JPH02288280A - 横放電励起パルスガスレーザ装置 - Google Patents
横放電励起パルスガスレーザ装置Info
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- JPH02288280A JPH02288280A JP11154189A JP11154189A JPH02288280A JP H02288280 A JPH02288280 A JP H02288280A JP 11154189 A JP11154189 A JP 11154189A JP 11154189 A JP11154189 A JP 11154189A JP H02288280 A JPH02288280 A JP H02288280A
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
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- 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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/034—Optical devices within, or forming part of, the tube, e.g. windows, mirrors
-
- 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
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
- H01S3/073—Gas lasers comprising separate discharge sections in one cavity, e.g. hybrid lasers
- H01S3/076—Folded-path lasers
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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、横放電励起パルスガスレーザ装置に関する。
第４図は、従来の横放電励起パルスガスレーザ装置の構
成を示す模式的な構成図で、本発明に係る部分のみが示
しである。
成を示す模式的な構成図で、本発明に係る部分のみが示
しである。
第４図に示す様に、従来の横放電励起パルスガスレーザ
装置では、対向した一対の放電電極１で挟まれた空間（
放電空間）２でパルス放電を起こすことによって放電空
間２のレーザガスを励起する構成を取るとともに、第４
図においてＸ軸で示した放電方向（以下、単にＸ軸方向
と称す）及びＸ軸方向に垂直な第４図においてＹ軸で示
した放電の広がり方向（以下、単にＹ軸方向と称す）の
両方向に垂直な第４図においてＺ軸で示した方向空間２
をはさんで対向させるレーザ共振器構成を取ることによ
って、反射鏡１４と半透明鏡３の間を往復して増幅され
た誘導放出光を半透明鏡３を通してレーザ光８として取
り出すことができる。
装置では、対向した一対の放電電極１で挟まれた空間（
放電空間）２でパルス放電を起こすことによって放電空
間２のレーザガスを励起する構成を取るとともに、第４
図においてＸ軸で示した放電方向（以下、単にＸ軸方向
と称す）及びＸ軸方向に垂直な第４図においてＹ軸で示
した放電の広がり方向（以下、単にＹ軸方向と称す）の
両方向に垂直な第４図においてＺ軸で示した方向空間２
をはさんで対向させるレーザ共振器構成を取ることによ
って、反射鏡１４と半透明鏡３の間を往復して増幅され
た誘導放出光を半透明鏡３を通してレーザ光８として取
り出すことができる。
しかしながら、通常の横放電励起パルスガスレーザ装置
はマルチモードで発振することから、レーザ共振器の反
射鏡として平面もしくは凹面の反射面を持つ反射鏡１４
を用いる構成を取る従来の横放電励起パルスガスレーザ
装置では、レーザ光の空間的な強度分布がレーザ共振器
内の利得の空間的な分布をそのまま反映した形になって
しままた、一般的に横放電励起パルスガスレーザ装置に
おいては、レーザ共振器内の利得の空間的な分布が放電
空間の放電の強度分布を反映した形になるとともに、放
電空間２のＸ軸方向の放電の強度分布は比較的均一であ
るのに対し、放電空間２のＹ軸方向の放電の強度分布は
放電電極表面の電界強度に敏感に影響さｈるためＸ軸方
向に平行な放電空間の中心面にピークを持つガウス分布
に近い形になってしまう。
はマルチモードで発振することから、レーザ共振器の反
射鏡として平面もしくは凹面の反射面を持つ反射鏡１４
を用いる構成を取る従来の横放電励起パルスガスレーザ
装置では、レーザ光の空間的な強度分布がレーザ共振器
内の利得の空間的な分布をそのまま反映した形になって
しままた、一般的に横放電励起パルスガスレーザ装置に
おいては、レーザ共振器内の利得の空間的な分布が放電
空間の放電の強度分布を反映した形になるとともに、放
電空間２のＸ軸方向の放電の強度分布は比較的均一であ
るのに対し、放電空間２のＹ軸方向の放電の強度分布は
放電電極表面の電界強度に敏感に影響さｈるためＸ軸方
向に平行な放電空間の中心面にピークを持つガウス分布
に近い形になってしまう。
したがって、従来の横放電励起パルスガスレーザ装置で
得られるレーザ光の空間的な強度分布が、Ｘ軸方向では
第５図（ａ）のＸ軸方向のレーザ光強度分布図に示す様
に比較的均一であるのに対し、Ｙ軸方向では第５図（ｂ
）のＹ軸方向のレーザ光強度分布図に示す様な放電幅程
度に広がるガウス分布に近い形になってしまう。結果と
して、従来の横放電励起パルスガスレーザ装置では、空
間的な強度分布が不均一のレーザ光しか得られないため
、レーザアニール等の応用に用いる場合不利であるとい
う問題点があった。
得られるレーザ光の空間的な強度分布が、Ｘ軸方向では
第５図（ａ）のＸ軸方向のレーザ光強度分布図に示す様
に比較的均一であるのに対し、Ｙ軸方向では第５図（ｂ
）のＹ軸方向のレーザ光強度分布図に示す様な放電幅程
度に広がるガウス分布に近い形になってしまう。結果と
して、従来の横放電励起パルスガスレーザ装置では、空
間的な強度分布が不均一のレーザ光しか得られないため
、レーザアニール等の応用に用いる場合不利であるとい
う問題点があった。
本発明の目的は、空間的な強度分布がより均一なレーザ
光を得ることが可能な横放電励起パルスガスレーザ装置
を提供することにある。
光を得ることが可能な横放電励起パルスガスレーザ装置
を提供することにある。
本発明は、反射鏡及び半透明鏡から構成されるレーザ共
振器と、レーザ共振器内の放電空間に対向設置した一対
の放電電極対とを少なくとも備え、レーザ光の光軸方向
に垂直な放電空間断面（以下、単に放電断面と称す）が
矩形である横放電励起パルスガスレーザにおいて、２つ
の壁面のなす角度が直角でこの２つの壁面に垂直な平面
での断面（以下、単に垂直断面と称す）が直角２等辺三
角形であるＶ字形の溝を接して２つ並べたＷ字形の溝で
、このＷ字形の溝を構成する前記２つのＶ字形の溝が接
する２つの壁面のなす角度が直角であるＷ字形の溝の４
つの溝壁面をレーザ光の反射面とし、断面である直角２
等辺三角形の底辺の長さが放電断面の放電の広がり方向
の横幅（以下、単に放電の横幅と称す）の半分であるＷ
字形反射鏡をレーザ共振器の反射鏡として用い、Ｗ字形
反射鏡の溝の４つの溝壁面はレーザ光の光軸方向と４５
゜の角度のなすとともにＷ字形反射鏡における２つのＶ
字形の溝の接する直線が放電断面における放電の広がり
方向に対する中心線を通る放電空間の中心面（以下、単
に放電空間の中心面と称す）に位置する配置を取ること
を特徴とする。
振器と、レーザ共振器内の放電空間に対向設置した一対
の放電電極対とを少なくとも備え、レーザ光の光軸方向
に垂直な放電空間断面（以下、単に放電断面と称す）が
矩形である横放電励起パルスガスレーザにおいて、２つ
の壁面のなす角度が直角でこの２つの壁面に垂直な平面
での断面（以下、単に垂直断面と称す）が直角２等辺三
角形であるＶ字形の溝を接して２つ並べたＷ字形の溝で
、このＷ字形の溝を構成する前記２つのＶ字形の溝が接
する２つの壁面のなす角度が直角であるＷ字形の溝の４
つの溝壁面をレーザ光の反射面とし、断面である直角２
等辺三角形の底辺の長さが放電断面の放電の広がり方向
の横幅（以下、単に放電の横幅と称す）の半分であるＷ
字形反射鏡をレーザ共振器の反射鏡として用い、Ｗ字形
反射鏡の溝の４つの溝壁面はレーザ光の光軸方向と４５
゜の角度のなすとともにＷ字形反射鏡における２つのＶ
字形の溝の接する直線が放電断面における放電の広がり
方向に対する中心線を通る放電空間の中心面（以下、単
に放電空間の中心面と称す）に位置する配置を取ること
を特徴とする。
（作用）
２つの溝壁面のなす角度が直角で幅が放電幅に等しいＷ
字形の溝の４つの溝壁面をレーザ光の反射面とするＷ字
形反射鏡なレーザ共振器の反射鏡として用い、Ｗ字形反
射鏡の４つの反射面はレーザ光の光軸方向と４５°の角
度をなすとともに２つのＶ字形の溝が接する直線が放電
空間の中心面に位置する配置の構成を取ることによって
、放電空間を中心面とそれに平行な２つの面で４等分に
分割して考えると、まずガウス型に近い利得分布を持つ
放電空間において中心面に近い利得のより大きな２つの
部分を通過してきたレーザ光はＷ字形の４つの反射面で
それぞれ直角に反射され平行に折り返されるが、その場
合放電空間において利得のより小さい放電空間の残りの
２つの部分を通過させることができる。また、逆に利得
のより小さな部分を通過してきたレーザ光は平行に折り
返されて利得のより大きな部分を通過させることができ
る。この結果、レーザ光がレーザ共振器内を往復して増
幅される間に、放電方向に垂直な放電の広がり方向のレ
ーザ光強度分布は平均化される。
字形の溝の４つの溝壁面をレーザ光の反射面とするＷ字
形反射鏡なレーザ共振器の反射鏡として用い、Ｗ字形反
射鏡の４つの反射面はレーザ光の光軸方向と４５°の角
度をなすとともに２つのＶ字形の溝が接する直線が放電
空間の中心面に位置する配置の構成を取ることによって
、放電空間を中心面とそれに平行な２つの面で４等分に
分割して考えると、まずガウス型に近い利得分布を持つ
放電空間において中心面に近い利得のより大きな２つの
部分を通過してきたレーザ光はＷ字形の４つの反射面で
それぞれ直角に反射され平行に折り返されるが、その場
合放電空間において利得のより小さい放電空間の残りの
２つの部分を通過させることができる。また、逆に利得
のより小さな部分を通過してきたレーザ光は平行に折り
返されて利得のより大きな部分を通過させることができ
る。この結果、レーザ光がレーザ共振器内を往復して増
幅される間に、放電方向に垂直な放電の広がり方向のレ
ーザ光強度分布は平均化される。
したがって、放電の広がり方向においても均一なレーザ
光が得られるため、レーザ光全体の空間的な強度分布が
極めて均一になり、レーザアニール等の応用に用いる場
合有利となる。
光が得られるため、レーザ光全体の空間的な強度分布が
極めて均一になり、レーザアニール等の応用に用いる場
合有利となる。
以下に、図面により本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の実施例を示す模式的な構成図で、第
２図は第１図の模式的な縦断面図で本発明に係る部分の
みが示しである。
２図は第１図の模式的な縦断面図で本発明に係る部分の
みが示しである。
本実施例では、第１図に示す様に、放電空間２に対向し
た一対の放電電極対１を備え、放電空間２をはさみＺ軸
で示した放電空間２の長手方向に半透明鏡３と反射鏡４
を対向させたレーザ共振器が配置しである。反射鏡４０
表面には互いに隣接したＶ字形の溝が形成されており、
この２つの溝でＷ字形溝が構成され、その壁面が反射面
になっている（このＷ字形の反斜面を有する反射鏡４を
以下Ｗ字形反射鏡４と記す）。また、第２図に示す様に
、Ｗ字形の溝５の互いの壁面がなす角度が直角でＷ字形
の溝幅が放電幅に等しいＷ字形反射鏡５において、溝壁
面が反射面６となり、この４つの反射面６がレーザ光８
の光軸方向と４５°の角度をなすとともに、２つのＶ字
形の溝の接する直線（Ｗ字形溝の中心の凸部先端の稜線
）７が放電空間の中心面９に位置する配置を取っている
。
た一対の放電電極対１を備え、放電空間２をはさみＺ軸
で示した放電空間２の長手方向に半透明鏡３と反射鏡４
を対向させたレーザ共振器が配置しである。反射鏡４０
表面には互いに隣接したＶ字形の溝が形成されており、
この２つの溝でＷ字形溝が構成され、その壁面が反射面
になっている（このＷ字形の反斜面を有する反射鏡４を
以下Ｗ字形反射鏡４と記す）。また、第２図に示す様に
、Ｗ字形の溝５の互いの壁面がなす角度が直角でＷ字形
の溝幅が放電幅に等しいＷ字形反射鏡５において、溝壁
面が反射面６となり、この４つの反射面６がレーザ光８
の光軸方向と４５°の角度をなすとともに、２つのＶ字
形の溝の接する直線（Ｗ字形溝の中心の凸部先端の稜線
）７が放電空間の中心面９に位置する配置を取っている
。
第２図に示す様に、放電空間２を放電空間の中心面９と
中心面に平行な２つの面１１で４等分に分割して考える
と放電の広がり方向の利得分布ＩＯがガウス型に近い分
布を持つ放電空間２において、まず放電空間の利得のよ
り大きい部分１２を通過してきたレーザ光８はＷ字形の
溝５の４つの反射面６でそれぞれ直角に反射され図の如
く平行に折り返されて放電空間の利得のより小さい部分
１３を通過することになる。また、放電空間の利得のよ
り小さい部分１３を通過してきたレーザ光８は逆に４つ
の反射面６でそれぞれ直角に反射され平行に折り返され
て放電空間の利得のより大きな部分１２を通過すること
になる。この結果、レーザ光８がＷ字形反射鏡４及び半
透明鏡３で構成されるレーザ共振器内を往復して増幅さ
れる間に、Ｘ軸で示した放電方向に垂直なＹ軸で示した
放電の広がり方向のレーザ光強度は平均化され第３図に
示す様に放電の広がり方向においてもレーザ強度分布が
均一なレーザビームが得られる。したがって、全体の空
間的な強度分布が極めて均一なレーザビームを得ること
が可能になり、レーザアニル等の応用に用いる場合有利
になる。
中心面に平行な２つの面１１で４等分に分割して考える
と放電の広がり方向の利得分布ＩＯがガウス型に近い分
布を持つ放電空間２において、まず放電空間の利得のよ
り大きい部分１２を通過してきたレーザ光８はＷ字形の
溝５の４つの反射面６でそれぞれ直角に反射され図の如
く平行に折り返されて放電空間の利得のより小さい部分
１３を通過することになる。また、放電空間の利得のよ
り小さい部分１３を通過してきたレーザ光８は逆に４つ
の反射面６でそれぞれ直角に反射され平行に折り返され
て放電空間の利得のより大きな部分１２を通過すること
になる。この結果、レーザ光８がＷ字形反射鏡４及び半
透明鏡３で構成されるレーザ共振器内を往復して増幅さ
れる間に、Ｘ軸で示した放電方向に垂直なＹ軸で示した
放電の広がり方向のレーザ光強度は平均化され第３図に
示す様に放電の広がり方向においてもレーザ強度分布が
均一なレーザビームが得られる。したがって、全体の空
間的な強度分布が極めて均一なレーザビームを得ること
が可能になり、レーザアニル等の応用に用いる場合有利
になる。
以上述べた様に、本発明によれば放電空間が空間的に不
均一な利得分布を持つにもかかわらず、レーザ共振器内
をレーザ光が往復して増幅する間に空間的に平均化され
るため、空間的な強度分布が均一なレーザ光を発生させ
ることが可能になる。
均一な利得分布を持つにもかかわらず、レーザ共振器内
をレーザ光が往復して増幅する間に空間的に平均化され
るため、空間的な強度分布が均一なレーザ光を発生させ
ることが可能になる。
したがって、本発明の横放電励起パルスガスレーザ装置
を用いれば、７レーザアニール等の応用上非常に有利に
なる。
を用いれば、７レーザアニール等の応用上非常に有利に
なる。
第１図は、本発明の一実施例を示す模式的な構成図、第
２図は第１図に示した本発明の実施例の模式的な縦断面
図、第３図は第１図に示した本発明の実施例におけるＹ
軸方向のレーザ強度分布図、第４図は、従来例を示す模
式的な構成図、第５（ａ）図及び第５（ｂ）図はそれぞ
れ第４図に示した従来例におけるＸ軸方向のレーザ強度
分布図及びＹ軸方向のレーザ光強度分布図である。 図において、 １・・・・・・一対の放電電極、２・・・・・・放電空
間、３・・・・・・半透明鏡、４・・・・・・Ｗ字形反
射鏡、５・・・・・・Ｗ字形の溝、６・・・・・・反射
面、７・・・・・・２つのＶ字形の溝の接する直線、８
・・・・・・レーザ光、９・・・・・・放電空間の中心
面、ｌＯ・・・・・・放電の広がり方向の利得分布、１
１・・・・・・中心面と平行な２つの面、１２・・・・
・・放電空間の利得のより大きい部分、１３・・・・・
・放電空間の利得のより小さい部分、１４・・・・・・
反射鏡である。 代理人 弁理士 内 原 晋 第 図 平 図 第 （α）
２図は第１図に示した本発明の実施例の模式的な縦断面
図、第３図は第１図に示した本発明の実施例におけるＹ
軸方向のレーザ強度分布図、第４図は、従来例を示す模
式的な構成図、第５（ａ）図及び第５（ｂ）図はそれぞ
れ第４図に示した従来例におけるＸ軸方向のレーザ強度
分布図及びＹ軸方向のレーザ光強度分布図である。 図において、 １・・・・・・一対の放電電極、２・・・・・・放電空
間、３・・・・・・半透明鏡、４・・・・・・Ｗ字形反
射鏡、５・・・・・・Ｗ字形の溝、６・・・・・・反射
面、７・・・・・・２つのＶ字形の溝の接する直線、８
・・・・・・レーザ光、９・・・・・・放電空間の中心
面、ｌＯ・・・・・・放電の広がり方向の利得分布、１
１・・・・・・中心面と平行な２つの面、１２・・・・
・・放電空間の利得のより大きい部分、１３・・・・・
・放電空間の利得のより小さい部分、１４・・・・・・
反射鏡である。 代理人 弁理士 内 原 晋 第 図 平 図 第 （α）
Claims (1)
- 反射鏡及び半透明鏡から構成されるレーザ共振器と、レ
ーザ共振器内の放電空間に対向設置した一対の放電電極
を少なくとも備え、レーザ光の光軸方向に垂直な放電空
間断面（以下、単に放電断面と称す）が矩形である横放
電励起パルスガスレーザにおいて、２つの壁面のなす角
度が直角で前記２つの壁面に垂直な平面での断面（以下
、単に垂直断面と称す）が直角２等辺三角形であるＶ字
形の溝を接して２つ並べたＷ字形の溝で、前記Ｗ字形の
溝を構成する前記２つのＶ字形の溝が接する２つの壁面
のなす角度が直角である前記Ｗ字形の溝の４つの溝壁面
を前記レーザ光の反射面とし、前記直角２等辺三角形の
底辺の長さが前記放電断面の放電の広がり方向の横幅（
以下、単に放電の横幅と称す）の半分であるＷ字形反射
鏡を前記レーザ共振器の反射鏡として用い、前記Ｗ字形
の溝の４つの溝壁面は前記レーザ光の光軸方向と４５°
の角度のなすとともに前記２つのＶ字形の溝の接する直
線が前記放電断面における放電の広がり方向に対する中
心線を通る前記放電空間の中心面に位置する配置を取る
ことを特徴とする横放電励起パルスガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154189A JPH02288280A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 横放電励起パルスガスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154189A JPH02288280A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 横放電励起パルスガスレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02288280A true JPH02288280A (ja) | 1990-11-28 |
Family
ID=14563983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11154189A Pending JPH02288280A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 横放電励起パルスガスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02288280A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60211989A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振器 |
| JPS63141382A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-13 | Laser Tec Kenkyusho:Kk | 固体レ−ザ発振器 |
| JPS63229880A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エキシマレ−ザ装置 |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP11154189A patent/JPH02288280A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60211989A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振器 |
| JPS63141382A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-13 | Laser Tec Kenkyusho:Kk | 固体レ−ザ発振器 |
| JPS63229880A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エキシマレ−ザ装置 |
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