JP2002182135A - Beam shutter for laser oscillator - Google Patents

Beam shutter for laser oscillator

Info

Publication number
JP2002182135A
JP2002182135A JP2000379042A JP2000379042A JP2002182135A JP 2002182135 A JP2002182135 A JP 2002182135A JP 2000379042 A JP2000379042 A JP 2000379042A JP 2000379042 A JP2000379042 A JP 2000379042A JP 2002182135 A JP2002182135 A JP 2002182135A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
glass substrate
reflection mirror
optical path
laser light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000379042A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Takada
清志 高田
Kazuki Kuba
一樹 久場
Akira Hisakuni
晶 久国
Hitoshi Momoi
仁 百衣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2000379042A priority Critical patent/JP2002182135A/en
Publication of JP2002182135A publication Critical patent/JP2002182135A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a beam shutter which transmits a part of feeble light beams of laser beams from a laser resonator for the position adjustment of the incidence end surface of an optical fiber or the observation of an outgoing light beam, without requiring an attenuator such as a beam attenuation plate. SOLUTION: The beam shutter for a laser oscillator has a reflecting mirror which can move inside and outside the optical path of a laser beam, and a light shielding plate which interrupts the feeble light beams passing through the reflecting mirror. The thickness of the parallel flat plate glass substrate of the reflecting mirror, its refractive index, and the angle of incidence of the laser beam to the reflecting mirror are determined so that the shift amount of the optical path after the light beams have passed through the reflecting mirror is 1 mm or less, preferably 0.5 mm or less, while enabling the easy attaching and detaching of the light shielding plate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ共振器か
ら出射されるレーザ光を、レーザ共振器の外部で遮断す
るレーザ発振器のビームシャッターに関するものであっ
て、特に、光ファイバーの入射端面の位置調整および光
ファイバーからの出射レーザ光の観測のために、レーザ
光の一部をシャッター遮断時に透過させるビームシャッ
ターの改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam shutter of a laser oscillator for blocking a laser beam emitted from a laser resonator outside the laser resonator, and more particularly to a position adjustment of an incident end face of an optical fiber. Also, the present invention relates to an improvement of a beam shutter that transmits a part of laser light when the shutter is shut off, for observation of laser light emitted from an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のビームシャッターとしては、例え
ば特開平8−330658号公報に示されたものがあ
る。この概略を図5及び図6に基づき説明する。なお、
図5及び図6はこの従来のビームシャッターの概略構成
図であるが、図5はビームシャッターが開いた状態を示
し、図6はビームシャッターが閉じた状態を示す。
2. Description of the Related Art A conventional beam shutter is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-330658. This outline will be described with reference to FIGS. In addition,
5 and 6 are schematic structural views of this conventional beam shutter. FIG. 5 shows a state where the beam shutter is open, and FIG. 6 shows a state where the beam shutter is closed.

【0003】図5及び図6において、1はYAGレーザ
等のレーザ光2を発生させるレーザ共振器、3はこのレ
ーザ光2の光路中と光路外とに選択的に移動できる反射
ミラーであり、ガラス基板に全反射膜がコートされてい
る。4は反射ミラー3の後部に配置されて反射ミラー3
を透過する微弱光を遮断する金属遮光板であり、反射ミ
ラー3とともにレーザ光2の光路中または光路外に選択
的に移動できるように構成されている。5は反射ミラー
3で反射されたレーザ光2のエネルギーを吸収する金属
製の水冷ダンパーである。ビームシャッター10は、こ
れら反射ミラー3、遮光板4及びダンパー5から構成さ
れている。6はレーザ光2を集光する集光レンズであ
る。集光レンズ6で集光されたレーザ光2は光ファイバ
ー7の入射端面7aに入射し、レーザ発振器8の外部に
伝送される。9は光ファイバー7を伝送した後に出射す
る出射レーザ光である。
[0005] In FIGS. 5 and 6, reference numeral 1 denotes a laser resonator for generating a laser beam 2 such as a YAG laser, and 3 denotes a reflecting mirror which can be selectively moved into and out of the optical path of the laser beam 2. A glass substrate is coated with a total reflection film. 4 is disposed at the rear of the reflection mirror 3 and
Is a metal light-shielding plate that shields weak light passing through the laser light 2 and is configured to be selectively movable together with the reflection mirror 3 into or out of the optical path of the laser light 2. Reference numeral 5 denotes a metal water-cooled damper that absorbs the energy of the laser beam 2 reflected by the reflection mirror 3. The beam shutter 10 includes the reflection mirror 3, the light shielding plate 4, and the damper 5. Reference numeral 6 denotes a condenser lens for condensing the laser light 2. The laser light 2 condensed by the condenser lens 6 is incident on the incident end face 7 a of the optical fiber 7 and transmitted to the outside of the laser oscillator 8. Reference numeral 9 denotes an outgoing laser beam emitted after transmitting through the optical fiber 7.

【0004】次に、上記のように構成された従来のビー
ムシャッターの機能について説明する。図5に示すよう
に、反射ミラー3及び遮光板4がレーザ光2の光路外に
位置するときには、レーザ光2は直進して集光レンズ6
に至り、集光レンズ6で数百μmのスポット径に絞ら
れ、光ファイバー7に入射する。そして、図6に示すよ
うに、反射ミラー3及び遮光板4がレーザ光2の光路中
に位置するときには、レーザ光2は反射ミラー3表面の
全反射膜でそのほとんどが反射され、光路は90度折り
曲げられて水冷ダンパー5に至り熱エネルギーとなり吸
収される。また、全反射膜を透過する微弱光は、遮光板
4により吸収されるため、集光レンズ6に至るレーザ光
を完全に遮断する。なお、反射ミラー3及び遮光板4の
移動手段は、平行移動や回転移動ができる可動装置であ
り、図示せず省略する。
Next, the function of the conventional beam shutter configured as described above will be described. As shown in FIG. 5, when the reflection mirror 3 and the light shielding plate 4 are located outside the optical path of the laser light 2, the laser light 2 goes straight and
Then, the light is converged by the condenser lens 6 to a spot diameter of several hundred μm, and is incident on the optical fiber 7. As shown in FIG. 6, when the reflection mirror 3 and the light shielding plate 4 are located in the optical path of the laser light 2, most of the laser light 2 is reflected by the total reflection film on the surface of the reflection mirror 3, and the optical path is 90 °. It is bent every time and reaches the water-cooled damper 5 to be absorbed as heat energy. In addition, since the weak light transmitted through the total reflection film is absorbed by the light shielding plate 4, the laser light reaching the condenser lens 6 is completely blocked. The means for moving the reflection mirror 3 and the light shielding plate 4 is a movable device capable of parallel movement and rotational movement, and is not shown and is omitted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のビームシャッタ
ーは、以上のように、レーザ光2を100%通過させる
か、完全に遮断するかのどちらかである。そして、レー
ザ光2を光ファイバー7に入射させて伝送する場合、光
ファイバー7への入射光路の初期調整時には、レーザ光
2が光ファイバー7の入射端面7aのコア中心位置に入
射角0度で入射するように、光ファイバー7の入射端面
7aの位置を調整している。
As described above, the conventional beam shutter either transmits 100% of the laser beam 2 or completely blocks the laser beam 2. When the laser beam 2 is transmitted by being incident on the optical fiber 7, the laser beam 2 is incident on the core center position of the incident end face 7 a of the optical fiber 7 at an incident angle of 0 degree at the time of initial adjustment of the optical path incident on the optical fiber 7. In addition, the position of the incident end face 7a of the optical fiber 7 is adjusted.

【0006】この調整作業は、特にレーザ共振器1のレ
ーザ出力が数百Wから数kWの高出力レーザの場合にお
いて、ビームシャッター10を開けてレーザ光2を10
0%通過させた状態で行うと大変危険である。更に、光
ファイバー7の入射端面7aへの入射位置がずれたとき
には、入射端面7aが破壊する等の問題がある。そのた
め、上記調整作業においては、通常はレーザ共振器1と
集光レンズ6との間にレーザ光2調整用のビーム減衰板
を挿入し、このビーム減衰板によりレーザ光2のほとん
どを光路外に反射させ、ビーム減衰板を透過して光ファ
イバー7に至る微弱光を用いて調整作業を行っていた。
[0006] This adjustment work is performed particularly when the laser output of the laser resonator 1 is a high-power laser of several hundred W to several kW, by opening the beam shutter 10 and applying the laser light 2 to the laser beam 10.
It is very dangerous if it is carried out with 0% passing. Further, when the incident position on the incident end face 7a of the optical fiber 7 is shifted, there is a problem that the incident end face 7a is broken. Therefore, in the above adjustment work, usually, a beam attenuating plate for adjusting the laser beam 2 is inserted between the laser resonator 1 and the condenser lens 6, and most of the laser beam 2 is out of the optical path by the beam attenuating plate. The adjustment operation has been performed using weak light that is reflected, transmitted through the beam attenuation plate, and reaches the optical fiber 7.

【0007】また、上記レーザ装置においては、レーザ
発振器8の定期メンテナンス時や何らかの不具合発生時
に、光ファイバー7から出射する出射レーザ光9の発散
角やビームエネルギー分布を観測して、出射レーザ光9
のビーム品質が劣化していないか確認する作業が行われ
ていた。また、この確認作業の結果、光ファイバー7の
入射端面7aに入射するレーザ光2の位置や角度がずれ
ていることが判明した場合には、再調整が行われてい
た。しかし、このいずれの場合、すなわち、出射レーザ
光9のビーム品質の観測を行う場合および光ファイバー
7の入射端面7aの位置調整を行う行う場合いずれの場
合でも、微弱光を光ファイバー7に入射させる必要があ
り、上述のビーム減衰板を新たに挿入して光路系を作り
直すことが必要であった。
In the above laser device, the divergence angle and the beam energy distribution of the outgoing laser light 9 emitted from the optical fiber 7 are observed at the time of regular maintenance of the laser oscillator 8 or at the time of occurrence of some trouble.
The work to confirm whether the beam quality of the sample did not deteriorate was performed. In addition, if the position and angle of the laser beam 2 incident on the incident end face 7a of the optical fiber 7 are found to be shifted as a result of this checking operation, readjustment has been performed. However, in any of these cases, that is, when observing the beam quality of the emitted laser light 9 and when adjusting the position of the incident end face 7a of the optical fiber 7, it is necessary to cause the weak light to enter the optical fiber 7. In some cases, it was necessary to newly insert the above-described beam attenuating plate to reconstruct the optical path system.

【0008】このように、従来のビームシャッターで
は、出射レーザ光9のビーム品質を観測したり、光ファ
イバー7の入射端面7aの位置調整を行う場合には、ビ
ーム減衰板等の何らかのレーザ光2の光出力を減衰させ
る減衰装置を別途必要としていた。また、この減衰装置
をセッティングするのに、時間と手間がかかるという問
題があった。特に、上記のような従来のレーザ装置を生
産ラインで使用する場合には、このように減衰装置のセ
ッティングに時間と手間を要することは、生産性を維持
する上で大きな問題となっていた。
As described above, in the conventional beam shutter, when observing the beam quality of the outgoing laser beam 9 or adjusting the position of the incident end face 7a of the optical fiber 7, some beam of the laser beam 2 such as a beam attenuating plate is used. A separate attenuator for attenuating the light output was required. In addition, there is a problem that it takes time and labor to set up the damping device. In particular, when the above-described conventional laser device is used in a production line, the setting of the attenuator requires time and effort as described above, which has been a serious problem in maintaining productivity.

【0009】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、ビーム減衰板等の減衰装置を別
途必要とすることなくレーザ共振器からのレーザ光の一
部微弱光を、光ファイバーの入射端面の位置調整あるい
は出射光観測用に透過させることができるビームシャッ
ターを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and a part of the laser light from the laser resonator can be reduced without requiring an additional attenuating device such as a beam attenuating plate. It is an object of the present invention to provide a beam shutter that can transmit light for adjusting the position of an incident end face of an optical fiber or observing emitted light.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ発振
器のビームシャッターは、レーザ光を発生させるレーザ
共振器と、このレーザ共振器から出射したレーザ光を集
光して光ファイバーに入射させるための集光レンズとの
間に設置されるレーザ発振器のビームシャッターであっ
て、平行平板ガラス基板に全反射膜が施され、前記レー
ザ共振器と前記集光レンズとの間の光路中または光路外
に選択的に移動できるように構成された反射ミラーと、
この反射ミラーが前記光路中にあるときに、この反射ミ
ラーの後部位置に着脱可能に装着された遮光板と、前記
反射ミラーで反射されたレーザ光を吸収するダンパーと
を具備し、 δ=前記反射ミラー透過後の光路シフト量 =t×sinθ×(1−n0/n1×cosθ/√(1− n0 2
/n1 2×sin2θ)) t=前記平行平板ガラス基板の厚み θ=前記反射ミラーの光路中におけるレーザ光入射角 n1=前記平行平板ガラス基板の屈折率 n0=前記反射ミラーの周囲空間の屈折率 とした場合に、δを1mm以下、好ましくは0.01m
m以下となるように、前記平行平板ガラス基板の厚み
t、前記反射ミラーに対するレーザ光の入射角θ、前記
平行平板ガラス基板の屈折率n1を設定したものであ
る。
A beam shutter of a laser oscillator according to the present invention comprises a laser resonator for generating laser light, and a laser for condensing laser light emitted from the laser resonator and causing the laser light to enter an optical fiber. A beam shutter of a laser oscillator installed between the condenser lens and a parallel-reflective glass substrate, which is provided with a total reflection film, in an optical path between the laser resonator and the condenser lens or outside the optical path. A reflecting mirror configured to be selectively movable;
When the reflection mirror is in the optical path, a light-shielding plate removably mounted at a rear position of the reflection mirror, and a damper for absorbing laser light reflected by the reflection mirror, Optical path shift amount after transmission through the reflecting mirror = t × sin θ × (1−n 0 / n 1 × cos θ / √ (1−n 0 2
/ N 1 2 × sin 2 θ)) t = thickness of the parallel plate glass substrate θ = incident angle of laser light in the optical path of the reflection mirror n 1 = refractive index of the parallel plate glass substrate n 0 = of the reflection mirror Δ is 1 mm or less, preferably 0.01 m, where
m, the thickness t of the parallel flat glass substrate, the incident angle θ of the laser beam to the reflection mirror, and the refractive index n 1 of the parallel flat glass substrate are set.

【0011】また、本発明に係るレーザ発振器のビーム
シャッターは、上記構成に代えて、レーザ光を発生させ
るレーザ共振器と、このレーザ共振器から出射したレー
ザ光を集光して光ファイバーに入射させるための集光レ
ンズとの間に設置されるレーザ発振器のビームシャッタ
ーであって、平行平板ガラス基板に全反射膜が施され、
前記レーザ共振器と前記集光レンズとの間の光路中また
は光路外に選択的に移動できるように構成された反射ミ
ラーと、この反射ミラーが前記光路中にあるときに、こ
の反射ミラーの後部位置に着脱可能に装着された遮光板
と、前記反射ミラーで反射されたレーザ光を吸収するダ
ンパーとを具備し、 δ=前記反射ミラー透過後の光路シフト量 =t×sinθ×(1−n0/n1×cosθ/√(1− n0 2
/n1 2×sin2θ)) t=前記平行平板ガラス基板の厚み θ=前記反射ミラーの光路中におけるレーザ光入射角 n1=前記平行平板ガラス基板の屈折率 n0=前記反射ミラーの周囲空間の屈折率 f=前記集光レンズの焦点距離 とした場合に、δ/f≦0.01となるように、前記平
行平板ガラス基板の厚みt、前記反射ミラーに対するレ
ーザ光の入射角θ、前記平行平板ガラス基板の屈折率n
1を設定してもよい。
Also, a beam shutter of a laser oscillator according to the present invention, instead of the above configuration, has a laser resonator for generating laser light, and condenses laser light emitted from the laser resonator and makes the laser light incident on an optical fiber. A beam shutter of a laser oscillator installed between the condensing lens for, a total reflection film is applied to a parallel plate glass substrate,
A reflecting mirror configured to be selectively movable in or out of an optical path between the laser resonator and the condenser lens; and a rear portion of the reflecting mirror when the reflecting mirror is in the optical path. A light-shielding plate detachably mounted at a position, and a damper for absorbing the laser light reflected by the reflection mirror, δ = optical path shift amount after transmission through the reflection mirror = t × sin θ × (1-n 0 / n 1 × cos θ / √ (1-n 0 2
/ N 1 2 × sin 2 θ)) t = thickness of the parallel plate glass substrate θ = incident angle of laser light in the optical path of the reflection mirror n 1 = refractive index of the parallel plate glass substrate n 0 = of the reflection mirror When the refractive index of the surrounding space f = focal length of the condenser lens, the thickness t of the parallel flat glass substrate and the incident angle θ of the laser beam with respect to the reflection mirror so that δ / f ≦ 0.01. , The refractive index n of the parallel plate glass substrate
You may set 1 .

【0012】また、本発明に係るレーザ発振器のビーム
シャッターは、前記レーザ光入射角θを好ましくは45
°とする。
Further, in the beam shutter of the laser oscillator according to the present invention, the laser beam incident angle θ is preferably set to 45
°.

【0013】また、本発明に係るレーザ発振器のビーム
シャッターは、好ましくは、前記反射ミラーを構成する
ガラス基板の材料を合成石英ガラスとするとともに、こ
のガラス基板に施される前記全反射膜を誘電体多層膜と
する。
[0013] In the beam shutter of the laser oscillator according to the present invention, preferably, the material of the glass substrate forming the reflection mirror is made of synthetic quartz glass, and the total reflection film formed on the glass substrate is made of a dielectric material. Body multilayer film.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図4に基づいて説明する。図1は本発明に係るビーム
シャッターの構成説明図であり、図2は本発明のビーム
シャッターにおける反射ミラーによる光路シフト説明図
であり、図3は本発明のビームシャッターを開いている
場合の光路説明図であり、図4は本発明のビームシャッ
ターにおける光ファイバー入射角とビーム品質との相関
図である。なお、これら図面において従来のものと同一
及び相当する要素には同一の符号を付す。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a beam shutter according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical path shift by a reflection mirror in the beam shutter of the present invention, and FIG. 3 is an optical path when the beam shutter of the present invention is opened. FIG. 4 is a diagram illustrating the correlation between the incident angle of the optical fiber and the beam quality in the beam shutter according to the present invention. In these drawings, the same and corresponding elements as those in the related art are denoted by the same reference numerals.

【0015】図1において、1は発振波長λ=1.06
4μm、レーザ出力がkW級の高出力YAGレーザ共振
器、3は厚みt=3.2mmの平行平板の合成石英ガラ
ス基板からなる反射ミラーである。この反射ミラー3
は、レーザ光2が入射角45°で入射するように配置さ
れ、入射面にはλ=1.064μmの45°入射光に対
して99.5%以上の光を反射する誘電体多層膜がコー
トされている。
In FIG. 1, 1 is an oscillation wavelength λ = 1.06.
A high-power YAG laser resonator having a laser output of 4 μm and a kW class is provided. A reflecting mirror 3 is a parallel flat synthetic quartz glass substrate having a thickness t = 3.2 mm. This reflection mirror 3
Are arranged so that the laser beam 2 is incident at an incident angle of 45 °, and a dielectric multilayer film that reflects 99.5% or more of 45 ° incident light of λ = 1.64 μm on the incident surface is provided. Coated.

【0016】4は容易に着脱可能な金属製の遮光板であ
り、反射ミラー3の入射表面の誘電体多層膜を透過して
くる微弱光を完全に遮断する。また、この遮光板4は、
反射ミラー3が光路を閉じているときに、同時に光路中
に位置することが可能であり、かつ、取扱い者の選択に
より容易に着脱可能に反射ミラー3の後部位置に装着さ
れている。5は反射ミラー3で反射されたレーザ光2の
エネルギーを吸収する金属製の水冷ダンパーであり、6
は焦点距離f=100mmの集光レンズ、7は石英コア
部にGeがドープされ、2乗屈折率分布を成すグレーデ
ッドインデックス型光ファイバーである。
Reference numeral 4 denotes a metal light-shielding plate which can be easily attached and detached, and completely blocks weak light transmitted through the dielectric multilayer film on the incident surface of the reflection mirror 3. Also, this light shielding plate 4
When the reflecting mirror 3 closes the optical path, it can be positioned in the optical path at the same time, and is easily and detachably attached to the rear position of the reflecting mirror 3 according to the selection of the operator. Reference numeral 5 denotes a metal water-cooled damper for absorbing the energy of the laser beam 2 reflected by the reflection mirror 3, and 6
Denotes a condensing lens having a focal length f = 100 mm, and 7 denotes a graded index optical fiber in which a quartz core is doped with Ge and has a square refractive index distribution.

【0017】次に、上記のように構成された実施の形態
におけるビームシャッター10の機能について説明す
る。図1に示すように、ビームシャッター10を閉じた
状態、すなわち反射ミラー3が光路中に位置する状態
で、遮光板4を取り外す。するとレーザ共振器1から出
射したレーザ光2の99.5%は反射ミラー3の表面の
誘電体多層膜で反射されて水冷ダンパー5に至り熱エネ
ルギーとして吸収される。そして残りの0.5%は反射
ミラー3を透過する。レーザ共振器1のレーザ出力が1
kWの場合、この透過レーザ光は5Wとなる。更に、誘
電体多層膜の反射率を99.9%以上にすることも容易
に可能であり、その場合には透過レーザ光は1W以下に
することができる。
Next, the function of the beam shutter 10 in the embodiment configured as described above will be described. As shown in FIG. 1, the light shielding plate 4 is removed with the beam shutter 10 closed, that is, with the reflection mirror 3 positioned in the optical path. Then, 99.5% of the laser beam 2 emitted from the laser resonator 1 is reflected by the dielectric multilayer film on the surface of the reflection mirror 3, reaches the water-cooled damper 5, and is absorbed as heat energy. The remaining 0.5% is transmitted through the reflection mirror 3. Laser output of laser resonator 1 is 1
In the case of kW, the transmitted laser light is 5 W. Further, it is also possible to easily make the reflectance of the dielectric multilayer film 99.9% or more, in which case the transmitted laser beam can be made 1 W or less.

【0018】また、ガラス基板に、透過特性に優れ、不
純物や泡も少なく熱膨張係数の非常に小さい合成石英を
用いることで、ガラス基板の透過に起因するレーザ光2
の波面の乱れや変化をなくすことができる。
Further, by using a synthetic quartz having excellent transmission characteristics, containing few impurities and bubbles, and having a very small thermal expansion coefficient for the glass substrate, the laser beam 2 caused by the transmission through the glass substrate can be used.
Wavefront disturbances and changes can be eliminated.

【0019】従って、出射レーザ光9のビーム品質を観
測する場合、あるいは初期調整時や不具合発生時などに
おいて光ファイバー7の入射端面7aの位置調整をする
場合に、この微弱な透過レーザ光を入射端面7aから入
射させることを可能にする。また、レーザ光2を減衰し
ない場合に比べると、この場合には、作業の危険度合を
大幅に低減でき、光ファイバー7の入射端面7a上の入
射位置がずれたときにも入射端面7aが破壊することは
ない。
Therefore, when observing the beam quality of the outgoing laser light 9 or when adjusting the position of the incident end face 7a of the optical fiber 7 at the time of initial adjustment or at the time of occurrence of trouble, this weak transmitted laser light is incident on the incident end face. 7a. Also, in this case, the degree of danger of the work can be greatly reduced as compared with the case where the laser light 2 is not attenuated, and even when the incident position on the incident end face 7a of the optical fiber 7 is shifted, the incident end face 7a is broken. Never.

【0020】しかしながら、上記構成において、反射ミ
ラー3が光路中にあるときに単に遮光板4を取り外すだ
けでは光路が平行にシフトし、光ファイバー7の入射端
面7aの位置を正確に調整することができないし、ま
た、光ファイバー7からの出射光9を正確に観測するこ
とができないという問題が生ずる。すなわち、図2に示
すように、レーザ光2が屈折率n0の空間から、厚み
t、屈折率n1の平行平板ガラス基板に入射角θで入射
すると、ガラス基板透過後のレーザ光2は、δ=t×si
nθ×(1−n0/n1×cosθ/√(1− n0 2/n1 2×s
in2θ))で表される量だけ光路が平行にシフトする。
そのため焦点距離fの集光レンズ6に入射するレーザ光
2がδだけずれることになり、光ファイバー7の入射端
面7aに、α=δ/fで表される角度で入射することに
なる。
However, in the above configuration, when the reflection mirror 3 is in the optical path, simply removing the light-shielding plate 4 shifts the optical path in parallel, and the position of the incident end face 7a of the optical fiber 7 cannot be adjusted accurately. In addition, there is a problem that the emitted light 9 from the optical fiber 7 cannot be accurately observed. That is, as shown in FIG. 2, when the laser beam 2 is incident from a space having a refractive index n 0 to a parallel flat glass substrate having a thickness t and a refractive index n 1 at an incident angle θ, the laser beam 2 after passing through the glass substrate becomes , Δ = t × si
nθ × (1-n 0 / n 1 × cosθ / √ (1- n 0 2 / n 1 2 × s
in 2 θ)), the optical path shifts in parallel by the amount represented by:
Therefore, the laser beam 2 incident on the condenser lens 6 having the focal length f is shifted by δ, and is incident on the incident end face 7a of the optical fiber 7 at an angle represented by α = δ / f.

【0021】一方、図3に示すように、光ファイバー7
の入射端面7aの位置は、ビームシャッター10を開け
てレーザ発振器8を使用する場合に、レーザ光2が光フ
ァイバー7の入射端面7aの中心位置に入射角α=0°
で入射するように調整しなければならない。ところが、
上記のように反射ミラー3透過後の微弱なレーザ光2が
所定光路からずれたり、光ファイバー7の入射端面7a
に中心位置に直角に入射されない場合には、光ファイバ
ー7の入射端面7aの位置がすれ、また、光ファイバー
7の出射レーザ光9のビーム品質が、ビームシャッター
10を開けたレーザ発振器8の使用状態とは異なること
になる。
On the other hand, as shown in FIG.
When the beam oscillator 10 is opened and the laser oscillator 8 is used, the incident angle α = 0 ° is set at the center position of the incident end face 7a of the optical fiber 7 when the laser oscillator 8 is used.
It must be adjusted so that it is incident at However,
As described above, the weak laser light 2 transmitted through the reflecting mirror 3 is deviated from the predetermined optical path, or the incident end face 7a of the optical fiber 7 is
When the light is not incident on the center position at right angles, the position of the incident end face 7a of the optical fiber 7 is shifted, and the beam quality of the output laser light 9 of the optical fiber 7 is changed depending on the use state of the laser oscillator 8 with the beam shutter 10 opened. Will be different.

【0022】そこで、この発明では、反射ミラー3の平
行平板ガラス基板の厚みt、反射ミラー3に対するレー
ザ光2の入射角θ、前記平行平板ガラス基板の屈折率n
1を適切に設定することにより、このような問題を発生
しないようにした。
Therefore, in the present invention, the thickness t of the parallel flat glass substrate of the reflection mirror 3, the incident angle θ of the laser beam 2 with respect to the reflection mirror 3, the refractive index n of the parallel flat glass substrate
By setting 1 appropriately, this problem did not occur.

【0023】まず、グレーデッドインデックス型光ファ
イバー7の入射端面7aに入射するレーザ光2の入射角
αに対する、光ファイバー7を伝送した後の出射レーザ
光9におけるビーム品質の劣化特性の実験結果を図4に
示す。図4ではビーム品質として、ビームのウエスト径
と発散角の積を(4×λ/π)で除したM2値を用いて
いる。このM2値は1であるときに理論限界の最良ビー
ム品質を表し、同一入射条件でレンズ集光した場合にお
いてビーム品質M2値が2倍に劣化すると、集光スポッ
ト面積が4倍に劣化する。図4の特性カーブが示すよう
に、入射角が10mrad程度まではM2値の劣化がな
いことが分かった。
First, FIG. 4 shows an experimental result of the beam quality deterioration characteristics of the outgoing laser light 9 after transmitting the optical fiber 7 with respect to the incident angle α of the laser light 2 incident on the incident end face 7a of the graded index optical fiber 7. Shown in In FIG. 4, an M 2 value obtained by dividing the product of the beam waist diameter and the divergence angle by (4 × λ / π) is used as the beam quality. The M 2 value represents the best beam quality theoretical limit when it is 1, the beam quality M 2 value is deteriorated doubled in case of a lens focusing an identical incident conditions, the deterioration in the focused spot area 4 times I do. As shown by the characteristic curve in FIG. 4, it was found that the M 2 value did not deteriorate until the incident angle was about 10 mrad.

【0024】従って、光ファイバー7の入射端面7aに
入射するレーザ光2の入射角αが大きい場合には、光フ
ァイバー7の内部を伝送するレーザ光が図2に示すよう
に蛇行することに起因して、伝送後の出射レーザ光9の
ビーム品質が劣化して出射発散角βが大きくなることが
分かった。
Accordingly, when the incident angle α of the laser beam 2 incident on the incident end face 7a of the optical fiber 7 is large, the laser beam transmitted inside the optical fiber 7 meanders as shown in FIG. It has been found that the beam quality of the emitted laser light 9 after transmission deteriorates and the emission divergence angle β increases.

【0025】次に、反射ミラー3の平行平板ガラス基板
の厚みt、反射ミラー3に対するレーザ光2の入射角
θ、前記平行平板ガラス基板の屈折率n1を適切に設定
した例を説明する。第1の例は、反射ミラー3に合成石
英の厚み3.2mmのガラス基板を使用し、レーザ光の
入射角を45°とする。また、YAGレーザのλ=1.
064μmに対する屈折率n1=1.449、厚みt=
3.2mm、入射角をθ=45°とする。そこで、周囲
空間の屈折率をn0=1とすると、δ=1mmとなる。
また、集光レンズの焦点距離f=100mmとすると、
α=δ/f=10mradとなり、光ファイバー7伝送
後の出射レーザ光9の劣化がほとんどなく、ビームシャ
ッター10を開けた実際の使用状態とガラス基板透過後
の微弱レーザ光2の光ファイバー伝送状態との差異を無
くすことができることが判明した。
Next, an example in which the thickness t of the parallel flat glass substrate of the reflecting mirror 3, the incident angle θ of the laser beam 2 to the reflecting mirror 3, and the refractive index n 1 of the parallel flat glass substrate are appropriately set will be described. In the first example, a 3.2 mm thick synthetic quartz glass substrate is used for the reflection mirror 3 and the incident angle of the laser beam is 45 °. Also, λ = 1.
Refractive index n 1 = 1.449 for 064 μm, thickness t =
3.2 mm, the incident angle is θ = 45 °. Therefore, if the refractive index of the surrounding space is n 0 = 1, δ = 1 mm.
When the focal length f of the condenser lens is 100 mm,
α = δ / f = 10 mrad, the emitted laser light 9 after transmission through the optical fiber 7 hardly deteriorates, and the actual use state with the beam shutter 10 opened and the optical fiber transmission state of the weak laser light 2 after passing through the glass substrate It has been found that the difference can be eliminated.

【0026】そこで、第2の例として、例えば、先の例
において、合成石英ガラス基板の厚みを1.6mmとし
た。このようにすると、δ=0.5mm、α=5mra
dにでき、実際の使用状態における光ファイバー伝送状
態との差異を更に小さくできることが判明した。なお、
合成石英ガラス基板の厚みは1mm程度に鏡面研磨する
ことは十分可能である。
Therefore, as a second example, for example, in the above example, the thickness of the synthetic quartz glass substrate was set to 1.6 mm. In this case, δ = 0.5 mm, α = 5 mra
d, and the difference from the optical fiber transmission state in the actual use state can be further reduced. In addition,
It is sufficiently possible to mirror-polish the synthetic quartz glass substrate to a thickness of about 1 mm.

【0027】また、このように合成石英ガラス基板の厚
みを1.6mmにすれば、例えば、集光レンズの焦点距
離が50mmの短焦点の場合でも、δ=1mm、α=1
0mradにできることが判明した。
If the thickness of the synthetic quartz glass substrate is set to 1.6 mm in this way, for example, even if the focal length of the condenser lens is 50 mm, δ = 1 mm and α = 1
It turned out that it could be 0 mrad.

【0028】従って、以上の例から分かるように、反射
ミラー3透過後の光路シフト量δを1mm以下、好まし
くは0.5mm以下となるように、平行平板ガラス基板
の厚みt、反射ミラーの光路中におけるレーザ光入射角
θ、平行平板ガラス基板の屈折率n1を設定することに
より、反射ミラー3が光路中にあるときに遮光板4を取
り外すだけの簡単な操作で、レーザ光2の微弱光をほと
んどシフトすることなく光ファイバー7の入射端面7a
に入射できる。従って、ビーム減衰板等の減衰装置を用
いる必要がなく、また、そのセッティングに要する時間
と手間を省略することができる。
Therefore, as can be seen from the above example, the thickness t of the parallel flat glass substrate and the optical path of the reflection mirror are adjusted so that the optical path shift δ after transmission through the reflection mirror 3 is 1 mm or less, preferably 0.5 mm or less. By setting the incident angle θ of the laser light in the inside and the refractive index n 1 of the parallel flat glass substrate, the weak operation of the laser light 2 can be performed by a simple operation of removing the light shielding plate 4 when the reflection mirror 3 is in the optical path. Incident end face 7a of optical fiber 7 with little shift of light
Can be incident. Therefore, it is not necessary to use an attenuating device such as a beam attenuating plate, and the time and labor required for the setting can be omitted.

【0029】また、光ファイバ7の入射端面7aへのレ
ーザ光2の入射角αを0.01rad以下となるよう
に、平行平板ガラス基板の厚みt、反射ミラーの光路中
におけるレーザ光入射角θ、平行平板ガラス基板の屈折
率n1を設定しても、同様の効果を得ることができる。
Further, the thickness t of the parallel plate glass substrate and the laser beam incident angle θ in the optical path of the reflecting mirror are set so that the incident angle α of the laser beam 2 on the incident end face 7a of the optical fiber 7 is 0.01 rad or less. , setting the refractive index n 1 of the parallel flat glass substrate, it is possible to obtain the same effect.

【0030】以上のごとく、本実施の形態によれば、レ
ーザ発振器8の内部構成を減衰装置を用いない簡単な構
成により、さらに、反射ミラー3が光路中にあるときに
遮光板4を取り外すだけの簡単な操作で、出射レーザ光
9のビーム品質を観測したり、光ファイバー7の入射光
路調整を正確に行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the internal configuration of the laser oscillator 8 is simplified by using no attenuating device, and the light shielding plate 4 is simply removed when the reflection mirror 3 is in the optical path. With the simple operation described above, the beam quality of the emitted laser light 9 can be observed and the incident optical path of the optical fiber 7 can be accurately adjusted.

【0031】また、反射ミラー3に対するレーザ光入射
角θを45°にしたので、光路系をさらに単純な構成に
することができ、反射したレーザ光2を受ける水冷ダン
パー5の配置スペースも容易に確保できる。また、反射
ミラー3のガラス基板材料を合成石英ガラスにし、全反
射膜を誘電体多層膜にしたので、ガラス基板透過に起因
するレーザ光の波面の乱れや変化をなくすことができ、
容易にレーザ出力の0.5〜0.1%以下の微弱光を取
り出すことができる。
Further, since the incident angle θ of the laser beam with respect to the reflecting mirror 3 is set to 45 °, the optical path system can be further simplified, and the arrangement space of the water-cooled damper 5 for receiving the reflected laser beam 2 can be easily made. Can be secured. Further, since the glass substrate material of the reflection mirror 3 is made of synthetic quartz glass and the total reflection film is made of a dielectric multilayer film, it is possible to eliminate the disturbance or change of the wavefront of the laser light caused by the transmission of the glass substrate,
Weak light of 0.5 to 0.1% or less of the laser output can be easily extracted.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、次のような効果を奏する。請求項1の発明によれ
ば、レーザ光を発生させるレーザ共振器と、このレーザ
共振器から出射したレーザ光を集光して光ファイバーに
入射させるための集光レンズとの間に設置されるレーザ
発振器のビームシャッターであって、平行平板ガラス基
板に全反射膜が施され、前記レーザ共振器と前記集光レ
ンズとの間の光路中または光路外に選択的に移動できる
ように構成された反射ミラーと、この反射ミラーが前記
光路中にあるときに、この反射ミラーの後部位置に着脱
可能に装着された遮光板と、前記反射ミラーで反射され
たレーザ光を吸収するダンパーとを具備し、 δ=前記反射ミラー透過後の光路シフト量 =t×sinθ×(1−n0/n1×cosθ/√(1− n0 2
/n1 2×sin2θ)) t=前記平行平板ガラス基板の厚み θ=前記反射ミラーの光路中におけるレーザ光入射角 n1=前記平行平板ガラス基板の屈折率 n0=前記反射ミラーの周囲空間の屈折率 とした場合に、δ≦1mmとなるように、前記平行平板
ガラス基板の厚みt、前記反射ミラーに対するレーザ光
の入射角θ、前記平行平板ガラス基板の屈折率n 1を設
定したので、ビームシャッターを閉じた状態で遮光板を
取り外すだけで、ビームシャッター以降の光路にレーザ
光のごく一部の微弱光を透過させることができる。ま
た、光路ずれを補正するような光学部品を新たに設ける
といったことなく、簡単な構成で光路シフトに起因する
光ファイバーの入射端面に入射するレーザ光の入射角を
小さくすることができる。そして、ビームシャッターを
開けた際の光ファイバー伝送との差異がほとんどない微
弱光伝送状態を得ることができる。
The present invention is configured as described above.
Therefore, the following effects are obtained. According to the invention of claim 1
For example, a laser resonator that generates laser light and this laser
Focuses the laser light emitted from the resonator to an optical fiber
Laser installed between condensing lens for incidence
Oscillator beam shutter, parallel plate glass
The plate is provided with a total reflection film, and the laser resonator and the condenser
Can be selectively moved into or out of the optical path between the lens
And a reflecting mirror configured as described above.
Detachable to the rear position of this mirror when in the optical path
A light-shielding plate that is mounted so that it can be reflected by the reflection mirror
Δ = optical path shift amount after passing through the reflecting mirror = t × sin θ × (1-n0/ N1× cos θ / √ (1-n0 Two
/ N1 Two× sinTwoθ)) t = thickness of the parallel plate glass substrate θ = incident angle of laser light in the optical path of the reflection mirror n1= Refractive index n of the parallel flat glass substrate0= The refractive index of the surrounding space of the reflection mirror, and the parallel flat plate is set so that δ ≦ 1 mm.
The thickness t of the glass substrate and the laser beam to the reflecting mirror
The incident angle θ, the refractive index n of the parallel plate glass substrate 1Set
As the beam shutter is closed,
Simply remove the laser from the beam path after the beam shutter.
A very small part of the light can be transmitted. Ma
Also, newly provide optical components that correct optical path deviation
Due to optical path shift with simple configuration
The incident angle of the laser light incident on the incident end face of the optical fiber
Can be smaller. And the beam shutter
Very little difference from optical fiber transmission when opened
A weak light transmission state can be obtained.

【0033】また、請求項2の発明によれば、δ≦0.
5mmとなるように、前記平行平板ガラス基板の厚み
t、前記反射ミラーに対するレーザ光の入射角θ、前記
平行平板ガラス基板の屈折率n1を設定したので、請求
項1の発明の効果に加え、光路シフトに起因する光ファ
イバー入射端面に入射するレーザ光の入射角を更に小さ
くすることができる。そして、ビームシャッターを開け
た際の光ファイバー伝送と差異をよりいっそう無くすこ
とができる。
According to the second aspect of the present invention, δ ≦ 0.
The thickness t of the parallel plate glass substrate, the incident angle θ of the laser beam with respect to the reflection mirror, and the refractive index n 1 of the parallel plate glass substrate are set so as to be 5 mm. In addition, the incident angle of the laser beam incident on the optical fiber incident end face due to the optical path shift can be further reduced. And, the difference from the optical fiber transmission when the beam shutter is opened can be further eliminated.

【0034】また、請求項3の発明によれば、光ファイ
バーの入射端面に入射するレーザ光の入射角α(α=δ
/f、ただし、f=集光レンズの焦点距離)を0.01
rad以下となるように、前記平行平板ガラス基板の厚
みt、前記反射ミラーに対するレーザ光の入射角θ、前
記平行平板ガラス基板の屈折率n1を設定したので、請
求項1の発明と同様の効果を奏することができる。
Further, according to the third aspect of the present invention, the incident angle α (α = δ) of the laser light incident on the incident end face of the optical fiber.
/ F, where f = focal length of the condenser lens) is 0.01
The thickness t of the parallel flat glass substrate, the incident angle θ of the laser beam to the reflection mirror, and the refractive index n 1 of the parallel flat glass substrate are set so as to be equal to or less than rad. The effect can be achieved.

【0035】また、請求項4の発明によれば、請求項1
〜3の発明において、反射ミラーに対するレーザ光の入
射角θを45°にしたので、光路系を単純な構成にする
ことができ、反射したレーザ光を受ける水冷ダンパーの
配置スペースも容易に確保できる。
According to the invention of claim 4, according to claim 1,
In the inventions of (1) to (3), the incident angle θ of the laser beam with respect to the reflection mirror is set to 45 °, so that the optical path system can be simplified, and the arrangement space for the water-cooled damper that receives the reflected laser beam can be easily secured. .

【0036】また、請求項5の発明によれば、請求項1
〜3の発明において、反射ミラーを構成するガラス基板
の材料を合成石英ガラスにするとともに、このガラス基
板に施される全反射膜を誘電体多層膜にしたので、ガラ
ス基板透過に起因するレーザ光の波面の乱れや変化をな
くすことができる。また、容易にレーザ出力の0.5〜
0.1%以下の微弱光を取り出すことができる。
According to the invention of claim 5, according to claim 1,
In the inventions of (1) to (3), since the material of the glass substrate forming the reflection mirror is made of synthetic quartz glass and the total reflection film applied to this glass substrate is made of a dielectric multilayer film, the laser light caused by the transmission of the glass substrate is obtained. Wavefront disturbances and changes can be eliminated. In addition, the laser output can be easily adjusted to 0.5 to
Weak light of 0.1% or less can be extracted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るビームシャッターの構成説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a beam shutter according to the present invention.

【図2】 本発明のビームシャッターにおける反射ミラ
ーによる光路シフト説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical path shift by a reflection mirror in the beam shutter of the present invention.

【図3】 本発明のビームシャッターを開いている場合
の光路説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an optical path when a beam shutter of the present invention is opened.

【図4】 本発明のビームシャッターにおける光ファイ
バー入射角とビーム品質との相関図である。
FIG. 4 is a correlation diagram between an optical fiber incident angle and beam quality in a beam shutter according to the present invention.

【図5】 従来のビームシャッターの概略構成図であっ
て、ビームシャッターが開いた状態を示す。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional beam shutter, showing a state where the beam shutter is opened.

【図6】 従来のビームシャッターの概略構成図であっ
て、ビームシャッターが閉じた状態を示す。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a conventional beam shutter, showing a state in which the beam shutter is closed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ共振器、2 レーザ光、3 反射ミラー、4
遮光板、5 ダンパー、6 集光レンズ、7 光ファ
イバー、7a 入射端面、8 レーザ発振器、9 出射
レーザ光、10 ビームシャッター
1 laser resonator, 2 laser beam, 3 reflection mirror, 4
Shield plate, 5 damper, 6 condenser lens, 7 optical fiber, 7a entrance end face, 8 laser oscillator, 9 emission laser light, 10 beam shutter

フロントページの続き (72)発明者 久国 晶 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 (72)発明者 百衣 仁 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) 2H041 AA04 AA13 AB02 AB13 AC01 AZ01 5F072 AB01 KK05 MM03 MM05 MM17Continued on the front page (72) Inventor Akira Kukuni 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Inventor Jin 2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Mitsubishi F term (reference) in Denki Co., Ltd. 2H041 AA04 AA13 AB02 AB13 AC01 AZ01 5F072 AB01 KK05 MM03 MM05 MM17

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光を発生させるレーザ共振器とこ
のレーザ共振器から出射したレーザ光を集光して光ファ
イバーに入射させるための集光レンズとの間に設置され
るレーザ発振器のビームシャッターであって、 平行平板ガラス基板に全反射膜が施され、前記レーザ共
振器と前記集光レンズとの間の光路中又は光路外に選択
的に移動できるように構成された反射ミラーと、 この反射ミラーが前記光路中にあるときに、この反射ミ
ラーの後部位置に着脱可能に装着された遮光板と、 前記反射ミラーで反射されたレーザ光を吸収するダンパ
ーとを具備し、 δ=前記反射ミラー透過後の光路シフト量 =t×sinθ×(1−n0/n1×cosθ/√(1− n0 2
/n1 2×sin2θ)) t=前記平行平板ガラス基板の厚み θ=前記反射ミラーに対するレーザ光の入射角 n1=前記平行平板ガラス基板の屈折率 n0=前記反射ミラーの周囲空間の屈折率 とした場合に、δ≦1mmとなるように、前記平行平板
ガラス基板の厚みt、前記反射ミラーに対するレーザ光
の入射角θ、前記平行平板ガラス基板の屈折率n 1を設
定したことを特徴とするレーザ発振器のビームシャッタ
ー。
1. A laser resonator for generating a laser beam.
Laser light emitted from the
Installed between the lens and the condenser lens
A total-reflection film formed on a parallel plate glass substrate,
Selectable in the optical path between the shaker and the condenser lens or outside the optical path
A reflecting mirror configured to be able to move freely; and a reflecting mirror when the reflecting mirror is in the optical path.
A light-shielding plate detachably mounted at a rear position of the mirror, and a damper for absorbing laser light reflected by the reflection mirror
Δ = optical path shift amount after transmission through the reflecting mirror = t × sin θ × (1-n0/ N1× cos θ / √ (1-n0 Two
/ N1 Two× sinTwoθ)) t = thickness of the parallel flat glass substrate θ = incident angle n of laser light to the reflection mirror n1= Refractive index n of the parallel flat glass substrate0= The refractive index of the surrounding space of the reflection mirror, and the parallel flat plate is set so that δ ≦ 1 mm.
The thickness t of the glass substrate and the laser beam to the reflecting mirror
The incident angle θ, the refractive index n of the parallel plate glass substrate 1Set
Beam shutter for laser oscillator
-
【請求項2】 レーザ光を発生させるレーザ共振器とこ
のレーザ共振器から出射したレーザ光を集光して光ファ
イバーに入射させるための集光レンズとの間に設置され
るレーザ発振器のビームシャッターであって、 平行平板ガラス基板に全反射膜が施され、前記レーザ共
振器と前記集光レンズとの間の光路中又は光路外に選択
的に移動できるように構成された反射ミラーと、 この反射ミラーが前記光路中にあるときに、この反射ミ
ラーの後部位置に着脱可能に装着された遮光板と、 前記反射ミラーで反射されたレーザ光を吸収するダンパ
ーとを具備し、 δ=前記反射ミラー透過後の光路シフト量 =t×sinθ×(1−n0/n1×cosθ/√(1− n0 2
/n1 2×sin2θ)) t=前記平行平板ガラス基板の厚み θ=前記反射ミラーに対するレーザ光の入射角 n1=前記平行平板ガラス基板の屈折率 n0=前記反射ミラーの周囲空間の屈折率 とした場合に、δ≦0.5mmとなるように、前記平行
平板ガラス基板の厚みt、前記反射ミラーに対するレー
ザ光の入射角θ、前記平行平板ガラス基板の屈折率n1
を設定したことを特徴とするレーザ発振器のビームシャ
ッター。
2. A beam shutter of a laser oscillator installed between a laser resonator for generating laser light and a condensing lens for condensing laser light emitted from the laser resonator and making the laser light incident on an optical fiber. A reflecting mirror, which is provided with a total reflection film on a parallel plate glass substrate and is configured to be selectively movable in or out of an optical path between the laser resonator and the condenser lens; When the mirror is in the optical path, a light-shielding plate is detachably mounted at a rear position of the reflection mirror, and a damper that absorbs laser light reflected by the reflection mirror, δ = the reflection mirror Optical path shift amount after transmission = t × sin θ × (1−n 0 / n 1 × cos θ / √ (1−n 0 2
/ N 1 2 × sin 2 θ)) t = thickness of the parallel plate glass substrate θ = incident angle of laser light to the reflection mirror n 1 = refractive index of the parallel plate glass substrate n 0 = space around the reflection mirror The thickness t of the parallel plate glass substrate, the incident angle θ of the laser beam with respect to the reflection mirror, and the refractive index n 1 of the parallel plate glass substrate so that δ ≦ 0.5 mm.
A beam shutter of a laser oscillator characterized by setting:
【請求項3】 レーザ光を発生させるレーザ共振器と
このレーザ共振器から出射したレーザ光を集光して光フ
ァイバーに入射させるための集光レンズとの間に設置さ
れるレーザ発振器のビームシャッターであって、 平行平板ガラス基板に全反射膜が施され、前記レーザ共
振器と前記集光レンズとの間の光路中又は光路外に選択
的に移動できるように構成された反射ミラーと、 この反射ミラーが前記光路中にあるときに、この反射ミ
ラーの後部位置に着脱可能に装着された遮光板と前記反
射ミラーで反射されたレーザ光を吸収するダンパーと、 を具備し、 δ=前記反射ミラー透過後の光路シフト量 =t×sinθ×(1−n0/n1×cosθ/√(1− n0 2
/n1 2×sin2θ)) t=前記平行平板ガラス基板の厚み θ=前記反射ミラーに対するレーザ光の入射角 n1=前記平行平板ガラス基板の屈折率 n0=前記反射ミラーの周囲空間の屈折率 f=前記集光レンズの焦点距離 とした場合に、δ/f≦0.01となるように、前記平
行平板ガラス基板の厚みt、前記反射ミラーに対するレ
ーザ光の入射角θ、前記平行平板ガラス基板の屈折率n
1を設定したことを特徴とするレーザ発振器のビームシ
ャッター。
3. A beam shutter of a laser oscillator installed between a laser resonator for generating laser light and a condensing lens for condensing laser light emitted from the laser resonator and making the laser light incident on an optical fiber. A reflecting mirror, which is provided with a total reflection film on a parallel plate glass substrate and is configured to be selectively movable in or out of an optical path between the laser resonator and the condenser lens; When the mirror is in the optical path, a light-shielding plate removably mounted at a rear position of the reflection mirror and a damper for absorbing laser light reflected by the reflection mirror; δ = the reflection mirror Optical path shift amount after transmission = t × sin θ × (1−n 0 / n 1 × cos θ / √ (1−n 0 2
/ N 1 2 × sin 2 θ)) t = thickness of the parallel plate glass substrate θ = incident angle of laser light to the reflection mirror n 1 = refractive index of the parallel plate glass substrate n 0 = space around the reflection mirror When the refractive index f = focal length of the condenser lens, the thickness t of the parallel flat glass substrate, the incident angle θ of the laser beam with respect to the reflection mirror, Refractive index n of parallel flat glass substrate
A beam shutter of a laser oscillator, wherein 1 is set.
【請求項4】前記反射ミラーに対するレーザ光の入射角
θが45°であることを特徴とする請求項1〜3のいず
れか1項に記載のレーザ発振器のビームシャッター。
4. The beam shutter of a laser oscillator according to claim 1, wherein an incident angle θ of the laser beam with respect to the reflection mirror is 45 °.
【請求項5】前記反射ミラーを構成する前記ガラス基板
の材料が合成石英ガラスであり、このガラス基板に施さ
れる前記全反射膜が誘電体多層膜であることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザ発振器の
ビームシャッター。
5. The method according to claim 1, wherein a material of said glass substrate forming said reflection mirror is synthetic quartz glass, and said total reflection film applied to said glass substrate is a dielectric multilayer film. 4. The beam shutter of the laser oscillator according to any one of 3.
JP2000379042A 2000-12-13 2000-12-13 Beam shutter for laser oscillator Pending JP2002182135A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000379042A JP2002182135A (en) 2000-12-13 2000-12-13 Beam shutter for laser oscillator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000379042A JP2002182135A (en) 2000-12-13 2000-12-13 Beam shutter for laser oscillator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002182135A true JP2002182135A (en) 2002-06-26

Family

ID=18847501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000379042A Pending JP2002182135A (en) 2000-12-13 2000-12-13 Beam shutter for laser oscillator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002182135A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017524558A (en) * 2014-06-03 2017-08-31 エル・ピー・ケー・エフ・レーザー・ウント・エレクトロニクス・アクチエンゲゼルシヤフト Laser welding method and apparatus along a welding seam of two joining members made of thermoplastic synthetic material
CN108844974A (en) * 2018-04-11 2018-11-20 西安交通大学 A kind of automatic shading regulating device and its control method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017524558A (en) * 2014-06-03 2017-08-31 エル・ピー・ケー・エフ・レーザー・ウント・エレクトロニクス・アクチエンゲゼルシヤフト Laser welding method and apparatus along a welding seam of two joining members made of thermoplastic synthetic material
CN108844974A (en) * 2018-04-11 2018-11-20 西安交通大学 A kind of automatic shading regulating device and its control method
CN108844974B (en) * 2018-04-11 2020-10-27 西安交通大学 Automatic shading adjusting device and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7102118B2 (en) Beam formation unit comprising two axicon lenses, and device comprising one such beam formation unit for introducing radiation energy into a workpiece consisting of a weakly-absorbent material
US5161238A (en) Apparatus for confining laser beams
US4396285A (en) Laser system and its method of use
JP5596021B2 (en) Device for joining and tapering fibers or other optical components
US7680163B2 (en) Laser irradiating method including maintaining temperature of a lens
US5815626A (en) Optical transmission device, solid state laser device, and laser beam processing device
US8971363B2 (en) Method and device for shielding a high-power laser apparatus and high-power-laser optical system employing such a device
CN102481665A (en) Laser-focusing head with ZnS lenses having a peripheral thickness of at least 5 mm and laser cutting unit and method using one such focusing head
US7620080B2 (en) Laser pulse conditioning
US20180231790A1 (en) Linear polarization of a laser beam
US6996141B1 (en) Device for reducing the peak power of a pulsed laser light source
US20210394304A1 (en) Fiber coupled laser with variable beam parameters product
US11135676B2 (en) Machining head for laser machining machine, and laser machining machine
JP2002182135A (en) Beam shutter for laser oscillator
US20060159394A1 (en) Method of and apparatus for manufacturing fiber grating devices
WO2000074183A1 (en) Ultraviolet laser device
Massart et al. CVD-grown diamond: a new material for high-power CO2 lasers
JP2014513811A (en) Laser beam irradiance control system
US20080008478A1 (en) Transmitting device for optical signals
JP4060155B2 (en) Optical device
KR102425179B1 (en) Line beam forming device
WO2021235195A1 (en) Laser processing apparatus
JPH1190665A (en) Laser beam machining device
CN115070200B (en) Laser drilling optical path system for heterogeneous material and drilling method
EP4354678A2 (en) Integrated end mirror assembly for a fiber ring laser