JPH0444372A - レーザ発振装置 - Google Patents
レーザ発振装置Info
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- JPH0444372A JPH0444372A JP2152293A JP15229390A JPH0444372A JP H0444372 A JPH0444372 A JP H0444372A JP 2152293 A JP2152293 A JP 2152293A JP 15229390 A JP15229390 A JP 15229390A JP H0444372 A JPH0444372 A JP H0444372A
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 12
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 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
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- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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-
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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〕
本発明は金属あるいは非金属の切断加工用に利用する高
出力レーザ発振装置に関し、特に円偏光出力ビームを射
出するレーザ発振装置に関する。
出力レーザ発振装置に関し、特に円偏光出力ビームを射
出するレーザ発振装置に関する。
レーザ切断加工においては、円偏光ビームを利用するこ
とが優位であることは良く知られている。
とが優位であることは良く知られている。
このため円偏光ビームを作る必要があるが、従来はレー
ザ共振器からの直接射出ビームは直線偏光であり、これ
を外部の光学部品を使用して円偏光に変換していた。
ザ共振器からの直接射出ビームは直線偏光であり、これ
を外部の光学部品を使用して円偏光に変換していた。
第４図は従来の外部に光学部品を設けたレーザ発振装置
の構造を示す図である。円偏光ビームを作るのに従来技
術では第４図に示すように−度共振器内で直線偏光で発
振させ、これを外部光学系を用いて円偏光に変換してい
た。第４図では放電管などのレーザ励起用部品は周知で
あるので省略してあり、光学系のみを示している。第４
図では、レーザ共振器はリア鏡１、折り返し鏡２．３、
及び出力結合鏡４から構成されている。
の構造を示す図である。円偏光ビームを作るのに従来技
術では第４図に示すように−度共振器内で直線偏光で発
振させ、これを外部光学系を用いて円偏光に変換してい
た。第４図では放電管などのレーザ励起用部品は周知で
あるので省略してあり、光学系のみを示している。第４
図では、レーザ共振器はリア鏡１、折り返し鏡２．３、
及び出力結合鏡４から構成されている。
これも周知の原理によって共振器内のレーザ光は電界ベ
クトルが３本の光軸７ａ、７ｂ、７Ｃが決める平面に直
交した直線偏光になっている。しかも、第４図ではこの
平面は直線７ａの回りにπ／４だけ回転させである。従
って、共振器よりの出射ビーム８は地表に対してπ／４
だけ傾いた直線偏光である。
クトルが３本の光軸７ａ、７ｂ、７Ｃが決める平面に直
交した直線偏光になっている。しかも、第４図ではこの
平面は直線７ａの回りにπ／４だけ回転させである。従
って、共振器よりの出射ビーム８は地表に対してπ／４
だけ傾いた直線偏光である。
この出射ビームは２枚組のπ／２フェーズリターダ５及
び６に導かれる。周知の原理によって同リターダよりの
射出ビーム９は円偏光になっている。
び６に導かれる。周知の原理によって同リターダよりの
射出ビーム９は円偏光になっている。
しかし、第４図に示す従来の方式では以下のような問題
点が存在する。
点が存在する。
第１は光学部品点数が多すぎて価格が高くなることであ
る。
る。
第２は系が大型で複雑化することである。
第３は外部の光学系もレーザ共振器並みに精密構造にし
ないとレーザビームのポインテングスタビリテーが不足
して切断特性が低下することである。
ないとレーザビームのポインテングスタビリテーが不足
して切断特性が低下することである。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、外
部に光学部品を設けずに、直接円偏光ビームが８カされ
るレーザ発振装置を提供することを目的とする。
部に光学部品を設けずに、直接円偏光ビームが８カされ
るレーザ発振装置を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、出力結合鏡及び
リア鏡の他に折り返し鏡を用いて光軸を折り返した折り
返し型レーザ共振器を備えたレーザ発振装置において、
稜線が、前記折り返された光軸の作る平面と４５度を成
すルーフ型反射鏡から成る前記リア鏡と、平行及び垂直
偏光成分に対して、π／２の位相遅延を行う前記折り返
し鏡と、を有することを特徴とするレーザ発振装置が、
提供される。
リア鏡の他に折り返し鏡を用いて光軸を折り返した折り
返し型レーザ共振器を備えたレーザ発振装置において、
稜線が、前記折り返された光軸の作る平面と４５度を成
すルーフ型反射鏡から成る前記リア鏡と、平行及び垂直
偏光成分に対して、π／２の位相遅延を行う前記折り返
し鏡と、を有することを特徴とするレーザ発振装置が、
提供される。
リア鏡はルーフ型反射鏡から成り、その稜線が、折り返
された光軸の作る平面と４５度を成す。このた約、電界
ベクトルに対するリア鏡の反射率は、稜線の方向に並行
な直線偏光成分の方が、これに直交する成分よりも高く
なる。従って、共振器内のレーザ光は、リア鏡とこのリ
ア鏡に最も近い折り返し鏡との間の光路において、稜線
の方向に直線偏光する。この直線偏光は折り返し鏡によ
って反射される。一方、折り返し鏡は、平行及び垂直偏
光成分に対して、総合的にπ／２の位相遅延を行う。従
って、得られる射出ビームは円偏光ビームとなる。
された光軸の作る平面と４５度を成す。このた約、電界
ベクトルに対するリア鏡の反射率は、稜線の方向に並行
な直線偏光成分の方が、これに直交する成分よりも高く
なる。従って、共振器内のレーザ光は、リア鏡とこのリ
ア鏡に最も近い折り返し鏡との間の光路において、稜線
の方向に直線偏光する。この直線偏光は折り返し鏡によ
って反射される。一方、折り返し鏡は、平行及び垂直偏
光成分に対して、総合的にπ／２の位相遅延を行う。従
って、得られる射出ビームは円偏光ビームとなる。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説胡する。
第１図は、本発明の第１の実施例に係るレーザ発振装置
の共振器の構成図である。図において、共振器はリア鏡
１０、折り返し鏡１１、及び出力結合鏡４から構成され
ている。ただし、放電管等のレーザ励起用部品は省略し
である。
の共振器の構成図である。図において、共振器はリア鏡
１０、折り返し鏡１１、及び出力結合鏡４から構成され
ている。ただし、放電管等のレーザ励起用部品は省略し
である。
リア鏡１０は、直角ルーフ型反射鏡で、その稜線１０ａ
が、図に示すように、２本の光軸７ａ、７ｂの作る平面
に対して４５度傾し）でいる。
が、図に示すように、２本の光軸７ａ、７ｂの作る平面
に対して４５度傾し）でいる。
折り返し鏡１１は、平行及び垂直偏光成分に対してπ／
２の位相遅延を行うフェーズリターダで、屈折率の高い
誘電体膜と屈折率の低い誘電体膜とを交互に接層し多重
干渉によって反射光の位相を遅らせるようにした公知の
ものである。出力結合鏡４は反射率に方向性のない通常
のものである。
２の位相遅延を行うフェーズリターダで、屈折率の高い
誘電体膜と屈折率の低い誘電体膜とを交互に接層し多重
干渉によって反射光の位相を遅らせるようにした公知の
ものである。出力結合鏡４は反射率に方向性のない通常
のものである。
上記構成の共振器において、共振器内のレーザ光は、図
に示すように光軸７ａ、７ｂが折り返し鏡１１によって
折り曲げられている。この光軸７ａの領域（リア鏡１０
と折り返し鏡１１との間の光路ンでは、レーザ光１０ｂ
は、リア鏡１０の稜線１０ａの方向、即ち光軸７ａ及び
７ｂが作る平面と４５度を成す方向に直線偏光している
。これは、ルーフ型反射鏡１０では、よく知られた光学
の原理によちて、反射率が、電界ベクトルが稜線１０ａ
の方向に平行な直線偏光成分の方が、これに直交する成
分よりも高くなるた約である。
に示すように光軸７ａ、７ｂが折り返し鏡１１によって
折り曲げられている。この光軸７ａの領域（リア鏡１０
と折り返し鏡１１との間の光路ンでは、レーザ光１０ｂ
は、リア鏡１０の稜線１０ａの方向、即ち光軸７ａ及び
７ｂが作る平面と４５度を成す方向に直線偏光している
。これは、ルーフ型反射鏡１０では、よく知られた光学
の原理によちて、反射率が、電界ベクトルが稜線１０ａ
の方向に平行な直線偏光成分の方が、これに直交する成
分よりも高くなるた約である。
このレーザ光１０ｂは、位相遅延π／２の折り返し鏡１
１によって反射されると、これもよく知られた光学法則
によって、光軸７ｂの領域（折り返し鏡１１と出力結合
鏡４との間の光路）では、円偏光となる。このとき出力
結合鏡４から出力されるレーザ光１３も円偏光状態にあ
る。
１によって反射されると、これもよく知られた光学法則
によって、光軸７ｂの領域（折り返し鏡１１と出力結合
鏡４との間の光路）では、円偏光となる。このとき出力
結合鏡４から出力されるレーザ光１３も円偏光状態にあ
る。
このように、本実施例によると、外部に光学部品を設け
ることなく、共振器から直接円偏光ビームが出力される
ので、光学部品点数を大幅に低減できる。このた約、共
振器が簡単な構造となり、小型化することができる。ま
た、コストを低減することができる。更に、切断加工時
にレーザビームのポインテングスタビリテーが向上し、
切断特性が改善される。
ることなく、共振器から直接円偏光ビームが出力される
ので、光学部品点数を大幅に低減できる。このた約、共
振器が簡単な構造となり、小型化することができる。ま
た、コストを低減することができる。更に、切断加工時
にレーザビームのポインテングスタビリテーが向上し、
切断特性が改善される。
次に、第２図に基づいて本発明の第２の実施例を説明す
る。第１の実施例との相違点は、共振器がフェーズリタ
ーダを兼ねる折り返し鏡１１及び１２によって２回折り
返されるように構成した点にある。フェーズリターダは
２枚で総合的にπ／２の位相遅延を行う。これには各フ
ェーズリターダがπ／４づつ位相を遅延してもよいし、
１枚のみでπ／２だけ行い、他はゼロシフト鏡を用いて
もよい。いずれにしても、レーザ光は光軸７ａの領域で
は４５度に傾斜した直線偏光で、光軸７ｃの領域（折り
返し鏡１２と出力結合鏡４との間の光路）では円偏光で
発振し、円偏光状態のレーザ光１３が出力結合鏡４から
出力される。
る。第１の実施例との相違点は、共振器がフェーズリタ
ーダを兼ねる折り返し鏡１１及び１２によって２回折り
返されるように構成した点にある。フェーズリターダは
２枚で総合的にπ／２の位相遅延を行う。これには各フ
ェーズリターダがπ／４づつ位相を遅延してもよいし、
１枚のみでπ／２だけ行い、他はゼロシフト鏡を用いて
もよい。いずれにしても、レーザ光は光軸７ａの領域で
は４５度に傾斜した直線偏光で、光軸７ｃの領域（折り
返し鏡１２と出力結合鏡４との間の光路）では円偏光で
発振し、円偏光状態のレーザ光１３が出力結合鏡４から
出力される。
次に、第３図に基づいて本発明の第３の実施例を説明す
る。この実施例では、共振器は、多数の折り返し鏡１１
１．１１２、・・・・・・、ＩＩＮ、１２１．１２２、
・・・ １２Ｎから構成された多重折り返し型のもので
あり、フェーズリターダを兼ねる折り返し鏡全部が総合
的にπ／２の位相遅延を行い、第１及び第２の実施例と
同様に、円偏光状態のレーザ光１３が出力結合鏡４から
出力される。
る。この実施例では、共振器は、多数の折り返し鏡１１
１．１１２、・・・・・・、ＩＩＮ、１２１．１２２、
・・・ １２Ｎから構成された多重折り返し型のもので
あり、フェーズリターダを兼ねる折り返し鏡全部が総合
的にπ／２の位相遅延を行い、第１及び第２の実施例と
同様に、円偏光状態のレーザ光１３が出力結合鏡４から
出力される。
以上説明したように本発明では、リア鏡にルーフ型反射
鏡を用い、共振器から直接円偏光ビームが出力されるよ
うに構成したので、円偏光を得るための外部の光学部品
が不要となり、光学部品点数が大幅に低減される。この
ため、構造が簡単になり、小型化することができる。ま
た、コストを低減することができる。更に、切断加工時
にレーザビームのボインテングスタビリテーが向上し、
切断特性が改善される。
鏡を用い、共振器から直接円偏光ビームが出力されるよ
うに構成したので、円偏光を得るための外部の光学部品
が不要となり、光学部品点数が大幅に低減される。この
ため、構造が簡単になり、小型化することができる。ま
た、コストを低減することができる。更に、切断加工時
にレーザビームのボインテングスタビリテーが向上し、
切断特性が改善される。
第１図は本発明の第１の実施例のレーザ発振装置の構成
を示す図、 第２図は本発明の第２の実施例のレーザ発振装置の構成
を示す図、 第３図は本発明の第３の実施例のレーザ発振装置の構成
を示す図、 第４図は従来の円偏光を得るためのレーザ発振装置の構
成を示す図である。 ４ ° 出力結合鏡 ７ａ、７ｂ、７ｃ 共振器内の光軸 １０ ° リア鏡（ルーフ型反射鏡）１１．１１１
．１１２〜１１Ｎ１ １２．１２１．１２２〜１２Ｎ 折り返し鏡 １３ ° 共振器外レーザ光（円偏光ビーム）特許出
願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖 第４図 平成 ３年 ６月 ７日
を示す図、 第２図は本発明の第２の実施例のレーザ発振装置の構成
を示す図、 第３図は本発明の第３の実施例のレーザ発振装置の構成
を示す図、 第４図は従来の円偏光を得るためのレーザ発振装置の構
成を示す図である。 ４ ° 出力結合鏡 ７ａ、７ｂ、７ｃ 共振器内の光軸 １０ ° リア鏡（ルーフ型反射鏡）１１．１１１
．１１２〜１１Ｎ１ １２．１２１．１２２〜１２Ｎ 折り返し鏡 １３ ° 共振器外レーザ光（円偏光ビーム）特許出
願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖 第４図 平成 ３年 ６月 ７日
Claims (4)
- （１）出力結合鏡及びリア鏡の他に折り返し鏡を用いて
光軸を折り返した折り返し型レーザ共振器を備えたレー
ザ発振装置において、 稜線が、前記折り返された光軸の作る平面と４５度を成
すルーフ型反射鏡から成る前記リア鏡と、平行及び垂直
偏光成分に対して、π／２の位相遅延を行う前記折り返
し鏡と、 を有することを特徴とするレーザ発振装置。 - （２）前記折り返し鏡は１枚から成り、１枚でπ／２の
位相遅延を行うことを特徴とする請求項１記載のレーザ
発振装置。 - （３）前記折り返し鏡は２枚から成り、２枚で総合的に
π／２の位相遅延を行うことを特徴とする請求項１記載
のレーザ発振装置。 - （４）前記折り返し鏡は３枚以上から成り、３枚以上全
部で総合的にπ／２の位相遅延を行うことを特徴とする
請求項１記載のレーザ発振装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2152293A JP2651263B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | レーザ発振装置 |
| DE69127170T DE69127170T2 (de) | 1990-06-11 | 1991-05-28 | Oszillierende laservorrichtung |
| EP91909712A EP0485619B1 (en) | 1990-06-11 | 1991-05-28 | Laser oscillating device |
| PCT/JP1991/000720 WO1991020114A1 (en) | 1990-06-11 | 1991-05-28 | Laser oscillating device |
| US07/834,524 US5307367A (en) | 1990-06-11 | 1991-05-28 | Laser oscillating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2152293A JP2651263B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | レーザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0444372A true JPH0444372A (ja) | 1992-02-14 |
| JP2651263B2 JP2651263B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=15537366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2152293A Expired - Fee Related JP2651263B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | レーザ発振装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0485619B1 (ja) |
| JP (1) | JP2651263B2 (ja) |
| DE (1) | DE69127170T2 (ja) |
| WO (1) | WO1991020114A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH07211972A (ja) * | 1994-01-20 | 1995-08-11 | Fanuc Ltd | レーザ発振器 |
| JPH0856028A (ja) * | 1994-08-10 | 1996-02-27 | Fanuc Ltd | レーザ発振器 |
| US5878067A (en) * | 1994-08-10 | 1999-03-02 | Fanuc Ltd. | Laser oscillator |
| US5684812A (en) * | 1995-09-12 | 1997-11-04 | Trw Inc. | Laser mode control using external inverse cavity |
| US5764680A (en) * | 1996-08-13 | 1998-06-09 | Watson; Tom A. | Folded internal beam path for gas stable/unstable resonator laser |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2050683B (en) * | 1979-06-02 | 1983-09-14 | Ferranti Ltd | Lasers |
| JPS56138974A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Multistage folded laser resonator |
| DE8304141U1 (de) * | 1983-02-15 | 1983-07-07 | Rofin-Sinar Laser GmbH, 2000 Hamburg | Lasergeraet fuer materialbearbeitung |
| JPS6095985A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-29 | Nec Corp | 折返し形炭酸ガスレ−ザ装置 |
| JPS62169385A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-25 | Toshiba Corp | 横流形ガスレ−ザ装置 |
| JPH0827435B2 (ja) * | 1986-10-03 | 1996-03-21 | 株式会社ダイヘン | 折返し形炭酸ガスレ−ザ装置 |
| JP2514680B2 (ja) * | 1988-01-08 | 1996-07-10 | ファナック株式会社 | レ―ザ発振装置 |
| DE3813572A1 (de) * | 1988-04-22 | 1989-11-02 | Fraunhofer Ges Forschung | Laser |
| US5023886A (en) * | 1988-12-01 | 1991-06-11 | Coherent, Inc. | High power laser with focusing mirror sets |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP2152293A patent/JP2651263B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-05-28 EP EP91909712A patent/EP0485619B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-28 WO PCT/JP1991/000720 patent/WO1991020114A1/ja active IP Right Grant
- 1991-05-28 US US07/834,524 patent/US5307367A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-28 DE DE69127170T patent/DE69127170T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69127170D1 (de) | 1997-09-11 |
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