JPH0122997B2 - - Google Patents
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- JPH0122997B2 JPH0122997B2 JP56009563A JP956381A JPH0122997B2 JP H0122997 B2 JPH0122997 B2 JP H0122997B2 JP 56009563 A JP56009563 A JP 56009563A JP 956381 A JP956381 A JP 956381A JP H0122997 B2 JPH0122997 B2 JP H0122997B2
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- resonator
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/139—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
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- Optics & Photonics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガスレーザ発振装置、特に単一周波数
安定化ガスレーザ発振装置に関するものである。
安定化ガスレーザ発振装置に関するものである。
一般にガスレーザ発振装置においては、幾つか
の軸モードで発振しているレーザ光の或る軸モー
ドにおける中心周波数で発振せしめたときに最大
のレーザ出力が得られるが、このようなレーザ発
振を達成するためには、共振器間隔即ち共振器を
構成する反射鏡の相互離間距離を当該中心周波数
に適合する一定の値に安定に維持することが必要
である。
の軸モードで発振しているレーザ光の或る軸モー
ドにおける中心周波数で発振せしめたときに最大
のレーザ出力が得られるが、このようなレーザ発
振を達成するためには、共振器間隔即ち共振器を
構成する反射鏡の相互離間距離を当該中心周波数
に適合する一定の値に安定に維持することが必要
である。
このため従来においては、第１図に示すよう
に、共振器サポータ１の両端に夫々反射鏡支持板
２Ａ，２Ｂを固定し、一方の反射鏡支持板２Ａに
は筒状の電歪素子３を介して一方の反射鏡４Ａを
固定すると共に、他方の反射鏡支持板２Ｂに他方
の反射鏡４Ｂを固定してこれら反射鏡４Ａ，４Ｂ
をガスレーザ放電管５を介して互に対向せしめ、
前記電歪素子３には電歪素子制御信号印加機構を
接続して電歪素子制御機構を構成しこれにより実
際に取り出されるレーザ光の周波数と当該レーザ
光の発振線の中心周波数との差が補償されるよ
う、当該電歪素子３を伸縮せしめて共振器間隔を
変化せしめるようにし、併せて前記ガスレーザ放
電管５において最大発振が行なわれる温度が動作
ガスにより定まる略一定の温度に保たれるべきで
あること、並びに通常石英若しくはインバー等の
熱膨脹率の小さな材質により作られるとはいえ温
度変化によつて生ずる共振器サポータ１の伸縮を
防止することの要請から、ガスレーザ放電管５を
含む外部共振器を恒温槽Ｑ内に配置するようにし
ている。
に、共振器サポータ１の両端に夫々反射鏡支持板
２Ａ，２Ｂを固定し、一方の反射鏡支持板２Ａに
は筒状の電歪素子３を介して一方の反射鏡４Ａを
固定すると共に、他方の反射鏡支持板２Ｂに他方
の反射鏡４Ｂを固定してこれら反射鏡４Ａ，４Ｂ
をガスレーザ放電管５を介して互に対向せしめ、
前記電歪素子３には電歪素子制御信号印加機構を
接続して電歪素子制御機構を構成しこれにより実
際に取り出されるレーザ光の周波数と当該レーザ
光の発振線の中心周波数との差が補償されるよ
う、当該電歪素子３を伸縮せしめて共振器間隔を
変化せしめるようにし、併せて前記ガスレーザ放
電管５において最大発振が行なわれる温度が動作
ガスにより定まる略一定の温度に保たれるべきで
あること、並びに通常石英若しくはインバー等の
熱膨脹率の小さな材質により作られるとはいえ温
度変化によつて生ずる共振器サポータ１の伸縮を
防止することの要請から、ガスレーザ放電管５を
含む外部共振器を恒温槽Ｑ内に配置するようにし
ている。
図示の例における前記電歪素子制御信号印加機
構においては、例えば前記他方の反射鏡４Ｂから
取り出されるレーザ光Ｂの一部をハーフミラー６
により分割してこれを光検出器７により検出せし
めるようにすると共に、前記電歪素子３に変調用
電源８により交流の変調電圧信号を加えるように
し、この変調電圧信号の位相と、前記光検出器７
により検出されたレーザ光Ｂに現われる、前記変
調電圧信号の印加による変調位相とを、狭帯域増
幅器９を介して前記光検器７に接続した位相差検
出器１０において比較し、これにより、実際に取
り出されるレーザ光Ｂの周波数の、当該レーザ光
の発振線の中心周波数に対する変位の大きさ及び
方向に応じて、その変位が補償されるよう、位相
差検出器１０の出力信号を電歪素子制御信号とし
てこれを直流高圧増幅器１１を介して前記電歪素
子３に印加するようにしている。
構においては、例えば前記他方の反射鏡４Ｂから
取り出されるレーザ光Ｂの一部をハーフミラー６
により分割してこれを光検出器７により検出せし
めるようにすると共に、前記電歪素子３に変調用
電源８により交流の変調電圧信号を加えるように
し、この変調電圧信号の位相と、前記光検出器７
により検出されたレーザ光Ｂに現われる、前記変
調電圧信号の印加による変調位相とを、狭帯域増
幅器９を介して前記光検器７に接続した位相差検
出器１０において比較し、これにより、実際に取
り出されるレーザ光Ｂの周波数の、当該レーザ光
の発振線の中心周波数に対する変位の大きさ及び
方向に応じて、その変位が補償されるよう、位相
差検出器１０の出力信号を電歪素子制御信号とし
てこれを直流高圧増幅器１１を介して前記電歪素
子３に印加するようにしている。
このように、従来のガスレーザ発振装置におい
ては、恒温槽Ｑ等により共振器サポータ１の恒温
化を図る温度制御系により、共振器サポータ１の
伸縮による共振器間隔の変動防止を図り、更にこ
の温度制御系によつては防止し切れない共振器間
隔の変動を電歪素子３により電歪素子制御系によ
り補償せしめるようにしている。これは、温度制
御系によつて共振器サポータ１の全体を完全に所
期の温度に制御することが不可能であるからであ
つて、実際上、レーザ光発振によるガスレーザ放
電管５の発熱、及び外乱としての温度変化等によ
り、温度制御系の温度検知器が検知し得ない共振
器サポータ１の局部的な温度変動があるが、これ
は温度制御系によつて補償し得ないものである。
又温度制御系の応答速度が小さいために生ずる温
度変動もある。そしてこのような温度変動は、第
２図に示すように、設定温度TOを中心に或る変
動幅△Ｔの範囲内で生ずるものであるが、この温
度変動により当然共振器サポータ１の長さも変動
し、この長さ変動は、曲線で示すように、設定
温度TOに対応する基本長さLOを中心に温度変動
幅△Ｔに対応する長さ変動幅△Ｌの範囲内で生ず
ることとなる。この長さ変動を補償すべく、曲線
で示すように伸縮するよう制御される前記電歪
素子３が用いられるのである。
ては、恒温槽Ｑ等により共振器サポータ１の恒温
化を図る温度制御系により、共振器サポータ１の
伸縮による共振器間隔の変動防止を図り、更にこ
の温度制御系によつては防止し切れない共振器間
隔の変動を電歪素子３により電歪素子制御系によ
り補償せしめるようにしている。これは、温度制
御系によつて共振器サポータ１の全体を完全に所
期の温度に制御することが不可能であるからであ
つて、実際上、レーザ光発振によるガスレーザ放
電管５の発熱、及び外乱としての温度変化等によ
り、温度制御系の温度検知器が検知し得ない共振
器サポータ１の局部的な温度変動があるが、これ
は温度制御系によつて補償し得ないものである。
又温度制御系の応答速度が小さいために生ずる温
度変動もある。そしてこのような温度変動は、第
２図に示すように、設定温度TOを中心に或る変
動幅△Ｔの範囲内で生ずるものであるが、この温
度変動により当然共振器サポータ１の長さも変動
し、この長さ変動は、曲線で示すように、設定
温度TOに対応する基本長さLOを中心に温度変動
幅△Ｔに対応する長さ変動幅△Ｌの範囲内で生ず
ることとなる。この長さ変動を補償すべく、曲線
で示すように伸縮するよう制御される前記電歪
素子３が用いられるのである。
而して、ガスレーザ発振装置において高出力の
レーザ光を得るためには、ガスレーザ放電管５と
して比較的長大なものが必要であり、このため、
温度変動幅△Ｔが小さくても、これによつて生ず
る長さ変動幅△Ｌは相当に大きなものとなる。
レーザ光を得るためには、ガスレーザ放電管５と
して比較的長大なものが必要であり、このため、
温度変動幅△Ｔが小さくても、これによつて生ず
る長さ変動幅△Ｌは相当に大きなものとなる。
然るに従来の装置においては、温度制御系と電
歪素子制御系とが、全く別個独立の系として構成
されているため、温度制御系によつて補償し切れ
ない共振器サポータ１の長さ変動の補償を、すべ
て電歪素子３のみによつて行なわなければなら
ず、しかもこの電歪素子３が補償すべき長さ変動
は相当大きなものであるため、前記電歪素子３と
して、その補償可能距離幅Ｅが相当大きなものが
必要とされる。
歪素子制御系とが、全く別個独立の系として構成
されているため、温度制御系によつて補償し切れ
ない共振器サポータ１の長さ変動の補償を、すべ
て電歪素子３のみによつて行なわなければなら
ず、しかもこの電歪素子３が補償すべき長さ変動
は相当大きなものであるため、前記電歪素子３と
して、その補償可能距離幅Ｅが相当大きなものが
必要とされる。
しかし、現在入手可能な電歪素子は、その補償
可能距離幅Ｅが最大約12ミクロンであり、1mを
越えるような長さのガスレーザ放電管を具える装
置における要求を満足せしめることができず、こ
のため、良好な性能を有するガスレーザ発振装置
は提供されていない。
可能距離幅Ｅが最大約12ミクロンであり、1mを
越えるような長さのガスレーザ放電管を具える装
置における要求を満足せしめることができず、こ
のため、良好な性能を有するガスレーザ発振装置
は提供されていない。
更に従来の装置においては、温度制御系と電歪
素子制御系とが全く独立の系として構成されてい
るため、仮に補償可能距離幅Ｅが十分大きな電歪
素子が得られたとしても、設定温度TO又は基本
長さLOに対応する制御基準点EOが前記補償可能
距離幅Ｅの上限又は下限にある状態、即ち電歪素
子３がそれ以上伸長することができない点EMAX
又はそれ以上縮小することができない点EMINにお
いて安定化されるおそれがあり、前者の場合に
は、当該電歪素子３をそれ以上に伸長せしめるよ
うな電歪素子制御信号が加えられたときに当該電
歪素子３が破損するようになり、又後者の場合に
は、当該電歪素子３をそれ以上には縮小せしめ得
ないために共振器間隔の変動を補償することがで
きない。同様に、制御基準点EOがEMAX又はEMINに
近いときにも、各々一方向又は他方向への制御幅
が著しく制限されることとなる。
素子制御系とが全く独立の系として構成されてい
るため、仮に補償可能距離幅Ｅが十分大きな電歪
素子が得られたとしても、設定温度TO又は基本
長さLOに対応する制御基準点EOが前記補償可能
距離幅Ｅの上限又は下限にある状態、即ち電歪素
子３がそれ以上伸長することができない点EMAX
又はそれ以上縮小することができない点EMINにお
いて安定化されるおそれがあり、前者の場合に
は、当該電歪素子３をそれ以上に伸長せしめるよ
うな電歪素子制御信号が加えられたときに当該電
歪素子３が破損するようになり、又後者の場合に
は、当該電歪素子３をそれ以上には縮小せしめ得
ないために共振器間隔の変動を補償することがで
きない。同様に、制御基準点EOがEMAX又はEMINに
近いときにも、各々一方向又は他方向への制御幅
が著しく制限されることとなる。
本発明は以上の如き事情に基いてなされたもの
であつて、共振器サポータを加熱する加熱機構
と、共振器サポータに設けられた電歪素子とを有
してなるガスレーザ発振装置において、電歪素子
の制御基準点の変動を小さくすることができるガ
スレーザ発振装置を提供することを目的とする。
であつて、共振器サポータを加熱する加熱機構
と、共振器サポータに設けられた電歪素子とを有
してなるガスレーザ発振装置において、電歪素子
の制御基準点の変動を小さくすることができるガ
スレーザ発振装置を提供することを目的とする。
以下、第１図の例に従い、本発明の一実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
本発明においては、第３図に示すように、例え
ばロツド状の共振器サポータ１の各々の外周面に
熱交換管２０を巻回してこれに熱交換媒体（図の
例では水）を供給する媒体槽２１を設け、この媒
体槽２１内には共振器サポータ１を加熱する加熱
機構を構成するヒーター２２を配置すると共に、
前記共振器サポータ１の温度が追従することとな
る前記熱交換管２０に供給される熱交換媒体の温
度を検出する、例えばサーミスタより成る温度検
出器２３を設け、この温度検出器２３よりの検出
温度信号Ｄと後述する基準信号Ｒとを比較してそ
の差を補償するよう、当該差に応じた電流を前記
ヒーター２２に供給する温度制御用差動増幅器２
４を設けて温度制御機構を構成する。
ばロツド状の共振器サポータ１の各々の外周面に
熱交換管２０を巻回してこれに熱交換媒体（図の
例では水）を供給する媒体槽２１を設け、この媒
体槽２１内には共振器サポータ１を加熱する加熱
機構を構成するヒーター２２を配置すると共に、
前記共振器サポータ１の温度が追従することとな
る前記熱交換管２０に供給される熱交換媒体の温
度を検出する、例えばサーミスタより成る温度検
出器２３を設け、この温度検出器２３よりの検出
温度信号Ｄと後述する基準信号Ｒとを比較してそ
の差を補償するよう、当該差に応じた電流を前記
ヒーター２２に供給する温度制御用差動増幅器２
４を設けて温度制御機構を構成する。
一方前記電歪素子３に印加される電歪素子制御
信号（以下単に「制御信号」という。）Ｃを高圧
分圧器２５により電歪素子監視信号Ｍとして取り
出し、この電歪素子監視信号Ｍと温度設定用電源
２６よりの温度設定信号Ｓとを入力信号とし、電
歪素子監視信号Ｍの標準値MOに対する変動分△
Ｍを修正信号としてこれにより前記温度設定信号
Ｓを修正した出力信号を発する加算器２７を設
け、この加算器２７の出力信号を前記基準信号Ｒ
として前記温度制御用差動増幅器２４に加えるよ
うにして温度設定信号修正機構を構成する。ここ
で前記加算器２７は、前記変動分△Ｍが減少する
方向、すなわち電歪素子の制御基準点の変動を抑
制する方向に共振器サポータ１が伸縮するよう、
温度設定信号Ｓを修正するものである。
信号（以下単に「制御信号」という。）Ｃを高圧
分圧器２５により電歪素子監視信号Ｍとして取り
出し、この電歪素子監視信号Ｍと温度設定用電源
２６よりの温度設定信号Ｓとを入力信号とし、電
歪素子監視信号Ｍの標準値MOに対する変動分△
Ｍを修正信号としてこれにより前記温度設定信号
Ｓを修正した出力信号を発する加算器２７を設
け、この加算器２７の出力信号を前記基準信号Ｒ
として前記温度制御用差動増幅器２４に加えるよ
うにして温度設定信号修正機構を構成する。ここ
で前記加算器２７は、前記変動分△Ｍが減少する
方向、すなわち電歪素子の制御基準点の変動を抑
制する方向に共振器サポータ１が伸縮するよう、
温度設定信号Ｓを修正するものである。
本発明装置は以上のような構成であつて、その
動作は次の通りである。
動作は次の通りである。
先ず温度設定用電源２６において、ガスレーザ
放電管５が最大出力で動作する温度に概略的に設
定してレーザ光を発振せしめ、電歪素子３に印加
される制御信号Ｃを監視しながら前記温度設定用
電源２６を微小変化せしめることにより、制御信
号Ｃの大きさが、用いている電歪素子３がその補
償可能距離幅Ｅの略中央となる状態即ち電歪素子
３がＥの略半分だけ伸長した状態に相当する大き
さとなる点を求め、この点を制御基準点とし、こ
の制御基準点における電歪素子監視信号Ｍを標準
値MOとして、前記温度設定用電源２６を設定す
る。
放電管５が最大出力で動作する温度に概略的に設
定してレーザ光を発振せしめ、電歪素子３に印加
される制御信号Ｃを監視しながら前記温度設定用
電源２６を微小変化せしめることにより、制御信
号Ｃの大きさが、用いている電歪素子３がその補
償可能距離幅Ｅの略中央となる状態即ち電歪素子
３がＥの略半分だけ伸長した状態に相当する大き
さとなる点を求め、この点を制御基準点とし、こ
の制御基準点における電歪素子監視信号Ｍを標準
値MOとして、前記温度設定用電源２６を設定す
る。
斯くして、共振器サポータ１がこの設定温度
TOに安定化されている間は共振器サポータ１の
長さは基本長さLOに維持され、制御信号Ｃも電
歪素子３がその制御基準点EOにある状態となる
値に維持される。そしてこの状態における高圧分
圧器２５よりの電歪素子監視信号Ｍは、第４図に
示すように標準値MOであつてその変動分△Ｍは
零であり、温度設定用電源２６よりの温度設定信
号Ｓがそのまま基準信号Ｒとして温度制御用差動
増幅器２４に加えられるが、このとき温度検出器
２３よりの検出温度信号Ｄは、当然のことながら
設定温度TOに対応しているから、基準信号Ｒと
検出温度信号Ｄとの間の差は零であつて、これに
応じた電流が供給されているヒーター２２もその
動作状態が安定化している。
TOに安定化されている間は共振器サポータ１の
長さは基本長さLOに維持され、制御信号Ｃも電
歪素子３がその制御基準点EOにある状態となる
値に維持される。そしてこの状態における高圧分
圧器２５よりの電歪素子監視信号Ｍは、第４図に
示すように標準値MOであつてその変動分△Ｍは
零であり、温度設定用電源２６よりの温度設定信
号Ｓがそのまま基準信号Ｒとして温度制御用差動
増幅器２４に加えられるが、このとき温度検出器
２３よりの検出温度信号Ｄは、当然のことながら
設定温度TOに対応しているから、基準信号Ｒと
検出温度信号Ｄとの間の差は零であつて、これに
応じた電流が供給されているヒーター２２もその
動作状態が安定化している。
然るに何らかの原因によつて共振器サポータ１
の温度がTOからｔだけ上昇した場合には、これ
に応じて共振器サポータ１が伸長することにより
共振器サポータ１の長さはLOからｌだけ大きく
なるが、この変動ｌによる共振器間隔の変動に応
じたレーザ発振周波数の変位により、当該共振器
間隔の変動に対応して変動した制御信号Ｃが電歪
素子３に印加されて電歪素子３が制御基準点EO
から、前記共振器サポータ１の長さ変動ｌに等し
い大きさｅだけ伸長するようになる。
の温度がTOからｔだけ上昇した場合には、これ
に応じて共振器サポータ１が伸長することにより
共振器サポータ１の長さはLOからｌだけ大きく
なるが、この変動ｌによる共振器間隔の変動に応
じたレーザ発振周波数の変位により、当該共振器
間隔の変動に対応して変動した制御信号Ｃが電歪
素子３に印加されて電歪素子３が制御基準点EO
から、前記共振器サポータ１の長さ変動ｌに等し
い大きさｅだけ伸長するようになる。
而して本発明においては、前記温度変化ｔが生
じた時刻Ｘにおいて、前記制御信号Ｃの変動に応
じて電歪素子監視信号Ｍが第４図に示すようにそ
の標準値MOより変動し、その変動分△Ｍが修正
信号となつてこれにより温度設定信号Ｓが修正を
受ける。この修正は、前記温度上昇ｔを補償する
方向、即ち見掛上、設定温度を降下せしめる方向
に行なわれる。そしてこの修正を受けた温度設定
信号Ｓが基準信号Ｒとなり、これによりヒーター
２２に供給される温度制御用差動増幅器２４より
の電流が変化され、前記共振器サポータ１が縮小
するよう、即ちその温度が低下する方向に制御さ
れる。
じた時刻Ｘにおいて、前記制御信号Ｃの変動に応
じて電歪素子監視信号Ｍが第４図に示すようにそ
の標準値MOより変動し、その変動分△Ｍが修正
信号となつてこれにより温度設定信号Ｓが修正を
受ける。この修正は、前記温度上昇ｔを補償する
方向、即ち見掛上、設定温度を降下せしめる方向
に行なわれる。そしてこの修正を受けた温度設定
信号Ｓが基準信号Ｒとなり、これによりヒーター
２２に供給される温度制御用差動増幅器２４より
の電流が変化され、前記共振器サポータ１が縮小
するよう、即ちその温度が低下する方向に制御さ
れる。
この結果、共振器サポータ１の縮小に応じて電
歪素子３も伸長し、電歪素子監視信号Ｍの変動分
△Ｍが小さくなるが、既述のように、基準信号Ｒ
が当該変動分△Ｍを含んだものであつて見掛け上
設定温度が変化した状態となつているため、当該
電歪素子監視信号Ｍは、第４図に実線で示すよう
に、時間Ｐが経過すると、当初の標準値MOより
若干変位したレベルにおいて安定化する。即ち、
電歪素子３がその制御基準点EOより若干伸長し
た状態で安定化する。
歪素子３も伸長し、電歪素子監視信号Ｍの変動分
△Ｍが小さくなるが、既述のように、基準信号Ｒ
が当該変動分△Ｍを含んだものであつて見掛け上
設定温度が変化した状態となつているため、当該
電歪素子監視信号Ｍは、第４図に実線で示すよう
に、時間Ｐが経過すると、当初の標準値MOより
若干変位したレベルにおいて安定化する。即ち、
電歪素子３がその制御基準点EOより若干伸長し
た状態で安定化する。
更に、以上のように、共振器サポータ１に長さ
変動が生ずると、これに対応する電歪素子監視信
号Ｍの変動分△Ｍにより、直ちに温度制御系がそ
の補償動作を開始することとなり、これが前記電
歪素子３の安定化までに要する時間Ｐの短縮に寄
与する。
変動が生ずると、これに対応する電歪素子監視信
号Ｍの変動分△Ｍにより、直ちに温度制御系がそ
の補償動作を開始することとなり、これが前記電
歪素子３の安定化までに要する時間Ｐの短縮に寄
与する。
以上の説明から理解されるように、本発明にお
いては、従来電歪素子制御系によつて補償してい
た共振器サポータ１の長さ変動（温度制御系によ
つては物理的に補償し得ない長さ変動、及び応答
速度が小さいことによる、温度制御系の補償動作
が開始されるまでの間の長さ変動を含む。）の一
部を、温度制御系に分担せしめてしかもその補償
動作が直ちに開始されるため、結局電歪素子３が
実際に補償すべき長さ変動が小さく抑制されたも
のとなり、従つて共振器サポータ１の長さ変動幅
△Ｌが大きい場合にも、その補償可能距離幅Ｅの
小さい電歪素子によつて十分対応して確実に補償
を達成することができ、長尺なガスレーザ放電管
による良好なガスレーザ発振装置を提供すること
ができる。
いては、従来電歪素子制御系によつて補償してい
た共振器サポータ１の長さ変動（温度制御系によ
つては物理的に補償し得ない長さ変動、及び応答
速度が小さいことによる、温度制御系の補償動作
が開始されるまでの間の長さ変動を含む。）の一
部を、温度制御系に分担せしめてしかもその補償
動作が直ちに開始されるため、結局電歪素子３が
実際に補償すべき長さ変動が小さく抑制されたも
のとなり、従つて共振器サポータ１の長さ変動幅
△Ｌが大きい場合にも、その補償可能距離幅Ｅの
小さい電歪素子によつて十分対応して確実に補償
を達成することができ、長尺なガスレーザ放電管
による良好なガスレーザ発振装置を提供すること
ができる。
第４図の破線は、従来装置において、既述の電
歪素子監視信号Ｍに相当する信号M′の、同様の
温度変化があつたときの変化を示す。このグラフ
からも明かなように、従来においては、温度変化
があつた時刻Ｘから安定化が回復するまでに要す
る時間P′が非常に長く、しかも大きな変動分△
M′をもつた状態で安定化する。これは、電歪素
子３が大きく伸長した状態で安定化することを意
味し、大きな補償可能変動幅Ｅが要求されること
が明らかである。因みに、前記温度変化が温度制
御系により補償され得るものであれば、この信号
M′は、安定化した後温度制御系の動作開始と共
に△M′が減少する方向に変化するであろうが、
温度制御系により補償され得ないものであれば、
そのままで変化することはない。
歪素子監視信号Ｍに相当する信号M′の、同様の
温度変化があつたときの変化を示す。このグラフ
からも明かなように、従来においては、温度変化
があつた時刻Ｘから安定化が回復するまでに要す
る時間P′が非常に長く、しかも大きな変動分△
M′をもつた状態で安定化する。これは、電歪素
子３が大きく伸長した状態で安定化することを意
味し、大きな補償可能変動幅Ｅが要求されること
が明らかである。因みに、前記温度変化が温度制
御系により補償され得るものであれば、この信号
M′は、安定化した後温度制御系の動作開始と共
に△M′が減少する方向に変化するであろうが、
温度制御系により補償され得ないものであれば、
そのままで変化することはない。
これに対し本発明においては、電歪素子監視信
号Ｍが温度制御系にフイードバツクされるので、
変動分△Ｍの最大値△MMAXも従来の変動分△
M′の最大値△M′MAXより遥かに小さく、安定化す
るまでの時間ＰもP′より遥かに短い。
号Ｍが温度制御系にフイードバツクされるので、
変動分△Ｍの最大値△MMAXも従来の変動分△
M′の最大値△M′MAXより遥かに小さく、安定化す
るまでの時間ＰもP′より遥かに短い。
なお、共振器サポータ１が温度低下により縮小
した場合も、補償の方向が逆となるのみで他は上
述と全く同様である。
した場合も、補償の方向が逆となるのみで他は上
述と全く同様である。
本発明においては、既述のような電歪素子３の
補償可能距離幅Ｅにおける中央にその制御基準点
EOが位置するよう、設定温度TOを定めることが
容易であり、このようにすることによつて、常に
共振器サポータ１を設定温度TO及び基本長さLO
となるよう制御することができ、従つて電歪素子
３を常にその補償範囲の広い好適な状態で利用す
ることができるので大きな信頼性が得られる。
補償可能距離幅Ｅにおける中央にその制御基準点
EOが位置するよう、設定温度TOを定めることが
容易であり、このようにすることによつて、常に
共振器サポータ１を設定温度TO及び基本長さLO
となるよう制御することができ、従つて電歪素子
３を常にその補償範囲の広い好適な状態で利用す
ることができるので大きな信頼性が得られる。
以上本発明の一実施例について説明したが、本
発明において、電歪素子３を制御する制御信号を
得るためには、これに変調電圧信号を加えて位相
変位を検出する方法のみならず、他の従来公知の
方法、例えばゼーマン効果によつてレーザ光の偏
光としての性質が変化することを利用して磁場を
反転せしめる手段を利用する方法、外部に発射さ
れたレーザ光の一部を吸収セルに導入せしめてそ
の吸収の中心を検出する方法等を利用することも
できる。又共振器サポータ１の温度を制御する機
構も任意であつて図示の例に限らず、従来公知の
ものを利用することができる。
発明において、電歪素子３を制御する制御信号を
得るためには、これに変調電圧信号を加えて位相
変位を検出する方法のみならず、他の従来公知の
方法、例えばゼーマン効果によつてレーザ光の偏
光としての性質が変化することを利用して磁場を
反転せしめる手段を利用する方法、外部に発射さ
れたレーザ光の一部を吸収セルに導入せしめてそ
の吸収の中心を検出する方法等を利用することも
できる。又共振器サポータ１の温度を制御する機
構も任意であつて図示の例に限らず、従来公知の
ものを利用することができる。
以上のように本発明によれば、共振器サポータ
を加熱する加熱機構と、共振器サポータに設けら
れた電歪素子とを有してなるガスレーザ発振装置
において、電歪素子の制御基準点の変動を小さく
することができ、従つて補償可能距離幅の小さい
電歪素子によつても十分に共振器間隔の安定化を
達成することのできるガスレーザ発振装置を提供
することができる。
を加熱する加熱機構と、共振器サポータに設けら
れた電歪素子とを有してなるガスレーザ発振装置
において、電歪素子の制御基準点の変動を小さく
することができ、従つて補償可能距離幅の小さい
電歪素子によつても十分に共振器間隔の安定化を
達成することのできるガスレーザ発振装置を提供
することができる。
第１図は従来におけるガスレーザ発振装置の一
例を示す説明図、第２図は温度変化に対する共振
器サポータ及び電歪素子の変位を示す説明図、第
３図は本発明ガスレーザ発振装置の一実施例を示
す説明図、第４図は本発明装置における電歪素子
監視信号の時間変化を、従来における装置の相当
する信号と比較して示す動作説明用のグラフであ
る。 １……共振器サポータ、３……電歪素子、４
Ａ，４Ｂ……反射鏡、５……ガスレーザ放電管、
７……光検出器、８……変調用電源、１０……位
相差検出器、１１……直流高圧増幅器、２０……
熱交換管、２１……媒体槽、２２……ヒーター、
２３……温度検出器、２４……温度制御用差動増
幅器、２５……高圧分圧器、２６……温度設定用
電源、２７……加算器。
例を示す説明図、第２図は温度変化に対する共振
器サポータ及び電歪素子の変位を示す説明図、第
３図は本発明ガスレーザ発振装置の一実施例を示
す説明図、第４図は本発明装置における電歪素子
監視信号の時間変化を、従来における装置の相当
する信号と比較して示す動作説明用のグラフであ
る。 １……共振器サポータ、３……電歪素子、４
Ａ，４Ｂ……反射鏡、５……ガスレーザ放電管、
７……光検出器、８……変調用電源、１０……位
相差検出器、１１……直流高圧増幅器、２０……
熱交換管、２１……媒体槽、２２……ヒーター、
２３……温度検出器、２４……温度制御用差動増
幅器、２５……高圧分圧器、２６……温度設定用
電源、２７……加算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガスレーザ放電管と、共振器サポータ及びこ
の共振器サポータに電歪素子を介して保持せしめ
た、前記ガスレーザ放電管を介して互いに対向す
る反射鏡より成る外部共振器と、前記共振器サポ
ータを加熱する加熱機構と、前記共振器サポータ
の温度を検出して、その検出温度信号と温度設定
信号とに基いて前記加熱機構を制御して当該共振
器サポータの温度を制御する温度制御機構と、前
記外部共振器より取り出されるレーザ光の周波数
を検出して、その検出信号に基いて前記電歪素子
を伸縮制御せしめることによりレーザ光の周波数
を安定化する電歪素子制御機構とを具えて成るガ
スレーザ発振装置において、 前記電歪素子の制御信号を利用して当該電歪素
子の制御基準点の変動を抑制する方向に前記温度
制御機構の温度設定信号のレベルを修正する温度
設定信号修正機構を設けたことを特徴とするガス
レーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP956381A JPS57124487A (en) | 1981-01-27 | 1981-01-27 | Gas laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP956381A JPS57124487A (en) | 1981-01-27 | 1981-01-27 | Gas laser oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57124487A JPS57124487A (en) | 1982-08-03 |
| JPH0122997B2 true JPH0122997B2 (ja) | 1989-04-28 |
Family
ID=11723754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP956381A Granted JPS57124487A (en) | 1981-01-27 | 1981-01-27 | Gas laser oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57124487A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6396980A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-27 | Fanuc Ltd | レ−ザ共振器 |
| JPH03214784A (ja) * | 1990-01-19 | 1991-09-19 | Nec Corp | レーザ共振器 |
| JPH08148748A (ja) * | 1994-11-15 | 1996-06-07 | Nec Corp | 外部ミラー形ガスレーザ発振器 |
| JPH08256U (ja) * | 1995-08-02 | 1996-02-06 | ファナック株式会社 | レーザ共振器 |
| DE19620594A1 (de) * | 1996-05-22 | 1997-11-27 | Sel Alcatel Ag | Resonator für elektromagnetische Wellen mit einer Stabilisierungseinrichtung und Verfahren zum Stabilisieren der Resonatorlänge |
| GB0515883D0 (en) | 2005-08-02 | 2005-09-07 | Geola Technologies Ltd | Stabilized laser cavity |
| JP5042781B2 (ja) * | 2007-11-06 | 2012-10-03 | 株式会社ミツトヨ | 周波数安定化レーザ装置及びレーザ周波数安定化方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4825825A (ja) * | 1971-08-12 | 1973-04-04 | ||
| JPS4825828A (ja) * | 1971-08-10 | 1973-04-04 | ||
| JPS5524709A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-22 | Hitachi Ltd | Continuous casting |
-
1981
- 1981-01-27 JP JP956381A patent/JPS57124487A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4825828A (ja) * | 1971-08-10 | 1973-04-04 | ||
| JPS4825825A (ja) * | 1971-08-12 | 1973-04-04 | ||
| JPS5524709A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-22 | Hitachi Ltd | Continuous casting |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57124487A (en) | 1982-08-03 |
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