JPH07254739A - ガスレーザ装置 - Google Patents
ガスレーザ装置Info
- Publication number
- JPH07254739A JPH07254739A JP4582594A JP4582594A JPH07254739A JP H07254739 A JPH07254739 A JP H07254739A JP 4582594 A JP4582594 A JP 4582594A JP 4582594 A JP4582594 A JP 4582594A JP H07254739 A JPH07254739 A JP H07254739A
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- optical window
- optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械的強度を保ったまま光学窓の厚さを薄く
して、光学窓透過損失を低減することにより、高出力化
および光学窓の長寿命化を実現する。 【構成】 レーザ媒質を封入したレーザ管１１と光学窓
１２、１３とレーザ光を発振させるための出力鏡１４と
全反射鏡１５からなる共振器から構成される。光学窓が
半球面形状であるので、平板のものと比べ薄くすること
が可能となる。この結果共振器内損失や光学窓の劣化を
抑制でき、高出力化と長寿命化を達成できる。
して、光学窓透過損失を低減することにより、高出力化
および光学窓の長寿命化を実現する。 【構成】 レーザ媒質を封入したレーザ管１１と光学窓
１２、１３とレーザ光を発振させるための出力鏡１４と
全反射鏡１５からなる共振器から構成される。光学窓が
半球面形状であるので、平板のものと比べ薄くすること
が可能となる。この結果共振器内損失や光学窓の劣化を
抑制でき、高出力化と長寿命化を達成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外部ミラー配置型ガス
レーザ装置に関する。
レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の外部ミラー配置型ガスレーザ装置
については、例えば、特開昭５６−１６５３８３号公報
に記述されている。ここに記載されている従来のガスレ
ーザ装置を図３に示す。
については、例えば、特開昭５６−１６５３８３号公報
に記述されている。ここに記載されている従来のガスレ
ーザ装置を図３に示す。
【０００３】このガスレーザ装置は、レーザ光が励起さ
れるレーザ媒質ガス２２を封入したレーザ管１１、レー
ザ管１１から光を取り出すための平板光学窓２０、２
１、レーザ光を発振させるための出射鏡１８と全反射鏡
１９からなる共振器を有しており、図示の如く配置して
いる。
れるレーザ媒質ガス２２を封入したレーザ管１１、レー
ザ管１１から光を取り出すための平板光学窓２０、２
１、レーザ光を発振させるための出射鏡１８と全反射鏡
１９からなる共振器を有しており、図示の如く配置して
いる。
【０００４】このガスレーザにおいては、レーザ媒質ガ
ス２２中で励起されたレーザ光が、光学窓２１を通過
し、全反射鏡１９により折り返され、再び光学窓２１、
レーザ媒質ガス２２、光学窓２０を通過し、出射鏡１８
より出射する。ここで出射鏡１８は部分反射鏡であるた
め、出射しないレーザ光成分は、再び光学窓２０を通過
し、レーザ媒質ガス２２内に入射し、レーザ共振作用を
繰り返す。
ス２２中で励起されたレーザ光が、光学窓２１を通過
し、全反射鏡１９により折り返され、再び光学窓２１、
レーザ媒質ガス２２、光学窓２０を通過し、出射鏡１８
より出射する。ここで出射鏡１８は部分反射鏡であるた
め、出射しないレーザ光成分は、再び光学窓２０を通過
し、レーザ媒質ガス２２内に入射し、レーザ共振作用を
繰り返す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の外部
ミラー配置型ガスレーザ装置では、レーザ共振器内に配
置した光学窓形状が１枚の平板であるため、レーザ管内
のガス圧が高くなるほど、機械的強度を保つために光学
窓を厚くする必要があり、その結果、レーザ光の光学窓
透過距離が長くなり、吸収損失等による共振器内損失が
大きくなって、出力の低下および光学窓の劣化が生じる
という問題があった。
ミラー配置型ガスレーザ装置では、レーザ共振器内に配
置した光学窓形状が１枚の平板であるため、レーザ管内
のガス圧が高くなるほど、機械的強度を保つために光学
窓を厚くする必要があり、その結果、レーザ光の光学窓
透過距離が長くなり、吸収損失等による共振器内損失が
大きくなって、出力の低下および光学窓の劣化が生じる
という問題があった。
【０００６】本発明の目的は、レーザ管内のあるガス圧
力状態に対して、光学窓の厚さを機械的強度を保ったま
ま従来装置より薄くすることで、レーザ光の光学窓透過
距離を短くし、共振器内損失を低減して、レーザ出力の
増加および光学窓の劣化の抑制を図り、より高出力で長
寿命光学窓を有する外部ミラー配置型ガスレーザ装置を
提供することにある。
力状態に対して、光学窓の厚さを機械的強度を保ったま
ま従来装置より薄くすることで、レーザ光の光学窓透過
距離を短くし、共振器内損失を低減して、レーザ出力の
増加および光学窓の劣化の抑制を図り、より高出力で長
寿命光学窓を有する外部ミラー配置型ガスレーザ装置を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるガスレーザ
装置は、レーザ光を発振させるための共振器、前記共振
器内にあってレーザ光が励起されるレーザ媒質ガス、前
記レーザ媒質ガスを封入したレーザ管、前記レーザ光を
前記レーザ管から取り出すための光学窓を有し、前記光
学窓が、曲面体あるいは多面体を用いた耐圧力形状とな
っていることを特徴とする。
装置は、レーザ光を発振させるための共振器、前記共振
器内にあってレーザ光が励起されるレーザ媒質ガス、前
記レーザ媒質ガスを封入したレーザ管、前記レーザ光を
前記レーザ管から取り出すための光学窓を有し、前記光
学窓が、曲面体あるいは多面体を用いた耐圧力形状とな
っていることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明によるガスレーザ装置においては、窓を
曲面体あるいは多面体を組み合わせた耐圧力構造として
いるため、一定のレーザ媒質ガス圧力状態に対して、光
学窓の厚さを機械的強度を保ったまま従来装置より薄く
することができる。この結果、レーザ光の光学窓透過距
離を短くし、共振器内損失および光学窓の劣化を抑え
て、レーザ出力の増加および光学窓の長寿命化を図るこ
とができる。
曲面体あるいは多面体を組み合わせた耐圧力構造として
いるため、一定のレーザ媒質ガス圧力状態に対して、光
学窓の厚さを機械的強度を保ったまま従来装置より薄く
することができる。この結果、レーザ光の光学窓透過距
離を短くし、共振器内損失および光学窓の劣化を抑え
て、レーザ出力の増加および光学窓の長寿命化を図るこ
とができる。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１０】図１および図２は、本発明のガスレーザ装
置の一実施例を説明するための図である。
置の一実施例を説明するための図である。
【００１１】図１に示した本発明を用いたガスレーザ装
置は、レーザ光が励起されるレーザ媒質ガスを封入した
レーザ管１１、レーザ光をレーザ管から取り出すための
光学窓１２、１３、レーザ光を発振させるための出射鏡
１４と全反射鏡１５からなる共振器から構成される。配
置は図示の如くである。
置は、レーザ光が励起されるレーザ媒質ガスを封入した
レーザ管１１、レーザ光をレーザ管から取り出すための
光学窓１２、１３、レーザ光を発振させるための出射鏡
１４と全反射鏡１５からなる共振器から構成される。配
置は図示の如くである。
【００１２】この発明によるガスレーザにおいては、光
学窓１２および１３が半球面形状をしている。このた
め、レーザ媒質ガス圧力ｐ、窓圧ｔ、曲率半径Ｒ、応力
σのとき、 ｔ＝ＰＲＷ／（１６０σ×η） である（規格ＪＩＳ Ｂ ８２０１）。ここで、窓形状
が半球面なので形状の係数Ｗ＝１、効率η＝１、また、
安全係数ｘ＝１／４である。
学窓１２および１３が半球面形状をしている。このた
め、レーザ媒質ガス圧力ｐ、窓圧ｔ、曲率半径Ｒ、応力
σのとき、 ｔ＝ＰＲＷ／（１６０σ×η） である（規格ＪＩＳ Ｂ ８２０１）。ここで、窓形状
が半球面なので形状の係数Ｗ＝１、効率η＝１、また、
安全係数ｘ＝１／４である。
【００１３】これに対し、従来法では窓厚ｔ0 は、 ｔ0 2 ＝３（１＋ν）ｐＲ2 ／（８００σ） である。ここでνはポアソン比である。
【００１４】従って、ν＝１／３、Ｒ＝２５mmのとき、
従来法における窓厚ｔ0 に対し、同じガス圧力におい
て、本発明の窓厚ｔは ｔ＝０．２×ｔ0 2 で与えられる。このため、本発明ではｔ0 が５mmより薄
い場合、 ｔ＜ｔ0 と従来法の窓厚よりも薄くなる。例えばｔ0 ＝４mmのと
きｔ＝３．２mmとなる。この結果、光学窓１２、１３に
おけるレーザ光の透過距離が従来装置より短くなり、共
振器内損失が低減し、高出力化および光学窓の長寿命化
が実現できる。
従来法における窓厚ｔ0 に対し、同じガス圧力におい
て、本発明の窓厚ｔは ｔ＝０．２×ｔ0 2 で与えられる。このため、本発明ではｔ0 が５mmより薄
い場合、 ｔ＜ｔ0 と従来法の窓厚よりも薄くなる。例えばｔ0 ＝４mmのと
きｔ＝３．２mmとなる。この結果、光学窓１２、１３に
おけるレーザ光の透過距離が従来装置より短くなり、共
振器内損失が低減し、高出力化および光学窓の長寿命化
が実現できる。
【００１５】ただし、本構成では、光学窓１２、１３に
おいてレーザ光の拡散が生じる場合があるため、出力鏡
１４および全反射鏡１５を凹面鏡にして共振器内光路を
補正する必要がある。
おいてレーザ光の拡散が生じる場合があるため、出力鏡
１４および全反射鏡１５を凹面鏡にして共振器内光路を
補正する必要がある。
【００１６】図２に示した本発明を用いたガスレーザ装
置は、レーザ光が励起されるレーザ媒質ガスを封入した
レーザ管１１、レーザ光をレーザ管から取り出すための
光学窓１６、１７、レーザ光を発振させるための出射鏡
１８と全反射鏡１９からなる共振器から構成される。配
置は図示の如くである。
置は、レーザ光が励起されるレーザ媒質ガスを封入した
レーザ管１１、レーザ光をレーザ管から取り出すための
光学窓１６、１７、レーザ光を発振させるための出射鏡
１８と全反射鏡１９からなる共振器から構成される。配
置は図示の如くである。
【００１７】この発明によるガスレーザにおいては、光
学窓１６および１７が、図１の光学窓１２、１３の曲面
を平面に置き換えた多面体構造となっている。ここで窓
厚さｔ2 は、 ｔ≦ｔ2 ＜ｔ0 とする。この結果、光学窓１６、１７における耐圧強度
は光学窓１２、１３と同等かそれ以上となり、また、レ
ーザ光の透過距離が従来装置より短くなる。このため、
共振器内損失が低減し、高出力化および光学窓の長寿命
化が実現できる。
学窓１６および１７が、図１の光学窓１２、１３の曲面
を平面に置き換えた多面体構造となっている。ここで窓
厚さｔ2 は、 ｔ≦ｔ2 ＜ｔ0 とする。この結果、光学窓１６、１７における耐圧強度
は光学窓１２、１３と同等かそれ以上となり、また、レ
ーザ光の透過距離が従来装置より短くなる。このため、
共振器内損失が低減し、高出力化および光学窓の長寿命
化が実現できる。
【００１８】さらに、光学窓１６、１７は多面体である
ため、レーザ光の拡散は生じないので、出力鏡１８およ
び全反射鏡１９の形状を補正する必要が無い。
ため、レーザ光の拡散は生じないので、出力鏡１８およ
び全反射鏡１９の形状を補正する必要が無い。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、レ
ーザ管内のあるガス圧力状態に対して、光学窓の厚さを
機械的強度を保ったまま従来装置より薄くすることがで
きるため、レーザ光の光学窓距離を短くし、共振器内損
失を低減して、レーザ出力の増加および光学窓の劣化を
図り、より高出力で長寿命光学窓を有する外部ミラー配
置型ガスレーザ装置を提供できる。
ーザ管内のあるガス圧力状態に対して、光学窓の厚さを
機械的強度を保ったまま従来装置より薄くすることがで
きるため、レーザ光の光学窓距離を短くし、共振器内損
失を低減して、レーザ出力の増加および光学窓の劣化を
図り、より高出力で長寿命光学窓を有する外部ミラー配
置型ガスレーザ装置を提供できる。
【図１】本発明のガスレーザ装置の一実施例を示す図。
【図２】本発明のガスレーザ装置の一実施例を示す図。
【図３】従来のガスレーザ装置を示す図。
１１ レーザ管 １２ 半球面光学窓 １３ 半球面光学窓 １４ 半球面光学窓用出力鏡 １５ 半球面光学窓用出力鏡 １６ 多面体光学窓 １７ 多面体光学窓 １８ 出力鏡 １９ 全反射鏡 ２０ 平板光学窓 ２１ 平板光学窓 ２２ レーザ媒質ガス
Claims (2)
- 【請求項１】レーザ光を発振させるための共振器と、前
記共振器内にあってレーザ光が励起されるレーザ媒質を
封入し、前記レーザ光を取り出すための光学窓を備えた
レーザ管を有するガスレーザ装置において、前記光学窓
が、曲面体を用いた耐圧力形状となっていることを特徴
とするガスレーザ装置。 - 【請求項２】レーザ光を発振させるための共振器と、前
記共振器内にあってレーザ光が励起されるレーザ媒質を
封入し、前記レーザ光を取り出すための光学窓を備えた
レーザ管を有するガスレーザ装置において、前記光学窓
が、多面体を用いた耐圧力形状となっていることを特徴
とするガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6045825A JP2853556B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | ガスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6045825A JP2853556B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | ガスレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07254739A true JPH07254739A (ja) | 1995-10-03 |
| JP2853556B2 JP2853556B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=12730028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6045825A Expired - Fee Related JP2853556B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | ガスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2853556B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008300780A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Gigaphoton Inc | エキシマレーザ装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56165383A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-18 | Nec Corp | Gas laser tube |
| JPS57159076A (en) * | 1981-02-25 | 1982-10-01 | Rekuseru Corp | Laser device |
| JPH04245685A (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-02 | Toshiba Corp | ガスレ−ザ装置 |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP6045825A patent/JP2853556B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56165383A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-18 | Nec Corp | Gas laser tube |
| JPS57159076A (en) * | 1981-02-25 | 1982-10-01 | Rekuseru Corp | Laser device |
| JPH04245685A (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-02 | Toshiba Corp | ガスレ−ザ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008300780A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Gigaphoton Inc | エキシマレーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2853556B2 (ja) | 1999-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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