JPH0263176A - パルスレーザ発振装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、レーザ出力のパルス毎のエネルギー変動及び
方向変動量を小さくできるように、電極構造に改良を施
したパルスレーザ発振装置に関するものである。

（従来の技術） ガスを媒介としたレーザにおいて、良好なレーザ発振を
得るためには、レーデ媒質中で空間的に均一な放電の生
成を必要とするが、ＴＥＡ−ＣＯ２レーザやエキシマレ
ーザなどの短パルスレーザ光を発生させるパルスレーザ
発振装置においては、その動作ガス圧力が数気圧もの高
圧力であるため、上記の放電が集束し、アーク放電にな
りゃすい。

これを防止するために、主放電に先立って予備電離を行
い、放電空間の電子密度を上げる方法が一般的である。

第２図及び第３図は、光軸の側面方向からスパーク放電
の紫外光を照射し、それによって主放電空間を予備電離
する従来のパルスレーザ発振装置の一例を示すものであ
る。即ち、第２図に示した様に、放電部１のレーザ媒質
中に、レーザ光軸方向を長手方向とする第１の主電極２
と、第２の主電極３が対向して配穀されている。

また、第１の主電極２の両側部には、スパーク放電によ
る紫外光を主放電部の側面から照射して、主放電部を予
備電離するための予備電離電極４ａがピーキングコンデ
ンサ５ａを介して、適当な間隔をおいて配設されている
。一方、第２の主電極３の両側部にも、複数個の予備電
離電極４ｂがピーキングコンデンサ５ｂを介して、前記
予備電離電極４ａと対向する位置に配設されている。ま
た、対向して配置された２つの主電極２，３は、高電圧
パルス電源６に接続されている。

この様に構成された従来のパルスレーザ発振装置の動作
を以下に説明する。即ち、高繰返しパルス電圧（ＨＶパ
ルス）が印加されると、ＨＶパルス→ピーキングコンデ
ンサ５ａ→予面端電離電極４ａ→予備電離電極４ｂ→ピ
ーキングコンデンサ５ｂ回路に電流が流れ、予備電離電
極４ａ、４ｂ間に発生する放電によって紫外線が発生す
る。この紫外線によって電子が光電離されて生成され、
２つの主電極２．３間が予備電離される。

そして、ピーキングコンデンサに加わる電圧が、主電極
２，３間の放電破壊電圧以上になると、第３図に示した
様に、主放電７が開始し、共振器板８ａ、８ｂと出力鏡
９ａ、後部１１９ｂ及びインバー棒１０により構成され
る共振器部１１でレーザ発（辰を行い、レーザ光１２を
発生する。

なお、光学素子である出力鏡９ａ、後部鏡９ｂを備えた
共振器板８ａ、ａｂと放電部１とは、ベローズ１３など
によって接合され、放電部１と送風部１４から成るレー
ザ容器１５は、インバー棒１０を介して、接続金具１６
によって共振器板８ａ、８ｂに接合されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の様な構成を有する従来のパルスレ
ーザ発振装置においては、以下に述べる様な解決すべき
課題があった。

即ら、パルスレーザ発ｊ＆装置がパルス動作を行うため
に、放電部１において放電を行うと、それに伴って衝撃
波１７が発生する。この衝撃波１７は、第３図に示した
様に、光軸方向に直進し、直接、出力鏡９ａ及び後部鏡
９ｂに伝わり、それらに変動（撮動）を生じさせたり、
また、間接的に放電部１もしくは送風部１４の風胴に伝
わり、その結果、出力鏡９ａ及び後部鏡９ｂに変動を生
じさぼる。

この様な出力鏡９ａ及び後部鏡９ｂの変動が、次のパル
ス動作の時まで継続すると、次のパルス動作におけるレ
ーザ発振に、エネルギー変動及び方向変動を起こし、レ
ーザ出力光１２が不安定なものとなっていた。

本発明は以上の欠点を解消するために提案されたもので
、その目的は、主放電空間に発生する衝撃波に基づく変
動が、共振器部のレーザ光学部品に伝わることを防止し
、安定したレーザ光を得ることができるパルスレーザ発
１１１置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、レーザガス中に配設され、レーザ光軸を長手
方向とする一対の主電極を有し、前記主電極の側部にピ
ーキングコンデンサを介して予備電離電極を設け、前記
主電極間の主放電空間を予備電離するパルスレーザ発振
装置において、前記一対の主電極のいずれか一方を、他
方に比べて小ざく構成したものである。

（作用） 本発明のパルスレーザ発振装置によれば、対向する２つ
の主電極の大きざを変えることによって、主放電空間に
生じる主放電と周囲の空間との境界面を傾斜させ、放電
部で発生する衝撃波が、共振器部に直接伝達されないよ
うにすることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて具体的に説
明する。なお、第２図及び第３図に示した従来型と同一
の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。

本実施例においては、第１図に示した様に、第２の主電
極３に対向して配設される第１の主電極２０の大きざが
、第２の主電極３よりも小ざくなるように構成されてい
る。

また、第２の主電極３と第１の主電極２０との間には、
従来と同様にピーキングコンデンサ５ａ。

５ｂが接続され、このコンデンサ間にＨＶパルスが印加
されるように構成されている。また、予備電離電極４ａ
、４ｂは第２の主電極３と同電位となっている。

この様な構成を有する本実施例のパルスレーデ発振装置
においては、第１図に示した様に、第１の主電極２０と
第２の主電極３の間に、高周波のパルス電圧が印加され
ると、ピーキングコンデンサ５が充電されると共に、予
備電離電極４、主電極３，２０間にパルス高電圧が印加
され、予備電離電極４ａ、４ｂが放電する。この予備電
離による紫外線で主電極３，２０間の放電空間における
電子密度が一様に上昇し、グロー状の主放電２１が大き
い方の主電極３に広がりながら発生する。

その結果、放電のついていない部分と放電を行っている
部分の境界面２２が傾斜する。この境界面２２で生じた
衝撃波２３は、境界面２２に直交する方向に進むため、
レーザ媒質中を斜めに伝搬し、共振器部１１に直接影響
を及ぼさない方向に進む。

この様に本実施例によれば、放電部１で発生した衝撃波
２３が、共振器部１１に配設された、出力＆Ｊｔ９ａ、
後部鏡９ｂなどの光学部品に直接伝達されないので、光
学部品の変動を防止することができる。その結果、安定
したレーザ発掘が行え、安定したレーザ光を得ることが
できる。

＊他の実施例＊ なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、対向して配設される２つの主電極のいずれか一方を
、他方に比べて大ぎく構成すれば良い。

［発明の効果］ 以上述べた様に、本発明によれば、対向して配設された
一対の主電極のいずれか一方を、他方に比べて小ざく構
成するという簡単な手段によって、主放電空間に発生す
る衝撃波に基づく変動が、共振器部のレーザ光学部品に
伝わることを防止し、安定したレーザ光を得ることがで
きるパルスレーザ発１辰装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパルスレーザ発（膜装置の一実施例を
示す断面図、第２図は従来のパルスレーザ発（膜装置の
電極部分を示す斜視図、第３図は従来のパルスレーザ発
振装置の一例を示す断面図である。 １・・・放電部、２・・・第１の主電極、３・・・第２
の主電極、４ａ、４ｂ・・・予備電離電極、５ａ、５ｂ
・・・ピーキングコンデンサ、６・・・高電圧パルス電
源、７・・・主放電、８ａ、　８ｂ・・・共撮器板、９
ａ・・・出力鏡、９ｂ・・・後部鏡、１０・・・インバ
ー棒、１１・・・共（辰器部、１２・・・レーザ光、１
３・・・ベローズ、１４・・・送風部、１５・・・レー
ザ容器、１６・・・接続金具、１７・・・衝撃波、２０
・・・第１の主電極、２１・・・主放電、２２・・・境
界面、２３・・・衝撃波。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　レーザガス中に配設され、レーザ光軸を長手方向とす
   る一対の主電極を有し、前記主電極の側部にピーキング
   コンデンサを介して予備電離電極を設け、前記主電極間
   の主放電空間を予備電離するパルスレーザ発振装置にお
   いて、 前記一対の主電極のいずれか一方を、他方に比べて小さ
   く構成したことを特徴とするパルスレーザ発振装置。