JP3594938B2 - ガスレーザ発振器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発振器筐体が熱によって変形した場合にも、一対の光共振器の平行度や軸ずれなどの位置関係を一定に保つことによって、レーザビームの出力やビームモードなどの品質を安定に保つことが可能な構造を有するガスレーザ発振器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８〜図１０は、ガスレーザ発振器として直交励起型レーザ発振器の従来例を示す図であり、図８は、直交励起型レーザ発振器の正面図を示し、図９はその平面図を示し、そして図１０はその内部構造を示している。直交励起型レーザ発振器はＣＯ２ ガス等のレーザ媒体ガスが封入された密閉構造の発振器筺体１を有しており、発振器筺体１の内部には、レーザビーム発生用の放電電極２ａ，２ｂとレーザ媒体ガスを冷却する熱交換器３と、レーザ媒体ガスを発振器筐体１内で循環させる送風器４とが設置されている。
【０００３】
発振器筺体１内には放電電極２ａ，２ｂ間を通過したレーザ媒体ガスを熱交換器３に戻すダクト５が設けられている。発振器筺体１の光軸方向の両側には、全反射鏡６を保持した後部光学基台７と、全反射鏡６と同一光軸上に部分反射鏡８を保持した前部光学基台９とが互いに平行に配置されており、全反射鏡６と部分反射鏡８とが光共振器を構成している。
【０００４】
発振器筺体１と後部光学基台７との間および発振器筺体１と前部光学基台９との間のレーザビーム通過部分は、それぞれベローズ１０，１１によって接続されている。後部光学基台７と前部光学基台９とは、下部１本、上部２本の合計３本の支持棒１２〜１４によって互いに剛固に接続されている。支持棒１２〜１４は、発振器筐体１の両側の端板１５，１６を貫通してレーザビーム進行方向（光軸方向）に延在している。
【０００５】
このような構成を有するガスレーザ発振器において、レーザ発振時における発振器筐体１の熱変形によって光共振器を構成する光学基台９，７の平行な位置関係の変化を抑えるために、支持棒１２〜１４と発振器筐体１との間の種々の連結機構が提案されている。
【０００６】
例えば、特開昭６０−８１８８３号公報や特開平７−３０７５０６号公報には、上述したような構造の直交励起型レーザ発振器において、下部の支持棒１２は、端板１５，１６を貫通するだけで、発振器筐体１と連結されていないが、ガス流上流側に位置する上部の支持棒１３は、端板１５，１６の部分、すなわち発振器筐体１の両側端部分にて接続部材１７によって軸線方向移動が拘束された状態で、中心軸線回りに回転可能に接続され、そして、ガス流下流側の上部の支持棒１４は、端板１５，１６の部分、すなわち発振器筐体１の両側端部分にて球面継手式の接続部材１８によって、全方向に傾斜可能に接続された構造のものが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１１は、上述した従来のガスレーザ発振器の後部光学基台７と発振器筐体１との接続部分における断面図である。後部光学基台７（前部光学基台９）の全反射鏡６（部分反射鏡８）の周辺部は、レーザ発振時においては高温のレーザガスに面する構成となっている。また、発振中のレーザの一部は全反射鏡６（部分反射鏡８）に吸収されるため、後部光学基台７（前部光学基台９）の全反射鏡６（部分反射鏡８）の周辺部は、大気に面しているその他部分と比較して温度が高くなる。この結果、全反射鏡６（部分反射鏡８）の周辺部とそれ以外の部分との間には熱膨張差が生じ、その境界で大きな反力が発生する。この反力によって、図１３に示されるように、熱膨張の大きい全反射鏡６（部分反射鏡８）の周辺部が飛び出したような形状に変形し、後部光学基台７（前部光学基台９）の平面度が悪化してしまう。そして、後部光学基台７上の全反射鏡６の向きと、前部光学基台９上の部分反射鏡８の向きが変わり、軸対称性の悪いレーザビームが生成されてしまうという問題点があった。特に、光学基台７，９の形状が光軸に対して対称性が悪いほど、全反射鏡６や部分反射鏡８の角度変化も大きくなってしまう。しかし、光学基台７，９を完全に光軸に対して対称な構成として作成することは、直交励起型レーザ発振器の場合には、その構造上困難である。
【０００８】
図１２は、ガスレーザ発振器の別の従来例を示す図である。図１１の光学基台７（９）から全反射鏡６（部分反射鏡８）を着脱自在にするために、全反射鏡６（部分反射鏡８）が取り付けられている光学基台７（９）の部分には、ベローズ１０の径よりも小さい反射鏡挿入孔３０が設けられている。また、全反射鏡６（部分反射鏡８）が固定され、光学基台７（９）の反射鏡挿入孔３０をふさぐことができる大きさの光学基板１９が別部品として用意されている。そして、この光学基板１９は、光学基台７（９）にボルトなどの固定部材２１によって固定されており、固定部材２１を外すことによって光学基台７（９）から取り外せる構造となっている。この図１２に示される構造を有するガスレーザ発振器の場合には、光学基板１９と光学基台７（９）の接触面で熱抵抗が大きい分、図１１の場合と比べて温度差が大きくなるため、熱膨張差や反力がさらに大きくなってしまう。このため、光学基台７（９）および光学基板１９の変形が大きくなり、全反射鏡６と部分反射鏡８との間のミラーアライメントは図１１の場合と比較してさらに一層悪化してしまうという問題点があった。また、光学基台７（９）と光学基板１９とを固定部材２１で締結している場合には、その接触面において、摩擦力よりも反力の方が大きくなるために滑りが発生し、レーザ発振を停止した後の温度差がなくなった状態になっても全反射鏡６と部分反射鏡８の向きが元に戻らないという問題点もあった。
【０００９】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、発振器筐体が熱変形しても、平行に配置された二つの光学基台からなる光共振器が変形力を受けないようにすることができるガスレーザ発振器を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかるガスレーザ発振器は、発振器筐体と、この発振器筐体の両端に設置され、光共振器を構成する光学部品を支持する一対の光学基台と、前記光学基台によって支持される前記光学部品がベローズ内に位置するように前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、を備えるガスレーザ発振器において、前記各光学基台のベローズ取り付け位置近傍に、光軸方向に伸びる薄肉部を形成することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、各光学基台のベローズ取り付け位置近傍に、光軸方向に伸びる薄肉部を形成するようにしている。
【００１２】
つぎの発明にかかるガスレーザ発振器は、発振器筐体と、この発振器筐体の両端に設置され、光共振器を構成する光学部品を支持する一対の光学基台と、前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、を備えるガスレーザ発振器において、前記各光学基台は、前記光学部品が取り付けられる一方の面に該光学部品の取付け部を囲むように形成される第１の溝と、この第１の溝との間に薄肉部が形成されるように他方の面に形成される第２の溝とを備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、各光学基台は、光学部品が取り付けられる一方の面に該光学部品の取付け部を囲むように形成される第１の溝と、この第１の溝との間に薄肉部が形成されるように他方の面に形成される第２の溝とを備えるようにしている。
【００１４】
つぎの発明にかかるガスレーザ発振器は、上記の発明において、前記ベローズは前記薄肉部が形成される位置に接続されることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、ベローズは薄肉部が形成される位置に接続されるようにしている。
【００１６】
つぎの発明にかかるガスレーザ発振器は、発振器筐体と、前記発振器筐体の両端に設置される、孔を有する一対の光学基台と、光共振器を構成する光学部品を支持するとともに、前記孔を覆うように前記一対の光学基台に取り付けられる一対の光学基板と、前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、を備えるガスレーザ発振器において、前記光学基板は、前記孔とほぼ同じ径を有し光学部品を支持する本体部と、この本体部よりも厚さが薄いフランジ部を備え、前記本体部の一方の面に前記光学基台の孔とほぼ同じ径を有し本体部の外周壁との間に薄肉部を形成する溝を備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、光学基板は、光学基台上の孔とほぼ同じ径を有し光学部品を支持する本体部と、この本体部よりも厚さが薄いフランジ部を備え、本体部の一方の面に光学基台の孔とほぼ同じ径を有し本体部の外周壁との間に薄肉部を形成する溝を備えるようにして、薄肉部が光学基台の孔の周縁部に位置するように光学基板を光学基台に取り付けている。
【００１８】
つぎの発明にかかるガスレーザ発振器は、発振器筐体と、前記発振器筐体の両端に設置される、孔を有する一対の光学基台と、光共振器を構成する光学部品を支持するとともに、前記孔を覆うように前記一対の光学基台に取り付けられる一対の光学基板と、前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、を備えるガスレーザ発振器において、全体にわたってほぼ一様な厚さを有する光学基板の前記光学部品が取り付けられる一方の面に前記光学基台の孔とほぼ同じ径を有する第１の溝を形成し、他方の面に前記第１の溝との間に薄肉部が形成されるように第２の溝を形成するとともに、前記薄肉部が前記光学基台の孔の周縁部に位置するように前記光学基板を前記光学基台に取り付けることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、全体にわたってほぼ一様な厚さを有する光学基板の光学部品が取り付けられる一方の面に光学基台の孔とほぼ同じ径を有する第１の溝を形成し、他方の面に前記第１の溝との間に薄肉部が形成されるように第２の溝を形成するとともに、薄肉部が光学基台の孔の周縁部に位置するように光学基板を光学基台に取り付けるようにしている。
【００２０】
つぎの発明にかかるガスレーザ発振器は、上記の発明において、前記一対の光学基台は、光軸方向に延在する少なくとも３本の支持棒によって互いに平行に接続されていることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、一対の光学基台は、光軸方向に延在する少なくとも３本の支持棒によって互いに平行に接続されるようにしている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるガスレーザ発振器の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明するこの発明の実施の形態において上述した従来技術と同一の構成要素については、上述した従来技術に付した符号と同一の符号を付している。
【００２３】
実施の形態１．
図１〜図３はこの発明にかかるガスレーザ発振器の実施の形態１を示す図であり、図１は発振器筐体１と光学基台７との接続部分を部分的に示す正面断面図を、図２は図１の左側面図を、そして、図３は図１の光学基台７の部分の熱による変形を受けた状態を示す図である。なお、これらの図では、後部光学基台７を例に挙げているが、前部光学基台９についても、これらの図と同様に構成することができる。
【００２４】
後部光学基台７は、その保持する全反射鏡６と同一の光軸を有する図示しない部分反射鏡８を保持した図示しない前部光学基台９と互いに平行に、支持棒１２〜１４を介して配置されている。光学基台７と発振器筐体１とは、ベローズ１０によって接続されるとともに、発振器筐体１の上部に設けられた接続部材１７によって、支持棒１３（１４）が接続される。
【００２５】
光学基台７には、反射鏡６の周囲を囲むように、光軸と垂直な方向の断面の厚さが薄い薄肉部２２が設けられている。例えば、図２では、径の異なる２本の円形状の溝２３ａ（図２では実線で示されている），２３ｂ（図２では点線で示されている）を光学基台７の両面から同心円状に加工することによって、光軸方向に長く光軸と垂直方向に薄い断面を有する薄肉部２２が形成されている。このようにして形成された薄肉部２２は、長手方向、すなわち光軸方向に剛性が高く、厚み方向、すなわち光軸に垂直な方向には小さいという性質を有する。
【００２６】
レーザ発振による温度上昇が生じると、図３に示す矢印の向きに反射鏡６の取付部周辺が膨張する。しかし、このような反射鏡６の取付部付近の膨張による変形は、図３に示すように薄肉部２２が柔らかく変形することによって吸収され、膨張に伴う反力を小さくすることができる。その結果、光学基台７全体の変形が小さくなるので、もう一方の図示しない光学基台９との平行な位置関係を保つことが可能となる。また、膨張による反力が薄肉部２２によって吸収されることで、反射鏡６の向きの変化も小さく抑えられ、もう一方の図示しない反射鏡８との間の光軸のずれを抑えることができる。
【００２７】
また、上述したように薄肉部２２は長手方向に高い剛性を有するので、外部振動等の外力に対しても、反射鏡６の角度支持剛性が高く、安定したミラーアライメントが得られるという効果も有する。
【００２８】
さらに、上述したように膨張による変形を吸収する薄肉部２２を光学基台７に設けたことによって、隙間が発生するわけではないので、発振器筐体１とベローズ１０と光学基台７との間におけるレーザガスの気密性が損なわれることもない。
【００２９】
なお、図１では、光軸方向から見てベローズ１０の径よりも内側に、すなわちベローズ１０の径よりも小さい径を有する薄肉部２２を設けているが、図４に示されるように薄肉部２２をベローズ１０の径よりも外側に設けてもよく、上述した場合と同様の効果が得られる。
【００３０】
また、高温のレーザ媒体ガスと常温の大気とはベローズ１０を境界として接しているので、光学基台７上での温度差もこのベローズ１０の接続部付近が境界になる。そこで、図５に示されるように、光学基台７上に設ける薄肉部２２をこの境界付近、すなわちベローズ１０の径とほぼ同じ位置に設けるようにしてもよい。このように構成することによって、レーザ媒体ガスと大気との温度差による熱膨張の差が効果的に吸収され、光学基台７の変形を抑制することが可能となる。
【００３１】
さらに、図１〜図５では、光軸方向から見た光学基台７に設けた薄肉部２２は、反射鏡６の取付部の周囲を円形状に囲む場合を例に挙げて説明したが、円形の形状に限られるものではなく、四角形状や六角形状などの多角形状としてもよい。ただし、薄肉部２２を多角形の形状とした場合には、円形の場合に比して角の部分で剛性が上昇するため、熱変形による反力と変形が円形の場合と比較して幾分大きくなることを考慮する必要がある。
【００３２】
実施の形態２．
図６は、この発明にかかるレーザ発振器の実施の形態２の構成を示す図であり、発振器筐体１と光学基台７との接続部分を部分的に示す正面断面図を示している。なお、この図６の例では、後部光学基台７を例に挙げているが、前部光学基台９についても、この図６と同様に構成することができる。
【００３３】
この実施の形態２では、光学基台７にはベローズ１０の光軸とは垂直な方向の径よりもわずかに小さい径を有する反射鏡挿入孔３０が設けられている。この反射鏡挿入孔３０の形状は、特に限定されるものではなく、円形状でも多角形状でもその他の形状でも良い。この光学基台７には、反射鏡６を備えた光学基板１９が、反射鏡挿入孔３０に反射鏡６を挿入するようにして、ネジやボルトなどの固定部材２１によって取り付けられる。光学基板１９は、反射鏡挿入孔３０の大きさに比してわずかに大きい寸法を有し、発振器筐体１側の面に反射鏡６を支持する本体部１９ａと、本体部１９ａの厚さに比して薄い厚さを有し、光学基台７に取り付けるためのネジやボルトなどの固定部材２１が配置されるフランジ部１９ｂとから成る。また、本体部１９ａには、その発振器筐体１側の面に光学基台７に設けられた反射鏡挿入孔３０とほぼ同じ径を有し、本体部１９ａの外周壁との間に薄肉部２２を形成するように光軸方向に深さを有する溝２３ｂが形成される。そして、この薄肉部２２が光学基台７の反射鏡挿入孔３０の周縁部に位置するように、光学基板１９は光学基台７に取り付けられる。
【００３４】
なお、発振器筐体１とベローズ１０の中はレーザ媒体ガスを保持できるように密閉構造としているために、光学基台７と光学基板１９との間で、リークが生じないようにしっかりと接続される。また、上述した光学基板１９の形状は、円形の板状であっても、多角形の板状であってもよい。さらに、上述した説明において、光学基台７に光学基板１９を固定するためのネジやボルトなどの固定部材２１は、フランジ部１９ｂ上に配置される。
【００３５】
上述した実施の形態１と同様に、薄肉部２２は、長手方向、すなわち光軸方向に剛性が高く、厚み方向、すなわち光軸に垂直な断面方向には小さいという性質を有する。そのため、反射鏡６の取付部付近の熱膨張による変形は、薄肉部２２が柔らかく変形することによって吸収され、膨張に伴う反力を小さくすることができる。また、光学基台７全体の変形が小さくなるので、もう一方の図示しない光学基台９との平行な位置関係を保つことができる。さらに、膨張による反力が薄肉部２２によって吸収されることによって、反射鏡６の向きの変化も小さく抑えられ、もう一方の図示しない反射鏡８との間の光軸のずれを抑えることができる。
【００３６】
また、上述したように薄肉部２２は長手方向に高い剛性を有するので、外部振動等の外力に対しても、反射鏡６の角度支持剛性が高く、安定したミラーアライメントが得られるという効果も有する。
【００３７】
さらに、光学基板１９と光学基台７との接触面には接触熱抵抗が存在するので、この接触面が高温部と低温部の境界となるが、この実施の形態２では、この接触面の近くに薄肉部２２を設けるように構成したので、光学基台７と光学基板１９との間の熱膨張の差による変形が薄肉部２２によって効果的に吸収される。その結果、良好なミラーアライメントを得ることができる。
【００３８】
実施の形態３．
図７は、この発明にかかるレーザ発振器の実施の形態３の構成を示す図であり、発振器筐体１と光学基台７との接続部分を部分的に示す正面断面図を示している。なお、この図７の例では、後部光学基台７を例に挙げているが、前部光学基台９についても、この図７と同様に構成することができる。
【００３９】
この実施の形態３では、上述した実施の形態２の図６における光学基板１９の構造のみが異なり、その他の構成は同じである。したがって、以下では、実施の形態２と同一の部分についての説明は省略し、異なる部分のみを説明する。光学基板１９の発振器筐体１側には、反射鏡６の周囲を囲むように、そして光学基台７の反射鏡挿入孔３０とほぼ同じ径を有する溝２３ｂが形成され、発振器筐体１と反対側の面には溝２３ｂよりも径の小さい溝２３ａが形成される。そして、二つの異なる径の溝２３ａ，２３ｂによって挟まれた部分に、光軸方向に長く光軸方向と垂直な断面方向に厚さの薄い薄肉部２２が形成される。このようにして形成された薄肉部２２は、長手方向、すなわち光軸方向に剛性が高く、厚み方向、すなわち光軸に垂直な方向には小さいという性質を有する。また、実施の形態２の場合と違って、光学基板１９は全体にわたってほぼ一様な厚さを有している。
【００４０】
この実施の形態３では、薄肉部２２で囲まれる部分よりも外側の領域（溝２３ｂ）がレーザ媒体ガス側と連結し、薄肉部２２の内側の領域（溝２３ａ）が大気側と連結するように構成したものである。発振器筐体１内部のレーザ媒質のガス圧は大気圧よりも小さく設定されているので、光学基板１９の断面の薄肉部２２の内側の領域には、レーザ媒体ガス側、すなわち発振器筐体１の方向に圧力が作用する。この圧力によって薄肉部２２には、長手方向に伸びる力が作用する。したがって、発振器筐体１の内外の圧力差による薄肉部２２の挫屈を防止することができる。
【００４１】
また、薄肉部２２をさらに薄くすることによって、光学基板１９の熱膨張時の反力をさらに小さくすることができ、光学基台７および光学基板１９の変形の度合を小さくすることができる。その結果、反射鏡６と、もう一方の図示しない反射鏡８との間の光軸のずれを抑えることができる。
【００４２】
また、光学基板１９と光学基台７との接触面には接触熱抵抗が存在するため、この接触面が高温部と低温部の境界となるが、この実施の形態３では、この接触面の近くに薄肉部２２を設けるように構成したので、光学基台７と光学基板１９との間の熱膨張の差による変形を効果的に吸収することができる。その結果、良好なミラーアライメントを得ることができる。
【００４３】
なお、薄肉部２２と溝２３ａ，２３ｂは、円形状であってもよいし、四角形や六角形の多角形状であってもよい。
【００４４】
上述した実施の形態１〜３では、主に熱膨張の場合を例に挙げて説明したが、冷却水配管等による熱収縮の場合も、薄肉部２２が逆方向に柔らかく変形することで、反力の発生を抑え、光学基台７および光学基板１９の変形を抑えることができる。また、上述した実施の形態１〜３では、光共振器を構成する一対の光学基台７，９を平行に支持する支持棒１２〜１４が３本の場合を説明したが、３本に限られるものではなく、４本以上でもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、各光学基台のベローズ取り付け位置近傍に、光軸方向に伸びる薄肉部を形成するようにしたので、光学部品が取り付けられた部分とその周囲との熱膨張差を薄肉部が変形して吸収することで、熱膨張差によって生じる反力の発生を抑えることができる。その結果、光学基台の変形を抑えることができ、安定したミラーアライメントが得られるという効果を有する。
【００４６】
つぎの発明によれば、光学基台の反射鏡の周囲に薄肉部を設けるように構成したので、薄肉部で囲まれた領域とその外側で生じる熱膨張差を、薄肉部が柔らかく変形して吸収することで反力の発生を抑え、基台の変形を防止し、その結果、安定したミラーアライメントが得られるという効果を有する。
【００４７】
つぎの発明によれば、ベローズを光学基台の薄肉部が形成されている位置に接続するように構成したので、発振器筐体の内部ガスの温度上昇によって生じる熱膨張による基台の変形を効果的に低減することができるという効果を有する。
【００４８】
つぎの発明によれば、光学基板は、光学基台の反射鏡挿入孔とほぼ同じ径を有し光学部品を支持する本体部と、この本体部よりも厚さが薄いフランジ部を備え、本体部の一方の面に光学基台の孔とほぼ同じ径を有し本体部の外周壁との間に薄肉部を形成する溝を備え、薄肉部が前記光学基台の孔の周縁部に位置するように光学基板を光学基台に取り付けるように構成したので、高温部の光学基板と低温部の光学基台との境目が薄肉部となり、光学基板の熱による変形が薄肉部によって吸収され、安定したミラーアライメントが得られるという効果を有する。
【００４９】
つぎの発明によれば、全体にわたってほぼ一様な厚さを有する光学基板の光学部品が取り付けられる一方の面に光学基台の孔とほぼ同じ径を有する第１の溝を形成し、他方の面に第１の溝との間に薄肉部が形成されるように第２の溝を形成するとともに、薄肉部が光学基台の孔の周縁部に位置するように光学基板を光学基台に取り付けるように構成したので、大気圧とレーザガス圧の差による力が薄肉部に引っ張り方向に作用し、薄肉部の挫屈を防止することができるという効果を有する。また、薄肉部をさらに薄くすることができ、反力をさらに小さくできるという効果も有する。
【００５０】
つぎの発明によれば、一対の光学基台は、光軸方向に延在する少なくとも３本以上の支持棒によって互いに平行に接続されているので、レーザ発振時に発振器筐体や光学基板が熱変形を受けても、一対の光学基台の精密な位置関係を一層精度良く保つことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すガスレーザ発振器の正面断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示すガスレーザ発振器の左側面図である。
【図３】ガスレーザ発振器の光学基台の熱変形の状態を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１のガスレーザ発振器の他の例を示す正面断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１のガスレーザ発振器の他の例を示す正面断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２を示すガスレーザ発振器の正面断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３を示すガスレーザ発振器の正面断面図である。
【図８】ガスレーザ発振器の従来例を示す正面図である。
【図９】ガスレーザ発振器の従来例を示す平面図である。
【図１０】ガスレーザ発振器の従来例を示す内部斜視図である。
【図１１】ガスレーザ発振器の従来例を示す正面断面図である。
【図１２】ガスレーザ発振器の従来例を示す正面断面図である。
【図１３】ガスレーザ発振器の光学基台の熱変形の状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 発振器筺体、２ａ，２ｂ 放電電極、３ 熱交換器、４ 送風器、５ ダクト、６ 全反射鏡、７ 後部光学基台、８ 部分反射鏡、９ 前部光学基台、１０，１１ ベローズ、１２，１３，１４ 支持棒、１７ 接続部材、１８ 球面継手式の接続部材、１９，２０ 光学基板、１９ａ 本体部、１９ｂ フランジ部、２１ 固定部材、２２ 薄肉部、２３ａ，２３ｂ 溝。
【発明の属する技術分野】
この発明は、発振器筐体が熱によって変形した場合にも、一対の光共振器の平行度や軸ずれなどの位置関係を一定に保つことによって、レーザビームの出力やビームモードなどの品質を安定に保つことが可能な構造を有するガスレーザ発振器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８〜図１０は、ガスレーザ発振器として直交励起型レーザ発振器の従来例を示す図であり、図８は、直交励起型レーザ発振器の正面図を示し、図９はその平面図を示し、そして図１０はその内部構造を示している。直交励起型レーザ発振器はＣＯ２ ガス等のレーザ媒体ガスが封入された密閉構造の発振器筺体１を有しており、発振器筺体１の内部には、レーザビーム発生用の放電電極２ａ，２ｂとレーザ媒体ガスを冷却する熱交換器３と、レーザ媒体ガスを発振器筐体１内で循環させる送風器４とが設置されている。
【０００３】
発振器筺体１内には放電電極２ａ，２ｂ間を通過したレーザ媒体ガスを熱交換器３に戻すダクト５が設けられている。発振器筺体１の光軸方向の両側には、全反射鏡６を保持した後部光学基台７と、全反射鏡６と同一光軸上に部分反射鏡８を保持した前部光学基台９とが互いに平行に配置されており、全反射鏡６と部分反射鏡８とが光共振器を構成している。
【０００４】
発振器筺体１と後部光学基台７との間および発振器筺体１と前部光学基台９との間のレーザビーム通過部分は、それぞれベローズ１０，１１によって接続されている。後部光学基台７と前部光学基台９とは、下部１本、上部２本の合計３本の支持棒１２〜１４によって互いに剛固に接続されている。支持棒１２〜１４は、発振器筐体１の両側の端板１５，１６を貫通してレーザビーム進行方向（光軸方向）に延在している。
【０００５】
このような構成を有するガスレーザ発振器において、レーザ発振時における発振器筐体１の熱変形によって光共振器を構成する光学基台９，７の平行な位置関係の変化を抑えるために、支持棒１２〜１４と発振器筐体１との間の種々の連結機構が提案されている。
【０００６】
例えば、特開昭６０−８１８８３号公報や特開平７−３０７５０６号公報には、上述したような構造の直交励起型レーザ発振器において、下部の支持棒１２は、端板１５，１６を貫通するだけで、発振器筐体１と連結されていないが、ガス流上流側に位置する上部の支持棒１３は、端板１５，１６の部分、すなわち発振器筐体１の両側端部分にて接続部材１７によって軸線方向移動が拘束された状態で、中心軸線回りに回転可能に接続され、そして、ガス流下流側の上部の支持棒１４は、端板１５，１６の部分、すなわち発振器筐体１の両側端部分にて球面継手式の接続部材１８によって、全方向に傾斜可能に接続された構造のものが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１１は、上述した従来のガスレーザ発振器の後部光学基台７と発振器筐体１との接続部分における断面図である。後部光学基台７（前部光学基台９）の全反射鏡６（部分反射鏡８）の周辺部は、レーザ発振時においては高温のレーザガスに面する構成となっている。また、発振中のレーザの一部は全反射鏡６（部分反射鏡８）に吸収されるため、後部光学基台７（前部光学基台９）の全反射鏡６（部分反射鏡８）の周辺部は、大気に面しているその他部分と比較して温度が高くなる。この結果、全反射鏡６（部分反射鏡８）の周辺部とそれ以外の部分との間には熱膨張差が生じ、その境界で大きな反力が発生する。この反力によって、図１３に示されるように、熱膨張の大きい全反射鏡６（部分反射鏡８）の周辺部が飛び出したような形状に変形し、後部光学基台７（前部光学基台９）の平面度が悪化してしまう。そして、後部光学基台７上の全反射鏡６の向きと、前部光学基台９上の部分反射鏡８の向きが変わり、軸対称性の悪いレーザビームが生成されてしまうという問題点があった。特に、光学基台７，９の形状が光軸に対して対称性が悪いほど、全反射鏡６や部分反射鏡８の角度変化も大きくなってしまう。しかし、光学基台７，９を完全に光軸に対して対称な構成として作成することは、直交励起型レーザ発振器の場合には、その構造上困難である。
【０００８】
図１２は、ガスレーザ発振器の別の従来例を示す図である。図１１の光学基台７（９）から全反射鏡６（部分反射鏡８）を着脱自在にするために、全反射鏡６（部分反射鏡８）が取り付けられている光学基台７（９）の部分には、ベローズ１０の径よりも小さい反射鏡挿入孔３０が設けられている。また、全反射鏡６（部分反射鏡８）が固定され、光学基台７（９）の反射鏡挿入孔３０をふさぐことができる大きさの光学基板１９が別部品として用意されている。そして、この光学基板１９は、光学基台７（９）にボルトなどの固定部材２１によって固定されており、固定部材２１を外すことによって光学基台７（９）から取り外せる構造となっている。この図１２に示される構造を有するガスレーザ発振器の場合には、光学基板１９と光学基台７（９）の接触面で熱抵抗が大きい分、図１１の場合と比べて温度差が大きくなるため、熱膨張差や反力がさらに大きくなってしまう。このため、光学基台７（９）および光学基板１９の変形が大きくなり、全反射鏡６と部分反射鏡８との間のミラーアライメントは図１１の場合と比較してさらに一層悪化してしまうという問題点があった。また、光学基台７（９）と光学基板１９とを固定部材２１で締結している場合には、その接触面において、摩擦力よりも反力の方が大きくなるために滑りが発生し、レーザ発振を停止した後の温度差がなくなった状態になっても全反射鏡６と部分反射鏡８の向きが元に戻らないという問題点もあった。
【０００９】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、発振器筐体が熱変形しても、平行に配置された二つの光学基台からなる光共振器が変形力を受けないようにすることができるガスレーザ発振器を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかるガスレーザ発振器は、発振器筐体と、この発振器筐体の両端に設置され、光共振器を構成する光学部品を支持する一対の光学基台と、前記光学基台によって支持される前記光学部品がベローズ内に位置するように前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、を備えるガスレーザ発振器において、前記各光学基台のベローズ取り付け位置近傍に、光軸方向に伸びる薄肉部を形成することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、各光学基台のベローズ取り付け位置近傍に、光軸方向に伸びる薄肉部を形成するようにしている。
【００１２】
つぎの発明にかかるガスレーザ発振器は、発振器筐体と、この発振器筐体の両端に設置され、光共振器を構成する光学部品を支持する一対の光学基台と、前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、を備えるガスレーザ発振器において、前記各光学基台は、前記光学部品が取り付けられる一方の面に該光学部品の取付け部を囲むように形成される第１の溝と、この第１の溝との間に薄肉部が形成されるように他方の面に形成される第２の溝とを備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、各光学基台は、光学部品が取り付けられる一方の面に該光学部品の取付け部を囲むように形成される第１の溝と、この第１の溝との間に薄肉部が形成されるように他方の面に形成される第２の溝とを備えるようにしている。
【００１４】
つぎの発明にかかるガスレーザ発振器は、上記の発明において、前記ベローズは前記薄肉部が形成される位置に接続されることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、ベローズは薄肉部が形成される位置に接続されるようにしている。
【００１６】
つぎの発明にかかるガスレーザ発振器は、発振器筐体と、前記発振器筐体の両端に設置される、孔を有する一対の光学基台と、光共振器を構成する光学部品を支持するとともに、前記孔を覆うように前記一対の光学基台に取り付けられる一対の光学基板と、前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、を備えるガスレーザ発振器において、前記光学基板は、前記孔とほぼ同じ径を有し光学部品を支持する本体部と、この本体部よりも厚さが薄いフランジ部を備え、前記本体部の一方の面に前記光学基台の孔とほぼ同じ径を有し本体部の外周壁との間に薄肉部を形成する溝を備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、光学基板は、光学基台上の孔とほぼ同じ径を有し光学部品を支持する本体部と、この本体部よりも厚さが薄いフランジ部を備え、本体部の一方の面に光学基台の孔とほぼ同じ径を有し本体部の外周壁との間に薄肉部を形成する溝を備えるようにして、薄肉部が光学基台の孔の周縁部に位置するように光学基板を光学基台に取り付けている。
【００１８】
つぎの発明にかかるガスレーザ発振器は、発振器筐体と、前記発振器筐体の両端に設置される、孔を有する一対の光学基台と、光共振器を構成する光学部品を支持するとともに、前記孔を覆うように前記一対の光学基台に取り付けられる一対の光学基板と、前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、を備えるガスレーザ発振器において、全体にわたってほぼ一様な厚さを有する光学基板の前記光学部品が取り付けられる一方の面に前記光学基台の孔とほぼ同じ径を有する第１の溝を形成し、他方の面に前記第１の溝との間に薄肉部が形成されるように第２の溝を形成するとともに、前記薄肉部が前記光学基台の孔の周縁部に位置するように前記光学基板を前記光学基台に取り付けることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、全体にわたってほぼ一様な厚さを有する光学基板の光学部品が取り付けられる一方の面に光学基台の孔とほぼ同じ径を有する第１の溝を形成し、他方の面に前記第１の溝との間に薄肉部が形成されるように第２の溝を形成するとともに、薄肉部が光学基台の孔の周縁部に位置するように光学基板を光学基台に取り付けるようにしている。
【００２０】
つぎの発明にかかるガスレーザ発振器は、上記の発明において、前記一対の光学基台は、光軸方向に延在する少なくとも３本の支持棒によって互いに平行に接続されていることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、一対の光学基台は、光軸方向に延在する少なくとも３本の支持棒によって互いに平行に接続されるようにしている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるガスレーザ発振器の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明するこの発明の実施の形態において上述した従来技術と同一の構成要素については、上述した従来技術に付した符号と同一の符号を付している。
【００２３】
実施の形態１．
図１〜図３はこの発明にかかるガスレーザ発振器の実施の形態１を示す図であり、図１は発振器筐体１と光学基台７との接続部分を部分的に示す正面断面図を、図２は図１の左側面図を、そして、図３は図１の光学基台７の部分の熱による変形を受けた状態を示す図である。なお、これらの図では、後部光学基台７を例に挙げているが、前部光学基台９についても、これらの図と同様に構成することができる。
【００２４】
後部光学基台７は、その保持する全反射鏡６と同一の光軸を有する図示しない部分反射鏡８を保持した図示しない前部光学基台９と互いに平行に、支持棒１２〜１４を介して配置されている。光学基台７と発振器筐体１とは、ベローズ１０によって接続されるとともに、発振器筐体１の上部に設けられた接続部材１７によって、支持棒１３（１４）が接続される。
【００２５】
光学基台７には、反射鏡６の周囲を囲むように、光軸と垂直な方向の断面の厚さが薄い薄肉部２２が設けられている。例えば、図２では、径の異なる２本の円形状の溝２３ａ（図２では実線で示されている），２３ｂ（図２では点線で示されている）を光学基台７の両面から同心円状に加工することによって、光軸方向に長く光軸と垂直方向に薄い断面を有する薄肉部２２が形成されている。このようにして形成された薄肉部２２は、長手方向、すなわち光軸方向に剛性が高く、厚み方向、すなわち光軸に垂直な方向には小さいという性質を有する。
【００２６】
レーザ発振による温度上昇が生じると、図３に示す矢印の向きに反射鏡６の取付部周辺が膨張する。しかし、このような反射鏡６の取付部付近の膨張による変形は、図３に示すように薄肉部２２が柔らかく変形することによって吸収され、膨張に伴う反力を小さくすることができる。その結果、光学基台７全体の変形が小さくなるので、もう一方の図示しない光学基台９との平行な位置関係を保つことが可能となる。また、膨張による反力が薄肉部２２によって吸収されることで、反射鏡６の向きの変化も小さく抑えられ、もう一方の図示しない反射鏡８との間の光軸のずれを抑えることができる。
【００２７】
また、上述したように薄肉部２２は長手方向に高い剛性を有するので、外部振動等の外力に対しても、反射鏡６の角度支持剛性が高く、安定したミラーアライメントが得られるという効果も有する。
【００２８】
さらに、上述したように膨張による変形を吸収する薄肉部２２を光学基台７に設けたことによって、隙間が発生するわけではないので、発振器筐体１とベローズ１０と光学基台７との間におけるレーザガスの気密性が損なわれることもない。
【００２９】
なお、図１では、光軸方向から見てベローズ１０の径よりも内側に、すなわちベローズ１０の径よりも小さい径を有する薄肉部２２を設けているが、図４に示されるように薄肉部２２をベローズ１０の径よりも外側に設けてもよく、上述した場合と同様の効果が得られる。
【００３０】
また、高温のレーザ媒体ガスと常温の大気とはベローズ１０を境界として接しているので、光学基台７上での温度差もこのベローズ１０の接続部付近が境界になる。そこで、図５に示されるように、光学基台７上に設ける薄肉部２２をこの境界付近、すなわちベローズ１０の径とほぼ同じ位置に設けるようにしてもよい。このように構成することによって、レーザ媒体ガスと大気との温度差による熱膨張の差が効果的に吸収され、光学基台７の変形を抑制することが可能となる。
【００３１】
さらに、図１〜図５では、光軸方向から見た光学基台７に設けた薄肉部２２は、反射鏡６の取付部の周囲を円形状に囲む場合を例に挙げて説明したが、円形の形状に限られるものではなく、四角形状や六角形状などの多角形状としてもよい。ただし、薄肉部２２を多角形の形状とした場合には、円形の場合に比して角の部分で剛性が上昇するため、熱変形による反力と変形が円形の場合と比較して幾分大きくなることを考慮する必要がある。
【００３２】
実施の形態２．
図６は、この発明にかかるレーザ発振器の実施の形態２の構成を示す図であり、発振器筐体１と光学基台７との接続部分を部分的に示す正面断面図を示している。なお、この図６の例では、後部光学基台７を例に挙げているが、前部光学基台９についても、この図６と同様に構成することができる。
【００３３】
この実施の形態２では、光学基台７にはベローズ１０の光軸とは垂直な方向の径よりもわずかに小さい径を有する反射鏡挿入孔３０が設けられている。この反射鏡挿入孔３０の形状は、特に限定されるものではなく、円形状でも多角形状でもその他の形状でも良い。この光学基台７には、反射鏡６を備えた光学基板１９が、反射鏡挿入孔３０に反射鏡６を挿入するようにして、ネジやボルトなどの固定部材２１によって取り付けられる。光学基板１９は、反射鏡挿入孔３０の大きさに比してわずかに大きい寸法を有し、発振器筐体１側の面に反射鏡６を支持する本体部１９ａと、本体部１９ａの厚さに比して薄い厚さを有し、光学基台７に取り付けるためのネジやボルトなどの固定部材２１が配置されるフランジ部１９ｂとから成る。また、本体部１９ａには、その発振器筐体１側の面に光学基台７に設けられた反射鏡挿入孔３０とほぼ同じ径を有し、本体部１９ａの外周壁との間に薄肉部２２を形成するように光軸方向に深さを有する溝２３ｂが形成される。そして、この薄肉部２２が光学基台７の反射鏡挿入孔３０の周縁部に位置するように、光学基板１９は光学基台７に取り付けられる。
【００３４】
なお、発振器筐体１とベローズ１０の中はレーザ媒体ガスを保持できるように密閉構造としているために、光学基台７と光学基板１９との間で、リークが生じないようにしっかりと接続される。また、上述した光学基板１９の形状は、円形の板状であっても、多角形の板状であってもよい。さらに、上述した説明において、光学基台７に光学基板１９を固定するためのネジやボルトなどの固定部材２１は、フランジ部１９ｂ上に配置される。
【００３５】
上述した実施の形態１と同様に、薄肉部２２は、長手方向、すなわち光軸方向に剛性が高く、厚み方向、すなわち光軸に垂直な断面方向には小さいという性質を有する。そのため、反射鏡６の取付部付近の熱膨張による変形は、薄肉部２２が柔らかく変形することによって吸収され、膨張に伴う反力を小さくすることができる。また、光学基台７全体の変形が小さくなるので、もう一方の図示しない光学基台９との平行な位置関係を保つことができる。さらに、膨張による反力が薄肉部２２によって吸収されることによって、反射鏡６の向きの変化も小さく抑えられ、もう一方の図示しない反射鏡８との間の光軸のずれを抑えることができる。
【００３６】
また、上述したように薄肉部２２は長手方向に高い剛性を有するので、外部振動等の外力に対しても、反射鏡６の角度支持剛性が高く、安定したミラーアライメントが得られるという効果も有する。
【００３７】
さらに、光学基板１９と光学基台７との接触面には接触熱抵抗が存在するので、この接触面が高温部と低温部の境界となるが、この実施の形態２では、この接触面の近くに薄肉部２２を設けるように構成したので、光学基台７と光学基板１９との間の熱膨張の差による変形が薄肉部２２によって効果的に吸収される。その結果、良好なミラーアライメントを得ることができる。
【００３８】
実施の形態３．
図７は、この発明にかかるレーザ発振器の実施の形態３の構成を示す図であり、発振器筐体１と光学基台７との接続部分を部分的に示す正面断面図を示している。なお、この図７の例では、後部光学基台７を例に挙げているが、前部光学基台９についても、この図７と同様に構成することができる。
【００３９】
この実施の形態３では、上述した実施の形態２の図６における光学基板１９の構造のみが異なり、その他の構成は同じである。したがって、以下では、実施の形態２と同一の部分についての説明は省略し、異なる部分のみを説明する。光学基板１９の発振器筐体１側には、反射鏡６の周囲を囲むように、そして光学基台７の反射鏡挿入孔３０とほぼ同じ径を有する溝２３ｂが形成され、発振器筐体１と反対側の面には溝２３ｂよりも径の小さい溝２３ａが形成される。そして、二つの異なる径の溝２３ａ，２３ｂによって挟まれた部分に、光軸方向に長く光軸方向と垂直な断面方向に厚さの薄い薄肉部２２が形成される。このようにして形成された薄肉部２２は、長手方向、すなわち光軸方向に剛性が高く、厚み方向、すなわち光軸に垂直な方向には小さいという性質を有する。また、実施の形態２の場合と違って、光学基板１９は全体にわたってほぼ一様な厚さを有している。
【００４０】
この実施の形態３では、薄肉部２２で囲まれる部分よりも外側の領域（溝２３ｂ）がレーザ媒体ガス側と連結し、薄肉部２２の内側の領域（溝２３ａ）が大気側と連結するように構成したものである。発振器筐体１内部のレーザ媒質のガス圧は大気圧よりも小さく設定されているので、光学基板１９の断面の薄肉部２２の内側の領域には、レーザ媒体ガス側、すなわち発振器筐体１の方向に圧力が作用する。この圧力によって薄肉部２２には、長手方向に伸びる力が作用する。したがって、発振器筐体１の内外の圧力差による薄肉部２２の挫屈を防止することができる。
【００４１】
また、薄肉部２２をさらに薄くすることによって、光学基板１９の熱膨張時の反力をさらに小さくすることができ、光学基台７および光学基板１９の変形の度合を小さくすることができる。その結果、反射鏡６と、もう一方の図示しない反射鏡８との間の光軸のずれを抑えることができる。
【００４２】
また、光学基板１９と光学基台７との接触面には接触熱抵抗が存在するため、この接触面が高温部と低温部の境界となるが、この実施の形態３では、この接触面の近くに薄肉部２２を設けるように構成したので、光学基台７と光学基板１９との間の熱膨張の差による変形を効果的に吸収することができる。その結果、良好なミラーアライメントを得ることができる。
【００４３】
なお、薄肉部２２と溝２３ａ，２３ｂは、円形状であってもよいし、四角形や六角形の多角形状であってもよい。
【００４４】
上述した実施の形態１〜３では、主に熱膨張の場合を例に挙げて説明したが、冷却水配管等による熱収縮の場合も、薄肉部２２が逆方向に柔らかく変形することで、反力の発生を抑え、光学基台７および光学基板１９の変形を抑えることができる。また、上述した実施の形態１〜３では、光共振器を構成する一対の光学基台７，９を平行に支持する支持棒１２〜１４が３本の場合を説明したが、３本に限られるものではなく、４本以上でもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、各光学基台のベローズ取り付け位置近傍に、光軸方向に伸びる薄肉部を形成するようにしたので、光学部品が取り付けられた部分とその周囲との熱膨張差を薄肉部が変形して吸収することで、熱膨張差によって生じる反力の発生を抑えることができる。その結果、光学基台の変形を抑えることができ、安定したミラーアライメントが得られるという効果を有する。
【００４６】
つぎの発明によれば、光学基台の反射鏡の周囲に薄肉部を設けるように構成したので、薄肉部で囲まれた領域とその外側で生じる熱膨張差を、薄肉部が柔らかく変形して吸収することで反力の発生を抑え、基台の変形を防止し、その結果、安定したミラーアライメントが得られるという効果を有する。
【００４７】
つぎの発明によれば、ベローズを光学基台の薄肉部が形成されている位置に接続するように構成したので、発振器筐体の内部ガスの温度上昇によって生じる熱膨張による基台の変形を効果的に低減することができるという効果を有する。
【００４８】
つぎの発明によれば、光学基板は、光学基台の反射鏡挿入孔とほぼ同じ径を有し光学部品を支持する本体部と、この本体部よりも厚さが薄いフランジ部を備え、本体部の一方の面に光学基台の孔とほぼ同じ径を有し本体部の外周壁との間に薄肉部を形成する溝を備え、薄肉部が前記光学基台の孔の周縁部に位置するように光学基板を光学基台に取り付けるように構成したので、高温部の光学基板と低温部の光学基台との境目が薄肉部となり、光学基板の熱による変形が薄肉部によって吸収され、安定したミラーアライメントが得られるという効果を有する。
【００４９】
つぎの発明によれば、全体にわたってほぼ一様な厚さを有する光学基板の光学部品が取り付けられる一方の面に光学基台の孔とほぼ同じ径を有する第１の溝を形成し、他方の面に第１の溝との間に薄肉部が形成されるように第２の溝を形成するとともに、薄肉部が光学基台の孔の周縁部に位置するように光学基板を光学基台に取り付けるように構成したので、大気圧とレーザガス圧の差による力が薄肉部に引っ張り方向に作用し、薄肉部の挫屈を防止することができるという効果を有する。また、薄肉部をさらに薄くすることができ、反力をさらに小さくできるという効果も有する。
【００５０】
つぎの発明によれば、一対の光学基台は、光軸方向に延在する少なくとも３本以上の支持棒によって互いに平行に接続されているので、レーザ発振時に発振器筐体や光学基板が熱変形を受けても、一対の光学基台の精密な位置関係を一層精度良く保つことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すガスレーザ発振器の正面断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示すガスレーザ発振器の左側面図である。
【図３】ガスレーザ発振器の光学基台の熱変形の状態を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１のガスレーザ発振器の他の例を示す正面断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１のガスレーザ発振器の他の例を示す正面断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２を示すガスレーザ発振器の正面断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３を示すガスレーザ発振器の正面断面図である。
【図８】ガスレーザ発振器の従来例を示す正面図である。
【図９】ガスレーザ発振器の従来例を示す平面図である。
【図１０】ガスレーザ発振器の従来例を示す内部斜視図である。
【図１１】ガスレーザ発振器の従来例を示す正面断面図である。
【図１２】ガスレーザ発振器の従来例を示す正面断面図である。
【図１３】ガスレーザ発振器の光学基台の熱変形の状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 発振器筺体、２ａ，２ｂ 放電電極、３ 熱交換器、４ 送風器、５ ダクト、６ 全反射鏡、７ 後部光学基台、８ 部分反射鏡、９ 前部光学基台、１０，１１ ベローズ、１２，１３，１４ 支持棒、１７ 接続部材、１８ 球面継手式の接続部材、１９，２０ 光学基板、１９ａ 本体部、１９ｂ フランジ部、２１ 固定部材、２２ 薄肉部、２３ａ，２３ｂ 溝。
Claims (6)
- 発振器筐体と、
この発振器筐体の両端に設置され、光共振器を構成する光学部品を支持する一対の光学基台と、
前記光学基台によって支持される前記光学部品がベローズ内に位置するように前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、
を備えるガスレーザ発振器において、
前記各光学基台のベローズ取り付け位置近傍に、光軸方向に伸びる薄肉部を形成することを特徴とするガスレーザ発振器。 - 発振器筐体と、
この発振器筐体の両端に設置され、光共振器を構成する光学部品を支持する一対の光学基台と、
前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、
を備えるガスレーザ発振器において、
前記各光学基台は、前記光学部品が取り付けられる一方の面に該光学部品の取付け部を囲むように形成される第１の溝と、この第１の溝との間に薄肉部が形成されるように他方の面に形成される第２の溝とを備えることを特徴とするガスレーザ発振器。 - 前記ベローズは前記薄肉部が形成される位置に接続されることを特徴とする請求項２に記載のガスレーザ発振器。
- 発振器筐体と、
前記発振器筐体の両端に設置される、孔を有する一対の光学基台と、
光共振器を構成する光学部品を支持するとともに、前記孔を覆うように前記一対の光学基台に取り付けられる一対の光学基板と、
前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、
を備えるガスレーザ発振器において、
前記光学基板は、前記孔とほぼ同じ径を有し光学部品を支持する本体部と、この本体部よりも厚さが薄いフランジ部を備え、前記本体部の一方の面に前記光学基台の孔とほぼ同じ径を有し本体部の外周壁との間に薄肉部を形成する溝を備え、
前記薄肉部が前記光学基台の孔の周縁部に位置するように前記光学基板を前記光学基台に取り付けることを特徴とするガスレーザ発振器。 - 発振器筐体と、
前記発振器筐体の両端に設置される、孔を有する一対の光学基台と、
光共振器を構成する光学部品を支持するとともに、前記孔を覆うように前記一対の光学基台に取り付けられる一対の光学基板と、
前記一対の光学基台と前記発振器筐体との間を接続する一対のベローズと、
を備えるガスレーザ発振器において、
全体にわたってほぼ一様な厚さを有する光学基板の前記光学部品が取り付けられる一方の面に前記光学基台の孔とほぼ同じ径を有する第１の溝を形成し、他方の面に前記第１の溝との間に薄肉部が形成されるように第２の溝を形成するとともに、
前記薄肉部が前記光学基台の孔の周縁部に位置するように前記光学基板を前記光学基台に取り付けることを特徴とするガスレーザ発振器。 - 前記一対の光学基台は、光軸方向に延在する少なくとも３本の支持棒によって互いに平行に接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかひとつに記載のガスレーザ発振器。
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