JPH0465885A - ガスレーザ装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、管状誘電体及びこれの外周部に対向するよう
に設けられた対をなす金属製の電極よりなる放電電極管
を備えたガスレーザ装置に関する。

（従来の技術） この杜のガスレーザ装置の一例を第５図乃至第８図に示
す。即ち、第５図において、１は例えば円筒形の管状誘
電体で、これの内部にはレーザ媒質ガス２が充填されて
いる。３及び４は対をなす金属製の円弧状をなす電極で
、これらは、夫々薄板帯状に形成されており、上記管状
誘電体１の外周部に所定の間隔を存して対向するように
配設されている。上記管状誘電体１及び電極３及び４に
より放電電極管５か構成されている。第６図において、
６はレーザ光取出し可能な部分反射鏡よりなる出力鏡、
７は反射専用の全反射鏡よりなる反射鏡であり、これら
によって共振器が構成される。そして、第６図に示すよ
うに、複数例えば４個の前記放電電極管５が、その各軸
心がレーザ光軸に沿うように出力鏡６と反射鏡７との間
に配設されている。８は交流電源で、これに上記４個の
放電電極管らの各電極３及び４が並列に接続されている
。

而して、電極３及び４間に交流電圧が印加されると、管
状誘電体１内に放電９か発生し、レーサ媒質ガス２が励
起されて出力鏡６と反射鏡７との間でレーザ発振が生じ
、出力鏡６からレーザ光１０が出力される。

（発明か解決しようとする課題） 一般に、ガスレーザ装置から出力されたレーザ光を用い
てレーザ加工を行なうに際しては、そのレーザ加工の用
途に応じてレーザ光の横モードが選択される。例えば、
切断加工に対しては集光性に優れたシングルモード（低
次モード）か選択され、熱処理加工に対しては均一な光
分布をもつマルチモード（高次モード）が選択される。

以上のような、横モードの具体的な選択方法としては、
出力鏡（例えば６）と反射鏡（例えば７）の鏡面曲率及
び両鏡間の距離（即ち共振器長）により決定されるガウ
スモードの径と、共振器内のアパーチャ（管状誘電体１
の内径のときもある。）との比率を選定するのが通常で
ある。この場合、シングルモードを選択したい時には、
前記比率を１より若干大に選定し、マルチモートを選択
したい時には、前記比率を２乃至３若しくはそれ以上に
選定するのが一般的である。

ところで、シングルモードを選択すべく、上記比率を前
述したように１より若干大に選定した場合においては、
放電電極管内の放電強度分布か均一であれば、計算通り
或いはこれに近いシングルモードが得られるが、放電電
極管内の放電強度分布が均一でない時には、所定のシン
グルモードは得られない。

従来の構成によると、管状誘電体１の外周部に所定の間
隔を存して円弧状の電極３及び４を配設している関係上
、電極３及び４間の距離か両者の端部で小さく且つ中央
部で大きくなるもであり、従って、放電電極管５内の放
電強度は、第７図に示すように、中心部から距離のある
外周部で強く且つ中心部で弱くなる。このため、レーザ
光は放電電極管５内の外周部の放電強度分布が大である
ことに基因して高次モードの発振か行なわれ易くなって
、レーザ光強度は、第８図に示すように、シングルモー
ドとは異なる集光性のないものになってしまう。

このような不具合をなくすためには、共振器内のアパー
チャの径を一層小に設定すればよいのであるが、このア
パーチャの径を小にすることはレーザ光出力が小になる
ことであって、レーザ加工能力が低下することになる。

そして、これを補うためには、電源出力を増大する必要
が生じ、結果として、コストアップになる問題がある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、集光性に優れたシングルモードのレーザ光を容易に
得ることができて、コストダウンを図ることができるガ
スレーザ装置を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、管状誘電体及びこの管状誘電体の外周部に所
定の間隔を存して対向するように設けられた対をなす金
属製の電極よりなる放電電極管を備え、この放電電極管
をその軸心がレーザ光軸に沿うように配設し、交流電源
に前記電極対を接続することにより、上記電極対間に生
じる放電に基づいてレーザ光の励起を行なうガスレーザ
装置において、前記放電電極管内に生成される放電の強
度が前記放電電極管内の中央部で強く両端部でそれより
弱くなるように前記電極の内周面に誘電体被膜を設ける
構成に特徴を有する。

（作用） 本発明のガスレーザ装置によれば、放電電極管内に生成
される放電の強度が管内の中央部で両端部より強くなる
ように電極の内周面に誘電体被膜が設けられているので
、一対の電極間の対向距離の内の最も大なる距離となる
両者の中央部と管状誘電体との間に大なる静電容量が形
成されることになり、従って、集光性に優れたシングル
モードのレーザ光を得ることができるものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき第１図乃至第４図を参照
しながら説明する。

まず第１図及び第２図においては、先の第４図及び第５
図と同一の部分に同一の符号を付して示しており、従っ
て同図中、１は管状誘電体で６．２はその内部に充填さ
れたレーザ媒質ガス、３及び４は対をなす金属製の電極
である。また、５は放電電極管、６は出力鏡、７は反射
鏡である。８は交流電源で、これに上記４個の放電電極
管５の各電極３及び４か並列に接続されている。更に、
９は電極３及び４間に交流電圧が印加されたとき管状誘
電体１内に生じる放電、ｌＯはこの放電９によりレーザ
媒質ガス２が励起されて出力鏡６から出力されるレーザ
光である。

さて、１１．１１は誘電体被膜で、これらは電極３，４
の管状誘電体１と対向する内周面に中央部１１ａが厚く
両端部１１ｂ、ｌｌｂが薄くなるように形成されている
。

次に上記構成の作用について説明する。

並列に接続された４個の放電電極管５の各電極３及び４
に交流電源８が印加されると、管状誘電体１内に放電９
が生じる。この放電９によりレーザ媒質ガス２が励起さ
れて出力鏡６からレーザ光１０か出力される。

ところで、誘電体被膜１１は中央部１１ａが厚く両端部
１１ｂ、ｌｌｂか薄くなるように形成されているので、
電極３及び４と管状誘電体１との間の静電容量は、中央
部が最も大となる。従って、放電強度及びレーザ光強度
は第３図及び第４図に示すように管状誘電体１の中心部
において大となる。

このような本実施例によれば、次の効果を奏する。即ち
、電極３，４の内周面に誘電体被膜１１゜１１を設け、
各誘電体被膜１１を、中央部１１ａが厚く両端部１１ｂ
、ｌｌｂが薄くなるように形成したので、一対の電極３
及び４間の対向距離の内の最も大なる距離となる両者の
中央部と管状誘電体１との間に大なる静電容量を形成す
ることができて、交流電源８による放電９の強度が管状
誘電体１の中心部において大となり、集光性に優れたシ
ングルモードのレーザ光を容易に得ることができる。こ
れにより、従来とは異なり、共振器内のアパーチャの径
を小に設定する必要がなく、従って電源出力を増大する
必要もないのでコストダウンを図ることができる。

なお、本実施例では両端部においても誘電体被膜か薄く
形成されているが、本発明においては、放電強度の関係
で必ずしも両端部に誘電体被膜を形成しなくてもよい。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように本発明のガスレーザ装置
は、放電電極管の対をなす電極の内周面に中央部が厚く
両端部が薄くなるように誘電体被膜を設ける構成とした
ので、集光性に優れたシングルモードのレーザ光を容易
に得ることができて、コストダウンを図ることができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は全体の縦断側面図、第２図は同縦断正面図、第３
図は放電強度を示す図、第４図はレーザ光強度を示す図
である。そして、第５図乃至第８図は従来例を示す夫々
第１図乃至第４図相当図である。 図面中、１は管状誘電体、３．４は金属製の電極、５は
放電電極管、８は交流電源、１１は誘電体被膜、ｌｌａ
は中央部、ｌｌａ、ｌｌｂは両端部を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、管状誘電体及びこの管状誘電体の外周部に所定の間
   隔を存して対向するように設けられた対をなす金属製の
   電極よりなる放電電極管を備え、この放電電極管をその
   軸心がレーザ光軸に沿うように配設し、交流電源に前記
   電極対を接続することにより、上記電極対間に生じる放
   電に基づいてレーザ光の励起を行なうガスレーザ装置に
   おいて、前記放電電極管内に生成される放電の強度が前
   記放電電極管内の中央部で強く両端部でそれより弱くな
   るように前記電極の内周面に誘電体被膜を設けたことを
   特徴とするガスレーザ装置。