JPH05160475A - Laser - Google Patents
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- JPH05160475A JPH05160475A JP3322210A JP32221091A JPH05160475A JP H05160475 A JPH05160475 A JP H05160475A JP 3322210 A JP3322210 A JP 3322210A JP 32221091 A JP32221091 A JP 32221091A JP H05160475 A JPH05160475 A JP H05160475A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ装置、とくにモ
ード次数等の出力切り替えが容易に出来るレーザ装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser device, and more particularly to a laser device capable of easily switching outputs such as mode orders.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１０は、例えばレーザハンドブック
（オーム社、昭和５７年）に記載された従来の安定型共
振器を用いたレーザ装置を示す構成図である。図におい
て、１は凹面状の、例えばＣｕより成る全反射ミラー、
２は全反射ミラー１に対向配置された凹面状の、例えば
ＺｎＳｅより成る出力ミラー、３は安定型共振器内に設
置された開口、４はレーザ媒質で、例えばＣＯ2 レーザ
等のガスレーザの場合、放電などにより励起されたガス
媒質、ＹＡＧ等の固体レーザの場合、フラッシュランプ
等により励起された固体媒質である。５は周囲を覆う箱
体、６はミラー１、２より構成される安定型共振器の内
部に発生するレーザビーム、７は出力ミラー２により発
振器外部に取り出されるレーザビームである。2. Description of the Related Art FIG. 10 is a block diagram showing a laser device using a conventional stable resonator described in, for example, Laser Handbook (Ohmsha, 1982). In the figure, 1 is a concave total reflection mirror made of, for example, Cu,
Reference numeral 2 is a concave output mirror arranged opposite to the total reflection mirror 1, for example, an output mirror made of ZnSe, 3 is an opening provided in a stable resonator, 4 is a laser medium, for example, in the case of a gas laser such as a CO 2 laser , A gas medium excited by discharge or the like, and a solid laser such as YAG is a solid medium excited by a flash lamp or the like. Reference numeral 5 is a box covering the periphery, 6 is a laser beam generated inside the stable resonator formed by the mirrors 1 and 2, and 7 is a laser beam extracted by the output mirror 2 to the outside of the oscillator.
【０００３】次に動作について説明する。ミラー１、２
は安定型共振器を構成しており、レーザビーム６はミラ
ー１、２の間を往復するうちにレーザ媒質４により増幅
されるとともに、レーザビーム６の一部が出力ミラー２
を介して発振器外部にレーザビーム７として取り出され
る。取り出されたレーザビーム７はレンズ等により集光
した場合、中高の集光ビームとなり、鉄板等の切断、溶
接等を効率よく行うことができる。Next, the operation will be described. Mirrors 1 and 2
Constitutes a stable resonator, the laser beam 6 is amplified by the laser medium 4 while reciprocating between the mirrors 1 and 2, and a part of the laser beam 6 is output from the output mirror 2.
The laser beam 7 is extracted to the outside of the oscillator via the. When the extracted laser beam 7 is condensed by a lens or the like, it becomes a middle-high condensed beam, and cutting and welding of an iron plate or the like can be efficiently performed.
【０００４】レーザビームのモード次数は共振器内に設
置された開口３の直径と共振器構成、すなわちミラー
１、２の曲率半径と共振器長によって決定される。例え
ば、ＣＯ2 レーザ加工機を例にとれば鉄板等の切断には
最低次モードのＴＥＭ00モードが、溶接等には高次モー
ドであるマルチモードがよく使われる。The mode order of the laser beam is determined by the diameter of the aperture 3 installed in the resonator and the resonator configuration, that is, the radius of curvature of the mirrors 1 and 2 and the resonator length. For example, if a CO 2 laser processing machine is taken as an example, the TEM 00 mode, which is the lowest order mode, is often used for cutting an iron plate and the like, and the multi mode, which is a higher order mode, is often used for welding.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の安定型共振器を
用いたレーザ装置は以上のように構成されているので、
一度共振器構成を設定するとレーザビームのモード次数
が一義的に決められてしまう。従って、同一のレーザ装
置でレーザビームのモード次数を変化させたい場合、レ
ーザ共振器を構成するミラーの曲率半径を変化させる
か、開口の直径を変化させるかしなければならない。コ
ストの面から考えて、開口を取り替えるのが一般的であ
るが、取り替えるのにある程度の時間を必要とし、また
レーザ装置を一度停止させなければならなかった。Since the conventional laser device using the stable resonator is constructed as described above,
Once the resonator configuration is set, the mode order of the laser beam is uniquely determined. Therefore, when it is desired to change the mode order of the laser beam in the same laser device, it is necessary to change the radius of curvature of the mirror forming the laser resonator or change the diameter of the aperture. From the viewpoint of cost, it is common to replace the opening, but it took some time to replace it, and the laser device had to be stopped once.
【０００６】加工ライン等に導入されているレーザ加工
機において、モード次数の変化の必要が生じた場合、一
度加工ラインを停止させなければならず、従って生産性
が低下してしまうという問題点があった。In a laser beam machine introduced into a processing line or the like, when it is necessary to change the mode order, the processing line must be stopped once, and thus the productivity is lowered. there were.
【０００７】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたものであり、従来のレーザ装置において、
開口および共振器構成を全く変化させず、しかも瞬時に
レーザビームのモード次数等を選択して出力することが
できるレーザ装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and in the conventional laser device,
An object of the present invention is to obtain a laser device capable of instantaneously selecting and outputting a mode order of a laser beam without changing the aperture and the resonator configuration at all.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ装置
は、レーザ共振器の中に設置された音波発生素子、上記
レーザ共振器の内部に発生するレーザビームの光路上に
配置され、上記音波発生素子より発生する音波を伝送す
る媒質、及び上記音波発生素子を駆動する駆動装置を備
えたものである。A laser device according to the present invention includes a sound wave generating element installed in a laser resonator, and a sound wave generating element disposed in an optical path of a laser beam generated inside the laser resonator. It is provided with a medium for transmitting a sound wave generated from the generating element and a drive device for driving the sound wave generating element.
【０００９】また、本発明に係る別のレーザ装置は、出
力ミラーと全反射ミラーのうち、少なくとも一方のミラ
ーを、レーザ共振器中に設置された音波発生素子より発
生する音波を伝送する媒質で構成し、上記音波発生素子
を駆動して上記ミラーの曲率半径を可変としたものであ
る。In another laser device according to the present invention, at least one of the output mirror and the total reflection mirror is a medium for transmitting a sound wave generated from a sound wave generating element installed in the laser resonator. In this configuration, the sound wave generating element is driven to change the radius of curvature of the mirror.
【００１０】[0010]
【作用】上記のように構成されたレーザ装置は、音波発
生素子より媒質中に生じた音波が媒質中に屈折率分布を
作るため、その媒質を通過するレーザビームの位相に影
響を与えることができる。駆動装置により音波の周波数
を調整することで媒質を一種のレンズにすることが可能
となり、従って、レーザ共振器のパラメータを変化させ
ることが可能となる。この時、媒質のレンズの焦点距離
は音波出力に比例するため、駆動装置の出力を適切に調
節することにより、レーザビームのモード次数等の出力
を瞬時に変化させることができる。In the laser device configured as described above, since the sound wave generated in the medium by the sound wave generating element creates a refractive index distribution in the medium, the phase of the laser beam passing through the medium may be affected. it can. By adjusting the frequency of the sound wave by the driving device, the medium can be made into a kind of lens, and therefore, the parameters of the laser resonator can be changed. At this time, since the focal length of the lens of the medium is proportional to the sound wave output, the output such as the mode order of the laser beam can be instantaneously changed by appropriately adjusting the output of the driving device.
【００１１】[0011]
【実施例】実施例１．図１は本発明の一実施例を示すス
ラブ型の一次元的なＣＯ2 レーザ装置の構成図であり、
１〜７は上記従来装置と全く同一のものである。８は本
発明のレーザ装置に具備されている音波発生素子であ
り、９は音波発生素子８より発生する音波を伝送する媒
質で、例えばＴｅから成るスラブ型の固体素子、１０は
音波発生素子８を駆動する駆動装置である。音波発生素
子８はスラブ型固体素子９の結晶内において、その幅方
向、すなわち一次元的なミラー１、２と平行な方向に定
在波の音波を発生させることができるように調整されて
おり、駆動装置１０は音波発生素子８から発生する音波
の周波数と出力を任意に設定することができる。この実
施例では駆動装置１０は開口３の直径Ｄと音波の波長Λ
との間に Ｄ／Λ＝１ なる関係が成り立つように調節されているものとする。EXAMPLES Example 1. FIG. 1 is a block diagram of a slab type one-dimensional CO 2 laser device showing an embodiment of the present invention.
1 to 7 are exactly the same as the above-mentioned conventional device. Reference numeral 8 is a sound wave generating element provided in the laser device of the present invention, 9 is a medium for transmitting a sound wave generated by the sound wave generating element 8, and a slab type solid element made of, for example, Te, 10 is the sound wave generating element 8 Is a drive device for driving the. The sound wave generating element 8 is adjusted in the crystal of the slab-type solid-state element 9 so as to generate a sound wave of a standing wave in the width direction thereof, that is, in the direction parallel to the one-dimensional mirrors 1, 2. The driving device 10 can arbitrarily set the frequency and output of the sound wave generated from the sound wave generating element 8. In this embodiment, the drive unit 10 has a diameter D of the opening 3 and a wavelength Λ of the sound wave.
It is assumed that the relationship is adjusted such that D / Λ = 1 holds between and.
【００１２】前記のように構成されたレーザ装置におい
て、ミラー１、２は安定型共振器を構成しており、レー
ザビーム６はミラー１、２の間を往復するうちにレーザ
媒質４により増幅されるとともにレーザビーム６の一部
が出力ミラー２を介して発振器外部にレーザビーム７と
して取り出される。In the laser device constructed as described above, the mirrors 1 and 2 form a stable resonator, and the laser beam 6 is amplified by the laser medium 4 while reciprocating between the mirrors 1 and 2. At the same time, a part of the laser beam 6 is extracted as a laser beam 7 via the output mirror 2 to the outside of the oscillator.
【００１３】音波によるスラブ型固体素子レンズ化の方
法について詳しく説明する。音波発生素子８と駆動装置
１０を用いてスラブ型固体素子９の幅方向に図２（ａ）
に示すような定在音波をたたせると、図２（ｂ）に示す
ようにスラブ型固体素子９の幅方向に音波の粗密により
生じた一次元的な屈折率分布が生じる。この屈折率分布
を持つスラブ型固体素子９を通過したレーザビームの位
相分布は図３に示すように変化し、この分布はレーザビ
ームがちょうど凸面レンズを通過した直後の状態のもの
とほぼ同等となる。この位相分布は音波の出力を変化さ
せると変化するため、駆動装置１０を調節することで、
即ち音波の出力を調節することで、レンズの焦点距離を
任意に変化させることができる。A method of forming a slab type solid element lens by sound waves will be described in detail. 2A in the width direction of the slab type solid-state element 9 using the sound wave generating element 8 and the driving device 10.
When a standing acoustic wave as shown in FIG. 2 is applied, a one-dimensional refractive index distribution is generated in the width direction of the slab type solid-state element 9 due to the density of the acoustic waves, as shown in FIG. The phase distribution of the laser beam that has passed through the slab type solid-state element 9 having this refractive index distribution changes as shown in FIG. 3, and this distribution is almost the same as that in the state immediately after the laser beam has just passed through the convex lens. Become. Since this phase distribution changes when the output of the sound wave is changed, by adjusting the drive device 10,
That is, the focal length of the lens can be arbitrarily changed by adjusting the output of the sound wave.
【００１４】図４（ａ）、（ｂ）は各々本発明の上記実
施例におけるレーザ装置の駆動装置１０の動作開始前後
におけるレーザ共振器の状態を示したものであり、図５
（ａ）、（ｂ）は各々マルチモードとＴＥＭ00モードの
強度分布を示したものである。図４（ａ）より、動作開
始前においてはスラブ型固体素子９にはレンズは発生せ
ず、レーザ共振器は全反射ミラー１と出力ミラー２から
構成され、図５（ａ）のマルチモード発振をする状態と
なっている。FIGS. 4 (a) and 4 (b) show the states of the laser resonator before and after the start of the operation of the driving device 10 of the laser device in the above embodiment of the present invention, respectively.
(A) and (b) show the intensity distributions of the multimode and the TEM 00 mode, respectively. As shown in FIG. 4A, no lens is generated in the slab type solid-state element 9 before the operation is started, and the laser resonator is composed of the total reflection mirror 1 and the output mirror 2, and the multimode oscillation of FIG. It is in a state to do.
【００１５】駆動装置１０が動作し、音波発生素子８が
音波を発生し、スラブ型固体素子９の幅方向に屈折率分
布が生じると、図４（ｂ）に示すようにスラブ型固体素
子９はその幅方向において、一次元的な焦点距離ｆを持
つレンズとなる。この時、レーザ共振器はミラー１、２
とスラブ型固体素子９のもつ焦点距離ｆのレンズと共振
器長、そして開口３の直径によって決定される。駆動装
置１０の動作後において、レーザ共振器が最低次モー
ド、すなわち図５（ｂ）のＴＥＭ00モードで発振するよ
うに、図４（ｂ）に示すレーザ共振器のｆを音波の出力
により調整しておけば駆動装置１０の動作開始前後にお
いて、レーザビームのモードを瞬時に変化させることが
可能になる。When the driving device 10 operates and the sound wave generating element 8 generates a sound wave and a refractive index distribution is generated in the width direction of the slab type solid element 9, as shown in FIG. 4B, the slab type solid element 9 is formed. Becomes a lens having a one-dimensional focal length f in its width direction. At this time, the laser resonator has mirrors 1 and 2.
And the lens having the focal length f of the slab type solid-state element 9 and the resonator length, and the diameter of the aperture 3. After the operation of the driving device 10, the f of the laser resonator shown in FIG. 4B is adjusted by the sound wave output so that the laser resonator oscillates in the lowest mode, that is, the TEM 00 mode of FIG. 5B. If so, the mode of the laser beam can be instantaneously changed before and after the operation of the drive device 10 is started.
【００１６】この発明の利点は、音波を用いてスラブ型
固体素子の幅方向にレンズを発生させることでモードの
切り替えを行っているため、切り替えるのに要する時間
がきわめて短時間ですみ、時間応答性が優れていること
である。従って、例えばレーザビームのモードを変化さ
せながら行うようなレーザ加工においても、レーザ動作
を中断することなく、きわめて安定に行うことができ
る。The advantage of the present invention is that since the mode is switched by generating a lens in the width direction of the slab type solid-state element using a sound wave, the time required for switching is extremely short, and the time response is small. It is excellent in nature. Therefore, for example, even in the laser processing performed while changing the mode of the laser beam, the laser operation can be performed extremely stably without interruption.
【００１７】この実施例では音波発生素子より発生する
音波を伝送する媒質として固体素子の場合を例にあげた
が、この媒質を気体や液体にしても同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。In this embodiment, the case where the solid element is used as the medium for transmitting the sound wave generated by the sound wave generating element has been described as an example, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if the medium is gas or liquid.
【００１８】実施例２．前記実施例１では一次元的なレ
ーザ共振器について成り立つ例をあげたが、二次元的な
軸対称のビームを発振するレーザ共振器についても同様
の動作を行うことができる。図６は本発明の実施例２を
示す二次元的な軸対称のＣＯ2 レーザ装置の構成図であ
り、１〜７は上記従来装置と全く同一のものである。１
１は本発明のレーザ装置に具備されているリング状の音
波発生素子であり、１２は音波発生素子１１より発生す
る音波を伝送する、例えばＴｅから成る円柱状の固体素
子、１３は音波発生素子１１を駆動する駆動装置であ
る。音波発生素子１１は円柱状の固体素子１２の結晶内
において、その動径方向に同心状の定在波の音波を発生
させることができるように調整されており、駆動装置１
３は音波発生素子１１から発生する音波の周波数と出力
を任意に設定することができる。Example 2. Although the first embodiment has been described with respect to the case where a one-dimensional laser resonator is used, the same operation can be performed for a laser resonator that oscillates a two-dimensional axially symmetric beam. FIG. 6 is a block diagram of a two-dimensional axially symmetric CO 2 laser device showing a second embodiment of the present invention, in which 1 to 7 are exactly the same as the above conventional device. 1
Reference numeral 1 denotes a ring-shaped sound wave generating element included in the laser device of the present invention, 12 denotes a cylindrical solid element made of, for example, Te, which transmits a sound wave generated by the sound wave generating element 11, and 13 denotes a sound wave generating element. 11 is a drive device for driving 11. The sound wave generating element 11 is adjusted so as to generate a sound wave of a concentric standing wave in the radial direction in the crystal of the cylindrical solid element 12.
3, the frequency and the output of the sound wave generated from the sound wave generating element 11 can be arbitrarily set.
【００１９】駆動装置１３を動作させると固体素子１２
の動径方向にレンズを発生させることができ、前記実施
例１と同様にモードの切り替えを行うことが可能にな
る。When the driving device 13 is operated, the solid-state element 12
It is possible to generate a lens in the radial direction of, and it is possible to switch modes as in the first embodiment.
【００２０】前記実施例１、２では固体素子が凸レンズ
になるような例をあげたが、凹レンズになるようにする
ことも可能であり、同様の効果が期待できる。In the first and second embodiments, the example in which the solid element is a convex lens has been described, but it may be a concave lens, and the same effect can be expected.
【００２１】実施例３．図７はレーザ共振器を構成する
出力ミラーと全反射ミラーのうち全反射ミラーを音波発
生素子より発生する音波を伝送する媒質に置き換えて、
実施例１、２と同様の効果が得られる場合を示した図で
あり、１〜７は上記従来例と全く同一のものである。１
４は本発明に具備されている音波発生素子であり、１５
は音波発生素子１４より発生する音波を伝送する固体素
子、１６は音波発生素子１４を駆動する駆動装置であ
る。１７は固体素子１５の表面に施された全反射膜であ
り、１８は固体素子１５の表面に施された無反射膜であ
る。Example 3. In FIG. 7, the total reflection mirror of the output mirror and the total reflection mirror constituting the laser resonator is replaced with a medium for transmitting the sound wave generated by the sound wave generation element,
It is a figure showing the case where the same effect as Examples 1 and 2 is acquired, and 1 to 7 are exactly the same as the above-mentioned conventional example. 1
Reference numeral 4 is a sound wave generating element included in the present invention, and 15
Is a solid-state element that transmits the sound wave generated by the sound wave generating element 14, and 16 is a drive device that drives the sound wave generating element 14. Reference numeral 17 is a total reflection film formed on the surface of the solid element 15, and 18 is a non-reflection film formed on the surface of the solid element 15.
【００２２】レーザ共振器内において、レーザビーム７
は無反射膜１８、固体素子１５を経て全反射膜１７によ
って全反射され、再び固体素子１５、無反射膜１８を経
て出力ミラー２へと伝搬される。このとき、駆動装置１
６を動作させ、音波発生素子１４より音波を発生させる
と、固体素子１５は上記実施例１、２と同様にレンズに
なるため、レーザビーム７の位相は変調を受ける。従っ
て、固体素子１５、全反射膜１７、そして無反射膜１８
は曲率半径を持った一種の全反射ミラーと等価になり、
従ってレーザ共振器を構成することができる。In the laser cavity, the laser beam 7
The light is totally reflected by the total reflection film 17 through the non-reflection film 18 and the solid state element 15, and is propagated again to the output mirror 2 through the solid state element 15 and the non-reflection film 18. At this time, the driving device 1
When 6 is operated and a sound wave is generated by the sound wave generation element 14, the solid-state element 15 becomes a lens as in the first and second embodiments, so that the phase of the laser beam 7 is modulated. Therefore, the solid state element 15, the total reflection film 17, and the non-reflection film 18
Is equivalent to a kind of total reflection mirror with a radius of curvature,
Therefore, a laser resonator can be constructed.
【００２３】駆動装置１６の出力を変化させると固体素
子１５に発生するレンズの焦点距離が変化するため、従
って曲率可変のレーザ共振器が実現できる。When the output of the driving device 16 is changed, the focal length of the lens generated in the solid state element 15 is changed, so that a laser resonator having a variable curvature can be realized.
【００２４】実施例４．前記実施例３ではレーザ共振器
を構成する出力ミラーと全反射ミラーのうち、全反射ミ
ラーの方を固体素子によって置き換えた場合を示した
が、図８に示すように出力ミラーの方を固体素子に置き
換えても同様の効果が期待できる。Example 4. In the third embodiment, the case where the total reflection mirror of the output mirror and the total reflection mirror constituting the laser resonator is replaced by the solid-state element is shown. As shown in FIG. 8, the output mirror is the solid-state element. The same effect can be expected even if replaced with.
【００２５】図において、１〜７は上記従来例と全く同
一のものであり、１９は本発明に具備されている音波発
生素子であり、２０は音波発生素子１９より発生する音
波を伝送する固体素子、２１は音波発生素子１９を駆動
する駆動装置である。２２は固体素子２０の表面に施さ
れた部分反射膜であり、２３は固体素子２０の表面に施
された無反射膜である。In the figure, 1 to 7 are exactly the same as the above-mentioned conventional example, 19 is a sound wave generating element provided in the present invention, and 20 is a solid body for transmitting a sound wave generated by the sound wave generating element 19. An element 21 is a drive device for driving the sound wave generating element 19. Reference numeral 22 is a partially reflective film formed on the surface of the solid-state element 20, and 23 is a non-reflective film formed on the surface of the solid-state element 20.
【００２６】駆動装置２１の出力を変化させると固体素
子２０に発生するレンズの焦点距離が変化するため、従
って曲率可変のレーザ共振器が実現できる。When the output of the driving device 21 is changed, the focal length of the lens generated in the solid-state element 20 is changed, so that a laser resonator having a variable curvature can be realized.
【００２７】実施例５．前記実施例３、４ではレーザ共
振器を構成する出力ミラーと全反射ミラーのうち、どち
らか一方を固体素子で置き換えることにより曲率可変の
レーザ共振器を実現する例を示したが、図９に示すよう
に出力ミラーと全反射ミラーの両方を固体素子で置き換
え、両ミラーの曲率半径を調節することによっても曲率
可変のレーザ共振器が実現できる。Example 5. In Examples 3 and 4 described above, an example in which a curvature variable laser resonator is realized by replacing either one of the output mirror and the total reflection mirror forming the laser resonator with a solid-state element is shown in FIG. As shown, both the output mirror and the total reflection mirror are replaced with solid-state elements, and the radius of curvature of both mirrors is adjusted to realize a laser cavity with a variable curvature.
【００２８】図において、１〜７は上記従来例と全く同
一のものであり、１４〜２３は上記実施例３、４と同様
のものである。駆動装置１６、２１の出力を変化させる
と固体素子１５、２０に発生するレンズの焦点距離が各
々変化するため、従って曲率可変のレーザ共振器が実現
できる。In the figure, 1 to 7 are exactly the same as the above-mentioned conventional example, and 14 to 23 are the same as the above-mentioned Examples 3 and 4. When the outputs of the driving devices 16 and 21 are changed, the focal lengths of the lenses generated in the solid-state elements 15 and 20 are changed, so that a laser resonator having a variable curvature can be realized.
【００２９】なお、上記各実施例ではモード切り替えの
ものについて述べたが、曲率をさらに変化させることに
より、レーザ出力の切り替えを行なってもよい。In each of the above embodiments, the mode switching is described, but the laser output may be switched by further changing the curvature.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上のように、本発明によればレーザ装
置において、レーザ共振器の中に設置された音波発生素
子、上記レーザ共振器の内部に発生するレーザビームの
光路上に配置され、上記音波発生素子より発生する音波
を伝送する媒質、及び上記音波発生素子を駆動する駆動
装置を備えたので、駆動装置により音波の周波数を調整
することで、レーザ共振器のパラメータを変化させるこ
とが可能となり、モードの切り替え等のレーザ出力の切
り替えに要する時間がきわめて短時間ですむ効果があ
る。従って、例えばレーザビームのモードを変化させな
がら行うようなレーザ加工においても、レーザ動作を中
断することなく、きわめて安定に行うことができる。As described above, according to the present invention, in the laser device, the sound wave generating element installed in the laser resonator is disposed on the optical path of the laser beam generated inside the laser resonator, Since the medium for transmitting the sound wave generated by the sound wave generating element and the driving device for driving the sound wave generating element are provided, it is possible to change the parameters of the laser resonator by adjusting the frequency of the sound wave by the driving device. This makes it possible to achieve an extremely short time required for switching the laser output such as mode switching. Therefore, for example, even in the laser processing performed while changing the mode of the laser beam, the laser operation can be performed extremely stably without interruption.
【００３１】また、本発明の別のレーザ装置において
は、出力ミラーと全反射ミラーのうち、少なくとも一方
のミラーを、レーザ共振器中に設置された音波発生素子
より発生する音波を伝送する媒質で構成し、上記音波発
生素子を駆動して上記ミラーの曲率半径を可変としたの
で、上記レーザ装置と同様、モードの切り替え等のレー
ザ出力の切り替えに要する時間がきわめて短時間ですむ
効果がある。In another laser device of the present invention, at least one of the output mirror and the total reflection mirror is a medium for transmitting a sound wave generated by a sound wave generating element installed in the laser resonator. Since the above configuration is made to drive the sound wave generating element to change the radius of curvature of the mirror, there is an effect that the time required for switching the laser output such as mode switching can be extremely short, as in the case of the laser device.
【図１】本発明の実施例１を示すレーザ装置の構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram of a laser device showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例１において、音波による固体素
子のレンズ化の方法について説明した説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a method of forming a lens of a solid-state element by a sound wave in Example 1 of the present invention.
【図３】本発明の実施例１において、固体素子通過直後
のレーザビームの位相分布を示した特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a phase distribution of a laser beam immediately after passing through a solid-state element in Example 1 of the present invention.
【図４】本発明の実施例１によるレーザ装置の共振器の
状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of a resonator of the laser device according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施例１に係わるモードの強度分布を
示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an intensity distribution of modes according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施例２を示すレーザ装置の構成図で
ある。FIG. 6 is a configuration diagram of a laser device showing a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施例３を示すレーザ装置の構成図で
ある。FIG. 7 is a configuration diagram of a laser device showing a third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施例４を示すレーザ装置の構成図で
ある。FIG. 8 is a configuration diagram of a laser device showing a fourth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施例５を示すレーザ装置の構成図で
ある。FIG. 9 is a configuration diagram of a laser device showing a fifth embodiment of the present invention.
【図１０】従来のレーザ装置の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional laser device.
１ 全反射ミラー ２ 出力ミラー ４ レーザ媒質 ６ レーザビーム ７ レーザビーム ８ 音波発生素子 ９ 固体素子 １０ 駆動装置 １１ 音波発生素子 １２ 固体素子 １３ 駆動装置 １４ 音波発生素子 １５ 固体素子 １６ 駆動装置 １７ 全反射膜 １８ 無反射膜 １９ 音波発生素子 ２０ 固体素子 ２１ 駆動装置 ２２ 部分反射膜 ２３ 無反射膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Total reflection mirror 2 Output mirror 4 Laser medium 6 Laser beam 7 Laser beam 8 Sound wave generating element 9 Solid state element 10 Driving device 11 Sound wave generating element 12 Solid state element 13 Driving device 14 Sound wave generating element 15 Solid state element 16 Driving device 17 Total reflection film 18 Non-Reflective Film 19 Sound Wave Generation Element 20 Solid State Element 21 Driving Device 22 Partial Reflective Film 23 Non-Reflective Film
フロントページの続き (72)発明者 山本 卓 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社中央研究所内Front page continuation (72) Inventor Taku Yamamoto 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Central Research Laboratory, Mitsubishi Electric Corporation
Claims (2)
射ミラーよりなるレーザ共振器、上記レーザ共振器の中
に設置された音波発生素子、上記レーザ共振器の内部に
発生するレーザビームの光路上に配置され、上記音波発
生素子より発生する音波を伝送する媒質、及び上記音波
発生素子を駆動する駆動装置を備えたレーザ装置。1. A laser resonator comprising an output mirror and a total reflection mirror arranged to face each other, a sound wave generating element installed in the laser resonator, and an optical path of a laser beam generated inside the laser resonator. And a drive device for driving the sound wave generating element and a medium for transmitting the sound wave generated by the sound wave generating element.
射ミラーよりなるレーザ共振器で構成されるレーザ装置
において、上記出力ミラーと上記全反射ミラーのうち、
少なくとも一方のミラーを、上記レーザ共振器中に設置
された音波発生素子より発生する音波を伝送する媒質で
構成し、上記音波発生素子を駆動して上記ミラーの曲率
半径を可変としたことを特徴とするレーザ装置。2. A laser device comprising a laser resonator composed of an output mirror and a total reflection mirror which are arranged to face each other, wherein, among the output mirror and the total reflection mirror,
At least one of the mirrors is configured by a medium that transmits a sound wave generated by a sound wave generating element installed in the laser resonator, and the sound wave generating element is driven to make the radius of curvature of the mirror variable. And laser equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3322210A JP2906788B2 (en) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | Laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3322210A JP2906788B2 (en) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | Laser device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160475A true JPH05160475A (en) | 1993-06-25 |
| JP2906788B2 JP2906788B2 (en) | 1999-06-21 |
Family
ID=18141188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3322210A Expired - Fee Related JP2906788B2 (en) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | Laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2906788B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002118312A (en) * | 2000-08-31 | 2002-04-19 | Trumpf Lasertechnik Gmbh | Gas laser |
| CN114300925A (en) * | 2021-12-23 | 2022-04-08 | 重庆医科大学 | Laser sound source system and sound wave frequency adjusting method |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP3322210A patent/JP2906788B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002118312A (en) * | 2000-08-31 | 2002-04-19 | Trumpf Lasertechnik Gmbh | Gas laser |
| CN114300925A (en) * | 2021-12-23 | 2022-04-08 | 重庆医科大学 | Laser sound source system and sound wave frequency adjusting method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2906788B2 (en) | 1999-06-21 |
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