JPH0476973A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ発振器に関し、特にレーザ発振器におけ
る共振系を構成するフロントミラー、リアミラーのうち
の少なくとも一つの断面形状が曲率を有するミラーとし
て構成されるレーザ発振器に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のレーザ発振器を第４図に示す。

第４図において、２はレーザ媒質としてのＹＡＧロッド
、４はＹＡＧロッド２から出射される光を全反射するり
アミラーとしてのポロプリズム、５は断面が曲率を有す
るフロントミラーとしての出力ミラーであり、レーザ発
振波長に対してＹＡＧロッド２からこの出力ミラー５に
向って出射される光の一部をレーザ発振器外に出力し、
残りをレーザ発振器内にフィードバックし出力ミラー５
とポロプリズム４は共振系を形成する。またウェッジ６
は光軸１００を中心として回転し、レーザ発振器の光軸
１００上におけるアライメントを微調整するものである
。

このような構成で成る従来のレーザ発振器は、第４図に
示すように、レーザ発振器のレーザ共振系を構成するフ
ロントミラーとリアミラーの少なくとも一方、第４図の
場合はフロントミラーとしての出力ミラー５が凹面鏡の
如く曲率断面を有するものが利用されていた。

このようなレーザ発振器で所定のエネルギーの出光を確
保するには、各構成部品のクイナミックな光軸一致、い
わゆるアライメント調整が必要である。

上述した従来のレーザ発振器の調整は、粗調整と微調整
の２段階で行なわれている。

粗調整のレイアウトを第５図（ａ）、　（ｂ）に示す。

粗調整は、第５図（ａ）に示すように、出力ミラー５を
曲率を持たない平面ミラー７に交換し、中心軸を光軸に
一致させて配設したオートコリメータ９によって平面ミ
ラー７に対するポロプリズム４の傾きを、測定しながら
正対するように、ポロプリズム４の傾きをマウントを介
して調整することによって行なわれる。

オートコリメータ９は、集束光を所望のバクーンの光像
を形成するスリットに通して試験光として送出するもの
で、たとえばスリットによって十字形の光像を形成した
場合、この試験光は、第５図（ｂ）に示ス如く、フロン
トミラーたる平面ミラー７による反射によって得られる
反射線は実線で示す如く、またリアミラーたるポロプリ
ズム４の反射線は破線で示す如くオートコリメータ９視
野１１に表示される。この実線と破線による２つの反射
線を合致させるように平面ミラー７に対するポロプリズ
ム４の傾きを調整することが粗調整である。

粗調整に引続いて行なう微調整は、平面ミラー７を曲率
を有する出力ミラー５と換装し、実際にレーザ発振を行
なわせ、ウェッジ６を光軸口りに少しづつ回転させなが
らその都度レーザ圧力を測定し、レーザ８力が最高とな
るアライメント状態にウェア９６０回転位置を設定する
ことによって行なわれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、従来のレーザ発振器の調整では、粗調
整と微調整の段階で、平面ミラー７と出力ミラー５の交
換を行なう必要がある。そのため、粗調整の段階で、オ
ートコリメータ９によって、平面ミラー７に対するポロ
プリズム４の傾きを測定しながら調整し正確に正対させ
たとしても、出力ミラー５と平面ミラー７の加工及び組
立て精度の範囲内で７ライメントがズしてしまう。その
ズレの原因は、主に （１）　　マウントの加工精度 （２）マウントへの光学部品の接着工事精度（３）光学
部品の加工精度 である。よって、微調整では、ウェッジ６を回転するこ
とによって、このアライメントズレを再調整することに
なる。したがって、ウェッジ６ば、上述した３つの原因
のアライメントズレを調整できるだけの修正角、いわゆ
るウェッジ角が必要となる。微調整は、ウェッジ６を回
転することによって行なわれるので、ウェッジ角が大き
くなると、その分、ウェッジ６の回転に対するアライメ
ント分解能が低下するので、アライメント調整精度が低
下するという欠点がある。

上述した欠点を第４図を参照してさらに詳細に説明する
。第４図の従来例は、リアミラーとしてポロプリズム４
を使用しているので、ウェッジ６を回転させた場合、ア
ライメントに効いてくる成分は、ポロプリズム４の稜線
にすなわち点Ｐでの紙面に垂直方向の稜に平行な角度成
分だけとなる。

つまり、（１）式のようになる。ポロプリズム４の稜線
に関して回転する方向の光軸の傾きに対しては反射光が
光軸に平行に反射するので７ライメントに対する影響は
ない。

α＝β＊５ＩＮ（θ）　　　　　　　　・・・・・・（
１）ここで、α：ウェッジ６のポロプリズム４の稜線に
平行な角度成分 β：ウェッ：、；６による光軸の振れ角θ：ニラエツジ
回転角（光軸の振れ角 かポロプリズム４の稜線に直交す る軸上にあるときを０とする。） 従って、ウェッジ６のウェッジ角が大きくなれば、ウェ
ッジの回転角に対してウェッジ６による光軸の振れ角が
大きくなり、それだけ、ある回転角度量に対するポロプ
リズム４の稜線に平行な角度成分が大きくなる。一方、
ウェッジ６の回転調整精度は、一定であるので、微調整
でのアライメント精度が低下することになるのである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の装置は、レーザ媒質と、光軸微調整用のウェッ
ジと、共振系を形成するフロントミラーおよびリアミラ
ーのうちの少なくとも一方を所定の曲率の断面形状を有
するものとした前記フロントミラーおよびリアミラーと
を備えて成るレーザ発振器において、前記所定の曲率の
断面形状を有するフロントミラーもしくは前記リアミラ
ーの光学面のレーザ発振に寄与しない周縁部分の一部を
光学面の中心に垂直な法線に垂直かつ前記レーザ・発振
器の外部から目視し得る平板部分とし、前記レーザ発振
器の外部から送光する試験光に対する前記平板部分の反
射と前記リアミラーの反射による光像の一致にもとづい
て光軸の粗調整を行なうものとした構成を有する。

また本発明の装置は、前記光軸微調整用のウェッジは、
前記粗調整後光軸回りに回転し、レーザ出光が最大とな
る状態を確保するものとした構成を有する。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図である。第１図に示
す実施例は、フロントミラーが曲率を有する場合を例と
し、フロントミラーとしての出力ミラー１と、レーザ媒
質のＹＡＧロッド２と、光軸微調整用のウェッジ３およ
びリアミラーとしてのポロプリズム４を備えて成る。こ
れら実施例の構成要素中、ＹＡＧロッド２．ウェッジ３
およびポロプリズム４は第４図に示す従来のものと同一
であるので、これら個個についての詳細な説明は省略す
る。

１２を除いた周縁部をこれら光学面の中心に立てた法線
Ｌ１と直角な平板部分１３として形成する。

第２図（ａ）はその断面図であり、第２図（ｂ）は正面
図また〆第２図（ｃ）は裏面図である。本実施例にあっ
ては、製造上の便を図って、調整目的が確保される条件
のもとて正面構造は第２図（ｂ）に示す如く平板部分１
３を設定している。

この出力ミラーｌは、光学面Ａｌｌには無反射コーティ
ングを施し、また光学面Ｂ１２には、所定の反射率を有
するコーティングを施し、レーザ光の一部をレーザ発振
器外に出光し、残りをレーザ発振器内に反射する。

また、比カミラー１は、ミラー中心の光学面Ｂ１２に対
する法線Ｌ１と、平板部分１３に対する法線Ｌ２が極力
平行となるように加工が施されている。極力平行になる
ように加工されてもなお残る法線ＬｌとＬ２のなす角を
γとする。ＹＡＧロッド２はレーザ素子である。ウェッ
ジ３は、レーザ発振器のアライメントを微調整するため
のもので、光軸をγ以上傾けることができるウェッジ角
を有する。ポロプリズム４は、レーザ光を全反射する。

ポロプリズム４は、その稜線に関して回転する方向の光
軸の傾きに対しては、その反射光が光軸に平行に反射す
るので、アライメントに対する影響はない。

つぎに、本実施例のレーザ発振器の調整方法を示す。粗
調整のレイアウトを第３図（ａ）、　（ｂ）に示す。本
実施例のレーザ発振器８ａにおいては、従来例のように
出力ミラーを平面ミラーに交換するこトナく、オートコ
リメータ９によって、出力ミラーｌの平板部分の反射線
にポロプリズム４の反射線が一致するように、ポロプリ
ズムの傾きを調整することによって粗調整を行なう。こ
の場合、第３図（ｂ）実線で示す出力ミラー１の平板部
分１３の反射線は、第５図（ｂ）に実線で示す平面ミラ
ー７の反射線よりは反射面積が狭いだけ輝度は低下する
が、調整に必要かつ十分の認識輝度が確保されている。

次に、微調整は、従来例のレーザ発振器と同様に、実際
にンーザ発振をしながら、ウェッジ３を回転し、その都
度レーザ出力を測定する。そして、レーザ出力が最高と
なる回転位置に、ウェッジ３を設定する。

したがって、微調整において出力ミラー１の平板部分１
３の反射線とポロプリズム４の反射線が完全に一致して
いれば、ウェッジ３によって調整しなければならない光
軸の角度は、法線Ｌ１とＬ２のなす角度γだはであり、
従来の場合の、マウントの工作精度、マウントへの光学
部品の接着工事精度及び光学部品の３つの和より著しく
小さくてすむ。

これにより、ウェッジ３による光軸の振れ角を小さくす
ることができ、よって、ウェッジ３の回転に対するアラ
イメントの調整分解能が高くなり、レーザ発振器のアラ
イメント調整精度を向上することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のレーザ発振器は、レーザ発
振器の共振系を構成するフロントミラー　リアミラーの
うち、断面積が曲率を有するミラーに、ミラーの中心に
おける法線に対して垂直な平板部分を設け、この平板部
分を利用して、アライメントの粗調整を行なうことによ
り、アライメントの粗調整精度をミラーの加工精度まで
押えて微調整用のウェッジのウェッジ角を小さくするこ
とができ、したがって、ウェッジの回転に対するアライ
メント分解能を向上させレーザ発振器のアライメント精
度を著しく向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実旅例の構成図、第２図は、第１
図の出力ミラーｌを詳細に示す断面図（ａ）、正面図（
ｂ）および背面図（ｃ）、第３図（ａ）は第１図のレー
ザ発振器８ａの粗調整時の構成図、第３図（ｂ）は第３
図（ａ）のオートコリメータ９による視野を示す図、第
４図は従来のレーザ発振器の構成図、第５図（ａ）は従
来のレーザ発振器の粗調整時の構成図、第５図（ｂ）は
第５図（ａ）のオートコリメータ９の視野を示す図であ
る。 ■・・・・・・出力ミラー　２・・・・・・ＹＡＧロッ
ド、３・・・・・ウェッジ、４・・・・・・ポロプリズ
ム、５・・印・出力ミラー、６・・・・・・ウェッジ、
７・・・・・・平面ミラー８．８ａ・・・・・・レーザ
発振器、９・・・・・オートコリメータ、１１・・・・
・・光学面Ａ％　１２・・・・・・光学面Ｂ、１３・・
・・・・平板部分、１００・・・・・・光軸。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．レーザ媒質と、光軸微調整用のウェッジと、共振系
   を形成するフロントミラーおよびリアミラーのうちの少
   なくとも一方を所定の曲率の断面形状を有するものとし
   た前記フロントミラーおよびリアミラーとを備えて成る
   レーザ発振器において、前記所定の曲率の断面形状を有
   するフロントミラーもしくは前記リアミラーの光学面の
   レーザ発振に寄与しない周縁部分の一部を光学面の中心
   に垂直な法線に垂直かつ前記レーザ発振器の外部から目
   視し得る平板部分とし、前記レーザ発振器の外部から送
   光する試験光に対する前記平板部分の反射と前記リアミ
   ラーの反射による光像の一致にもとづいて光軸の粗調整
   を行なうものとしたことを特徴とするレーザ発振器。
2. ２．前記光軸微調整用のウェッジは、前記粗調整後光軸
   回りに回転し、レーザ出光が最大となる状態を確保する
   ものであることを特徴とする請求項１記載のレーザ発振
   器。