JPH05283773A - レーザ発振装置 - Google Patents
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 43
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 49
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外部光学系を簡単に構成してレーザ発振装置
を安価なものにするとともに、全体をコンパクトに構成
する。 【構成】 折り返し型共振器１０の一端部１０Ａ側で
は、レーザ光は、偏光ミラー１４７で折り返されて斜め
下に位置する偏光ミラー１４６に入射し、また、偏光ミ
ラー１４２で折り返されて斜め上に位置する偏光ミラー
１４１に入射する。すなわち、一端部１０Ａでは、光軸
がたすき掛けとなるように偏光ミラー１４１等が配置さ
れている。出射されたレーザ光は、矢印１００で示すよ
うに、水平面に対して４５°方向の直線偏光となるた
め、このレーザ光を円偏光化するには１枚の１／４波長
ミラーのみを使用するだけでよい。したがって、外部光
学系の構成を簡単にすることができる。また、折り返し
側で光軸がたすき掛けとなるので、全体としてコンパク
トに構成することができる。
を安価なものにするとともに、全体をコンパクトに構成
する。 【構成】 折り返し型共振器１０の一端部１０Ａ側で
は、レーザ光は、偏光ミラー１４７で折り返されて斜め
下に位置する偏光ミラー１４６に入射し、また、偏光ミ
ラー１４２で折り返されて斜め上に位置する偏光ミラー
１４１に入射する。すなわち、一端部１０Ａでは、光軸
がたすき掛けとなるように偏光ミラー１４１等が配置さ
れている。出射されたレーザ光は、矢印１００で示すよ
うに、水平面に対して４５°方向の直線偏光となるた
め、このレーザ光を円偏光化するには１枚の１／４波長
ミラーのみを使用するだけでよい。したがって、外部光
学系の構成を簡単にすることができる。また、折り返し
側で光軸がたすき掛けとなるので、全体としてコンパク
トに構成することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は折り返し型共振器からレ
ーザ光を出射するレーザ発振装置に関し、特に外部光学
系を簡単に構成することができるレーザ発振装置に関す
る。
ーザ光を出射するレーザ発振装置に関し、特に外部光学
系を簡単に構成することができるレーザ発振装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＣＯ2 ガスレーザ等のガスレーザ発振装
置は、高効率で高出力が得られるためレーザ加工に広く
使用されるようになってきた。
置は、高効率で高出力が得られるためレーザ加工に広く
使用されるようになってきた。
【０００３】ところで、ＣＯ2 ガスレーザの場合、レー
ザ媒質であるＣＯ2 分子は、共振器内部での放電によっ
て励起されるが、そのときの投入電力は、励起部を構成
する部材の耐力及び励起によって生ずるガスの温度上昇
によって制限を受ける。また、出力ミラーの耐光強度上
の制限から出力ビーム径を大きくする必要がある。この
ような種々の理由から、高出力を要求するとどうしても
共振器の光路長を長くとる必要があり、装置全体が大き
くなってしまう。その対策として、多くのレーザ発振装
置は、共振器光軸を多段に折り返してレーザ発振装置の
長さを短縮するようにしている。
ザ媒質であるＣＯ2 分子は、共振器内部での放電によっ
て励起されるが、そのときの投入電力は、励起部を構成
する部材の耐力及び励起によって生ずるガスの温度上昇
によって制限を受ける。また、出力ミラーの耐光強度上
の制限から出力ビーム径を大きくする必要がある。この
ような種々の理由から、高出力を要求するとどうしても
共振器の光路長を長くとる必要があり、装置全体が大き
くなってしまう。その対策として、多くのレーザ発振装
置は、共振器光軸を多段に折り返してレーザ発振装置の
長さを短縮するようにしている。
【０００４】図７は従来の折り返し型共振器の構成を概
略的に示す図である。図において、共振器７０は、出力
ミラー７１、リアミラー７２、励起部７３１，７３２，
７３３，７３４及び偏光ミラー７４１，７４２，７４
３，７４４、７４５、７４６から構成される。共振器７
０内の全ての光軸は、水平面内にあるように調整されて
いる。このような光軸を有する共振器７０では、出力ミ
ラー７１から出射されたレーザ光の偏光方向は、矢印７
００で示すように水平面に対して９０°の鉛直方向とな
る。
略的に示す図である。図において、共振器７０は、出力
ミラー７１、リアミラー７２、励起部７３１，７３２，
７３３，７３４及び偏光ミラー７４１，７４２，７４
３，７４４、７４５、７４６から構成される。共振器７
０内の全ての光軸は、水平面内にあるように調整されて
いる。このような光軸を有する共振器７０では、出力ミ
ラー７１から出射されたレーザ光の偏光方向は、矢印７
００で示すように水平面に対して９０°の鉛直方向とな
る。
【０００５】図８は従来の折り返し型共振器の変形例を
示す図である。図において、共振器８０は、出力ミラー
８１、リアミラー８２、励起部８３１，８３２，８３
３，８３４及び偏光ミラー８４１，８４２，８４３，８
４４、８４５、８４６から構成される。この共振器８０
内の光軸は立体的に折り返されているため、共振器８０
は、平面的に構成された図７の共振器７０に比べてコン
パクト化されている。この共振器８０から出射されるレ
ーザ光の偏光方向は、矢印８００で示すように水平方向
になる。
示す図である。図において、共振器８０は、出力ミラー
８１、リアミラー８２、励起部８３１，８３２，８３
３，８３４及び偏光ミラー８４１，８４２，８４３，８
４４、８４５、８４６から構成される。この共振器８０
内の光軸は立体的に折り返されているため、共振器８０
は、平面的に構成された図７の共振器７０に比べてコン
パクト化されている。この共振器８０から出射されるレ
ーザ光の偏光方向は、矢印８００で示すように水平方向
になる。
【０００６】一方、レーザ光を金属等の切断加工の熱源
として使用する場合、ワークに照射するレーザ光は、直
線偏光よりも円偏光の方が良好な加工品質が得られる。
そこで、通常、鉛直方向または水平方向の直線偏光は図
９に示すような機構によって、円偏光化される。
として使用する場合、ワークに照射するレーザ光は、直
線偏光よりも円偏光の方が良好な加工品質が得られる。
そこで、通常、鉛直方向または水平方向の直線偏光は図
９に示すような機構によって、円偏光化される。
【０００７】図９は従来の円偏光化手段を示す図であ
る。共振器９０から出射されたレーザ光は、矢印９００
で示すように鉛直方向の直線偏光である。このレーザ光
を円偏光化するためには、４５°方向に直線偏光するた
めの偏光ミラー９５及び１／４波長ミラー９６が必要と
なる。この偏光ミラー９５及び１／４波長ミラー９６に
よって円偏光化されたレーザ光は、さらにミラー９７及
び集光レンズ９８を経由してワーク９１に照射される。
ここでは、鉛直方向の直線偏光を円偏光化する場合につ
いて説明したが、水平方向の直線偏光を円偏光化する場
合も、同様の構成となる。
る。共振器９０から出射されたレーザ光は、矢印９００
で示すように鉛直方向の直線偏光である。このレーザ光
を円偏光化するためには、４５°方向に直線偏光するた
めの偏光ミラー９５及び１／４波長ミラー９６が必要と
なる。この偏光ミラー９５及び１／４波長ミラー９６に
よって円偏光化されたレーザ光は、さらにミラー９７及
び集光レンズ９８を経由してワーク９１に照射される。
ここでは、鉛直方向の直線偏光を円偏光化する場合につ
いて説明したが、水平方向の直線偏光を円偏光化する場
合も、同様の構成となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のレ
ーザ発振装置では、図９に示したように鉛直方向または
水平方向のレーザ光を円偏光化するために、少なくとも
２枚の外部ミラー９５及び９６を必要とし、さらに、通
常ワークは水平面上に置かれるため、レーザ光を鉛直下
向きに曲げるミラー９７も必要である。すなわち、３枚
の外部ミラーが必要となる。このため、その分、レーザ
発振装置のコストも高価になっていた。また、これらの
外部ミラーは、共振器内のミラーと異なり、塵埃等によ
って汚染されることが多く、分解して洗浄する等のメン
テナンスが必要となる。さらに、分解後の組付け時に
は、煩雑な外部光学系の調整を行わなければならなかっ
た。
ーザ発振装置では、図９に示したように鉛直方向または
水平方向のレーザ光を円偏光化するために、少なくとも
２枚の外部ミラー９５及び９６を必要とし、さらに、通
常ワークは水平面上に置かれるため、レーザ光を鉛直下
向きに曲げるミラー９７も必要である。すなわち、３枚
の外部ミラーが必要となる。このため、その分、レーザ
発振装置のコストも高価になっていた。また、これらの
外部ミラーは、共振器内のミラーと異なり、塵埃等によ
って汚染されることが多く、分解して洗浄する等のメン
テナンスが必要となる。さらに、分解後の組付け時に
は、煩雑な外部光学系の調整を行わなければならなかっ
た。
【０００９】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、外部光学系を簡単で安価なものにするととも
に、全体をコンパクトに構成することができるレーザ発
振装置を提供することを目的とする。
のであり、外部光学系を簡単で安価なものにするととも
に、全体をコンパクトに構成することができるレーザ発
振装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、光軸を多段に折り返す折り返し型共振器
からレーザ光を出射するレーザ発振装置において、前記
光軸の長手方向に対する直角断面上で前記光軸が正方形
の４頂点を成し、一端の折り返し側で前記光軸がたすき
掛けで折り返されるように構成された折り返し型共振器
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。
決するために、光軸を多段に折り返す折り返し型共振器
からレーザ光を出射するレーザ発振装置において、前記
光軸の長手方向に対する直角断面上で前記光軸が正方形
の４頂点を成し、一端の折り返し側で前記光軸がたすき
掛けで折り返されるように構成された折り返し型共振器
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。
【００１１】
【作用】折り返し型共振器は、光軸の長手方向に対する
直角断面上で光軸が正方形の４頂点を成すとともに、一
端の折り返し側で光軸がたすき掛けで折り返されるよう
に構成される。このため、折り返し型共振器から出射さ
れたレーザ光は、水平方向に対して４５°方向の直線偏
光となる。したがって、レーザ光を円偏光化するための
外部光学系としては、例えば１／４波長ミラーを設ける
だけでよく、外部光学系の構成を簡単にすることができ
る。その結果、レーザ発振装置を安価なものとすること
ができる。また、光軸を立体的に折り返すとともに、そ
の一端でたすき掛けとなるようにするので、よりコンパ
クトな構成とすることができる。
直角断面上で光軸が正方形の４頂点を成すとともに、一
端の折り返し側で光軸がたすき掛けで折り返されるよう
に構成される。このため、折り返し型共振器から出射さ
れたレーザ光は、水平方向に対して４５°方向の直線偏
光となる。したがって、レーザ光を円偏光化するための
外部光学系としては、例えば１／４波長ミラーを設ける
だけでよく、外部光学系の構成を簡単にすることができ
る。その結果、レーザ発振装置を安価なものとすること
ができる。また、光軸を立体的に折り返すとともに、そ
の一端でたすき掛けとなるようにするので、よりコンパ
クトな構成とすることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明に係る折り返し型共振器の構成を
示す図である。図において、折り返し型共振器１０は、
出力ミラー１１、リアミラー１２、励起部１３１，１３
２，１３３，１３４及び偏光ミラー１４１，１４２，１
４３，１４４、１４５、１４６，１４７から構成され
る。この折り返し型共振器１０内の光軸は、その長手方
向に対する直角断面上で正方形の４頂点を成す。次に、
折り返し型共振器１０の両端側の構成を説明する。
明する。図１は本発明に係る折り返し型共振器の構成を
示す図である。図において、折り返し型共振器１０は、
出力ミラー１１、リアミラー１２、励起部１３１，１３
２，１３３，１３４及び偏光ミラー１４１，１４２，１
４３，１４４、１４５、１４６，１４７から構成され
る。この折り返し型共振器１０内の光軸は、その長手方
向に対する直角断面上で正方形の４頂点を成す。次に、
折り返し型共振器１０の両端側の構成を説明する。
【００１３】図２は折り返し型共振器の一端部を示す図
であり、図１のＡ矢視図である。図に示すように、折り
返し型共振器１０の一端部１０Ａは、四角錐状に形成さ
れ、各斜面の中央に偏光ミラー１４１，１４２，１４
６，１４７が配置されている。この一端部１０Ａは、レ
ーザ光の折り返し側になっており、一端部１０Ａでの光
軸は、図２に示すようにたすき掛けとなる。
であり、図１のＡ矢視図である。図に示すように、折り
返し型共振器１０の一端部１０Ａは、四角錐状に形成さ
れ、各斜面の中央に偏光ミラー１４１，１４２，１４
６，１４７が配置されている。この一端部１０Ａは、レ
ーザ光の折り返し側になっており、一端部１０Ａでの光
軸は、図２に示すようにたすき掛けとなる。
【００１４】図３は折り返し型共振器の他端部を示す図
であり、図１のＢ矢視図である。図に示すように、折り
返し型共振器１０の他端部１０Ｂは、三角錐状に形成さ
れ、各斜面の中央に偏光ミラー１４３，１４４が、ま
た、側面に偏光ミラー１４５が、さらに上方には出力ミ
ラー１１及びリアミラー１２がそれぞれ配置されてい
る。
であり、図１のＢ矢視図である。図に示すように、折り
返し型共振器１０の他端部１０Ｂは、三角錐状に形成さ
れ、各斜面の中央に偏光ミラー１４３，１４４が、ま
た、側面に偏光ミラー１４５が、さらに上方には出力ミ
ラー１１及びリアミラー１２がそれぞれ配置されてい
る。
【００１５】上記構成の折り返し型共振器１０におい
て、レーザ光は、リアミラー１２側から偏光ミラー１４
７，１４６，１４５，１４４、１４３、１４２，１４１
の順で折り返され、出力ミラー１１から出射される。一
端部１０Ａ側では、レーザ光は、偏光ミラー１４７で折
り返されて斜め下に位置する偏光ミラー１４６に入射
し、また、偏光ミラー１４２で折り返されて斜め上に位
置する偏光ミラー１４１に入射する。すなわち、一端部
１０Ａでは、上述したように、光軸がたすき掛けとなる
ように偏光ミラー１４１等が配置されている。
て、レーザ光は、リアミラー１２側から偏光ミラー１４
７，１４６，１４５，１４４、１４３、１４２，１４１
の順で折り返され、出力ミラー１１から出射される。一
端部１０Ａ側では、レーザ光は、偏光ミラー１４７で折
り返されて斜め下に位置する偏光ミラー１４６に入射
し、また、偏光ミラー１４２で折り返されて斜め上に位
置する偏光ミラー１４１に入射する。すなわち、一端部
１０Ａでは、上述したように、光軸がたすき掛けとなる
ように偏光ミラー１４１等が配置されている。
【００１６】一方、他端部１０Ｂ側では、レーザ光は、
偏光ミラー１４４で折り返されて斜め上に位置する偏光
ミラー１４５に入射し、その偏光ミラー１４５でさらに
折り返されて偏光ミラー１４３に斜め下に位置する偏光
ミラー１４３に入射する。
偏光ミラー１４４で折り返されて斜め上に位置する偏光
ミラー１４５に入射し、その偏光ミラー１４５でさらに
折り返されて偏光ミラー１４３に斜め下に位置する偏光
ミラー１４３に入射する。
【００１７】折り返し型共振器１０から出射されたレー
ザ光は、偏光ミラー１４３、１４２、１４１及び出力ミ
ラー１１によって決まる面に直交した直線偏光となるの
で、図１の矢印１００で示すように、水平面に対して４
５°方向の直線偏光となる。
ザ光は、偏光ミラー１４３、１４２、１４１及び出力ミ
ラー１１によって決まる面に直交した直線偏光となるの
で、図１の矢印１００で示すように、水平面に対して４
５°方向の直線偏光となる。
【００１８】また、偏光ミラー１４１等において、順次
折り返される際に、レーザ光は、偏光ミラー１４５にお
いてはｐ偏光となるが、その他の偏光ミラー１４１〜１
４４，１４６及び１４７においてはすべてｓ偏光とな
る。一方、レーザ光が各偏光ミラー１４１等で折り返さ
れる際の反射率は、ｐ偏光に比べてｓ偏光の方が大き
い。このため、全体として効率の高い４５°偏光のレー
ザ光を得ることができる。
折り返される際に、レーザ光は、偏光ミラー１４５にお
いてはｐ偏光となるが、その他の偏光ミラー１４１〜１
４４，１４６及び１４７においてはすべてｓ偏光とな
る。一方、レーザ光が各偏光ミラー１４１等で折り返さ
れる際の反射率は、ｐ偏光に比べてｓ偏光の方が大き
い。このため、全体として効率の高い４５°偏光のレー
ザ光を得ることができる。
【００１９】さらに、折り返し側で光軸がたすき掛けと
なるので、図３で示すような従来の立体的な共振器に比
べて、隣り合う光軸間の距離をより短くすることができ
る。したがって、折り返し型共振器１０をコンパクトに
構成することができる。
なるので、図３で示すような従来の立体的な共振器に比
べて、隣り合う光軸間の距離をより短くすることができ
る。したがって、折り返し型共振器１０をコンパクトに
構成することができる。
【００２０】図４は本発明に係る折り返し型共振器の変
形例を示す図である。上記の折り返し型共振器１０から
偏光ミラーを１枚減らし、６枚で折り返した例である。
図において、折り返し型共振器２０は、出力ミラー２
１、リアミラー２２、励起部２３１，２３２，２３３，
２３４及び偏光ミラー２４１，２４２，２４３，２４
４、２４５、２４６から構成される。一端部２０Ａ側
は、折り返し型共振器１０と同様に構成されるのに対
し、一方の他端部２０Ｂ側は、図５に示すように構成さ
れる。
形例を示す図である。上記の折り返し型共振器１０から
偏光ミラーを１枚減らし、６枚で折り返した例である。
図において、折り返し型共振器２０は、出力ミラー２
１、リアミラー２２、励起部２３１，２３２，２３３，
２３４及び偏光ミラー２４１，２４２，２４３，２４
４、２４５、２４６から構成される。一端部２０Ａ側
は、折り返し型共振器１０と同様に構成されるのに対
し、一方の他端部２０Ｂ側は、図５に示すように構成さ
れる。
【００２１】図５は図４の折り返し型共振器の他端部を
示す図であり、図４のＣ矢視図である。折り返し型共振
器２０の他端部２０Ｂには、図１の偏光ミラー１４５に
相当するミラーは設けられず、レーザ光は、偏光ミラー
２４４で折り返されると直ちに偏光ミラー２４３に入射
する。
示す図であり、図４のＣ矢視図である。折り返し型共振
器２０の他端部２０Ｂには、図１の偏光ミラー１４５に
相当するミラーは設けられず、レーザ光は、偏光ミラー
２４４で折り返されると直ちに偏光ミラー２４３に入射
する。
【００２２】この折り返し型共振器２０から出射された
レーザ光は、上記折り返し型共振器１０と同様に、偏光
ミラー２４３、２４２、２４１及び出力ミラー２１によ
って決まる面に直交した直線偏光となるので、図４の矢
印２００で示すように、水平面に対して４５°方向の直
線偏光となる。
レーザ光は、上記折り返し型共振器１０と同様に、偏光
ミラー２４３、２４２、２４１及び出力ミラー２１によ
って決まる面に直交した直線偏光となるので、図４の矢
印２００で示すように、水平面に対して４５°方向の直
線偏光となる。
【００２３】このように、折り返し型共振器２０では、
偏光ミラー２４１等の枚数を減らしても、４５°方向の
直線偏光を得ることができる。ただし、折り返し型共振
器２０の場合、レーザ光は、偏光ミラー２４３及び２４
４においてｐ偏光となり、その他の偏光ミラー２４１，
２４２，２４５及び２４６においてｓ偏光となる。した
がって、効率の良いレーザ光を保持するために、偏光ミ
ラー２４３及び２４４に、ｐ偏光に対する反射率とｓ偏
光に対する反射率との差が極めて小さいものを用いるの
が望ましい。
偏光ミラー２４１等の枚数を減らしても、４５°方向の
直線偏光を得ることができる。ただし、折り返し型共振
器２０の場合、レーザ光は、偏光ミラー２４３及び２４
４においてｐ偏光となり、その他の偏光ミラー２４１，
２４２，２４５及び２４６においてｓ偏光となる。した
がって、効率の良いレーザ光を保持するために、偏光ミ
ラー２４３及び２４４に、ｐ偏光に対する反射率とｓ偏
光に対する反射率との差が極めて小さいものを用いるの
が望ましい。
【００２４】図６は円偏光化手段を示す図である。上述
した折り返し型共振器１０及び２０からから出射された
レーザ光は、矢印６００で示すように４５°方向に直線
偏光されたレーザ光である。このレーザ光は、１／４波
長ミラー６６によって円偏光化されるとともに、鉛直下
向きに曲げられてワーク９１に照射される。
した折り返し型共振器１０及び２０からから出射された
レーザ光は、矢印６００で示すように４５°方向に直線
偏光されたレーザ光である。このレーザ光は、１／４波
長ミラー６６によって円偏光化されるとともに、鉛直下
向きに曲げられてワーク９１に照射される。
【００２５】従来は、レーザ光を円偏光化するための外
部光学系として、４５°方向偏光ミラー、１／４波長ミ
ラー及び鉛直下向きに曲げるための偏光ミラーと３枚の
ミラーが必要とされていた。これに対し、本実施例で
は、４５°偏光のレーザ光が直接出射されるために、１
枚の１／４波長ミラー６６のみを使用するだけでよい。
したがって、外部光学系の構成を簡単にすることがで
き、レーザ発振装置を安価なものとすることができる。
外部光学系の構成を簡単にすることができるため、その
分解洗浄、組付け時の調整等に要する工数を大幅に低減
することができる。
部光学系として、４５°方向偏光ミラー、１／４波長ミ
ラー及び鉛直下向きに曲げるための偏光ミラーと３枚の
ミラーが必要とされていた。これに対し、本実施例で
は、４５°偏光のレーザ光が直接出射されるために、１
枚の１／４波長ミラー６６のみを使用するだけでよい。
したがって、外部光学系の構成を簡単にすることがで
き、レーザ発振装置を安価なものとすることができる。
外部光学系の構成を簡単にすることができるため、その
分解洗浄、組付け時の調整等に要する工数を大幅に低減
することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、レーザ
発振装置の折り返し型共振器を、光軸の長手方向に対す
る直角断面上で光軸が正方形の４頂点を成し、一端の折
り返し側で光軸がたすき掛けで折り返されるように構成
した。このため、折り返し型共振器から出射されたレー
ザ光は、水平方向に対して４５°方向の直線偏光とな
る。したがって、レーザ光を円偏光化するための外部光
学系としては、例えば１／４波長ミラーを設けるだけで
よく、外部光学系の構成を簡単にすることができる。そ
の結果、レーザ発振装置を安価なものとすることができ
る。また、光軸を折り返し側でたすき掛けとなるように
するので、よりコンパクトな構成とすることができる。
発振装置の折り返し型共振器を、光軸の長手方向に対す
る直角断面上で光軸が正方形の４頂点を成し、一端の折
り返し側で光軸がたすき掛けで折り返されるように構成
した。このため、折り返し型共振器から出射されたレー
ザ光は、水平方向に対して４５°方向の直線偏光とな
る。したがって、レーザ光を円偏光化するための外部光
学系としては、例えば１／４波長ミラーを設けるだけで
よく、外部光学系の構成を簡単にすることができる。そ
の結果、レーザ発振装置を安価なものとすることができ
る。また、光軸を折り返し側でたすき掛けとなるように
するので、よりコンパクトな構成とすることができる。
【図１】本発明に係る折り返し型共振器の構成を示す図
である。
である。
【図２】折り返し型共振器の一端部を示す図である。
【図３】折り返し型共振器の他端部を示す図である。
【図４】本発明に係る折り返し型共振器の変形例を示す
図である。
図である。
【図５】図４の折り返し型共振器の他端部を示す図であ
る。
る。
【図６】円偏光化手段を示す図である。
【図７】従来の折り返し型共振器の構成を概略的に示す
図である。
図である。
【図８】従来の折り返し型共振器の変形例を示す図であ
る。
る。
【図９】従来の円偏光化手段を示す図である。
１０，２０ 折り返し型共振器 １１，２１ 出力ミラー １２，２２ リアミラー ３６ １／４波長ミラー １４１〜１４７，２４１〜２４６ 偏光ミラー
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】 図３は折り返し型共振器の他端部を示す
図であり、図１のＢ矢視図である。図に示すように、折
り返し型共振器１０の他端部１０Ｂは、三角錐状に形成
され、各斜面の中央に偏光ミラー１４３，１４５が、ま
た、側面に偏光ミラー１４４が、さらに上方には出力ミ
ラー１１及びリアミラー１２がそれぞれ配置されてい
る。
図であり、図１のＢ矢視図である。図に示すように、折
り返し型共振器１０の他端部１０Ｂは、三角錐状に形成
され、各斜面の中央に偏光ミラー１４３，１４５が、ま
た、側面に偏光ミラー１４４が、さらに上方には出力ミ
ラー１１及びリアミラー１２がそれぞれ配置されてい
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】 一方、他端部１０Ｂ側では、レーザ光
は、偏光ミラー１４５で折り返されて斜め上の側面に位
置する偏光ミラー１４４に入射し、その偏光ミラー１４
４でさらに折り返されて斜め下の斜面に位置する偏光ミ
ラー１４３に入射する。
は、偏光ミラー１４５で折り返されて斜め上の側面に位
置する偏光ミラー１４４に入射し、その偏光ミラー１４
４でさらに折り返されて斜め下の斜面に位置する偏光ミ
ラー１４３に入射する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】 また、偏光ミラー１４１等において、順
次折り返される際に、レーザ光は、偏光ミラー１４４に
おいてはｐ偏光となるが、その他の偏光ミラー１４１〜
１４３，１４５，１４６及び１４７においてはすべてｓ
偏光となる。一方、レーザ光が各偏光ミラー１４１等で
折り返される際の反射率は、ｐ偏光に比べてｓ偏光の方
が大きい。このため、全体として効率の高い４５°偏光
のレーザ光を得ることができる。
次折り返される際に、レーザ光は、偏光ミラー１４４に
おいてはｐ偏光となるが、その他の偏光ミラー１４１〜
１４３，１４５，１４６及び１４７においてはすべてｓ
偏光となる。一方、レーザ光が各偏光ミラー１４１等で
折り返される際の反射率は、ｐ偏光に比べてｓ偏光の方
が大きい。このため、全体として効率の高い４５°偏光
のレーザ光を得ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】 さらに、折り返し側で光軸がたすき掛け
となるので、図８で示すような従来の立体的な共振器に
比べて、隣り合う光軸間の距離をより短くすることがで
きる。したがって、折り返し型共振器１０をコンパクト
に構成することができる。
となるので、図８で示すような従来の立体的な共振器に
比べて、隣り合う光軸間の距離をより短くすることがで
きる。したがって、折り返し型共振器１０をコンパクト
に構成することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】 図５は図４の折り返し型共振器の他端部
を示す図であり、図４のＣ矢視図である。折り返し型共
振器２０の他端部２０Ｂには、図１の偏光ミラー１４４
に相当するミラーは設けられず、レーザ光は、偏光ミラ
ー２４４で折り返されると直ちに偏光ミラー２４３に入
射する。
を示す図であり、図４のＣ矢視図である。折り返し型共
振器２０の他端部２０Ｂには、図１の偏光ミラー１４４
に相当するミラーは設けられず、レーザ光は、偏光ミラ
ー２４４で折り返されると直ちに偏光ミラー２４３に入
射する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】 図６は円偏光化手段を示す図である。上
述した折り返し型共振器１０及び２０から出射されたレ
ーザ光は、矢印６００で示すように４５°方向に直線偏
光されたレーザ光である。このレーザ光は、１／４波長
ミラー６６によって円偏光化されるとともに、鉛直下向
きに曲げられ集光レンズ６８を経由してワーク９１に照
射される。
述した折り返し型共振器１０及び２０から出射されたレ
ーザ光は、矢印６００で示すように４５°方向に直線偏
光されたレーザ光である。このレーザ光は、１／４波長
ミラー６６によって円偏光化されるとともに、鉛直下向
きに曲げられ集光レンズ６８を経由してワーク９１に照
射される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図８】
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】
Claims (1)
- 【請求項１】 光軸を多段に折り返す折り返し型共振器
からレーザ光を出射するレーザ発振装置において、 前記光軸の長手方向に対する直角断面上で前記光軸が正
方形の４頂点を成し、一端の折り返し側で前記光軸がた
すき掛けで折り返されるように構成された折り返し型共
振器を有することを特徴とするレーザ発振装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4074757A JP2846521B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | レーザ発振装置 |
| DE69326042T DE69326042T2 (de) | 1992-03-30 | 1993-03-15 | Laser |
| PCT/JP1993/000311 WO1993020603A1 (en) | 1992-03-30 | 1993-03-15 | Laser |
| EP93905644A EP0591541B1 (en) | 1992-03-30 | 1993-03-15 | Laser |
| KR1019930703640A KR0168880B1 (ko) | 1992-03-30 | 1993-03-15 | 레이저 발진 장치 |
| US08/514,156 US5696787A (en) | 1992-03-30 | 1995-08-11 | Laser oscillation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4074757A JP2846521B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | レーザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283773A true JPH05283773A (ja) | 1993-10-29 |
| JP2846521B2 JP2846521B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=13556469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4074757A Expired - Lifetime JP2846521B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | レーザ発振装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0591541B1 (ja) |
| JP (1) | JP2846521B2 (ja) |
| DE (1) | DE69326042T2 (ja) |
| WO (1) | WO1993020603A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5596594A (en) * | 1994-01-20 | 1997-01-21 | Fanuc Ltd. | Laser oscillator |
| JP2019527479A (ja) * | 2016-07-15 | 2019-09-26 | メトラー−トレド ゲーエムベーハー | 光源に対する反射器の不適切な位置整合を補償するための光学装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06140697A (ja) * | 1992-10-26 | 1994-05-20 | Fanuc Ltd | レーザ発振装置 |
| DE19734308A1 (de) * | 1997-08-08 | 1999-02-18 | Rofin Sinar Laser Gmbh | Gaslaser mit in mehreren Ebenen gefaltetem Strahlengang |
| DE10033071A1 (de) | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Trumpf Lasertechnik Gmbh | Laseranordnung für die Materialbearbeitung |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968983A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-19 | Hitachi Ltd | レ−ザ発生装置 |
| JPS62156887A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-07-11 | スペクトラ−フイジツクス・インコ−ポレイテツド | 高速軸流レ−ザ−循環装置 |
| JPS63143886A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-16 | アマダ エンジニアリング アンド サ−ビス カンパニ− インコ−ポレ−テツド | 光軸立体折返し型レ−ザ共振器 |
| JPS63178368U (ja) * | 1987-05-12 | 1988-11-18 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3404349A (en) * | 1964-04-28 | 1968-10-01 | Bell Telephone Labor Inc | Optical maser for higher order modes |
| JPS6022623Y2 (ja) * | 1979-08-09 | 1985-07-05 | 松下電器産業株式会社 | 多重折返し形レ−ザ共振器 |
| JPS61187386A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振器 |
| DE3875507T2 (de) * | 1987-03-31 | 1993-05-06 | Spectra Physics | Wuerfelecken-polarisator. |
| DE3722256A1 (de) * | 1987-07-06 | 1989-01-19 | Peter Dipl Phys Dr In Hoffmann | Laserresonator |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4074757A patent/JP2846521B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-15 WO PCT/JP1993/000311 patent/WO1993020603A1/ja active IP Right Grant
- 1993-03-15 EP EP93905644A patent/EP0591541B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-15 DE DE69326042T patent/DE69326042T2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968983A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-19 | Hitachi Ltd | レ−ザ発生装置 |
| JPS62156887A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-07-11 | スペクトラ−フイジツクス・インコ−ポレイテツド | 高速軸流レ−ザ−循環装置 |
| JPS63143886A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-16 | アマダ エンジニアリング アンド サ−ビス カンパニ− インコ−ポレ−テツド | 光軸立体折返し型レ−ザ共振器 |
| JPS63178368U (ja) * | 1987-05-12 | 1988-11-18 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5596594A (en) * | 1994-01-20 | 1997-01-21 | Fanuc Ltd. | Laser oscillator |
| JP2019527479A (ja) * | 2016-07-15 | 2019-09-26 | メトラー−トレド ゲーエムベーハー | 光源に対する反射器の不適切な位置整合を補償するための光学装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2846521B2 (ja) | 1999-01-13 |
| EP0591541A1 (en) | 1994-04-13 |
| EP0591541A4 (en) | 1994-11-17 |
| EP0591541B1 (en) | 1999-08-18 |
| DE69326042D1 (en) | 1999-09-23 |
| DE69326042T2 (de) | 1999-12-09 |
| WO1993020603A1 (en) | 1993-10-14 |
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