JPH04199583A - ガスレーザ発振器 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、２つの全反射鏡の間でレーザ光を繰り返し反
射させて増幅させるガスレーザ発振器に関する。

（従来の技術） 従来より、加工機などに多く利用されているいわゆる不
安定型のガスレーザ発振器は、Ｚパスと称される２字形
の折り返し光路を３枚の全反射鏡を用いて構成している
。そして、この折り返し光路内のレーザ媒質ガスを高周
波放電により励起してレーザ光を生成し、このレーザ光
を折り返し光路の各全反射鏡で反射させることにより増
幅しつつ、折り返し光路の終点のレーザ出力窓から出力
するようになっている。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、上記従来構成では、レーザ光の増幅に必
要な光路距離を稼ぐために、３枚の全反射鏡を用いてＺ
パスと称される折り返し光路を形成しているので、部品
点数か多くなると共に、発振器全体か大形化してしまい
、総してコスト高になるという欠点かあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、従っ
てその目的は、部品点数の削減と小形化を図り得て、低
コスト化を達成できるガスレーザ発振器を提供すること
にある。

［発明の構成］ （発明を解決するための手段） 本発明のガスレーザ発振器は、レーザ媒質ガスが循環す
る風洞と、この風洞内に対向して配置され前記レーザ媒
質ガスを励起させてレーザ光を放出させる放電電極と、
前記風洞の両端部に前記放電電極と直交するように配置
された第１及び第２の全反射鏡とを備え、前記第１の全
反射鏡は、横断面及び縦断面か共に凹形状となるように
形成され、前記第２の全反射鏡は、横幅が前記第１の全
反射鏡より小さく且つ横断面が凸形状で縦断面が凹形状
となるように形成され、前記第２の全反射鏡の側方にレ
ーザ出力窓が配置されているところに特徴を有する。

（作用） レーザ発振時には、放電電極間で発生する放電によりレ
ーザ媒質ガスか励起されてレーザ光か生成され、このレ
ーザ光が第１及び第２の両全反射鏡間で反射されること
になる。この場合、両全反射鏡は、共に縦断面か凹形状
になっているので、反射レーザ光の縦方向（上下方向）
の広がりが適度に抑えられて、レーザ光が両全反射鏡の
縦幅内に収まるように反射される。しかも、第１の全反
射鏡は、横断面も凹形状になっていて、反射レーザ光の
横方向（水平方向）の広がりも適度に抑えられるので、
第２の全反射鏡の横幅か小さくても、第１の全反射鏡で
反射されるレーザ光は、その大部分が第２の全反射鏡に
向けてその横幅内に収まるように反射されることになる
。これに対し、横幅の小さい第２の全反射鏡は、横断面
が凸形状になるように形成されているので、それより横
幅の大きい第１の全反射鏡に向けてその横幅の範囲内で
横方向に広がるように反射されることになる。

この様にして、両全反射鏡間でレーザ光か縁り返し反射
されて増幅されつつ、そのレーザ光の一部が、横幅の小
さい第２の全反射鏡の側方のレーザ出力窓から出力され
ることになる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明する
。

まず第１図に示すように、密閉された箱形の風洞１内に
一対の平板状誘電体２ａ、２ｂが対向して配置されてい
る。そして、風洞１内を例えばＣ０２の混合気体よりな
るレーザー媒質３が、軸流ファン４の上流側に設けられ
た熱交換器（図示せず）により冷却されながら誘電体２
ａ、２ｂ間を矢印入方向に循環されている。また、前記
平板状誘電体２ａ、２ｂの各対向面の裏面には、それぞ
れ金属を溶射して形成した放電電極５ａ、５ｂが設けら
れており、これら放電電極５ａ、５ｂ間に高周波電源６
により高周波電圧を印加することによって、誘電体２ａ
、２ｂを介してグロー放電を発生させるようになってい
る。

また、風洞１の両端部には、例えば銅により形成された
第１及び第２の全反射鏡７ａ、７ｂが対向して配置され
ており、第２図及び第３図に示すように、第１の全反射
鏡７ａは、その横断面及び縦断面が共に凹状となるよう
に形成されている。

一方、第２の全反射鏡７ｂは、第４図及び第５図に示す
ようにその横断面が凸状て、縦断面が凹状となるように
形成されている。更に第２の全反射鏡７ｂの横幅（水平
方向の幅）は第１の全反射鏡７ａより小さく設定され、
それらの横幅の差分に相当する大きさのレーザ出力窓８
が第２の全反射鏡７ｂの側方に隣接して配置されている
。つまり、横幅の大きい第１の全反射鏡７ａに対し、横
幅の小さい第２の全反射鏡７ｂとレーザ出力窓７ａ。

７ｂの曲率は、第２の全反射鏡７ｂで反射されたレーザ
光が全て、第１の全反射鏡７ａに到達し、逆に第１の全
反射鏡７ａで反射したレーザ光は、その大部分が第２の
全反射鏡７ｂに到達し、一部かレーザ出力窓８に到達す
るように設定される。

次に、上記構成の作用について説明する。

風洞１内に封入されたレーザ媒質ガス３は、熱交換器（
図示せず）により冷却されつつファン４によって常に矢
印Ａ方向に循環されている。この状態で放電電極５ａ、
５ｂ間に高周波電源６により高周波電圧が印加されて、
グロー放電が発生し、このグロー放電によりレーザ媒質
ガス３が励起状態に遷移させられる。これにより、レー
ザ媒質ガス３からレーザ光が放出され、このレーザ光が
第１及び第２の両全反射鏡７ａ、７ｂ間で反射されるこ
とになる。

この場合、両全反射鏡７ａ、７ｂは、共に縦断面が凹形
状になっているので、反射レーザ光の縦方向（上下方向
）の広がりが適度に抑えられて、レーザ光が両全反射鏡
７ａ、７ｂの縦幅内に収まるように反射される。しかも
、第１の全反射鏡７ａは、横断面も凹形状になっている
ので、反射レーザ光の横方向（水平方向）の広がりも適
度に抑えられる。このため、第２の全反射鏡７ｂの横幅
が第１の全反射鏡７ａより小さく設定されていても、第
１の全反射鏡７ａで反射されるレーザ光は、その大部分
が第２の全反射鏡７ｂに向けてその横幅内に収まるよう
に反射されることになる。これに対し、横幅の小さい第
２の全反射鏡７ｂは、横断面が凸形状になるように形成
されているので、それより横幅の大きい第１の全反射鏡
７ａに向けてその横幅の範囲内で横方向に広がるように
反射されることになる。この様にして、両全反射鏡７ａ
。

７ｂ間でレーザ光が繰り返し反射され、誘導放出により
増幅されつつ、そのレーザ光の一部が、横幅の小さい第
２の全反射鏡７ｂの側方のレーザ出力窓８から出力され
ることになる。

この様に、本実施例によれば、２枚の全反射鏡７ａ、７
ｂ間のレーザ光の反射の繰り返しにより、従来のＺバス
（折り返し光路）と同程度のレーザ光の増幅が可能であ
る。しかも、横幅の小さい第２の全反射鏡７ｂとレーザ
出力窓８とを横並びにして第１の全反射鏡７ａに対向さ
せたコンパクトな構成となり、発振器全体の小形化、部
品点数の削減を図り得て、低コスト化を達成できる。

尚、本実施例においては、放電電極を一対としたが、勿
論、２対以上用いても構わない。また、本実施例におい
ては、レーザ媒質ガス３にＣＯ２の混合気体を用いたが
、Ａｒ、Ｋｒ等希ガスを用いる構成としても良い。

［発明の効果］ 以上の説明にて明らかなように、本発明のガスレーザ発
振器は、第１及び第２の両全反射鏡間でレーザ光を繰り
返し反射させることができて、従来のＺパス（折り返し
光路）と同程度のレーザ光の増幅が可能であると共に、
横幅の小さい第２の全反射鏡とレーザ出力窓とを横並び
にして第１の全反射鏡に対向させたコンパクトな構成と
することができて、発振器全体の小形化、部品点数の削
減を図り得て、低コスト化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はガスレ
ーザ発振器の概略を示す斜視図、第２図は第３図の■−
■線に沿って示す第１の全反射鏡の横断面図、第３図は
第２図の■−■線に沿って示す第１の全反射鏡の縦断面
図、第４図は第５図のＴＶ−ＴＶ線に沿って示す第２の
全反射鏡の横断面図、第５図は第４図の■−ｖ線に沿っ
て示す第２の全反射鏡の縦断面図である。 図面中、１は風洞、３はレーザ媒質ガス、５ａ及び５ｂ
は放電電極、７ａは第１の全反射鏡、７ｂは第２の全反
射鏡、８はレーザ出力窓である。 第　１　図 ７う 側２図　　　　　第３図 第４図　　　　　　第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、レーザ媒質ガスが循環する風洞と、この風洞内に対
   向して配置され前記レーザ媒質ガスを励起させてレーザ
   光を発生させる放電電極と、前記風洞の両端部に前記放
   電電極と直交するように配置された第１及び第２の全反
   射鏡とを備え、前記第１の全反射鏡は、横断面及び縦断
   面が共に凹形状となるように形成され、前記第２の全反
   射鏡は、横幅が前記第１の全反射鏡より小さく且つ横断
   面が凸形状で縦断面が凹形状となるように形成され、前
   記第２の全反射鏡の側方にレーザ出力窓が配置されてい
   ることを特徴とするガスレーザ発振器。