JP2015138791A - Laser equipment and method for adjusting laser light intensity - Google Patents

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正行 植松
Masayuki Uematsu
正行 植松
山本　達也
Tatsuya Yamamoto
達也 山本
陽一 谷野
Yoichi Yano
陽一 谷野
西前　順一
Junichi Nishimae
順一 西前
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain: laser equipment in which a position of an optical axis of an optical resonator can be adjusted within a discharge space, the position can be easily corrected even if a positional deviation in the optical axis of the optical resonator occurs, and an amount of gain acting on laser light within the optical resonator can be adjusted, so that a desired laser light intensity can be obtained; and a method for adjusting laser light intensity.SOLUTION: Laser equipment includes an optical axis position movement section which moves a position of an optical axis of an optical resonator along a direction where laser medium gas (G) flows, the optical axis being orthogonal to a direction of discharge generated in a discharge space (3) and also orthogonal to the direction where laser medium gas flows.

Description

本発明は、ガスをレーザ媒質として用いてレーザ光を発生させるレーザ装置およびレーザ光強度調整方法に関するものである。   The present invention relates to a laser apparatus and a laser light intensity adjustment method for generating laser light using a gas as a laser medium.

従来のレーザ装置では、レーザ媒質中にパルスレーザ光を発振させる発振領域を備えた光共振器と、同じレーザ媒質中に光共振器からのパルスレーザ光を増幅する増幅領域を備えた光増幅器と、光共振器のＱ値を周期的に変化させるためのＱスイッチ素子とが設けられている（例えば、特許文献１参照）。   In a conventional laser device, an optical resonator having an oscillation region for oscillating pulsed laser light in a laser medium, and an optical amplifier having an amplification region for amplifying pulsed laser light from the optical resonator in the same laser medium; And a Q switch element for periodically changing the Q value of the optical resonator (see, for example, Patent Document 1).

特許文献１に記載のレーザ装置では、レーザ光を発生させる光共振器と、この光共振器から発振されたレーザ光を増幅する増幅器とが一体となり、高出力かつビーム品質の良いレーザ光を出力する。   In the laser device described in Patent Document 1, an optical resonator that generates laser light and an amplifier that amplifies the laser light oscillated from the optical resonator are integrated to output laser light with high output and good beam quality. To do.

特開平９−２４６６３２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-246632

しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
特許文献１に記載のレーザ装置を、３軸直交型ガスレーザ装置として構成する場合、光共振器の光軸（光共振器が有する光軸）の放電空間内での位置ずれに対する補正を容易に行うことができないという問題がある。 However, the prior art has the following problems.
When the laser device described in Patent Document 1 is configured as a three-axis orthogonal gas laser device, it is easy to correct a positional shift in the discharge space of the optical axis of the optical resonator (the optical axis of the optical resonator). There is a problem that can not be.

したがって、光共振器の光軸位置を放電空間内に設定する場合、電極設置精度などの影響で、誤差が生じて光軸の位置ずれが生じることをあらかじめ見込んで、レーザ光強度があまり大きくならないように利得の小さい位置に光軸位置を設定する必要がある。そして、その結果として、光共振器としての性能を低く抑えなければならない。   Therefore, when the optical axis position of the optical resonator is set in the discharge space, it is anticipated that an error will occur due to the influence of electrode installation accuracy and the optical axis will be displaced in advance. Thus, it is necessary to set the optical axis position at a position where the gain is small. As a result, the performance as an optical resonator must be kept low.

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、光共振器の光軸の放電空間内での位置調整を可能とし、光共振器の光軸の位置ずれが生じた場合であっても、容易に補正することができるとともに、光共振器内のレーザ光に作用する利得の量の調整を可能とし、所望のレーザ光強度を得ることのできるレーザ装置およびレーザ光強度調整方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and enables the position adjustment of the optical axis of the optical resonator within the discharge space, resulting in a positional shift of the optical axis of the optical resonator. Even if this is the case, the laser device and the laser light intensity can be easily corrected and the amount of gain acting on the laser light in the optical resonator can be adjusted to obtain a desired laser light intensity. The purpose is to obtain an adjustment method.

本発明におけるレーザ装置は、放電を発生させるために対向して配置される１対の放電電極と、１対の放電電極の間の放電空間で第１方向に発生する放電によって、１対の放電電極の間を第１方向と直交する第２方向に流れるレーザ媒質ガスが励起することで発振したパルスレーザ光を外部に取り出す光共振器と、光共振器から取り出されるパルスレーザ光を増幅させる増幅器と、を備えたレーザ装置であって、光共振器は、第１方向および第２方向と直交し、かつ、放電空間を通過する光軸を有し、光共振器全体の光路長を一定に保つとともに、光軸の位置を、第２方向に沿って移動させる光軸位置移動部をさらに備えるものである。   In the laser apparatus according to the present invention, a pair of discharge electrodes is formed by a pair of discharge electrodes disposed to face each other to generate a discharge and a discharge generated in a first direction in a discharge space between the pair of discharge electrodes. An optical resonator for extracting pulse laser light oscillated by excitation of a laser medium gas flowing in a second direction orthogonal to the first direction between the electrodes, and an amplifier for amplifying the pulse laser light extracted from the optical resonator The optical resonator has an optical axis that is orthogonal to the first direction and the second direction and passes through the discharge space, and the optical path length of the entire optical resonator is constant. The optical axis position moving unit is further provided for maintaining and moving the position of the optical axis along the second direction.

また、本発明におけるレーザ光強度調整方法は、光共振器が有する光軸の方向である光軸方向と直交する方向に対して、レーザ媒質ガスの利得分布の大きさが変化するとともに、光軸の位置を光軸方向と直交する方向に沿って移動させる光軸位置移動部を備えるレーザ装置のレーザ光強度調整方法であって、光軸位置移動部を操作することで、光軸の位置を光軸方向と直交する方向に沿って移動させ、光共振器内のレーザ光に作用する利得の量を調整するものである。   Further, the laser light intensity adjusting method according to the present invention is such that the magnitude of the gain distribution of the laser medium gas changes with respect to the direction perpendicular to the optical axis direction that is the optical axis direction of the optical resonator, and the optical axis. Is a laser beam intensity adjustment method of a laser device including an optical axis position moving unit that moves the position of the optical axis along a direction orthogonal to the optical axis direction, and the optical axis position is adjusted by operating the optical axis position moving unit. It is moved along the direction orthogonal to the optical axis direction to adjust the amount of gain acting on the laser light in the optical resonator.

本発明によれば、放電空間で発生する放電の方向と直交するとともに、レーザ媒質ガスが流れる方向と直交する光共振器の光軸の位置を、レーザ媒質ガスが流れる方向に沿って移動させ、かつ光共振器全体の光路長を一定に保つことのできる光軸位置移動部を備える。これにより、光共振器の光軸の放電空間内での位置調整を可能とし、光共振器の光軸の位置ずれが生じた場合であっても、容易に補正することができるとともに、光共振器内のレーザ光に作用する利得の量の調整を可能とし、所望のレーザ光強度を得ることのできるレーザ装置およびレーザ光強度調整方法を得ることができる。
また、本発明におけるレーザ光強度調整方法は、放電空間に発生する放電の方向と、放電空間を流れるレーザ媒質ガスの方向と、放電空間中に配置される光共振器の光軸方向とがそれぞれ概直交する３軸直交型ガスレーザ装置のみでなく、光共振器の光軸方向と直交する方向に対してレーザ媒質ガスの利得分布が変化するようなレーザ装置であれば、適用可能である。 According to the present invention, the position of the optical axis of the optical resonator that is orthogonal to the direction of the discharge generated in the discharge space and orthogonal to the direction in which the laser medium gas flows is moved along the direction in which the laser medium gas flows, In addition, an optical axis position moving unit that can keep the optical path length of the entire optical resonator constant is provided. As a result, the position of the optical axis of the optical resonator within the discharge space can be adjusted, and even when the optical axis of the optical resonator is misaligned, it can be easily corrected and optical resonance can be achieved. The amount of gain acting on the laser beam in the chamber can be adjusted, and a laser device and a laser beam intensity adjusting method capable of obtaining a desired laser beam intensity can be obtained.
Further, in the laser light intensity adjusting method according to the present invention, the direction of the discharge generated in the discharge space, the direction of the laser medium gas flowing in the discharge space, and the optical axis direction of the optical resonator disposed in the discharge space are each The present invention can be applied to any laser apparatus in which the gain distribution of the laser medium gas changes with respect to a direction orthogonal to the optical axis direction of the optical resonator, as well as a substantially orthogonal three-axis orthogonal gas laser apparatus.

本発明の実施の形態１におけるレーザ装置の構成図である。It is a block diagram of the laser apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるレーザ装置の放電空間およびその周辺でのレーザ媒質の利得分布の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the gain distribution of the laser medium in the discharge space of the laser apparatus in Embodiment 1 of this invention, and its periphery. 本発明の実施の形態１におけるレーザ装置を上から見た平面図と、レーザ媒質の利得分布とを対応させて組み合わせた説明図である。It is explanatory drawing which combined the top view which looked at the laser apparatus in Embodiment 1 of this invention from the top, and the gain distribution of a laser medium correspondingly. 本発明の実施の形態２におけるレーザ装置の構成図である。It is a block diagram of the laser apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本本発明の実施の形態２におけるレーザ装置を上から見た平面図である。It is the top view which looked at the laser apparatus in Embodiment 2 of this invention from the top. 本発明の実施の形態３におけるレーザ装置を上から見た平面図である。It is the top view which looked at the laser apparatus in Embodiment 3 of this invention from the top. 本発明の実施の形態４におけるレーザ装置を上から見た平面図である。It is the top view which looked at the laser apparatus in Embodiment 4 of this invention from the top. 従来技術におけるレーザ装置の構成図である。It is a block diagram of the laser apparatus in a prior art. 従来技術におけるレーザ装置から取り出されるレーザ光をパルス化する場合の共振器の構成図である。It is a block diagram of the resonator in the case of pulsing the laser beam taken out from the laser apparatus in a prior art. 従来技術におけるレーザ装置を、３軸直交型ガスレーザ装置として構成した場合の構成図である。It is a block diagram at the time of comprising the laser apparatus in a prior art as a triaxial orthogonal type gas laser apparatus. 図１０における３軸直交型ガスレーザ装置のガス流方向の利得分布を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the gain distribution of the gas flow direction of the triaxial orthogonal type gas laser apparatus in FIG.

以下、本発明のレーザ装置およびレーザ光強度調整方法を、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, a laser device and a laser beam intensity adjustment method of the present invention will be described with reference to the drawings according to a preferred embodiment. In the description of the drawings, the same reference numerals are assigned to the same elements, and duplicate descriptions are omitted.

実施の形態１．
はじめに、本発明のレーザ装置の技術的特徴を明確にするために、従来技術（特許文献１）におけるレーザ装置の課題について、図８〜図１１を参照しながら説明する。図８は、従来技術におけるレーザ装置の構成図である。図９は、従来技術におけるレーザ装置から取り出されるレーザ光をパルス化する場合の共振器の構成図である。図１０は、従来技術におけるレーザ装置を、３軸直交型ガスレーザ装置として構成した場合の構成図である。図１１は、図１０における３軸直交型ガスレーザ装置のガス流方向の利得分布を示す説明図である。 Embodiment 1 FIG.
First, in order to clarify the technical features of the laser apparatus of the present invention, problems of the laser apparatus in the prior art (Patent Document 1) will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a configuration diagram of a laser apparatus in the prior art. FIG. 9 is a configuration diagram of a resonator in the case of pulsing laser light extracted from a laser apparatus in the prior art. FIG. 10 is a configuration diagram in the case where the laser apparatus in the prior art is configured as a three-axis orthogonal gas laser apparatus. FIG. 11 is an explanatory diagram showing a gain distribution in the gas flow direction of the three-axis orthogonal gas laser device in FIG.

この図８におけるレーザ装置では、レーザ媒質ガス１０１ａが流れる方向は、光共振器および光増幅器の光軸（光路）に対して直交する。   In the laser apparatus in FIG. 8, the direction in which the laser medium gas 101a flows is orthogonal to the optical axis (optical path) of the optical resonator and the optical amplifier.

レーザ装置の光共振器においては、光共振器を構成する全反射ミラー１２２と部分反射ミラー１２４との間を流れるレーザ媒質ガス１０１ａを励起させることで発生する光が、全反射ミラー１２２および部分反射ミラー１２４で反射を繰り返しながら共振器内レーザビーム１０２ａとして増幅される。そして、共振器内レーザビーム１０２ａは、部分反射ミラー１２４からレーザ出力光１０２ｂとしてレーザ光が取り出される。   In the optical resonator of the laser device, light generated by exciting the laser medium gas 101a flowing between the total reflection mirror 122 and the partial reflection mirror 124 constituting the optical resonator is converted into the total reflection mirror 122 and the partial reflection. While being reflected by the mirror 124, it is amplified as the intracavity laser beam 102a. The intracavity laser beam 102a is extracted from the partial reflection mirror 124 as laser output light 102b.

レーザ装置の光増幅器においては、光増幅器を構成する全反射ミラー１４１〜１４４の間を流れるレーザ媒質ガス１０１ａと、全反射ミラー１４１〜１４４の間を伝播するレーザ光との相互作用によって、レーザ光強度が増幅される。また、光共振器から取り出されたレーザ光のビーム径は、凸面ミラー１３２および凹面ミラー１３４で構成されるビームエキスパンダによって拡大される。その後、ビーム径が拡大されたレーザ光が光増幅器に取り込まれることで、より高い増幅効率が得られ、結果として、高出力なレーザ光が窓１０５から取り出される。   In the optical amplifier of the laser device, the laser beam is generated by the interaction between the laser medium gas 101a flowing between the total reflection mirrors 141 to 144 constituting the optical amplifier and the laser beam propagating between the total reflection mirrors 141 to 144. The intensity is amplified. Further, the beam diameter of the laser light extracted from the optical resonator is expanded by a beam expander constituted by the convex mirror 132 and the concave mirror 134. Thereafter, the laser light having an enlarged beam diameter is taken into the optical amplifier, so that higher amplification efficiency is obtained. As a result, high-power laser light is extracted from the window 105.

また、図９に示すように、アパーチャ本体１６１およびアパーチャ板１６２を備えるアパーチャ１０６と、Ｑスイッチ素子１０７とを配置することで、発振されるレーザ光をパルスビームとすることが可能である。   Further, as shown in FIG. 9, by arranging an aperture 106 including an aperture body 161 and an aperture plate 162 and a Q switch element 107, it is possible to make the oscillated laser light a pulse beam.

また、光共振器および光増幅器の光軸と、レーザ媒質ガスが流れる方向と、エネルギーを与えることでレーザ媒質ガス１０１ａを励起させるために発生する放電の方向とがそれぞれ直交する３軸直交型ガスレーザ装置（発振器）として、図８のレーザ装置を構成する場合の一例が図１０である。   Further, a three-axis orthogonal gas laser in which the optical axis of the optical resonator and the optical amplifier, the direction in which the laser medium gas flows, and the direction of discharge generated to excite the laser medium gas 101a by applying energy are orthogonal to each other. FIG. 10 shows an example in which the laser device of FIG. 8 is configured as the device (oscillator).

図１０に示すように、光共振器および光増幅器の光軸と、レーザ媒質ガスが流れる方向とがそれぞれ直交する向き（すなわち紙面手前から奥（もしくは奥から手前）の方向）に、放電を発生させるための１対の放電電極１０８ａ，１０８ｂを、レーザ媒質ガス１０１ａおよび光軸が挟み込まれる形になるように、紙面手前側と奥側に対向させて配置する。   As shown in FIG. 10, discharge is generated in the direction in which the optical axis of the optical resonator and the optical amplifier and the direction in which the laser medium gas flows are orthogonal to each other (that is, from the front to the back (or from the back to the front)). A pair of discharge electrodes 108a and 108b for causing the laser medium gas 101a and the optical axis to be sandwiched are arranged opposite to the front and back sides of the paper.

また、図１０の３軸直交型ガスレーザ装置において、放電が発生する空間（以降では、放電空間と称す）およびその周辺でのレーザ媒質ガス１０１ａの利得分布は、図１１のようになる。そして、図１０の３軸直交型ガスレーザ装置は、図１１に示す勾配を持った利得分布中の放電空間内に光軸を配置することとなる。   Further, in the triaxial orthogonal gas laser device of FIG. 10, the gain distribution of the laser medium gas 101a in the space where the discharge is generated (hereinafter referred to as the discharge space) and its periphery is as shown in FIG. In the three-axis orthogonal gas laser device of FIG. 10, the optical axis is arranged in the discharge space in the gain distribution having the gradient shown in FIG.

なお、図１１の横軸ｘは、レーザ媒質ガス１０１ａが流れる方向に沿った放電電極１０８ａ，１０８ｂ上の位置であり、レーザ媒質ガス１０１ａに対する励起放電の上流端（すなわち、放電電極１０８ａ，１０８ｂの上流端）をｘ＝０としている。また、Ｗは、放電電極１０８ａ，１０８ｂの幅であり、ｘ＝Ｗは、放電電極１０８ａ，１０８ｂのレーザ媒質ガス１０１ａに対する励起放電の下流端を示している。図１１の縦軸ｇは、横軸ｘに対するレーザ媒質ガス１０１ａの平均利得の量を示している。   The horizontal axis x in FIG. 11 is the position on the discharge electrodes 108a and 108b along the direction in which the laser medium gas 101a flows, and is the upstream end of the excitation discharge with respect to the laser medium gas 101a (that is, the discharge electrodes 108a and 108b). X = 0 at the upstream end). W is the width of the discharge electrodes 108a and 108b, and x = W indicates the downstream end of the excitation discharge for the laser medium gas 101a of the discharge electrodes 108a and 108b. The vertical axis g in FIG. 11 indicates the amount of average gain of the laser medium gas 101a with respect to the horizontal axis x.

ここで、図１０の３軸直交型ガスレーザ装置に示した光共振器および光増幅器の構成では、図１１から分かるように放電空間内で光軸位置がわずかにずれるとレーザ光発振に作用する利得の量が増減する。その結果、３軸直交型ガスレーザ装置から取り出されるレーザ光強度が変化する。   Here, in the configuration of the optical resonator and the optical amplifier shown in the three-axis orthogonal gas laser device of FIG. 10, the gain that acts on the laser light oscillation when the optical axis position is slightly shifted in the discharge space, as can be seen from FIG. The amount of increases or decreases. As a result, the intensity of the laser beam extracted from the three-axis orthogonal gas laser device changes.

また、図１０の３軸直交型ガスレーザ装置において、Ｑスイッチ素子１０７（例えば、単結晶ゲルマニウムを素子として使用した音響光学素子など）に高強度の光が入射されれば、素子が破壊される可能性が存在する。したがって、光共振器内のレーザ光強度は、Ｑスイッチ素子１０７を破壊しない程度に抑える必要がある。一方で、制御性が良く、立ち上がりの速いレーザパルスを取り出すためには、光共振器内のレーザ光強度は、強いほど良い。以上から、Ｑスイッチ素子１０７を破壊しない程度にできるだけ大きなレーザ光強度が得られるように、光共振器の光軸位置を放電空間内に正確に設定することが望ましい。   Further, in the three-axis orthogonal gas laser apparatus of FIG. 10, if high-intensity light is incident on the Q switch element 107 (for example, an acoustooptic element using single crystal germanium as an element), the element can be destroyed. Sex exists. Therefore, the laser light intensity in the optical resonator needs to be suppressed to such an extent that the Q switch element 107 is not destroyed. On the other hand, in order to extract a laser pulse with good controllability and quick rise, the stronger the laser light intensity in the optical resonator, the better. From the above, it is desirable to accurately set the optical axis position of the optical resonator in the discharge space so that the laser light intensity is as high as possible without destroying the Q switch element 107.

しかしながら、光共振器の光軸位置を正確に設定しようとしても、放電電極１０８ａ，１０８ｂの電極設置精度などの影響によって、図１１のｘ方向に誤差（例えば、１ｍｍ程度の誤差）が生じ、光軸の位置ずれが生じる。また、従来技術では、このような光共振器の光軸の放電空間内での位置ずれに対する補正を容易に行うことができなかった。   However, even if the optical axis position of the optical resonator is to be set accurately, an error (for example, an error of about 1 mm) occurs in the x direction in FIG. 11 due to the influence of the electrode installation accuracy of the discharge electrodes 108a and 108b. A shaft misalignment occurs. Further, in the prior art, it has not been possible to easily correct the positional deviation of the optical axis of the optical resonator in the discharge space.

したがって、従来技術においては、光共振器の光軸位置を放電空間内に設定する場合、ｘ方向に誤差が生じて光軸の位置ずれが生じることをあらかじめ見込んで、レーザ光強度があまり大きくならないように利得の小さい位置に光軸位置を設定する必要がある。そして、その結果として、光共振器としての性能を低く抑えなければならない。   Therefore, in the prior art, when the optical axis position of the optical resonator is set in the discharge space, it is anticipated that an error occurs in the x direction and the optical axis is displaced, so that the laser light intensity does not increase so much. Thus, it is necessary to set the optical axis position at a position where the gain is small. As a result, the performance as an optical resonator must be kept low.

これに対して、本発明では、光共振器の光軸の放電空間内での位置調整を容易に実施可能とするとともに、光共振器の光軸の位置ずれが生じた場合であっても、容易に補正することのできるレーザ装置を得ることができた。   On the other hand, in the present invention, it is possible to easily adjust the position of the optical axis of the optical resonator in the discharge space, and even when the optical axis of the optical resonator is displaced, A laser device that can be easily corrected was obtained.

次に、本実施の形態１におけるレーザ装置について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるレーザ装置の構成図である。   Next, the laser apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a laser apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

この図１におけるレーザ装置は、放電電極１，２と、レーザ媒質Ｇ（レーザ媒質ガス）と、共振器ミラー１１，１２を含む光共振器と、伝送ミラー２１，２２と、増幅器ミラー３１，３２，３３，３４を含む光増幅器と、Ｑスイッチ素子４１と、Ｑスイッチ駆動回路４２、Ｑスイッチ制御回路４３およびＱスイッチ制御部４４を含むＱスイッチドライバと、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２および共振器制御部６３を含む共振器ドライバと、アパーチャ７１，７２と、を備えて構成される。   The laser apparatus in FIG. 1 includes discharge electrodes 1 and 2, a laser medium G (laser medium gas), an optical resonator including resonator mirrors 11 and 12, transmission mirrors 21 and 22, and amplifier mirrors 31 and 32. , 33, 34, Q switch element 41, Q switch drive circuit 42, Q switch control circuit 43, Q switch driver including Q switch control unit 44, resonator drive circuit 61, resonator control circuit 62 and a resonator driver including the resonator control unit 63, and apertures 71 and 72.

ここで、理解容易のため、レーザ媒質Ｇを供給する（レーザ媒質Ｇが流れる）方向をＸ方向、レーザ媒質Ｇを励起する放電の方向をＹ方向、光共振器および光増幅器の光軸方向をＺ方向とする。   Here, for easy understanding, the direction in which the laser medium G is supplied (where the laser medium G flows) is the X direction, the direction of discharge for exciting the laser medium G is the Y direction, and the optical axis directions of the optical resonator and the optical amplifier are Let it be the Z direction.

放電電極１，２は、金属プレートまたは、金属プレートと誘電体コートとの組み合わせで形成されており、高周波電源（図示せず）から交流電圧が印加されると、電極間の放電空間３でＹ方向に沿った無声放電が発生する。放電電極１，２は、例えば、金属部分が３ｃｍ×１００ｃｍの程度の表面を有し、放電電極１，２の間の距離が３ｃｍ程度であれば、放電空間３は、例えば、３ｃｍ×１００ｃｍ×３ｃｍ程度の直方体形状である。   The discharge electrodes 1 and 2 are formed of a metal plate or a combination of a metal plate and a dielectric coat. When an AC voltage is applied from a high-frequency power source (not shown), the discharge space 3 between the electrodes is Y. Silent discharge occurs along the direction. For example, if the discharge electrodes 1 and 2 have a surface with a metal portion of about 3 cm × 100 cm and the distance between the discharge electrodes 1 and 2 is about 3 cm, the discharge space 3 has, for example, 3 cm × 100 cm × It is a rectangular parallelepiped shape of about 3 cm.

無声放電によって放電空間３内に存在するレーザ媒質Ｇ中の分子または原子がレーザ上準位に励起されると、光の増幅作用を示すようになる。例えば、レーザ媒質ＧとしてＣＯ２分子を含む混合ガスを使用した場合、ＣＯ２分子の振動準位間の遷移により波長１０．６μｍのレーザ光が発振する。また、共振器ミラー１１，１２の反射膜の設計によって、例えば、波長９．３μｍなど他の波長のレーザ光を発振させることも可能である。なお、ここでは、レーザ媒質ＧとしてＣＯ２を使用した場合を例示するが、他のレーザ媒質、例えば、ＣＯ，Ｎ２，Ｈｅ−Ｃｄ，ＨＦ，ＡＲ＋，ＡｒＦ，ＫｒＦ，ＸｅＣｌ，ＸｅＦなどを使用した場合であっても本発明を適用することができる。 When molecules or atoms in the laser medium G existing in the discharge space 3 are excited to a laser upper level by silent discharge, the light amplification effect is exhibited. For example, when a mixed gas containing CO 2 molecules is used as the laser medium G, laser light with a wavelength of 10.6 μm oscillates due to transition between vibration levels of the CO 2 molecules. Further, it is possible to oscillate laser light of other wavelengths such as a wavelength of 9.3 μm, for example, by designing the reflecting films of the resonator mirrors 11 and 12. Here, the case where CO 2 is used as the laser medium G is illustrated, but other laser media such as CO, N 2 , He—Cd, HF, AR +, ArF, KrF, XeCl, XeF, etc. are used. Even in this case, the present invention can be applied.

レーザ装置は、レーザ媒質Ｇを外気と遮断するための筐体（図示せず）を備え、筐体内部には、熱交換器、ブロワ、ダクトなど（図示せず）が設けられる。ブロワは、筐体内に封入されたレーザ媒質Ｇをダクト内面に沿って循環させる。また、レーザ媒質Ｇがダクト内部を通過して放電空間３に向けてＸ方向に供給されるように、ダクトが配置される。   The laser device includes a housing (not shown) for blocking the laser medium G from the outside air, and a heat exchanger, a blower, a duct, and the like (not shown) are provided inside the housing. The blower circulates the laser medium G sealed in the casing along the inner surface of the duct. Further, the duct is arranged so that the laser medium G is supplied in the X direction toward the discharge space 3 through the inside of the duct.

放電空間３を通過した後の励起されたレーザ媒質Ｇは、レーザ光に作用しなかった励起エネルギーが熱に変化することで高温状態であるので、熱交換器で冷却され、再びブロワに戻る。筐体内部では大気圧よりも低い圧力に維持されており、レーザ媒質Ｇは、放電空間３内においては、Ｘ方向（図１の矢印の方向）にＹＺ平面上で均一な速度分布、例えば、８０ｍ／ｓ程度の速度で移動する。   Since the excited laser medium G that has passed through the discharge space 3 is in a high temperature state due to the excitation energy that did not act on the laser light being changed to heat, it is cooled by the heat exchanger and returned to the blower again. The inside of the casing is maintained at a pressure lower than atmospheric pressure, and the laser medium G has a uniform velocity distribution on the YZ plane in the X direction (the direction of the arrow in FIG. 1) in the discharge space 3, for example, It moves at a speed of about 80m / s.

光共振器に含まれる共振器ミラー１１，１２は、放電空間３を挟んで互いに対向するように配置される。共振器ミラー１１として、例えば、凹面または平面の全反射鏡が用いられ、共振器ミラー１２として、例えば、凹面または平面の部分反射鏡が用いられる。そして、対向する２枚の共振器ミラー１１，１２で光共振器を構成している。   The resonator mirrors 11 and 12 included in the optical resonator are arranged so as to face each other with the discharge space 3 interposed therebetween. As the resonator mirror 11, for example, a concave or flat total reflection mirror is used, and as the resonator mirror 12, for example, a concave or flat partial reflection mirror is used. The two resonator mirrors 11 and 12 facing each other constitute an optical resonator.

光共振器は、レーザ媒質Ｇの移動方向（Ｘ方向）と交差する方向、好ましくは直行するＺ方向に沿った光軸を有する。光共振器内の光軸上には、レーザ光のビームモードを制御するためのアパーチャ７１，７２が設けられる。そして、アパーチャ７１，７２の開口部と、レーザ光が放電空間３を通過する距離とで規定される円柱状の空間は、放電によって励起されたレーザ媒質Ｇがレーザ光に作用することでレーザ光を発振させる発振領域となる。   The optical resonator has an optical axis along a direction that intersects the moving direction (X direction) of the laser medium G, and preferably along the orthogonal Z direction. Apertures 71 and 72 for controlling the beam mode of the laser light are provided on the optical axis in the optical resonator. The cylindrical space defined by the openings of the apertures 71 and 72 and the distance through which the laser light passes through the discharge space 3 is applied to the laser light by the laser medium G excited by the discharge acting on the laser light. It becomes an oscillation region that oscillates.

Ｑスイッチ素子４１は、光共振器のＱ値を高速に制御する機能を有し、光共振器の光軸上であって、放電空間３の外側に配置される。Ｑスイッチ素子４１として、例えば、音響光学素子、電気光学素子、機械式シャッタ、チョッパなどが使用できる。また、Ｑスイッチ素子４１には、Ｑスイッチ４１を駆動するためのＱスイッチ駆動回路４２が接続される。   The Q switch element 41 has a function of controlling the Q value of the optical resonator at high speed, and is disposed on the optical axis of the optical resonator and outside the discharge space 3. As the Q switch element 41, for example, an acousto-optic element, an electro-optic element, a mechanical shutter, a chopper, or the like can be used. The Q switch element 41 is connected to a Q switch drive circuit 42 for driving the Q switch 41.

Ｑスイッチ駆動回路４２には、マイクロプロセッサなどで構成されるＱスイッチ制御回路４３が接続される。Ｑスイッチ制御回路４３は、Ｑスイッチ素子４１の動作を制御することで、光共振器のＱ値を周期的に変化させる機能を有する。例えば、光共振器のＱ値が高くなるオン期間Ｔ１を５μｓに設定し、光共振器のＱ値が低くなるオフ期間Ｔ２を５μｓに設定してＱスイッチ動作を周期的に行うと、繰り返し周波数１００ｋＨｚのパルスレーザ光が発振し、その一部が共振器ミラー１２から出力される。また、オン期間Ｔ１およびオフ期間Ｔ２の和によって、パルスレーザ光の繰り返し周波数が決定される。   A Q switch control circuit 43 composed of a microprocessor or the like is connected to the Q switch drive circuit 42. The Q switch control circuit 43 has a function of periodically changing the Q value of the optical resonator by controlling the operation of the Q switch element 41. For example, when the on-period T1 in which the Q value of the optical resonator becomes high is set to 5 μs and the off-period T2 in which the Q value of the optical resonator becomes low is set to 5 μs and the Q switch operation is performed periodically, the repetition frequency A 100 kHz pulse laser beam oscillates, and a part of the laser beam is output from the resonator mirror 12. Further, the repetition frequency of the pulse laser beam is determined by the sum of the on period T1 and the off period T2.

ここで、Ｑスイッチ素子４１として、例えば、音響光学素子を用いた場合、数ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の繰り返し周波数を有するパルスレーザ光が出力可能であり、レーザパルス１発あたりのパルス幅が数１０ｎｓ〜数１００ｎｓとなる。   Here, for example, when an acousto-optic element is used as the Q switch element 41, a pulsed laser beam having a repetition frequency of about several kHz to 100 kHz can be output, and a pulse width per one laser pulse is several tens ns to Several hundred ns.

Ｑスイッチ制御回路４３には、マイクロプロセッサなどで構成されるＱスイッチ制御部４４が接続される。Ｑスイッチ制御部４４は、Ｑスイッチ制御回路４３の動作を制御するとともに、Ｑスイッチ駆動回路４２およびＱスイッチ制御回路４３を介して、Ｑスイッチ素子４１の動作を制御する機能を有する。なお、ここでは理解容易のため、Ｑスイッチ制御回路４３およびＱスイッチ制御部４４を別個の構成要素として示したが、単一の構成要素として一体化したものであってもよい。   A Q switch control unit 44 composed of a microprocessor or the like is connected to the Q switch control circuit 43. The Q switch control unit 44 controls the operation of the Q switch control circuit 43 and has a function of controlling the operation of the Q switch element 41 via the Q switch drive circuit 42 and the Q switch control circuit 43. Here, for easy understanding, the Q switch control circuit 43 and the Q switch control unit 44 are shown as separate components, but may be integrated as a single component.

伝送ミラー２１，２２は、光共振器から出力されたレーザ光５１を光増幅器に入射させる折り返しミラーとして機能する。   The transmission mirrors 21 and 22 function as folding mirrors that allow the laser light 51 output from the optical resonator to enter the optical amplifier.

ここで、本実施の形態１では、伝送ミラー２１として凸面の全反射ミラーが用いられ、伝送ミラー２２として凹面の全反射ミラーが用いられ、レーザ光５１のビーム径を拡大するビームエキスパンダを構成している。より具体的には、本実施の形態１では、共振器ミラー１２から出力されたレーザ光５１のビーム径が３ｍｍ程度であるが、レーザ光５１が放電空間３に再入射する直前でこのビーム径が５ｍｍ程度になるように拡大し、コリメートを行っている。このような構成によって、光共振器ではレーザ光５１のビーム径を小さくして、単一横モード発振を確保するとともに、光増幅器ではこのビーム径を大きくして、レーザ光の増幅効率を高めている。   Here, in the first embodiment, a convex total reflection mirror is used as the transmission mirror 21, and a concave total reflection mirror is used as the transmission mirror 22, thereby constituting a beam expander that expands the beam diameter of the laser light 51. doing. More specifically, in the first embodiment, the beam diameter of the laser light 51 output from the resonator mirror 12 is about 3 mm, but this beam diameter is just before the laser light 51 re-enters the discharge space 3. Is enlarged so as to be about 5 mm, and collimation is performed. With this configuration, the optical resonator reduces the beam diameter of the laser beam 51 to ensure single transverse mode oscillation, and the optical amplifier increases the beam diameter to increase the amplification efficiency of the laser beam. Yes.

なお、ここでは、伝送ミラー２１，２２は、光共振器から取り出されたレーザ光５１を放電空間３に再入射させる伝送ミラーとしての機能と、レーザ光５１を拡大するビームエキスパンダとしての機能とを併せて有する場合を例示しているがこれに限定されない。すなわち、伝送ミラー２１，２２として平面ミラーを用いることで、伝送ミラー２１，２２が伝送ミラーとしての機能のみを有するように構成し、複数枚のレンズを使用することでビームエキスパンダを別個に構成してもよい。   Here, the transmission mirrors 21 and 22 have a function as a transmission mirror that re-enters the laser beam 51 extracted from the optical resonator into the discharge space 3, and a function as a beam expander that expands the laser beam 51. However, the present invention is not limited to this. That is, by using a plane mirror as the transmission mirrors 21 and 22, the transmission mirrors 21 and 22 are configured to have only a function as a transmission mirror, and a beam expander is configured separately by using a plurality of lenses. May be.

増幅器に含まれる増幅器ミラー３１〜３４は、放電空間３を挟むように配置され、光増幅器を構成している。レーザ光は、伝送ミラー２２→放電空間３→増幅器ミラー３１→放電空間３→増幅器ミラー３２→放電空間３→増幅器ミラー３３→放電空間３→増幅器ミラー３４→放電空間３の順に伝播する。また、レーザ光は、放電空間３を通過する際に、励起されたレーザ媒質Ｇにより増幅される。本実施の形態１では、光増幅器に入射したレーザ光５１が放電空間３を５回通過することで増幅され、最終的に平均出力１ｋＷ程度のレーザ光が出力される。   The amplifier mirrors 31 to 34 included in the amplifier are arranged so as to sandwich the discharge space 3 and constitute an optical amplifier. The laser light propagates in the order of transmission mirror 22 → discharge space 3 → amplifier mirror 31 → discharge space 3 → amplifier mirror 32 → discharge space 3 → amplifier mirror 33 → discharge space 3 → amplifier mirror 34 → discharge space 3. Further, the laser light is amplified by the excited laser medium G when passing through the discharge space 3. In the first embodiment, the laser beam 51 incident on the optical amplifier is amplified by passing through the discharge space 3 five times, and finally a laser beam having an average output of about 1 kW is output.

光増幅器は、増幅器の光軸として、レーザ媒質Ｇの移動方向（Ｘ方向）と交差する方向、好ましくは直交するＺ方向に沿った複数の光軸を有する。複数の光軸のそれぞれがＹ方向に沿って配列することで、各光軸で受け取るレーザ媒質Ｇの利得が均等化され、その結果、安定した増幅動作を実現することができる。   The optical amplifier has a plurality of optical axes along the Z direction that intersects the moving direction (X direction) of the laser medium G, preferably the orthogonal Z direction, as the optical axis of the amplifier. By arranging each of the plurality of optical axes along the Y direction, the gain of the laser medium G received by each optical axis is equalized, and as a result, a stable amplification operation can be realized.

なお、本実施の形態１では、増幅器の光軸として、５本の光軸を有するように光増幅器を構成しているが、増幅されたレーザ光の出力を制限する、または高めるなどの目的から、増幅器ミラーの枚数を変更することで、光軸の本数が増減するように構成してもよい。また、本実施の形態１では、光増幅器は、放電空間３内において、光共振器に対してレーザ媒質Ｇの移動方向の下流側に配置される。   In the first embodiment, the optical amplifier is configured to have five optical axes as the optical axes of the amplifier. However, for the purpose of limiting or increasing the output of the amplified laser light. Alternatively, the number of optical axes may be increased or decreased by changing the number of amplifier mirrors. In the first embodiment, the optical amplifier is disposed in the discharge space 3 on the downstream side in the moving direction of the laser medium G with respect to the optical resonator.

共振器ミラー１１，１２と、伝送ミラー２１と、Ｑスイッチ素子４１と、アパーチャ７１，７２は、それぞれのＸ方向の位置を調整するための第１Ｘ方向調整機構（図示せず）を介して筐体などに取り付けられる。第１Ｘ方向調整機構には、外部からの指令によって第１Ｘ方向調整機構を動作させるための電力を供給する共振器駆動回路６１が接続される。   The resonator mirrors 11, 12, the transmission mirror 21, the Q switch element 41, and the apertures 71, 72 are connected to each other via a first X direction adjustment mechanism (not shown) for adjusting the position in the X direction. Can be attached to the body. The first X-direction adjusting mechanism is connected to a resonator driving circuit 61 that supplies electric power for operating the first X-direction adjusting mechanism according to an external command.

また、伝送ミラー２２は、Ｚ方向の位置を調整するためのＺ方向調整機構（図示せず）を介して筐体などに取り付けられる。Ｚ方向位置微調機構にも、第１Ｘ方向調整機構と同様に、外部からの指令によってＺ方向位置微調機構を動作させるための電力を供給する共振器駆動回路６１が接続される。   The transmission mirror 22 is attached to a housing or the like via a Z direction adjustment mechanism (not shown) for adjusting the position in the Z direction. Similarly to the first X direction adjustment mechanism, a resonator drive circuit 61 that supplies electric power for operating the Z direction position fine adjustment mechanism in response to an external command is also connected to the Z direction position fine adjustment mechanism.

なお、第１Ｘ方向調整機構およびＺ方向調整機構として、例えば、ＡＣサーボモータまたはステッピングモータの動作によって駆動し、１０ｍｍ程度の移動範囲および２０μｍ程度の位置決め精度が確保される電動ステージが用いられる。   As the first X-direction adjusting mechanism and the Z-direction adjusting mechanism, for example, an electric stage that is driven by the operation of an AC servo motor or a stepping motor and that has a moving range of about 10 mm and a positioning accuracy of about 20 μm is used.

共振器駆動回路６１には、マイクロプロセッサなどで構成される共振器制御回路６２が接続される。   A resonator control circuit 62 composed of a microprocessor or the like is connected to the resonator drive circuit 61.

共振器制御回路６２は、第１Ｘ方向調整機構の動作を制御し、共振器ミラー１１，１２と、伝送ミラー２１と、Ｑスイッチ素子４１と、アパーチャ７１，７２のそれぞれの位置をＸ方向に沿って変化させることで、放電空間３での光共振器の光軸位置をＸ方向に沿って変化させる。   The resonator control circuit 62 controls the operation of the first X-direction adjusting mechanism, and positions the resonator mirrors 11 and 12, the transmission mirror 21, the Q switch element 41, and the apertures 71 and 72 along the X direction. Thus, the optical axis position of the optical resonator in the discharge space 3 is changed along the X direction.

このように、光共振器の光軸の位置をＸ方向に沿って変化させることで、光共振器内のレーザ光に作用する利得の量を変化させ、光共振器ミラー１２から取り出されるレーザ光５１の出力の調整を行うことができる。   In this way, by changing the position of the optical axis of the optical resonator along the X direction, the amount of gain acting on the laser light in the optical resonator is changed, and the laser light extracted from the optical resonator mirror 12 is changed. 51 output adjustments can be made.

また、共振器制御回路６２は、共振器ミラー１１，１２と、伝送ミラー２１と、Ｑスイッチ素子４１と、アパーチャ７１，７２のそれぞれの位置をＸ方向に沿って変化させた際の位置変化量（移動量）に基づいて、Ｚ方向調整機構の動作を制御することで、伝送ミラー２２の位置をＺ方向に沿って変化させる。   The resonator control circuit 62 also changes the position when the positions of the resonator mirrors 11 and 12, the transmission mirror 21, the Q switch element 41, and the apertures 71 and 72 are changed along the X direction. The position of the transmission mirror 22 is changed along the Z direction by controlling the operation of the Z direction adjusting mechanism based on the (movement amount).

このように、Ｚ方向調整機構を備え、伝送ミラー２２の位置をＺ方向に沿って変化させることができるように併せて構成することで、光共振器全体の光路長を一定に保つことができ、伝送ミラー２１，２２が有するビームエキスパンダとしての機能を維持することができる。   As described above, the optical path length of the entire optical resonator can be kept constant by including the Z-direction adjusting mechanism and configuring the transmission mirror 22 so that the position of the transmission mirror 22 can be changed along the Z-direction. The function as a beam expander of the transmission mirrors 21 and 22 can be maintained.

また、共振器制御回路６２には、マイクロプロセッサなどで構成される共振器制御部６３が接続される。共振器制御部６３は、ユーザの操作によって、共振器制御回路６２の動作を制御するとともに、共振器制御回路６２を介して、第１Ｘ方向調整機構およびＺ方向調整機構の動作を制御する。なお、ここでは理解容易のため、共振器制御回路６２および共振器制御部６３を別個の構成要素として示したが、単一の構成要素として一体化したものであってもよい。   The resonator control circuit 62 is connected to a resonator control unit 63 constituted by a microprocessor or the like. The resonator control unit 63 controls the operation of the resonator control circuit 62 by the user's operation, and also controls the operations of the first X-direction adjusting mechanism and the Z-direction adjusting mechanism via the resonator control circuit 62. Here, for easy understanding, the resonator control circuit 62 and the resonator control unit 63 are shown as separate components, but may be integrated as a single component.

このように、光共振器の光軸位置をＸ方向に沿って移動させる光軸位置移動部の具体例として、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２および共振器制御部６３（共振器ドライバ）と、第１Ｘ方向調整機構とを備えることで、ユーザの操作によって、光共振器の光軸の放電空間３内での位置が所望の位置になるように位置調整をすることが可能となる。   As described above, as a specific example of the optical axis position moving unit that moves the optical axis position of the optical resonator along the X direction, a resonator drive circuit 61, a resonator control circuit 62, and a resonator control unit 63 (resonator driver). ) And the first X-direction adjusting mechanism, it is possible to adjust the position so that the position of the optical axis of the optical resonator in the discharge space 3 becomes a desired position by a user operation. .

続いて、放電空間３およびその周辺でのレーザ媒質Ｇの利得分布の一例として、例えば、図２に示すようなものが得られる。図２は、本発明の実施の形態１におけるレーザ装置の放電空間３およびその周辺でのレーザ媒質Ｇの利得分布の一例を示す説明図である。なお、図２で示す具体的な数値等は、一例であって、これに限定されない。   Subsequently, as an example of the gain distribution of the laser medium G in and around the discharge space 3, for example, the one shown in FIG. 2 is obtained. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the gain distribution of the laser medium G in and around the discharge space 3 of the laser apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Note that the specific numerical values and the like shown in FIG. 2 are examples and are not limited to these.

ここで、図２では、放電電極１，２間の幅（すなわち、放電空間３のＸ方向の長さ）が３ｃｍである場合において、放電空間３とその周辺でのレーザ媒質Ｇのガス流方向の利得分布をＺ方向に見た図に相当する。また、横軸は、レーザ媒質Ｇが放電空間３を移動する方向（Ｘ方向）であり、数値は、放電電極１，２のレーザ媒質Ｇに関するガス上流端からの距離（単位：ｍ）である。さらに、縦軸は、放電空間３内で発生する利得を、放電空間３のＺ方向にわたって平均したものであり、利得が最大となる位置での値が１となるように正規化したものである。   Here, in FIG. 2, when the width between the discharge electrodes 1 and 2 (that is, the length of the discharge space 3 in the X direction) is 3 cm, the gas flow direction of the laser medium G in the discharge space 3 and its periphery. Corresponds to a view of the gain distribution in the Z direction. The horizontal axis represents the direction in which the laser medium G moves in the discharge space 3 (X direction), and the numerical value represents the distance (unit: m) from the gas upstream end of the discharge electrodes 1 and 2 with respect to the laser medium G. . Further, the vertical axis represents the gain generated in the discharge space 3 averaged over the Z direction of the discharge space 3, and is normalized so that the value at the position where the gain is maximum is 1. .

そして、図２から分かるように、レーザ媒質Ｇの利得は、放電空間３のガス上流側で低く、ガス下流側で最も高くなり、放電空間３の外側で徐々に低下する山型の分布形状となる。   As can be seen from FIG. 2, the gain of the laser medium G is low in the gas upstream side of the discharge space 3, highest in the gas downstream side, and gradually reduced outside the discharge space 3. Become.

次に、本実施の形態１におけるレーザ装置の動作について、図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の実施の形態１におけるレーザ装置を上から見た平面図と、レーザ媒質Ｇの利得分布とを対応させて組み合わせた説明図である。   Next, the operation of the laser apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram in which the plan view of the laser device according to the first embodiment of the present invention viewed from above and the gain distribution of the laser medium G are combined in association with each other.

なお、図３の右側のグラフは、図２に対応しており、具体的な数値等の記載は省略している。また、理解容易のため、図３では、本実施の形態１におけるレーザ装置を−Ｙ方向に見た図と、図２の利得分布のグラフを組み合わせたものを示す。さらに、図の簡単化のため、放電電極２、Ｑスイッチ駆動回路４２、Ｑスイッチ制御回路４３、Ｑスイッチ制御部４４、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２、および共振器制御部６３は、図示していない。   Note that the graph on the right side of FIG. 3 corresponds to FIG. 2, and specific numerical values and the like are omitted. For ease of understanding, FIG. 3 shows a combination of the laser device according to the first embodiment viewed in the −Y direction and the gain distribution graph of FIG. Furthermore, for simplification of the drawing, the discharge electrode 2, the Q switch drive circuit 42, the Q switch control circuit 43, the Q switch control unit 44, the resonator drive circuit 61, the resonator control circuit 62, and the resonator control unit 63 are Not shown.

図３に示すように、放電空間３において、光共振器のレーザ光には、図３右側のグラフに点（黒丸）で示した位置（Ｘ方向位置）の利得が作用する。   As shown in FIG. 3, in the discharge space 3, the gain at the position (X direction position) indicated by a dot (black circle) in the graph on the right side of FIG.

ここで、例えば、電極設置精度などに起因する、光共振器のＸ方向位置の設計値からのずれの補正、または、光共振器のレーザ光出力の調整などの目的で、光共振器の光軸位置を変化させる場合、以下のようにレーザ装置を動作させる。すなわち、共振器制御部６３を操作することで、共振器制御回路６２および共振器駆動回路６１を介して、共振器ミラー１１，１２と、伝送ミラー２１と、Ｑスイッチ素子４１と、アパーチャ７１，７２を、＋Ｘ方向または−Ｘ方向に全て等しい移動量だけ移動させる。   Here, for example, for correcting the deviation from the design value of the position of the optical resonator in the X direction due to the electrode installation accuracy or the like, or adjusting the laser light output of the optical resonator, the light of the optical resonator When changing the axial position, the laser device is operated as follows. That is, by operating the resonator control unit 63, the resonator mirrors 11 and 12, the transmission mirror 21, the Q switch element 41, the aperture 71, 72 is moved by the same amount of movement all in the + X direction or the −X direction.

このように、放電空間３内で光共振器の光軸位置が＋Ｘ方向または−Ｘ方向に変化することで、図３右側のグラフから分かるようにレーザ光に作用する利得が増減するので、光共振器から取り出されるレーザ光強度を変化させることができる。これにより、共振器の光軸位置をＸ方向に沿って移動させる光軸位置移動部を備えない従来のレーザ装置と比較して、放電空間３内における光共振器の光軸の位置ずれに対する補正を容易に行うことが可能となる。   As described above, as the optical axis position of the optical resonator changes in the + X direction or the -X direction in the discharge space 3, the gain acting on the laser light increases or decreases as can be seen from the graph on the right side of FIG. The intensity of the laser beam extracted from the resonator can be changed. As a result, as compared with the conventional laser device that does not include the optical axis position moving unit that moves the optical axis position of the resonator along the X direction, the optical axis position deviation of the optical resonator in the discharge space 3 is corrected. Can be easily performed.

また、光増幅器のレーザ光強度増幅効率は、電極１，２間の励起放電の電力によって決定される。したがって、前述したように、共振器制御部６３を操作することで、光共振器から取り出されるレーザ光強度の調整を行えば、光共振器から取り出されるレーザ光強度を、Ｑスイッチ素子４１を破壊しない程度に調整しつつ、高い放電電力を投入することができ、増幅率の高い光増幅器を構成することが可能となる。これにより、共振器の光軸位置をＸ方向に沿って移動させる光軸位置移動部を備えない従来のレーザ装置と比較して、高出力なレーザ光を発振させることができるようになる。   The laser light intensity amplification efficiency of the optical amplifier is determined by the power of the excitation discharge between the electrodes 1 and 2. Therefore, as described above, if the intensity of the laser beam extracted from the optical resonator is adjusted by operating the resonator controller 63, the intensity of the laser beam extracted from the optical resonator is destroyed. It is possible to supply high discharge power while adjusting to such an extent that the optical amplifier is not adjusted, and to construct an optical amplifier having a high amplification factor. This makes it possible to oscillate a high-power laser beam as compared with a conventional laser device that does not include an optical axis position moving unit that moves the optical axis position of the resonator along the X direction.

以上、本実施の形態１によれば、レーザ装置は、放電空間で第１方向（Ｙ方向）に発生する放電によって、第１方向と直交する第２方向（Ｘ方向）に流れるレーザ媒質ガスが励起することで発振したパルスレーザ光を外部に取り出す光共振器を備える。また、光共振器は、第１方向および第２方向と直交し、かつ、放電空間を通過する光軸を有するように構成されている。さらに、光共振器全体の光路長を一定に保つとともに、光共振器が有する光軸の位置を第２方向に沿って移動させる光軸位置移動部を備える。   As described above, according to the first embodiment, in the laser apparatus, the laser medium gas flowing in the second direction (X direction) orthogonal to the first direction is generated by the discharge generated in the first direction (Y direction) in the discharge space. An optical resonator is provided for extracting pulsed laser light oscillated by excitation to the outside. The optical resonator is configured to have an optical axis that is orthogonal to the first direction and the second direction and passes through the discharge space. Furthermore, the optical path length of the whole optical resonator is kept constant, and the optical axis position moving part which moves the position of the optical axis which an optical resonator has along a 2nd direction is provided.

より具体的には、レーザ装置は、光共振器から取り出されるパルスレーザ光を光増幅器に入射させるための伝送ミラーをさらに備えており、光共振器は、共振器ミラー、アパーチャおよびＱスイッチ素子を含んで構成されている。また、共振器ミラー、アパーチャおよびＱスイッチ素子は、光共振器が有する光軸上に配置されている。さらに、光軸位置移動部は、伝送ミラーの位置が第１方向および第２方向に直交する第３方向（Ｚ方向）に沿って移動するように制御するとともに、共振器ミラー、アパーチャおよびＱスイッチ素子のそれぞれの位置が第２方向に沿って移動するように制御することで、光共振器が有する光軸の位置を第２方向に沿って移動させる。   More specifically, the laser device further includes a transmission mirror for causing the pulsed laser light extracted from the optical resonator to enter the optical amplifier. The optical resonator includes a resonator mirror, an aperture, and a Q switch element. It is configured to include. The resonator mirror, the aperture, and the Q switch element are arranged on the optical axis of the optical resonator. Further, the optical axis position moving unit controls the position of the transmission mirror so as to move along a third direction (Z direction) orthogonal to the first direction and the second direction, and also includes a resonator mirror, an aperture, and a Q switch. By controlling the position of each element so as to move along the second direction, the position of the optical axis of the optical resonator is moved along the second direction.

これにより、光共振器の光軸の放電空間内での位置調整を可能とし、光共振器の光軸の位置ずれが生じた場合であっても、容易に補正することができる。また、光共振器内のレーザ光に作用する利得の量の調整を可能とし、所望のレーザ光強度を得ることができる。さらに、放電空間内における光共振器の光軸位置を調整することが可能となり、発振器組立時等の設置誤差によって、ガス流方向に対して光共振器の光軸が設計値からずれた場合であっても、光軸位置を設計値どおりに復帰させることが容易となる。   Thereby, it is possible to adjust the position of the optical axis of the optical resonator in the discharge space, and even when the optical axis of the optical resonator is displaced, it can be easily corrected. In addition, it is possible to adjust the amount of gain acting on the laser light in the optical resonator, and to obtain a desired laser light intensity. Furthermore, the optical axis position of the optical resonator in the discharge space can be adjusted, and the optical axis of the optical resonator deviates from the design value with respect to the gas flow direction due to installation errors during assembly of the oscillator. Even if it exists, it becomes easy to return the optical axis position as designed.

実施の形態２．
先の実施の形態１では、折り返しミラー１３〜１５を備えずに構成されるレーザ装置について説明した。これに対して、本実施の形態２では、折り返しミラー１３〜１５を備えて構成することで、光路長を一定に保ちつつ、共振器が有する光軸のＸ方向位置を変えることのできるレーザ装置について説明する。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the laser device configured without including the folding mirrors 13 to 15 has been described. On the other hand, in the second embodiment, a laser apparatus that includes the folding mirrors 13 to 15 and can change the X-axis position of the optical axis of the resonator while keeping the optical path length constant. Will be described.

図４は、本発明の実施の形態２におけるレーザ装置の構成図である。この図４におけるレーザ装置は、先の実施の形態１と同様の構成に加え、さらに、折り返しミラー１３，１４，１５を備えて構成される。   FIG. 4 is a configuration diagram of the laser apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The laser apparatus in FIG. 4 is configured to further include folding mirrors 13, 14, and 15 in addition to the same configuration as that of the first embodiment.

すなわち、この図４におけるレーザ装置は、放電電極１，２と、レーザ媒質Ｇと、共振器ミラー１１，１２および折り返しミラー１３，１４，１５を含む光共振器と、伝送ミラー２１，２２と、増幅器ミラー３１，３２，３３，３４を含む光増幅器と、Ｑスイッチ素子４１と、Ｑスイッチ駆動回路４２、Ｑスイッチ制御回路４３およびＱスイッチ制御部４４を含むＱスイッチドライバと、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２および共振器制御部６３を含む共振器ドライバと、アパーチャ７１，７２と、を備えて構成される。   That is, the laser apparatus in FIG. 4 includes discharge electrodes 1 and 2, a laser medium G, an optical resonator including resonator mirrors 11 and 12 and folding mirrors 13, 14, and 15, transmission mirrors 21 and 22, An optical amplifier including amplifier mirrors 31, 32, 33, 34, a Q switch element 41, a Q switch driver including a Q switch drive circuit 42, a Q switch control circuit 43, and a Q switch control unit 44, and a resonator drive circuit 61 , A resonator driver including the resonator control circuit 62 and the resonator control unit 63, and apertures 71 and 72.

ここで、理解容易のため、先の実施の形態１と同様に、レーザ媒質Ｇを供給する（レーザ媒質Ｇが流れる）方向をＸ方向、レーザ媒質Ｇを励起する放電の方向をＹ方向、光共振器および光増幅器の光軸方向をＺ方向とする。   Here, for easy understanding, as in the first embodiment, the direction in which the laser medium G is supplied (the laser medium G flows) is the X direction, the direction of the discharge that excites the laser medium G is the Y direction, and the light The optical axis direction of the resonator and the optical amplifier is defined as the Z direction.

本実施の形態２では、レーザ装置として先の実施の形態１のものと同様の機能を有するが、共振器ミラー１１，１２によって構成される光共振器に関して、先の実施の形態１とは異なり、光共振器内に折り返しミラー１３〜１５を配置している。また、光共振器は、折り返しミラー１３〜１５によって、折れ曲がった形で構成される。換言すると、折り返しミラー１３によって光軸が折り曲げられる方向と、折り返しミラー１４によって光軸が折り曲げられる方向とは同一方向となるように構成される。   In the second embodiment, the laser device has the same function as that of the first embodiment, but the optical resonator constituted by the resonator mirrors 11 and 12 is different from the first embodiment. The folding mirrors 13 to 15 are arranged in the optical resonator. The optical resonator is formed in a bent shape by the folding mirrors 13 to 15. In other words, the direction in which the optical axis is folded by the folding mirror 13 and the direction in which the optical axis is folded by the folding mirror 14 are configured to be the same direction.

共振器ミラー１１と、折り返しミラー１３，１４と、Ｑスイッチ素子４１と、アパーチャ７１，７２は、それぞれのＸ方向の位置を調整するための第２Ｘ方向調整機構（図示せず）を介して筐体に取り付けられる。第２Ｘ方向調整機構には、外部からの指令によって第２Ｘ方向位置調機構を動作させるための電力を供給する駆動回路６１が接続される。   The resonator mirror 11, the folding mirrors 13 and 14, the Q switch element 41, and the apertures 71 and 72 are housed via a second X direction adjustment mechanism (not shown) for adjusting the position in the X direction. Attached to the body. A drive circuit 61 that supplies electric power for operating the second X-direction position adjusting mechanism in response to an external command is connected to the second X-direction adjusting mechanism.

なお、第２Ｘ方向調整機構として、例えば、ＡＣサーボモータまたはステッピングモータの動作によって駆動し、１０ｍｍ程度の移動範囲および２０μｍ程度の位置決め精度が確保される電動ステージが用いられる。   As the second X-direction adjusting mechanism, for example, an electric stage that is driven by the operation of an AC servo motor or a stepping motor and has a moving range of about 10 mm and a positioning accuracy of about 20 μm is used.

共振器駆動回路６１には、マイクロプロセッサなどで構成される共振器制御回路６２が接続される。   A resonator control circuit 62 composed of a microprocessor or the like is connected to the resonator drive circuit 61.

共振器制御回路６２は、第２Ｘ方向調整機構の動作を制御し、共振器ミラー１１と、折り返しミラー１３，１４と、Ｑスイッチ素子４１と、アパーチャ７１，７２のそれぞれの位置をＸ方向に沿って変化させることで、放電空間３での光共振器の光軸位置をＸ方向に沿って変化させる。   The resonator control circuit 62 controls the operation of the second X-direction adjusting mechanism, and positions the resonator mirror 11, the folding mirrors 13 and 14, the Q switch element 41, and the apertures 71 and 72 along the X direction. Thus, the optical axis position of the optical resonator in the discharge space 3 is changed along the X direction.

このように、光共振器の光軸の位置をＸ方向に沿って変化させることで、光共振器内のレーザ光に作用する利得の量を変化させ、光共振器ミラー１２から取り出されるレーザ光５１の出力の調整を行うことができる。   In this way, by changing the position of the optical axis of the optical resonator along the X direction, the amount of gain acting on the laser light in the optical resonator is changed, and the laser light extracted from the optical resonator mirror 12 is changed. 51 output adjustments can be made.

また、共振器制御回路６２には、マイクロプロセッサなどで構成される共振器制御部６３が接続される。共振器制御部６３は、共振器制御回路６２の動作を制御するとともに、共振器制御回路６２を介して、第２Ｘ方向調整機構の動作を制御する。なお、ここでは理解容易のため、共振器制御回路６２および共振器制御部６３を別個の構成要素として示したが、単一の構成要素として一体化したものであってもよい。   The resonator control circuit 62 is connected to a resonator control unit 63 constituted by a microprocessor or the like. The resonator control unit 63 controls the operation of the resonator control circuit 62 and also controls the operation of the second X-direction adjusting mechanism via the resonator control circuit 62. Here, for easy understanding, the resonator control circuit 62 and the resonator control unit 63 are shown as separate components, but may be integrated as a single component.

このように、光共振器の光軸位置をＸ方向に沿って移動させる光軸位置移動部の具体例として、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２および共振器制御部６３（共振器ドライバ）と、第２Ｘ方向調整機構とを備えることで、ユーザの操作によって、光共振器の光軸の放電空間３内での位置が所望の位置になるように位置調整をすることが可能となる。   As described above, as a specific example of the optical axis position moving unit that moves the optical axis position of the optical resonator along the X direction, a resonator drive circuit 61, a resonator control circuit 62, and a resonator control unit 63 (resonator driver). ) And the second X-direction adjusting mechanism, it is possible to adjust the position so that the position of the optical axis of the optical resonator in the discharge space 3 becomes a desired position by a user operation. .

次に、本実施の形態２におけるレーザ装置の動作について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施の形態２におけるレーザ装置を上から見た平面図である。   Next, the operation of the laser apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view of the laser device according to the second embodiment of the present invention as viewed from above.

なお、理解容易のため、図５では、本実施の形態２におけるレーザ装置を−Ｙ方向に見た図を示す。また、図の簡単化のため、放電電極２、Ｑスイッチ駆動回路４２、Ｑスイッチ制御回路４３、Ｑスイッチ制御部４４、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２、および共振器制御部６３は、図示していない。   For easy understanding, FIG. 5 shows a view of the laser device according to the second embodiment viewed in the −Y direction. For simplification of the figure, the discharge electrode 2, the Q switch drive circuit 42, the Q switch control circuit 43, the Q switch control unit 44, the resonator drive circuit 61, the resonator control circuit 62, and the resonator control unit 63 are Not shown.

ここで、例えば、電極設置精度などに起因する、光共振器のＸ方向位置の設計値からのずれの補正、または、光共振器のレーザ光出力の調整などの目的で、光共振器の光軸位置を変化させる場合、以下のようにレーザ装置を動作させる。すなわち、共振器制御部６３を操作することで、共振器制御回路６２および共振器駆動回路６１を介して、共振器ミラー１１と、折り返しミラー１３，１４と、Ｑスイッチ素子４１と、アパーチャ７１，７２を、＋Ｘ方向または−Ｘ方向に移動させる。   Here, for example, for correcting the deviation from the design value of the position of the optical resonator in the X direction due to the electrode installation accuracy or the like, or adjusting the laser light output of the optical resonator, the light of the optical resonator When changing the axial position, the laser device is operated as follows. That is, by operating the resonator control unit 63, the resonator mirror 11, the folding mirrors 13 and 14, the Q switch element 41, the aperture 71, and the like via the resonator control circuit 62 and the resonator drive circuit 61. 72 is moved in the + X direction or the −X direction.

具体的には、折り返しミラー１３，１４およびアパーチャ７１，７２の移動量を、例えば、＋Ｘ方向に１ｍｍ程度に設定する場合、共振器ミラー１１およびＱスイッチ素子４１の移動量は、＋Ｘ方向に、折り返しミラー１３，１４の移動量の２倍となる２ｍｍ程度となるように、共振器制御回路６２によって制御を行う。   Specifically, when the movement amounts of the folding mirrors 13 and 14 and the apertures 71 and 72 are set to about 1 mm in the + X direction, for example, the movement amounts of the resonator mirror 11 and the Q switch element 41 are in the + X direction, Control is performed by the resonator control circuit 62 so as to be about 2 mm, which is twice the amount of movement of the folding mirrors 13 and 14.

このような操作によって、光共振器全体の光路長は一定に保たれ、放電空間３内における光共振器内のレーザ光（光軸）の移動の前後で、光共振器のビームモードが維持される。   By such an operation, the optical path length of the entire optical resonator is kept constant, and the beam mode of the optical resonator is maintained before and after the movement of the laser beam (optical axis) in the optical resonator in the discharge space 3. The

また、先の実施の形態１では、光増幅器に入射するレーザ光５１の光軸およびビーム半径を、放電空間３内における光共振器内のレーザ光（光軸）の移動の前後で一定に維持するために、第１Ｘ方向調整機構による共振器ミラー１１，１２と、伝送ミラー２１と、Ｑスイッチ素子４１と、アパーチャ７１，７２の位置移動を行うとともに、Ｚ方向調整機構による伝送ミラー２２の位置移動を行う場合を例示した。この場合、第１Ｘ方向調整機構によりＸ方向位置を移動させると、共振器全体の光路長が変化してしまうため、光路長を一定に保つために、Ｚ方向調整機構による調整が必要であった。この結果、共振器制御回路６３では、共振器駆動回路６１から接続される第１Ｘ方向調整機構およびＺ方向調整機構の操作量を制御するための計算処理が行われることとなる。   In the first embodiment, the optical axis and beam radius of the laser beam 51 incident on the optical amplifier are kept constant before and after the movement of the laser beam (optical axis) in the optical resonator in the discharge space 3. In order to achieve this, the position of the resonator mirrors 11 and 12, the transmission mirror 21, the Q switch element 41, and the apertures 71 and 72 by the first X direction adjustment mechanism is moved, and the position of the transmission mirror 22 by the Z direction adjustment mechanism The case of moving is illustrated. In this case, if the X-direction position is moved by the first X-direction adjusting mechanism, the optical path length of the entire resonator changes. Therefore, adjustment by the Z-direction adjusting mechanism is necessary to keep the optical path length constant. . As a result, the resonator control circuit 63 performs a calculation process for controlling the operation amounts of the first X-direction adjusting mechanism and the Z-direction adjusting mechanism connected from the resonator driving circuit 61.

これに対して、本実施の形態２では、先の実施の形態１と比較して、折り返しミラー１３〜１５を備えて構成することで、光共振器内に配置される構成要素の数が増加することとなる。しかしながら、このような構成を備えることで、第２Ｘ方向調整機構により、光路長を一定に保ったまま、Ｘ方向位置を移動させることができる。この結果、共振器制御回路６３では、第２Ｘ方向調整機構の操作量を制御するための計算処理だけが行われることとなるので、結果として、共振器制御部６３における計算処理が単純化されるという効果を有する。   On the other hand, in the second embodiment, the number of components arranged in the optical resonator is increased by including the folding mirrors 13 to 15 as compared with the first embodiment. Will be. However, with such a configuration, the X-direction position can be moved by the second X-direction adjusting mechanism while keeping the optical path length constant. As a result, in the resonator control circuit 63, only calculation processing for controlling the operation amount of the second X-direction adjusting mechanism is performed, and as a result, calculation processing in the resonator control unit 63 is simplified. It has the effect.

以上、本実施の形態２によれば、レーザ装置は、光共振器が有する光軸を折り曲げるための折り返しミラーとして、第１折り返しミラーおよび第２折り返しミラーをさらに備える。また、光共振器は、共振器ミラー、アパーチャおよびＱスイッチ素子を含んで構成され、共振器ミラー、アパーチャ、Ｑスイッチ素子および折り返しミラーは、光共振器が有する光軸上に配置される。   As described above, according to the second embodiment, the laser device further includes the first folding mirror and the second folding mirror as the folding mirror for folding the optical axis of the optical resonator. The optical resonator includes a resonator mirror, an aperture, and a Q switch element. The resonator mirror, the aperture, the Q switch element, and the folding mirror are disposed on the optical axis of the optical resonator.

さらに、第１折り返しミラーによって光軸が折り曲げられる方向と、第２折り返しミラーによって光軸が折り曲げられる方向とは同一方向である。さらにまた、光軸位置移動部は、共振器ミラー、アパーチャ、Ｑスイッチ素子および折り返しミラーのそれぞれの位置が第２方向に沿って移動するように制御することで、光軸の位置を第２方向に沿って移動させる。これにより、先の実施の形態１と比較して、共振器制御部における計算処理を単純化することができる。   Furthermore, the direction in which the optical axis is bent by the first folding mirror and the direction in which the optical axis is bent by the second folding mirror are the same direction. Furthermore, the optical axis position moving unit controls the positions of the resonator mirror, the aperture, the Q switch element, and the folding mirror so as to move along the second direction, thereby changing the position of the optical axis in the second direction. Move along. Thereby, it is possible to simplify the calculation process in the resonator control unit as compared with the first embodiment.

実施の形態３．
先の実施の形態２では、折り返しミラー１３〜１５を備えて構成されるレーザ装置について説明した。これに対して、本実施の形態３では、折り返しミラー１３の向きを変更することで、Ｘ方向調整機構によって位置移動される構成要素の数を少なくしたレーザ装置について説明する。 Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment described above, the laser device including the folding mirrors 13 to 15 has been described. In contrast, in the third embodiment, a laser device is described in which the number of components moved by the X-direction adjusting mechanism is reduced by changing the direction of the folding mirror 13.

図６は、本発明の実施の形態３におけるレーザ装置を上から見た平面図である。なお、理解容易のため、図６では、本実施の形態３におけるレーザ装置を−Ｙ方向に見た図を示す。また、図の簡単化のため、放電電極２、Ｑスイッチ駆動回路４２、Ｑスイッチ制御回路４３、Ｑスイッチ制御部４４は、図示していない。   FIG. 6 is a plan view of the laser device according to the third embodiment of the present invention as viewed from above. For ease of understanding, FIG. 6 shows a view of the laser device according to the third embodiment viewed in the −Y direction. For simplification of the drawing, the discharge electrode 2, the Q switch drive circuit 42, the Q switch control circuit 43, and the Q switch control unit 44 are not shown.

本実施の形態３におけるレーザ装置は、放電電極１，２と、レーザ媒質Ｇと、共振器ミラー１１，１２および折り返しミラー１３，１４，１５を含む光共振器と、伝送ミラー２１，２２と、増幅器ミラー３１，３２，３３，３４を含む光増幅器と、Ｑスイッチ素子４１と、Ｑスイッチ駆動回路４２、Ｑスイッチ制御回路４３およびＱスイッチ制御部４４を含むＱスイッチドライバと、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２および共振器制御部６３を含む共振器ドライバと、アパーチャ７１，７２と、を備えて構成される。   The laser device according to the third embodiment includes discharge electrodes 1 and 2, a laser medium G, an optical resonator including resonator mirrors 11 and 12 and folding mirrors 13, 14, and 15, transmission mirrors 21 and 22, An optical amplifier including amplifier mirrors 31, 32, 33, 34, a Q switch element 41, a Q switch driver including a Q switch drive circuit 42, a Q switch control circuit 43, and a Q switch control unit 44, and a resonator drive circuit 61 , A resonator driver including the resonator control circuit 62 and the resonator control unit 63, and apertures 71 and 72.

また、本実施の形態３では、レーザ装置の構成として先の実施の形態２のものと実質的には同様であるが、光共振器内に配置される折り返しミラー１３に関して、先の実施の形態２とは向きが異なる。換言すると、光共振器内に配置される折り返しミラー１３によって折り曲げられる光共振器の光軸は、先の実施の形態２におけるレーザ装置とは異なり、折り返しミラー１４によって折り曲げられる光軸の方向の逆方向となる。すなわち、折り返しミラー１３によって光軸が折り曲げられる方向と、折り返しミラー１４によって光軸が折り曲げられる方向とは逆方向となるように構成される。また、このような光軸位置にしたがって、Ｑスイッチ素子４１および共振器ミラー１１が配置される。   In the third embodiment, the configuration of the laser device is substantially the same as that in the second embodiment. However, with respect to the folding mirror 13 disposed in the optical resonator, the first embodiment is described. The direction is different from 2. In other words, the optical axis of the optical resonator bent by the folding mirror 13 disposed in the optical resonator is opposite to the direction of the optical axis bent by the folding mirror 14, unlike the laser device in the second embodiment. Direction. In other words, the direction in which the optical axis is bent by the folding mirror 13 and the direction in which the optical axis is folded by the folding mirror 14 are opposite to each other. Further, the Q switch element 41 and the resonator mirror 11 are arranged according to such an optical axis position.

折り返しミラー１３，１４と、アパーチャ７１，７２は、それぞれのＸ方向の位置を調整するための第３Ｘ方向調整機構（図示せず）を介して筐体に取り付けられる。第３Ｘ方向調整機構には、外部からの指令によって第３Ｘ方向調整機構を動作させるための電力を供給する駆動回路６１が接続される。   The folding mirrors 13 and 14 and the apertures 71 and 72 are attached to the housing via a third X-direction adjusting mechanism (not shown) for adjusting the position in the X direction. A drive circuit 61 that supplies electric power for operating the third X-direction adjusting mechanism in response to an external command is connected to the third X-direction adjusting mechanism.

共振器駆動回路６１には、マイクロプロセッサなどで構成される共振器制御回路６２が接続される。   A resonator control circuit 62 composed of a microprocessor or the like is connected to the resonator drive circuit 61.

共振器制御回路６２は、第３Ｘ方向調整機構の動作を制御し、折り返しミラー１３，１４と、アパーチャ７１，７２のそれぞれの位置をＸ方向に沿って変化させることで、放電空間３での光共振器の光軸位置をＸ方向に沿って変化させる。   The resonator control circuit 62 controls the operation of the third X-direction adjusting mechanism and changes the positions of the folding mirrors 13 and 14 and the apertures 71 and 72 along the X direction, so that the light in the discharge space 3 can be changed. The optical axis position of the resonator is changed along the X direction.

このように、光共振器の光軸の位置をＸ方向に沿って変化させることで、光共振器内のレーザ光に作用する利得の量を変化させ、光共振器ミラー１２から取り出されるレーザ光５１の出力の調整を行うことができる。   In this way, by changing the position of the optical axis of the optical resonator along the X direction, the amount of gain acting on the laser light in the optical resonator is changed, and the laser light extracted from the optical resonator mirror 12 is changed. 51 output adjustments can be made.

また、共振器制御回路６２には、マイクロプロセッサなどで構成される共振器制御部６３が接続される。共振器制御部６３は、共振器制御回路６２の動作を制御するとともに、共振器制御回路６２を介して、第３Ｘ方向調整機構の動作を制御する。なお、ここでは理解容易のため、共振器制御回路６２および共振器制御部６３を別個の構成要素として示したが、単一の構成要素として一体化したものであってもよい。   The resonator control circuit 62 is connected to a resonator control unit 63 constituted by a microprocessor or the like. The resonator control unit 63 controls the operation of the resonator control circuit 62 and also controls the operation of the third X-direction adjusting mechanism via the resonator control circuit 62. Here, for easy understanding, the resonator control circuit 62 and the resonator control unit 63 are shown as separate components, but may be integrated as a single component.

このように、光共振器の光軸位置をＸ方向に沿って移動させる光軸位置移動部の具体例として、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２および共振器制御部６３（共振器ドライバ）と、第３Ｘ方向調整機構とを備えることで、ユーザの操作によって、光共振器の光軸の放電空間３内での位置が所望の位置になるように位置調整をすることが可能となる。   As described above, as a specific example of the optical axis position moving unit that moves the optical axis position of the optical resonator along the X direction, a resonator drive circuit 61, a resonator control circuit 62, and a resonator control unit 63 (resonator driver). ) And the third X direction adjustment mechanism, it is possible to adjust the position of the optical axis of the optical resonator in the discharge space 3 so as to be a desired position by a user operation. .

次に、本実施の形態３におけるレーザ装置の動作について、図６を参照しながら説明する。   Next, the operation of the laser apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG.

ここで、例えば、電極設置精度などに起因する、光共振器のＸ方向位置の設計値からのずれの補正、または、光共振器のレーザ光出力の調整などの目的で、光共振器の光軸位置を変化させる場合、以下のようにレーザ装置を動作させる。すなわち、共振器制御部６３を操作することで、共振器制御回路６２および共振器駆動回路６１を介して、折り返しミラー１３，１４およびアパーチャ７１，７２を、＋Ｘ方向または−Ｘ方向に移動させる。   Here, for example, for correcting the deviation from the design value of the position of the optical resonator in the X direction due to the electrode installation accuracy or the like, or adjusting the laser light output of the optical resonator, the light of the optical resonator When changing the axial position, the laser device is operated as follows. That is, by operating the resonator control unit 63, the folding mirrors 13 and 14 and the apertures 71 and 72 are moved in the + X direction or the −X direction via the resonator control circuit 62 and the resonator driving circuit 61.

このような操作によって、光共振器の光軸が移動すれば、Ｑスイッチ素子４１から折り返しミラー１３までの間の距離が増加または減少するのに対して、折り返しミラー１４から折り返しミラー１５までの間の距離が等しい量だけ減少または増加するため、光共振器全体の光路長は常に一定の長さに保たれる。   If the optical axis of the optical resonator is moved by such an operation, the distance from the Q switch element 41 to the folding mirror 13 increases or decreases, while the distance from the folding mirror 14 to the folding mirror 15 increases. Is reduced or increased by an equal amount, the optical path length of the entire optical resonator is always kept constant.

また、本実施の形態３では、先の実施の形態２と比較して、共振器の光軸位置をＸ方向に沿って移動させる光軸位置移動部によって位置移動される構成要素の数を少なくすることができるとともに、共振器制御部６３における計算処理が単純化されるという効果を有する。   Further, in the third embodiment, the number of components that are moved by the optical axis position moving unit that moves the optical axis position of the resonator along the X direction is smaller than that in the second embodiment. In addition, the calculation process in the resonator control unit 63 can be simplified.

以上、本実施の形態３によれば、レーザ装置は、光共振器が有する光軸を折り曲げるための折り返しミラーとして、第１折り返しミラーおよび第２折り返しミラーをさらに備える。また、光共振器は、共振器ミラー、アパーチャおよびＱスイッチ素子を含んで構成され、共振器ミラー、アパーチャ、Ｑスイッチ素子および折り返しミラーは、光共振器が有する光軸上に配置される。   As described above, according to the third embodiment, the laser device further includes the first folding mirror and the second folding mirror as the folding mirror for folding the optical axis of the optical resonator. The optical resonator includes a resonator mirror, an aperture, and a Q switch element. The resonator mirror, the aperture, the Q switch element, and the folding mirror are disposed on the optical axis of the optical resonator.

さらに、第１折り返しミラーによって光軸が折り曲げられる方向と、第２折り返しミラーによって光軸が折り曲げられる方向とは逆方向である。さらにまた、光軸位置移動部は、折り返しミラーおよびアパーチャのそれぞれの位置が第２方向に沿って移動するように制御することで、光軸の位置を第２方向に沿って移動させる。これにより、光軸位置移動部によって位置移動される構成要素の数を少なくすることができるとともに、共振器制御部における計算処理が単純化することができる。   Furthermore, the direction in which the optical axis is bent by the first folding mirror is opposite to the direction in which the optical axis is bent by the second folding mirror. Furthermore, the optical axis position moving unit moves the position of the optical axis along the second direction by controlling the positions of the folding mirror and the aperture to move along the second direction. As a result, the number of components moved by the optical axis position moving unit can be reduced, and the calculation process in the resonator control unit can be simplified.

実施の形態４．
先の実施の形態１〜３では、Ｘ方向調整機構によって光共振器内の構成要素が位置移動されるレーザ装置について説明した。これに対して、光共振器内の構成要素が搭載されたステージがＸ方向調整機構によって位置移動されるレーザ装置について説明する。 Embodiment 4 FIG.
In the first to third embodiments, the laser apparatus in which the components in the optical resonator are moved by the X-direction adjusting mechanism has been described. In contrast, a description will be given of a laser apparatus in which a stage on which components in an optical resonator are mounted is moved by an X-direction adjusting mechanism.

図７は、本発明の実施の形態４におけるレーザ装置を上から見た平面図である。なお、理解容易のため、図７では、本実施の形態４におけるレーザ装置を−Ｙ方向に見た図を示す。また、図の簡略化のため、放電電極２、Ｑスイッチ駆動回路４２、Ｑスイッチ制御回路４３、Ｑスイッチ制御部４４は、図示していない。   FIG. 7 is a plan view of the laser device according to the fourth embodiment of the present invention as viewed from above. For easy understanding, FIG. 7 shows a view of the laser device according to the fourth embodiment viewed in the −Y direction. For simplification of the drawing, the discharge electrode 2, the Q switch drive circuit 42, the Q switch control circuit 43, and the Q switch control unit 44 are not shown.

本実施の形態４におけるレーザ装置は、放電電極１，２と、レーザ媒質Ｇと、共振器ミラー１１，１２および折り返しミラー１３，１４，１５を含む光共振器と、伝送ミラー２１，２２と、増幅器ミラー３１，３２，３３，３４を含む光増幅器と、Ｑスイッチ素子４１と、Ｑスイッチ駆動回路４２、Ｑスイッチ制御回路４３およびＱスイッチ制御部４４を含むＱスイッチドライバと、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２および共振器制御部６３を含む共振器ドライバと、アパーチャ７１，７２と、ステージ８１と、を備えて構成される。   The laser device according to the fourth embodiment includes discharge electrodes 1 and 2, a laser medium G, an optical resonator including resonator mirrors 11 and 12 and folding mirrors 13, 14, and 15, transmission mirrors 21 and 22, An optical amplifier including amplifier mirrors 31, 32, 33, 34, a Q switch element 41, a Q switch driver including a Q switch drive circuit 42, a Q switch control circuit 43, and a Q switch control unit 44, and a resonator drive circuit 61 And a resonator driver including the resonator control circuit 62 and the resonator control unit 63, apertures 71 and 72, and a stage 81.

また、本実施の形態４では、レーザ装置の構成として先の実施の形態３のものとほとんど同様であるが、折り返しミラー１３，１４およびアパーチャ７１，７２は、ステージ８１に搭載されており、配置が固定されている。また、ステージ８１には、第４Ｘ方向調整機構が取り付けられている。さらに、第４Ｘ方向調整機構には、外部からの指令によって第４Ｘ方向調整機構を動作させるための電力を供給する駆動回路６１が接続される。   In the fourth embodiment, the configuration of the laser apparatus is almost the same as that of the third embodiment, but the folding mirrors 13 and 14 and the apertures 71 and 72 are mounted on the stage 81 and arranged. Is fixed. Further, a fourth X direction adjustment mechanism is attached to the stage 81. Further, a drive circuit 61 that supplies electric power for operating the fourth X-direction adjusting mechanism according to an external command is connected to the fourth X-direction adjusting mechanism.

共振器駆動回路６１には、マイクロプロセッサなどで構成される共振器制御回路６２が接続される。   A resonator control circuit 62 composed of a microprocessor or the like is connected to the resonator drive circuit 61.

共振器制御回路６２は、第４Ｘ方向調整機構の動作を制御し、ステージ８１の位置をＸ方向に沿って変化させることで、ステージ８１に固定される折り返しミラー１３，１４およびアパーチャ７１，７２を一体として、それぞれの位置をＸ方向に変化させる。したがって、このようにステージ８１の位置をＸ方向に沿って変化させることで、放電空間３での光共振器の光軸位置をＸ方向に沿って変化させることが可能となる。   The resonator control circuit 62 controls the operation of the fourth X-direction adjusting mechanism and changes the position of the stage 81 along the X direction, thereby causing the folding mirrors 13 and 14 and the apertures 71 and 72 fixed to the stage 81 to move. As a unit, the respective positions are changed in the X direction. Therefore, by changing the position of the stage 81 along the X direction in this way, the optical axis position of the optical resonator in the discharge space 3 can be changed along the X direction.

このように、光共振器の光軸の位置をＸ方向に沿って変化させることで、光共振器内のレーザ光に作用する利得の量を変化させ、光共振器ミラー１２から取り出されるレーザ光５１の出力の調整を行うことができる。   In this way, by changing the position of the optical axis of the optical resonator along the X direction, the amount of gain acting on the laser light in the optical resonator is changed, and the laser light extracted from the optical resonator mirror 12 is changed. 51 output adjustments can be made.

また、共振器制御回路６２には、マイクロプロセッサなどで構成される共振器制御部６３が接続される。共振器制御部６３は、共振器制御回路６２の動作を制御するとともに、共振器制御回路６２を介して、第４Ｘ方向調整機構の動作を制御する。なお、ここでは理解容易のため、共振器制御回路６２および共振器制御部６３を別個の構成要素として示したが、単一の構成要素として一体化したものであってもよい。   The resonator control circuit 62 is connected to a resonator control unit 63 constituted by a microprocessor or the like. The resonator control unit 63 controls the operation of the resonator control circuit 62 and the operation of the fourth X-direction adjusting mechanism via the resonator control circuit 62. Here, for easy understanding, the resonator control circuit 62 and the resonator control unit 63 are shown as separate components, but may be integrated as a single component.

このように、光共振器の光軸位置をＸ方向に沿って移動させる光軸位置移動部の具体例として、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２および共振器制御部６３（共振器ドライバ）と、第４Ｘ方向調整機構とを備えることで、ユーザの操作によって、光共振器の光軸の放電空間３内での位置が所望の位置になるように位置調整をすることが可能となる。
なお、光共振器の光軸位置移動部の具体例として、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２および共振器制御部６３によって電気的に制御・駆動される第４Ｘ方向調整機構を示したが、本実施の形態４においては、ステージ８１のみをＸ方向に操作することで光共振器の光軸位置を移動させることが可能であり、したがって、第４Ｘ方向調整機構は、共振器駆動回路６１、共振器制御回路６２および共振器制御部６３を備えず、ユーザが直接操作することでステージ８１を移動させるような機構であってもよい。 As described above, as a specific example of the optical axis position moving unit that moves the optical axis position of the optical resonator along the X direction, a resonator drive circuit 61, a resonator control circuit 62, and a resonator control unit 63 (resonator driver). ) And the fourth X-direction adjusting mechanism, it is possible to adjust the position so that the position of the optical axis of the optical resonator in the discharge space 3 becomes a desired position by a user operation. .
As a specific example of the optical axis position moving unit of the optical resonator, the fourth X-direction adjusting mechanism electrically controlled and driven by the resonator driving circuit 61, the resonator control circuit 62, and the resonator control unit 63 is shown. However, in the fourth embodiment, it is possible to move the optical axis position of the optical resonator by operating only the stage 81 in the X direction. Therefore, the fourth X direction adjusting mechanism is a resonator driving circuit. 61, a mechanism that does not include the resonator control circuit 62 and the resonator control unit 63, and moves the stage 81 by direct operation by the user.

次に、本実施の形態４におけるレーザ装置の動作について、図７を参照しながら説明する。   Next, the operation of the laser apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

ここで、例えば、電極設置精度などに起因する、光共振器のＸ方向位置の設計値からのずれの補正、または、光共振器のレーザ光出力の調整などの目的で、光共振器の光軸位置を変化させる場合、以下のようにレーザ装置を動作させる。すなわち、共振器制御部６３を操作することで、共振器制御回路６２および共振器駆動回路６１を介して、ステージ８１を、＋Ｘ方向または−Ｘ方向に移動させる。   Here, for example, for correcting the deviation from the design value of the position of the optical resonator in the X direction due to the electrode installation accuracy or the like, or adjusting the laser light output of the optical resonator, the light of the optical resonator When changing the axial position, the laser device is operated as follows. That is, by operating the resonator control unit 63, the stage 81 is moved in the + X direction or the −X direction via the resonator control circuit 62 and the resonator driving circuit 61.

このように、先の実施の形態３では、放電空間３内の光共振器の光軸のＸ方向位置を調整するために折り返しミラー１３，１４およびアパーチャ７１，７２のそれぞれをＸ方向調整機構で駆動していたのに対して、本実施の形態４では、折り返しミラー１３，１４およびアパーチャ７１，７２が搭載されたステージ８１をＸ方向調整機構で駆動する。   As described above, in the third embodiment, in order to adjust the X-direction position of the optical axis of the optical resonator in the discharge space 3, each of the folding mirrors 13 and 14 and the apertures 71 and 72 is adjusted by the X-direction adjusting mechanism. On the other hand, in the fourth embodiment, the stage 81 on which the folding mirrors 13 and 14 and the apertures 71 and 72 are mounted is driven by the X-direction adjusting mechanism.

したがって、Ｘ方向調整機構で位置移動されるものがステージ８１だけとなるので、先の実施の形態３と比較して、Ｘ方向調整機構で位置移動されるものの数を少なくすることができるという効果を有する。   Therefore, since only the stage 81 is moved by the X direction adjustment mechanism, the number of objects moved by the X direction adjustment mechanism can be reduced as compared with the third embodiment. Have

以上、本実施の形態４によれば、第２方向に沿って移動するステージをさらに備え、アパーチャおよび折り返しミラーは、ステージに搭載され、光軸位置移動部は、ステージが第２方向に沿って移動するように制御することで、光軸の位置を第２方向に沿って移動させる。これにより、先の実施の形態３と比べて、Ｘ方向調整機構で位置移動されるものの数を少なくすることができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the stage further moves along the second direction, the aperture and the folding mirror are mounted on the stage, and the optical axis position moving unit has the stage along the second direction. By controlling to move, the position of the optical axis is moved in the second direction. Thereby, as compared with the third embodiment, the number of objects whose positions are moved by the X-direction adjusting mechanism can be reduced.

１，２ 放電電極、３ 放電空間、１１，１２ 共振器ミラー、１３，１４，１５ 折り返しミラー、２１，２２ 伝送ミラー、３１，３２，３３，３４ 増幅器ミラー、４１ Ｑスイッチ素子、４２ Ｑスイッチ駆動回路、４３ Ｑスイッチ制御回路、４４ Ｑスイッチ制御部、５１ レーザ光、６１ 共振器駆動回路、６２ 共振器制御回路、６３ 共振器制御部、７１，７２ アパーチャ、８１ ステージ、Ｇ レーザ媒質。   1, 2 discharge electrode, 3 discharge space, 11, 12 resonator mirror, 13, 14, 15 folding mirror, 21, 22 transmission mirror, 31, 32, 33, 34 amplifier mirror, 41 Q switch element, 42 Q switch drive Circuit, 43 Q switch control circuit, 44 Q switch control unit, 51 laser light, 61 resonator drive circuit, 62 resonator control circuit, 63 resonator control unit, 71, 72 aperture, 81 stage, G laser medium.

Claims (7)

放電を発生させるために対向して配置される１対の放電電極と、
前記１対の放電電極の間の放電空間で第１方向に発生する放電によって、前記１対の放電電極の間を前記第１方向と直交する第２方向に流れるレーザ媒質ガスが励起することで発振したパルスレーザ光を外部に取り出す光共振器と、
前記光共振器から取り出される前記パルスレーザ光を増幅させる増幅器と、
を備えたレーザ装置であって、
前記光共振器は、前記第１方向および前記第２方向と直交し、かつ、前記放電空間を通過する光軸を有し、
前記光共振器全体の光路長を一定に保つとともに、前記光軸の位置を、前記第２方向に沿って移動させる光軸位置移動部をさらに備える
レーザ装置。 A pair of discharge electrodes arranged opposite to generate a discharge;
The laser medium gas flowing in the second direction orthogonal to the first direction is excited between the pair of discharge electrodes by the discharge generated in the first direction in the discharge space between the pair of discharge electrodes. An optical resonator for extracting the oscillated pulsed laser light to the outside;
An amplifier for amplifying the pulsed laser light extracted from the optical resonator;
A laser device comprising:
The optical resonator has an optical axis orthogonal to the first direction and the second direction and passing through the discharge space;
A laser apparatus further comprising: an optical axis position moving unit that keeps the optical path length of the entire optical resonator constant and moves the position of the optical axis along the second direction. 請求項１に記載のレーザ装置において、
前記光共振器から取り出される前記パルスレーザ光を前記光増幅器に入射させるための伝送ミラーをさらに備え、
前記光共振器は、共振器ミラー、アパーチャおよびＱスイッチ素子を含んで構成され、
前記伝送ミラー、前記共振器ミラー、前記アパーチャおよび前記Ｑスイッチ素子は、前記光軸上に配置され、
前記光軸位置移動部は、
前記伝送ミラーの位置が前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に沿って移動するように制御するとともに、前記共振器ミラー、前記アパーチャおよび前記Ｑスイッチ素子のそれぞれの位置が前記第２方向に沿って移動するように制御することで、前記光軸の位置を前記第２方向に沿って移動させる
レーザ装置。 The laser device according to claim 1,
A transmission mirror for causing the pulsed laser light extracted from the optical resonator to enter the optical amplifier;
The optical resonator includes a resonator mirror, an aperture, and a Q switch element,
The transmission mirror, the resonator mirror, the aperture, and the Q switch element are disposed on the optical axis,
The optical axis position moving unit is
The position of the transmission mirror is controlled to move along a third direction orthogonal to the first direction and the second direction, and the positions of the resonator mirror, the aperture, and the Q switch element are A laser apparatus that moves the position of the optical axis along the second direction by controlling to move along the second direction. 請求項１に記載のレーザ装置において、
前記光軸を折り曲げるための折り返しミラーとして、第１折り返しミラーおよび第２折り返しミラーをさらに備え、
光共振器は、共振器ミラー、アパーチャおよびＱスイッチ素子を含んで構成され、
前記共振器ミラー、前記アパーチャ、前記Ｑスイッチ素子および前記折り返しミラーは、前記光軸上に配置され、
前記第１折り返しミラーによって前記光軸が折り曲げられる方向と、前記第２折り返しミラーによって前記光軸が折り曲げられる方向とは同一方向であり、
前記光軸位置移動部は、
前記共振器ミラー、前記アパーチャ、前記Ｑスイッチ素子および前記折り返しミラーのそれぞれの位置が前記第２方向に沿って移動するように制御することで、前記光軸の位置を前記第２方向に沿って移動させる
レーザ装置。 The laser device according to claim 1,
The folding mirror for folding the optical axis further comprises a first folding mirror and a second folding mirror,
The optical resonator includes a resonator mirror, an aperture, and a Q switch element.
The resonator mirror, the aperture, the Q switch element, and the folding mirror are disposed on the optical axis,
The direction in which the optical axis is bent by the first folding mirror and the direction in which the optical axis is folded by the second folding mirror are the same direction.
The optical axis position moving unit is
By controlling the positions of the resonator mirror, the aperture, the Q switch element, and the folding mirror so as to move along the second direction, the position of the optical axis is adjusted along the second direction. Move laser device. 請求項１に記載のレーザ装置において、
前記光軸を折り曲げるための折り返しミラーとして、第１折り返しミラーおよび第２折り返しミラーをさらに備え、
光共振器は、共振器ミラー、アパーチャおよびＱスイッチ素子を含んで構成され、
前記共振器ミラー、前記アパーチャ、前記Ｑスイッチ素子および前記折り返しミラーは、前記光軸上に配置され、
前記第１折り返しミラーによって前記光軸が折り曲げられる方向と、前記第２折り返しミラーによって前記光軸が折り曲げられる方向とは逆方向であり、
前記光軸位置移動部は、
前記折り返しミラーおよび前記アパーチャのそれぞれの位置が前記第２方向に沿って移動するように制御することで、前記光軸の位置を前記第２方向に沿って移動させる
レーザ装置。 The laser device according to claim 1,
The folding mirror for folding the optical axis further comprises a first folding mirror and a second folding mirror,
The optical resonator includes a resonator mirror, an aperture, and a Q switch element.
The resonator mirror, the aperture, the Q switch element, and the folding mirror are disposed on the optical axis,
A direction in which the optical axis is folded by the first folding mirror and a direction in which the optical axis is folded by the second folding mirror are opposite directions;
The optical axis position moving unit is
A laser device that moves the position of the optical axis along the second direction by controlling the positions of the folding mirror and the aperture so as to move along the second direction. 請求項４に記載のレーザ装置において、
前記第２方向に沿って移動するステージをさらに備え、
前記アパーチャおよび前記折り返しミラーは、前記ステージに搭載され、
前記光軸位置移動部は、
前記ステージが前記第２方向に沿って移動するように制御することで、前記光軸の位置を前記第２方向に沿って移動させる
レーザ装置。 The laser apparatus according to claim 4, wherein
A stage that moves along the second direction;
The aperture and the folding mirror are mounted on the stage,
The optical axis position moving unit is
A laser apparatus that moves the position of the optical axis along the second direction by controlling the stage to move along the second direction. 請求項１から５のいずれか１項に記載のレーザ装置において、
前記光軸位置移動部は、ＡＣサーボモータまたはステッピングモータを含んで構成される
レーザ装置。 In the laser apparatus of any one of Claim 1 to 5,
The optical axis position moving unit includes an AC servo motor or a stepping motor. 光共振器が有する光軸の方向である光軸方向と直交する方向に対して、レーザ媒質ガスの利得分布の大きさが変化するとともに、前記光軸の位置を前記光軸方向と直交する方向に沿って移動させる光軸位置移動部を備えるレーザ装置のレーザ光強度調整方法であって、
前記光軸位置移動部を操作することで、前記光軸の位置を前記光軸方向と直交する方向に沿って移動させ、前記光共振器内のレーザ光に作用する利得の量を調整する
レーザ光強度調整方法。 The magnitude of the gain distribution of the laser medium gas changes with respect to the direction perpendicular to the optical axis direction that is the direction of the optical axis of the optical resonator, and the position of the optical axis is perpendicular to the optical axis direction. A laser beam intensity adjustment method of a laser device including an optical axis position moving unit that is moved along
By operating the optical axis position moving unit, the position of the optical axis is moved along a direction orthogonal to the optical axis direction, and the amount of gain acting on the laser light in the optical resonator is adjusted. Laser Light intensity adjustment method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021095099A1 (en) * 2019-11-11 2021-05-20
WO2021095099A1 (en) * 2019-11-11 2021-05-20 三菱電機株式会社 Gas laser amplifier, gas laser device, euv light generator, and euv exposure device
JP7258178B2 (en) 2019-11-11 2023-04-14 三菱電機株式会社 Gas laser amplifier, gas laser device, EUV light generator and EUV exposure device

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