JPH04245685A - ガスレ−ザ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は気密容器内に封入され
たガスレ−ザ媒質を光励起してレ−ザ光を出力するガス
レ−ザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばエキシマレ−ザなどのガスレ−
ザ装置においては、ガスレ−ザ媒質が封入された気密容
器を有する。この気密容器の内部には一対の主電極が離
間対向して配置されている。これら主電極は電源に接続
され、この電源から電気エネルギが供給されることで主
放電を発生するようになっている。

【０００３】主電極間に主放電が発生すると、その主放
電によって上記ガスレ−ザ媒質が光励起される。それに
よって、断面が上記主放電の方向に沿って細長い矩形状
のレ−ザ光が発生する。

【０００４】上記気密容器のレ−ザ光の光軸方向に沿う
両端にはウインドが形成されている。一方のウインドに
は高反射鏡が対向して配置され、他方のウインドには上
記高反射鏡とで光共振器を形成する出力鏡が対向して配
置されている。したがって、上記気密容器内で発生した
レ−ザ光は上記ウインドを透過し、高反射鏡と出力鏡と
で反射を繰り返して増幅されるとともに、その一部が上
記出力鏡から出力されるようになっている。

【０００５】一方、上記一対のウインドは、これらウイ
ンドによるサテライトパルスの発生を防止するため、図
６に示すように所定の角度で傾斜して設けられている。 すなわち、同図中１は気密容器であり、この気密容器１
内には図７に示すように一対の主電極２が離間対向して
配置されている。上記気密容器１の両端には窓枠３（一
方のみ図示）が設けられている。この窓枠３にはパッキ
ン４を介してウインド５の一側面が接合されている。こ
のウインド５の他側面にはホルダ６が接合固定され、こ
のホルダ６によって上記ウインド５が固定されている。

【０００６】上記窓枠３の上記ウインド５が接合される
面は、図６に示すように主電極２の幅Ｗ方向に対して角
度θ、つまり一対の主電極２間で発生するレ−ザ光Ｌの
矩形断面の短手方向に対して角度θ（約５度）で傾斜し
ている。したがって、ウインド５も同方向に角度θで傾
斜している。

【０００７】気密容器１内においては、一対の主電極２
間の主放電による熱影響やハロゲンガスの補充などによ
って圧力が変動することが避けられない。気密容器１内
の圧力が変動すれば、屈折率も変化し、上記ウインド５
から出射されるレ−ザ光Ｌの光路が変化することになる
。

【０００８】ところで、ウインド５を上述したようにレ
−ザ光Ｌの矩形断面の短手方向に対して傾斜させて設け
ると、高反射鏡と出力鏡との間で反射するレ−ザ光Ｌは
屈折率が変動する前と、変動した後では、その矩形断面
Ｑ１　とＱ２　が図５の（ｂ）に示すように、レ−ザ光
Ｌの矩形断面の短手方向にずれてしまう。レ−ザ光Ｌが
その矩形断面の短手方向にずれると、屈折率が変動する
前と後での矩形断面Ｑ１　とＱ２　のずれが大きくなる
（互いに重なり合う面積比が小さくなる）から、出力パ
ワ−の大幅な低下を招くことになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のガ
スレ−ザ装置は、気密容器の両端のウインドがレ−ザ光
の矩形断面の短手方向に対して傾斜して設けられていた
ので、気密容器内の屈折率が変動したときの出力パワ−
の低下が著しいということがあった。

【００１０】この発明は上記事情にもとずきなされたも
ので、その目的とするところは、気密容器内の屈折率が
変動しても、レ−ザ光の出力パワ−が大きく低下するこ
とがないようにしたガスレ−ザ装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、内部にガスレ−ザ媒質が封入された気密
容器と、この気密容器内に上記ガスレ−ザ媒質を励起し
横断面がほぼ矩形状になるレ−ザ光を発生可能に配設さ
れた一対の主電極と、これら主電極に電気エネルギを供
給して主放電を発生させる電源供給手段と、上記気密容
器の上記レ−ザ光の光軸方向に沿う両端にこのレ−ザ光
の矩形断面の長手方向に対して透光面における主放電方
向側を所定の角度で傾斜して設けられた一対のウインド
と、これらウインドにそれぞれ対向して配置された光共
振器を形成する一対の反射鏡とを具備したことを特徴と
する。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば、気密容器内の屈折率が変
動すると、レ−ザ光は矩形断面の長手方向に沿ってずれ
るから、ずれる前とずれた後でのレ−ザ光の矩形断面の
互いに重なり合う面積比を大きくでき、出力パワ−の低
下が少なくなる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図３を
参照して説明する。

【００１４】図２はガスレ−ザ装置としてのたとえばＫ
ｒＦエキシマレ−ザを示し、このエキシマレ−ザは内部
にガスレ−ザ媒質が封入された気密容器１１を備えてい
る。この気密容器１１内には一対の主電極１２が上下方
向に離間対向して配置されている。これら主電極１２は
図１に示すように電源１３に接続され、この電源１３か
ら電気エネルギが供給されるようになっている。

【００１５】一対の主電極１２に電気エネルギが供給さ
れると、これらの間に主放電が発生し、その主放電でガ
スレ−ザ媒質が光励起される。それによって気密容器１
１内には、図３に示すように一対の主電極１２の離間方
向に対して細長い断面矩形状のレ−ザ光Ｌが発生する。

【００１６】上記レ−ザ光Ｌの光軸方向に沿う気密容器
１１の軸方向両端面にはそれぞれ窓枠１４が設けられて
いる。各窓枠１４には透明な板材からなるウインド１５
の一側面がリング状のパッキン１６を介して接合されて
いる。このウインド１５はその他側面に接合された枠状
のホルダ１７によって保持固定されている。

【００１７】上記一対のウインド１５は図１から明らか
なように八の字状をなすようレ−ザ光Ｌの光軸と直交す
る方向に対して対称に傾斜して設けられている。すなわ
ち、ウインド１５が接合される窓枠１４の端面は一対の
主電極１２の離間方向であるレ−ザ光Ｌの矩形断面の長
手方向に対して所定の角度、たとえば５〜１０度で傾斜
して形成されている。それによって、上記窓枠１４に保
持固定されるウインド１５も同方向に傾斜している。

【００１８】このように形成された一対のウインド１５
の一方には図２に示すように第１の高反射鏡１８が対向
して配置され、他方のウインド１５にはプリズム１９が
対向して配置されている。このプリズム１９は上記他方
のウインド１５から出射するレ−ザ光Ｌの一部が入射す
るように配置されている。このプリズム１９に入射した
レ−ザ光Ｌは断面積が拡大されて複数のエタロン２１で
狭帯域化される。狭帯域化されたレ−ザ光Ｌは、上記第
１の高反射鏡１８とで光共振器を形成する第２の高反射
鏡２２で反射して上記気密容器１１に戻って増幅される
。したがって、上記他方のウインド１５から出射するレ
−ザ光Ｌのうち、狭帯域化され、かつ増幅されたレ−ザ
光Ｌの一部が上記プリズム１９に入射せずに出力として
取出される。

【００１９】また、上記気密容器１１にはガスレ−ザ媒
質を供給排出するためのガス給排気部２３が接続されて
いる。このガス給排気部２３と上記電源１３とは制御装
置２４によって駆動制御される。たとえば、レ−ザ光Ｌ
の出力が低下してくると、制御装置２４によって電源１
３が制御され、主電極１２に供給される電気エネルギが
増大される。

【００２０】主電極１２に供給される電気エネルギを増
大させても、レ−ザ光Ｌの出力が増大しないときには、
ガス給排気部２３が制御されてガスレ−ザ媒質を形成す
る弗素ガスが供給されるようになっている。

【００２１】上記構成のエキシマレ−ザにおいて、たと
えばレ−ザ光Ｌの出力が低下し、制御装置２４からの指
令にもとづいて給排気部２３から気密容器１１内へ弗素
ガスが供給されると、この気密容器１１内の圧力が上昇
する。気密容器１１内の圧力が上昇すれば、屈折率も変
動するから、その屈折率の変動に応じてウインド１５か
ら出射するレ−ザ光Ｌの方向が変化する。

【００２２】上記ウインド１５はレ−ザ光Ｌの矩形断面
の長手方向に対して所定の角度で傾斜している。そのた
め、気密容器１１内の屈折率が変動した後のレ−ザ光Ｌ
の矩形断面Ｓ２　は、図５の（ａ）に示すように変動す
る前の矩形断面Ｓ１　の上記ウインド１５の傾斜方向で
ある長手方向に沿ってずれる。長手方向に沿ってずれた
場合、短手方向に沿ってずれた場合に比べて矩形断面Ｓ
１　に対する矩形断面Ｓ２　の面積比におけるずれ量が
少なくなる。

【００２３】たとえば、矩形断面Ｓ１　、Ｓ２　の長辺
を２０ｍｍ、短辺を１０ｍｍとし、矩形断面Ｓ２　が矩
形断面Ｓ１　に対して５ｍｍずれた場合を考えると、従
来のように短手方向にずれた場合には、矩形断面Ｓ１　
とＳ２　との重合する面積の割合は５０％となってしま
う。

【００２４】それに対して矩形断面Ｓ２　が矩形断面Ｓ
１　の長手方向に５ｍｍずれた場合には、矩形断面Ｓ１
　とＳ２　との重合する面積の割合は７５％と多い。し
たがって、矩形断面Ｓ２　を矩形断面Ｓ１　の長手方向
にずらすようにした方がレ−ザ光Ｌの出力低下が少なく
なるばかりか、光共振器を形成する一対の高反射鏡１８
、２２に対するずれも少ないから、出力されるレ−ザ光
Ｌのスペクトル幅の広がりも少なくなる。

【００２５】図４はこの発明の他の実施例を示す。この
実施例は一対のウインド１５ａ、１５ａが平行になるよ
う同方向に傾斜させられている。このような構成による
と、気密容器１１内の屈折率が変動した場合、ウインド
１５ａから出射されるレ−ザ光Ｌは、屈折率が変動する
前のレ−ザ光Ｌに対して平行方向にずれ、角度が変化す
ることがない。つまり、光軸のずれがほとんどないから
、スペクトル幅が広がることもほとんどない。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、ウインド
をレ−ザ光の矩形断面の長手方向に対して所定の角度で
傾斜させて設け、気密容器内の屈折率が変動したときに
、レ−ザ光がその矩形断面の長手方向にずれるようにし
た。

【００２７】したがって、気密容器内の屈折率が変動し
たときに、レ−ザ光がその矩形断面の短手方向にずれる
従来に場合に比べ、出力の低下が少なくてすむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す気密容器の側面図。

【図２】同じくエキシマレ−ザの全体的構成図。

【図３】同じく図１のＡ−Ａ線方向から見た端面図。

【図４】この発明の他の実施例を示す気密容器の側面図
。

【図５】（ａ）と（ｂ）はこの発明と従来の気密容器内
の屈折率が変動する前と後とのレ−ザ光の矩形断面のず
れの説明図。

【図６】従来のガスレ−ザ装置のウインド部分の側面図
。

【図７】同じく図６のＢ−Ｂ線方向から見た側面図。

【符号の説明】

１１…気密容器、１２…主電極、１３…電源、１５…ウ
インド、１８…第１の高反射鏡、２２…第２の高反射鏡
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内部にガスレ−ザ媒質が封入された気
   密容器と、この気密容器内に上記ガスレ−ザ媒質を励起
   し横断面がほぼ矩形状になるレ−ザ光を発生可能に配設
   された一対の主電極と、これら主電極に電気エネルギを
   供給して主放電を発生させる電源供給手段と、上記気密
   容器の上記レ−ザ光の光軸方向に沿う両端にこのレ−ザ
   光の矩形断面の長手方向に対して透光面における主放電
   方向側を所定の角度で傾斜して設けられた一対のウイン
   ドと、これらウインドにそれぞれ対向して配置された光
   共振器を形成する一対の反射鏡とを具備したことを特徴
   とするガスレ−ザ装置。