DE102015010754A1

DE102015010754A1 - Mit Lasermedium-Strömungsweg ausgestatteter Laseroszillator

Info

Publication number: DE102015010754A1
Application number: DE102015010754.2A
Authority: DE
Inventors: Tetsuhisa Takazane
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2015-08-18
Publication date: 2016-02-25
Anticipated expiration: 2035-08-19
Also published as: CN105390915B; JP5832609B1; JP2016046435A; DE102015010754B4; US9350134B2; CN105390915A; US20160056602A1

Abstract

Laseroszillator, der die Druckverteilungen eines Lasermediums in einer Vielzahl von Entladungsröhren konstant halten kann, indem das Lasermedium ohne Stagnieren umgewälzt wird. Der Laseroszillator umfasst eine erste Entladungsröhre, eine zweite Entladungsröhre, einen ersten Lichtleiter, einen Lasermedium-Strömungsweg und ein Gebläse. Ein Strömungswiderstand eines Lasermedium-Strömungswegs zwischen dem Gebläse und der ersten Entladungsröhre und ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen dem Gebläse und der zweiten Entladungsröhre entsprechen sich einander. Ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen dem Gebläse und einem ersten Ende des ersten Lichtleiters und ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen dem Gebläse und einem zweiten Ende des ersten Lichtleiters unterscheiden sich voneinander.

Description

Stand der Technik
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Laseroszillator, der mit einem Lasermedium-Strömungsweg zum Umwälzen eines Lasermediums ausgestattet ist.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Stand der Technik ist ein Laseroszillator, der mit Klappspiegeln ausgestattet ist, die in einem Weg des Laserlichts zwischen zwei Entladungsröhren angeordnet sind, wobei ein Stagnieren der Strömung des Lasermediums nahe den Klappspiegeln verhindert wird (siehe beispielsweise Japanische Patentschrift Nr. 63-239888 A und Japanische Patentschrift Nr. 2010-171145 A ).
In einem Laseroszillator mit einer Vielzahl von Entladungsröhren kann die Laserleistung des erzeugten Laserlichts instabil werden, wenn sich die Druckverteilungen des Lasermediums in den Entladungsröhren untereinander unterscheiden. Daher ist ein Verfahren wünschenswert, welches das Lasermedium ohne Stagnieren umwälzen kann, indem die Drücke des Lasermediums in einer Vielzahl von Entladungsröhren konstant gehalten werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Laseroszillator gemäß der Erfindung umfasst eine erste Entladungsröhre und eine zweite Entladungsröhre, einen ersten Lichtleiter, der zwischen einem ersten Ende der ersten Entladungsröhre und einem ersten Ende der zweiten Entladungsröhre angeordnet ist, einen Lasermedium-Strömungsweg, der in strömungstechnischer Verbindung mit der ersten Entladungsröhre, der zweiten Entladungsröhre und dem ersten Lichtleiter steht, und ein Gebläse, das im Lasermedium-Strömungsweg so angeordnet ist, dass das Lasermedium zum Lasermedium-Strömungsweg, zur ersten Entladungsröhre und zur zweiten Entladungsröhre umgewälzt wird.
Ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen einer Austrittsöffnung des Gebläses und dem ersten Ende der ersten Entladungsröhre entspricht einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und dem ersten Ende der zweiten Entladungsröhre. Ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen einer Eintrittsöffnung des Gebläses und einem zweiten Ende der ersten Entladungsröhre gegenüber dem ersten Ende entspricht einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und einem zweiten Ende der zweiten Entladungsröhre gegenüber dem ersten Ende.
Ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und einem ersten Ende des ersten Lichtleiters unterscheidet sich von einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und einem zweiten Ende des ersten Lichtleiters gegenüber dem ersten Ende.
Die Länge des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und dem ersten Ende des ersten Lichtleiters kann kürzer sein als die Länge des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und dem zweiten Ende des ersten Lichtleiters. Der Lasermedium-Strömungsweg zwischen der Austrittsöffnung und dem ersten Ende des ersten Lichtleiters kann einen Teil umfassen, der einen ersten entsprechenden Durchmesser aufweist, während der Lasermedium-Strömungsweg zwischen der Austrittsöffnung und dem zweiten Ende des ersten Lichtleiters einen Teil aufweisen kann, der einen zweiten entsprechenden Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der erste entsprechende Durchmesser.
Der Laseroszillator kann ferner einen Wärmetauscher umfassen, der an der stromabwärtigen Seite der Austrittsöffnung und/oder stromaufwärtigen Seite der Eintrittsöffnung angeordnet ist, um dem passierenden Lasermedium Wärme zu entziehen. Der Laseroszillator kann ferner einen ersten Strömungsanpassungsteil umfassen, der eine Strömungsmenge des Lasermediums anpasst, das durch das Innere des ersten Lichtleiters strömt.
Ein Verhältnis der Strömungsmenge des Lasermediums, das durch das Innere der ersten Entladungsröhre und zweiten Entladungsröhre strömt, zur Strömungsmenge des Lasermediums, das durch das Innere des ersten Lichtleiters strömt, kann größer als 10 und kleiner als 15 sein.
Der Laseroszillator kann ferner eine dritte Entladungsröhre, die ein erstes Ende und ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende aufweist, und einen zweiten Lichtleiter, der zwischen dem zweiten Ende der zweiten Entladungsröhre und dem zweiten Ende der dritten Entladungsröhre angeordnet ist, umfassen. In diesem Fall kann der Lasermedium-Strömungsweg in strömungstechnischer Verbindung mit dem zweiten Lichtleiter und der dritten Entladungsröhre stehen.
Ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und dem ersten Ende der dritten Entladungsröhre kann einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und dem ersten Ende der ersten Entladungsröhre entsprechen. Ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und dem zweiten Ende der dritten Entladungsröhre kann einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und dem zweiten Ende der ersten Entladungsröhre entsprechen.
Ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und einem ersten Ende des zweiten Lichtleiters kann sich von einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und einem zweiten Ende des zweiten Lichtleiters gegenüber dem ersten Ende unterscheiden.
Die Länge des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und dem ersten Ende des zweiten Lichtleiters kann länger sein als die Länge des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und dem zweiten Ende des zweiten Lichtleiters. Der Lasermedium-Strömungsweg zwischen der Eintrittsöffnung und dem ersten Ende des zweiten Lichtleiters kann einen Teil umfassen, der einen dritten entsprechenden Durchmesser aufweist, während der Lasermedium-Strömungsweg zwischen der Eintrittsöffnung und dem zweiten Ende des zweiten Lichtleiters einen Teil umfassen kann, der einen vierten entsprechenden Durchmesser aufweist, der größer ist als der dritte entsprechende Durchmesser.
Das Verhältnis der Strömungsmenge des Lasermediums, das durch das Innere der ersten Entladungsröhre, zweiten Entladungsröhre und dritten Entladungsröhre strömt, zur Strömungsmenge des Lasermediums, das durch das Innere des ersten Lichtleiters und zweiten Lichtleiters strömt, kann größer als 10 und kleiner als 15 sein. Der Laseroszillator kann ferner einen zweiten Strömungsanpassungsteil umfassen, der die Strömungsmenge des Lasermediums anpasst, das durch das Innere des zweiten Lichtleiters strömt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der ausführlichen Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
1 zeigt eine schematische Sicht eines Laseroszillators gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt einen entsprechenden Kreis des in 1 dargestellten Lasermedium-Strömungswegs.
3 zeigt ein Beispiel für den in 1 dargestellten Lasermedium-Strömungsweg.
4 zeigt ein weiteres Beispiel für den in 1 dargestellten Lasermedium-Strömungsweg.
5 zeigt ein weiteres Beispiel für den in 1 dargestellten Lasermedium-Strömungsweg.
6 zeigt eine schematische Sicht eines Laseroszillators gemäß einer weiteren Ausführungsform.
7A zeigt eine Ansicht eines Beispiels des in 6 dargestellten Blendenmechanismus, und zeigt den Zustand, in dem der Blendenmechanismus weit geöffnet ist.
7B zeigt den Zustand, in dem der Blendenmechanismus halb geöffnet ist.
7C zeigt den Zustand, in dem der Blendenmechanismus fast geschlossen ist.
8 zeigt einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem Strömungsverhältnis des in der Entladungsröhre strömenden Lasermediums zum im Lichtleiter strömenden Lasermedium, der Laserleistung des erzeugten Laserlichts und der Stabilität der Laserleistung darstellt.
9 zeigt eine schematische Sicht eines Laseroszillators gemäß einer weiteren Ausführungsform.
10 zeigt einen entsprechenden Kreis des in 9 dargestellten Lasermedium-Strömungswegs.
11 zeigt ein weiteres Beispiel für den in 9 dargestellten Lasermedium-Strömungsweg.
12 zeigt eine schematische Sicht eines Laseroszillators gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Ausführliche Beschreibung
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung ausführlich in Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Zunächst wird in Bezug auf 1 ein Laseroszillator 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass in den verschiedenen nachfolgend erläuterten Ausführungsformen ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und ausführliche Erläuterungen hierzu weggelassen werden.
Der Laseroszillator 10 umfasst einen Auskoppelspiegel 12, einen Endspiegel 14, eine erste Entladungsröhre 16, eine zweite Entladungsröhre 18, einen Lichtleiter (ersten Lichtleiter) 20, einen Lasermedium-Strömungsweg 22 und ein Gebläse 24. Der Auskoppelspiegel 12 und der Endspiegel 14 sind miteinander über den Lichtleiter 20 gekoppelt.
Der Auskoppelspiegel 12 besteht aus einem teildurchlässigen Spiegel und weist eine konkave Oberfläche 12a an der Seite auf, an der das sich vom Endspiegel 14 ausbreitende Laserlicht auftrifft. Der Auskoppelspiegel 12 lässt einen Teil des auf der konkaven Oberfläche 12a auftreffenden Laserlichts durch und strahlt das Licht an der Außenseite ab.
Der Endspiegel 14 besteht aus einem total reflektierenden Spiegel und weist eine konkave Oberfläche 14a an der Seite auf, an der das sich vom Auskoppelspiegel 12 ausbreitende Laserlicht auftrifft. Der Endspiegel 14 reflektiert im Wesentlichen das gesamte auf der konkaven Oberfläche 14a auftreffende Laserlicht.
Die erste Entladungsröhre 16 ist ein Hohlkörper mit einem ersten Ende 16a und einem zweiten Ende 16b gegenüber dem ersten Ende 16a. Die erste Entladungsröhre 16 ist so angeordnet, dass das zweite Ende 16b von dieser zum Auskoppelspiegel 12 zeigt. Die erste Entladungsröhre 16 weist eine innere Umfangsfläche, die aus Quarz usw. besteht, und eine äußere Umfangsfläche, auf der eine Entladungselektrode (nicht dargestellt) montiert ist, auf. Die Entladungselektrode ist elektrisch mit einer Entladungsstromversorgung (nicht dargestellt) verbunden.
Die zweite Entladungsröhre 18 ist identisch ausgebildet wie die erste Entladungsröhre 16. Insbesondere ist die zweite Entladungsröhre 18 ein Hohlkörper mit einem ersten Ende 18a und einem zweiten Ende 18b gegenüber dem ersten Ende 18a.
Die zweite Entladungsröhre 18 ist so angeordnet, dass das zweite Ende 18b von dieser zum Endspiegel 14 zeigt. Die zweite Entladungsröhre 18 weist eine innere Umfangsfläche, die aus Quarz usw. besteht, und eine äußere Umfangsfläche, auf der eine Entladungselektrode (nicht dargestellt) montiert ist, auf. Die Entladungselektrode ist elektrisch mit der Entladungsstromversorgung verbunden.
Der Lichtleiter 20 ist zwischen dem ersten Ende 16a der ersten Entladungsröhre 16 und dem ersten Ende 18a der zweiten Entladungsröhre 18 angeordnet. Der Lichtleiter 20 ist ein Hohlkörper mit einem ersten Ende 20a und einem zweiten Ende 20b gegenüber dem ersten Ende 20a. Der Lichtleiter 20 leitet vom Auskoppelspiegel 12 verbreitetes Laserlicht zum Endspiegel 14 und leitet vom Endspiegel 14 verbreitetes Laserlicht zum Auskoppelspiegel 12.
Insbesondere ist der Lichtleiter 20 mit einem ersten Klappspiegel 26 und einem zweiten Klappspiegel 28 ausgestattet. Der erste Klappspiegel 26 besteht aus einem total reflektierenden Spiegel und ist so im Strahlenweg des vom Auskoppelspiegel 12 verbreiteten Laserlichts angeordnet, dass er relativ zum Strahlenweg in einem Winkel von 45° geneigt ist.
Der erste Klappspiegel 26 reflektiert vom Auskoppelspiegel 12 verbreitetes Laserlicht zum zweiten Klappspiegel 28, während vom zweiten Klappspiegel 28 verbreitetes Laserlicht zum Auskoppelspiegel 12 reflektiert wird.
Der zweite Klappspiegel 28 besteht aus einem total reflektierenden Spiegel und ist so im Strahlenweg des vom ersten Klappspiegel 26 verbreiteten Laserlichts angeordnet, dass er relativ zum Strahlenweg in einem Winkel von 45° geneigt ist.
Der zweite Klappspiegel 28 reflektiert vom ersten Klappspiegel 26 verbreitetes Laserlicht zum Endspiegel 14, während vom zweiten Endspiegel 14 verbreitetes Laserlicht zum ersten Klappspiegel 26 reflektiert wird.
Der Lasermedium-Strömungsweg 22 ist ein Rohrkörper, der in strömungstechnischer Verbindung mit dem Inneren der ersten Entladungsröhre 16, der zweiten Entladungsröhre 18 und des Lichtleiters 20 steht. Der Lasermedium-Strömungsweg 22 dient zum Umwälzen eines Lasermediums, das CO₂-Gas usw. enthält, zum Inneren der ersten Entladungsröhre 16, der zweiten Entladungsröhre 18 und des Lichtleiters 20.
Das Gebläse 24 ist im Lasermedium-Strömungsweg 22 angeordnet. Das Gebläse 24 ist beispielsweise ein Axialgebläse, das Druckschwankungen im Lasermedium innerhalb des Lasermedium-Strömungswegs 22 erzeugt, so dass das Lasermedium in der vom Pfeil 30 in 1 gezeigten Richtung strömt.
Nachfolgend wird die Konfiguration des Lasermedium-Strömungswegs 22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausführlicher erläutert. Der Lasermedium-Strömungsweg 22 umfasst einen Strömungsweg 34, der sich zwischen einer Austrittsöffnung 24a des Gebläses 24 und einem Zweigteil 32 erstreckt, einen Strömungsweg 38, der sich zwischen dem Zweigteil 32 und einem Zweigteil 36 erstreckt, und einen Strömungsweg 42, der sich zwischen dem Zweigteil 32 und einem Zweigteil 40 erstreckt.
Jeder der Zweigteile 32, 36 und 40 besteht beispielsweise aus einem Dreiwege-Verbindungsrohr. Der Zweigteil 32 ist an der stromabwärtigen Seite der Austrittsöffnung 24a des Gebläses 24 angeordnet. Ein Wärmetauscher 44 ist am Strömungsweg 34 angeordnet. Der Wärmetauscher 44 entzieht dem passierenden Lasermedium Wärme.
Der Zweigteil 36 ist an der stromabwärtigen Seite des Zweigteils 32 zwischen der ersten Entladungsröhre 16 und dem Lichtleiter 20 angeordnet. Der Zweigteil 40 wiederum ist an der stromabwärtigen Seite des Zweigteils 32 zwischen der zweiten Entladungsröhre 18 und dem Lichtleiter 20 angeordnet.
Der Lasermedium-Strömungsweg 22 umfasst ferner einen Strömungsweg 46, der sich zwischen dem Zweigteil 36 und dem ersten Ende 20a des Lichtleiters 20 erstreckt, einen Strömungsweg 48, der sich zwischen dem Zweigteil 36 und dem ersten Ende 16a der ersten Entladungsröhre 16 erstreckt, einen Strömungsweg 50, der sich zwischen dem Zweigteil 40 und dem zweiten Ende 20b des Lichtleiters 20 erstreckt, und einen Strömungsweg 52, der sich zwischen dem Zweigteil 40 und dem ersten Ende 18a der zweiten Entladungsröhre 18 erstreckt.
Der Strömungsweg 46 steht in strömungstechnischer Verbindung mit dem Inneren des Lichtleiters 20 durch das erste Ende 20a des Lichtleiters 20, während der Strömungsweg 48 in strömungstechnischer Verbindung mit dem Inneren der ersten Entladungsröhre 16 durch das erste Ende 16a der ersten Entladungsröhre 16a steht. Entsprechend steht der Strömungsweg 50 in strömungstechnischer Verbindung mit dem Inneren des Lichtleiters 20 durch das zweite Ende 20b des Lichtleiters 20, während der Strömungsweg 52 in strömungstechnischer Verbindung mit dem Inneren der zweiten Entladungsröhre 18 durch das erste Ende 18a der zweiten Entladungsröhre 18 steht.
Der Lasermedium-Strömungsweg 22 umfasst ferner einen Strömungsweg 56, der sich zwischen einer Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 und einem Zweigteil 54 erstreckt, einen Strömungsweg 60, der sich zwischen dem Zweigteil 54 und einem Zweigteil 58 erstreckt, und einen Strömungsweg 64, der sich zwischen dem Zweigteil 54 und einem Zweigteil 62 erstreckt.
Jeder der Zweigteile 54, 58 und 62 besteht aus einem Dreiwege-Verbindungsrohr ähnlich den zuvor genannten Zweigteilen 32, 36 und 40. Der Zweigteil 54 ist an der stromaufwärtigen Seite der Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 angeordnet. Ein Wärmetauscher 66 ist am Strömungsweg 56 angeordnet. Der Wärmetauscher 66 entzieht dem passierenden Lasermedium Wärme ähnlich wie der zuvor genannte Wärmetauscher 44.
Der Zweigteil 58 ist an der stromaufwärtigen Seite des Zweigteils 54 zwischen der ersten Entladungsröhre 16 und dem Auskoppelspiegel 12 angeordnet. Der Zweigteil 62 wiederum ist an der stromaufwärtigen Seite des Zweigteils 54 zwischen der zweiten Entladungsröhre 18 und dem Endspiegel 14 angeordnet.
Der Lasermedium-Strömungsweg 22 umfasst ferner einen Strömungsweg 68, der sich zwischen dem Zweigteil 58 und dem zweiten Ende 16b der ersten Entladungsröhre 16 erstreckt, einen Strömungsweg 70, der sich zwischen dem Zweigteil 58 und dem Auskoppelspiegel 12 erstreckt, einen Strömungsweg 72, der sich zwischen dem Zweigteil 62 und dem zweiten Ende 18b der zweiten Entladungsröhre 18 erstreckt, und einen Strömungsweg 74, der sich zwischen dem Zweigteil 62 und dem Endspiegel 14 erstreckt.
Der Strömungsweg 68 steht in strömungstechnischer Verbindung mit dem Inneren der ersten Entladungsröhre 16 durch das zweite Ende 16b der ersten Entladungsröhre 16. Der Strömungsweg 72 steht in strömungstechnischer Verbindung mit dem Inneren der zweiten Entladungsröhre 18 durch das zweite Ende 18b der zweiten Entladungsröhre 18.
Nachfolgend werden in Bezug auf 1 die Funktionen des Laseroszillators 10 erläutert. Beim Erzeugen von Laserlicht werden die Entladungselektroden der ersten Entladungsröhre 16 und der zweiten Entladungsröhre 18 mit Strom von der Entladungsstromversorgung (nicht dargestellt) versorgt, wodurch Entladungen in der ersten Entladungsröhre 16 und zweiten Entladungsröhre 18 auftreten.
Durch die Entladungen wird das Lasermedium, das dem Inneren der ersten Entladungsröhre 16 und der zweiten Entladungsröhre 18 zugeführt wird, angeregt, wodurch Laserlicht erzeugt wird. Das in der ersten Entladungsröhre 16 und zweiten Entladungsröhre 18 erzeugte Laserlicht wird durch optische Resonanz zwischen dem Auskoppelspiegel 12, dem Lichtleiter 20 und dem Endspiegel 14 verstärkt und vom Auskoppelspiegel 12 nach außen abgestrahlt.
Wenn die Laserleistung des erzeugten Laserlichts zunimmt, wird das Lasermedium durch das Laserlicht erwärmt, wodurch sich die Temperatur des Lasermediums erhöht. Wenn sich die Temperatur des Lasermediums erhöht, neigt das Laserlicht dazu, im Lasermedium leicht absorbiert zu werden, wodurch die Laserleistung instabil werden kann.
Um daher das Lasermedium stabil in der ersten Entladungsröhre 16 und zweiten Entladungsröhre 18 zuzuführen und ein zu starkes Erhöhen der Temperatur des Lasermediums zu vermeiden, wälzen das Gebläse 24 und der Lasermedium-Strömungsweg 22 das Lasermedium im Inneren der ersten Entladungsröhre 16, der zweiten Entladungsröhre 18 und des Lichtleiters 20 um.
Nachfolgend wird in Bezug auf 1 und 2 der Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs 22 erläutert. 2 zeigt eine Ansicht eines entsprechenden Kreises zur Darstellung der Strömungswiderstände der jeweiligen Strömungswege, die den Lasermedium-Strömungsweg 22 darstellen. Hier entspricht der in 2 dargestellte Strömungswiderstand „R_XX” dem Strömungswiderstand des Strömungswegs „XX” in 1. Beispielsweise ist der Strömungswiderstand des Strömungswegs 34 in 1 als der Strömungswiderstand R₃₄ in 2 dargestellt.
Die Austrittsöffnung 24b des Gebläses 24 und das erste Ende 20a des Lichtleiters 20 sind strömungstechnisch über die Strömungswege 34, 38 und 46 miteinander verbunden. Daher hängt der Strömungswiderstand R_A des Lasermedium-Strömungswegs 22 zwischen der Austrittsöffnung 24a des Gebläses 24 und dem ersten Ende 20a des Lichtleiters 20 vom Strömungswiderstand R₃₄ des Strömungswegs 34, vom Strömungswiderstand R₃₈ des Strömungswegs 38 und vom Strömungswiderstand R₄₆ des Strömungswegs 46 ab.
Die Austrittsöffnung 24a des Gebläses 24 wiederum und das zweite Ende 20b des Lichtleiters 20 sind strömungstechnisch über die Strömungswege 34, 42 und 50 miteinander verbunden. Daher hängt der Strömungswiderstand R_B des Lasermedium-Strömungswegs 22 zwischen der Austrittsöffnung 24a des Gebläses 24 und dem zweiten Ende 20b des Lichtleiters 20 vom Strömungswiderstand R₃₄ des Strömungswegs 34, vom Strömungswiderstand R₄₂ des Strömungswegs 42 und vom Strömungswiderstand R₅₀ des Strömungswegs 50 ab.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Lasermedium-Strömungsweg 22 zum Erzeugen einer Strömung von Lasermedium im Lichtleiter 20 so ausgebildet, dass sich der Strömungswiderstand R_A vom Strömungswiderstand R_B unterscheidet. Insbesondere sind die Strömungswege 46, 50, 38 und 42 so ausgebildet, dass der Strömungswiderstand R₄₆ dem Strömungswiderstand R₅₀ entspricht, während der Strömungswiderstand R₃₈ kleiner ist als der Strömungswiderstand R₄₂.
Da der Lasermediumdruck am ersten Ende 20a des Lichtleiters 20 höher wird als der Lasermediumdruck am zweiten Ende 20b des Lichtleiters 20, kann dementsprechend eine Strömung des Lasermediums im Lichtleiter 20 vom ersten Ende 20a zum zweiten Ende 20b erzeugt werden.
Im Allgemeinen ist ein Strömungswiderstand eines Strömungswegs proportional zur Länge des Strömungswegs und zum Reibungswiderstand der inneren Umfangsfläche des Strömungswegs, während er umgekehrt proportional zur Querschnittsfläche (entsprechender Durchmesser) des Strömungswegs ist. Daher kann bewirkt werden, dass sich der Strömungswiderstand R₃₈ vom Strömungswiderstand R₄₂ unterscheidet, indem die Längen der Strömungswege 38 und 42, die Oberflächenrauheiten der inneren Umfangsflächen der Strömungswege 38 und 42 oder die entsprechenden Durchmesser der Strömungswege 38 und 42 angepasst werden.
3 zeigt als ein Beispiel eine Ausführungsform, bei der die Länge des Strömungswegs 38 kürzer gewählt ist als die Länge des Strömungswegs 42. Dementsprechend wird der Strömungswiderstand R₃₈ kleiner als der Strömungswiderstand R₄₂, so dass der Strömungswiderstand R_A kleiner gemacht werden kann als der Strömungswiderstand R_B.
4 zeigt als ein weiteres Beispiel eine Ausführungsform, bei welcher der entsprechende Durchmesser des Strömungswegs 38 größer gewählt ist als der entsprechende Durchmesser des Strömungswegs 42. Dementsprechend wird der Strömungswiderstand R₃₈ kleiner als der Strömungswiderstand R₄₂, so dass der Strömungswiderstand R_A kleiner gemacht werden kann als der Strömungswiderstand R_B.
5 zeigt als ein weiteres Beispiel eine Ausführungsform, bei welcher der Strömungsweg 38 eine Oberflächenrauheit aufweist, die sich von der des Strömungswegs 42 unterscheidet. Der Bereich A in 5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Strömungswegs 38 und der Bereich B in 5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Strömungswegs 42.
In dieser Ausführungsform weist der Strömungsweg 38 eine glatte innere Umfangsfläche 38a wie im Bereich A von 5 dargestellt auf. Der Strömungsweg 42 wiederum weist eine innere Umfangsfläche 42a auf, auf der konkav-konvexe Formen ausgebildet sind, wie in Bereich B von 5 dargestellt. Dementsprechend wird der Strömungswiderstand R₃₈ kleiner als der Strömungswiderstand R₄₂, so dass der Strömungswiderstand R_A kleiner gemacht werden kann als der Strömungswiderstand R_B.
In Bezug auf 1 und 2 sind die Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 und das erste Ende 16a der ersten Entladungsröhre 16 strömungstechnisch über die Strömungswege 34, 38 und 48 miteinander verbunden. Daher hängt der Strömungswiderstand R_C des Lasermedium-Strömungswegs 22 zwischen der Austrittsöffnung 24a des Gebläses 24 und dem ersten Ende 16a der ersten Entladungsröhre 16 vom Strömungswiderstand R₃₄ des Strömungswegs 34, vom Strömungswiderstand R₃₈ des Strömungswegs 38 und vom Strömungswiderstand R₄₈ des Strömungswegs 48 ab.
Die Austrittsöffnung 24a des Gebläses 24 wiederum und das erste Ende 18a der zweiten Entladungsröhre 18 sind strömungstechnisch über die Strömungswege 34, 42 und 52 miteinander verbunden. Daher hängt der Strömungswiderstand R_D des Lasermedium-Strömungswegs 22 zwischen der Austrittsöffnung 24a des Gebläses 24 und dem ersten Ende 18a der zweiten Entladungsröhre 18 vom Strömungswiderstand R₃₄ des Strömungswegs 34, vom Strömungswiderstand R₄₂ des Strömungswegs 42 und vom Strömungswiderstand R₅₂ des Strömungswegs 52 ab.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Lasermedium-Strömungsweg 22 so ausgebildet, dass der Strömungswiderstand R_C dem Strömungswiderstand R_D entspricht. Wie zuvor erläutert ist der Strömungswiderstand R₃₈ kleiner als der Strömungswiderstand R₄₂ gewählt. Damit sich der Strömungswiderstand R_C und der Strömungswiderstand R_D entsprechen, sind daher der Strömungsweg 48 und der Strömungsweg 52 so ausgebildet, dass der Strömungswiderstand R₄₈ größer wird als der Strömungswiderstand R₅₂.
Der Strömungsweg 48 und der Strömungsweg 52 können so ausgebildet sein, dass die Länge des Strömungswegs 48 länger wird als die Länge des Strömungswegs 52. Alternativ können der Strömungsweg 48 und der Strömungsweg 52 so ausgebildet sein, dass der entsprechende Durchmesser des Strömungswegs 48 kleiner wird als der entsprechende Durchmesser des Strömungswegs 52, oder können so ausgebildet sein, dass die Oberflächenrauheit der inneren Umfangsfläche des Strömungswegs 48 rauer wird als die des Strömungswegs 52.
Die Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 wiederum und das zweite Ende 16b der ersten Entladungsröhre 16 sind strömungstechnisch über die Strömungswege 56, 60 und 68 miteinander verbunden. Daher hängt der Strömungswiderstand R_E des Lasermedium-Strömungswegs 22 zwischen der Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 und dem zweiten Ende 16b der ersten Entladungsröhre 16 vom Strömungswiderstand R₅₆ des Strömungswegs 56, vom Strömungswiderstand R₆₀ des Strömungswegs 60 und vom Strömungswiderstand R₆₈ des Strömungswegs 68 ab.
Ferner sind die Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 und das zweite Ende 18b der zweiten Entladungsröhre 18 strömungstechnisch über die Strömungswege 56, 64 und 72 miteinander verbunden. Daher hängt der Strömungswiderstand R_F des Lasermedium-Strömungswegs 22 zwischen der Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 und dem zweiten Ende 18b der zweiten Entladungsröhre 18 vom Strömungswiderstand R₅₆ des Strömungswegs 56, vom Strömungswiderstand R₆₄ des Strömungswegs 64 und vom Strömungswiderstand R₇₂ des Strömungswegs 72 ab.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Lasermedium-Strömungsweg 22 so ausgebildet, dass der Strömungswiderstand R_E dem Strömungswiderstand R_F entspricht. Beispielsweise bestehen die Strömungswege 60 und 68 jeweils aus gleichen Rohren wie die Strömungswege 64 und 72. In diesem Fall können der Strömungswiderstand R_E und der Strömungswiderstand R_F einfach gleich gestaltet werden.
Somit ist der Lasermedium-Strömungsweg 22 gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgebildet, dass der Strömungswiderstand R_C dem Strömungswiderstand R_D entspricht und der Strömungswiderstand R_E dem Strömungswiderstand R_F entspricht.
Dementsprechend können der Druck des Lasermediums am ersten Ende 16a der ersten Entladungsröhre 16 und der Druck des Lasermediums am ersten Ende 18a der zweiten Entladungsröhre 18 gleich gestaltet werden. Zusätzlich können der Druck des Lasermediums am zweiten Ende 16b der ersten Entladungsröhre 16 und der Druck des Lasermediums am zweiten Ende 18b der zweiten Entladungsröhre 18 gleich gestaltet werden.
Somit können die Druckverteilungen in der ersten Entladungsröhre 16 und der zweiten Entladungsröhre 18 gleich gestaltet werden, wodurch eine gleichmäßige Entladung in der ersten Entladungsröhre 16 und zweiten Entladungsröhre 18 bewirkt wird. Daher kann ein gleichmäßiges Laserlicht in der ersten Entladungsröhre 16 und zweiten Entladungsröhre 18 erzeugt werden.
Nachfolgend wird die Strömung des Lasermediums im Lasermedium-Strömungsweg 22 erläutert. Das vom Gebläse 24 zugeführte Lasermedium passiert den Strömungsweg 34 und den Wärmetauscher 44 und erreicht den Zweigteil 32.
Ferner wird das Lasermedium auf den Strömungsweg 38 und den Strömungsweg 42 am Zweigteil 32 aufgeteilt.
Das in den Strömungsweg 38 geströmte Lasermedium passiert den Strömungsweg 38 und erreicht den Zweigteil 36. Das vom Zweigteil 32 in den Strömungsweg 42 geströmte Lasermedium wiederum passiert den Strömungsweg 42 und erreicht anschließend den Zweigteil 40.
Wie zuvor erläutert wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Strömung vom Zweigteil 36 zum Lichtleiter 20 aufgrund des Unterschieds zwischen dem Strömungswiderstand R_A und dem Strömungswiderstand R_B erzeugt. Daher wird das Lasermedium, das den Zweigteil 36 erreicht hat, auf den Strömungsweg 46 und den Strömungsweg 48 am Zweigteil 36 aufgeteilt. Das in den Strömungsweg 46 geströmte Lasermedium strömt in den Lichtleiter 20 durch das erste Ende 20a und passiert das Innere des Lichtleiters 20. Das den Lichtleiter 20 passierende Lasermedium strömt in den Strömungsweg 50 durch das zweite Ende 20b, passiert anschließend den Strömungsweg 50 und erreicht anschließend den Zweigteil 40. Das in den Strömungsweg 48 geströmte Lasermedium wiederum strömt in die erste Entladungsröhre 16 durch das erste Ende 16a.
Das vom Zweigteil 32 in den Strömungsweg 42 geströmte Lasermedium wiederum passiert den Strömungsweg 42 und erreicht anschließend den Zweigteil 40 und vermischt sich dadurch mit dem Lasermedium, das den Strömungsweg 50 passiert hat. Das vermischte Lasermedium passiert den Strömungsweg 52 und strömt in die zweite Entladungsröhre 18 durch das erste Ende 18a.
Das die erste Entladungsröhre 16 passierende Lasermedium strömt in den Strömungsweg 68 durch das zweite Ende 16b, passiert anschließend den Strömungsweg 68 und erreicht anschließend den Zweigteil 58, um auf den Strömungsweg 60 und den Strömungsweg 70 am Zweigteil 58 aufgeteilt zu werden. Das in den Strömungsweg 60 geströmte Lasermedium passiert den Strömungsweg 60 und erreicht den Zweigteil 54.
Das die zweite Entladungsröhre 18 passierende Lasermedium wiederum strömt in den Strömungsweg 72 durch das zweite Ende 18b, passiert anschließend den Strömungsweg 72 und erreicht anschließend den Zweigteil 62, um auf den Strömungsweg 64 und den Strömungsweg 74 am Zweigteil 62 aufgeteilt zu werden.
Das in den Strömungsweg 64 geströmte Lasermedium passiert den Strömungsweg 64, erreicht anschließend den Zweigteil 54 und vermischt sich dadurch mit dem Lasermedium, das durch den Strömungsweg 60 geströmt ist. Das vermischte Lasermedium strömt in den Strömungsweg 56, passiert den Wärmetauscher 66 und erreicht anschließend die Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch Wählen der Strömungswiderstände R_A, R_B, R_C, R_D, R_E und R_F so, dass die zuvor genannten Beziehungen erfüllt sind, eine Strömung des Lasermediums im Lichtleiter 20 erzeugt werden, während die Druckverteilungen in der ersten Entladungsröhre 16 und zweiten Entladungsröhre 18 gleich bleiben.
Daher kann ein Stagnieren des Lasermediums im Lichtleiter 20 vermieden und dem Lasermedium wirksam Wärme entzogen werden, während die Entladungen in der ersten Entladungsröhre 16 und der zweiten Entladungsröhre 18 gleichmäßig gestaltet werden. Somit kann Laserlicht mit einer stabilen Laserleistung erzeugt werden.
Nachfolgend wird in Bezug auf 6 ein Laseroszillator 80 gemäß einer weiteren Ausführungsform erläutert. Der Laseroszillator 80 umfasst den Auskoppelspiegel 12, den Endspiegel 14, die erste Entladungsröhre 16, die zweite Entladungsröhre 18, den Lichtleiter 20, den Lasermedium-Strömungsweg 22, das Gebläse 24, einen Controller 82, eine erste Entladungsstromversorgung 84, eine zweite Entladungsstromversorgung 86 und einen Blendenmechanismus 88.
Die erste Entladungsstromversorgung 84 versorgt die an der ersten Entladungsröhre 16 angeordnete Entladungselektrode mit Strom. Die zweite Entladungsstromversorgung 86 versorgt die an der zweiten Entladungsröhre 18 angeordnete Entladungselektrode mit Strom. Der Controller 82 sendet einen Leistungsbefehl an die erste Entladungsstromversorgung 84 und die zweite Entladungsstromversorgung 86, um den der ersten Entladungsröhre 16 und der zweiten Entladungsröhre 18 zuzuführenden Strom zu steuern.
Der Blendenmechanismus 88 ist im Lichtleiter 20 angebracht und sperrt einen Teil des Innenraums des Lichtleiters 20 in einer öffnenbaren Weise ab. Beispielsweise kann ein in einer Kamera verwendeter Irisblendenmechanismus auf den Blendenmechanismus 88 der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
Ein Beispiel für solch einen Blendenmechanismus 88 ist in 7A bis 7C dargestellt. Der Blendenmechanismus 88 umfasst eine Vielzahl von Lamellen 88a, die zur Ausrichtung in der Umfangsrichtung des Lichtleiters 20 angeordnet sind. Diese Lamellen 88a werden betätigt, um sich innen in der radialen Richtung unter Drehung in der Umfangsrichtung zu bewegen.
Aufgrund dieser Betätigung der Lamellen 88a wird die von den Innenkanten der Vielzahl von Lamellen 88a definierte Öffnung 88b vergrößert oder verkleinert. Dadurch kann die Fläche eines Innenraums des Lichtleiters 20, durch die das Lasermedium passieren kann, geändert werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Blendenmechanismus 88 so ausgebildet ist, dass selbst wenn die Öffnung 88b am kleinsten ist, die Vielzahl von Lamellen 88a nicht in Konflikt mit dem sich im Lichtleiter 20 ausbreitenden Laserlicht kommt.
Der Controller 82 steuert die Betätigung des Blendenmechanismus 88. Der Blendenmechanismus 88 betätigt die Lamellen 88a entsprechend einem Befehl vom Controller 82 zum Absperren eines Teils des Innenraums des Lichtleiters 20. Dadurch kann die Strömungsmenge des im Lichtleiter 20 strömenden Lasermediums angepasst werden. Somit dienen in der vorliegenden Ausführungsform der Controller 82 und der Blendenmechanismus 88 als ein Strömungsanpassungsteil, der die Strömungsmenge des im Lichtleiter 20 strömenden Lasermediums anpasst.
Nachfolgend wird in Bezug auf 6 bis 8 die Funktion des Laseroszillators 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Bei Empfang eines Befehlslaserleistung vom Benutzer sendet der Controller 82 Leistungsbefehle an die erste Entladungsstromversorgung 84 und die zweite Entladungsstromversorgung 86, um die erste Entladungsröhre 16 und die zweite Entladungsröhre 18 so zu steuern, dass die Laserleistung des erzeugten Laserlichts der Befehlslaserleistung entspricht.
Ferner betätigt der Controller 82 das Gebläse 24, um das Lasermedium in der ersten Entladungsröhre 16, in der zweiten Entladungsröhre 18 und im Lichtleiter 20 durch den Lasermedium-Strömungsweg 22 umzuwälzen. In der vorliegenden Ausführungsform steuert der Controller 82 den Blendenmechanismus 88 entsprechend den Leistungsbefehlen an die erste Entladungsstromversorgung 84 und die zweite Entladungsstromversorgung 86.
Wenn der Controller 82 beispielsweise Leistungsbefehle für geringe Leistung an die erste Entladungsstromversorgung 84 und die zweite Entladungsstromversorgung 86 sendet, ist die Laserleistung des in der ersten Entladungsröhre 16 und der zweiten Entladungsröhre 18 erzeugten Laserlichts gering.
Da sich in diesem Fall das Lasermedium im Lichtleiter 20 nicht erwärmt und die Menge des Laserlichts, die im Lasermedium absorbiert wird, klein ist, ist die Laserleistung des erzeugten Laserlichts auch stabil, wenn die Strömungsmenge des im Lichtleiter 20 strömenden Lasermediums klein ist.
Daher steuert der Controller 82 den Blendenmechanismus 88 so, dass die Öffnung 88b verkleinert wird, um die Strömungsmenge des Lasermediums zu verkleinern. Dadurch kann die Strömungsmenge des durch die erste Entladungsröhre 16 und die zweite Entladungsröhre 18 strömenden Lasermediums vergrößert werden, wodurch der energetische Wirkungsgrad von der Entladung zum Laser verbessert wird.
Wenn der Controller 82 wiederum Leistungsbefehle für hohe Leistung an die erste Entladungsstromversorgung 84 und die zweite Entladungsstromversorgung 86 sendet, ist die Laserleistung des in der ersten Entladungsröhre 16 und der zweiten Entladungsröhre 18 erzeugten Laserlichts hoch.
Da sich in diesem Fall das im Lichtleiter 20 strömende Lasermedium durch das erzeugte Laserlicht erwärmt und die im Laserlicht absorbierte Laserlichtmenge wie zuvor erläutert groß wird, wird die Laserleistung des erzeugten Laserlichts instabil.
Daher steuert der Controller 82 den Blendenmechanismus 88 so, dass die Öffnung 88b vergrößert wird, um die Strömungsmenge des Lasermediums im Lichtleiter 20 zu vergrößern. Dadurch kann die Strömungsmenge des im Lichtleiter 20 strömenden Lasermediums vergrößert werden, wodurch die Laserleistung des erzeugten Laserlichts stabilisiert wird.
Hier wird das Strömungsverhältnis F₂/F₁ der Strömungsmenge F₂ des in der ersten Entladungsröhre 16 und der zweiten Entladungsröhre 18 strömenden Lasermediums zur Strömungsmenge F₁ des im Lichtleiter 20 strömenden Lasermediums vorzugsweise so gesteuert, dass es im Bereich von: 10 < F₂/F₁ < 15 liegt.
Dies wird in Bezug auf 8 erläutert. Wenn die Strömungsmenge des im Lichtleiter 20 strömenden Lasermediums zu stark abnimmt, stagniert das Lasermedium wie zuvor erläutert im Lichtleiter 20, wodurch dem Lasermedium nicht entsprechend Wärme entzogen werden kann. In diesem Fall nimmt die Stabilität der Laserleistung des erzeugten Laserlichts ab.
Wenn wiederum die Strömungsmenge des im Lichtleiter 20 strömenden Lasermediums zu stark zunimmt, nimmt der Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs 22 insgesamt zu, wodurch die Strömungsmenge des in der ersten Entladungsröhre 16 und der zweiten Entladungsröhre 18 strömenden Lasermediums abnimmt. In diesem Fall nimmt die Laserleistung des erzeugten Laserlichts ab.
Somit hängen die Höhe der Laserleistung des erzeugten Laserlichts und die Stabilität der Laserleistung vom Strömungsverhältnis des in der ersten Entladungsröhre 16 und der zweiten Entladungsröhre 18 strömenden Lasermediums und des im Lichtleiter 20 strömenden Lasermediums ab. Ferner sind die Höhe der Laserleistung des erzeugten Laserlichts und die Stabilität der Laserleistung umgekehrt proportional zueinander in der Beziehung untereinander.
8 zeigt einen Graphen, der die Beziehung zwischen der Laserleistung des erzeugten Laserlichts und dem Strömungsverhältnis F₂/F₁ der Strömungsmenge F₂ des in der ersten Entladungsröhre 16 und der zweiten Entladungsröhre 18 strömenden Lasermediums zur Strömungsmenge F₁ des im Lichtleiter 20 strömenden Lasermediums und die Beziehung zwischen der Stabilität der Laserleistung und der Strömungsmenge F₂/F₁ darstellt. In 8 stellt die durchgezogene Linie 90 die Laserleistung, während die unterbrochene Linie 92 die Stabilität der Laserleistung darstellt.
Wie in 8 dargestellt nimmt die Laserleistung des erzeugten Laserlichts graduell mit der Zunahme des Strömungsverhältnisses F₂/F₁ zu und wird gesättigt, wenn das Strömungsverhältnis F₂/F₁ einen vorgegebenen Wert oder mehr erreicht. Die Laserleistungsstabilität wird wiederum im Bereich gesättigt, in dem das Strömungsverhältnis F₂/F₁ klein ist, und nimmt graduell mit der Zunahme des Strömungsverhältnisses F₂/F₁ über einen vorgegebenen Wert ab.
Aus 8 geht hervor, dass, wenn das Strömungsverhältnis F₂/F₁ im Bereich von: 10 < F₂/F₁ < 15 ist, sowohl die Laserleistung als auch die Laserleistungsstabilität hohe Werte aufweisen.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform das Strömungsverhältnis F₂/F₁ so gesteuert, dass es im Bereich von: 10 < F₂/F₁ < 15 auf der Basis der in 8 dargestellten Beziehung ist. Beispielsweise steuert der Controller 82 den Blendenmechanismus 88 zum Anpassen der Strömungsmenge F₁, so dass diese die Beziehung: 10 < F₂/F₁ < 15 erfüllt. Somit kann Hochleistungslaserlicht mit Erzielen der hohen Stabilität erzeugt werden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass in der vorliegenden Ausführungsform ein Fall beschrieben ist, bei dem das Strömungsverhältnis F₂/F₁ durch Steuern des Blendenmechanismus 88 angepasst wird. Es kann jedoch ebenfalls der Lasermedium-Strömungsweg 22 so ausgebildet werden, dass die Beziehung: 10 < F₂/F₁ < 15 erfüllt ist, ohne ein Element wie den Blendenmechanismus 88 zu verwenden.
Da das Strömungsverhältnis F₂/F₁ entsprechend den Strömungswiderständen R_A, R_B, R_C, R_D, R_E und R_F geändert werden kann, kann das Strömungsverhältnis F₂/F₁ durch Ändern der Längen, entsprechenden Durchmesser oder inneren Oberflächenrauheiten der Strömungswege angepasst werden.
Nachfolgend wird in Bezug auf 9 ein Laseroszillator 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform erläutert. Der Laseroszillator 100 umfasst den Auskoppelspiegel 12, den Endspiegel 14, die erste Entladungsröhre 16, die zweite Entladungsröhre 18, eine dritte Entladungsröhre 102, den ersten Lichtleiter 20, einen zweiten Lichtleiter 104, einen Lasermedium-Strömungsweg 106 und das Gebläse 24.
Die dritte Entladungsröhre 102 ist identisch ausgebildet wie die zuvor genannte erste Entladungsröhre 16 und zweite Entladungsröhre 18. Insbesondere ist die dritte Entladungsröhre 102 ein Hohlkörper mit einem ersten Ende 102a und einem zweiten Ende 102b gegenüber dem ersten Ende 102a, so angeordnet, dass das erste Ende 102a von dieser zum Endspiegel 14 zeigt.
Der zweite Lichtleiter 104 ist identisch wie der zuvor genannte erste Lichtleiter 20 ausgebildet und zwischen dem zweiten Ende 18b der zweiten Entladungsröhre 18 und dem zweiten Ende 102b der dritten Entladungsröhre 102 angeordnet. Insbesondere ist der zweite Lichtleiter 104 ein Hohlkörper mit einem ersten Ende 104a und einem zweiten Ende 104a gegenüber dem ersten Ende 104a.
Der zweite Lichtleiter 104 leitet von der zweiten Entladungsröhre 18 verbreitetes Laserlicht zum Endspiegel 14 und leitet vom Endspiegel 14 verbreitetes Laserlicht zur zweiten Entladungsröhre 18. Der Lichtleiter 104 ist mit einem ersten Klappspiegel 108 und einem zweiten Klappspiegel 110 ausgestattet.
Ähnlich wie der zuvor genannte erste Klappspiegel 26 und zweite Klappspiegel 28 sind der erste Klappspiegel 108 und der zweite Klappspiegel 110 im Strahlenweg des Laserlichts so angeordnet, dass sie relativ zum Strahlenweg im Winkel von 45° geneigt sind.
Der Lasermedium-Strömungsweg 106 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich vom zuvor genannten Lasermedium-Strömungsweg 22 in der folgenden Ausbildung. Insbesondere umfasst der Lasermedium-Strömungsweg 106 einen Vierwege-Zweigteil 32' statt des zuvor genannten Zweigteils 32. Die zuvor genannten Strömungswege 34, 38 und 42 sind mit dem Zweigteil 32' verbunden. Ferner umfasst der Lasermedium-Strömungsweg 106 einen Vierwege-Zweigteil 54' statt des zuvor genannten Zweigteils 54. Die zuvor genannten Strömungswege 56, 60 und 64 sind mit dem Zweigteil 54' verbunden.
Der Lasermedium-Strömungsweg 106 umfasst ferner einen Strömungsweg 114, der sich zwischen dem Zweigteil 32' und einem Zweigteil 112 erstreckt, einen Strömungsweg 116, der sich zwischen dem Zweigteil 112 und dem Endspiegel 14 erstreckt, und einen Strömungsweg 118, der sich zwischen dem Zweigteil 112 und dem ersten Ende 102a der dritten Entladungsröhre 102 erstreckt.
Der Zweigteil 112 ist an der stromabwärtigen Seite des Zweigteils 32' zwischen der dritten Entladungsröhre 102 und dem Endspiegel 14 angeordnet. Der Strömungsweg 118 steht in strömungstechnischer Verbindung mit dem Inneren der dritten Entladungsröhre 102 durch das erste Ende 102a der dritten Entladungsröhre 102.
Der Lasermedium-Strömungsweg 106 umfasst ferner einen Strömungsweg 122, der sich zwischen dem Zweigteil 54' und einem Zweigteil 120 erstreckt, einen Strömungsweg 124, der sich zwischen dem Zweigteil 120 und dem zweiten Ende 102b der dritten Entladungsröhre 102 erstreckt, und einen Strömungsweg 126, der sich zwischen dem Zweigteil 120 und dem ersten Ende 104a des zweiten Lichtleiters 104 erstreckt.
Der Zweigteil 120 ist an der stromaufwärtigen Seite des Zweigteils 54' zwischen der dritten Entladungsröhre 102 und dem zweiten Lichtleiter 104 angeordnet. Der Strömungsweg 124 steht in strömungstechnischer Verbindung mit dem Inneren der dritten Entladungsröhre 102 durch das zweite Ende 102b der dritten Entladungsröhre 102.
Ferner steht der Strömungsweg 126 in strömungstechnischer Verbindung mit dem Inneren des zweiten Lichtleiters 104 durch das erste Ende 104a des zweiten Lichtleiters 104. Der Strömungsweg 74 wiederum erstreckt sich vom Zweigteil 62 und ist mit dem zweiten Ende 104b des zweiten Lichtleiters 104 so verbunden, dass er in strömungstechnischer Verbindung mit dem Inneren des zweiten Lichtleiters 104 steht.
Nachfolgend werden in Bezug auf 9 und 10 die Strömungswiderstände des Lasermedium-Strömungswegs 106 erläutert. 10 zeigt eine Ansicht entsprechend 2 und einen entsprechenden Kreis zur Darstellung der Strömungswiderstände der jeweiligen Strömungswege des Lasermedium-Strömungswegs 106. Ähnlich wie in 2 entspricht der in 10 dargestellte Strömungswiderstand „R_XX” dem Strömungswiderstand des Strömungswegs „XX” in 9.
Die Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 und das erste Ende 104a des zweiten Lichtleiters 104 sind strömungstechnisch über die Strömungswege 56, 122 und 126 miteinander verbunden. Daher hängt der Strömungswiderstand R_G des Lasermedium-Strömungswegs 106 zwischen der Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 und dem ersten Ende 104a des zweiten Lichtleiters 104 vom Strömungswiderstand R₅₆ des Strömungswegs 56, vom Strömungswiderstand R₁₂₂ des Strömungswegs 122 und vom Strömungswiderstand R₁₂₆ des Strömungswegs 126 ab.
Die Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 wiederum und das zweite Ende 104b des zweiten Lichtleiters 104 sind strömungstechnisch über die Strömungswege 56, 64 und 74 miteinander verbunden. Daher hängt der Strömungswiderstand R_H des Lasermedium-Strömungswegs 106 zwischen der Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 und dem zweiten Ende 104a des zweiten Lichtleiters 104 vom Strömungswiderstand R₅₆ des Strömungswegs 56, vom Strömungswiderstand R₆₄ des Strömungswegs 64 und vom Strömungswiderstand R₇₄ des Strömungswegs 74 ab.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Lasermedium-Strömungsweg 106 so ausgebildet, dass sich der Strömungswiderstand R_G vom Strömungswiderstand R_H unterscheidet, um eine Strömung des Lasermediums im zweiten Lichtleiter 104 zu erzeugen. Insbesondere sind die Strömungswege 74, 126, 64 und 122 so ausgebildet, dass der Strömungswiderstand R₇₄ dem Strömungswiderstand R₁₂₆ entspricht, während der Strömungswiderstand R₆₄ kleiner wird als der Strömungswiderstand R₁₂₂.
Dementsprechend wird der Lasermediumdruck am ersten Ende 104a des zweiten Lichtleiters 104 größer als der Lasermediumdruck am zweiten Ende 104b. Dadurch kann eine Strömung des Lasermediums vom ersten Ende 104a zum zweiten Ende 104b des zweiten Lichtleiters 104 erzeugt werden.
Um den Strömungswiderstand R_H kleiner zu gestalten als der Strömungswiderstand R_G, kann beispielsweise die Länge des Strömungswegs 64 kürzer gewählt werden als die Länge des Strömungswegs 122 oder kann der entsprechende Durchmesser des Strömungswegs 64 größer gewählt werden als der entsprechende Durchmesser des Strömungswegs 122.
Die Austrittsöffnung 24a des Gebläses 24 wiederum und das erste Ende 102a der dritten Entladungsröhre 102 sind strömungstechnisch über die Strömungswege 34, 114 und 118 miteinander verbunden. Daher hängt der Strömungswiderstand R_I des Lasermedium-Strömungswegs 106 zwischen der Austrittsöffnung 24a des Gebläses 24 und dem ersten Ende 102a der dritten Entladungsröhre 102 vom Strömungswiderstand R₃₄ des Strömungswegs 34, vom Strömungswiderstand R₁₁₄ des Strömungswegs 114 und vom Strömungswiderstand R₁₁₈ des Strömungswegs 118 ab.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Lasermedium-Strömungsweg 106 so ausgebildet, dass die Strömungswiderstände R_C, R_D und R_I einander entsprechen. Insbesondere werden die Längen, der entsprechende Durchmesser oder die inneren Oberflächenrauheiten der Strömungswege 114 und 118 so angepasst, dass der Strömungswiderstand R_I den Strömungswiderständen R_C und R_D entspricht.
Die Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 wiederum und das zweite Ende 102b der dritten Entladungsröhre 102 sind strömungstechnisch über die Strömungswege 56, 122 und 124 miteinander verbunden. Daher hängt der Strömungswiderstand R_J des Lasermedium-Strömungswegs 106 zwischen der Eintrittsöffnung 24b des Gebläses 24 und dem zweiten Ende 102b der dritten Entladungsröhre 102 vom Strömungswiderstand R₅₆ des Strömungswegs 56, vom Strömungswiderstand R₁₂₂ des Strömungswegs 122 und vom Strömungswiderstand R₁₂₄ des Strömungswegs 124 ab.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Lasermedium-Strömungsweg 106 so ausgebildet, dass die Strömungswiderstände R_E, R_F und R_F einander entsprechen. Wenn beispielsweise der Strömungsweg 122 länger ausgebildet ist als der Strömungsweg 64, kann der entsprechende Durchmesser des Strömungswegs 72 kleiner als der entsprechende Durchmesser des Strömungswegs 124 gewählt werden, damit der Strömungswiderstand R_J dem Strömungswiderstand R_F entspricht.
Somit ist der Lasermedium-Strömungsweg 106 gemäß der vorliegenden Ausführungsform so ausgebildet, dass die Strömungswiderstände R_C, R_D und R_I einander entsprechen und die Strömungswiderstände R_E, R_F und R_J einander entsprechen. Dementsprechend können die Lasermediumdrücke am ersten Ende 16a der ersten Entladungsröhre 16, am ersten Ende 18a der zweiten Entladungsröhre 18 und am ersten Ende 102a der dritten Entladungsröhre 102 gleich gestaltet werden.
Ebenso können die Lasermediumdrücke am zweiten Ende 16b der ersten Entladungsröhre 16, am zweiten Ende 18b der zweiten Entladungsröhre 18 und am zweiten Ende 102b der dritten Entladungsröhre 102 gleich gestaltet werden. Dadurch können die Druckverteilungen in der ersten Entladungsröhre 16, der zweiten Entladungsröhre 18 und der dritten Entladungsröhre gleich gestaltet werden.
Nachfolgend wird in Bezug auf 9 und 10 die Strömung des Lasermediums im Lasermedium-Strömungsweg 106 erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Strömung des Lasermediums, das in der ersten Entladungsröhre 16, in der zweiten Entladungsröhre 18 und im ersten Lichtleiter 20 umgewälzt wird, ähnlich der Strömung der in 1 dargestellten Ausführungsform ist; daher erfolgt keine ausführliche Erläuterung.
Das vom Zweigteil 32' in den Strömungsweg 114 geströmte Lasermedium passiert den Strömungsweg 114, erreicht anschließend den Zweigteil 112 und wird auf den Strömungsweg 116 und den Strömungsweg 118 am Zweigteil 112 aufgeteilt. Das in den Strömungsweg 118 geströmte Lasermedium passiert den Strömungsweg 118 und strömt in die dritte Entladungsröhre 102 durch das erste Ende 102a.
Das die dritte Entladungsröhre 102 passierende Lasermedium strömt in den Strömungsweg 124 durch das zweite Ende 102b, passiert anschließend den Strömungsweg 124 und erreicht anschließend den Zweigteil 120. Wie zuvor erläutert wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Strömung vom Zweigteil 120 zum zweiten Lichtleiter 104 aufgrund des Unterschieds zwischen dem Strömungswiderstand R_G und dem Strömungswiderstand R_H erzeugt.
Entsprechend wird am Zweigteil 120 das Lasermedium auf den Strömungsweg 122 und den Strömungsweg 126 aufgeteilt. Das in den Strömungsweg 126 geströmte Lasermedium strömt in den zweiten Lichtleiter 104 durch das erste Ende 104a und passiert das Innere des zweiten Lichtleiters 104.
Anschließend strömt das Lasermedium in den Strömungsweg 74 durch das zweite Ende 104b, passiert den Strömungsweg 74, erreicht anschließend den Zweigteil 62 und vermischt sich dadurch mit dem Lasermedium, das durch den Strömungsweg 72 am Zweigteil 62 geströmt ist. Das vermischte Lasermedium strömt in den Strömungsweg 64.
Das vom Zweigteil 120 in den Strömungsweg 122 geströmte Lasermedium wiederum passiert den Strömungsweg 122, erreicht anschließend den Zweigteil 54' und vermischt sich dadurch mit dem Lasermedium, das durch den Strömungsweg 60 und 64 geströmt ist, am Zweigteil 120.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch Wählen der Strömungswiderstände R_A bis R_J so, dass die zuvor genannten Beziehungen erfüllt sind, eine Strömung des Lasermediums im ersten Lichtleiter 20 und zweiten Lichtleiter 104 erzeugt werden, während die Druckverteilungen in der ersten Entladungsröhre 16, der zweiten Entladungsröhre 18 und dritten Entladungsröhre 102 gleich bleiben.
Daher kann ein Stagnieren des Lasermediums im ersten Lichtleiter 20 und zweiten Lichtleiter 104 vermieden und dem Lasermedium wirksam Wärme entzogen werden, während die Entladungen in der ersten Entladungsröhre 16, der zweiten Entladungsröhre 18 und der dritten Entladungsröhre 102 gleichmäßig gestaltet werden. Somit kann Laserlicht mit einer stabilen Laserleistung erzeugt werden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass verschiedene Arten von Strömungswegen zum Bewirken, dass sich die Strömungswiderstände R_G und R_H voneinander unterscheiden, angewendet werden können. 11 zeigt eine Modifizierung des in 9 dargestellten Lasermedium-Strömungswegs 106. In der in 11 dargestellten Ausführungsform ist der in 9 dargestellte Strömungsweg 64 weggelassen; stattdessen sind der Strömungsweg 130, der sich vom Zweigteil 62 zum Zweigteil 58 erstreckt, und der Strömungsweg 132, der sich vom Zweigteil 62 zum Zweigteil 120 erstreckt, bereitgestellt.
Wenn in diesem Fall das Lasermedium vom Zweigteil 62 zum Zweigteil 54' strömt, kann das Lasermedium vom Zweigteil 62 durch den Strömungsweg 130, den Zweigteil 58 und den Strömungsweg 60 zum Zweigteil 54' strömen oder vom Zweigteil 62 den Strömungsweg 132, den Zweigteil 120 und den Strömungsweg 122 zum Zweigteil 54' passieren.
Daher wird der Strömungsweg 122 zwischen dem Zweigteil 120 und dem Zweigteil 54' kürzer als der Strömungsweg zwischen dem Zweigteil 62 und dem Zweigteil 54' (das heißt Strömungsweg 130 + Strömungsweg 60, oder Strömungsweg 132 + Strömungsweg 122), so dass der Strömungswiderstand R_G kleiner wird als der Strömungswiderstand R_H. In diesem Fall strömt das Lasermedium vom zweiten Ende 104b des zweiten Lichtleiters 104 zum ersten Ende 104a.
Es ist darauf hinzuweisen, dass in der in 9 dargestellten Ausführungsform der Strömungsweg 122 weggelassen werden kann; stattdessen können ein Strömungsweg, der sich vom Zweigteil 120 zum Zweigteil 62 erstreckt, und ein Strömungsweg, der sich vom Zweigteil 120 zum Zweigteil 58 erstreckt, bereitgestellt werden. In diesem Fall wird der Strömungsweg zwischen dem Zweigteil 120 und dem Zweigteil 54' länger als der Strömungsweg 64 zwischen dem Zweigteil 62 und dem Zweigteil 54', so dass der Strömungswiderstand R_G größer wird als der Strömungswiderstand R_H.
Nachfolgend wird in Bezug auf 12 ein Laseroszillator 140 gemäß einer weiteren Ausführungsform erläutert. Ähnlich dem zuvor genannten Laseroszillator 100 umfasst der Laseroszillator 140 den Auskoppelspiegel 12, den Endspiegel 14, die erste Entladungsröhre 16, die zweite Entladungsröhre 18, die dritte Entladungsröhre 102, den ersten Lichtleiter 20, den zweiten Lichtleiter 104, den Lasermedium-Strömungsweg 106 und das Gebläse 24.
Zusätzlich umfasst der Laseroszillator 140 einen Controller 142, die erste Entladungsstromversorgung 84, die zweite Entladungsstromversorgung 86, eine dritte Entladungsstromversorgung 144, den ersten Blendenmechanismus 88 und einen zweiten Blendenmechanismus 146.
Die dritte Entladungsstromversorgung 144 versorgt eine an der dritten Entladungsröhre 102 angeordnete Entladungselektrode mit Strom. Der Controller 142 sendet einen Leistungsbefehl an die erste Entladungsstromversorgung 84, die zweite Entladungsstromversorgung 86 und die dritte Entladungsstromversorgung 144, um den der ersten Entladungsröhre 16, der zweiten Entladungsröhre 18 und der dritten Entladungsröhre 102 zuzuführenden Strom zu steuern.
Der zweite Blendenmechanismus 146 ist ähnlich ausgebildet wie der in 7A bis 7C dargestellte erste Blendenmechanismus 88 und im zweiten Lichtleiter 104 angeordnet. Der zweite Blendenmechanismus 146 sperrt einen Teil des Innenraums des zweiten Lichtleiters 104 in einer öffnenbaren Weise entsprechend einem Befehl vom Controller 142 ab.
Dadurch kann die Strömungsmenge des im zweiten Lichtleiter 104 strömenden Lasermediums angepasst werden. Somit dienen in der vorliegenden Ausführungsform der Controller 142 und der erste Blendenmechanismus 88 als ein erster Strömungsanpassungsteil, der die Strömungsmenge des im ersten Lichtleiter 20 strömenden Lasermediums anpasst, während der Controller 142 und der zweite Blendenmechanismus 146 als ein zweiter Strömungsanpassungsteil, der die Strömungsmenge des im zweiten Lichtleiter 104 strömenden Lasermediums anpasst, dient.
Nachfolgend wird die Funktion des Laseroszillators 140 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Der Controller 142 steuert den ersten Blendenmechanismus 88 und den zweiten Blendenmechanismus 146 entsprechend den Leistungsbefehlen an die erste Entladungsstromversorgung 84, die zweite Entladungsstromversorgung 86 und die dritte Entladungsstromversorgung 144.
Wenn beispielsweise Leistungsbefehle für geringe Leistung an die erste Entladungsstromversorgung 84, die zweite Entladungsstromversorgung 86 und die dritte Entladungsstromversorgung 144 gesendet werden, verkleinert der Controller 142 die Öffnungen 88b des ersten Blendenmechanismus 88 und des zweiten Blendenmechanismus 146, um die Strömungsmenge des Lasermediums im ersten Lichtleiter 20 und zweiten Lichtleiter 104 zu verkleinern.
Dadurch kann die Strömungsmenge des durch die erste Entladungsröhre 16, die zweite Entladungsröhre 18 und die dritte Entladungsröhre 102 strömenden Lasermediums vergrößert werden, wodurch der energetische Wirkungsgrad von der Entladung zum Laser verbessert wird.
Wenn wiederum Leistungsbefehle für hohe Leistung an die erste Entladungsstromversorgung 84, die zweite Entladungsstromversorgung 86 und die dritte Entladungsstromversorgung 144 gesendet werden, vergrößert der Controller 142 die Öffnungen 88b des ersten Blendenmechanismus 88 und des zweiten Blendenmechanismus 146, um die Strömungsmenge des Lasermediums im ersten Lichtleiter 20 und zweiten Lichtleiter 104 zu vergrößern. Dadurch kann die Strömungsmenge des im ersten Lichtleiter 20 und zweiten Lichtleiter 104 strömenden Lasermediums vergrößert werden, wodurch die Laserleistung des erzeugten Laserlichts stabilisiert wird.
Vorzugsweise wird das Strömungsverhältnis F₄/F₃ der Strömungsmenge F₄ des in der ersten Entladungsröhre 16, der zweiten Entladungsröhre 18 und der dritten Entladungsröhre 102 strömenden Lasermediums zur Strömungsmenge F₃ des im Lichtleiter 20 und zweiten Lichtleiter strömenden Lasermediums so gesteuert, dass es im Bereich von: 10 < F₄/F₃ < 15 liegt. Durch diese Steuerung kann Hochleistungslaserlicht mit Erzielen einer hohen Stabilität erzeugt werden, wie in Bezug auf 8 erläutert.
Zur Erläuterung der Erfindung wurden Ausführungsformen verwendet; die zuvor genannten Ausführungsformen schränken aber die Erfindung nach den Ansprüchen nicht ein. Ferner können auch Kombinationen der Merkmale, die in den Ausführungsformen der Erfindung erläutert sind, im technischen Umfang der Erfindung enthalten sein. Nicht alle Kombinationen dieser Merkmale sind aber notwendigerweise für die Lösung der Erfindung wesentlich. Einem Fachmann ist ferner klar, dass die zuvor genannten Ausführungsformen geändert oder auf vielfältige Weise verbessert werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 63-239888 A [0002]
JP 2010-171145 A [0002]

Claims

Laseroszillator (10) umfassend: eine erste Entladungsröhre (16) und eine zweite Entladungsröhre (18); einen zwischen einem ersten Ende (16a) der ersten Entladungsröhre und einem ersten Ende (18a) der zweiten Entladungsröhre angeordneten ersten Lichtleiter (20); einen Lasermedium-Strömungsweg (22), der in strömungstechnischer Verbindung mit der ersten Entladungsröhre, der zweiten Entladungsröhre und dem ersten Lichtleiter steht; und ein im Lasermedium-Strömungsweg so angeordnetes Gebläse (24), dass ein Lasermedium zum Lasermedium-Strömungsweg, zur ersten Entladungsröhre und zur zweiten Entladungsröhre umgewälzt wird, wobei ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen einer Austrittsöffnung (24a) des Gebläses und dem ersten Ende der ersten Entladungsröhre einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und dem ersten Ende der zweiten Entladungsröhre entspricht, ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen einer Eintrittsöffnung (24b) des Gebläses und einem zweiten Ende (16b) der ersten Entladungsröhre gegenüber dem ersten Ende einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und einem zweiten Ende (18b) der zweiten Entladungsröhre gegenüber dem ersten Ende der zweiten Entladungsröhre entspricht, und ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und einem ersten Ende (20a) des ersten Lichtleiters sich von einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und einem zweiten Ende (20b) des ersten Lichtleiters gegenüber dem ersten Ende des ersten Lichtleiters unterscheidet.
Laseroszillator nach Anspruch 1, wobei die Länge des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und dem ersten Ende des ersten Lichtleiters kürzer ist als die Länge des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und dem zweiten Ende des ersten Lichtleiters.
Laseroszillator nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Lasermedium-Strömungsweg zwischen der Austrittsöffnung und dem ersten Ende des ersten Lichtleiters einen Teil (38) mit einem ersten entsprechenden Durchmesser umfasst, und der Lasermedium-Strömungsweg zwischen der Austrittsöffnung und dem zweiten Ende des ersten Lichtleiters einen Teil (42) mit einem zweiten entsprechenden Durchmesser kleiner als der erste entsprechende Durchmesser umfasst.
Laseroszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend einen Wärmetauscher (44, 66), angeordnet an der stromabwärtigen Seite der Austrittsöffnung und/oder stromaufwärtigen Seite der Eintrittsöffnung, um dem passierenden Lasermedium Wärme zu entziehen.
Laseroszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend einen ersten Strömungsanpassungsteil, der eine Strömungsmenge des im ersten Lichtleiter strömenden Lasermediums anpasst.
Laseroszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Strömungsverhältnis des in der ersten Entladungsröhre und der zweiten Entladungsröhre strömenden Lasermediums zum im ersten Lichtleiter strömenden Lasermedium größer als 10 und kleiner als 15 ist.
Laseroszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: eine erste Entladungsröhre (102) mit einem ersten Ende (102a) und einem zweiten Ende (102b) gegenüber dem ersten Ende 16a von dieser; und einen zwischen dem zweiten Ende der zweiten Entladungsröhre und dem zweiten Ende der dritten Entladungsröhre angeordneten zweiten Lichtleiter (104), wobei der Lasermedium-Strömungsweg in strömungstechnischer Verbindung mit dem zweiten Lichtleiter und der dritten Entladungsröhre steht, ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und dem ersten Ende der dritten Entladungsröhre einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Austrittsöffnung und dem ersten Ende der ersten Entladungsröhre entspricht, ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und dem zweiten Ende der dritten Entladungsröhre einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und dem zweiten Ende der ersten Entladungsröhre entspricht, und ein Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und einem ersten Ende (104a) des zweiten Lichtleiters sich von einem Strömungswiderstand des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und einem zweiten Ende (104b) des zweiten Lichtleiters gegenüber dem ersten Ende des zweiten Lichtleiters unterscheidet.
Laseroszillator nach Anspruch 7, wobei die Länge des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und dem ersten Ende des zweiten Lichtleiters länger ist als die Länge des Lasermedium-Strömungswegs zwischen der Eintrittsöffnung und dem zweiten Ende des zweiten Lichtleiters.
Laseroszillator nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Lasermedium-Strömungsweg zwischen der Eintrittsöffnung und dem ersten Ende des zweiten Lichtleiters einen Teil mit einem dritten entsprechenden Durchmesser umfasst, und der Lasermedium-Strömungsweg zwischen der Eintrittsöffnung und dem zweiten Ende des zweiten Lichtleiters einen Teil mit einem vierten entsprechenden Durchmesser größer als der dritte entsprechende Durchmesser umfasst.
Laseroszillator nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei ein Strömungsverhältnis des in der ersten Entladungsröhre, der zweiten Entladungsröhre und der dritten Entladungsröhre strömenden Lasermediums zum im ersten Lichtleiter und zweiten Lichtleiter strömenden Lasermedium größer als 10 und kleiner als 15 ist.
Laseroszillator nach einem der Ansprüche 7 bis 10, ferner umfassend einen zweiten Strömungsanpassungsteil, der die Strömungsmenge des im zweiten Lichtleiter strömenden Lasermediums anpasst.