JPH0728070B2 - Microwave discharge pumped laser oscillator - Google Patents
Microwave discharge pumped laser oscillatorInfo
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- JPH0728070B2 JPH0728070B2 JP60230831A JP23083185A JPH0728070B2 JP H0728070 B2 JPH0728070 B2 JP H0728070B2 JP 60230831 A JP60230831 A JP 60230831A JP 23083185 A JP23083185 A JP 23083185A JP H0728070 B2 JPH0728070 B2 JP H0728070B2
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- microwave discharge
- excitation
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、励起ランプをマイクロ波放電により発光さ
せるレーザ発振器に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laser oscillator that emits light from an excitation lamp by microwave discharge.
第２図は、例えば従来のYAG（Y3Al5O12）レーザ発振器
を示す構成図であり、図において、（１）は励起ランプ
（２）とYAGロッド（３）を備えた集光反射鏡、（４）
は励起ランプ（２）内に設けられた電極の（4a），（4
b）に高電圧を供給する電源、（５）は電極（4a），（4
b）間に発生するグロー放電、（６）は全反射鏡、
（７）は部分透過鏡でありYAGロッド（３）で発生する
レーザ光（８）と光軸上に対向して設けられている。な
お、集光反射鏡（１）は第３図に示すように、その断面
が楕円形となっており、その内面はすぐれた反射板で形
成された反射筒となっている。そして、この集光反射鏡
（１）内に、その２つの焦点の線に沿って、励起ランプ
（２）とYAGロッド（３）が配置されている。FIG. 2 is a block diagram showing, for example, a conventional YAG (Y 3 Al 5 O 12 ) laser oscillator. In the figure, (1) is a condensing reflection equipped with an excitation lamp (2) and a YAG rod (3). Mirror, (4)
Are electrodes (4a) and (4) of the electrodes provided in the excitation lamp (2).
a power source for supplying a high voltage to b), (5) electrodes (4a), (4)
glow discharge generated between b), (6) total reflection mirror,
Reference numeral (7) is a partial transmission mirror, which is provided on the optical axis so as to face the laser light (8) generated by the YAG rod (3). As shown in FIG. 3, the condensing reflecting mirror (1) has an elliptical cross section, and the inner surface thereof is a reflecting tube formed of an excellent reflecting plate. The excitation lamp (2) and the YAG rod (3) are arranged in the condensing reflecting mirror (1) along the lines of the two focal points.
次に、動作について説明する。電源（４）から高電圧を
供給すると、励起ランプ（２内に設けられた各電極（4
a），（4b）間でグロー放電が発生し、これにより、励
起ランプ（２）内に封入されているキセノン又はクリプ
トンガスが発光する。この発光は集光反射鏡（１）内で
反射されてYAGロッド（３）に集まり、その結果YAGロッ
ド（３）が励起されて全反射鏡（６）と部分透過鏡
（７）間でレーザ発振をする。そして、部分透過鏡
（７）からレーザ光（８）として出力されることにな
る。Next, the operation will be described. When a high voltage is supplied from the power source (4), each electrode (4
Glow discharge occurs between a) and (4b), which causes the xenon or krypton gas enclosed in the excitation lamp (2) to emit light. This emitted light is reflected in the condensing reflecting mirror (1) and gathers on the YAG rod (3), and as a result, the YAG rod (3) is excited and the laser is emitted between the total reflection mirror (6) and the partial transmission mirror (7). It oscillates. Then, the partial transmission mirror (7) outputs the laser light (8).
なお、集光反射鏡（１）内の二つの焦点位置に励起ラン
プ（２）とYAGロッド（３）を配置することで、第３図
の矢印で示すように集光反射鏡（１）内で反射される励
起ランプ（２）内の発光が能率よくYAGロッド（３）に
照射されるものである。By disposing the excitation lamp (2) and the YAG rod (3) at two focal points in the condensing reflecting mirror (1), as shown by the arrow in FIG. Light emitted from the excitation lamp (2) reflected by the YAG rod (3) is efficiently applied to the YAG rod (3).
従来のYAGレーザ発振器は以上のように構成されている
ので、励起ランプ（２）を発光させてYAGロッド（３）
を励起するためには、励起ランプ（２）内に設けられた
各電極（4a），（4b）間に高電圧を供給してグロー放電
（５）を発生させなければならず、放電時の強い放電電
流によって各電極（4a），（4b）を形成する金属が蒸発
し、励起ランプ（２）の内面に付着することにより封入
ガスの劣化を招き、発光効率を低下させていた。そのた
め、励起ランプ（２）をフラッシュランプとして使用し
た時の寿命は104〜105回程度のフラッシュ回数であり、
フラッシュランプとしての寿命が短いという大きな問題
点があった。Since the conventional YAG laser oscillator is configured as described above, the YAG rod (3) is caused to emit light by the excitation lamp (2).
In order to excite light, a high voltage must be supplied between the electrodes (4a) and (4b) provided in the excitation lamp (2) to generate glow discharge (5). The metal forming each of the electrodes (4a) and (4b) is evaporated by the strong discharge current and adheres to the inner surface of the excitation lamp (2), which causes deterioration of the enclosed gas and lowers the luminous efficiency. Therefore, when the excitation lamp (2) is used as a flash lamp, the life is about 10 4 to 10 5 times of flashing,
There was a big problem that the life as a flash lamp was short.
この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、集光反射鏡内でマイクロ波放電を発生させて
YAGロッドを励起することにより、長寿命の励起ランプ
を得ることを目的とするものである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to generate a microwave discharge in a condenser reflecting mirror.
The purpose is to obtain a long-life excitation lamp by exciting the YAG rod.
この発明に係るマイクロ波放電励起レーザ発振器は、励
起ランプとレーザロッドとを備えた反射筒を空洞共振器
として構成するとともに、上記空洞共振器にマイクロ波
発生手段からマイクロ波を出力して、上記励起ランプ内
でマイクロ波放電を発生させるようにしたものである。A microwave discharge excitation laser oscillator according to the present invention comprises a reflecting cylinder provided with an excitation lamp and a laser rod as a cavity resonator, and outputs microwaves from a microwave generating means to the cavity resonator, A microwave discharge is generated in the excitation lamp.
この発明においては、マイクロ波発生手段によってマイ
クロ波を空洞共振器に出力することで励起ランプがマイ
クロ波放電し、これによる励起ランプの発光が反射筒内
で反射されてレーザロッドに照射されることでレーザロ
ッドが励起してレーザ発振する。According to the present invention, the microwave is generated by the microwave generating means and the excitation lamp is subjected to microwave discharge, and the light emitted from the excitation lamp is reflected in the reflecting cylinder and is applied to the laser rod. The laser rod excites and laser oscillation occurs.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明によるマイクロ波放電励起YAGレーザ発振
器の構成図である。図において、（１），（３），
（４），（６）〜（８）は従来のものと同一であり、
（1a）はYAGロッド（３）と無電極の励起ランプ（11）
を備えた集光反射鏡（１）であるとともに、マイクロ波
の周波数に共振するように構成された空洞共振器であ
る。そして、励起ランプ（11）はマイクロ波の電界強度
が最大となるような位置に設けられており、この励起ラ
ンプ（11）とYAGロッド（３）との配置は第３図に示す
従来のものと同じである。次に、（９）は電源（４）の
出力強度に応じたマイクロ波を出力するマグネトロン、
（10）はマイクロ波を空洞共振器（1a）内に導く導波
管、（5a）は励起ランプ（11）内で発生するマイクロ波
放電である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First
The figure is a block diagram of a microwave discharge excitation YAG laser oscillator according to the present invention. In the figure, (1), (3),
(4), (6) to (8) are the same as the conventional ones,
(1a) is a YAG rod (3) and an electrodeless excitation lamp (11)
And a cavity resonator configured to resonate at a microwave frequency. The excitation lamp (11) is provided at a position where the electric field strength of the microwave is maximized, and the arrangement of the excitation lamp (11) and the YAG rod (3) is the conventional one shown in FIG. Is the same as. Next, (9) is a magnetron that outputs microwaves according to the output intensity of the power supply (4),
(10) is a waveguide for guiding microwaves into the cavity resonator (1a), and (5a) is microwave discharge generated in the excitation lamp (11).
次に動作について説明する。電源（４）の出力によりマ
グネトロン（９）はマイクロ波電力を出力し、これが導
波管（10）を介して空洞共振器（1a）に導かれて共振を
起す。やがて電界が高くなって励起ランプ（11）内でマ
イクロ波放電（5a）が発生するが、このとき、励起ラン
プ（11）をガラスなどの誘電体で構成すればマイクロ波
の通過が容易となって効率のよいマイクロ波放電（5a）
が行われる。次に、マイクロ波放電（5a）によって励起
ランプ（11）内に封入されている。例えばキセノン又は
クリプトンなどのガスが発光し、断面だ円形の反射筒で
ある集光反射鏡（１）内で反射されて、これがYAGロッ
ド（３）に照射される。なお、ガラスなどで構成された
励起ランプ（11）はYAGロッド（３）に光を効率良く照
射できる。Next, the operation will be described. The magnetron (9) outputs microwave power by the output of the power supply (4), which is guided to the cavity resonator (1a) via the waveguide (10) and causes resonance. Eventually, the electric field rises and microwave discharge (5a) is generated in the excitation lamp (11). At this time, if the excitation lamp (11) is made of a dielectric material such as glass, microwaves can easily pass through. And efficient microwave discharge (5a)
Is done. Next, it is sealed in the excitation lamp (11) by microwave discharge (5a). For example, a gas such as xenon or krypton emits light, which is reflected in the condensing reflecting mirror (1) which is a reflecting cylinder having an elliptical cross section, and the YAG rod (3) is irradiated with this. The excitation lamp (11) made of glass or the like can efficiently irradiate the YAG rod (3) with light.
この結果、YAGロッド（３）が励起して、YAGロッド
（３）の中心軸上に対向して設けられた全反射鏡（６）
と部分透過鏡（７）間でレーザ発振が行なわれ部分透過
鏡（７）からレーザ光（８）が出力されるのである。な
お、従来例でも述べたように、空筒共振器（1a）を構成
する集光反射鏡（１）を断面楕円形で構成し、かつ、こ
の中の二つの焦点位置に励起ランプ（11）とYAGロッド
（３）を配置することで、第３図の矢印で示すように励
起ランプ（11）でのガスの発光が能率よくYAGロッド
（３）に照射されるので、効率のよいレーザ発振が得ら
れるのである。As a result, the YAG rod (3) is excited and the total reflection mirror (6) is provided so as to face the center axis of the YAG rod (3).
Laser oscillation is performed between the partial transmission mirror (7) and the partial transmission mirror (7), and the laser light (8) is output from the partial transmission mirror (7). As described in the conventional example, the condenser reflector (1) that constitutes the hollow cavity resonator (1a) has an elliptical cross section, and the excitation lamp (11) is located at the two focal positions. By arranging the YAG rod (3) with the YAG rod (3), the YAG rod (3) is efficiently irradiated with gas emitted from the excitation lamp (11) as shown by the arrow in FIG. Is obtained.
また、マイクロ波を出力するマグネトロン（９）はピー
ク値の高いマイクロ波を発生することができるので、非
常に高いピーク値のパルスレーザ出力が得られる。Further, since the magnetron (9) that outputs a microwave can generate a microwave having a high peak value, a pulse laser output having a very high peak value can be obtained.
ところで、上記説明では、この発明をYAGレーザに利用
するものとしているが、例えば、ルビー，ガラスなど他
の固体レーザにも利用できることはいうまでもない。な
お、YAG、ルビー、ガラスはマイクロ波損失が小さいた
め、マイクロ波の空洞共振器（1a）内にロッドがあって
も、ロッドがマイクロ波を吸収しないので、励起ランプ
（11）の発光効率が低下することなく、高効率の発光が
できる。By the way, in the above description, the present invention is applied to the YAG laser, but it goes without saying that it can also be applied to other solid-state lasers such as ruby and glass. Since YAG, ruby, and glass have a small microwave loss, even if there is a rod in the microwave cavity resonator (1a), the rod does not absorb microwaves, so the emission efficiency of the excitation lamp (11) is high. It is possible to emit light with high efficiency without lowering.
以上のように、この発明によればマイクロ波発生手段を
設けて励起ランプ内でマイク波放電を発生させるように
構成したので、励起ランプ内の電極が不要となり、電極
の蒸発に起因する励起ランプに封入されたガスの劣化が
防止できる。したがって、上記ガスの発光効率が低下し
ないため長寿命の励起ランプが得られるので、レーザ発
振効率および信頼性の高いマイクロ波放電励起レーザ発
振器が得られる効果がある。また、ロッドがマイクロ波
を吸収しないので、励起ランプの発光効率が低下するこ
となく、高効率の発光ができるという効果を奏する。As described above, according to the present invention, since the microwave generating means is provided to generate the microwave discharge in the excitation lamp, the electrode in the excitation lamp is not required and the excitation lamp caused by the evaporation of the electrode is generated. It is possible to prevent deterioration of the gas enclosed in the. Therefore, since the luminous efficiency of the gas does not decrease, a long-life excitation lamp can be obtained, and a microwave discharge excitation laser oscillator having high laser oscillation efficiency and reliability can be obtained. Further, since the rod does not absorb microwaves, there is an effect that light emission can be performed with high efficiency without lowering the light emission efficiency of the excitation lamp.
第１図はこの発明の一実施例によるマイクロ波放電励起
YAGレーザ発振器を示す構成図、第２図は従来のYAGレー
ザ発振器を示す構成図、第３図は集光反射鏡の断面図で
ある。図において、（１）は集光反射鏡、（1a）は空洞
共振器、（３）はYAGロッド、（5a）はマイクロ波放
電、（９）はマグネトロン、（11）は励起ランプであ
る。 なお、図中、同一符号は同一部分を示す。FIG. 1 shows microwave discharge excitation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a YAG laser oscillator, FIG. 2 is a configuration diagram showing a conventional YAG laser oscillator, and FIG. 3 is a sectional view of a condensing reflecting mirror. In the figure, (1) is a condenser reflector, (1a) is a cavity resonator, (3) is a YAG rod, (5a) is a microwave discharge, (9) is a magnetron, and (11) is an excitation lamp. In the drawings, the same reference numerals indicate the same parts.
Claims (3)
された反射筒、前記反射筒内に設けられ、ガスが封入さ
れたガラスで形成された励起ランプ、前記反射筒内に設
けられ、マイクロ波を吸収しない媒質から成るレーザロ
ッドおよび前記反射筒全体をマイクロ波空洞共振器とし
て構成し、前記励起ランプ内でマイクロ波放電を発生さ
せてランプの発光により前記レーザロッドを励起し、レ
ーザ発振を行うことを特徴とするマイクロ波放電励起レ
ーザ発振器。1. A reflecting cylinder having an inner surface made of a light and microwave reflecting material, an excitation lamp provided in the reflecting cylinder and made of glass filled with gas, and provided in the reflecting cylinder. A laser rod made of a medium that does not absorb microwaves and the entire reflecting cylinder are configured as a microwave cavity resonator, and a microwave discharge is generated in the excitation lamp to excite the laser rod by the light emission of the lamp to generate a laser oscillation. A microwave discharge excitation laser oscillator characterized by performing the following.
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマイク
ロ波放電励起レーザ発振器。2. A microwave discharge pumped laser oscillator according to claim 1, wherein the microwave generating means is a magnetron.
12）であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のマイクロ波放電励起レーザ発振器。3. The base material of the laser rod is YAG (Y 3 Al 5 O
12 ) The microwave discharge excitation laser oscillator according to claim 1, characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60230831A JPH0728070B2 (en) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | Microwave discharge pumped laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60230831A JPH0728070B2 (en) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | Microwave discharge pumped laser oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6289374A JPS6289374A (en) | 1987-04-23 |
| JPH0728070B2 true JPH0728070B2 (en) | 1995-03-29 |
Family
ID=16913958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60230831A Expired - Lifetime JPH0728070B2 (en) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | Microwave discharge pumped laser oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728070B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4800099B2 (en) * | 2005-08-19 | 2011-10-26 | スタンレー電気株式会社 | Light source device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52119096A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | Laser equipment |
| JPS5535825A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-13 | Itsuki Ban | Lighter equipped with watch |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP60230831A patent/JPH0728070B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6289374A (en) | 1987-04-23 |
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