JPH01297875A - High tension sodium lamp excitation solid laser - Google Patents
High tension sodium lamp excitation solid laserInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高圧ナトリウムランプにより励起する固体
レーザに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to a solid-state laser excited by a high-pressure sodium lamp.
固体レーザは出力が大きく、パルス化を行うことにより
さらに大出力化が図れるので、高出力を要する宇宙通信
やリモートセンシング用光源として重要である。特に、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザは高出力なので、光通信、加工、計
測分野への応用が期待されている。Solid-state lasers have a high output, and can be increased even more by pulsing, so they are important as light sources for space communications and remote sensing, which require high output. especially,
Because Nd:YAG lasers have high output, they are expected to be applied to optical communications, processing, and measurement fields.
以下、従来のＮｄ：ＹＡＧレーザの基本構成を説明する
。Ｎｄ ： ＹＡＧレーザは、基本的にＹＡＧ結晶と励
起用光源を含んで構成されている。The basic configuration of a conventional Nd:YAG laser will be explained below. An Nd:YAG laser basically includes a YAG crystal and an excitation light source.
このＹＡＧ結晶は通常円柱状に形成されるので、レーザ
の効率を高める為に楕円筒の鏡面を利用している。すな
わち、楕円筒の第１焦点位置にＹＡＧ結晶を配置し、こ
のＹＡＧ結晶の円柱軸に対し平行となるように、第２焦
点位置に細長い励起用光源を配置している。Since this YAG crystal is usually formed in a cylindrical shape, the mirror surface of the elliptical cylinder is used to increase laser efficiency. That is, a YAG crystal is placed at the first focal point of the elliptical cylinder, and an elongated excitation light source is placed at the second focal point so as to be parallel to the cylindrical axis of the YAG crystal.
以上のようにＮｄ：ＹＡＧレーザは構成されているので
、レーザの寿命及び出力は励起用光源に依存し、また、
レーザ自体の効率は第２焦点位置に励起用光源が配置さ
れる精度に依存するものである。Since the Nd:YAG laser is configured as described above, the lifetime and output of the laser depend on the excitation light source, and
The efficiency of the laser itself depends on the precision with which the excitation light source is placed at the second focal point.
従来、レーザの励起用光源にはキセノンランプ、クリプ
トンランプ、ＬＤ１タングステンランプ、ハロゲンラン
プ、水銀ランプ、ＬＥＤが使用されているが、Ｎｄ：Ｙ
ＡＧレーザには、キセノンランプ、クリプトンランプ、
ＬＤの３種が実用的である。キセノンランプは平均出力
がＩＷ程度以上のパルス発振に、クリプトンランプは平
均出力かＩＷ程度以上のＣＷ発振に、ＬＤは平均出力が
１Ｗ程度以下のパルス発振及びＣＷ発振にそれぞれ用い
られている。なお、タングステンランプ、ハロゲンラン
プ、水銀ランプ、ＬＥＤの４種は、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶の
励起スペクトルに合致しないことから励起効率が悪く、
はとんど使用されていない。Conventionally, xenon lamps, krypton lamps, LD1 tungsten lamps, halogen lamps, mercury lamps, and LEDs have been used as excitation light sources for lasers, but Nd:Y
AG lasers include xenon lamps, krypton lamps,
Three types of LD are practical. The xenon lamp is used for pulse oscillation with an average output of about IW or more, the krypton lamp is used for CW oscillation with an average output of about IW or more, and the LD is used for pulse oscillation and CW oscillation with an average output of about 1W or less. Note that the four types of tungsten lamps, halogen lamps, mercury lamps, and LEDs have poor excitation efficiency because they do not match the excitation spectrum of the Nd:YAG crystal.
is hardly used.
しかしながら、従来の励起用光源には数百Ｗの光出力及
び数千時間の寿命を有するものがなかったので、数Ｗ以
上の出力を有しかつ数千時間以上補修が必要のないＹＡ
Ｇレーザは存在しなかった。However, there was no conventional excitation light source with an optical output of several hundred W and a lifespan of several thousand hours.
There was no G laser.
これは、高出力に適するキセノンランプやクリプトンラ
ンプは寿命が数百時間程度と短く、一方、ＬＤは数千時
間の寿命を有するが数百Ｗの光出力を出すことは技術的
に困難だったからである。This is because xenon and krypton lamps, which are suitable for high output, have a short lifespan of several hundred hours, whereas LDs have a lifespan of several thousand hours, but it is technically difficult to produce a light output of several hundred W. It is.
ところで、高圧ナトリウムランプは寿命が１０．０００
〜２０，０００時間と長く、発光スペクトルがＮｄ：Ｙ
ＡＧ結晶の励起スペクトルとよく合っており、さらに、
ランプなので数百Ｗの光出力を出すことが容易である。By the way, the lifespan of high-pressure sodium lamps is 10,000.
~20,000 hours, and the emission spectrum is Nd:Y
It matches well with the excitation spectrum of AG crystal, and furthermore,
Since it is a lamp, it is easy to output a light output of several hundred W.
従って、ＮｄニＹＡＧ結晶を励起してレーザ発振させる
には好適なランプと考えられる。Therefore, it is considered to be a suitable lamp for exciting a Nd-YAG crystal to cause laser oscillation.
しかし、従来の高圧ナトリウムランプは本来室内、屋外
照明用として開発されたものである。その為、ＹＡＧレ
ーザの励起用光源に適した形状及び大きさのものはなく
、励起光を効率良＜：ＹＡＧに集めることはできなかっ
た。以下、問題点を説明する。However, conventional high-pressure sodium lamps were originally developed for indoor and outdoor lighting. Therefore, there is no suitable shape and size for a YAG laser excitation light source, and it has not been possible to efficiently collect excitation light into YAG. The problems will be explained below.
第６図は、従来の高圧ナトリウムランプを示すものであ
る。いずれも、光を発する発光管１及び発光管１を真空
中に封入する外管２を備えて構成されている。同図（ａ
）の高圧ナトリウムランプは、外管２が球状に形成され
ているので、楕円筒の焦点位置に発光管１が位置するよ
うに楕円筒内へ挿入することは困難である。また、ラン
プ冷却用の水が楕円筒から漏れないようにすることも困
難である。同図（’ｂ ）、（Ｃ）の高圧ナトリウムラ
ンプは、外管２が円筒状に形成されているので前述した
ような不都合はないが、外管が太すぎる（発光管１の直
径に対して外管２の直径が大きすぎる）為、ランプの光
を効率良＜ＹＡＧ結晶に集めることができない。さらに
、発光管１の中心と外管２の中心とが一致していない為
に、発光管１の中心を楕円筒の第２焦点位置に配置する
ことが困難である。従って、ランプの光を第１焦点位置
に置かれたＹＡＧ結晶に集光させることが難しくなる。FIG. 6 shows a conventional high pressure sodium lamp. Each of them includes an arc tube 1 that emits light and an outer tube 2 that encapsulates the arc tube 1 in a vacuum. The same figure (a
) has a spherical outer tube 2, so it is difficult to insert the arc tube 1 into the elliptical cylinder so that the arc tube 1 is located at the focal point of the elliptical cylinder. It is also difficult to prevent water for lamp cooling from leaking from the oval cylinder. The high-pressure sodium lamps shown in Figures ('b) and (C) do not have the above-mentioned disadvantages because the outer tube 2 is formed in a cylindrical shape, but the outer tube is too thick (relative to the diameter of the arc tube 1). (The diameter of the outer tube 2 is too large), so the light from the lamp cannot be efficiently focused on the YAG crystal. Furthermore, since the center of the arc tube 1 and the center of the outer tube 2 do not coincide, it is difficult to arrange the center of the arc tube 1 at the second focal point of the elliptical cylinder. Therefore, it becomes difficult to focus the light from the lamp on the YAG crystal placed at the first focal position.
以上のように、既存の励起用光源を使用する従来のＹＡ
Ｇレーザには、高出力で高寿命のものは存在しなかった
。As mentioned above, conventional YA using existing excitation light sources
There was no G laser with high output and long life.
また、励起用光源として高圧ナトリウムランプを適用す
る場合、既存のものを使用する限り励起光を効率良＜Ｙ
ＡＧ結晶に集光させることができないという欠点があっ
た。In addition, when applying a high-pressure sodium lamp as an excitation light source, as long as an existing one is used, the excitation light can be efficiently
There was a drawback that the light could not be focused on the AG crystal.
そこでこの発明は、高圧ナトリウムランプをＹ Ａ ’
Ｇレーザに適用することにより、高出力で高寿命であり
、さらに効率の良い固体レーザを提供することを目的と
する。Therefore, this invention has developed a high-pressure sodium lamp using YA'
By applying this method to a G laser, the present invention aims to provide a solid-state laser with high output, long life, and even higher efficiency.
〔課題を解体するための手段〕
上記課題を達成する為、この発明は固体レーザ媒体と、
固体レーザ媒体と並置され発光部及び当該発光部を封入
する円筒管を含んで成る高圧ナトリウムランプと、固体
レーザ媒体の中心軸及び高圧ナトリウムランプの円筒軸
をそれぞれ第１焦点及び第２焦点の位置とした楕円筒あ
るいは楕円面で形成された鏡面体と、固体レーザ媒体の
円柱軸の延長線上における前後にレーザの発振波長にお
いて高反射率のミラー及び出力用ミラーとを備えて構成
されている。[Means for solving the problem] In order to achieve the above problem, the present invention uses a solid-state laser medium,
A high-pressure sodium lamp comprising a light-emitting part and a cylindrical tube enclosing the light-emitting part juxtaposed with a solid-state laser medium, and a central axis of the solid-state laser medium and a cylindrical axis of the high-pressure sodium lamp are positioned as first and second focal points, respectively. A mirror body formed of an ellipsoidal cylinder or an ellipsoidal surface, and a mirror having a high reflectance at the laser oscillation wavelength and an output mirror at the front and rear on an extension of the cylindrical axis of the solid laser medium.
この場合、高圧ナトリウムランプが発光部と円筒管との
間に位置決め部材を介在し、発光部を円筒部のほぼ円筒
軸上に配置してもよい。In this case, the high-pressure sodium lamp may have a positioning member interposed between the light emitting part and the cylindrical tube, and the light emitting part may be arranged approximately on the cylindrical axis of the cylindrical part.
また、高圧ナトリウムランプが当該放熱部分に冷却手段
を備えてもよい。Further, the high-pressure sodium lamp may be provided with a cooling means in the heat dissipating portion.
この発明は、以上のように構成されているので、高圧ナ
トリウムランプの作用により、励起用光源の寿命は１０
，０００〜２０，０００時間と長くなるばかりが、数百
Ｗの光出力を出すことができる。Since this invention is constructed as described above, the life of the excitation light source is 100% due to the action of the high-pressure sodium lamp.
,000 to 20,000 hours, but it can produce a light output of several hundred W.
また、使用される高圧ナトリウムランプは既存のものと
は異なり細く形成されているので、ＹＡＧ結晶への集光
性が向上する。Furthermore, unlike existing high-pressure sodium lamps, the high-pressure sodium lamps used are thin, which improves the ability to focus light onto the YAG crystal.
以下、この発明に係る高圧ナトリウムランプ励起固体レ
ーザの一実施例を添附図面に基づき説明する。なお、説
明において同一要素には同一符号を使用し、重複する説
明は省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a high-pressure sodium lamp-excited solid-state laser according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in the description, the same reference numerals are used for the same elements, and redundant description will be omitted.
第１図は、この発明に係る高圧ナトリウムランプ励起固
体レーザの一実施例を示すものであり、第２図は、第１
図の高圧ナトリウムランプ励起固体レーザをＡ−Ａ−線
からみたものである。この実施例は、基本的にＮｄ：Ｙ
ＡＧ結晶（固体レーザ媒体）３、高圧ナトリウムランプ
４、電源５、楕円筒で構成された鏡面体６、高反射率の
ミラー７及び出力用ミラー８を含んで構成されている。FIG. 1 shows an embodiment of the high-pressure sodium lamp-excited solid-state laser according to the present invention, and FIG.
The high-pressure sodium lamp-excited solid-state laser shown in the figure is viewed from the A-A- line. This example basically consists of Nd:Y
It is composed of an AG crystal (solid-state laser medium) 3, a high-pressure sodium lamp 4, a power source 5, a specular body 6 made of an elliptical cylinder, a high-reflectance mirror 7, and an output mirror 8.
Ｎｄ：ＹＡＧ結晶３は、例えば直径４ｍｍ’、長さ８０
ｍｍの円柱状に形成されている。高圧ナトリウムランプ
４は、光を発光する発光管（発光部）４ａと、この発光
管４ａを封入する外管（円筒管）４ｂを備えて構成され
ている。この発光管４ａと外管４ｂとの間には、湾曲し
た板ばね４ｅ％４Ｃ１・・・が挾まれており、外管４ｂ
の円筒軸上に発光管４ａが置かれるように位置決めされ
ている。なお、詳細は後述する。電源５は、上記高圧ナ
トリウムランプ４の両端部に接続されており、所定の交
流電力を定常状態で供給している。鏡面体６は、断面が
楕円形の筒であってＮｄ：ＹＡＧ結晶３の円柱軸及び高
圧ナトリウムランプ４の円筒軸をそれぞれ第１焦点、第
２焦点の位置とするように配置されており、その内側は
高圧ナトリウムランプ４の発光波長に対する反射率を高
める為に当該端面も含め銀メツキ等の鏡面で形成されて
いる。なお、高圧ナトリウムランプ４の放電により発熱
するのは中心部分の約７０ｍｍのところなので、鏡面体
６には当該部分を冷却する為に水Ｃが満たされている。For example, the Nd:YAG crystal 3 has a diameter of 4 mm' and a length of 80 mm.
It is formed into a cylindrical shape of mm. The high-pressure sodium lamp 4 includes an arc tube (light emitting section) 4a that emits light, and an outer tube (cylindrical tube) 4b that encloses the arc tube 4a. A curved leaf spring 4e%4C1... is sandwiched between the arc tube 4a and the outer tube 4b.
The arc tube 4a is positioned on the cylindrical axis of the arc tube 4a. Note that details will be described later. A power source 5 is connected to both ends of the high-pressure sodium lamp 4, and supplies a predetermined AC power in a steady state. The specular body 6 is a cylinder with an elliptical cross section, and is arranged so that the cylindrical axis of the Nd:YAG crystal 3 and the cylindrical axis of the high-pressure sodium lamp 4 are the first focal point and second focal point, respectively. The inner side thereof, including the end face thereof, is formed of a mirror surface such as silver plating in order to increase the reflectance for the emission wavelength of the high-pressure sodium lamp 4. Incidentally, since the heat generated by the discharge of the high-pressure sodium lamp 4 is approximately 70 mm from the central portion, the mirror body 6 is filled with water C to cool this portion.
また、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶３の円柱軸の延長線上には、一
対のミラー７．８が対向して置かれている。ミラー７に
は、レーザを発振させる為、例えば１．０６μｍに対す
る反射率が９９．９％の高い反射率の平面ミラーが使用
されている。−方、ミラー８には例えば１．０６μｍに
対する反射率が１０％の凹面ミラーが使用されている。Furthermore, a pair of mirrors 7.8 are placed facing each other on the extension of the cylindrical axis of the Nd:YAG crystal 3. For the mirror 7, in order to oscillate the laser, a plane mirror with a high reflectance of 99.9% for 1.06 μm, for example, is used. - On the other hand, a concave mirror having a reflectance of 10% for 1.06 μm, for example, is used as the mirror 8.
第３図は、第１図の高圧ナトリウムランプ励起固体レー
ザに使用できる高圧ナトリウムランプの構造例を示すも
のであり、第４図は、第３図の高圧ナトリウムランプを
Ｂ−Ｂ −線からみた断面図である。発光管４ａは、通
常の照明用のものと変わらず、例えば直径８ｍｍ、長さ
９２ｍｍの円筒形セラミックス管の両端に放電電極４ｅ
、４ｅを設け、ナトリウムアマルガムと希ガスを封入し
て構成されている。この発光管４ａを封入する外管４ｂ
は、例えば内径１０ｍｍ、外径１２ｍｍの石英で形成さ
れている。これは、発光管４ａの動作中においては１０
００℃に近い高温状態になるので、通常に照明用のもの
（石英以外の材質）は割れたり溶けたりするからである
。なお、発光管４ａと近接しない部分は高温状態になら
ないのでコバールガラス等でもよい。発光管４ａと外管
４ｂとの間には、それぞれの軸を一致させると共に、放
電による熱が外管４ｂに伝わらないようにする為に第５
図で示すような板ばね４ Ｃ％ ４ ｃ ’−・・・を
介在させている。これらの板ばね４ｃ、４ｃ。Figure 3 shows an example of the structure of a high-pressure sodium lamp that can be used in the high-pressure sodium lamp-excited solid-state laser in Figure 1, and Figure 4 shows the high-pressure sodium lamp in Figure 3 viewed from line B-B-. FIG. The arc tube 4a is the same as one for ordinary lighting, and has discharge electrodes 4e at both ends of a cylindrical ceramic tube with a diameter of 8 mm and a length of 92 mm, for example.
, 4e are provided, and sodium amalgam and rare gas are sealed. Outer tube 4b that encloses this luminous tube 4a
is made of quartz and has an inner diameter of 10 mm and an outer diameter of 12 mm, for example. This is 10 during operation of the arc tube 4a.
This is because lighting devices (made of materials other than quartz) would normally crack or melt due to the high temperature close to 00°C. Note that the portions not in close proximity to the arc tube 4a may be made of Kovar glass or the like since they do not reach a high temperature state. A fifth tube is provided between the arc tube 4a and the outer tube 4b in order to align their respective axes and to prevent heat due to discharge from being transmitted to the outer tube 4b.
A plate spring 4C%4c'--... as shown in the figure is interposed. These leaf springs 4c, 4c.
・・・は発光管４ａの両端部に固定されるステンレス製
のリング４ｄ、４ｄに溶着されている（第４図参照）。... are welded to stainless steel rings 4d, 4d fixed to both ends of the arc tube 4a (see Fig. 4).
さらに、リード線に接続することで発光管４ａに応力が
作用することを防止する為に、放電電極４ｅのリード線
４ｆとリード線９をそれぞれにステンレス製のよじり線
１０を介在して結合している。なお、発光管４ａを外管
４ｂの適切な位置に配置する為に軸方向へ移動させたと
き、リング４ｄが発光管４ａから外れないように止め金
（図示せず）が放電電極４ｅ、４ｅに固定されている。Furthermore, in order to prevent stress from acting on the arc tube 4a due to connection to the lead wires, the lead wires 4f and 9 of the discharge electrode 4e are connected to each other with stainless steel twisted wires 10 interposed between them. ing. Note that when the arc tube 4a is moved in the axial direction to place it at an appropriate position in the outer tube 4b, a stopper (not shown) is attached to the discharge electrodes 4e, 4e to prevent the ring 4d from coming off the arc tube 4a. Fixed.
高圧ナトリウムランプは、５９０±１０ｎｍの波長を有
し、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶は当該波長帯に１．０６μｍの励
起光スペクトル帯を持つ。その為、高圧ナトリウムラン
プはＮｄ ： ＹＡＧレーザの好適な励起用光源になる
。The high-pressure sodium lamp has a wavelength of 590±10 nm, and the Nd:YAG crystal has an excitation light spectral band of 1.06 μm in this wavelength band. Therefore, a high-pressure sodium lamp is a suitable light source for excitation of a Nd:YAG laser.
次に、上記高圧ナトリウムランプと従来の高圧ナトリウ
ムランプとの差異を説明する。まず第１に、上記高圧ナ
トリウムランプは円柱状に形成された発光管４ａを外径
がほとんど変わらないような細いガラスパイプで形成し
た外管４ｂの中に封入している。その為、発する光のほ
とんどを無駄なく固体レーザ媒体であるＮｄ：ＹＡＧ結
晶３に集光させることができる。さらに、発光管４ａと
外管４− ｂとは直接接触せず隙間が設けられているの
で、熱伝導により発光管４ａの熱が奪われることもない
。第２に、発光管４ａに固定されるリング４ｄに溶着さ
れた板ばね（位置決め部材）４０１４ Ｃ％・・・を介
在している。その為、発光管４ａと外管４ｂとの中心位
置はほぼ一致している。従って、外管４ｂを第２焦点位
置に置くことにより発光管４ａからの光を効率良く第１
焦点位置に置かれたＮｄ：ＹＡＧ結晶３に集光させるこ
とができる。第３に、放電電極４ ｅ −、４ｅの先端
部は鏡面体６内に位置するが、他の大部分は鏡面体６外
の空気中に露出している。その為、水冷により放電に必
要な熱が奪われることなく有効な光励起か行われる。Next, the difference between the above-mentioned high-pressure sodium lamp and a conventional high-pressure sodium lamp will be explained. First of all, the high-pressure sodium lamp has a cylindrical arc tube 4a enclosed in an outer tube 4b made of a thin glass pipe whose outer diameter is almost the same. Therefore, most of the emitted light can be focused onto the Nd:YAG crystal 3, which is a solid-state laser medium, without any waste. Furthermore, since the arc tube 4a and the outer tube 4-b do not come into direct contact with each other but are provided with a gap, heat is not lost from the arc tube 4a through thermal conduction. Second, a plate spring (positioning member) 4014C%... is interposed, which is welded to a ring 4d fixed to the arc tube 4a. Therefore, the center positions of the arc tube 4a and the outer tube 4b are almost the same. Therefore, by placing the outer tube 4b at the second focal position, the light from the arc tube 4a can be efficiently focused at the first focal point.
The light can be focused on the Nd:YAG crystal 3 placed at the focal position. Thirdly, the tips of the discharge electrodes 4 e -, 4 e are located inside the mirror body 6, but most of the other parts are exposed to the air outside the mirror body 6. Therefore, effective optical excitation can be performed without the heat necessary for discharge being taken away by water cooling.
なお、この実施例では固体レーザとしてＮｄ。Note that in this example, Nd was used as the solid-state laser.
ＹＡＧレーザで説明しているが、Ｎｄ：ＹＡＧレーザに
限定されるものではなく、励起スペクトルが高圧ナトリ
ウムランプと良く合っている固体レーザであればよい。Although a YAG laser is used in the explanation, it is not limited to an Nd:YAG laser, and any solid-state laser whose excitation spectrum matches well with a high-pressure sodium lamp may be used.
例えば、Ｎｄ−ガラス、ＹＬＦ、アレキサンドライトレ
ーザにも使用できる。For example, Nd-glass, YLF, and alexandrite lasers can also be used.
また、実施例においては鏡面体として楕円筒を使用して
いるが、形状は筒状でなくてもよく、楕円面を有するも
のであればよい。Further, in the embodiment, an elliptical cylinder is used as the mirror body, but the shape does not need to be cylindrical, and may be any shape having an elliptical surface.
さらに、１つの固体レーザ媒体に対して、複数の高圧ナ
トリウムランプを並置してもよい。Furthermore, a plurality of high pressure sodium lamps may be arranged side by side for one solid state laser medium.
例えば、複数の楕円筒、を第１焦点が互いに重なるよう
に配置し、共通する第１焦点の位置に固体レーザ媒体、
それぞれの第２焦点の位置に高圧ナトリウムランプを配
置するようにしてもよい。For example, a plurality of elliptical cylinders are arranged so that their first focal points overlap each other, and a solid laser medium is placed at a common first focal point.
A high pressure sodium lamp may be placed at each second focal point.
重要なことは、楕円筒あるいは楕円面で形成された鏡面
体の２つの焦点位置に、固体レーザ媒体と高圧ナトリウ
ムランプを配置している点である。What is important is that the solid-state laser medium and the high-pressure sodium lamp are placed at two focal points of a specular body formed of an elliptical cylinder or an elliptical surface.
この発明は、以上説明したように構成されているので、
固体レーザの出力及び寿命を高めることができる。Since this invention is configured as explained above,
The output and lifetime of solid-state lasers can be increased.
さらに、励起光の集光性が向上し、効率の良い固体レー
ザを提供することができる。Furthermore, the focusing ability of excitation light is improved, and an efficient solid-state laser can be provided.
第１図は、この発明に係る高圧ナトリウムランプ励起固
体レーザの一実施例を示す図、第２図は、第１図のＡ−
Ａ−線からみた側面図、第３図は、この発明に係る高圧
ナトリウムランプ励起固体レーザに使用できる高圧ナト
リウムランプの構造を示す断面図、第４図は、第３図の
Ｂ−Ｂ−線からみた断面図、第５図は、第３図の高圧ナ
トリウムランプに使用できる板ばねの構造を示す図、第
６図は、従来の高圧ナトリウムランプの構造を示す断面
図である。
１・・・発光管
２・・・外管
３・・Ｎｄ：ＹＡＧ結晶
４・・・高圧ナトリウムランプ
５・・・電源
６・・二楕円筒
７．８・・・ミラー
９・・・リード線
１０・・・よじり線
特許出願人 浜松ホトニクス株式会社代理人弁理士
長谷用 芳 樹間 山
１） イ丁 −高圧ナトリウムランプ
の構造
第３図
Ｂ −Ｂ’線断面図 板ばねの構造第４図
第５図
従来の高圧ナトリウムランプ
第６図FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the high-pressure sodium lamp-excited solid-state laser according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a high-pressure sodium lamp that can be used in the high-pressure sodium lamp-excited solid-state laser according to the present invention, and FIG. 4 is a side view taken from line A-B in FIG. 3. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a leaf spring that can be used in the high-pressure sodium lamp of FIG. 3, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional high-pressure sodium lamp. 1... Arc tube 2... Outer tube 3... Nd: YAG crystal 4... High pressure sodium lamp 5... Power source 6... Two elliptical cylinders 7.8... Mirror 9... Lead wire 10... Twisted line patent applicant Hamamatsu Photonics Co., Ltd. Representative patent attorney
Hase Yo Yoshikima Yama
1) Icho - Structure of high-pressure sodium lamp Fig. 3 Cross-sectional view along line B-B' Fig. 4 Structure of leaf spring
Figure 5 Conventional high pressure sodium lamp Figure 6
Claims (1)
発光部及び当該発光部を封入する円筒管を含んで成る高
圧ナトリウムランプと、 前記固体レーザ媒体の中心軸及び前記高圧ナトリウムラ
ンプの円筒軸をそれぞれ第１焦点及び第２焦点の位置と
した楕円筒あるいは楕円面で形成された鏡面体と、 前記固体レーザ媒体の円柱軸の延長線上における前後に
、レーザの発振波長において高反射率の反射ミラー及び
出力用のハーフミラーとを備えて構成されている高圧ナ
トリウムランプ励起固体レーザ。 ２、前記高圧ナトリウムランプが、前記発光部と前記円
筒管との間に位置決め部材を介在し、前記発光部を前記
円筒部のほぼ円筒軸上に配置する請求項１記載の高圧ナ
トリウムランプ励起固体レーザ。 ３、前記高圧ナトリウムランプが、当該放熱部分に冷却
手段を備えている請求項１記載の高圧ナトリウムランプ
励起固体レーザ。[Claims] 1. A high-pressure sodium lamp comprising a solid-state laser medium, a light-emitting part juxtaposed with the solid-state laser medium, and a cylindrical tube enclosing the light-emitting part; a central axis of the solid-state laser medium and the high pressure; A mirror body formed of an elliptical cylinder or an ellipsoid surface with the cylindrical axis of the sodium lamp as the first focal point and second focal point, respectively, and a mirror body formed of an ellipsoidal surface on the extension line of the cylindrical axis of the solid-state laser medium at the oscillation wavelength of the laser. A high-pressure sodium lamp-excited solid-state laser that includes a high-reflectance reflection mirror and an output half mirror. 2. The high-pressure sodium lamp-excited solid according to claim 1, wherein the high-pressure sodium lamp has a positioning member interposed between the light-emitting part and the cylindrical tube, and the light-emitting part is arranged substantially on the cylindrical axis of the cylindrical part. laser. 3. The high-pressure sodium lamp-excited solid-state laser according to claim 1, wherein the high-pressure sodium lamp includes a cooling means in the heat dissipation portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12898988A JPH01297875A (en) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | High tension sodium lamp excitation solid laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12898988A JPH01297875A (en) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | High tension sodium lamp excitation solid laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01297875A true JPH01297875A (en) | 1989-11-30 |
Family
ID=14998372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12898988A Pending JPH01297875A (en) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | High tension sodium lamp excitation solid laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01297875A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004363106A (en) * | 2003-06-05 | 2004-12-24 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | Lamp sealed at both ends |
| JP2009037758A (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Osram Melco Toshiba Lighting Kk | High-pressure discharge lamp |
| JP2015065106A (en) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | 岩崎電気株式会社 | Direct water-cooled type ultraviolet lamp |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951582A (en) * | 1982-08-06 | 1984-03-26 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | High power cesium lamp unit for laser pumping |
| JPS60136386A (en) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | Toshiba Corp | Solid state laser oscillator |
| JPS6312869B2 (en) * | 1979-06-07 | 1988-03-23 | Kawaken Fine Chemicals Co |
-
1988
- 1988-05-26 JP JP12898988A patent/JPH01297875A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6312869B2 (en) * | 1979-06-07 | 1988-03-23 | Kawaken Fine Chemicals Co | |
| JPS5951582A (en) * | 1982-08-06 | 1984-03-26 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | High power cesium lamp unit for laser pumping |
| JPS60136386A (en) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | Toshiba Corp | Solid state laser oscillator |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004363106A (en) * | 2003-06-05 | 2004-12-24 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | Lamp sealed at both ends |
| US7745999B2 (en) | 2003-06-05 | 2010-06-29 | Osram Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Lamp which is closed on two sides |
| JP2009037758A (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Osram Melco Toshiba Lighting Kk | High-pressure discharge lamp |
| JP2015065106A (en) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | 岩崎電気株式会社 | Direct water-cooled type ultraviolet lamp |
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