JP4311543B2 - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4311543B2 JP4311543B2 JP2003395234A JP2003395234A JP4311543B2 JP 4311543 B2 JP4311543 B2 JP 4311543B2 JP 2003395234 A JP2003395234 A JP 2003395234A JP 2003395234 A JP2003395234 A JP 2003395234A JP 4311543 B2 JP4311543 B2 JP 4311543B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- state laser
- output
- laser medium
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
径にて集光させるようにし、前記固体レーザ媒質は、その両端部をOリングにより支持して水没環境を封止すると共に、前記外径を前記両端部にて満足し、前記両端部間は前記励起ランプの発光径およびアパーチャ径と同等であることを特徴としている。
励起ランプは固体レーザ媒質の長大化に見合った長さの増大によって電子ビームの長行路化による十分な減速に加え、キセノンは原子量が大きく電子ビームを減速させるので、電子ビームがランプ電極に与える衝撃を緩和してランプ寿命を高めるのに好適であり、ガス圧を600Pa以上とすることによって発光密度が高まり十分な発光出力が得られる。
アパーチャ径の1/15である、さらなる構成では、
1/15の集光比にて透過出力1KW、100%近い透過率で光ファイバを透過させることができ、0.6mm以下の集光状態を得るのに好適である。
Oリングを専用のプロテクタによってレーザ光から保護することができ、特に専用であることにより、その保護のための独自な配置や形態、材質などとして異常発振するレーザ光にも十分配慮しながら、プロテクタ径がアパーチャ径と同等であることにより、アパーチャ以上にレーザ光にけられが生じるのを防止し、出力効率が低下しないようにすることができる。
Oリングとプロテクタとの間からOリングに異常発振光が働くようなことを防止することができ、このような意味ではプロテクタはOリングに近いほどよい。しかし、近すぎるとプロテクタのOリング側の端面で反射するレーザ光がOリングに及ぶので、1.5mm程度以上とするのが好適であり、より好適には1.5〜3mm程度とする。
これらアパーチャがプロテクタと互いの邪魔なく協働してより多くの個所にてレーザ光に働くので、レーザ光の整形性、所定位置への集光性を高められ、0.6mm以下の集光にて光ファイバに入力させるのに好適であるし、異常発振したレーザ光を遮断しやすい利点もある。
リアミラーと固体レーザ媒質との間に配置した内部シャッタであるため、外部出力側のような高いパワーのレーザ光に曝されないで、外部出力を遮断することができるし、シャッタは光軸に斜めに配置したので通過を遮断するレーザ光を光軸外に向け反射させてダメージを受けにくくすることができるので、寿命が向上する。また、内部シャッタにより通過を遮断されるレーザ光は光路外へ反射されて、Oリング側に向かうようなことがあっても前記のような専用のプロテクタによってそれを遮断することができるのでOリングにダメージを与えるようなことがない。
励起電流に対する外部出力の関係をショット出力単位のエネルギによって計測して、これが目標エネルギになるように次のショット出力に対する励起電流の拡大、縮小係数を変える制御をするので、設定した出力波形を特に変化させることなくエネルギに過不足ないよう出力を安定させられる。また、この制御は前のショット出力について行った計測を次のショット出力の電流制御に生かすショット出力単位のフィードバック制御となるので、もし加工時の生産タクトや加工動作を加工中に切り換えることにより固定レーザ発振器の熱レンズ効果やミラー平行度に変動が生じてもこれの影響に対しリアルタイムに対応して出力を精度よく安定させられる。それには、前記拡大、縮小係数を変化させる割合を波形やエネルギ、周波数、熱レンズ効果の大小などに応じて設定すればよい。また、加工に必要なショット出力の目標エネルギの設定があれば、初回のショット出力が目標エネルギを満足するような関係になくても、言い換えるとそのような関係を予め計測して設定しておくような手間を省略しても、初回のショット出力にて計測した関係から次のショット出力が目標エネルギになる励起電流と出力との適正な関係を得て設定通りの出力にて加工ができるようにするので、加工が不良となる確立の高い初回のショット出力だけをダミーとする簡単な対応にて短時間に立ち上げることができる。
固体レーザ媒質の長尺化などボリューム増大に伴うドープ密度のバラツキの増大によって、機械加工などにより得ている光軸に対してレーザ光の発振ビームの光軸が必ずしも一致しないことに対して、固体レーザ媒質から出力ミラー側またはおよびリアミラー側の光軸の角度などを調節することにより固体レーザ装置ごとに簡単に調整し適性化できる。
Oリングによる水没環境の封止に影響せずに、前記のような光軸調整がミラーやアパーチャ、プロテクタなどの光学機器を伴い調整できる。
14 励起ランプ
14a 励起光
18 リアミラー
19 出力ミラー
20 レーザ光
21a、21b アパーチャ
28 集光レンズ
29 光ファイバ
34 スイッチング素子
40 集光器
51 Oリング
52 封止部
53a、53b プロテクタ
61 光軸
62 内部シャッタ
71 センサ
81 ロッドホルダ
82 Oリングキャップ
82a、83a 内フランジ
84 水没環境
85 空気環境
dY 外径
dA 集光径
dL 発光径
dXa、dXb アパーチャ径
dPa、dPb プロテクタ径
L 固体レーザ媒体長
LL 共振器長
S1 距離
S2 張り出し寸法
Claims (9)
- 内側に2つの焦線を持った集光反射面を形成した集光器と、この集光器内の、一方の焦線側に配置されランタノイド希土元素をドープした円筒形状の固体レーザ媒質と、前記集光器の他方の焦線側に配置され、円形断面と前記固体レーザ媒質と同等の長さとを有し、前記固体レーザ媒質を励起するための発光径が前記固体レーザ媒質の外径よりも小さく、セリウムドープされた励起ランプと、前記固体レーザ媒質の両側に配置された出力ミラーおよびリアミラーと、前記ミラー間に位置して前記固体レーザ媒質からの前記励起によるレーザ光の通過域を規制するアパーチャとを備え、
前記固体レーザ媒質の長さが180mm以上、前記出力ミラーおよびリアミラーがなす前記共振器長が500mm以上、前記アパーチャのアパーチャ径および前記励起ランプの発光径が同等で、かつ前記固体レーザ媒質の外径よりも小さく、集光反射面は励起ランプからの励起光を固体レーザ媒質に対しその外径よりも小さい集光径にて集光させるようにし、
前記固体レーザ媒質は、その両端部をOリングにより支持して水没環境を封止すると共に、前記外径を前記両端部にて満足し、前記両端部間は前記励起ランプの発光径およびアパーチャ径と同等であることを特徴とする固体レーザ装置。 - 前記励起ランプは、キセノンフラッシュランプであり、ガス圧が600Pa以上である請求項1に記載の固体レーザ装置。
- 出射ミラーの後段にカップリングした光ファイバを備え、この光ファイバのコア径が、アパーチャ径の1/15である請求項1〜2のいずれか1項に記載の固体レーザ装置。
- 前記固体レーザ媒質のリアミラー側またはおよび出力ミラー側に、リアミラー側またはおよび出力ミラー側のOリングにリアミラーまたはおよび出力ミラーからのレーザ光が及ぶのを遮断するプロテクタ径を有したプロテクタを備え、前記プロテクタ径が前記集光径およびアパーチャ径と同等である請求項1〜3のいずれか1項に記載の固体レーザ装置。
- プロテクタは、対応するOリングの端部から5mm以内の位置に配置する請求項4に記載の固体レーザ装置。
- 出力ミラーおよびリアミラーのミラー面近傍にレーザ光の通過域を規制する前記アパーチャを設けた請求項4に記載の固体レーザ装置。
- リアミラーおよび固体レーザ媒質との間に光軸に対し傾けて配置され、レーザ光の外部出力を阻止する内部シャッタを備えた請求項6に記載の固体レーザ装置。
- 励起電流を制御してレーザ光を所定の出力エネルギにて繰り返しショット出力して加工に供するのに、所定回数目ごとの出力エネルギを検出する検出手段と、この検出された出力エネルギに基づき次の所定回目までのショット出力時に所定のエネルギになるように拡大、縮小係数を変化させながら励起電流を制御する制御手段とを備えた請求項1〜7のいずれか1項に記載の固体レーザ装置。
- 固体レーザ媒質から出力ミラー側またはおよびリアミラー側の光軸を可変とした請求項1〜8のいずれか1項に記載の固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003395234A JP4311543B2 (ja) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003395234A JP4311543B2 (ja) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | 固体レーザ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005158995A JP2005158995A (ja) | 2005-06-16 |
JP4311543B2 true JP4311543B2 (ja) | 2009-08-12 |
Family
ID=34721055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003395234A Expired - Fee Related JP4311543B2 (ja) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4311543B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5941112B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-06-29 | ファナック株式会社 | ビーム品質を向上させるレーザ発振器 |
WO2017204358A1 (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 富士フイルム株式会社 | 固体レーザ装置 |
JP7247443B2 (ja) | 2017-10-26 | 2023-03-29 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 | レーザー増幅装置 |
-
2003
- 2003-11-26 JP JP2003395234A patent/JP4311543B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005158995A (ja) | 2005-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9922814B2 (en) | Apparatus and a method for operating a sealed beam lamp containing an ionizable medium | |
US7141927B2 (en) | ARC lamp with integrated sapphire rod | |
EP2202778B1 (en) | Light source | |
EP2933823B1 (en) | Light source with laser pumping and method for generating radiation | |
US10504714B2 (en) | Dual parabolic laser driven sealed beam lamp | |
US4942588A (en) | Laser device | |
CN108604531B (zh) | 激光驱动灯 | |
JP4311543B2 (ja) | 固体レーザ装置 | |
US10186416B2 (en) | Apparatus and a method for operating a variable pressure sealed beam lamp | |
US20230420242A1 (en) | Laser-Driven Light Source with Electrodeless Ignition | |
KR20010110145A (ko) | 방전램프, 램프 유닛 및 화상표시장치 | |
JP6978718B2 (ja) | レーザ駆動光源 | |
JP2009010066A (ja) | パルスレーザ発振器 | |
Johannsen et al. | Nd: YAG thin disk laser | |
JP4609224B2 (ja) | 光源装置 | |
US20230319959A1 (en) | All-Optical Laser-Driven Light Source with Electrodeless Ignition | |
JP2017220439A (ja) | レーザ駆動光源装置 | |
JP2005051025A (ja) | 固体レーザ装置 | |
JP2004363296A (ja) | 固体レーザ装置 | |
WO2018081220A1 (en) | Apparatus and a method for operating a variable pressure sealed beam lamp | |
JPH06112557A (ja) | 固体レーザー装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060609 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071102 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080401 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090127 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090311 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090407 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090507 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |