JPH04259271A - スラブ又はストリップ導波路レーザ - Google Patents

スラブ又はストリップ導波路レーザ

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JPH04259271A
JPH04259271A JP3268451A JP26845191A JPH04259271A JP H04259271 A JPH04259271 A JP H04259271A JP 3268451 A JP3268451 A JP 3268451A JP 26845191 A JP26845191 A JP 26845191A JP H04259271 A JPH04259271 A JP H04259271A
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JP
Japan
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electrode
mirror
laser
electrodes
laser according
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JP3268451A
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English (en)
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Hans Krueger
ハンス　クリユーガー
Walter Kirschner
ワルター　キルシユナー
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • 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
    • H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
    • 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
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    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/0315—Waveguide lasers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はスラブまたはストリッ
プ導波路レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】二つの電極と二つの共振器鏡とを備え、
その際電極が放電ギャップを画成してレーザ光線のため
の導波路面を形成し、共振器鏡がじかに第１の電極に接
しているこの種のストリップ導波路レーザは、ドイツ連
邦共和国特許出願公開第３７２９０５３　号公報から知
られている。この公報では両電極が鏡にまで達し、両電
極間の電気的絶縁体は鏡自体である。それに起因して鏡
中の熱放散従ってレーザの達成可能な出力が制限される
。
【０００３】アメリカ合衆国特許第４７１３８２５　号
明細書から、ＣＯ２　導波路レーザに商品名インバー（
Ｉｎｖａｒ　）の棒から成るオプティカルベンチを装備
し、このベンチにレーザ鏡を取り付けることが知られて
いる。導波路の熱膨張に対し空間を与えるために、この
構造はレーザ鏡と導波路から鏡までの最小間隔とに対す
る調節装置を必要とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、コ
ンパクトで経済的な構造と関連してストリップ導波路レ
ーザの比出力すなわち体積当たりの出力を向上すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、第１の電極が形状安定的に構成され、この電極が
鏡及び第２の電極を支持し、鏡が第１の電極に対して調
節されこの電極上に機械的に固定されることにより解決
される。
【０００６】この発明に基づく構成の場合には、第１の
電極だけが外に向かって支えられているか又は保持され
ている。第２の電極及び鏡は第１の電極上に支持されて
いるにすぎない。この構成は電極上での保持に基づき伝
達されるおそれのある応力を無害にする。この構造は外
部応力による両電極の異なる変形を防止する。その際少
なくとも一つの鏡が第１の電極上に接着されるか、又は
保持装置により固定されるか、又は第１の電極上にろう
付けされるのが有利である。第２の鏡は同様に、必ずし
も第１の鏡の場合と同一である必要はない前記の方法の
うちの一つで固定することができる。鏡の前記の固定方
法は永久固定の前に非常に正確なレーザ調節を可能にす
る。第１の電極はレーザの運転中の温度変動の際にも、
レーザ光線の許容できない偏位及びレーザ出力のそれに
起因する許容できない低下が起こらないように形状安定
的に構成される。鏡は電気的絶縁のために必要な最小距
離まで第２の電極に接近させることができる。この構成
はレーザ光線の光発散による損失を第１の電極の範囲で
は完全に防止し、第２の電極の範囲ではこれを最小にす
る。このことは体積当たりのレーザ出力のかなりの向上
をもたらす。
【０００７】この発明に基づくレーザの有利な一実施態
様では、第１の電極がほぼＵ字形の断面を有し、Ｕ字形
断面の対称面に隣接する部分がＵ字形の外壁に隆起を形
成し、この隆起の範囲に冷却溝が収容され、冷却溝の外
側にレーザの端面の範囲に第２の電極の冷却のために用
いられる冷却媒体用接続口が配置されている。中央部に
隆起を備えるＵ字形断面は放電ギャップで特に高い剛性
を保証し、冷却媒体接続口を介して有害な曲損を起こす
ことなく第２の電極の冷却媒体のための接続口の収容を
可能にする。更にＵ字形断面が同時にレーザ容器の一部
として用いられることにより、この実施態様は特にコン
パクトに構成される。
【０００８】両電極のための冷却媒体流入口がＵ字形断
面の対称面の一方の側に配置され、両電極のための冷却
媒体流出口が他方の側に配置されるのが有利である。こ
の実施態様は運転の際に電極中に温度差が発生する場合
にも、Ｕ字形断面での機械的ひずみが特に起こりにくい
。
【０００９】第２の電極が絶縁材料から成る間隔片を介
して第１の電極と機械的に強固に結合されて所望の間隔
に保持され、第１の電極がレーザの光線方向へ第２の電
極より長く構成され、鏡が光線方向へ第２の電極の外側
に第２の電極から電気的に絶縁されて第１の電極上に配
置され、鏡が金属から成り放電ギャップのギャップ幅よ
り厚く構成されていることにより、レーザの優先自由度
の一層の向上が与えられる。特にギャップ幅が２ｍｍ以
下であり、鏡の厚さが少なくとも約５ｍｍであり、鏡が
純粋な銅から成ることが推奨される。この実施態様は鏡
のゆがみが発生すること無しに鏡中に生じた熱の均一な
放散を保証する。鏡が片面だけ吸熱源として働く電極に
結合されているときにも、このために鏡の比較的大きい
厚さが役立つ。
【００１０】放電ギャップに関する両電極の断面二次モ
ーメントが同じ大きさであり、各電極の放電ギャップに
向かう側の面から冷却溝までの距離が同じ大きさである
ことにより、温度変動の際の応力の相殺が保証される。 機械的応力の一層の低減のために、両電極の冷却媒体流
入口及び冷却媒体流出口が第１の電極の同一の端面に配
置され、第２の電極の流入口及び流出口が、放電ギャッ
プに関して垂直に電極間に設けられた間隔片を経て第２
の電極の端面から等しい距離を置いて、第１の電極から
第２の電極へ導かれているのが有利である。
【００１１】両電極が冷却溝を備え、両電極の冷却溝が
放電ギャップに対し等しい間隔を有することにより、レ
ーザガスの均一な冷却が達成される。その際両電極の冷
却溝が同じ断面を有すると有利である。両電極が冷却溝
を備え、両電極の冷却溝が同一断面を有するときには、
温度変動の際に特に僅かな変形しか生じない。
【００１２】この発明に基づくスラブ又はストリップ導
波路レーザの製造方法は、各一つの円筒形反射面を有す
る鏡が用いられ、各鏡の結合面が反射面の軸線に対し高
精度で直交して構成され、結合面が第１の電極上に載せ
られ、第１の電極に対する鏡の回動により鏡の焦点が所
望の光線方向及び電極上の所望の位置に調節され、電極
上で鏡の永久的固定が行われるという特徴を有する。そ
の際各鏡が第１の電極上で、光の所望の光線方向及び所
望の位置を表示するレーザ光線により調節されるのが有
利である。
【００１３】
【実施例】次にこの発明に基づくスラブ又はストリップ
導波路レーザの複数の実施例を示す図面により、この発
明を詳細に説明する。
【００１４】図１に示す実施例では形状安定的に構成さ
れた第１の電極１上に共振器鏡２、３が載せられている
。共振器鏡２、３は円筒形表面４、５を有し、これらの
表面のうちレーザ鏡２の円筒形表面４が凹状に湾曲し、
共振器鏡３の円筒形表面５は凸状に湾曲している。 両円筒面４、５は鏡２又は３の結合面６又は７上に高精
度で直交する図示されていない軸線を有する。直角度の
偏差は例えば約１０秒にすぎない。この高い精度は例え
ば１０ｍｍの鏡の奥行Ｔの場合に達成可能である。
【００１５】第１の電極１は絶縁材料特にセラミックか
ら成る間隔片２５を介して第２の電極２６を支持する。 電極２６は鏡２、３に対して絶縁ギャップ８を残してい
る。絶縁ギャップ８は迷光損失を防止するためにできる
だけ小さく保たれている。数メートルの鏡の実際に用い
られる半径値の場合に鏡表面の湾曲は小さいので、高出
力のレーザ光線を発生させるために多くの場合に直方体
形の第２の電極２６で十分である。必要あれば電極形状
を鏡形状に適合させることもできる。
【００１６】鏡の調節は例えばボルト２８により固定さ
れる第２の電極２６の設置の前にかつ鏡の最終的な固定
の前に可能である。このために公知の干渉計を用いるこ
ともできる。その際例えば鏡３が方向Ａ又はＡ′へ傾け
られる。鏡２、３は調節後に最終的に固定される。鏡２
は例えば接着又はろう付けされる。鏡３は図では二つの
ボルトから成る保持装置により調節後に固定されその位
置に保持される。その際調節のための通常の公差で十分
である。
【００１７】図２及び図３の実施例では第１の電極１０
がほぼＵ字形断面を有する。Ｕ字形断面の対称面に隣接
する領域１１はＵ字形の外壁に隆起を有する。この隆起
の範囲には冷却溝１２が収容されている。同一断面を有
する冷却溝１３が第２の電極１４中に収容され、第１の
電極１０中の冷却溝１２に対し放電ギャップ１５に関し
て鏡面対称に配置されている。間隔片７は電極１０と１
４との間の間隔を決定する。間隔片７は絶縁材料特にセ
ラミックから成る。鏡３は電極１０又は１４を越えて僅
かに側方に突出し、放電ギャップ１５の厚さより大きい
厚さＤを有する。
【００１８】冷却媒体流入口１６、１７は電極１０の対
称面の一方の側に配置され、また第１の電極１０又は第
２の電極１４の冷却媒体流出口１８又は１９は対称面の
他方の側に配置されている。第２の電極１４のための冷
却媒体流入口１７又は冷却媒体流出口１９は、まず第１
の電極１０のＵ字形断面を通って電極の隆起１１の外側
で対称面の範囲へ延びる。流出入口はセラミックブッシ
ング２０を経て第１の電極１０を離れ、管片２１を経て
間隔片２７を貫き第２の電極１４へ延びる。冷却媒体流
出入口は第２の電極１４の端面２２のそばに置かれてい
る。
【００１９】第１の電極１０のＵ字形断面は断面の縮小
された端部領域２３を有する。端部領域２３にはレーザ
の真空密な容器を完成する容器キャップ２４が溶接又は
ろう付けされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に基づくストリップ導波路レーザの一
実施例の要部斜視図である。
【図２】ストリップ導波路レーザの別の実施例の要部斜
視図である。
【図３】図２に示すレーザの切断線ＩＩＩ　−ＩＩＩ　
による断面図である。
【符号の説明】
１、１０、１４、２６　　電極 ２、３　　共振器鏡 ４、５　　円筒形反射面 ６、７　　結合面 ８　　絶縁ギャップ １１　　隆起 １２、１３　　冷却溝 １５　　放電ギャップ １６、１７　　冷却媒体流入口 １８、１９　　冷却媒体流出口 ２２　　端面 ２３　　端部領域 ２４　　容器キャップ ２７　　間隔片

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　二つの電極と二つの共振器鏡とを備え
    、その際電極が放電ギャップを画成してレーザ光線のた
    めの導波路面を形成し、共振器鏡がじかに第１の電極に
    接しているスラブ又はストリップ導波路レーザにおいて
    、第１の電極が形状安定的に構成され、この電極が鏡及
    び第２の電極を支持し、鏡が第１の電極に対して調節さ
    れこの電極上に機械的に固定されていることを特徴とす
    るスラブ又はストリップ導波路レーザ。
  2. 【請求項２】　　少なくとも一つの鏡が第１の電極上に
    接着されていることを特徴とする請求項１記載のレーザ
    。
  3. 【請求項３】　　少なくとも一つの鏡が第１の電極上に
    保持装置により固定されていることを特徴とする請求項
    １又は２記載のレーザ。
  4. 【請求項４】　　少なくとも一つの鏡が第１の電極上に
    ろう付けされていることを特徴とする請求項１ないし３
    の一つに記載のレーザ。
  5. 【請求項５】　　第１の電極がほぼＵ字形の断面を有し
    、Ｕ字形断面の対称面に隣接する部分がＵ字形の外壁に
    隆起を形成し、この隆起の範囲に冷却溝が収容され、冷
    却溝の外側にレーザの端面の範囲に第２の電極の冷却の
    ために用いられる冷却媒体用接続口が配置されているこ
    とを特徴とする請求項１ないし４の一つに記載のレーザ
    。
  6. 【請求項６】　　両電極のための冷却媒体流入口がＵ字
    形断面の対称面の一方の側に配置され、両電極のための
    冷却媒体流出口が他方の側に配置されていることを特徴
    とする請求項１ないし５の一つに記載のレーザ。
  7. 【請求項７】　　第２の電極が絶縁材料から成る間隔片
    を介して第１の電極と機械的に強固に結合されて所望の
    間隔に保持され、第１の電極がレーザの光線方向へ第２
    の電極より長く構成され、鏡が光線方向へ第２の電極の
    外側に第２の電極から電気的に絶縁されて第１の電極上
    に配置され、鏡が金属から成り放電ギャップのギャップ
    幅より厚く構成されていることを特徴とする請求項１な
    いし６の一つに記載のレーザ。
  8. 【請求項８】　　ギャップ幅が２ｍｍ以下であり、鏡の
    厚さが少なくとも約５ｍｍであり、鏡が純粋な銅から成
    ることを特徴とする請求項７記載のレーザ。
  9. 【請求項９】　　放電ギャップに関する両電極の断面二
    次モーメントが同じ大きさであり、各電極の放電ギャッ
    プに向かう側の面から冷却溝までの距離が同じ大きさで
    あることを特徴とする請求項１ないし８の一つに記載の
    レーザ。
  10. 【請求項１０】　　両電極の冷却媒体流入口及び冷却媒
    体流出口が第１の電極の同一の端面に配置され、第２の
    電極の流入口及び流出口が、放電ギャップに関して垂直
    に電極間に設けられた間隔片を経て第２の電極の端面か
    ら等しい距離を置いて、第１の電極から第２の電極へ導
    かれていることを特徴とする請求項５記載のレーザ。
  11. 【請求項１１】　　Ｕ字形断面の脚が断面の減少した端
    部領域を有し、これらの端部領域が容器キャップと真空
    密に溶接又はろう付けされていることを特徴とする請求
    項５記載のレーザ。
  12. 【請求項１２】　　両電極が冷却溝を備え、両電極の冷
    却溝が放電ギャップに対し等しい間隔を有することを特
    徴とする請求項１ないし１１の一つに記載のレーザ。
  13. 【請求項１３】　　両電極が冷却溝を備え、両電極の冷
    却溝が同一断面を有することを特徴とする請求項１ない
    し１２の一つに記載のレーザ。
  14. 【請求項１４】　　冷却溝が放電ギャップに対して鏡面
    対称に配置されていることを特徴とする請求項１２又は
    １３記載のレーザ。
  15. 【請求項１５】　　電極形状が鏡の表面の形に適合させ
    られ、それにより同じギャップ幅のギャップが電極と鏡
    との間に残っていることを特徴とする請求項１ないし１
    ４の一つに記載のレーザ。
  16. 【請求項１６】　　各一つの円筒形反射面を有する鏡が
    用いられ、各鏡の結合面が反射面の軸線に対し高精度で
    直交して構成され、結合面が第１の電極上に載せられ、
    第１の電極に対する鏡の回動により鏡の焦点が所望の光
    線方向及び電極上の所望の位置に調節され、電極上で鏡
    の永久的固定が行われることを特徴とする請求項１ない
    し１５の一つに記載のスラブ又はストリップ導波路レー
    ザの製造方法。
  17. 【請求項１７】　　各鏡が第１の電極上で、光の所望の
    光線方向及び所望の位置を表示するレーザ光により調節
    されることを特徴とする請求項１６記載の方法。
JP3268451A 1990-09-26 1991-09-18 スラブ又はストリップ導波路レーザ Withdrawn JPH04259271A (ja)

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DE4030443 1990-09-26
DE4030443.4 1990-09-26

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EP (1) EP0477864B1 (ja)
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