JPH022189A - ガスレーザ装置 - Google Patents
ガスレーザ装置Info
- Publication number
- JPH022189A JPH022189A JP14539788A JP14539788A JPH022189A JP H022189 A JPH022189 A JP H022189A JP 14539788 A JP14539788 A JP 14539788A JP 14539788 A JP14539788 A JP 14539788A JP H022189 A JPH022189 A JP H022189A
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- JP
- Japan
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- optical axis
- laser
- type resonator
- vertex
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- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 14
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08081—Unstable resonators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はガスレーザ装置に関し、更に詳しくは、不安定
型共振器を備えたレーザからの出力光のモード制御が可
能なガスレーザ装置に関する。
型共振器を備えたレーザからの出力光のモード制御が可
能なガスレーザ装置に関する。
〈従来の技術〉
レーザ出力光の指向性を向上させるためには、共振器と
して不安定型のものが用いられる。特に、ＣＯ２レーザ
やエキシマレーザでは高指向性を得るために、しばしば
不安定型共振器が採用される。
して不安定型のものが用いられる。特に、ＣＯ２レーザ
やエキシマレーザでは高指向性を得るために、しばしば
不安定型共振器が採用される。
第４図に不安定型共振器を用いた従来のガスレーザ装置
の代表的な構成を示す。レーザ放電管１の両端に、曲率
半径ＲＩ（焦点距離ｒ、＝Ｒ＋／Ｆ）の凹面鏡２と、曲
率半径Ｒｚ（焦点距離ｒｚ＝Ｒｚ／Ｆ）の凸面鏡３とを
、両反射鏡の焦点Ｆが一致するように対向配置している
。すなわち、共振器長をＬとすると、 従って、 Ｒ，−Ｒ２＝２Ｌ ・・・・（１）を満足
するよう凹面鏡２と凸面鏡３を光軸Ｚ上に配置すること
で、共振器内で生成された光のうち、光軸Ｚに平行な光
のみが出力光として外部に取り出され、指向性が改善さ
れる。
の代表的な構成を示す。レーザ放電管１の両端に、曲率
半径ＲＩ（焦点距離ｒ、＝Ｒ＋／Ｆ）の凹面鏡２と、曲
率半径Ｒｚ（焦点距離ｒｚ＝Ｒｚ／Ｆ）の凸面鏡３とを
、両反射鏡の焦点Ｆが一致するように対向配置している
。すなわち、共振器長をＬとすると、 従って、 Ｒ，−Ｒ２＝２Ｌ ・・・・（１）を満足
するよう凹面鏡２と凸面鏡３を光軸Ｚ上に配置すること
で、共振器内で生成された光のうち、光軸Ｚに平行な光
のみが出力光として外部に取り出され、指向性が改善さ
れる。
〈発明が解決しようとする課題〉
以上のような不安定型共振器の採用による指向性の改善
により、出力光の集光により極めて微小なレーザ光スポ
ットが得られること、およびレーザビームの長距離伝播
によっても発散しにくい等の利点がある。
により、出力光の集光により極めて微小なレーザ光スポ
ットが得られること、およびレーザビームの長距離伝播
によっても発散しにくい等の利点がある。
しかし、出力光のモードは、第５図（ａ）および（ｂ）
に■−■断面における断面形状および強度■の半径方向
位置ｒに対する分布を示すように、円環状となる。この
ことは、大面積を均一に照射したいような場合には不都
合である。
に■−■断面における断面形状および強度■の半径方向
位置ｒに対する分布を示すように、円環状となる。この
ことは、大面積を均一に照射したいような場合には不都
合である。
本発明の目的は、指向性が良好で、しかも、出力光の光
軸直交断面での強度分布を均一にすることのできるガス
レーザ装置を提供することにある。
軸直交断面での強度分布を均一にすることのできるガス
レーザ装置を提供することにある。
〈課題を解決するための手段〉
本発明のガスレーザ装置は、実施例に対応する第１図に
示すように、ガスレーザ放電管１の両端に凹面鏡２と凸
面鏡３を対向配置して不安定型共振器を構成するととも
に、その不安定型共振器の光軸Ｚ上のレーザ光出側外方
に、互いに同一の頂角を有する２個の円錐レンズ４．５
を互いの頂点を対向させて配設し、かつ、その２個の円
錐レンズ４．５のうち少なくともいずれか一方を光軸Ｚ
方向に可動としたことによって、特徴づけられる。
示すように、ガスレーザ放電管１の両端に凹面鏡２と凸
面鏡３を対向配置して不安定型共振器を構成するととも
に、その不安定型共振器の光軸Ｚ上のレーザ光出側外方
に、互いに同一の頂角を有する２個の円錐レンズ４．５
を互いの頂点を対向させて配設し、かつ、その２個の円
錐レンズ４．５のうち少なくともいずれか一方を光軸Ｚ
方向に可動としたことによって、特徴づけられる。
〈作用〉
不安定型共振器から取り出された円環状ビーム断面を持
つレーザ光が、例えば第１図に示す位置関係で配置され
た円錐レンズ４．５を通過することにより、そのビーム
断面の形状および強度分布は第２図に示す通りとなり、
中央部分の強度Ｏの部分が無くなる。更に、円錐レンズ
４と５の光軸Ｚ方向の距離を第１図の状態よりもわずか
に短くすると、レーザ光のビーム断面強度分布は第３図
に示すようにほぼ均一となる。
つレーザ光が、例えば第１図に示す位置関係で配置され
た円錐レンズ４．５を通過することにより、そのビーム
断面の形状および強度分布は第２図に示す通りとなり、
中央部分の強度Ｏの部分が無くなる。更に、円錐レンズ
４と５の光軸Ｚ方向の距離を第１図の状態よりもわずか
に短くすると、レーザ光のビーム断面強度分布は第３図
に示すようにほぼ均一となる。
〈実施例〉
本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の実施例の構成図である。
内部にレーザガスが封入され、励起用の放電電極１ａ、
ｌｂを内蔵したガスレーザ放電管１の両端に、凹面鏡２
と凸面鏡３が対向配置されており、これらで不安定型共
振器を構成している。凹面鏡２および凸面鏡３の曲率半
径Ｒ０およびＲ２と、共振器長りとの関係は前記した（
１）式を満足している。
ｌｂを内蔵したガスレーザ放電管１の両端に、凹面鏡２
と凸面鏡３が対向配置されており、これらで不安定型共
振器を構成している。凹面鏡２および凸面鏡３の曲率半
径Ｒ０およびＲ２と、共振器長りとの関係は前記した（
１）式を満足している。
このような不安定型共振器の凸面鏡３の後方、つまり不
安定型共振器のレーザ光出力側に、頂角が互いに等しい
２個の円錐レンズ４．５が各頂点を互いに対向させた状
態で配設されている。この円錐レンズ４．５は、その各
頂点を通る中心線が不安定型共振器の光軸２とそれぞれ
同軸となるよう配設されているとともに、一方の円錐レ
ンズ５は位置調節機構（図示せず）の操作により光軸Ｚ
方向に可動となっている。
安定型共振器のレーザ光出力側に、頂角が互いに等しい
２個の円錐レンズ４．５が各頂点を互いに対向させた状
態で配設されている。この円錐レンズ４．５は、その各
頂点を通る中心線が不安定型共振器の光軸２とそれぞれ
同軸となるよう配設されているとともに、一方の円錐レ
ンズ５は位置調節機構（図示せず）の操作により光軸Ｚ
方向に可動となっている。
以上の構成において、不安定型共振器から取り出された
レーザ光は従来と同様に良好な指向性を有しているとと
もに、円錐レンズ４の前段部分、例えばＡ−Ａ面におい
ては、ビーム断面形状およびその強度分布は従来と同様
、第５図に示す通りとなる。
レーザ光は従来と同様に良好な指向性を有しているとと
もに、円錐レンズ４の前段部分、例えばＡ−Ａ面におい
ては、ビーム断面形状およびその強度分布は従来と同様
、第５図に示す通りとなる。
このような円環状ビーム断面を持っレーザ光が円錐レン
ズ４を通過すると、そのレンズ頂角に応じた屈折を受け
、非平行光束となって円錐レンズ５に入射する。円錐レ
ンズ５に入射したレーザ光はここで再び屈折するが、円
錐レンズ４と５の頂角が等しく、かつ、入射方向が逆で
あるから、円錐レンズ５を通過したレーザ光は再び平行
光束となり、指向性は害われない。
ズ４を通過すると、そのレンズ頂角に応じた屈折を受け
、非平行光束となって円錐レンズ５に入射する。円錐レ
ンズ５に入射したレーザ光はここで再び屈折するが、円
錐レンズ４と５の頂角が等しく、かつ、入射方向が逆で
あるから、円錐レンズ５を通過したレーザ光は再び平行
光束となり、指向性は害われない。
ここで、不安定型共振器からの円環状ビームの最外周部
の光線群が円錐レンズ４により集束される点と、円錐レ
ンズ５の頂点とを一致させた状態（第１図）では、円錐
レンズ５を通過したレーザ光は、第２図（ａ）にそのＢ
−Ｂ断面形状を示すように円形となり、中心部分に存在
した強度０の部分が無くなる。
の光線群が円錐レンズ４により集束される点と、円錐レ
ンズ５の頂点とを一致させた状態（第１図）では、円錐
レンズ５を通過したレーザ光は、第２図（ａ）にそのＢ
−Ｂ断面形状を示すように円形となり、中心部分に存在
した強度０の部分が無くなる。
なお、この状態では、Ａ−Ａ面における円環状ビームで
の環部における強度分布が完全には−様とはならないた
めに、Ｂ−Ｂ面における実際の強度分布は第２図（ｂ）
に示すように、中心部で強度が小さくなる。そこで、円
錐レンズ５の位置を、調節機構によって第１図の状態か
られずかに円錐レンズ４側に移動させることにより、円
錐レンズ４を経たレーザ光を第３図に例示するようにほ
ぼ−様な強度分布にすることができる。この円錐レンズ
５の位置調節は、不安定型共振器から取り出されたレー
ザ光のモードに基づき、必要に応じて実行すればよい。
の環部における強度分布が完全には−様とはならないた
めに、Ｂ−Ｂ面における実際の強度分布は第２図（ｂ）
に示すように、中心部で強度が小さくなる。そこで、円
錐レンズ５の位置を、調節機構によって第１図の状態か
られずかに円錐レンズ４側に移動させることにより、円
錐レンズ４を経たレーザ光を第３図に例示するようにほ
ぼ−様な強度分布にすることができる。この円錐レンズ
５の位置調節は、不安定型共振器から取り出されたレー
ザ光のモードに基づき、必要に応じて実行すればよい。
なお、円錐レンズ４および５の頂角は、Ｂ−Ｂ面で必要
とするビーム直径に応じて適当に選択することができる
。
とするビーム直径に応じて適当に選択することができる
。
以上の実施例では、後段部分の円錐レンズ５を光軸Ｚ方
向に可動とした例を示したが、前段の円錐レンズ４を可
動にしてもよいし、更には双方を可動にしてもよい。
向に可動とした例を示したが、前段の円錐レンズ４を可
動にしてもよいし、更には双方を可動にしてもよい。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、不安定型共振器
の出力側外方に、互いに頂角が等しい２個の円錐レンズ
を頂点を対向させて配設し、そのうち少なくとも一方を
光軸方向に可動としたから、不安定型共振器からのレー
ザ光を、その指向性を害うことなく、適宜にビーム断面
での強度分布を調節でき、指向性が良好で、しかも、−
様な強度分布のレーザ光を得ることができ、大面積の均
−照射等も可能となってその利用性を向上させることが
できる。
の出力側外方に、互いに頂角が等しい２個の円錐レンズ
を頂点を対向させて配設し、そのうち少なくとも一方を
光軸方向に可動としたから、不安定型共振器からのレー
ザ光を、その指向性を害うことなく、適宜にビーム断面
での強度分布を調節でき、指向性が良好で、しかも、−
様な強度分布のレーザ光を得ることができ、大面積の均
−照射等も可能となってその利用性を向上させることが
できる。
第１図は本発明実施例の構成図、
第２図はそのＢ−Ｂ面におけるレーザ光の断面形状およ
び強度分布の説明図、 第３図はその円錐レンズ５の位置調節による出力レーザ
光の強度分布変化の説明図、 第４図は従来の不安定型共振器を用いた代表的なレーザ
装置の構成図、 第５図はその■−■面におけるレーザ光の断面形状およ
び強度分布の説明図である。 １・・・ガスレーザ放電管 ２・・・凹面鏡 ３・・・凸面鏡 ４．５・・・円錐レンズ
び強度分布の説明図、 第３図はその円錐レンズ５の位置調節による出力レーザ
光の強度分布変化の説明図、 第４図は従来の不安定型共振器を用いた代表的なレーザ
装置の構成図、 第５図はその■−■面におけるレーザ光の断面形状およ
び強度分布の説明図である。 １・・・ガスレーザ放電管 ２・・・凹面鏡 ３・・・凸面鏡 ４．５・・・円錐レンズ
Claims (1)
- ガスレーザ放電管の両端に凹面鏡と凸面鏡を対向配置し
て不安定型共振器を構成するとともに、その不安定型共
振器の光軸上のレーザ光出力側外方に、互いに同一の頂
角を有する２個の円錐レンズを互いの頂点を対向させて
配設し、かつ、その２個の円錐レンズのうち少なくとも
いずれか一方を上記光軸方向に可動としたことを特徴と
する、ガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14539788A JPH022189A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | ガスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14539788A JPH022189A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | ガスレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022189A true JPH022189A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15384314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14539788A Pending JPH022189A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | ガスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH022189A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4415242A1 (de) * | 1994-04-30 | 1995-11-02 | Wissenschaftlich Tech Optikzen | Quasi-kontinuierlich emittierender UV-Laser, insbesondere Excimer-Laser |
| CN105161956A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-12-16 | 西华大学 | 一种两镜腔高功率阵列气体激光器的构建方法及装置 |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP14539788A patent/JPH022189A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4415242A1 (de) * | 1994-04-30 | 1995-11-02 | Wissenschaftlich Tech Optikzen | Quasi-kontinuierlich emittierender UV-Laser, insbesondere Excimer-Laser |
| CN105161956A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-12-16 | 西华大学 | 一种两镜腔高功率阵列气体激光器的构建方法及装置 |
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