JP2000124528A - レーザ装置、多段増幅レーザ装置およびこれらを用いたレーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常のレーザビームの出力は、Ｑスイッチン
グパルスによるレーザビームの出力より大きいため、通
常レーザ装置とＱスイッチレーザ装置とを組み合わせる
と、電気光学変調器の許容限度を超えてしまい、構造上
の問題があった。 【解決手段】 光学変調手段に電圧を印加しないと、偏
光制御ミラーを透過するレーザビームの第１直線偏光成
分が第１レーザ共振器でレーザ発振し、第２反射ミラー
からレーザビームが出射するが、光学変調手段にパルス
電圧を印加すると、偏光制御ミラーで反射されたレーザ
ビームの第２直線偏光成分が光学変調手段を通過しなが
ら第２レーザ共振器でＱスイッチングによるレーザ発振
を生じると共に、その第１直線偏光成分が偏光制御ミラ
ーを透過して第２反射ミラーから出射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ媒質から
高いピーク強度と短いパルス幅を有するレーザビーム
と、低いピーク強度と長いパルス幅を有するレーザビー
ムと、連続発振のレーザビームとを自由自在に取り出す
ことが可能なレーザ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３４は、例えばＡＰＰＬＩＥＤ ＯＰ
ＴＩＣＳ，ＶＯＬ．３５，ＮＯ．２７，ＳＥＰＴＥＭＢ
ＥＲ １９９６，ｐ．５３８３のＦｉｇ．４に記載され
た従来のＱスイッチＣＯ_２レーザ装置と等価的な作用を
有するＱスイッチＣＯ_２レーザ装置を示す断面図であ
る。図３４に示すように、従来のＱスイッチＣＯ_２レー
ザ装置は、凹面形状の全反射ミラー１、凹面形状の部分
反射ミラー２、ブリュースタ窓４ａ、４ｂ、４分の１波
長板５、放電管６、電気光学変調器７、および、パルス
発生器８を備える。

【０００３】図３４において、全反射ミラー１は、例え
ばＣｕからなる凹面形状のミラーであり、また、部分反
射ミラー２は、全反射ミラー１に対向するように配置さ
れ、例えばＺｎＳｅからなる凹面形状のミラーである。
部分反射ミラー２と全反射ミラー１は、安定型のレーザ
共振器を構成している。

【０００４】図３４において、レーザ共振器内にはレー
ザビーム３が発生しており、ブリュースタ窓４ａおよび
４ｂは、レーザビーム３のＰ偏光成分のみを透過し、Ｓ
偏光成分を反射するものである。電気光学変調器７は、
例えばＣｄＴｅから構成されており、また、パルス発生
器８は、２進数的にオン・オフを繰り返すパルス電圧を
電気光学変調器７に印加するためのパルス発生器であ
る。なお、図３４に示すレーザビーム９は、部分反射ミ
ラー２からレーザ装置の外部に取り出されたレーザビー
ムである。

【０００５】次に、従来のＱスイッチＣＯ_２レーザ装置
におけるＱスイッチパルス動作について説明する。図３
５および図３６は、従来のレーザ装置の動作状態を概念
的に示す図である。図３７は、従来のレーザ装置におけ
るＱスイッチング動作時の出力特性を表す図である。ま
ず、パルス発生器８から電気光学変調器７に電圧が印加
されない場合について、図３５を用いて説明する。

【０００６】図３５において、ブリュースタ窓４ａ、４
ｂで囲まれた放電管６を通過できるレーザビーム３は、
Ｐ偏光成分の直線偏光だけであるから、４分の１波長板
５を透過するレーザビーム３は、左回りの円偏光とな
る。また、このとき、電気光学変調器７には電圧が印加
されていないため、レーザビーム３は左回りの円偏光の
まま電気光学変調器７を通過し、全反射ミラー１で反射
し、その際右回りの円偏光となる。右回りの円偏光のま
ま再び電気光学変調器７を通過したレーザビーム３は、
再度４分の１波長板５を透過する際にＳ偏光成分の直線
偏光になる。しかし、レーザビームのＳ偏光成分は、ブ
リュースタ窓４ａ、４ｂで囲まれた放電管６を通過する
ことはできないので、電気光学変調器７には電圧が印加
されていない場合には、レーザ発振は生じないことにな
る。

【０００７】次に、図３６を用いて、パルス発生器８か
ら電気光学変調器７に４分の１波長電圧を印加する場合
について説明する。なお、４分の１波長電圧とは、電気
光学変調器７に入射するレーザビームの位相を４分の１
波長分変換するための電圧である。この場合、４分の１
波長板５を透過した左回りの円偏光のレーザビーム３
は、電気光学変調器７を通過する際、Ｓ偏光成分の直線
偏光になる。全反射ミラー１で反射し、再び電気光学変
調器７を通過したレーザビーム３は、右回りの円偏光に
なり、さらに再度４分の１波長板５を透過する際にＰ偏
光成分の直線偏光になる。このレーザビーム３はブリュ
ースタ窓４ａ、４ｂで囲まれた放電管６を通過すること
ができるので、レーザビーム３は部分反射ミラー２に到
達することができ、Ｑスイッチパルスでレーザ発振が生
じることになる。

【０００８】以上のように、パルス発生器８から電気光
学変調器７に２進数的にオン・オフを繰り返すパルス電
圧を印加すれば、図３７に示すようなピーク強度が高
く、パルス幅の狭いＱスイッチパルスのレーザビーム９
を取り出すことができ、このような手法を一般的にＱス
イッチングという。取り出されたＱスイッチレーザビー
ム９をレンズ等により集光すれば、レーザエネルギーの
高いレーザビームを得ることができ、このようなレーザ
ビームを用いることで、効率良く被加工物に穴を開ける
ことができる。

【０００９】例えば図３７に示されたＱスイッチパルス
をみてみると、繰り返し周波数１ｋＨｚにおいて１．８
ＭＷのピークパワーと半値全幅で３０ｎｓを有し、１サ
イクルあたりで取り出されるレーザエネルギーは約６０
ｍＪとなる。

【００１０】次にＱスイッチＣＯ_２レーザ装置からレー
ザビームを連続発振させる場合、あるいは、低いピーク
強度と長いパルス幅でパルス動作させる場合について説
明する。図３８は、従来のＱスイッチＣＯ_２レーザ装置
における動作状況を示す図である。図３９は、従来のレ
ーザ装置における通常のパルス動作時のパルス波形を示
す図である。この場合は、レーザ発振が生じる前から常
にパルス発生器８から電気光学変調器７に４分の１波長
電圧を印加しておけばよく、図３８に示すように、Ｑス
イッチＣＯ_２レーザ装置のレーザ共振器は、単に全反射
ミラー１と部分反射ミラー２だけで構成されている通常
のレーザ共振器と同等になる。

【００１１】従って、放電管６への投入電力を連続的に
するか、あるいは、パルス的にするかによって、部分反
射ミラー２から出射されるレーザビーム９が連続発振し
たり、あるいはパルス的な投入電力に比例した形でパル
ス発振したりする。通常のパルス動作時のパルス波形
は、Ｑスイッチパルスと比較して図３９に示すようにピ
ーク強度は低く、パルス幅は長いものになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＱスイッチＣＯ_２レーザ装置におけるＱスイッチングに
より取り出されたレーザビーム９を用いて穴開け加工な
どのレーザ加工を行うとすると、ピーク強度が高すぎる
ため、被加工物以外の物体を不必要に損傷してしまうお
それがあり、加工をうまく行うことが困難であるという
課題があった。また、ピーク強度をレーザ加工に適当な
レベルに合わせると、１パルスあたりに含まれるレーザ
エネルギーがピーク強度を抑えた分だけ減少するため、
今度は被加工物の穴開け加工ができなくなるという課題
があった。

【００１３】また、Ｑスイッチパルスを行うことのでき
るレーザ装置と、通常の連続発振やパルス動作を行うこ
とのできるレーザ装置とを組み合わせれば、レーザ加工
に適する場合が多くなるが、レーザ装置自体に問題が発
生する。通常の連続発振やパルス動作における平均出力
は、Ｑスイッチパルス動作における平均出力の１０倍か
ら２０倍であるため、このような大出力のレーザビーム
が常に電気光学変調器７を通過することになる。

【００１４】例えば、Ｑスイッチパルス動作において、
繰り返し周波数が１ｋＨｚの場合には、ピークパワーが
１．８ＭＷで、半値全幅が３０ｎｓとなる。従って、レ
ーザビームの１サイクルあたりで取り出されるレーザエ
ネルギーが６０ｍＪの場合、平均出力は６０Ｗとなる。
通常の連続発振やパルス動作によって発振するレーザビ
ームの平均出力がＱスイッチパルス動作における平均出
力の１０倍であるとすると、この時のレーザビームの平
均出力は６００Ｗとなる。

【００１５】また、ＱスイッチＣＯ_２レーザ装置に使わ
れる電気光学変調器７は、ＣｄＴｅから構成されるもの
がほとんどである。しかし、ＣｄＴｅからなる電気光学
変調器７が正常に動作するレーザ出力の上限は、ＣｄＴ
ｅ自体の特性上、６０Ｗ程度であるため、通常の連続発
振やパルス動作での平均出力６００Ｗのレーザビームが
ＣｄＴｅを通過すると、ＣｄＴｅ自体の許容限界を超え
ることになる。従って、従来は、Ｑスイッチパルスによ
るレーザ発振を行うことのできるレーザ装置と、通常の
連続発振やパルス動作によるレーザ発振を行うことので
きるレーザ装置とを組み合わせたレーザ装置を動作させ
ると、初めは正常に動作しても、しばらくすると電気光
学変調器７が壊れたり、動作が不安定になるなどの不具
合が生じて、レーザ加工を行うことが困難になるという
課題もあった。

【００１６】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたものであり、高強度短パルス幅、低強度
長パルス幅、連続発振のレーザビームを自在に取り出す
ことのできるレーザ装置を提供することを目的とするも
のであり、さらにこのレーザ装置を用いた多段増幅レー
ザ装置と、レーザ加工装置とを提供することを目的とす
るものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明のレーザ装置
は、１つのレーザ媒質を備えてなり、レーザ媒質中に２
組のレーザ共振器を構成し、２組のレーザ共振器の発振
光軸を偏光制御素子を用いて切り替えることを特徴とす
る。

【００１８】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子によって反射されるレーザビームの光軸上
に配設され、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器
を構成する第３反射ミラーと、偏光制御素子および第３
反射ミラーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過す
るレーザビームの位相変調を行う光学変調手段と、光学
変調器および偏光制御素子を順次透過した第１直線偏光
成分のレーザビームを、第２偏光成分のレーザビームに
偏光すると共に反射して、偏光制御素子へと誘導する第
１誘導光学素子とを備えてなり、光学変調手段に電圧を
印加しないと、偏光制御素子を透過するレーザビームの
第１直線偏光成分が第１レーザ共振器でレーザ発振を生
じることにより、第２反射ミラーからレーザビームが出
射するが、光学変調手段にパルス電圧を印加すると、偏
光制御素子で反射されたレーザビームの第２直線偏光成
分が光学変調手段を通過しながら第２レーザ共振器でＱ
スイッチングによるレーザ発振を生じると共に、偏光制
御素子を透過した第１直線偏光成分が第１誘導光学素子
で反射されて第２直線偏光成分に変調され、さらに偏光
制御素子で反射されることにより、Ｑスイッチパルスレ
ーザとして第２反射ミラーから出射することを特徴とす
る。

【００１９】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子を透過するレーザビームの光軸上に配設さ
れ、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器を構成す
る第３反射ミラーと、偏光制御素子および第３反射ミラ
ーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過するレーザ
ビームの位相変調を行う光学変調手段と、光学変調器を
透過して偏光制御素子に反射された第２直線偏光成分の
レーザビームを、第１偏光成分のレーザビームに偏光す
ると共に反射して、偏光制御素子へと誘導する第２誘導
光学素子とを備えてなり、光学変調手段に電圧を印加し
ないと、偏光制御素子で反射されるレーザビームの第２
直線偏光成分が第１レーザ共振器でレーザ発振を生じる
ことにより、第２反射ミラーからレーザビームが出射す
るが、光学変調手段にパルス電圧を印加すると、偏光制
御素子を透過するレーザビームの第１直線偏光成分が光
学変調手段を通過しながら第２レーザ共振器でＱスイッ
チングによるレーザ発振を生じると共に、偏光制御素子
で反射された第２直線偏光成分が、さらに第２誘導光学
素子で反射されて第１直線偏光成分に変調され、偏光制
御素子を透過することにより、Ｑスイッチパルスレーザ
として第２反射ミラーから出射することを特徴とする。

【００２０】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子によって反射されるレーザビームの光軸上
に配設され、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器
を構成する部分反射ミラーと、偏光制御素子および部分
反射ミラーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過す
るレーザビームの位相変調を行う光学変調手段とを備え
てなり、光学変調手段に電圧を印加しないと、偏光制御
素子を透過するレーザビームの第１直線偏光成分が第１
レーザ共振器でレーザ発振を生じることにより、第２反
射ミラーからレーザビームが出射するが、光学変調手段
にパルス電圧を印加すると、偏光制御素子で反射された
レーザビームの第２直線偏光成分が光学変調手段を通過
しながら第２レーザ共振器でＱスイッチングによるレー
ザ発振を生じると共に、Ｑスイッチパルスレーザとして
部分反射ミラーから出射することを特徴とする。

【００２１】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子によって反射されるレーザビームの光軸上
に配設され、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器
を構成する第３反射ミラーと、偏光制御素子および第３
反射ミラーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過す
るレーザビームの位相変調を行う光学変調手段とを備え
てなり、光学変調手段に電圧を印加しないと、偏光制御
素子を透過するレーザビームの第１直線偏光成分が第１
レーザ共振器でレーザ発振を生じることにより、第２反
射ミラーからレーザビームが出射するが、光学変調手段
にパルス電圧を印加すると、偏光制御素子で反射された
レーザビームの第２直線偏光成分が光学変調手段を通過
しながら第２レーザ共振器でＱスイッチングによるレー
ザ発振を生じると共に、その第１直線偏光成分が偏光制
御素子を透過してＱスイッチパルスレーザとして出射す
ることを特徴とする。

【００２２】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子を透過するレーザビームの光軸上に配設さ
れ、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器を構成す
る部分反射ミラーと、偏光制御素子および部分反射ミラ
ーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過するレーザ
ビームの位相変調を行う光学変調手段とを備えてなり、
光学変調手段に電圧を印加しないと、偏光制御素子で反
射されるレーザビームの第２直線偏光成分が第１レーザ
共振器でレーザ発振を生じることにより、第２反射ミラ
ーからレーザビームが出射するが、光学変調手段にパル
ス電圧を印加すると、偏光制御素子を透過したレーザビ
ームの第１直線偏光成分が光学変調手段を通過しながら
第２レーザ共振器でＱスイッチングによるレーザ発振を
生じると共に、Ｑスイッチパルスレーザとして部分反射
ミラーから出射することを特徴とする。

【００２３】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子を透過するレーザビームの光軸上に配設さ
れ、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器を構成す
る第３反射ミラーと、偏光制御素子および第３反射ミラ
ーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過するレーザ
ビームの位相変調を行う光学変調手段とを備えてなり、
光学変調手段に電圧を印加しないと、偏光制御素子で反
射されるレーザビームの第２直線偏光成分が第１レーザ
共振器でレーザ発振を生じることにより、第２反射ミラ
ーからレーザビームが出射するが、光学変調手段にパル
ス電圧を印加すると、偏光制御素子を透過するレーザビ
ームの第１直線偏光成分が光学変調手段を通過しながら
第２レーザ共振器でＱスイッチングによるレーザ発振を
生じると共に、その第２直線偏光成分が偏光制御素子で
反射され、Ｑスイッチパルスレーザとして出射すること
を特徴とする。

【００２４】また、前記光学変調手段に電圧を印加しな
い場合に第２反射ミラーから出射するレーザビームと、
前記光学変調手段にパルス電圧を印加する場合に部分反
射ミラーから出射するレーザビームとを同一の出射口か
ら出射するための光学素子をさらに備えることを特徴と
する。

【００２５】また、前記光学変調手段に電圧を印加しな
い場合に、第２反射ミラーから出射するレーザビーム
と、光学変調手段にパルス電圧を印加する場合に、偏光
制御素子を透過して出射するレーザビームとを同一の出
射口から出射するための光学素子をさらに備えることを
特徴とする。

【００２６】また、前記第１反射ミラーは全反射ミラー
であり、前記第２反射ミラーは部分反射ミラーであるこ
とを特徴とする。

【００２７】また、前記光学変調手段は、電気光学変調
器と波長板とから構成されることを特徴とする。

【００２８】また、前記光学変調手段は、電気光学変調
器から構成されることを特徴とする。

【００２９】また、前記光学変調手段に印加されるパル
ス電圧は、時間的な周期関数系に従って変化すると共
に、一周期に印加状態が少なくとも２回以上変化するパ
ルス電圧であることを特徴とする。

【００３０】また、前記光学変調手段に印加されるパル
ス電圧は、時間的に周期を持つ多段のステップ関数系に
従って変化することを特徴とする。

【００３１】また、前記第１レーザ共振器および前記第
２レーザ共振器内に、レーザビームの横モードを選択す
るための開口部を有する横モード選択手段を備えること
を特徴とする。

【００３２】また、この発明の多段増幅レーザ装置は、
レーザビーム発振段としての前記レーザ装置と、レーザ
ビーム発振段からのレーザビームを増幅するレーザビー
ム増幅段とを備えることを特徴とする。

【００３３】また、前記レーザビーム増幅段を複数備え
ることを特徴とする。

【００３４】さらに、この発明のレーザ加工装置は、前
記レーザビームを被加工物に照射することにより、被照
射物を加工するレーザ加工装置であって、レーザ加工装
置のレーザ出力源として、前記レーザ装置、または、前
記多段増幅レーザ装置を用いたことを特徴とする。

【００３５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．実施の形態１で
は、放電励起のガスレーザ、特にＣＯ_２レーザ装置に本
発明のレーザ装置を適用する場合について説明する。図
１は、この発明の実施の形態１に係るレーザ装置の構成
を示す断面図である。図２ないし図７は、この発明の実
施の形態１に係るレーザ装置の動作状況を概略的に示す
図である。

【００３６】図１において、レーザ発振器としてのレー
ザ装置は、第３反射ミラーとしての全反射ミラー１１、
偏光光学素子としての偏光制御ミラー１２、透過窓１
３、可変パルス発生器１４、反射型の４分の１波長板１
５、例えばＣｕからなる平面状の全反射ミラー１６、開
口１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、レーザ媒質１８、および、
箱体１９を備える。なお、この実施の形態１における４
分の１波長板１５および全反射ミラー１６は、電気光学
変調器７および偏光制御ミラー１２を順次透過したＰ偏
光成分のレーザビームを、Ｓ偏光成分のレーザビームに
偏光すると共に反射して、偏光制御ミラー１２へと誘導
する第１誘導光学素子として機能する光学素子である。

【００３７】また、全反射ミラー１は第１反射ミラーと
して、部分反射ミラー２は第２反射ミラーとして、４分
の１波長板５および電気光学変調器７は、光学変調手段
として、それぞれ機能するものであり、特に、電気光学
変調器７は光学変調器として、また、４分の１波長板は
波長板として機能するものである。

【００３８】ここで、全反射ミラー１および部分反射ミ
ラー２は、第１レーザ共振器を構成しており、全反射ミ
ラー１および全反射ミラー１１は、第２レーザ共振器を
構成している。また、レーザビームの横モード選択手段
としての開口１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、上述の第１レ
ーザ共振器および第２レーザ共振器内に挿入されてい
る。なお、従来のレーザ装置（図３４参照）の構成と同
一あるいは相当する部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。

【００３９】ここで、全反射ミラー１１は、全反射ミラ
ー１と部分反射ミラー２とは異なる角度でＱスイッチ用
のレーザ共振器（第２レーザ共振器）を構成するように
配設されており、例えばＣｕからなる凹面状の全反射ミ
ラーである。偏光制御ミラー１２は、全反射ミラー１お
よび部分反射ミラー２のそれぞれの光軸上に位置するよ
うに配設されており、レーザビーム３の第１直線偏光成
分としてのＰ偏光成分のみを透過させ、第２直線偏光成
分としてのＳ偏光成分は反射する性質を有するミラーで
ある。

【００４０】透過窓１３は、ＣＯ_２レーザ等からなるレ
ーザ媒質１８を大気から遮断するために配設されてお
り、レーザビーム３を全反射ミラー１１側に透過させる
性質を有する。可変パルス発生器１４は、電気光学変調
器７に印加するための、時間的な周期関数系に従って変
化するパルス電圧を発生する電源である。また、４分の
１波長板１５と全反射ミラー１６は、偏光制御ミラー１
２から透過してきたＱスイッチパルスのレーザビーム３
の偏光をＰ偏光からＳ偏光に変換して部分反射ミラー２
へと導く。なお、ここでは例えばＣＯ_２レーザ等のガス
レーザとしてのレーザ装置について説明するため、レー
ザ媒質１８としては、放電などにより励起されるガス媒
質を用いる。

【００４１】次に動作について説明する。まず、可変パ
ルス発生器１４から電気光学変調器７に電圧が印加され
ていない場合について説明する。全反射ミラー１で反射
されたレーザビームの光路としては、偏光制御ミラー１
２で反射されるのか（図２参照）、または、偏光制御ミ
ラー１２を透過するのか（図３参照）によって、２通り
の光路を考えることができる。以下、それぞれの光路に
ついて説明する。

【００４２】図２に示すように、全反射ミラー１で反射
され、偏光制御ミラー１２で反射されて４分の１波長板
５の方へ進むＳ偏光成分のレーザビーム３は、４分の１
波長板５で反射して右回りの円偏光となる。この場合、
電気光学変調器７には電圧が印加されていないため、レ
ーザビーム３は、右回りの円偏光のまま透過窓１３と電
気光学変調器７を通過し、全反射ミラー１１で反射し、
その際左回りの円偏光となる。左回りの円偏光のまま再
び電気光学変調器７と透過窓１３を通過したレーザビー
ム３は、再度４分の１波長板５で反射する際にＰ偏光成
分の直線偏光になる。

【００４３】Ｐ偏光成分のレーザビーム３は、偏光制御
ミラー１２を透過し、４分の１波長板１５で反射して右
回りの円偏光となる。このレーザビーム３は、全反射ミ
ラー１６で反射し、その際左回りの円偏光となる。左回
りの円偏光となったレーザビーム３は、再度４分の１波
長板１５で反射する際にＳ偏光成分の直線偏光になり、
偏光制御ミラー１２で反射されて部分反射ミラー２へと
導かれる。結果的に、偏光制御ミラー１２で反射される
Ｓ偏光成分のレーザビーム３は、部分反射ミラー２の反
射率分だけ全反射ミラー１の方へ反射されることにな
る。

【００４４】また、図３に示すように、全反射ミラー１
で反射され、偏光制御ミラー１２を透過したＰ偏光成分
のレーザビーム３は、図２に示すようなＳ偏光成分のレ
ーザビーム３のような光路を辿ることなく部分反射ミラ
ー２へと導かれる。結果的に、偏光制御ミラー１２を透
過したＰ偏光成分のレーザビーム３は、部分反射ミラー
２の反射率分だけ全反射ミラー１の方へ反射されること
になる。

【００４５】ここで、レーザ共振器のＱ値、即ち、最終
的に部分反射ミラー２から全反射ミラー１に反射される
レーザビーム３の強度は、部分反射ミラー２の反射率に
よって決定される。しかし、電気光学変調器７に電圧が
印加されていない場合は、全反射ミラー１で反射された
後に偏光制御ミラー１２で反射される光路（図２に示す
光路）を辿るＳ偏光成分のレーザビーム３と、全反射ミ
ラー１で反射された後に偏光制御ミラー１２を透過する
光路（図３に示す光路）を辿るＰ偏光成分のレーザビー
ム３とが、それぞれ、同一の部分反射ミラー２によって
反射されて全反射ミラー１に到来し、双方とも同じ反射
率のミラーで反射されることになる。

【００４６】次に、電気光学変調器７に電圧が印加され
ていない場合に、いずれの光路を辿ったレーザビームが
発振しているのかを見分ける方法について説明する。一
般に、レーザ共振器を構成する光学素子には、反射する
際の反射損失、透過する際の透過損失が存在し、反射率
１００％や透過率１００％というような理想的なものは
存在しない。従って、レーザビームがレーザ共振器内を
伝搬する際に遭遇する光学素子の枚数が多ければ多いほ
ど、そのレーザビームに生じる損失は大きくなる。

【００４７】図３に示すＰ偏光成分のレーザビーム３の
光路には、全反射ミラー１と部分反射ミラー２の間に偏
光制御ミラー１２が１枚だけ挿入されている。これに対
して、図２に示すＳ偏光成分のレーザビーム３の光路に
は、全反射ミラー１と部分反射ミラー２の間に、偏光制
御ミラー１２が３枚、４分の１波長板５が２枚、透過窓
１３が２枚、電気光学変調器７が２枚、全反射ミラー１
１が１枚、４分の１波長板１５が２枚、および、全反射
ミラー１６が１枚からなる全１３枚のミラー等の光学素
子が挿入されている。

【００４８】ここで、一般に、光学素子１枚あたりに生
じる損失が０．５％あると仮定すると、偏光制御ミラー
１２を透過するＰ偏光成分のレーザビーム３がレーザ共
振器一往復あたりに受ける損失は、全反射ミラー１と部
分反射ミラー２の影響を無視して１％であるのに対し、
偏光制御ミラー１２で反射されるＳ偏光成分のレーザビ
ーム３がレーザ共振器一往復あたりに受ける損失は１２
％にもなる。

【００４９】以上より、可変パルス発生器１４から電気
光学変調器７に電圧が印加されない場合には、図３に示
す偏光制御ミラー１２を透過するＰ偏光成分のレーザビ
ーム３の光路でレーザ発振が生じ、実際には、図２を示
す光路をレーザビーム３が通ることはないことが分か
る。即ち、電気光学変調器７に電圧が印加されない場合
には、電気光学変調器７をレーザビーム３が透過するこ
とはなく、通常通り、大出力の連続発振やパルス動作が
可能になる。従って、電気光学変調器７として正常に動
作するレーザ出力の上限が６０Ｗであっても、そのレー
ザビームは電気光学変調器７を通過することはないの
で、電気光学変調器７の動作範囲にとらわれることな
く、平均出力６００Ｗの連続発振やパルス動作を行うこ
とができる。

【００５０】次に、電気光学変調器７に、可変パルス発
生器１４から４分の１波長電圧を印加する場合について
図４を用いて説明する。図４において、偏光制御ミラー
１２で反射されたＳ偏光成分のレーザビーム３は、４分
の１波長板５で反射し、右回りの円偏光のレーザビーム
３となり、透過窓１３と電気光学変調器７を通過する
際、Ｐ偏光成分の直線偏光になる。

【００５１】全反射ミラー１１で反射し、再び電気光学
変調器７と透過窓１３を通過したレーザビーム３は、左
回りの円偏光になり、さらに再度４分の１波長板５で反
射してＳ偏光成分の直線偏光になる。このＳ偏光成分の
レーザビーム３は、偏光制御ミラー１２を透過できず、
電気光学変調器７や全反射ミラー１１などを経て、すべ
て全反射ミラー１側へ反射される。この結果、可変パル
ス発生器１４から電気光学変調器７に４分の１波長電圧
を印加すると、レーザビーム３は、すべてレーザ共振器
内に閉じ込められる。従って、電気光学変調器７に４分
の１波長電圧が印加される場合は、レーザビーム３が部
分反射ミラー２に導かれることはなく、レーザ発振は生
じない。即ち、可変パルス発生器１４から電気光学変調
器７に４分の１波長電圧が印加されると、等価的に部分
反射ミラーの反射率を１００％にすることができるの
で、レーザビームはレーザ共振器内に閉じ込められた形
となり、レーザ発振は生じないことになる。

【００５２】但し、上述したように、電気光学変調器７
に４分の１波長電圧が印加されて、図４に示すようにレ
ーザビーム３が完全に閉じこめられている状態は、理想
的な状態である。即ち、電気光学変調器７に印加するパ
ルス電圧を０から４分の１波長電圧の間の任意の電圧と
した場合に、全反射ミラー１１で反射され、電気光学変
調器７を通過し、さらに、４分の１波長板５で反射され
るレーザビーム３は、Ｓ偏光成分だけでなく、Ｐ偏光成
分も含むことになる。そして、このＳ偏光成分は、偏光
制御ミラー１２で反射されるので、図４に示すように、
レーザ共振器内に閉じこめられるが、Ｐ偏光成分は、偏
光制御ミラー１２を透過するので、図２に示すような光
路を辿り、部分反射ミラー２からレーザ装置の外部に取
り出すことができる。

【００５３】以上より、可変パルス発生器１４から電気
光学変調器７に印加する電圧を０から４分の１波長電圧
までの範囲で制御すれば、部分反射ミラー２の反射率
を、部分反射ミラーの固有の反射率から１００％の範囲
で制御することができる。即ち、電気光学変調器７に印
加するパルス電圧を０から４分の１波長電圧に近づけて
いけば、偏光制御ミラー１２を透過するＰ偏光成分のレ
ーザビーム３のレーザ共振器に与えるＱ値よりも、偏光
制御ミラー１２で反射されるＳ偏光成分のレーザビーム
３のレーザ共振器に与えるＱ値の方が高くなり、レーザ
発振が生じる光路を切り替えることができる。

【００５４】また、上述したように、電気光学変調器７
にパルス電圧を印加して、図２に示す光路でレーザ発振
させる場合にレーザ媒質に投入する電力よりも低い投入
電力でレーザ媒質を励起しておき、可変パルス発生器１
４から電気光学変調器７にパルス電圧を印加すると、レ
ーザ発振が生じる光路が切り替わり（図３の光路から図
２の光路に切り替わり）、図２に示す光路における部分
反射ミラー２の光軸上でＱスイッチパルスによるレーザ
ビームを発振させることができる。このとき、レーザ装
置から出射するＱスイッチパルスの光軸は、部分反射ミ
ラー２の光軸上にあるので、Ｑスイッチパルスによるレ
ーザビーム（図２の光路で発振する）と、通常の連続発
振やパルス動作によるレーザビーム（図３の光路で発振
する）とを同一の出射口から取り出すことができる。

【００５５】この発明は、Ｑスイッチパルス動作時にレ
ーザ発振の生じるレーザ共振器と、通常の連続発振やパ
ルス動作時にレーザ発振の生じるレーザ共振器とを分離
することができるので、電気光学変調器７を通過するレ
ーザビームの平均出力をＱスイッチパルスの平均出力の
みに合わせて設計することができる。また、従来と同様
に、１つのレーザ媒質を用いた構成で、１つの出射口か
らレーザビーム９を取り出しているので、レーザ装置自
体を非常にコンパクトにできる。さらに、従来は組み合
わせることが困難であったＱスイッチパルスと通常の連
続発振やパルス動作とを行うことのできるレーザ装置を
実現することにより、Ｑスイッチパルスと通常の連続発
振やパルス動作とを自由自在に組み合わせることができ
るので、このレーザ装置をレーザ加工機に用いれば、非
常に効率の良いレーザ加工を行うことができる。

【００５６】実施の形態１では、４分の１波長板５を用
いる場合について説明したが、本発明の範囲はこれに限
定されるものではなく、他の形態の波長板を用いてもよ
い。例えば、図５に示すように、４分の１波長板５を用
いない構成でも実施できる。ただし、可変パルス発生器
１４から電気光学変調器７に印加する電圧は、０から２
分の１波長電圧までの範囲で制御する必要がある。な
お、図５では、例えばＣｕから構成される平面状の全反
射ミラー２０５を用いている。

【００５７】実施の形態１では、全反射ミラー１１を用
いる場合について説明したが、本発明の範囲はこれに限
定されるものではない。例えば、図６に示すように、電
気光学変調器７の片面に全反射膜２００を蒸着すること
により同様の効果を得ることができる。このような構成
にすれば、レーザ共振器を構成する光学部品点数を少な
くすることができ、コンパクトかつ安価なＣＯ_２レーザ
装置を提供することができる。

【００５８】実施の形態１では、透過窓１３を用いる場
合について説明したが、本発明の範囲はこれに限定され
るものではない。例えば、図７に示すように、電気光学
変調器７の片面に無反射膜２０１を蒸着することにより
同様の効果を得ることができる。このような構成にすれ
ば、レーザ共振器を構成する光学部品点数を少なくする
ことができ、コンパクトかつ安価なＣＯ_２レーザ装置を
提供できる。

【００５９】実施の形態１では、レーザ共振器として安
定型共振器を用いる場合について説明したが、本発明の
範囲はこれに限定されるものではない。例えば、不安定
型共振器を用いても同様の効果を得ることができる。

【００６０】また、実施の形態１では、レーザビーム３
が４５度で入射する偏光制御ミラー１２を用いてレーザ
共振器を構成する場合について説明したが、本発明の範
囲はこれに限定されるものではない。例えば、レーザビ
ーム３のＰ偏光成分のみを透過し、Ｓ偏光成分を反射す
るブリュースタミラーを用いても同様の効果を得ること
ができる。

【００６１】さらに、実施の形態１では、反射型の４分
の１波長板５と１５を用いてレーザ共振器を構成する場
合について説明したが、本発明の範囲はこれに限定され
るものではない。例えば、透過型の４分の１波長板を用
いた構成においても同様の効果を得ることができる。ま
た、例えば８分の１波長板を２枚用いた構成等によって
も同様の効果を得ることができる。

【００６２】実施の形態２．図８は、この発明の実施の
形態２に係るレーザ装置の構成を示す断面図である。図
９および図１０は、この発明の実施の形態２におけるレ
ーザ装置の動作状況を概略的に示す図である。

【００６３】図８に示すように、基本的な構成は実施の
形態１に準ずるが、部分反射ミラー２と、全反射ミラー
１１およびその周辺機器との位置関係が異なっており、
偏光制御ミラー１２と電気光学変調器７との間に、４分
の１波長板２０６が配設されている。また、この発明の
実施の形態２における４分の１波長板１５および全反射
ミラー１６は、電気光学変調器７を透過して偏光制御ミ
ラー１２に反射されたＳ偏光成分のレーザビームを、Ｐ
偏光成分のレーザビームに偏光すると共に反射して、偏
光制御ミラー１２へと誘導する第２誘導光学素子として
機能する。従って、実施の形態２では、実施の形態１に
おけるＰ偏光成分のレーザビーム３と、Ｓ偏光成分のレ
ーザビーム３との動作が逆となる。

【００６４】次に動作について説明する。まず、図９を
用いて、可変パルス発生器１４から電気光学変調器７に
電圧が印加されない場合について説明する。図９に示す
ように、全反射ミラー１で反射され、偏光制御ミラー１
２を透過して透過型の４分の１波長板２０６の方へ進む
Ｐ偏光成分のレーザビーム３は、４分の１波長板２０６
を透過して左回りの円偏光となる。電気光学変調器７に
は電圧が印加されていないため、レーザビーム３は、左
回りの円偏光のまま電気光学変調器７を通過し、全反射
ミラー１１で反射し、その際右回りの円偏光となる。

【００６５】全反射ミラー１１で反射されたレーザビー
ム３は、右回りの円偏光のまま再び電気光学変調器７を
通過し、再度４分の１波長板２０６を透過する際にＳ偏
光成分の直線偏光になる。このようなＳ偏光成分のレー
ザビーム３は、偏光制御ミラー１２で反射し、さらに４
分の１波長板１５で反射して左回りの円偏光になる。こ
のレーザビーム３は、全反射ミラー１６で反射して、右
回りの円偏光となる。右回りの円偏光となったレーザビ
ーム３は、再度４分の１波長板１５で反射してＰ偏光成
分の直線偏光になり、偏光制御ミラー１２を透過して部
分反射ミラー２へと導かれる。結果として、偏光制御ミ
ラー１２を透過したＰ偏光成分のレーザビーム３は、部
分反射ミラー２の反射率分だけ全反射ミラー１の方へ反
射されることになる。

【００６６】一方、全反射ミラー１で反射され、偏光制
御ミラー１２で反射されたＳ偏光成分のレーザビーム３
は、図１０に示すようにＰ偏光成分のレーザビーム３の
ような経路を通ることなく部分反射ミラー２へと導かれ
る。結果として、偏光制御ミラー１２で反射されるＳ偏
光成分のレーザビーム３は、部分反射ミラー２の反射率
分だけ全反射ミラー１の方へ反射されることになる。

【００６７】以上、この発明の実施の形態２において
は、実施の形態１の場合と同様に、可変パルス発生器１
４から電気光学変調器７に電圧が印加されない場合に
は、図１０に示す偏光制御ミラー１２で反射されるＳ偏
光成分のレーザビーム３の光路でレーザ発振することに
なり、電気光学変調器７にレーザビーム３が通ることな
く、通常の連続発振やパルス動作が可能になる。

【００６８】さらに、実施の形態１で説明したのと同様
に、可変パルス発生器１４から電気光学変調器７に印加
する電圧を０から４分の１波長電圧までの範囲で制御す
れば、従来のレーザ共振器の部分反射ミラー２の反射率
を部分反射ミラー２の本来の反射率から１００％の範囲
で制御することができる。従って、０から４分の１波長
電圧までの範囲で適当な電圧を印加すれば、偏光制御ミ
ラー１２で反射されるＳ偏光成分のレーザビーム３のレ
ーザ共振器に与えるＱ値よりも、偏光制御ミラー１２を
透過するＰ偏光成分のレーザビーム３のレーザ共振器に
与えるＱ値の方が高くなり、発振光軸を切り替えること
ができる。

【００６９】このとき、偏光制御ミラー１２で反射され
るＳ偏光成分のレーザビーム３で発振するよりも低い投
入電力でレーザ媒質を励起してやり、可変パルス発生器
１４から電気光学変調器７に電圧を印加すると、切り替
わった発振光軸上でＱスイッチパルスが発振することに
なる。しかも、Ｑスイッチパルスが出射される光軸は部
分反射ミラー２の光軸上にあるので、出射されるレーザ
ビーム９については、Ｑスイッチパルスも通常の連続発
振やパルス動作も同じ１つの出射口から出ていく。

【００７０】この発明は、Ｑスイッチパルス動作時に使
われるレーザ共振器と通常の連続発振やパルス動作時に
使われるレーザ共振器を分離することができるので、電
気光学変調器７を通過するレーザビームの平均出力をＱ
スイッチパルスの平均出力だけにすることができる。さ
らに、レーザ媒質は同じものを使い、またレーザビーム
９は１つの出射口から出射されるので、レーザ装置自体
を非常にコンパクトにすることができる。さらに、この
レーザ装置をレーザ加工機に使用した場合、Ｑスイッチ
パルスによるレーザ発振と、通常の連続発振やパルス動
作によるレーザ発振とを自由自在に使い分けることがで
きるので、非常に効率良くレーザ加工を行うことができ
る。

【００７１】実施の形態３．図１１は、この発明の実施
の形態３に係るレーザ装置の構成を示す断面図である。
図１２ないし図１５は、この発明の実施の形態３に係る
レーザ装置の動作状況を概略的に示す図である。実施の
形態１では、Ｑスイッチパルスと、通常の連続発振やパ
ルス動作とによって得られるレーザビームを同一の出射
口から取り出すことのできるレーザ装置について説明し
たが、実施の形態３では、図１１に示すように、それぞ
れの動作におけるレーザビームを別々の出射口から取り
出す構成のレーザ装置について説明する。

【００７２】まず、図１２を用いて、可変パルス発生器
１４から電気光学変調器７に電圧を印加しない場合につ
いて説明する。この場合、図１２に示すように、全反射
ミラー１で反射され、偏光制御ミラー１２で反射されて
４分の１波長板５の方へ進むＳ偏光成分のレーザビーム
３は、４分の１波長板５で反射して右回りの円偏光とな
る。電気光学変調器７には電圧を印加していないため、
レーザビーム３は右回りの円偏光のまま透過窓１３と電
気光学変調器７を通過する。

【００７３】電気光学変調器７を通過したレーザビーム
３は、新たに設けた部分反射ミラー３１で一部が反射
し、その際左回りの円偏光となる。左回りの円偏光のま
ま再び電気光学変調器７と透過窓１３を透過したレーザ
ビーム３は、再度４分の１波長板５で反射する際にＰ偏
光成分の直線偏光になる。そして、Ｐ偏光成分となった
レーザビーム３は、偏光制御ミラー１２を透過するの
で、レーザビーム３が部分反射ミラー２に戻ることはな
く、Ｓ偏光成分のレーザ発振は生じない。

【００７４】一方、図１３に示すように、全反射ミラー
１で反射され、偏光制御ミラー１２を透過したＰ偏光成
分のレーザビーム３は、Ｓ偏光成分のレーザビーム３の
ような経路を通ることなく部分反射ミラー２へと導かれ
る。この結果、偏光制御ミラー１２を透過するＰ偏光成
分のレーザビーム３は、部分反射ミラー２の反射率分だ
け全反射ミラー１の方へ反射されることになる。

【００７５】以上、実施の形態１の場合と同様に、可変
パルス発生器１４から電気光学変調器７に電圧を印加し
ない場合、図１３に示す偏光制御ミラー１２を透過した
Ｐ偏光成分のレーザビーム３の光路でレーザ発振が生じ
ることになり、電気光学変調器７にレーザビーム３が通
ることなく、通常の連続発振やパルス動作が可能にな
る。

【００７６】さらに、実施の形態１で説明したのと同様
に、可変パルス発生器１４から電気光学変調器７に印加
する電圧を０から４分の１波長電圧までの範囲で制御す
れば、部分反射ミラー３１の反射率を０％から本来の反
射率の範囲で制御することができる。従って、いくらか
の印加電圧を与えてやれば、偏光制御ミラー１２を透過
するＰ偏光成分のレーザビーム３のレーザ共振器に与え
るＱ値よりも、偏光制御ミラー１２で反射されるＳ偏光
成分のレーザビーム３のレーザ共振器に与えるＱ値の方
が高くなり、発振光軸を切り替えることができる。この
とき、偏光制御ミラー１２を透過するＰ偏光成分のレー
ザビーム３で発振するよりも低い投入電力でレーザ媒質
を励起してやり、可変パルス発生器１４から電気光学変
調器７に電圧を印加すると、切り替わった発振光軸上で
Ｑスイッチパルスが発振することになる。

【００７７】また、以上説明したように、この実施の形
態３ではレーザビームの出射口が２つあるが、図１４に
示すように、レーザ共振器の外部に配設された光学素子
を用いて、レーザビーム３の出射口を１つにすることも
できる。図１４に示すレーザ装置は、ゼロシフトミラー
３２、２分の１波長板３３および偏光制御ミラー３４を
備える。ゼロシフトミラー３２は、反射の際に偏光状態
が保存されるミラーである。図１４において、部分反射
ミラー３１から出射されるレーザビーム９ｂは、Ｐ偏光
であり、また部分反射ミラー２から出射されるレーザビ
ーム９ａもＰ偏光であるので、どちらかのレーザビーム
をＳ偏光のレーザビームに変換し、偏光制御ミラー３４
を用いてＰ偏光およびＳ偏光のレーザビームを結合すれ
ば、光軸を１つにして１つの出射口からレーザビームを
取り出すことができる。

【００７８】この実施の形態３では、部分反射ミラー３
１から出射されたＰ偏光成分のレーザビーム９ｂを、ゼ
ロシフトミラー３２を介して、２分の１波長板３３でＳ
偏光成分に変換する。そして、Ｓ偏光成分のレーザビー
ム９ｂと部分反射ミラー２から出射されたＰ偏光成分の
レーザビーム９ａを偏光制御ミラー３４で結合させる。
また、図１５に示すような構成によって、上述の場合と
レーザビームのＳ偏光成分およびＰ偏光成分の動作を逆
にしても、同様の効果を得ることができる。

【００７９】実施の形態４．図１６は、この発明の実施
の形態４に係るレーザ装置の構成を示す断面図である。
図１７ないし図２０は、この発明の実施の形態４に係る
レーザ装置の動作状況を概略的に示す図である。図１６
ないし図２０に示すレーザ装置おいて、実施の形態１と
同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略
する。なお、図１６に示すように、この発明の実施の形
態４に係るレーザ装置は、位相変調を行わないゼロシフ
トミラー４２を備える。

【００８０】実施の形態１ではＱスイッチパルスによっ
て発振するレーザビームと、通常の連続発振やパルス動
作によって発振するレーザビームとが同一の出射口から
出射するレーザ装置について説明したが、この発明の実
施の形態４に係るレーザ装置は、図１６に示すように２
つの出射口を有しており、Ｑスイッチパルスによって発
振するレーザビームと、通常の連続発振やパルス動作に
よって発振するレーザビームとがそれぞれの出射口から
出射される。このような構成であっても基本的な動作は
実施の形態１の場合と同様であり、同様の効果を得るこ
とができる。

【００８１】次に動作について説明する。まず、可変パ
ルス発生器１４から電気光学変調器７に電圧を印加しな
い場合について説明する。この場合、図１７に示すよう
に、全反射ミラー１で反射され、偏光制御ミラー１２で
反射されて４分の１波長板５の方へ進むＳ偏光成分のレ
ーザビーム３は、４分の１波長板５で反射して右回りの
円偏光となる。電気光学変調器７には電圧を印加してい
ないため、レーザビーム３は右回りの円偏光のまま透過
窓１３と電気光学変調器７を通過する。

【００８２】このレーザビーム３は、全反射ミラー１１
で反射し、その際左回りの円偏光となる。左回りの円偏
光のまま再び電気光学変調器７と透過窓１３を通過した
レーザビーム３は、再度４分の１波長板５で反射する際
にＰ偏光成分の直線偏光になる。Ｐ偏光成分のレーザビ
ーム３は、偏光制御ミラー１２を透過するので、結果的
にレーザビーム３は部分反射ミラー２には戻らず、Ｓ偏
光成分のレーザ発振は生じない。

【００８３】一方、図１８に示すように、全反射ミラー
１で反射され、偏光制御ミラー１２を透過したＰ偏光成
分のレーザビーム３は、Ｓ偏光成分のレーザビーム３の
ような経路を通ることなく部分反射ミラー２へと導かれ
る。この結果、偏光制御ミラー１２を透過するＰ偏光成
分のレーザビーム３は、部分反射ミラー２の反射率分だ
け全反射ミラー１の方へ反射されることになる。

【００８４】以上、この発明の実施の形態４では、実施
の形態１の場合と同様に、可変パルス発生器１４から電
気光学変調器７に電圧を印加しない場合は、図１８に示
す偏光制御ミラー１２を透過したＰ偏光成分のレーザビ
ーム３の光路でレーザ発振することになり、電気光学変
調器７にレーザビーム３が通ることなく、通常の連続発
振やパルス動作が可能になる。

【００８５】さらに、実施の形態１で説明したのと同様
に、可変パルス発生器１４から電気光学変調器７に印加
する電圧を０から４分の１波長電圧までの範囲で制御す
れば、Ｑスイッチパルスが出射される偏光制御ミラー１
２の実質的な反射率を０％から１００％の範囲で制御す
ることができる。従って、０から４分の１波長電圧まで
の範囲でいくらかの電圧を印加すれば、偏光制御ミラー
１２を透過するＰ偏光成分のレーザビーム３のレーザ共
振器に与えるＱ値よりも、偏光制御ミラー１２で反射さ
れるＳ偏光成分のレーザビーム３のレーザ共振器に与え
るＱ値の方が高くなり、発振するレーザビームの光軸を
切り替えることができる。このとき、偏光制御ミラー１
２を透過するＰ偏光成分のレーザビーム３で発振するよ
りも低い投入電力でレーザ媒質を励起し、可変パルス発
生器１４から電気光学変調器７に電圧を印加すると、切
り替わった発振光軸上でＱスイッチパルスによるレーザ
ビームが発振する

【００８６】この実施の形態４に係るレーザ装置は、レ
ーザビームの出射口を２つ備えるが、図１９に示すよう
に、実施の形態３と同様に、レーザ共振器の外部に光学
素子としてのゼロシフトミラー３２、２分の１波長板３
３および偏光制御ミラー３４をさらに備える構成とすれ
ば、レーザビームの光軸を１つにすることができる。ま
た、図２０に示すように、上述の場合とＳ偏光とＰ偏光
の動作を逆にするように各光学素子を配置しても、上述
の場合と同様の効果を得ることができる。

【００８７】実施の形態５．図２１、図２３、図２５、
図２６、図２９および図３０は、この発明の実施の形態
５に係るレーザ装置におけるレーザ共振器の反射率の時
間変化を示す図である。図２２、図２４および図２７
は、この発明の実施の形態５に係るレーザ装置における
Ｑスイッチパルス特性を示す図である。図２８は、この
発明の実施の形態５に係るレーザ装置の出力特性を示す
図である。

【００８８】図２１に示す特性は、可変パルス発生器１
４から電気光学変調器７に印加するパルス電圧を制御し
た場合におけるレーザ共振器の、１サイクル分の時間的
な反射率の変化を表している。この反射率の特性は、電
気光学変調器７に印加するパルス電圧を１サイクル中に
２段階のステップ状に変化させることによって得られる
ものである。この実施の形態５では、電気光学変調器７
に印加する周期的な電圧の１サイクル分の電圧波形を制
御することによって、従来のＱスイッチングから取り出
されるレーザビームのピーク強度よりも低い強度で発振
し、かつ１パルスあたりに含まれるレーザエネルギーを
従来のものよりも高めることが可能になる。

【００８９】以下、可変パルス発生器１４から電気光学
変調器７に１サイクルの間に時間的な周期関数系に従っ
て変化するパルス電圧を印加した場合の、この発明のレ
ーザ発振器のＱスイッチ動作を図を用いて説明する。

【００９０】図２２は図２１に示した反射率変化が、図
１に示すレーザ共振器に生じたときの１サイクル分の時
間的なＱスイッチレーザ発振特性を示したものである。
この状態で、図２１に示すような電気光学変調器７に印
加するパルス電圧を、１ｋＨｚの周波数で繰り返し印加
する。この発振条件は、図３７に示した従来のＱスイッ
チパルスが得られる条件と同一である。このとき、２本
の急峻なＱスイッチパルスが約１μｓの間隔で得られ
る。２本のＱスイッチパルスは、それぞれ６６０ｋＷの
ピークパワーと半値全幅で６０ｎｓを有し、１サイクル
あたりに取り出されるレーザエネルギーは約６３ｍＪと
なる。

【００９１】実施の形態５では、図２１に示すように、
レーザ共振器の１サイクル分の時間的な反射率変化が２
段階のステップ状になるようにしたが、例えば図２３に
示すように反射率の変化を３段階にすると、図２４のよ
うなレーザビームの発振特性を得ることができる。図２
４は、１サイクル分の時間的なレーザ発振特性を示した
図である。図２４より、３本の急峻なＱスイッチパルス
が約１μｓの間隔で得られることがわかる。３本のＱス
イッチパルスは、それぞれ４２０ｋＷのピークパワーと
半値全幅で６０ｎｓを有し、１サイクルあたりの取り出
されるレーザエネルギーは約７４ｍＪとなる。

【００９２】図２１と図２３では、レーザ共振器の１サ
イクル分の時間的な反射率変化が２段階もしくは３段階
のステップ状になるようにしたが、図２５に示すように
電圧値の異なるパルス電圧を続けて印加しても同様の効
果を得ることができる。また、図２６に示すように電圧
値の同じパルス電圧を続けて印加すると、図２７に示す
ようにピークパワーの値は異なるが、複数本の急峻なＱ
スイッチパルスが得られる。図２６（ａ）は電圧値の同
じパルス電圧を２本続けて印加した場合であり、このと
き得られるパルス特性が図２７（ａ）に示されている。
同様に、図２６（ｂ）は電圧値の同じパルス電圧を３本
続けて印加した場合であり、このとき得られるパルス特
性が図２７（ｂ）に示されている。

【００９３】図２８は本発明によって得られたＱスイッ
チパルスの１サイクル分に含まれるレーザエネルギー
を、従来のＱスイッチパルスのエネルギーと比較したも
のである。図２８より、本発明のＱスイッチパルス発生
技術を使うことによって、レーザエネルギーを従来のも
のと比較して１．６倍程度高めることができる。また、
図２２、図２４と図３７を比較して、ピーク強度は従来
のものと比較して４分の１程度抑えられる。

【００９４】このように、可変パルス発生器１４から電
気光学変調器７に１サイクルの間に時間的な周期関数系
に従って変化するパルス電圧を印加することにより、レ
ーザ共振器の１サイクル分の時間的な反射率変化を引き
起こし、その結果、１サイクルあたりに含まれるレーザ
エネルギーを従来のＱスイッチングで得られるものより
も増加させることが可能になる。また、従来のＱスイッ
チングで得られるピーク強度は高すぎて、多くのレーザ
加工には不向きであったが、この発明により、そのピー
ク強度を極端に小さく抑えることができるので、この発
明は微細な穴開け加工等に多大な効果を発揮する。

【００９５】実施の形態５では、レーザ共振器の１サイ
クル分の時間的な反射率変化が２段階または３段階のス
テップ状である場合について説明したが、これに限るも
のではなく、図２９と図３０に示すように、４段階、も
しくはそれ以上の多段階にしても同様の効果を得ること
ができる。すなわち、反射率が時間的に変化すれば、同
様の効果を得ることができるものである。

【００９６】実施の形態６．図３１は、この発明の実施
の形態６に係るレーザ装置の出力特性を示す図である。
実施の形態１では、レーザ共振器内に挿入された開口１
７ａ、ｂ、ｃの動作ついては記述しなかったが、例え
ば、この開口１７ａ、ｂ、ｃの直径を調節することによ
り、レーザ共振器内で発振するレーザビームのモードを
横モードであるＴＥＭ_００モードにすると、さらに高品
質な穴開け加工を行うことができる。

【００９７】図３１に示す特性は、開口１７ａ、ｂ、ｃ
の直径を調節してＴＥＭ_００モードのレーザビームを発
振させたときの、Ｑスイッチパルスの１サイクル分に含
まれるレーザエネルギーを、従来のＴＥＭ_００モード発
振のＱスイッチパルスのエネルギーと比較したものであ
る。図３１より、本発明のＱスイッチパルス発生技術を
使うことによって、ＴＥＭ_００モード発振でのレーザエ
ネルギーは従来のものと比較して１．６倍程度高められ
ることがわかる。

【００９８】実施の形態７．図３２は、この発明の実施
の形態７に係る多段増幅レーザ装置の構造を概略的に示
す図である。図３２に示すように、この発明の多段増幅
レーザ装置は、この発明に係るレーザ装置をレーザビー
ム発振段とし、レーザビーム増幅段と組み合わせたもの
である。図３２において、多段増幅レーザ装置は、レー
ザビーム発振段７１およびレーザビーム増幅段７２、レ
ーザ媒質７３、透過窓７４ａ、７４ｂを備える。レーザ
媒質７３は、ＣＯ_２レーザを例にとれば放電等により励
起されたガス媒質である。レーザビーム７５は、レーザ
ビーム増幅段内に存在するレーザビームであり、レーザ
ビーム７６は、レーザビーム増幅段外に出射されたレー
ザビームである。

【００９９】次に動作について説明する。レーザビーム
発振段７１の動作は、実施の形態１で示したレーザ装置
と同様である。レーザ共振器の外に出射されたレーザビ
ーム９は、レーザビーム増幅段７２に導かれる。透過窓
７４ａを透過してレーザビーム増幅段７２内に導かれた
レーザビーム７５は、増幅段内のレーザ媒質７３により
増幅され、透過窓７４ｂを透過した後、大出力のレーザ
ビーム７６となる。

【０１００】実施の形態８．実施の形態７では、レーザ
ビーム増幅段７２を一段用いた場合について説明した
が、レーザビーム増幅段７２を複数用いても同様の効果
を得ることができ、この場合は、さらに出力の大きいレ
ーザビームを最終のレーザビーム増幅段から取り出すこ
とができる。

【０１０１】実施の形態１ないし８では、特にＣＯ_２レ
ーザにこの発明を適用した場合について説明したが、こ
の発明のレーザ装置はこれに限るものではなく、例えば
エキシマレーザや金属蒸気レーザに適用しても同様の効
果を得ることができるものである。また、レーザ媒質が
気体である場合に限らず、レーザ媒質が固体である固体
レーザに適用しても同様の効果を得ることができるもの
である。

【０１０２】実施の形態９．図３３は、この発明の実施
の形態９に係るレーザ装置を搭載したレーザ加工装置の
構成を例示する図である。図３３において、レーザ加工
装置は、この発明に係るレーザ装置としての発振器９
１、ビーム伝送系９２、加工ヘッド９５、加工テーブル
１００、および、水間１０１ａ、１０１ｂを備える。

【０１０３】ビーム伝送系９２は、ビームダクト９３
ａ、ｂおよびベンドミラー９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、９
４ｄから構成されており、発振器９１から発生されるレ
ーザビーム９を伝送する。加工ヘッド９５は、レーザビ
ーム９を被加工物９６上に集光するための加工レンズ９
７、および、アシストガス管９８を介して送られるアシ
ストガスを被加工物９６に吹き付けるためのノズル９９
等から構成される。加工テーブル１００は、被加工物９
６を動かすための機構である。

【０１０４】以上のように構成されたレーザ加工装置
は、上述の実施の形態１ないし８に示すレーザ装置を用
いているので、レーザビームのピーク強度が適度に高
く、かつ１サイクル内に含まれるレーザエネルギーも大
きいので、高品質な穴開け加工を高速で行うことができ
る。

【０１０５】

【発明の効果】この発明のレーザ装置は、１つのレーザ
媒質を備えてなり、レーザ媒質中に２組のレーザ共振器
を構成し、２組のレーザ共振器の発振光軸を偏光制御素
子を用いて切り替えることを特徴とするので、Ｑスイッ
チパルス動作時に使われるレーザ共振器と通常の連続発
振やパルス動作時に使われるレーザ共振器を分離するこ
とができ、電気光学変調器を通過するレーザビームの平
均出力をＱスイッチパルスの平均出力だけにすることが
できる。さらに、１つのレーザ媒質で２つのレーザ共振
器を構成することにより、レーザ装置自体を非常にコン
パクトにすることができるので、設置スペースを小さく
すると共に、レーザ装置の大幅なコストダウンが可能と
なる。さらに、このレーザ装置をレーザ加工機に用いれ
ば、Ｑスイッチパルスと通常の連続発振やパルス動作と
を自由自在に使い分けることができるので、従来よりも
非常に効率良くレーザ加工を行うことができる。また、
このように通常の連続発振やパルス動作とを自由自在に
使い分けることのできる従来では不可能であったレーザ
加工を初めて実現することができる。

【０１０６】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子によって反射されるレーザビームの光軸上
に配設され、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器
を構成する第３反射ミラーと、偏光制御素子および第３
反射ミラーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過す
るレーザビームの位相変調を行う光学変調手段と、光学
変調器および偏光制御素子を順次透過した第１直線偏光
成分のレーザビームを、第２偏光成分のレーザビームに
偏光すると共に反射して、偏光制御素子へと誘導する第
１誘導光学素子とを備えてなり、光学変調手段に電圧を
印加しないと、偏光制御素子を透過するレーザビームの
第１直線偏光成分が第１レーザ共振器でレーザ発振を生
じることにより、第２反射ミラーからレーザビームが出
射するが、光学変調手段にパルス電圧を印加すると、偏
光制御素子で反射されたレーザビームの第２直線偏光成
分が光学変調手段を通過しながら第２レーザ共振器でＱ
スイッチングによるレーザ発振を生じると共に、偏光制
御素子を透過した第１直線偏光成分が第１誘導光学素子
で反射されて第２直線偏光成分に変調され、さらに偏光
制御素子で反射されることにより、Ｑスイッチパルスレ
ーザとして第２反射ミラーから出射することを特徴とす
るので、Ｑスイッチパルス動作時に使われる第２レーザ
共振器と通常の連続発振やパルス動作時に使われる第１
レーザ共振器とを分離することができ、第２レーザ共振
器中の電気光学変調器を通過するレーザビームの平均出
力をＱスイッチパルスの平均出力に合わせて、レーザ装
置を設計することができる。さらに、１つのレーザ媒質
で２つのレーザ共振器を構成することができ、また、レ
ーザビームを１つの出射口から出射することができるの
で、レーザ装置自体を非常にコンパクトにすると共に、
設置スペースを小さくすることができ、さらに、レーザ
装置の大幅なコストダウンが可能となる。また、このレ
ーザ装置をレーザ加工機に用いれば、Ｑスイッチパルス
と通常の連続発振やパルス動作とを自由自在に使い分け
ることができるので、従来よりも非常に効率良くレーザ
加工を行うことができる。また、このように通常の連続
発振やパルス動作とを自由自在に使い分けることのでき
る従来では不可能であったレーザ加工を初めて実現する
ことができる。

【０１０７】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子を透過するレーザビームの光軸上に配設さ
れ、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器を構成す
る第３反射ミラーと、偏光制御素子および第３反射ミラ
ーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過するレーザ
ビームの位相変調を行う光学変調手段と、光学変調器を
透過して偏光制御素子に反射された第２直線偏光成分の
レーザビームを、第１偏光成分のレーザビームに偏光す
ると共に反射して、偏光制御素子へと誘導する第２誘導
光学素子とを備えてなり、光学変調手段に電圧を印加し
ないと、偏光制御素子で反射されるレーザビームの第２
直線偏光成分が第１レーザ共振器でレーザ発振を生じる
ことにより、第２反射ミラーからレーザビームが出射す
るが、光学変調手段にパルス電圧を印加すると、偏光制
御素子を透過するレーザビームの第１直線偏光成分が光
学変調手段を通過しながら第２レーザ共振器でＱスイッ
チングによるレーザ発振を生じると共に、偏光制御素子
で反射された第２直線偏光成分が、さらに第２誘導光学
素子で反射されて第１直線偏光成分に変調され、偏光制
御素子を透過することにより、Ｑスイッチパルスレーザ
として第２反射ミラーから出射することを特徴とするの
で、Ｑスイッチパルス動作時に使われる第２レーザ共振
器と通常の連続発振やパルス動作時に使われる第１レー
ザ共振器とを分離することができ、第２レーザ共振器中
の電気光学変調器を通過するレーザビームの平均出力を
Ｑスイッチパルスの平均出力に合わせて、レーザ装置を
設計することができる。さらに、１つのレーザ媒質で２
つのレーザ共振器を構成することができ、また、レーザ
ビームを１つの出射口から出射することができるので、
レーザ装置自体を非常にコンパクトにすると共に、設置
スペースを小さくすることができ、さらに、レーザ装置
の大幅なコストダウンが可能となる。また、このレーザ
装置をレーザ加工機に用いれば、Ｑスイッチパルスと通
常の連続発振やパルス動作とを自由自在に使い分けるこ
とができるので、従来よりも非常に効率良くレーザ加工
を行うことができる。また、このように通常の連続発振
やパルス動作とを自由自在に使い分けることのできる従
来では不可能であったレーザ加工を初めて実現すること
ができる。

【０１０８】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子によって反射されるレーザビームの光軸上
に配設され、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器
を構成する部分反射ミラーと、偏光制御素子および部分
反射ミラーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過す
るレーザビームの位相変調を行う光学変調手段とを備え
てなり、光学変調手段に電圧を印加しないと、偏光制御
素子を透過するレーザビームの第１直線偏光成分が第１
レーザ共振器でレーザ発振を生じることにより、第２反
射ミラーからレーザビームが出射するが、光学変調手段
にパルス電圧を印加すると、偏光制御素子で反射された
レーザビームの第２直線偏光成分が光学変調手段を通過
しながら第２レーザ共振器でＱスイッチングによるレー
ザ発振を生じると共に、Ｑスイッチパルスレーザとして
部分反射ミラーから出射することを特徴とするので、Ｑ
スイッチパルス動作時に使われる第２レーザ共振器と通
常の連続発振やパルス動作時に使われる第１レーザ共振
器とを分離することができ、第２レーザ共振器中の電気
光学変調器を通過するレーザビームの平均出力をＱスイ
ッチパルスの平均出力に合わせて、レーザ装置を設計す
ることができる。さらに、１つのレーザ媒質で２つのレ
ーザ共振器を構成することができるので、レーザ装置自
体を非常にコンパクトにすると共に、設置スペースを小
さくすることができ、さらに、レーザ装置の大幅なコス
トダウンが可能となる。また、このレーザ装置をレーザ
加工機に用いれば、Ｑスイッチパルスと通常の連続発振
やパルス動作とを自由自在に使い分けることができるの
で、従来よりも非常に効率良くレーザ加工を行うことが
できる。また、このように通常の連続発振やパルス動作
とを自由自在に使い分けることのできる従来では不可能
であったレーザ加工を初めて実現することができる。

【０１０９】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子によって反射されるレーザビームの光軸上
に配設され、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器
を構成する第３反射ミラーと、偏光制御素子および第３
反射ミラーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過す
るレーザビームの位相変調を行う光学変調手段とを備え
てなり、光学変調手段に電圧を印加しないと、偏光制御
素子を透過するレーザビームの第１直線偏光成分が第１
レーザ共振器でレーザ発振を生じることにより、第２反
射ミラーからレーザビームが出射するが、光学変調手段
にパルス電圧を印加すると、偏光制御素子で反射された
レーザビームの第２直線偏光成分が光学変調手段を通過
しながら第２レーザ共振器でＱスイッチングによるレー
ザ発振を生じると共に、その第１直線偏光成分が偏光制
御素子を透過してＱスイッチパルスレーザとして出射す
ることを特徴とするので、Ｑスイッチパルス動作時に使
われる第２レーザ共振器と通常の連続発振やパルス動作
時に使われる第１レーザ共振器とを分離することがで
き、第２レーザ共振器中の電気光学変調器を通過するレ
ーザビームの平均出力をＱスイッチパルスの平均出力に
合わせて、レーザ装置を設計することができる。さら
に、１つのレーザ媒質で２つのレーザ共振器を構成する
ことができるので、レーザ装置自体を非常にコンパクト
にすると共に、設置スペースを小さくすることができ、
さらに、レーザ装置の大幅なコストダウンが可能とな
る。また、このレーザ装置をレーザ加工機に用いれば、
Ｑスイッチパルスと通常の連続発振やパルス動作とを自
由自在に使い分けることができるので、従来よりも非常
に効率良くレーザ加工を行うことができる。また、この
ように通常の連続発振やパルス動作とを自由自在に使い
分けることのできる従来では不可能であったレーザ加工
を初めて実現することができる。

【０１１０】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子を透過するレーザビームの光軸上に配設さ
れ、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器を構成す
る部分反射ミラーと、偏光制御素子および部分反射ミラ
ーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過するレーザ
ビームの位相変調を行う光学変調手段とを備えてなり、
光学変調手段に電圧を印加しないと、偏光制御素子で反
射されるレーザビームの第２直線偏光成分が第１レーザ
共振器でレーザ発振を生じることにより、第２反射ミラ
ーからレーザビームが出射するが、光学変調手段にパル
ス電圧を印加すると、偏光制御素子を透過したレーザビ
ームの第１直線偏光成分が光学変調手段を通過しながら
第２レーザ共振器でＱスイッチングによるレーザ発振を
生じると共に、Ｑスイッチパルスレーザとして部分反射
ミラーから出射することを特徴とするので、Ｑスイッチ
パルス動作時に使われる第２レーザ共振器と通常の連続
発振やパルス動作時に使われる第１レーザ共振器とを分
離することができ、第２レーザ共振器中の電気光学変調
器を通過するレーザビームの平均出力をＱスイッチパル
スの平均出力に合わせて、レーザ装置を設計することが
できる。さらに、１つのレーザ媒質で２つのレーザ共振
器を構成することができるので、レーザ装置自体を非常
にコンパクトにすると共に、設置スペースを小さくする
ことができ、さらに、レーザ装置の大幅なコストダウン
が可能となる。また、このレーザ装置をレーザ加工機に
用いれば、Ｑスイッチパルスと通常の連続発振やパルス
動作とを自由自在に使い分けることができるので、従来
よりも非常に効率良くレーザ加工を行うことができる。
また、このように通常の連続発振やパルス動作とを自由
自在に使い分けることのできる従来では不可能であった
レーザ加工を初めて実現することができる。

【０１１１】また、この発明の他の形態によるレーザ装
置は、１つのレーザ媒質と、１つのレーザ媒質を挟んで
配設され、第１レーザ共振器を構成する第１反射ミラー
および第２反射ミラーと、第１および第２反射ミラーの
間に配設され、レーザビームの第１直線偏光成分を透過
するが、第２直線偏光成分を反射する偏光制御素子と、
偏光制御素子を透過するレーザビームの光軸上に配設さ
れ、第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器を構成す
る第３反射ミラーと、偏光制御素子および第３反射ミラ
ーの間に配設され、印加電圧に応じて、透過するレーザ
ビームの位相変調を行う光学変調手段とを備えてなり、
光学変調手段に電圧を印加しないと、偏光制御素子で反
射されるレーザビームの第２直線偏光成分が第１レーザ
共振器でレーザ発振を生じることにより、第２反射ミラ
ーからレーザビームが出射するが、光学変調手段にパル
ス電圧を印加すると、偏光制御素子を透過するレーザビ
ームの第１直線偏光成分が光学変調手段を通過しながら
第２レーザ共振器でＱスイッチングによるレーザ発振を
生じると共に、その第２直線偏光成分が偏光制御素子で
反射され、Ｑスイッチパルスレーザとして出射すること
を特徴とするので、Ｑスイッチパルス動作時に使われる
第２レーザ共振器と通常の連続発振やパルス動作時に使
われる第１レーザ共振器とを分離することができ、第２
レーザ共振器中の電気光学変調器を通過するレーザビー
ムの平均出力をＱスイッチパルスの平均出力に合わせ
て、レーザ装置を設計することができる。さらに、１つ
のレーザ媒質で２つのレーザ共振器を構成することがで
きるので、レーザ装置自体を非常にコンパクトにすると
共に、設置スペースを小さくすることができ、さらに、
レーザ装置の大幅なコストダウンが可能となる。また、
このレーザ装置をレーザ加工機に用いれば、Ｑスイッチ
パルスと通常の連続発振やパルス動作とを自由自在に使
い分けることができるので、従来よりも非常に効率良く
レーザ加工を行うことができる。また、このように通常
の連続発振やパルス動作とを自由自在に使い分けること
のできる従来では不可能であったレーザ加工を初めて実
現することができる。

【０１１２】また、前記光学変調手段に電圧を印加しな
い場合に第２反射ミラーから出射するレーザビームと、
前記光学変調手段にパルス電圧を印加する場合に部分反
射ミラーから出射するレーザビームとを同一の出射口か
ら出射するための光学素子をさらに備えることを特徴と
するので、このレーザ装置をレーザ加工機に使用した場
合、従来よりも非常に効率良くレーザ加工を行うことが
できる。

【０１１３】また、前記光学変調手段に電圧を印加しな
い場合に、第２反射ミラーから出射するレーザビーム
と、光学変調手段にパルス電圧を印加する場合に、偏光
制御素子を透過して出射するレーザビームとを同一の出
射口から出射するための光学素子をさらに備えることを
特徴とするので、このレーザ装置をレーザ加工機に使用
した場合、従来よりも非常に効率良くレーザ加工を行う
ことができる。

【０１１４】また、前記第１反射ミラーは全反射ミラー
であり、前記第２反射ミラーは部分反射ミラーであるこ
とを特徴とするので、簡単な構成で効率のよい第１レー
ザ共振器を構成することができ、連続発振するレーザビ
ームや、パルス的に発振するレーザビームを効率よく取
り出すことができる。

【０１１５】また、前記光学変調手段は、電気光学変調
器と波長板とから構成されることを特徴とするので、電
気光学変調器に印加する電圧を波長板を挿入した分だけ
低くすることができる。この結果、電気光学変調器に加
わる平均電圧が低くなるので、電気光学変調器の耐用年
数が伸び、また可変パルス発生器に要求される電圧自体
を低く設定することもできるので、レーザ装置の大幅な
コストダウンを図ることができる。

【０１１６】また、前記光学変調手段は、電気光学変調
器から構成されることを特徴とするので、簡単な構成で
信頼性の高いレーザ装置を提供することができる。

【０１１７】また、前記光学変調手段に印加されるパル
ス電圧は、時間的な周期関数系に従って変化すると共
に、一周期に印加状態が少なくとも２回以上変化するパ
ルス電圧であることを特徴とするので、従来のＱスイッ
チングから取り出されるレーザビームの強度よりも低い
ピーク強度で発振させることができると共に、１パルス
あたりに含まれるレーザエネルギーを従来のＱスイッチ
ングパルスの１．６倍程度まで高めることができる。ま
た、レーザ装置自体を非常にコンパクトに設計できるた
め、設置スペースを小さくすると共に、レーザ装置の大
幅なコストダウンを図ることができる。

【０１１８】また、前記光学変調手段に印加されるパル
ス電圧は、時間的に周期を持つ多段のステップ関数系に
従って変化することを特徴とするので、従来のＱスイッ
チングから取り出されるレーザビームの強度よりも低い
ピーク強度で発振させることができるとともに、１パル
スあたりに含まれるレーザエネルギーを従来のＱスイッ
チパルスの１．６倍程度まで高めることができる。ま
た、レーザ装置自体を非常にコンパクトに設計できるた
め、設置スペースを小さくすると共に、レーザ装置の大
幅なコストダウンを図ることができる。

【０１１９】また、前記第１レーザ共振器および前記第
２レーザ共振器内に、レーザビームの横モードを選択す
るための開口部を有する横モード選択手段を備えること
を特徴とするので、開口の直径を調節することで、レー
ザ共振器内で発振するレーザビームの横モードを自由に
選択することができる。さらに、この発明のレーザ装置
を使用したレーザ加工機では、高品質なレーザビームを
維持したままで長時間の連続運転が可能となり、加工コ
ストの低減や消費電力の低減を図ることができる。

【０１２０】また、この発明の多段増幅レーザ装置は、
レーザビーム発振段としての前記レーザ装置と、レーザ
ビーム発振段からのレーザビームを増幅するレーザビー
ム増幅段とを備えることを特徴とするので、レーザビー
ム増幅段内に導かれたレーザビームは、増幅段内のレー
ザ媒質により増幅され、大出力のＱスイッチレーザビー
ムとなる。品質の良いレーザビームは、増幅段内のレー
ザ媒質から極めて効率良くエネルギーを取り出すことが
でき、レンズを用いて集光すると集光性の良いレーザビ
ームとなるので、例えばレーザ加工用の被加工物に照射
すると、効率良くレーザ加工をすることができる。

【０１２１】また、前記レーザビーム増幅段を複数備え
ることを特徴とするので、レーザビーム増幅段内に導か
れたレーザビームは、増幅段内のレーザ媒質により増幅
され、大出力のＱスイッチレーザビームとなる。品質の
良いレーザビームは、増幅段内のレーザ媒質から極めて
効率良くエネルギーを取り出すことができ、レンズを用
いて集光すると集光性の良いレーザビームとなるので、
例えばレーザ加工用の被加工物に照射すると効率良くレ
ーザ加工をすることができる。

【０１２２】さらに、この発明のレーザ加工装置は、前
記レーザビームを被加工物に照射することにより、被照
射物を加工するレーザ加工装置であって、レーザ加工装
置のレーザ出力源として、前記レーザ装置、または、前
記多段増幅レーザ装置を用いたことを特徴とするので、
集光性の良いレーザビームにより被加工物を加工でき、
高速な加工が可能になる。また、レーザ装置自体を非常
にコンパクトにできるため、レーザ加工装置の設置スペ
ースを小さくすることができると共に、レーザ加工装置
の大幅なコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るレーザ装置の
構成を示す断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係るレーザ装置の
動作状況を概略的に示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係るレーザ装置の
動作状況を概略的に示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係るレーザ装置の
動作状況を概略的に示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態１に係るレーザ装置の
動作状況を概略的に示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態１に係るレーザ装置の
動作状況を概略的に示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態１に係るレーザ装置の
動作状況を概略的に示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態２に係るレーザ装置の
構成を示す断面図である。

【図９】 この発明の実施の形態２におけるレーザ装置
の動作状況を概略的に示す図である。

【図１０】 この発明の実施の形態２におけるレーザ装
置の動作状況を概略的に示す図である。

【図１１】 この発明の実施の形態３に係るレーザ装置
の構成を示す断面図である。

【図１２】 この発明の実施の形態３に係るレーザ装置
の動作状況を概略的に示す図である。

【図１３】 この発明の実施の形態３に係るレーザ装置
の動作状況を概略的に示す図である。

【図１４】 この発明の実施の形態３に係るレーザ装置
の動作状況を概略的に示す図である。

【図１５】 この発明の実施の形態３に係るレーザ装置
の動作状況を概略的に示す図である。

【図１６】 この発明の実施の形態４に係るレーザ装置
の構成を示す断面図である。

【図１７】 この発明の実施の形態４に係るレーザ装置
の動作状況を概略的に示す図である。

【図１８】 この発明の実施の形態４に係るレーザ装置
の動作状況を概略的に示す図である。

【図１９】 この発明の実施の形態４に係るレーザ装置
の動作状況を概略的に示す図である。

【図２０】 この発明の実施の形態４に係るレーザ装置
の動作状況を概略的に示す図である。

【図２１】 この発明の実施の形態５に係るレーザ装置
におけるレーザ共振器の反射率の時間変化を示す図であ
る。

【図２２】 この発明の実施の形態５に係るレーザ装置
におけるＱスイッチパルス特性を示す図である。

【図２３】 この発明の実施の形態５に係るレーザ装置
におけるレーザ共振器の反射率の時間変化を示す図であ
る。

【図２４】 この発明の実施の形態５に係るレーザ装置
におけるＱスイッチパルス特性を示す図である。

【図２５】 この発明の実施の形態５に係るレーザ装置
におけるレーザ共振器の反射率の時間変化を示す図であ
る。

【図２６】 この発明の実施の形態５に係るレーザ装置
におけるレーザ共振器の反射率の時間変化を示す図であ
る。

【図２７】 この発明の実施の形態５に係るレーザ装置
におけるＱスイッチパルス特性を示す図である。

【図２８】 この発明の実施の形態５に係るレーザ装置
の出力特性を示す図である。

【図２９】 この発明の実施の形態５に係るレーザ装置
におけるレーザ共振器の反射率の時間変化を示す図であ
る。

【図３０】 この発明の実施の形態５に係るレーザ装置
におけるレーザ共振器の反射率の時間変化を示す図であ
る。

【図３１】この発明の実施の形態６に係るレーザ装置の
出力特性を示す図である。

【図３２】この発明の実施の形態７に係る多段増幅レー
ザ装置の構造を概略的に示す図である。

【図３３】この発明の実施の形態９に係るレーザ装置を
搭載したレーザ加工装置の構成を例示する図である。

【図３４】 例えばＡＰＰＬＩＥＤ ＯＰＴＩＣＳ，Ｖ
ＯＬ．３５，ＮＯ．２７，ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ １９９
６，ｐ．５３８３のＦｉｇ．４に記載された従来のＱス
イッチＣＯ２レーザ装置と等価的な作用を有するＱスイ
ッチＣＯ２レーザ装置を示す断面図である。

【図３５】 従来のレーザ装置の動作状態を概念的に示
す図である。

【図３６】 従来のレーザ装置の動作状態を概念的に示
す図である。

【図３７】 従来のレーザ装置におけるＱスイッチング
動作時の出力特性を表す図である。

【図３８】 従来のＱスイッチＣＯ２レーザ装置におけ
る動作状況を示す図である。

【図３９】 従来のレーザ装置における通常のパルス動
作時のパルス波形を示す図である。

【符号の説明】

１ 全反射ミラー（第１反射ミラー）、２ 部分反射ミ
ラー（第２反射ミラー）、５ ４分の１波長板（光変調
手段、波長板）、７ 電気光学変調器（光変調手段）、
１１ 全反射ミラー（第３反射ミラー）、１２ 偏光制
御ミラー（偏光制御素子）、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ
開口（横モード選択手段）、１８、７３レーザ媒質、７
１ レーザビーム発振段、７２ レーザビーム増幅段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 行雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F072 AA05 KK01 KK05 KK06 KK13 KK15 KK30 MM03 MM04 YY06

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つのレーザ媒質を備えてなり、該レー
   ザ媒質中に２組のレーザ共振器を構成し、該２組のレー
   ザ共振器の発振光軸を偏光制御素子を用いて切り替える
   ことを特徴とするレーザ装置。
2. 【請求項２】 １つのレーザ媒質と、 前記１つのレーザ媒質を挟んで配設され、第１レーザ共
   振器を構成する第１反射ミラーおよび第２反射ミラー
   と、 前記第１および第２反射ミラーの間に配設され、レーザ
   ビームの第１直線偏光成分を透過するが、第２直線偏光
   成分を反射する偏光制御素子と、 前記偏光制御素子によって反射されるレーザビームの光
   軸上に配設され、前記第１反射ミラーとの間に第２レー
   ザ共振器を構成する第３反射ミラーと、 前記偏光制御素子および前記第３反射ミラーの間に配設
   され、印加電圧に応じて、透過するレーザビームの位相
   変調を行う光学変調手段と、 前記光学変調器および前記偏光制御素子を順次透過した
   第１直線偏光成分のレーザビームを、第２偏光成分のレ
   ーザビームに偏光すると共に反射して、前記偏光制御素
   子へと誘導する第１誘導光学素子とを備えてなり、 前記光学変調手段に電圧を印加しないと、前記偏光制御
   素子を透過するレーザビームの第１直線偏光成分が前記
   第１レーザ共振器でレーザ発振を生じることにより、前
   記第２反射ミラーからレーザビームが出射するが、前記
   光学変調手段にパルス電圧を印加すると、前記偏光制御
   素子で反射されたレーザビームの第２直線偏光成分が前
   記光学変調手段を通過しながら前記第２レーザ共振器で
   Ｑスイッチングによるレーザ発振を生じると共に、前記
   偏光制御素子を透過した第１直線偏光成分が前記第１誘
   導光学素子で反射されて第２直線偏光成分に変調され、
   さらに前記偏光制御素子で反射されることにより、Ｑス
   イッチパルスレーザとして前記第２反射ミラーから出射
   することを特徴とするレーザ装置。
3. 【請求項３】 １つのレーザ媒質と、 前記１つのレーザ媒質を挟んで配設され、第１レーザ共
   振器を構成する第１反射ミラーおよび第２反射ミラー
   と、 前記第１および第２反射ミラーの間に配設され、レーザ
   ビームの第１直線偏光成分を透過するが、第２直線偏光
   成分を反射する偏光制御素子と、 前記偏光制御素子を透過するレーザビームの光軸上に配
   設され、前記第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器
   を構成する第３反射ミラーと、 前記偏光制御素子および前記第３反射ミラーの間に配設
   され、印加電圧に応じて、透過するレーザビームの位相
   変調を行う光学変調手段と、 前記光学変調器を透過して前記偏光制御素子に反射され
   た第２直線偏光成分のレーザビームを、第１偏光成分の
   レーザビームに偏光すると共に反射して、前記偏光制御
   素子へと誘導する第２誘導光学素子とを備えてなり、 前記光学変調手段に電圧を印加しないと、前記偏光制御
   素子で反射されるレーザビームの第２直線偏光成分が前
   記第１レーザ共振器でレーザ発振を生じることにより、
   該第２反射ミラーからレーザビームが出射するが、前記
   光学変調手段にパルス電圧を印加すると、前記偏光制御
   素子を透過するレーザビームの第１直線偏光成分が前記
   光学変調手段を通過しながら前記第２レーザ共振器でＱ
   スイッチングによるレーザ発振を生じると共に、前記偏
   光制御素子で反射された第２直線偏光成分が、さらに前
   記第２誘導光学素子で反射されて第１直線偏光成分に変
   調され、前記偏光制御素子を透過することにより、Ｑス
   イッチパルスレーザとして前記第２反射ミラーから出射
   することを特徴とするレーザ装置。
4. 【請求項４】 １つのレーザ媒質と、 前記１つのレーザ媒質を挟んで配設され、第１レーザ共
   振器を構成する第１反射ミラーおよび第２反射ミラー
   と、 前記第１および第２反射ミラーの間に配設され、レーザ
   ビームの第１直線偏光成分を透過するが、第２直線偏光
   成分を反射する偏光制御素子と、 前記偏光制御素子によって反射されるレーザビームの光
   軸上に配設され、前記第１反射ミラーとの間に第２レー
   ザ共振器を構成する部分反射ミラーと、 前記偏光制御素子および前記部分反射ミラーの間に配設
   され、印加電圧に応じて、透過するレーザビームの位相
   変調を行う光学変調手段とを備えてなり、 前記光学変調手段に電圧を印加しないと、前記偏光制御
   素子を透過するレーザビームの第１直線偏光成分が前記
   第１レーザ共振器でレーザ発振を生じることにより、該
   第２反射ミラーからレーザビームが出射するが、前記光
   学変調手段にパルス電圧を印加すると、前記偏光制御素
   子で反射されたレーザビームの第２直線偏光成分が前記
   光学変調手段を通過しながら前記第２レーザ共振器でＱ
   スイッチングによるレーザ発振を生じると共に、Ｑスイ
   ッチパルスレーザとして前記部分反射ミラーから出射す
   ることを特徴とするレーザ装置。
5. 【請求項５】 １つのレーザ媒質と、 前記１つのレーザ媒質を挟んで配設され、第１レーザ共
   振器を構成する第１反射ミラーおよび第２反射ミラー
   と、 前記第１および第２反射ミラーの間に配設され、レーザ
   ビームの第１直線偏光成分を透過するが、第２直線偏光
   成分を反射する偏光制御素子と、 前記偏光制御素子によって反射されるレーザビームの光
   軸上に配設され、前記第１反射ミラーとの間に第２レー
   ザ共振器を構成する第３反射ミラーと、 前記偏光制御素子および前記第３反射ミラーの間に配設
   され、印加電圧に応じて、透過するレーザビームの位相
   変調を行う光学変調手段とを備えてなり、 前記光学変調手段に電圧を印加しないと、前記偏光制御
   素子を透過するレーザビームの第１直線偏光成分が前記
   第１レーザ共振器でレーザ発振を生じることにより、該
   第２反射ミラーからレーザビームが出射するが、前記光
   学変調手段にパルス電圧を印加すると、前記偏光制御素
   子で反射されたレーザビームの第２直線偏光成分が前記
   光学変調手段を通過しながら前記第２レーザ共振器でＱ
   スイッチングによるレーザ発振を生じると共に、その第
   １直線偏光成分が前記偏光制御素子を透過してＱスイッ
   チパルスレーザとして出射することを特徴とするレーザ
   装置。
6. 【請求項６】 １つのレーザ媒質と、 前記１つのレーザ媒質を挟んで配設され、第１レーザ共
   振器を構成する第１反射ミラーおよび第２反射ミラー
   と、 前記第１および第２反射ミラーの間に配設され、レーザ
   ビームの第１直線偏光成分を透過するが、第２直線偏光
   成分を反射する偏光制御素子と、 前記偏光制御素子を透過するレーザビームの光軸上に配
   設され、前記第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器
   を構成する部分反射ミラーと、 前記偏光制御素子および前記部分反射ミラーの間に配設
   され、印加電圧に応じて、透過するレーザビームの位相
   変調を行う光学変調手段とを備えてなり、 前記光学変調手段に電圧を印加しないと、前記偏光制御
   素子で反射されるレーザビームの第２直線偏光成分が前
   記第１レーザ共振器でレーザ発振を生じることにより、
   該第２反射ミラーからレーザビームが出射するが、前記
   光学変調手段にパルス電圧を印加すると、前記偏光制御
   素子を透過したレーザビームの第１直線偏光成分が前記
   光学変調手段を通過しながら前記第２レーザ共振器でＱ
   スイッチングによるレーザ発振を生じると共に、Ｑスイ
   ッチパルスレーザとして前記部分反射ミラーから出射す
   ることを特徴とするレーザ装置。
7. 【請求項７】 １つのレーザ媒質と、 前記１つのレーザ媒質を挟んで配設され、第１レーザ共
   振器を構成する第１反射ミラーおよび第２反射ミラー
   と、 前記第１および第２反射ミラーの間に配設され、レーザ
   ビームの第１直線偏光成分を透過するが、第２直線偏光
   成分を反射する偏光制御素子と、 前記偏光制御素子を透過するレーザビームの光軸上に配
   設され、前記第１反射ミラーとの間に第２レーザ共振器
   を構成する第３反射ミラーと、 前記偏光制御素子および前記第３反射ミラーの間に配設
   され、印加電圧に応じて、透過するレーザビームの位相
   変調を行う光学変調手段とを備えてなり、 前記光学変調手段に電圧を印加しないと、前記偏光制御
   素子で反射されるレーザビームの第２直線偏光成分が前
   記第１レーザ共振器でレーザ発振を生じることにより、
   該第２反射ミラーからレーザビームが出射するが、前記
   光学変調手段にパルス電圧を印加すると、前記偏光制御
   素子を透過するレーザビームの第１直線偏光成分が前記
   光学変調手段を通過しながら前記第２レーザ共振器でＱ
   スイッチングによるレーザ発振を生じると共に、その第
   ２直線偏光成分が前記偏光制御素子で反射され、Ｑスイ
   ッチパルスレーザとして出射することを特徴とするレー
   ザ装置。
8. 【請求項８】 前記光学変調手段に電圧を印加しない場
   合に、前記第２反射ミラーから出射するレーザビーム
   と、前記光学変調手段にパルス電圧を印加する場合に、
   前記部分反射ミラーから出射するレーザビームとを同一
   の出射口から出射するための光学素子をさらに備えるこ
   とを特徴とする請求項４に記載のレーザ装置。
9. 【請求項９】 前記光学変調手段に電圧を印加しない場
   合に、前記第２反射ミラーから出射するレーザビーム
   と、前記光学変調手段にパルス電圧を印加する場合に、
   前記偏光制御素子を透過して出射するレーザビームとを
   同一の出射口から出射するための光学素子をさらに備え
   ることを特徴とする請求項５に記載のレーザ装置。
10. 【請求項１０】 前記第１反射ミラーは全反射ミラーで
    あり、前記第２反射ミラーは部分反射ミラーであること
    を特徴とする請求項２ないし９のいずれかに記載のレー
    ザ装置。
11. 【請求項１１】 前記光学変調手段は、電気光学変調器
    と波長板とから構成されることを特徴とする請求項２な
    いし１０のいずれかに記載のレーザ装置。
12. 【請求項１２】 前記光学変調手段は、電気光学変調器
    から構成されることを特徴とする請求項２ないし１０の
    いずれかに記載のレーザ装置。
13. 【請求項１３】 前記光学変調手段に印加されるパルス
    電圧は、時間的な周期関数系に従って変化すると共に、
    一周期に印加状態が少なくとも２回以上変化するパルス
    電圧であることを特徴とする請求項２ないし１２のいず
    れかに記載のレーザ装置。
14. 【請求項１４】 前記光学変調手段に印加されるパルス
    電圧は、時間的に周期を持つ多段のステップ関数系に従
    って変化することを特徴とする請求項２ないし１３のい
    ずれかに記載のレーザ装置。
15. 【請求項１５】 前記第１レーザ共振器および前記第２
    レーザ共振器内に、前記レーザビームの横モードを選択
    するための開口部を有する横モード選択手段を備えるこ
    とを特徴とする請求項２ないし１４のいずれかに記載の
    レーザ装置。
16. 【請求項１６】 レーザビーム発振段としての請求項１
    ないし１５のいずれかに記載のレーザ装置と、該レーザ
    ビーム発振段からのレーザビームを増幅するレーザビー
    ム増幅段とを備えることを特徴とする多段増幅レーザ装
    置。
17. 【請求項１７】 前記レーザビーム増幅段を複数備える
    ことを特徴とする請求項１６に記載の多段増幅レーザ装
    置。
18. 【請求項１８】 レーザビームを被加工物に照射するこ
    とにより、被照射物を加工するレーザ加工装置であっ
    て、該レーザ加工装置のレーザ出力源として、請求項１
    ないし請求項１５のいずれかに記載のレーザ装置、また
    は、請求項１６あるいは請求項１７に記載の多段増幅レ
    ーザ装置を用いたことを特徴とするレーザ加工装置。