になるため、光路L1の偏
光状態は光路L3において保存される。従って、任意の
偏光状態のレーザ光に対して、光路L1と光路L3とは
互いに同じ偏光状態を保持し、光路L2と光路L4は互
いに同じ偏光状態を保持する。対角線の位置関係にある
光路L1,L3、又は光路L2,L4に光学部品を配置
すれば、プリズムの反射による偏光状態の変化が打ち消
されるため、レーザ共振器の設計が容易になる。Both the x-axis component Ex and the z-axis component Ez receive a phase change due to reflection of S-polarized light and a phase change due to reflection of P-polarized light twice each, and the amount of phase change is x-axis component Ez.
Since the amount becomes equal between x and the z-axis component Ez, the polarization state of the optical path L1 is preserved in the optical path L3. Accordingly, the optical paths L1 and L3 maintain the same polarization state with respect to the laser light having an arbitrary polarization state, and the optical paths L2 and L4 maintain the same polarization state with each other. If the optical components are arranged in the optical paths L1 and L3 or the optical paths L2 and L4 in a diagonal positional relationship, the change in the polarization state due to the reflection of the prism is canceled out, so that the design of the laser resonator is facilitated.
【0039】このように、反射装置21,22としてル
ーフプリズム25を用いた場合も、レーザ光が稜線25
c上を通らない自己補償形のレーザ共振器を構成するこ
とができ、簡単な構成により、レーザ光の利用効率の低
下を防止できるとともに、レーザ光の品質を向上させる
ことができる。また、反射面25b,25cの角度のず
れが生じにくく、安定した自己補償形レーザ共振器を得
ることができる。さらに、対角の関係にある光路では、
反射面25b,25cでの反射による偏光状態の変化が
ないため、レーザ共振器の設計が容易になる。As described above, also when the roof prism 25 is used as the reflection devices 21 and 22, the laser beam
A self-compensated laser resonator that does not pass over c can be configured, and with a simple configuration, it is possible to prevent a decrease in the utilization efficiency of laser light and to improve the quality of laser light. In addition, the angles of the reflection surfaces 25b and 25c are hardly shifted, and a stable self-compensated laser resonator can be obtained. Furthermore, in the diagonal light path,
Since there is no change in the polarization state due to reflection at the reflection surfaces 25b and 25c, the design of the laser resonator is facilitated.
【0040】実施の形態4.なお、上記の例では稜線2
5dを有するルーフプリズム25を示したが、例えば図
5に示すように、入射面26aと、互いに直角に配置さ
れた反射面26b,26cとを有し、反射面26b,2
6cを含む2つの平面がなす稜線26d付近を切断した
ルーフプリズム26を用いてもよい。即ち、稜線26d
付近は、レーザ光が通過しないため、その部分を削除し
て断面台形としてもよい。また、切断面26eは、レー
ザ光が通過する部分に干渉しない限り、任意の形状、角
度とすることができる。このように、稜線26dの付近
を切断したルーフプリズム26を用いることにより、レ
ーザ共振器全体の軽量化及び小形化を図ることができ
る。Embodiment 4 FIG. In the above example, ridge line 2
Although the roof prism 25 having 5d is shown, as shown in FIG. 5, for example, it has an incident surface 26a and reflecting surfaces 26b and 26c arranged at right angles to each other, and the reflecting surfaces 26b and 2c.
A roof prism 26 may be used in which the vicinity of a ridgeline 26d formed by two planes including 6c is cut. That is, the ridgeline 26d
In the vicinity, since the laser beam does not pass through, that portion may be deleted to form a trapezoidal cross section. Further, the cut surface 26e can have any shape and angle as long as it does not interfere with a portion through which the laser beam passes. Thus, by using the roof prism 26 in which the vicinity of the ridgeline 26d is cut, the weight and size of the entire laser resonator can be reduced.
【0041】実施の形態5.次に、図6はこの発明の実
施の形態5による自己補償形レーザ共振器を示す構成図
である。この例では、第2の反射装置22の第4の反射
面22bの一部、即ち光路L4との交差部分にレーザ出
力用の部分反射鏡32が設けられている。他の構成は、
実施の形態1と同様である。Embodiment 5 FIG. Next, FIG. 6 is a configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to a fifth embodiment of the present invention. In this example, a partial reflecting mirror 32 for laser output is provided at a part of the fourth reflecting surface 22b of the second reflecting device 22, that is, at an intersection with the optical path L4. Other configurations are
This is the same as in the first embodiment.
【0042】このような自己補償形レーザ共振器では、
実施の形態1と同様に、レーザ光が光路L1〜L4の順
で進行し増幅されていく。また、部分反射鏡32では、
レーザ光の一部が透過されて外部に出力され、残りが反
射されてレーザ共振器内をさらに周回する。このよう
に、第4の反射面22bに部分反射鏡32を設けること
により、簡単な構造でレーザ光出力を得ることができ、
また光学部品が少ないため、レーザ光の損失を抑えるこ
とができる。In such a self-compensating laser resonator,
As in the first embodiment, the laser light travels in the order of the optical paths L1 to L4 and is amplified. In the partial reflecting mirror 32,
A part of the laser light is transmitted and output to the outside, and the rest is reflected and further circulates in the laser resonator. Thus, by providing the partial reflecting mirror 32 on the fourth reflecting surface 22b, a laser beam output can be obtained with a simple structure,
Further, since the number of optical components is small, loss of laser light can be suppressed.
【0043】なお、上記の例では光路L4が第4の反射
面22bと交差する部分に部分反射鏡32を設けたが、
第1ないし第4の反射面21a,21b,22a,22
bのいずれに設けてもよい。In the above example, the partial reflecting mirror 32 is provided at a portion where the optical path L4 intersects the fourth reflecting surface 22b.
First to fourth reflecting surfaces 21a, 21b, 22a, 22
b.
【0044】実施の形態6.次に、図7はこの発明の実
施の形態6による自己補償形レーザ共振器を示す構成図
である。図において、33は光路L4の途中に配置され
ている偏光成分調整手段としての1/2波長板、34は
光路L4が第4の反射面22bと交差する部分に設けら
れている偏光反射手段としての偏光反射鏡であり、この
偏光反射鏡34は、レーザ光のP偏光を透過し、S偏光
を反射する。但し、入射光及び反射光の光線を含む平面
内で振動するレーザ光の成分をP偏光、入射光及び反射
光の光線を含む平面に垂直に振動するレーザ光の成分を
S偏光とする。Embodiment 6 FIG. Next, FIG. 7 is a configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, reference numeral 33 denotes a half-wave plate serving as a polarization component adjusting unit disposed in the middle of the optical path L4, and reference numeral 34 denotes a polarizing reflection unit provided at a portion where the optical path L4 intersects the fourth reflection surface 22b. The polarization reflection mirror 34 transmits the P-polarized light of the laser beam and reflects the S-polarized light. Here, the component of the laser light oscillating in the plane containing the light beams of the incident light and the reflected light is P-polarized light, and the component of the laser light oscillating perpendicularly to the plane containing the light beams of the incident light and the reflected light is the S-polarized light.
【0045】このような自己補償形レーザ共振器では、
偏光反射鏡34に対してS偏光のレーザ光のみが偏光反
射鏡34で反射されるため、偏光反射鏡34に対してS
偏光のレーザ光のみがレーザ共振器内を周回する。In such a self-compensating laser resonator,
Since only the S-polarized laser light is reflected by the polarizing reflector 34 with respect to the polarizing reflector 34, the S
Only polarized laser light orbits inside the laser resonator.
【0046】ここで、図8は図7の自己補償形レーザ共
振器におけるレーザ光の偏光成分の変化を示す説明図で
あり、1/2波長板33及び偏光反射鏡34の前後につ
いて示している。1/2波長板33は、偏光方向を任意
の角度に回転させる作用を持ち、偏光反射鏡34に対し
てレーザ光を任意の割合でP偏光成分とS偏光成分とに
分けることができる。従って、1/2波長板33を通過
したレーザ光が偏光反射鏡34に入射されると、S偏光
成分が反射され、P偏光成分がレーザ光としてレーザ共
振器外へ出力される。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a change in the polarization component of the laser beam in the self-compensating laser resonator shown in FIG. 7, and shows a state before and after the half-wave plate 33 and the polarization reflector 34. . The half-wave plate 33 has an action of rotating the polarization direction to an arbitrary angle, and can divide the laser beam into a P-polarized component and an S-polarized component at an arbitrary ratio with respect to the polarization reflecting mirror 34. Therefore, when the laser beam that has passed through the half-wave plate 33 is incident on the polarization reflecting mirror 34, the S-polarized component is reflected, and the P-polarized component is output outside the laser resonator as a laser beam.
【0047】このような自己補償形レーザ共振器では、
簡単な構造でレーザ光出力を得ることができ、また光学
部品が少ないため、レーザ光の損失を抑えることができ
る。また、1/2波長板33によりP偏光成分とS偏光
成分とを任意の割合で分けることができるため、1/2
波長板33を選択することにより、レーザ共振器の外部
に出力されるレーザ光の割合を任意に変えることができ
る。In such a self-compensating laser resonator,
Laser light output can be obtained with a simple structure, and the loss of laser light can be suppressed because there are few optical components. Further, since the P-polarized light component and the S-polarized light component can be separated at an arbitrary ratio by the half-wave plate 33,
By selecting the wave plate 33, the ratio of the laser light output to the outside of the laser resonator can be arbitrarily changed.
【0048】なお、上記の例では光路L4が第4の反射
面22bと交差する部分に偏光反射鏡34を設けたが、
第1ないし第4の反射面21a,21b,22a,22
bのいずれに設けてもよい。In the above example, the polarization reflecting mirror 34 is provided at the portion where the optical path L4 intersects the fourth reflecting surface 22b.
First to fourth reflecting surfaces 21a, 21b, 22a, 22
b.
【0049】また、上記の例では、レーザ光のP偏光を
透過しS偏光を反射する偏光反射鏡34を示したが、レ
ーザ光のS偏光を透過し、P偏光を反射するものとして
もよい。さらに、1/2波長板33は光路L4に配置し
たが、光路L1〜L4のいずれに配置しても良い。Further, in the above example, the polarization reflecting mirror 34 transmitting the P-polarized laser light and reflecting the S-polarized light is shown. However, it is also possible to transmit the S-polarized laser light and reflect the P-polarized light. . Further, although the half-wave plate 33 is arranged in the optical path L4, it may be arranged in any of the optical paths L1 to L4.
【0050】実施の形態7.さらにまた、上記の例で
は、偏光反射鏡34を透過したレーザ光が外部へ出力さ
れるように偏光反射鏡34を反射面22b上に配置した
が、例えば図9に示すように、光路L4上の1/2波長
板33と第4の反射面22bとの間に偏光反射鏡34を
配置し、偏光反射鏡34を透過したレーザ光がレーザ共
振器内を周回し、偏光反射鏡34で反射されたレーザ光
がレーザ共振器外へ出力されるようにしてもよい。Embodiment 7 FIG. Furthermore, in the above example, the polarizing reflector 34 is arranged on the reflecting surface 22b so that the laser beam transmitted through the polarizing reflector 34 is output to the outside. However, for example, as shown in FIG. A polarizing reflector 34 is disposed between the half-wave plate 33 and the fourth reflecting surface 22b, and the laser light transmitted through the polarizing reflector 34 circulates in the laser resonator and is reflected by the polarizing reflector 34. The emitted laser light may be output outside the laser resonator.
【0051】実施の形態8.次に、図10はこの発明の
実施の形態8による自己補償形レーザ共振器を示す構成
図である。図において、35は光路L4の途中に設けら
れ、印可電圧により複屈折効果が得られる偏光成分調整
手段として複屈折素子であり、この複屈折素子35とし
ては、例えばリチウムナイオベート(LiNbO3)か
らなるポッケルスセルを有するものが用いられる。36
は複屈折素子35に接続されているポッケルスセル電源
である。Embodiment 8 FIG. Next, FIG. 10 is a configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to an eighth embodiment of the present invention. In the figure, 35 is provided in the middle of the optical path L4, a birefringent element as the polarization component adjusting means birefringence effect is obtained by applying voltage, as the birefringent element 35, for example, lithium niobate (LiNbO 3) One having a Pockels cell is used. 36
Is a Pockels cell power supply connected to the birefringent element 35.
【0052】このような自己補償形レーザ共振器では、
偏光反射鏡34を通過したレーザ光がP偏光の直線偏光
となり、偏光反射鏡34に対してP偏光のレーザ光のみ
がレーザ共振器内を周回される。また、レーザ共振器内
を周回するレーザ光は、複屈折素子35に入射される。
複屈折素子35は、ポッケルスセル電源36により電圧
を印可されることにより、波長板の性質を生じ、直線偏
光を円偏光に変換したり、偏光方向を回転させたりする
ことができる。即ち、印可電圧により、偏光反射鏡34
に対してレーザ光を任意の割合でP偏光成分とS偏光成
分とに分けることができる。In such a self-compensating laser resonator,
The laser light that has passed through the polarization reflector 34 becomes P-polarized linearly polarized light, and only the P-polarized laser light is circulated in the laser resonator with respect to the polarization reflector 34. Further, the laser light circulating in the laser resonator is incident on the birefringent element 35.
When a voltage is applied to the birefringent element 35 from the Pockels cell power supply 36, the birefringent element 35 has the property of a wave plate, and can convert linearly polarized light into circularly polarized light and rotate the polarization direction. That is, the polarization reflecting mirror 34
In contrast, the laser beam can be divided into a P-polarized component and an S-polarized component at an arbitrary ratio.
【0053】このように、複屈折素子35によりP偏光
成分とS偏光成分とに分けられたレーザ光は、偏光反射
鏡34に入射され、P偏光成分が透過してレーザ共振器
内を周回し、S偏光成分がレーザ光としてレーザ共振器
外へ出力される。従って、複屈折素子35の印可電圧に
よりP偏光成分とS偏光成分とを任意の割合で分け、レ
ーザ共振器の外部に出力されるレーザ光の割合を、任意
に変えることができる。As described above, the laser beam split into the P-polarized component and the S-polarized component by the birefringent element 35 is incident on the polarization reflecting mirror 34, and the P-polarized component is transmitted and circulates in the laser resonator. , S-polarized light components are output outside the laser resonator as laser light. Therefore, the P-polarized light component and the S-polarized light component can be separated at an arbitrary ratio by the applied voltage of the birefringent element 35, and the ratio of the laser light output to the outside of the laser resonator can be arbitrarily changed.
【0054】なお、上記の例では、レーザ光のP偏光を
透過しS偏光を反射する偏光反射鏡34を示したが、レ
ーザ光のS偏光を透過し、P偏光を反射するものとして
もよい。また、複屈折素子35及び偏光反射鏡34は光
路L4に配置したが、光路L1〜L4のいずれに配置し
てもよい。In the above example, the polarization reflecting mirror 34 that transmits the P-polarized laser light and reflects the S-polarized light is shown. However, the polarized light reflecting mirror 34 may transmit the S-polarized laser light and reflect the P-polarized light. . Further, the birefringent element 35 and the polarizing reflecting mirror 34 are arranged in the optical path L4, but may be arranged in any of the optical paths L1 to L4.
【0055】実施の形態9.次に、図11はこの発明の
実施の形態9による自己補償形レーザ共振器を示す構成
図である。図において、36は光路L4の途中に設けら
れているアイソレータである。また、図12は図11の
アイソレータの原理を説明する説明図であり、アイソレ
ータ36は、第1の偏光反射鏡37、ファラデローテー
タ38、1/2波長板39及び第2の偏光反射鏡40を
有している。さらに、偏光反射鏡37,40は、いずれ
も偏光反射手段としてレーザ光のS偏光を反射し、P偏
光を透過するものである。Embodiment 9 FIG. Next, FIG. 11 is a configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to Embodiment 9 of the present invention. In the figure, reference numeral 36 denotes an isolator provided in the middle of the optical path L4. FIG. 12 is an explanatory view for explaining the principle of the isolator of FIG. 11. The isolator 36 includes a first polarizing reflector 37, a Faraday rotator 38, a half-wave plate 39, and a second polarizing reflector 40. have. Further, each of the polarization reflection mirrors 37 and 40 reflects the S-polarized light of the laser light and transmits the P-polarized light as polarization reflection means.
【0056】このような自己補償形レーザ共振器では、
アイソレータ36に入射したレーザ光は、まず第1の偏
光反射鏡37を通過することにより、x軸方向の直線偏
光にされる。この後、レーザ光は、ファラデローテタ3
8により偏光方向をx軸からz軸方向に45度回転され
る。ファラデローテータ38を透過したレーザ光は、1
/2波長板39で、偏光方向をz軸からx軸方向に45
度回転される。さらに、1/2波長板39を透過したレ
ーザ光は、第2の偏光反射鏡40を透過する。In such a self-compensating laser resonator,
The laser light incident on the isolator 36 is first converted into linearly polarized light in the x-axis direction by passing through the first polarizing reflector 37. Thereafter, the laser beam is applied to the fara de rotator 3
8, the polarization direction is rotated 45 degrees from the x-axis to the z-axis. The laser light transmitted through the Faraday rotator 38 is 1
The half-wave plate 39 changes the polarization direction from the z-axis to the x-axis by 45.
Rotated by degrees. Further, the laser light transmitted through the half-wave plate 39 transmits through the second polarizing reflector 40.
【0057】ここで、アイソレータ36に第2の偏光反
射鏡40側からレーザ光が入射した場合を考える。第2
の偏光反射鏡40を透過したレーザ光は、1/2波長板
39で偏光方向をx軸からz軸方向に45度回転され
る。この後、レーザ光は、ファラデローテタ38により
偏光方向をx軸からz軸方向に45度回転される。従っ
て、ファラデローテータ38を透過した光の偏光方向
は、z軸方向となる。z軸方向の偏光を持つレーザ光
は、第1の偏光反射鏡37を透過することはできず、全
て偏光反射鏡37により外部へ出力される。従って、ア
イソレータ36は、レーザ光を一方向のみ通過させる作
用を持つことになる。Here, it is assumed that a laser beam is incident on the isolator 36 from the second polarizing reflector 40 side. Second
The laser beam transmitted through the polarizing reflector 40 is rotated by 45 degrees from the x-axis to the z-axis by the half-wave plate 39. Thereafter, the polarization direction of the laser light is rotated 45 degrees from the x-axis to the z-axis by the Faraday rotator 38. Therefore, the polarization direction of the light transmitted through the Faraday rotator 38 is the z-axis direction. Laser light having a polarization in the z-axis direction cannot be transmitted through the first polarization mirror 37, and is entirely output to the outside by the polarization mirror 37. Therefore, the isolator 36 has the function of passing laser light in only one direction.
【0058】このようなアイソレータ36を設けたレー
ザ共振器では、レーザ共振器を周回するレーザ光の方向
を一方向に規定することができ、レーザ光を安定させる
ことができる。In the laser resonator provided with such an isolator 36, the direction of the laser light circling the laser resonator can be defined in one direction, and the laser light can be stabilized.
【0059】なお、上記の例では、偏光反射鏡37,4
0としてレーザ光のS偏光を反射し、P偏光を透過する
ものを示したが、レーザ光のP偏光を反射し、S偏光を
透過するものでもよい。また、アイソレータ36は光路
L4に配置したが、光路L1〜L4のいずれに配置して
もよい。In the above example, the polarization mirrors 37 and 4 are used.
Although a laser beam which reflects S-polarized light and transmits P-polarized light is shown as 0, a laser beam which reflects P-polarized laser light and transmits S-polarized light may be used. Further, the isolator 36 is arranged in the optical path L4, but may be arranged in any of the optical paths L1 to L4.
【0060】実施の形態10.次に、図13はこの発明
の実施の形態10による自己補償形レーザ共振器を示す
構成図である。この例では、実施の形態9と同様のアイ
ソレータ36の上流側に1/2波長板41が配置されて
いる。Embodiment 10 FIG. Next, FIG. 13 is a configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to Embodiment 10 of the present invention. In this example, a 波長 wavelength plate 41 is arranged upstream of the isolator 36 as in the ninth embodiment.
【0061】このような自己補償形レーザ共振器では、
1/2波長板41により、レーザ光がアイソレータ36
の第1の偏光反射鏡37に対して任意の割合でP偏光成
分とS偏光成分とに分けられる。そして、ここではP偏
光成分が透過してレーザ共振器内を周回し、S偏光成分
がレーザ光としてレーザ共振器外へ出力される。従っ
て、レーザ光の周回方向を一方向に規定しつつ、レーザ
共振器外部に出力されるレーザ光の割合を任意に調整す
ることができる。また、アイソレータ36の偏光反射鏡
37をレーザ出力用としても兼用できるため、光学部品
を少なくすることができ、レーザ光の損失を低減するこ
とができるとともに、レーザ共振器全体を小形化するこ
とができる。In such a self-compensating laser resonator,
The half-wave plate 41 allows the laser light to pass through the isolator 36.
Is divided into a P-polarized light component and an S-polarized light component at an arbitrary ratio with respect to the first polarized light reflecting mirror 37. In this case, the P-polarized light component is transmitted and circulates inside the laser resonator, and the S-polarized light component is output outside the laser resonator as laser light. Therefore, it is possible to arbitrarily adjust the ratio of the laser light output to the outside of the laser resonator while defining the circling direction of the laser light in one direction. Further, since the polarizing reflector 37 of the isolator 36 can also be used for laser output, the number of optical components can be reduced, the loss of laser light can be reduced, and the entire laser resonator can be downsized. it can.
【0062】なお、上記の例では、偏光反射鏡37とし
てレーザ光のS偏光を反射し、P偏光を透過するものを
示したが、レーザ光のP偏光を反射し、S偏光を透過す
るものでもよい。また、上記の例では、アイソレータ3
6及び1/2波長板41を光路L4に配置したが、光路
L1〜L4のいずれに配置してもよい。In the above example, the polarization reflecting mirror 37 reflects S-polarized laser light and transmits P-polarized light. However, the polarizing reflector 37 reflects P-polarized laser light and transmits S-polarized light. May be. In the above example, the isolator 3
Although the 6 and 1/2 wavelength plates 41 are arranged in the optical path L4, they may be arranged in any of the optical paths L1 to L4.
【0063】さらに、1/2波長板41の代わりに、実
施の形態8(図10)で示したような複屈折素子35を
用いてもよい。この場合、レーザ共振器を周回する方向
を一方向に規定しつつ、レーザ共振器外部に出力される
レーザ光の割合を、ポッケルスセルに印可する電圧によ
り任意に変えることができる。Further, instead of the half-wave plate 41, a birefringent element 35 as shown in the eighth embodiment (FIG. 10) may be used. In this case, the ratio of the laser light output to the outside of the laser resonator can be arbitrarily changed by the voltage applied to the Pockels cell, while defining the direction in which the laser resonator circulates in one direction.
【0064】実施の形態11.次に、図14はこの発明
の実施の形態11による自己補償形レーザ共振器を示す
構成図である。図において、42はレーザ共振器に単波
長の光、即ちシーダ(Seeder)光を入射させるシ
ーダ光発生装置であり、このシーダ光発生装置42は、
例えば光ファイバ等により構成されたシーダ光用光路
(図示せず)を介して偏光反射鏡34の光路L4との交
点にシーダ光を入射する。入射されたシーダ光は、偏光
反射鏡34で反射されて光路L4上を進む。他の構成
は、実施の形態7と同様である。Embodiment 11 FIG. Next, FIG. 14 is a configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to Embodiment 11 of the present invention. In the figure, reference numeral 42 denotes a seeder light generator for making a single-wavelength light, that is, seeder light, enter the laser resonator.
For example, the seeder light enters the intersection of the polarization reflector 34 and the optical path L4 via an optical path (not shown) for the seeder light constituted by an optical fiber or the like. The incident seeder light is reflected by the polarization reflector 34 and travels on the optical path L4. Other configurations are the same as in the seventh embodiment.
【0065】次に、動作について説明する。レーザ媒質
23は、励起光源24により励起され、レーザ共振器の
安定したモードに結合することにより、レーザ発振を生
じる。しかし、励起されたレーザ媒質23から初期に放
出される光は、蛍光と呼ばれる自然放出光のみであり、
この自然放出光をレーザ共振器内で周回させて徐々に増
幅するには長時間を要する。また、自然放出光は、色々
な波長を含んでおり、それぞれの波長が増幅されてしま
う。Next, the operation will be described. The laser medium 23 is excited by the excitation light source 24 and generates laser oscillation by coupling to a stable mode of the laser resonator. However, the light initially emitted from the excited laser medium 23 is only spontaneous emission light called fluorescence,
It takes a long time to circulate this spontaneously emitted light in the laser resonator and gradually amplify it. Spontaneous emission light includes various wavelengths, and each wavelength is amplified.
【0066】そこで、シーダ光発生装置42で生成され
た単波長のシーダ光を、運転開始時にレーザ共振器に入
射する。入射されたシーダ光は、レーザ共振器内を周回
して増幅され、シーダ光と同じ周回方向の発振モードに
レーザ発振を生じる。これに対し、シーダ光と反対方向
に周回する光は自然放出光のみであり、この自然放出光
が増幅されレーザ発振を生ずるためには長い時間を必要
とする。従って、シーダ光と反対方向に周回する安定モ
ードがレーザ発振する前に、シーダ光と同じ方向に周回
する安定モードのレーザ発振によりレーザ媒質23に蓄
えられたエネルギーが費やされるため、レーザ発振はシ
ーダ光と同じ方向に規定される。Therefore, the single-wavelength seeder light generated by the seeder light generator 42 is incident on the laser resonator at the start of operation. The incident seeder light circulates inside the laser resonator and is amplified, and causes laser oscillation in the same oscillation mode as the seeder light in the circling direction. On the other hand, the light that circulates in the opposite direction to the seeder light is only spontaneous emission light, and it takes a long time for the spontaneous emission light to be amplified and cause laser oscillation. Therefore, the energy stored in the laser medium 23 is consumed by the stable mode laser oscillation circling in the same direction as the seeder light before the stable mode circulating in the direction opposite to the seeder light oscillates. It is defined in the same direction as the light.
【0067】このように、レーザ共振器にシーダ光を入
射することにより、レーザ光がレーザ共振器を周回する
方向を一方向に規定することができ、また単波長で高品
質なレーザ光を得ることができる。また、レーザ出力用
の偏光反射鏡34をシーダ光の入射用に利用できるた
め、少ない光学部品でレーザ光の周回方向を一方向に規
定でき、レーザ品質を向上させることができるととも
に、レーザ共振器を小形化することができる。As described above, by injecting the seeder light into the laser resonator, the direction in which the laser light circulates around the laser resonator can be defined in one direction, and a single-wavelength high-quality laser light is obtained. be able to. In addition, since the polarization reflector 34 for laser output can be used for incidence of the seeder light, the circling direction of the laser light can be defined in one direction with a small number of optical components, and the laser quality can be improved. Can be miniaturized.
【0068】実施の形態12.次に、図15はこの発明
の実施の形態12による自己補償形レーザ共振器を示す
構成図である。図において、45は光路L4の途中に設
けられ、レーザ光のビーム径を変換するビーム径変換装
置であり、このビーム径変換装置45は、例えば図16
に示すように、凹レンズ46と凸レンズ47とを有して
いる。Embodiment 12 FIG. Next, FIG. 15 is a configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to Embodiment 12 of the present invention. In the figure, reference numeral 45 denotes a beam diameter conversion device which is provided in the middle of the optical path L4 and converts the beam diameter of the laser beam.
As shown in FIG. 7, the lens has a concave lens 46 and a convex lens 47.
【0069】ここで、凹レンズ46の焦点距離を−f
1、凸レンズ47の焦点距離をf2、凹レンズ46と凸
レンズ47との間隔をDとすると、ビーム径変換装置4
5の焦点距離fは、f=(−f1×f2)/(−f1+
f2−D)で表される。D=f2−f1のとき、ビーム
径変換装置45の焦点距離は∞となり、凹レンズ46側
のビーム径を1とした場合、凸レンズ47側のビーム径
はf2/f1倍に変換される。従って、凹レンズ46及
び凸レンズ47の焦点距離を適当に選択することによ
り、ビーム径を自由に調節することができる。Here, the focal length of the concave lens 46 is -f.
1. If the focal length of the convex lens 47 is f2 and the distance between the concave lens 46 and the convex lens 47 is D, the beam diameter conversion device 4
5 is f = (− f1 × f2) / (− f1 +
f2-D). When D = f2-f1, the focal length of the beam diameter converter 45 is ∞, and when the beam diameter on the concave lens 46 side is 1, the beam diameter on the convex lens 47 side is converted to f2 / f1 times. Therefore, the beam diameter can be freely adjusted by appropriately selecting the focal lengths of the concave lens 46 and the convex lens 47.
【0070】このようなレーザ共振器の発振モードは、
レーザ共振器を周回するレーザ光のビーム径に依存する
ので、ビーム径変換装置45の変換倍率を調整すること
により、レーザ共振器の発振モードを調整することがで
きる。また、レーザ共振器の発振モードを調整すること
により、レーザ共振器を周回するレーザ光のビームの形
状を調整することが容易となる。The oscillation mode of such a laser resonator is as follows.
The oscillation mode of the laser resonator can be adjusted by adjusting the conversion magnification of the beam diameter converter 45 because it depends on the beam diameter of the laser light circulating around the laser resonator. Further, by adjusting the oscillation mode of the laser resonator, it becomes easy to adjust the shape of the beam of the laser light circling the laser resonator.
【0071】なお、上記の例ではビーム変換装置45を
光路L4に配置したが、光路L1〜L4のいずれに配置
してもよい。In the above example, the beam converter 45 is arranged on the optical path L4, but may be arranged on any of the optical paths L1 to L4.
【0072】[0072]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明の
自己補償形レーザ共振器は、互いに直角に配置された第
1及び第2の反射面を有する第1の反射装置と、互いに
直角に配置された第3及び第4の反射面を有する第2の
反射装置とを稜線がほぼ直交するように互いに対向さ
せ、第1の反射面と第3の反射面との間にレーザ媒質を
配置したので、レーザ媒質から第1の反射面へ向けて出
射されたレーザ光が、第1の反射面、第2の反射面、第
3の反射面、第4の反射面、第2の反射面、第1の反射
面、第4の反射面及び第3の反射面の順に反射されてレ
ーザ媒質に入射され、レーザ光が反射装置の稜線上を通
らず、従って稜線の回折による損失がなく、レーザ光の
利用効率の低下を防止することができる。また、レーザ
光が稜線により切断されないため、レーザ光の品質を向
上させることができる。さらに、レーザ共振器の構造を
簡単にして小形化を図ることができる。As described above, the self-compensating laser resonator according to the first aspect of the present invention has a first reflecting device having first and second reflecting surfaces arranged at right angles to each other, and a right angle to each other. And a second reflection device having third and fourth reflection surfaces disposed opposite to each other so that the ridge lines are substantially orthogonal to each other, and a laser medium is placed between the first reflection surface and the third reflection surface. Because of the arrangement, the laser light emitted from the laser medium toward the first reflection surface is reflected by the first reflection surface, the second reflection surface, the third reflection surface, the fourth reflection surface, and the second reflection surface. The surface, the first reflecting surface, the fourth reflecting surface, and the third reflecting surface are reflected in this order and incident on the laser medium, and the laser light does not pass on the ridge of the reflecting device, and therefore, there is no loss due to diffraction of the ridge. In addition, it is possible to prevent a reduction in the use efficiency of laser light. Further, since the laser light is not cut by the ridge line, the quality of the laser light can be improved. Further, the structure of the laser resonator can be simplified and downsized.
【0073】請求項2の発明の自己補償形レーザ共振器
は、互いに直角に配置された2つの平面反射鏡をそれぞ
れ有する第1及び第2の反射装置を用いたので、レーザ
共振器全体を軽量化することができる。The self-compensating laser resonator according to the second aspect of the present invention uses the first and second reflecting devices each having two plane reflecting mirrors arranged at right angles to each other. Can be
【0074】請求項3の発明の自己補償形レーザ共振器
は、2つの平面反射鏡を、それぞれ互いに間隔をおいて
配置し、連結部材により互いに連結したので、2つの平
面反射鏡を直接交差させて固定する必要がなく、反射装
置を小形化することができる。In the self-compensating laser resonator according to the third aspect of the present invention, the two plane reflecting mirrors are arranged at an interval from each other and connected to each other by the connecting member. It is not necessary to fix the reflector, and the reflector can be downsized.
【0075】請求項4の発明の自己補償形レーザ共振器
は、第1及び第2の反射装置としてプリズムを用いたの
で、反射面の角度のずれが生じにくく、安定した自己補
償形レーザ共振器を得ることができる。また、対角の関
係にある光路では、反射面での反射による偏光状態の変
化がないため、レーザ共振器の設計が容易になる。In the self-compensating laser resonator according to the fourth aspect of the present invention, since the prisms are used as the first and second reflecting devices, the angle of the reflecting surface is hardly shifted, and the self-compensating laser resonator is stable. Can be obtained. Further, in the optical path having a diagonal relationship, there is no change in the polarization state due to reflection on the reflection surface, so that the design of the laser resonator is facilitated.
【0076】請求項5の発明の自己補償形レーザ共振器
は、プリズムの第1及び第2の稜線の部分を削除したの
で、反射装置を小形化することができる。In the self-compensating laser resonator according to the fifth aspect of the present invention, the first and second ridges of the prism are eliminated, so that the size of the reflecting device can be reduced.
【0077】請求項6の発明の自己補償形レーザ共振器
は、レーザ光の光路に、レーザ光を一方向にのみ透過す
るアイソレータを設けたので、レーザ共振器を周回する
レーザ光の方向を一方向に規定することができ、レーザ
光を安定させることができる。In the self-compensating laser resonator according to the sixth aspect of the present invention, an isolator that transmits laser light in only one direction is provided in the optical path of the laser light. The direction can be defined, and the laser beam can be stabilized.
【0078】請求項7の発明の自己補償形レーザ共振器
は、第1ないし第4の反射面のいずれか1つの反射面
に、レーザ出力用の部分反射鏡を設けたので、簡単な構
造で容易にレーザ光を出力することができる。The self-compensating laser resonator according to the seventh aspect of the present invention has a simple structure because a partial reflecting mirror for laser output is provided on any one of the first to fourth reflecting surfaces. Laser light can be easily output.
【0079】請求項8の発明の自己補償形レーザ共振器
は、第1ないし第4の反射面のいずれかの反射面に、レ
ーザ光のP偏光成分及びS偏光成分のうちのいずれか一
方を選択的に透過して外部へ出力し、他方を反射する偏
光反射手段を設け、かつレーザ光の光路に、偏光反射手
段に対してレーザ光を任意の割合でP偏光成分とS偏光
成分とに分ける偏光成分調整手段を設けたので、レーザ
共振器の外部に出力されるレーザ光の割合を任意に変え
ることができる。The self-compensating laser resonator according to the invention of claim 8 is characterized in that any one of the P-polarized component and the S-polarized component of the laser beam is applied to one of the first to fourth reflecting surfaces. A polarized light reflecting means for selectively transmitting the light to the outside and reflecting the other light is provided, and the laser light is turned into a P-polarized light component and an S-polarized light component at an arbitrary ratio with respect to the polarized light reflecting means in the optical path of the laser light. Since the polarized light component adjusting means is provided, the ratio of the laser light output to the outside of the laser resonator can be arbitrarily changed.
【0080】請求項9の発明の自己補償形レーザ共振器
は、レーザ光の光路に、レーザ光のP偏光成分及びS偏
光成分のうちのいずれか一方を選択的に透過し、他方を
反射して外部へ出力する偏光反射手段を設け、かつレー
ザ光の光路に、偏光反射手段に対してレーザ光を任意の
割合でP偏光成分とS偏光成分とに分ける偏光成分調整
手段を設けたので、レーザ共振器の外部に出力されるレ
ーザ光の割合を任意に変えることができる。The self-compensating laser resonator according to the ninth aspect of the present invention selectively transmits one of the P-polarized component and the S-polarized component of the laser beam and reflects the other in the optical path of the laser beam. Since the polarized light reflecting means for outputting the polarized light to the outside is provided, and in the optical path of the laser light, the polarized light component adjusting means for dividing the laser light into the P polarized light component and the S polarized light component at an arbitrary ratio with respect to the polarized light reflecting means is provided. The ratio of the laser light output to the outside of the laser resonator can be arbitrarily changed.
【0081】請求項10の発明の自己補償形レーザ共振
器は、レーザ光のP偏光成分及びS偏光成分のうちのい
ずれか一方を選択的に透過し、他方を反射して外部へ出
力する2つの偏光反射手段、ファラデローテータ及び1
/2波長板を有し、レーザ光を一方向にのみ透過するア
イソレータと、このアイソレータに対してレーザ光を任
意の割合でP偏光成分とS偏光成分とに分ける偏光成分
調整手段とを、レーザ光の光路に設けたので、レーザ共
振器の外部に出力されるレーザ光の割合を任意に変える
ことができるとともに、レーザ共振器を周回するレーザ
光の方向を一方向に規定することができ、レーザ光を安
定させることができる。また、アイソレータの偏光反射
手段をレーザ光の出力用に兼用したので、光学部品を少
なくしてレーザ光の損失を少なくして効率を上げること
ができるとともに、全体を小形化することができる。The self-compensated laser resonator according to the tenth aspect selectively transmits one of the P-polarized component and the S-polarized component of the laser beam, reflects the other, and outputs it to the outside. Polarization reflecting means, Faraday rotator and 1
An isolator having a half-wave plate and transmitting laser light only in one direction, and a polarization component adjusting means for dividing the laser light into a P-polarized component and an S-polarized component at an arbitrary ratio with respect to the isolator. Since it is provided in the optical path of the light, the ratio of the laser light output to the outside of the laser resonator can be arbitrarily changed, and the direction of the laser light orbiting the laser resonator can be defined in one direction, Laser light can be stabilized. In addition, since the polarized light reflecting means of the isolator is also used for outputting laser light, the number of optical components can be reduced, the loss of laser light can be reduced, efficiency can be improved, and the whole can be downsized.
【0082】請求項11の発明の自己補償形レーザ共振
器は、偏光成分調整手段として1/2波長板を用いたの
で、簡単な構造でレーザ光を任意の割合でP偏光成分と
S偏光成分とに分けることができる。The self-compensating laser resonator according to the eleventh aspect of the present invention uses a half-wave plate as the polarization component adjusting means. And can be divided into
【0083】請求項12の発明の自己補償形レーザ共振
器は、偏光成分調整手段として、印可された電圧により
複屈折効果が得られる複屈折素子を用いたので、P偏光
成分とS偏光成分との割合を容易に調整することができ
る。The self-compensating laser resonator according to the twelfth aspect of the present invention uses a birefringent element capable of obtaining a birefringence effect by an applied voltage as the polarization component adjusting means. Can be easily adjusted.
【0084】請求項13の発明の自己補償形レーザ共振
器は、シーダ光発生装置で発生したシーダ光を偏光反射
手段からレーザ光の光路に入射させるようにしたので、
レーザ光がレーザ共振器を周回する方向を一方向に規定
することができ、また単波長で高品質なレーザ光を得る
ことができる。また、レーザ出力用の偏光反射手段をシ
ーダ光の入射用に利用できるため、少ない光学部品でレ
ーザ光の周回方向を一方向に規定でき、レーザ品質を向
上させ、損失を少なくして効率を上げることができると
ともに、レーザ共振器を小形化することができる。In the self-compensating laser resonator according to the thirteenth aspect, the seeder light generated by the seeder light generator is made to enter the optical path of the laser light from the polarization reflection means.
The direction in which the laser light circulates around the laser resonator can be defined in one direction, and a single-wavelength high-quality laser light can be obtained. In addition, since the polarized light reflecting means for laser output can be used for incidence of the seeder light, the circling direction of the laser light can be defined in one direction with a small number of optical components, thereby improving laser quality, reducing loss and increasing efficiency. And the size of the laser resonator can be reduced.
【0085】請求項14の発明の自己補償形レーザ共振
器は、レーザ光の光路に、レーザ光のビーム径を変換す
るビーム径変換装置を設けたので、レーザ共振器の発振
モードを調整して、レーザ共振器を周回するレーザ光の
ビームの形状を調整することが容易となる。The self-compensated laser resonator according to the fourteenth aspect of the present invention is provided with a beam diameter conversion device for converting the beam diameter of the laser light in the optical path of the laser light, so that the oscillation mode of the laser resonator is adjusted. In addition, it becomes easy to adjust the shape of the beam of the laser light circling the laser resonator.
【図1】 この発明の実施の形態1による自己補償形レ
ーザ共振器を示す概略の構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1の反射装置の一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of the reflection device of FIG.
【図3】 この発明の実施の形態2による自己補償形レ
ーザ共振器の反射装置を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a reflecting device of a self-compensating laser resonator according to a second embodiment of the present invention.
【図4】 この発明の実施の形態3による自己補償形レ
ーザ共振器の反射装置を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a reflecting device of a self-compensating laser resonator according to a third embodiment of the present invention.
【図5】 この発明の実施の形態4による自己補償形レ
ーザ共振器の反射装置を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a reflecting device of a self-compensating laser resonator according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】 この発明の実施の形態5による自己補償形レ
ーザ共振器を示す概略の構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to a fifth embodiment of the present invention.
【図7】 この発明の実施の形態6による自己補償形レ
ーザ共振器を示す概略の構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to a sixth embodiment of the present invention.
【図8】 図7の自己補償形レーザ共振器におけるレー
ザ光の偏光成分の変化を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a change in a polarization component of laser light in the self-compensating laser resonator of FIG. 7;
【図9】 この発明の実施の形態7による自己補償形レ
ーザ共振器を示す概略の構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a self-compensated laser resonator according to a seventh embodiment of the present invention.
【図10】 この発明の実施の形態8による自己補償形
レーザ共振器を示す概略の構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to an eighth embodiment of the present invention.
【図11】 この発明の実施の形態9による自己補償形
レーザ共振器を示す概略の構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to a ninth embodiment of the present invention.
【図12】 図11のアイソレータの原理を説明する説
明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating the principle of the isolator of FIG.
【図13】 この発明の実施の形態10による自己補償
形レーザ共振器を示す概略の構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to a tenth embodiment of the present invention.
【図14】 この発明の実施の形態11による自己補償
形レーザ共振器を示す概略の構成図である。FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to Embodiment 11 of the present invention.
【図15】 この発明の実施の形態12による自己補償
形レーザ共振器を示す概略の構成図である。FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing a self-compensating laser resonator according to a twelfth embodiment of the present invention.
【図16】 図15のビーム径変換装置の一例を示す構
成図である。16 is a configuration diagram illustrating an example of a beam diameter conversion device in FIG.
【図17】 従来のレーザ共振器の一例を示す構成図で
ある。FIG. 17 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional laser resonator.
【図18】 図17の一方の反射鏡が傾斜した場合を示
す構成図である。18 is a configuration diagram illustrating a case where one of the reflecting mirrors in FIG. 17 is inclined.
【図19】 従来の自己補償形レーザ共振器の一例を示
す構成図である。FIG. 19 is a configuration diagram showing an example of a conventional self-compensating laser resonator.
【図20】 図19のルーフプリズムに入射したレーザ
光の反射状態を示す説明図である。20 is an explanatory diagram illustrating a reflection state of laser light incident on the roof prism of FIG. 19;
【図21】 図20のルーフプリズムが傾斜した状態を
示す説明図である。21 is an explanatory diagram showing a state where the roof prism of FIG. 20 is inclined.
21 第1の反射装置、21a 第1の反射面、21b
第2の反射面、21c 第1の稜線、22 第2の反
射装置、22a 第3の反射面、22b 第4の反射
面、22c 第2の稜線、23 レーザ媒質、24 光
源、25,26ルーフプリズム、25a,26a 入射
面、25b,25c,26b,26c反射面、27,2
8,29,30 平面反射鏡、31 連結部材、32
部分反射鏡、33,,39,41 1/2波長板(偏光
成分調整手段)、34 偏光反射鏡(偏光反射手段)、
35 複屈折素子(偏光成分調整手段)、36 アイソ
レータ、37 第1の偏光反射鏡(偏光反射手段)、3
8 ファラデローテータ、40 第2の偏光反射鏡(偏
光反射手段)、42 シーダ光発生装置、45ビーム径
変換装置。21 first reflection device, 21a first reflection surface, 21b
2nd reflection surface, 21c 1st ridge line, 22 2nd reflection device, 22a 3rd reflection surface, 22b 4th reflection surface, 22c 2nd ridge line, 23 laser medium, 24 light sources, 25, 26 roof Prism, 25a, 26a entrance surface, 25b, 25c, 26b, 26c reflection surface, 27, 2
8, 29, 30 plane reflecting mirror, 31 connecting member, 32
Partial reflection mirror, 33, 39, 41 1/2 wavelength plate (polarization component adjustment means), 34 polarization reflection mirror (polarization reflection means),
35 birefringent element (polarization component adjusting means), 36 isolator, 37 first polarization mirror (polarization reflection means), 3
8 Faraday rotator, 40 second polarizing reflector (polarizing reflector), 42 seeder light generator, 45 beam diameter converter.
Claims (14)
反射面を有する第1の反射装置と、 互いに直角に配置された第3及び第4の反射面を有し、
上記第1の反射装置に対向している第2の反射装置と、 上記第1の反射面と第3の反射面との間に設けられてい
るレーザ媒質と、 このレーザ媒質を励起する光源とを備え、上記第3及び
第4の反射面を含む2つの平面がなす第2の稜線は、上
記第1及び第2の反射面を含む2つの平面がなす第1の
稜線にほぼ直交する面に含まれており、上記レーザ媒質
から上記第1の反射面へ向けて出射されたレーザ光は、
上記第1の反射面、上記第2の反射面、上記第3の反射
面、上記第4の反射面、上記第2の反射面、上記第1の
反射面、上記第4の反射面及び上記第3の反射面の順に
反射されて上記レーザ媒質に入射されることを特徴とす
る自己補償形レーザ共振器。1. A first reflection device having first and second reflection surfaces arranged at right angles to each other, and a third and fourth reflection surface arranged at right angles to each other,
A second reflecting device facing the first reflecting device; a laser medium provided between the first and third reflecting surfaces; and a light source for exciting the laser medium. Wherein the second ridge formed by the two planes including the third and fourth reflecting surfaces is substantially perpendicular to the first ridge formed by the two planes including the first and second reflecting surfaces. The laser light emitted from the laser medium toward the first reflecting surface is
The first reflection surface, the second reflection surface, the third reflection surface, the fourth reflection surface, the second reflection surface, the first reflection surface, the fourth reflection surface, and the A self-compensating laser resonator which is reflected in the order of a third reflecting surface and is incident on the laser medium.
に配置された2つの平面反射鏡をそれぞれ有しているこ
とを特徴とする請求項1記載の自己補償形レーザ共振
器。2. The self-compensating laser resonator according to claim 1, wherein each of the first and second reflecting devices has two plane reflecting mirrors arranged at right angles to each other.
ぞれ互いに間隔をおいて配置され、連結部材により互い
に連結されていることを特徴とする請求項2記載の自己
補償形レーザ共振器。3. The self-compensated laser resonator according to claim 2, wherein the two plane reflecting mirrors of each reflecting device are arranged at an interval from each other and are connected to each other by a connecting member.
ーザ光の入射面と、互いに直角に配置された2つの反射
面とを有するプリズムであることを特徴とする請求項1
記載の自己補償形レーザ共振器。4. The apparatus according to claim 1, wherein each of the first and second reflecting devices is a prism having a laser light incident surface and two reflecting surfaces arranged at right angles to each other.
A self-compensating laser resonator as described.
削除されていることを特徴とする請求項4記載の自己補
償形レーザ共振器。5. The self-compensating laser resonator according to claim 4, wherein the first and second ridge portions of the prism are omitted.
にのみ透過するアイソレータが設けられていることを特
徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の自
己補償形レーザ共振器。6. The self-compensated laser resonator according to claim 1, wherein an isolator that transmits the laser light in only one direction is provided in an optical path of the laser light. vessel.
の反射面には、レーザ出力用の部分反射鏡が設けられて
いることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれ
かに記載の自己補償形レーザ共振器。7. A partial reflecting mirror for laser output is provided on any one of the first to fourth reflecting surfaces. 4. A self-compensated laser resonator according to item 1.
射面には、レーザ光のP偏光成分及びS偏光成分のうち
のいずれか一方を選択的に透過して外部へ出力し、他方
を反射する偏光反射手段が設けられており、かつ上記レ
ーザ光の光路には、上記偏光反射手段に対して上記レー
ザ光を任意の割合でP偏光成分とS偏光成分とに分ける
偏光成分調整手段が設けられていることを特徴とする請
求項1ないし請求項6のいずれかに記載の自己補償形レ
ーザ共振器。8. One of the first to fourth reflecting surfaces selectively transmits one of a P-polarized component and an S-polarized component of the laser beam and outputs the laser light to the outside. A polarized light reflecting means for reflecting the other is provided, and a polarization component adjustment for dividing the laser light into a P-polarized light component and an S-polarized light component at an arbitrary ratio with respect to the polarized light reflecting means in the optical path of the laser light. 7. The self-compensating laser resonator according to claim 1, further comprising means.
成分及びS偏光成分のうちのいずれか一方を選択的に透
過し、他方を反射して外部へ出力する偏光反射手段が設
けられており、かつ上記レーザ光の光路には、上記偏光
反射手段に対して上記レーザ光を任意の割合でP偏光成
分とS偏光成分とに分ける偏光成分調整手段が設けられ
ていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいず
れかに記載の自己補償形レーザ共振器。9. A polarization reflection means for selectively transmitting one of a P-polarized component and an S-polarized component of the laser light and reflecting the other to output to the outside is provided on an optical path of the laser light. And an optical path of the laser light is provided with polarization component adjusting means for dividing the laser light into a P-polarized component and an S-polarized component at an arbitrary ratio with respect to the polarized light reflecting means. The self-compensating laser resonator according to claim 1.
光成分及びS偏光成分のうちのいずれか一方を選択的に
透過し、他方を反射して外部へ出力する2つの偏光反射
手段、ファラデローテータ及び1/2波長板を有し、レ
ーザ光を一方向にのみ透過するアイソレータと、このア
イソレータに対して上記レーザ光を任意の割合でP偏光
成分とS偏光成分とに分ける偏光成分調整手段とが設け
られていることを特徴とする請求項1ないし請求項5の
いずれかに記載の自己補償形レーザ共振器。10. An optical path of a laser beam, wherein two polarization reflection means for selectively transmitting one of a P-polarized component and an S-polarized component of the laser beam and reflecting the other to output to the outside; An isolator that has a Faraday rotator and a half-wave plate and transmits laser light only in one direction, and a polarization component that divides the laser light into a P-polarized component and an S-polarized component at an arbitrary ratio with respect to the isolator 6. The self-compensating laser resonator according to claim 1, further comprising an adjusting unit.
あることを特徴とする請求項8ないし請求項10のいず
れかに記載の自己補償形レーザ共振器。11. The self-compensating laser resonator according to claim 8, wherein the polarization component adjusting means is a half-wave plate.
により複屈折効果が得られる複屈折素子であることを特
徴とする請求項8ないし請求項10のいずれかに記載の
自己補償形レーザ共振器。12. The self-compensated laser resonance device according to claim 8, wherein said polarization component adjusting means is a birefringent element capable of obtaining a birefringence effect by an applied voltage. vessel.
ーダ光を入射させるシーダ光発生装置を備えていること
を特徴とする請求項8ないし請求項12のいずれかに記
載の自己補償形レーザ共振器。13. The self-compensated laser resonance according to claim 8, further comprising a seeder light generating device for causing the seeder light to enter the optical path of the laser light from the polarization reflection means. vessel.
ム径を変換するビーム径変換装置が設けられていること
を特徴とする請求項1ないし請求項13のいずれかに記
載の自己補償形レーザ共振器。14. The self-compensating type according to claim 1, wherein a beam diameter conversion device for converting a beam diameter of the laser light is provided in an optical path of the laser light. Laser resonator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP377098A JPH11201900A (en) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | Self-compensated laser cavity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP377098A JPH11201900A (en) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | Self-compensated laser cavity |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11201900A true JPH11201900A (en) | 1999-07-30 |
Family
ID=11566421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP377098A Abandoned JPH11201900A (en) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | Self-compensated laser cavity |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11201900A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003520955A (en) * | 2000-01-20 | 2003-07-08 | トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ | Improved mode matching for resonant cavity ring-down spectroscopy based on Brewster angle prism retroreflectors |
| US6901102B1 (en) | 2000-02-22 | 2005-05-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Self-compensating laser resonator |
| CN115347443A (en) * | 2022-10-20 | 2022-11-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Laser device |
| JP2023546282A (en) * | 2020-10-18 | 2023-11-01 | ドゥー ケミング | Optical amplifier device with multipath cell |
-
1998
- 1998-01-12 JP JP377098A patent/JPH11201900A/en not_active Abandoned
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003520955A (en) * | 2000-01-20 | 2003-07-08 | トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ | Improved mode matching for resonant cavity ring-down spectroscopy based on Brewster angle prism retroreflectors |
| US6901102B1 (en) | 2000-02-22 | 2005-05-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Self-compensating laser resonator |
| JP2023546282A (en) * | 2020-10-18 | 2023-11-01 | ドゥー ケミング | Optical amplifier device with multipath cell |
| CN115347443A (en) * | 2022-10-20 | 2022-11-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Laser device |
| CN115347443B (en) * | 2022-10-20 | 2023-02-14 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Laser device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0712183B1 (en) | Wavelength stabilized light source | |
| US5052815A (en) | Single frequency ring laser with two reflecting surfaces | |
| US7027209B2 (en) | Optical resonant frequency converter | |
| US7616670B2 (en) | Laser light source apparatus and image generating apparatus using laser light source apparatus | |
| JP4760954B2 (en) | LASER LIGHT SOURCE DEVICE AND IMAGE GENERATION DEVICE USING THE SAME | |
| JP2006066436A (en) | Internal cavity sum frequency mixing laser | |
| US7701986B2 (en) | Laser light source apparatus and image generating apparatus using such laser light source apparatus | |
| US6901102B1 (en) | Self-compensating laser resonator | |
| US20010028672A1 (en) | Laser resonator | |
| JPH11201900A (en) | Self-compensated laser cavity | |
| US8351108B2 (en) | Wavelength conversion laser and image display device | |
| JPH04337714A (en) | Light wavelength conversion device in bulk type resonator structure | |
| JP5251040B2 (en) | LASER LIGHT SOURCE DEVICE AND IMAGE GENERATION DEVICE USING THE SAME | |
| JP5251016B2 (en) | LASER LIGHT SOURCE DEVICE, ITS ADJUSTING METHOD, AND IMAGE GENERATION DEVICE | |
| JPH07131101A (en) | Laser light generator | |
| US6853670B2 (en) | Laser resonator | |
| US20090161700A1 (en) | Fiber laser | |
| JP3472471B2 (en) | Polarization-maintaining self-compensating reflector, laser resonator and laser amplifier | |
| JP2760302B2 (en) | Optical wavelength converter | |
| JP4977531B2 (en) | Wavelength conversion device and two-dimensional image display device | |
| JPH07162065A (en) | Laser equipment | |
| JPH0595144A (en) | Semiconductor laser-excited solid state laser | |
| JPH0927648A (en) | Sum frequency laser equipment | |
| JPS6147684A (en) | Laser resonator | |
| JP2021132127A (en) | Semiconductor laser pumped solid-state laser |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040514 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051018 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Effective date: 20051219 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 |