JP2960582B2

JP2960582B2 - 高出力レーザ

Info

Publication number: JP2960582B2
Application number: JP3209438A
Authority: JP
Inventors: オポバーハンス
Original assignee: DOITSUCHE FUORUSHUNGUSU UNTO FUERUZUTSUHISU ANSHUTARUTO HYURU RUFUTO UNTO RAUMU FUAARUTO EE FUAU
Current assignee: DOITSUCHE FUORUSHUNGUSU UNTO FUERUZUTSUHISU ANSHUTARUTO HYURU RUFUTO UNTO RAUMU FUAARUTO EE FUAU
Priority date: 1990-08-22
Filing date: 1991-08-21
Publication date: 1999-10-06
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: US5220577A; DE4026516A1; JPH04348575A; DE4042532C2; DE4026516C2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相互に向かい合って配
置された第１及び第２の共振器鏡表面を有する２枚の共
振器鏡と、前記第１及び第２の共振器鏡表面間に伸びる
導波路であって、該導波路によって囲まれるガス放電室
に面しかつ相互に向かい合って配置された２枚の反射導
波路表面を有し、高周波エネルギにより励起可能なガス
を保持する導波路と、該第１の共振器鏡表面の領域に対
し直角に伸びる方向である初期方向において該第２の共
振器鏡表面へ広がる初期波束(initial wave bundle)
が、該第２及び第１の共振器鏡表面間における多数の前
後反射により、該２枚の反射導波路表面間において前記
初期方向に対し直角に伸びる方向である横方向に波束系
(wave bundle system)として空間的コヒーレンスを有し
て広がるビーム経路と、を具備する高周波励起高出力レ
ーザ、に関する。

【０００２】

【従来の技術】この型の高周波励起高出力レーザは、欧
州特許公開公報(EP-A)第 0,305,893号より知られてい
る。

【０００３】このレーザにおいては、波束系の形成は、
初期波束から生じて、各鏡表面が不安定レーザ共振器(i
nstable laser resonator)の鏡表面として形成される
（例えば円筒形状に湾曲せしめられる）結果として、ひ
き起こされる。

【０００４】その導波路は、他方、相互に平行に走る二
つの平面内に伸びる各導波路表面を具備する。これらの
導波路表面は、ビームを、方向を変化させることなく、
ビームが各共振器鏡表面によって反射される方向に、反
射する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】各共振器鏡表面を不安
定共振器の各鏡表面として生成および調整することは、
問題をひき起こし、かつ、複雑化する可能性がある。

【０００６】この理由のため、本発明の下に横たわる目
的は、初期波束から始めて波束系を形成するにあたり、
共振器鏡表面を不安定共振器の鏡表面として配置するこ
とを絶対に必要とするというわけではなく、初期方向に
対し直角な横方向において空間的コヒーレンスを有して
波束系が広がることを他の手段によって達成することが
できるように、一般的な型の高出力レーザを改良するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】最初に述べた
型の高出力レーザに関する本発明によれば、この目的
は、該初期波束を反射する二つの第１の導波路表面領域
における第１及び第２の接線が、相互に平行にかつ前記
初期方向に対し直角に伸びることと、該二つの第１の導
波路表面領域に続く二つの第２の導波路表面領域間の間
隔が、該二つの第１の導波路表面領域間の初期間隔から
始まって、前記横方向に沿った広がり経路にわたり、徐
々に大きくなり、該波束系の広がりが増加することと、
により達成される。それ故、本発明の解法は、導波路表
面の特別な形状により、横方向における波束系のコヒー
レントな広がりを達成することを可能とする。そのた
め、共振器鏡の特定の形状および配置は、要求されない
のである。

【０００８】このため、特に単純な方法で、可能な限り
単純にして安価に、すなわち導波路表面の適当な形状お
よび配置により、最初に述べた型の高出力レーザを製造
することが可能となる。

【０００９】本発明の解法においては、次のことが特に
有利である。すなわち、導波路の各表面を互いに一直線
に整列させることは、各共振器鏡表面の相互配列のよう
な高感度の調整を本発明において必要とせず、そのた
め、本発明の実施例では、調整のために要求される資
源、特に、互いに他方に対して整列するよう調整する上
で個々の構成要素を保持するための資源は、極端に減少
せしめられる。

【００１０】製造が単純である点で特に有利な実施例に
おいては、第１の鏡表面が平担になるように設計され
る。

【００１１】さらに、コストの観点からは、第２の鏡表
面も平担になるよう設計されることが有利である。特に
好適な実施例においては、第１および第２の各鏡表面
は、平担となりかつ互いに他方に対し平行に伸びるよう
に設計される。

【００１２】しかしながら、各鏡表面が平担な鏡表面で
あるという事実は、本発明思想における、異なる形を有
する鏡表面の使用を除外するものではない。

【００１３】第１の導波路表面領域のデザインに関して
は、ここまでに述べた実施例の構想内に詳細は何も与え
られていない。第１の導波路表面領域は、感知すること
ができるほどの幅を有するものでよい。しかしながら、
これらの幅ができるだけ狭くされるときに特に有利であ
り、好ましくは、第１の導波路表面領域は、横方向にお
いて無限小の伸び（例えば、線の幅）を有する。

【００１４】第２の導波路領域の型およびデザインに関
しては、ここまでのところ詳細は何も与えられていな
い。初期波束を反射する第１の導波路表面領域の各々に
続く第２の導波路表面領域の各々の間の間隔が、これら
の第２の導波路表面領域の伸び全体にわたり横方向にい
くにつれてしだいに大きくなることが、特に有利とな
る。

【００１５】第２の導波路表面領域は、一つのケースで
は、本質的に平面として設計されることができる。

【００１６】しかしながら、それら導波路表面の一つが
横方向において凸面状に設計され、かつ、導波路表面の
一つが横方向において凹面状に設計されるときには、導
波路表面の凸面状および凹面状の湾曲を変化させること
によって、平行な接線を有する第１の導波路表面領域に
続いて第２の導波路表面領域を持たせることが単純な方
法で可能となり、特に有利である。

【００１７】湾曲状の導波路表面を達成するための最も
単純な方法は、導波路表面が横方向において円筒状の湾
曲となるようにすることである。

【００１８】円筒状湾曲の導波路表面の場合、湾曲の軸
は、各円筒形湾曲と関連づけられる。本発明の導波路表
面は、導波路表面の湾曲の軸が相互に平行にそして少し
離れて伸びるとき、特に単純な方法で互いに他方に関し
て調整されることができる。代わって、湾曲の各軸が一
つの平面内に置かれ互いにある角度を形成するようにす
ることも考えられよう。更なる代替例として、湾曲の各
軸が互いに平行でもなく交わりもしないようにされるこ
とも考えられよう。

【００１９】湾曲の各軸に関する各鏡表面の配置につい
ては、ここまでに述べた実施例では詳細は何も与えられ
ていない。好適な実施例においては、一つの鏡表面は、
湾曲の一つの軸に対し直角に伸びる。しかしながら、両
鏡表面が湾曲の一つの軸に対し直角に伸びるか、または
更に良いことに、両鏡表面が湾曲の両軸に対し直角に伸
び、そして湾曲の各軸が互いに平行に伸びるようにする
ことは、よりいっそう有利なことである。

【００２０】特に比較的容易に製造されうる、本発明の
高出力レーザの特に好適な実施例においては、導波路表
面は、内部円筒の、方位角方向に閉じられた外部表面
と、外部円筒の、方位角方向に閉じられた内部表面と、
により形成されており、ガス放電室は、その外部表面と
その内部表面との間に配置される。

【００２１】ここまでに述べた実施例の範囲内では、レ
ーザビームが本発明の高出力レーザから結合・出力(cou
ple out)される方法は、詳細に考慮されていない。

【００２２】好適な実施例では、レーザビームの結合・
出力は、部分的に透過可能な鏡の領域を通して達成され
る。この部分的透過可能鏡領域は、衝突するビームの一
部のみを反射するが他の部分が透過するのを可能とする
ようにすること、あるいは、レーザビームが透過するの
を可能にする非反射領域を設けること、のどちらかにお
いて実現されることができる。

【００２３】特に適切な構想によれば、波束系を前後に
反射する鏡表面内に部分的透過可能鏡領域が置かれるよ
うにされる。これは、初期波束が二つの完全に反射する
鏡表面によって限定され、そして部分的透過可能鏡領域
が波束系の領域においてのみ設けられる、ということを
意味する。

【００２４】本発明の高出力レーザの特に有利な構造に
おいては、部分的透過可能鏡領域は、退出方向にある退
出波束によって透過され、その退出波束を反射する二つ
の導波路表面領域における各接線（これらの接線は、退
出方向に対して直角に伸びる）は、互いに他方に対して
平行に伸びる。これにより、ある領域において結合・出
力が可能となり、すなわち、ある領域において、退出波
束は、隣接する導波路表面領域による、横方向における
更なる反射を受けない。

【００２５】本発明の高出力レーザの励起に関しては、
これまでのところ詳細は何も与えられていない。導波路
表面を支える導波路壁は、好適には、それらが電極を具
備するように設計される。電極がこれらの導波路壁の上
に置かれるか若しくはその間に挿入されることができる
か、あるいは、導波路壁自身が電極として、すなわち例
えば金属からなるように、設計されることができる。他
の点、すなわち励起の型、レーザガスの型および可能な
波長に関しては、欧州特許公開公報(EP-A)第 0,305,893
号における説明が参照される。

【００２６】

【実施例】本発明の高出力レーザの更なる特徴および利
点は、いくつかの実施例に関する次の説明および図面の
主題である。

【００２７】図１〜図４に示される、本発明に係る高出
力レーザの第１実施例は、全体として１０で示される光
学導波路を具備する。この光学導波路１０は、下側導波
路表面１２と上側導波路表面１４とを有し、これらは、
それぞれ光学的に反射し相互に対面するように設計され
ている。これら二つの導波路表面１２および１４は、導
波路１０の上側および下側の導波路壁１６および１８に
よりそれぞれ支持されている。

【００２８】導波路壁１６および１８の導波路表面１２
および１４は、前端面縁２２および２４により形成され
る前端面２０から、後端面縁２８および３０により形成
される後端面２６へと、縦方向３２に伸びるとともに、
縦側面縁３６および３８を有する左縦側面３４から、縦
側面縁４４および４６を有する右縦側面４２へと、横方
向４０に伸びる。

【００２９】共振器鏡５４および５６の共振器鏡表面５
０および５２は、二つの端面２０および２６とそれぞれ
対面するように配置され、共振器鏡表面５０および５２
は、好適には、端面縁２２および２４または２８および
３０に対して平行に走る平面内に位置づけられる。共振
器鏡表面５０および５２は、好適には、相互に平行にそ
して縦方向３２に対して直角に伸びる。

【００３０】ガス放電室６０は、二つの導波路表面１２
および１４により取り囲まれており、そして本発明に従
って、その室は、横方向４０には、少なくとも縦側面縁
３６および３８から縦側面縁４４および４６まで伸び、
そして、縦方向３２には、端面縁２２および２４から端
面縁２８および３０まで伸び、しかしながら、好適に
は、これらを越えて共振器鏡５０および５２まで伸び
る。

【００３１】レーザガスは、ガス放電室に閉じ込められ
る。ガスは、好適には、流れのないこの室に置かれ、そ
のガス分子は、単に、拡散過程により移動するに過ぎな
い。このため、レーザガスは、好適に導波路表面１２お
よび１４との衝突と、導波路壁１６および１８上でのガ
スの冷却とにより冷却され、それによって導波路壁は、
冷却手段（最も単純な場合、導波路壁１６および１８内
に伸びる冷却チャネルからなる）によって好適に冷却さ
れる。

【００３２】ガス放電室６０内のレーザガスは、好適に
は、高周波での結合によって励起される。この点で、特
に好適な解法では、導波路壁１６および１８は、図面に
は示されていない高周波源に、高周波線６２および６４
を経由して接続される高周波電極を具備する。

【００３３】最も単純な場合、導波路壁１６および１８
は、レーザビームを反射する金属で作られており、その
ため、導波路表面１２および１４は、導波路壁１６およ
び１８の各表面をそれぞれ処理することによって直接的
に形成される。

【００３４】図２および図３に示されているように、導
波路表面１２および１４は、縦方向３２には、相互に平
行に伸びるが、一方、横方向４０には、それらの間隔
は、縦側面縁３６および３８から、横方向４０に進むに
つれて、連続的に増大する。しかし、依然として、縦方
向３２においては、導波路表面１２および１４は、相互
に平行に伸びる。導波路表面１２および１４は、横方向
において変化する領域を形成する。第一に、導波路表面
１２および１４は、縦側面縁３６および３８にすぐ隣接
して第１の導波路表面領域６８および７０を形成し、そ
れらの接線７２および７４（これらは、縦側面縁３６お
よび３８に対して直角に伸びる）は、相互に平行に伸び
るので、第１の導波路領域６８および７０は、実質的に
短間隔にわたり横方向４０に相互に平行に整列する。第
１の導波路領域６８および７０に続いて、導波路表面１
２および１４は、例えば湾曲領域を経由して、それぞれ
第２の導波路表面領域７６および７８内に徐々に溶け込
み、そうして導波路表面領域７６および７８は、最も単
純な場合、相互にくさび形にのびる平担な表面となり、
各々、接線７２および７４とくさび角αを形成する。

【００３５】このような導波路表面１２および１４が設
けられた導波路１０は、縦方向３２において、平行な導
波路表面を有する導波路に関し既に知られているよう
に、光ビーム８０が一方の共振器鏡表面５０から他方の
共振器鏡表面５２にまたはその逆に広がるとき、導波路
表面１２および１４の間で前後に光ビーム８０を反射す
るようになる。

【００３６】第１の導波路表面領域６８および７０にお
いては、接線７２および７４は、相互に平行に伸び、図
１〜図４に示される初期の波束８２は、第１の導波路表
面領域に形成される。導波路表面１２および１４上で反
射されるとき、この波束は、横方向４０においては何の
反射構成要素にも出会わないが、縦方向３２においては
反射される。それ故、この初期波束８２は、初期方向８
４（これは、少なくとも共振器鏡表面５０に対し直角で
あって好適には共振器鏡表面５２に対しても直角であ
る）に広がる。図１〜図４に示される実施例において
は、初期方向８４は、縦方向３２に対して平行に走る。

【００３７】レーザの「発振立ち上がり(oscillation b
uild-up)」は、初期波束８２の形で生じ、それによって
第１の導波路表面領域６８および７０は、横方向４０に
おいてはできるだけ狭くなるよう、好適には本質的に線
状になるように設計される。初期波束が初期方向８４に
対して横に、すなわち初期方向８４に対して直角に走る
横方向４０に、わずかに偏向せしめられるや否や、光ビ
ーム８０は、第２の導波路表面領域７６および７８の内
の一つで反射される。それらの領域は横方向４０におい
ては平行に伸びていないという事実により、反射光ビー
ムがさらに横方向４０にも反射されるという結果にな
る。簡単のため、光ビーム８２の反射は、図３において
は単に横方向４０の方向に描写されている。しかしなが
ら、光ビーム８２が横方向に反射される成分ｑは、しだ
いにより大きくなる。なぜならば、入射角度ｅは、第２
の導波路表面領域７６および７８での反射ごとにしだい
に増大するからである。

【００３８】図４は、初期方向８４に平行な成分ｐと横
方向４０に平行な成分ｑとをもって広がる光ビーム８６
に基づく、第２の導波路表面領域７６での反射、の斜視
図である。

【００３９】横方向４０における反射により、初期波束
８２は、図１に模式的に示されるように波束系８８にな
る。すなわち、波束系８８は、初期波束８２から、横方
向４０における付加的な反射成分ｑ（第２の導波路表面
領域７６および７８での反射によりひき起こされる）を
もって、共振器鏡表面５２および５０上で前後反射する
ことにより生じる。明瞭化のため、図１における波束系
８８の表示は、初期方向８４と横方向４０とにおけるそ
の成分をもってこれを示し、そして導波路表面１２およ
び１４の間での反射は、省略されている。

【００４０】レーザビーム９０を結合して出力すること
ができるように、共振器鏡表面５０は、完全に反射する
ように設計され、一方、共振器鏡表面５２は、完全に反
射する領域９２を有し、この領域９２は、縦側面３４か
ら縦側面４２の方へ伸び、縦側面４２から少し離れた所
で終わり、レーザビーム９０が初期方向８４に対し本質
的に平行に退出することができるようにする、部分的に
反射する領域９４へと合流する。

【００４１】本発明に係る高出力レーザの第２実施例
（図５）においては、その導波路１１０のみがよりよい
図として示されている。

【００４２】その部品および要素が第１実施例において
使われているものと同じである限りにおいては、それら
には、同じ参照数字が与えられており、そのため、その
詳細については第１実施例に関する説明を参照すること
ができる。

【００４３】第１実施例と対比してわかるように、その
導波路表面１１２および１１４には、一定の湾曲が設け
られる。すなわち、導波路表面１１２は、凹面の湾曲を
有し、導波路表面１１４は、凸面の湾曲を有する。

【００４４】第１実施例と同様に、導波路表面１１２お
よび１１４は、第１の導波路表面領域１６８および１７
０を有し、その接線１７２および１７４は、相互に平行
に伸びる。第１の導波路表面領域は、初期波束８２を限
定する。初期波束８２は、初期方向８４に広がる。初期
方向８４は、接線１７４および１７２に対し直角に、ま
た共振器鏡表面５０に対し直角に伸びる。共振器鏡表面
５０は、平担な鏡表面であり図には示されていない。

【００４５】これら第１の導波路領域１６８および１７
０には、第２の導波路領域１７６および１７８が続く。
それらの間隔ａは、横方向４０にいくにつれて増加す
る。第１実施例と対比してわかるように、第２の導波路
表面領域１７６および１７８は、本質的に平面ではなく
湾曲の表面である。

【００４６】しかしながら、第１実施例と同様に、導波
路表面１１２および１１４は、初期方向８４に平行な方
向にわたっては同一の間隔ａを有する。

【００４７】第２実施例は、第１実施例と同じ方法で機
能する。すなわち、初期波束８２が形成され、これから
始まって波束系８８が横方向４０において空間的コヒー
レンスを有して広がる。レーザビーム９０が、部分的に
透過可能な鏡表面を通して同一の方法で結合・出力され
る。

【００４８】図６に示される、本発明に係る高出力レー
ザの第３実施例においては、導波路２１０は、一方が他
方内に配置された、二つの円筒２１６および２１８によ
って形成される。円筒２１６は、一つの導波路表面を表
わす内部表面２１２を有し、一方、円筒２１８は、他の
導波路表面を形成する外部表面２１４を有する。

【００４９】これら二つの円筒２１６および２１８は、
前端面２２０および２２２をそれぞれ有し、同様に後端
面２２４および２２６をそれぞれ有する。前端面２２０
および２２２ならびに後端面２２４および２２６は、そ
れぞれ同一平面内に配置される。

【００５０】加えて、円筒２１６および２１８は、円筒
軸２２８および２３０をそれぞれ有する。それらは、図
６に示されるように、相互に平行に、そしてお互いに他
方から少し離れて伸びており、かつ、平面２３２内に置
かれる。すなわち、内部円筒２１８は、外部円筒２１６
に対し同軸状に配置されているわけではなく、円筒軸２
２８および２３０間の間隔だけオフセットされている。
そのため、導波路表面２１２および２１４間に形成され
るガス放電室２６０は、円筒軸２２８に関し不規則な放
射状の広がりを有し、平面２３２に位置する最も狭い点
２６２と最も広い点２６４とが存在する。

【００５１】導波路表面２１２および２１４が円筒表面
であるという事実を考慮して、導波路表面２１２および
２１４での接線２７２および２７４は、平面２３２と導
波路表面２１２および２１４との交差線に沿う最も狭い
点２６２では、相互に平行に伸びている。接線２７２お
よび２７４は、横方向２４０（これは円筒軸２２８に関
し方位角方向を表わす）に対し平行に伸びており、初期
方向２８４（この方向には、最も狭い点２６２の領域に
形成される初期波束８２が広がる）に対し直角となる。

【００５２】同じ理由のため、導波路表面２１２および
２１４における接線は、最も広い点２６４においても、
平面２３２との交差線に沿って相互に平行である。

【００５３】原則的に、図６に示されるこの第３実施例
は、第１および第２の実施例と全く同じ方法で機能す
る。このことは、初期波束２８２が最も狭い点２６２で
形成され、初期方向２８４に対し平行にかつ線状に伸び
る第１の導波路表面領域２６８および２７０によって限
定されるということと、この初期波束２８２から始まっ
て波束系２８８ａおよび２８８ｂが最も狭い点２６２か
ら最も広い点２６４までどちらかの側面にて広がるとい
うこととを意味する。これら二つの波束系２８８ａおよ
び２８８ｂは同じ初期波束から生じるので、それらは、
また、相互にコヒーレントであり、それ故、実質的に一
様で閉じた強度分布が、円筒軸２２８に関して方位角方
向２４０全体にわたり形成される。

【００５４】最も単純な場合、図６に示される実施例で
は、二つの共振器鏡表面２５０および２５２は、相互に
平行であり、そしてレーザビーム２９０を結合・出力す
るために、後の共振器鏡表面２５２は、最も広い点２６
４の領域に、部分的に透過可能な領域２９４を有し、こ
れを通して、退出波束（これは、最も広い点２６４にて
導波路表面２１２および２１４によって限定され、退出
方向２６５に広がる）が退出する。

【００５５】さらに、共振器鏡表面２５０および２５２
が、円筒軸２２８および２３０に対し直角に伸びること
が、この最も単純な場合においてまた有利となる。

【００５６】しかしながら、第３実施例の変形において
は、共振器鏡表面２５０および２５２が、相互に平行に
伸びることもなく、また、円筒軸２２８および２３０に
対して直角に伸びることもないようにすることが考えら
れる。唯一の条件は、共振器鏡表面の一つ（この場合共
振器鏡表面２５０）が初期方向２８４に対し直角であ
り、それから生じて初期波束２８２が導波路２１０内に
広がる、ということである。

【００５７】さらに、この第３実施例は、第１および第
２の実施例と同一の原理に従って機能する。なぜなら
ば、導波路表面２１２および２１４の間隔は、方位角方
向２４０の伸びが増すにつれて増大し、最も狭い点２６
２ならびに第１の導波路表面領域２６８および２７０か
ら、ひき続く導波路表面２７６ａおよび２７６ｂならび
に２７８ａおよび２７８ｂへと増大し、すなわち導波路
表面間の間隔がますます大きくなるからである。このこ
とは、第１実施例と同一の効果、すなわち方位角方向２
４０におけるビームの反射、が発生することを意味す
る。そのため、横方向すなわち方位角方向２４０におけ
る反射に関しては、第１実施例に対する詳細な説明を参
照することができる。

【００５８】図７に示される第４実施例においては、第
３実施例のものと同一の要素および部品には同じ参照数
字が与えられており、そのため、それらの詳細について
は、第３実施例に関しての説明を参照することができ
る。

【００５９】第３実施例と対比してわかるように、二つ
の円筒軸２２８′および２３０′は、相互に平行になら
んではいないが、平面２３２′内に置かれており、この
平面２３２′において、相互に他方に対し角度ｗを形成
する。

【００６０】同様にして、最も狭い点２６２は、平面２
３２′内に位置し、そして初期方向２８４は、平面２３
２′内に伸びる。そのため、導波路表面２１２および２
１４における接線２７２′および２７４′もまた、初期
方向２８４に対し直角に、かつ、最も狭い点２６２の領
域において互いに平行に、伸びる。この実施例と第３実
施例との唯一の違いは、初期方向において、第１の導波
路表面領域２６８および２７０の間の間隔が、一定でな
く、互いに他方に対し、円筒軸２２８′および２３０′
の角度位置に従って変化する、という事実である。しか
しながら、このことは、横方向２４０に初期波束２８２
がそれることにはつながらず、単に、一方向または他方
向における反射条件を変化させるに過ぎない。横方向２
４０における反射は、第１の導波路領域２６８および２
７０に続く第２の導波路領域２７６および２７８まで発
生しない。

【００６１】それ故、原則的に、この第４実施例は、第
３実施例と完全に同一の方法で機能する。

【００６２】図８に示される第５実施例における条件
は、原則的には、第３および第４の実施例におけるもの
と同一であるが、唯一の違いは、円筒軸２２８″および
２３０″が互いに平行でもなく交わりもしない(not ske
wed)ようになっていることである。この場合、初期方向
２８４は、円筒軸２２８″および２３０″に対し平行に
伸びる必要はなく、これに傾斜するようにされることが
できる。２８４の経路は、第１の導波路表面領域２６８
および２７０によって定義され、それらの接線（初期方
向２８４に対し直角に整列せしめられる）は、相互に平
行にのびる。

【００６３】共振器鏡表面に関して、唯一の条件は、初
期方向２８４が、共振器鏡表面に対し直角であり、この
表面から広がる、という事実にみられるべきである。

【００６４】その他残りの事項については、上述の各実
施例に関しての詳細なコメントが参照される。

【００６５】全ての実施例（一定の縮尺では図示されて
いない）において、第１の導波路表面領域間の間隔は、
実用的な実施例では、およそ１．５mmであり、第２の導
波路表面領域間の間隔は、およそ１．５mm〜２mmであ
り、横方向における第２の導波路表面領域の広さは、お
よそ３０mm〜１００mmであり、初期方向における導波路
表面領域の広さは、およそ２００mm〜６００mmである。
好適には、ＣＯ₂＋Ｎ₂＋Ｈｅが、レーザガスとして約
１５０ミリバールの圧力下で使用され、約１００MHz 〜
２００MHz の周波数で励起される。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
生成および調整の容易な高出力レーザが提供されるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の概略斜視図（縮尺不定）である。

【図２】図１における矢Ａ方向から見た図である。

【図３】図１における矢Ｂ方向から見た図である。

【図４】図１における導波路部分の詳細拡大図（縮尺不
定）である。

【図５】本発明に係る高出力レーザの第２実施例の斜視
図（鏡は省略され、縮尺は不定）である。

【図６】第３実施例の斜視図（縮尺不定な誇大表現によ
る）である。

【図７】図６と同様の、鏡を省略された第４実施例の斜
視図（縮尺不定な誇大表現による）である。

【図８】図６と同様の、鏡を省略された第５実施例の斜
視図（縮尺不定な誇大表現による）である。

【符号の説明】

１０…導波路１２…下側導波路表面１４…上側導波路表面１６，１８…導波路壁２０…前端面２２，２４…前端面縁２６…後端面２８，３０…後端面縁３２…縦方向３４…左側面縁３６，３８…縦側面縁４０…横方向４２…右縦側面４４，４６…縦側面縁５０，５２…共振器鏡表面５４，５６…共振器鏡６０…ガス放電室６２，６４…高周波線６８，７０…第１の導波路表面領域７２，７４…接線７６，７８…第２の導波路表面領域８０…光ビーム８２…初期波束８４…初期方向８６…光ビーム８８…波束系９０…レーザビーム９２…完全に反射する領域９４…部分的に透過可能な鏡領域１１０…導波路１６８，１７０…第１の導波路表面領域１７２，１７４…接線１７６，１７８…第２の導波路表面領域２１０…導波路２１２，２１４…導波路表面２１６…外部円筒２１８…内部円筒２２０，２２２…前端面２２４，２２６…後端面２２８，２３０，２２８′，２３０′，２２８″，２３
０″…湾曲の軸２３２，２３２′…平面２４０…横方向２５０…第１の共振器鏡表面２５２…第２の共振器鏡表面２６０…ガス放電室２６２…最も狭い点２６４…最も広い点２６５…退出方向２６８，２７０…第１の導波路表面領域２７２，２７４，２７２′，２７４′…接線２７６，２７８，２７６ａ，２７８ａ，２７６ｂ，２７
８ｂ…第２の導波路表面領域２８２…初期波束２８４…初期方向２８８，２８８ａ，２８８ｂ…波束系２９０…レーザビーム２９４…部分的に透過可能な鏡領域ａ…間隔ｗ…角度

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】相互に向かい合って配置された第１の共
振器鏡表面（５０，２５０）及び第２の共振器鏡表面
（５２，２５２）を有する２枚の共振器鏡（５４，５
６）と、前記第１及び第２の共振器鏡表面間に伸びる導波路を形
成する、相互に向かい合って配置された２枚の反射導波
路表面（１１２，１１４；２１２，２１４）と、前記導波路に置かれ励起されたレーザガスを備えるガス
放電室と、を具備する高出力レーザにおいて、前記２枚の反射導波路表面が、ともに、第１の導波路表
面領域（６８，７０；１６８，１７０；２６８，２７
０）と前記第１の導波路表面領域に続く第２の導波路表
面領域（７６，７８；１７６，１７８；２７６，２７
８）とを有し、二つの前記第１の導波路表面領域（６８，７０；１６
８，１７０；２６８，２７０）における第１及び第２の
接線（７２，７４；１７２，１７４；２７２，２７４）
が、相互に平行に伸び、かつ、前記第１の共振器鏡表面
（５０，２５０）の第１の領域に対し直角に伸びる方向
である第１の方向（８４）に対し直角に伸び、二つの前記第２の導波路表面領域（７６，７８；１７
６，１７８；２７６，２７８）間の間隔（ａ）が、二つ
の前記第１の導波路表面領域（６８，７０；１６８，１
７０；２６８，２７０）間の初期間隔から始まって、前
記第１の方向に対し直角に伸びる方向である第２の方向
（４０，２４０）に沿って徐々に大きくなり、二つの前記第１の導波路表面領域間で初期の波束が形成
され、かつ、二つの前記第２の導波路表面領域間の間隔
が最も大きくなった部分からレーザビーム出力が取り出
される、ことを特徴とする高出力レーザ。
【請求項２】前記第１の共振器鏡表面（５０，２５
０）が平担である、請求項１に記載の高出力レーザ。
【請求項３】前記第２の共振器鏡表面（５２，２５
２）が平担である、請求項２に記載の高出力レーザ。
【請求項４】前記第１及び第２の共振器鏡表面（５
０，５２；２５０，２５２）が相互に平行に伸びる、請
求項３に記載の高出力レーザ。
【請求項５】前記第１及び第２の共振器鏡表面が相互
に他方に対しある角度を有して伸びる、請求項３に記載
の高出力レーザ。
【請求項６】二つの前記第１の導波路表面領域（６
８，７０；１６８，１７０；２６８，２７０）が前記第
２の方向（４０，２４０）に対し直角な実質的に線状の
ものである、請求項１に記載の高出力レーザ。
【請求項７】前記二つの反射導波路表面の一方（１１
４，２１４）が前記第２の方向（４０，２４０）におい
て凸面状であり、前記二つの反射導波路表面の他方（１
１２，２１２）が前記第２の方向（４０，２４０）にお
いて凹面状である、請求項１に記載の高出力レーザ。
【請求項８】前記二つの反射導波路表面（１１２，１
１４；２１２，２１４）が、前記第１の方向の各湾曲軸
に関して円筒形に湾曲せしめられている、請求項１に記
載の高出力レーザ。
【請求項９】前記二つの反射導波路表面（２１２，２
１４）の前記各湾曲軸（２２８，２３０）が、相互に平
行にかつ少し離れて伸びている、請求項８に記載の高出
力レーザ。
【請求項１０】前記第１及び第２の共振器鏡表面の一
つ（２５０）が、前記各湾曲軸の一つ（２２８）に対し
直角に伸びている、請求項９に記載の高出力レーザ。
【請求項１１】前記各湾曲軸（２２８′，２３０′）
が、相互に他方に対しある角度（ｗ）を形成している、
請求項８に記載の高出力レーザ。
【請求項１２】前記各湾曲軸（２２８″，２３０″）
が、相互に平行でもなく交わりもしないようにされてい
る、請求項８に記載の高出力レーザ。
【請求項１３】前記二つの反射導波路表面（２１２，
２１４）が、外部円筒（２１６）の、方位角方向に閉じ
られた内部表面と、内部円筒（２１８）の、方位角方向
に閉じられた外部表面と、により形成されている、請求
項８に記載の高出力レーザ。
【請求項１４】レーザビーム（９０，２９０）を出力
する部分的に透過可能な鏡領域（９４，２９４）を更に
具備する、請求項１に記載の高出力レーザ。
【請求項１５】前記部分的に透過可能な鏡表面（９
４，２９４）が、前記第１及び第２の共振器鏡表面の一
方（５２，２５２）に設けられている、請求項１４に記
載の高出力レーザ。