固体激光器制造技术

提供能使热双折射效应大幅度地降低的光学器件。在光学器件方面，通过使用（１１０）切割晶体，无须进行什么补偿，而可大幅度地降低因热双折射率而产生的去极化。和（１１１）切割晶体相比，去极化可减少一个数量级以上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术有关光学器件，尤其关于YAG激光器。
技术介绍
现有作为有关本专利技术的参考文献，有如下所示的多篇。W.Koechner，Solid-State Laser Engineering(SpringerVerlag，Berlin.1996)，pp.393-412. W.C.Scott and M.de Wit，“Birefringence compensation andTEM00mode enhancement in a Nd:YAG laser，”Appl.Phys.Lett.18，3-4(1971). K.Yasui，“Efficient and stable operation of a high-brightnesscw 500-W Nd:YAG rod laser，”Appl.Opt.35，2566-2569(1996). W.A.Clarks on，N.S.Felgate，and D.C.Hanna，“Simplemethod for reducing the depolarization loss resulting from thermallyinduced birefringence in solid-state lasers，”Opt. Lett. 24.820-822(1999). W.Koechner and D.K.Rice，“Effect of birefringence on theperformance of linearly polarized YAG:Nd lasers，”IEEE J.QuantumElectron.QE-6，557-566(1970). W.Koechner and D.K.Rice，“Birefringence of YAG:Nd laserrods as a function of growth direction，”J. Opt. Soc. Am. 61，758-766(1971). I.Shoji，Y.Sato，S.Kurimura，V.Lupei，T.Taira，A.Ikesue，and K.Yoshida，“Thermal birefringence in Nd:YAG ceramics，”Trends in Optics and Photonics，Vol.50.Advanced Solid-StateLasers，C.Marshall，ed.(Optical Society of America，Washington，DC2001).pp.273-278. L.N，Soms，A.A.Tarasov，and V.V.Shashkin，“Problemof depolarization of linearly Polarized light by a YAG:Nd3+laser-active element under thermally induced birefringence conditions，”Sov.J.Quantum Electron.10，350-351(1980). V.Parfenov，V.Shashkin，and E.Stepanov，“Numericalinvestigation of thermally induced birefringence in optical elements ofsolid-state lasers，”Appl.Opt.32，5243-5255(1993). 谋求固体激光器的高输出化，高质量化时候，伴随激发而在介质内产生的热双折射率成为大的问题。为了补偿因为热双折射率而产生的去极化(对原先直线偏振光发生垂直方向的偏振光成分的比率Dpol＝P⊥/Pinitial)得到直线偏振光，直到今天，激光器介质的配置和与光学器件的组合等想了各式各样的办法了。在固体状态的激光材料方面，伴随激发引起的热双折射率效应，在谋求激光器的高输出，高质量化方面是重大的问题。原因是，引起直线性偏振光束的双焦点化(bifocusing)和去极化(参考文献)。这些现象在YAG等固体激光器高输出化时成为大的障碍。直到今天，为了补偿发生的去极化，提出用90°转子(rotator)、4分之1波长板等的几种技术(参考文献～)。这样的补偿，仅对(111)切割的YAG晶体适用。其理由是，(111)面的双折射率是圆形对称(circularly symmerical)的，再一个理由是因为YAG棒通常沿着(111)方向生长，所以用(111)切割的棒是很适合的缘故。这样，作为代表性激光材料的YAG晶体，可以使用现有(111)方向生长的棒。
技术实现思路
但是，就像上述一样，对现有的YAG激光器而言，因为设光的传播方向为(111)轴方向，消除因随着激发而发生热感应畸变的光弹性效应造成的双折射率(热双折射率)，必需在共振器内部插入多余的光学零件之类，采用成为锯齿形片形式等特殊的形状配置。本专利技术鉴于上述状况，其目的在于提供能使热双折射率效应大幅度地降低的光学器件。为达成上述目的，本专利技术是以在光学器件方面，选择光传播方向属于等轴晶系晶体的(111)轴方向以外，基于由中心对称地感应应力引起的光弹性效应而降低双折射率效应为特征。在上述所述的光学器件方面，以选择上述光传播方向为晶体的(100)取向为特征。在上述所述的光学器件方面，以选择上述光传播方向为晶体的(110)取向为特征。附图说明图1是表示去极化对偏振光方向依赖性的测量结果图。图2是表示有关本专利技术的去极化对吸收激发功率依赖性计算结果的图。图3是表示用参考文献、的理论算出的，在(111)、(100)和(110)面的表示去极化对吸收激发功率的依赖性图。图4是表示在(111)、(100)和(110)面的，θ与Φ的关系图。图5是表示把各面的Ωr2/r02的计算值作为Φ函数表示的图。图6是表示ra＝r0。的情况的，(111)，(100)和(110)面，对去极化的吸收激发功率的正确的依赖性的图。图7是水平方向放大在第6图的低吸收功率区域图。图8是表示，在(111)、(100)和(110)面的，基于测量结果的去极化对吸收激发功率的依赖性图。图9是表示ra＝r0/4情况的，在(111)，(100)和(110)面的，去极化对吸收激发功率的依赖性图。具体实施例方式以下，详细地说明有关本专利技术实施例。首先，表示本专利技术第1实施例，说明关于(100)切割的YAG晶体的热感应双折射率去极化的减低。YAG作为开始的立方晶系晶体，光的传播方向是与(111)面垂直的情况下，热分布轴对称的话，晶面内的热双折射率就与角度无关而成为固定。另一方面，除(111)面以外都具有角度依赖性。图1是表示有关去极化偏振光方向依赖性的测量结果的图。在这里，横轴表示偏振光角度θp(度)，纵轴表示去极化Dpol。图2是表示有关本专利技术的去极化对吸收激发功率依赖性的计算结果图，横轴表示吸收激发功率Pab(W)，纵轴表示去极化Dpol。以往，Koechner和Rice以各式各样的晶面取向计算热双折射率对角度依赖性，吸收激发功率很小时如果选择适当的晶面取向和偏振光方向，就能比(111)面降低去极化，然而吸收激发功率越过一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学器件，其特征是选择光传播方向属于等轴晶系晶体的（１１１）轴方向以外，基于由于在中心对称地感应应力的光弹性效应而降低双折射效应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：平等拓范，庄司一朗，
申请(专利权)人：独立行政法人科学技术振兴机构，
类型：发明
国别省市：JP[日本]