JPH08148748A - Gas laser oscillator provided with external mirror - Google Patents

Gas laser oscillator provided with external mirror

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JPH08148748A
JPH08148748A JP28023994A JP28023994A JPH08148748A JP H08148748 A JPH08148748 A JP H08148748A JP 28023994 A JP28023994 A JP 28023994A JP 28023994 A JP28023994 A JP 28023994A JP H08148748 A JPH08148748 A JP H08148748A
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JP
Japan
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temperature
laser
rod
laser oscillator
parts
Prior art date
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Application number
JP28023994A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Aoki
康 青木
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

PURPOSE: To eliminate mirror angle adjustment, increase a laser power rise up speed and reduce power fluctuation due to environmental temperature change by keeping the whole body at a fixed temperature by heat-control of the parts of a plurality of rod components of a gas laser oscillator provided with external mirrors. CONSTITUTION: A gas laser oscillator provided with external mirrors is provided with cylindrical metal rod components 4a-4c, which penetrate plate components 3a-3d formed of metal plate that has an opening at the center to permit a laser tube 1 to fit and are fixed by a rod fixing screw 17. Heaters 11a-11c are wound on the rod components 4a-4c, and temperature sensors 12a-12c are provided between the rod components 11a-11c and the heaters 11a-11c. Signals of the temperature sensors 12a-12c are transmitted from temperature measurement parts 10a-10c to temperature controllers 9a-9c so as to operate heat power sources 8a-8c and the oscillator is heated and kept at a fixed temperature.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は外部ミラー形ガスレーザ
発振器に関し、特に共振器の温度制御による出力の安定
化に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an external mirror type gas laser oscillator, and more particularly to stabilizing the output by controlling the temperature of a resonator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の外部ミラー形ガスレーザ発振器に
ついて、図4を用いて説明する。
2. Description of the Related Art A conventional external mirror type gas laser oscillator will be described with reference to FIG.

【0003】図4は、従来の外部ミラー形ガスレーザ発
振器の構成を示す図、また図5は図4において矢視方向
Aの断面図を示す。
FIG. 4 is a diagram showing a structure of a conventional external mirror type gas laser oscillator, and FIG. 5 is a sectional view taken along line A in FIG.

【0004】円柱状のインバー材等の低熱膨張の金属材
で形成された3本のロッド部品4a〜4cが、中央にレ
ーザ管1が嵌合する開口が設けられてアルミニウム等の
金属板で形成されたプレート部品3a〜3dを貫通し、
ロッド固定ネジ17で固定されている。ロッド部品4a
〜4c間の相対位置はほぼ直角三角形の頂点に位置し、
かつ平衡になるように配置されている。
Three rod parts 4a to 4c made of a metal material having a low thermal expansion such as a cylindrical Invar material are formed of a metal plate such as aluminum with an opening for fitting the laser tube 1 in the center. The plate parts 3a to 3d that have been
It is fixed with a rod fixing screw 17. Rod parts 4a
The relative position between ~ 4c is located at the apex of a right triangle,
And they are arranged to be in equilibrium.

【0005】プレート部品3bと3cには、アルゴンガ
ス、クリプトンガス、ヘリウムとネオンの混合ガス等の
レーザ媒質を封入し、放電用のカソード13とアノード
14を備えたレーザ管1が、先の直角三角形の長辺の中
点の位置にロッド部品4a〜4cと平行に配置され、レ
ーザ管固定部品16により固定されている。
The plate parts 3b and 3c are filled with a laser medium such as argon gas, krypton gas, or a mixed gas of helium and neon, and the laser tube 1 having a cathode 13 and an anode 14 for discharge is formed at a right angle. It is arranged in parallel with the rod parts 4a to 4c at the position of the midpoint of the long side of the triangle, and is fixed by the laser tube fixing part 16.

【0006】両端のプレート部品3aと3dの外側に
は、それぞれ、バネ6a〜6c(6cは不図示)と調整
ネジ7a〜7c(7cは不図示)によって、レーザ管1
の中心軸に対する角度を可変できるアルミニウム等の金
属板で形成された可変プレート5a,5bが取りつけら
れている。この可変プレート5a,5bにはレーザ管1
と光共振器を構成する一対のレーザミラー2a,2bが
レーザ管1の中心軸延長線上に固定されている。
On the outside of the plate parts 3a and 3d at both ends, a laser tube 1 is provided by springs 6a to 6c (6c is not shown) and adjusting screws 7a to 7c (7c is not shown), respectively.
Mounted are variable plates 5a and 5b formed of a metal plate such as aluminum whose angle with respect to the central axis can be changed. The laser tube 1 is attached to the variable plates 5a and 5b.
And a pair of laser mirrors 2a and 2b forming an optical resonator are fixed on the extension line of the central axis of the laser tube 1.

【0007】レーザ発振器を動作させると、レーザ管1
の内部で放電が発生し発熱する。放射、伝導、対流の伝
熱によりロッド部品4a〜4cの温度は上昇し、熱膨張
する。レーザ管1の中でもカソード13は1000℃以
上の動作温度が必要となるために、最も発熱の大きい部
分になる。カソード13の端子でも100℃を上回る。
When the laser oscillator is operated, the laser tube 1
Electric discharge occurs inside and heats up. The temperature of the rod parts 4a to 4c rises due to heat transfer of radiation, conduction, and convection, and the rod parts 4a to 4c thermally expand. Since the cathode 13 of the laser tube 1 requires an operating temperature of 1000 ° C. or higher, it is the portion that generates the most heat. The cathode 13 terminal also exceeds 100 ° C.

【0008】このため、ロッド部品4a内にも温度分布
ができカソード13周辺の温度が最も高くなる。また、
対流による温度差もできるため、高い位置に在るロット
部品4aの温度が4b,4cの温度より高くなる。以上
より、3本のロッド部品4a〜4cはバランスよく熱膨
張しないので異なる長さとなる。その結果、レーザミラ
ー2a,2bのレーザ管1の中心軸に対する角度が変り
最適角度(90°)からズレが生じ、レーザ出力は低下
してしまうので、レーザミラーの角度調整をする必要が
ある。また、放電による発熱だけがロッド部品を加熱す
る熱源となるために出力の立ち上がりの熱平衡になるま
での時間を要し、環境温度の変化によっても出力が変わ
る欠点がある。
For this reason, the temperature distribution can be made in the rod part 4a, and the temperature around the cathode 13 becomes the highest. Also,
Since a temperature difference due to convection is also possible, the temperature of the lot component 4a at a high position becomes higher than the temperatures of 4b and 4c. From the above, the three rod components 4a to 4c do not have a well-balanced thermal expansion, and therefore have different lengths. As a result, the angles of the laser mirrors 2a and 2b with respect to the central axis of the laser tube 1 change and a deviation from the optimum angle (90 °) occurs, and the laser output decreases, so it is necessary to adjust the angle of the laser mirror. Further, since only the heat generated by the discharge serves as a heat source for heating the rod parts, it takes a time until the output reaches the thermal equilibrium, and the output changes depending on the environmental temperature.

【0009】従来例の角度調整の場合について図6a〜
6dを用いて説明する。図6a〜6dは図4の基本的な
構成要素のみを描いた概略構成図であり、図6aは動作
前の状態を示す図、図6bは動作後のレーザミラー角度
の未調整状態を示す図、図6cは動作後のレザーミラー
角度の調整後の状態を示す図、図6dは図6cの状態に
て動作を停止し冷却した状態を示す図である。
FIG. 6A to FIG. 6A for the case of the conventional angle adjustment.
6d will be described. 6a to 6d are schematic configuration diagrams in which only the basic constituent elements of FIG. 4 are drawn, FIG. 6a shows a state before the operation, and FIG. 6b shows a state where the laser mirror angle is not adjusted after the operation. 6C is a diagram showing a state after adjustment of the laser mirror angle after the operation, and FIG. 6D is a diagram showing a state in which the operation is stopped and cooled in the state of FIG. 6C.

【0010】レーザ発振器を動作させると、先に述べた
理由によりロッド部品4aの方が他の2本のロッド部品
に比べ熱膨張が大となるため,そのままでは図6bの様
に逆ハ」の字形になってしまう。そのために、レ−ザミ
ラ−2a、2bのレーザ管1の中心軸に対する角度が変
わり、レーザ出力は低下してしまう。そこで、レーザ管
の温度が上昇し安定した状態にて最高出力にするため、
各調整ネジ7a〜7cをバネ6a〜6cに抗して調整
し、図6cのような最適角度の状態にする。この状態の
ままで動作を停止したのが、図6dである。よってこの
後の動作では同条件で動作させる場合は、図6dと図6
cが繰り返されることになる。この図6dから図6cへ
の状態変化が、前述の理由により時間を要するという欠
点を有している。
When the laser oscillator is operated, the rod component 4a has a larger thermal expansion than the other two rod components due to the reason described above. It becomes a letter shape. Therefore, the angles of the laser mirrors 2a and 2b with respect to the central axis of the laser tube 1 change, and the laser output decreases. Therefore, in order to maximize the output in a stable state when the temperature of the laser tube rises,
The adjustment screws 7a to 7c are adjusted against the springs 6a to 6c to obtain the optimum angle state as shown in FIG. 6c. The operation is stopped in this state as shown in FIG. 6d. Therefore, in the subsequent operation, when operating under the same conditions, as shown in FIG.
c will be repeated. This state change from FIG. 6d to FIG. 6c has the disadvantage that it takes time for the reasons mentioned above.

【0011】また従来例として、レーザ共振器の長さを
熱膨張させて変える技術がある。これらの技術は、本発
明の目的と異なるので簡単に紹介しよう。
As a conventional example, there is a technique in which the length of the laser resonator is changed by thermal expansion. Since these techniques are different from the purpose of the present invention, a brief introduction will be given.

【0012】特開平2−105483号公報には、図7
に示すように共振器70の長さを制御する技術が開示さ
れている。これは一本の共振器支持棒71にヒータ74
を巻きつけ内部に冷却用の水を通し温度制御するもので
ある。この技術では、金属製の共振器支持棒71の長さ
が100mmの鉄棒について例を挙げているが、この構
成では、温度制御に対する反応速度が遅く、出力の立上
がり特性の向上や放電電流を変化させた場合の出力変化
への対応に時間がかかってしまう。特に1m以上の長尺
となる水冷アルゴンレーザでは、熱容量が大きいためそ
の傾向は大となる。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2-105483, FIG.
A technique for controlling the length of the resonator 70 is disclosed as shown in FIG. This is one resonator support rod 71 with a heater 74
The temperature is controlled by passing water for cooling inside. In this technique, the metal resonator support rod 71 has an example of an iron rod having a length of 100 mm. However, in this configuration, the reaction speed with respect to temperature control is slow, the output rising characteristic is improved, and the discharge current is changed. It takes time to respond to the output change in the case of making it. In particular, a water-cooled argon laser having a long length of 1 m or more has a large heat capacity, and this tendency becomes large.

【0013】また、特開平1−238081号公報に
は、図8に示すように波長安定化レーザ発振器の技術が
開示されている。ここではレーザ共振器82の熱膨張を
利用して発振波長を変化させるもので、ヒータ83によ
り温度制御する技術として記述されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-238081 discloses a technique of a wavelength stabilized laser oscillator as shown in FIG. Here, the oscillation wavelength is changed by utilizing the thermal expansion of the laser resonator 82, and it is described as a technique of controlling the temperature by the heater 83.

【0014】更に、特開平1−310584号公報に
は、図9に示すように単一周波数を安定化し、モードホ
ップを押え出力を安定化することを目的として、レーザ
用単一周波数アダプタの技術が開示されている。これは
金属製のミラー取付部92の周囲に誘導コイル94を配
置し高周波誘導加熱によりミラー取付部92の伸びを制
御し共振器長を変化させることで単一周波数発振を行う
技術である。加熱手段について開示されているが、誘導
加熱を利用しているため、低熱膨張材料の一つであるガ
ラス等の絶縁体からなるロッド部品へは適用できない。
Further, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-310584 discloses a technique of a single frequency adapter for a laser for the purpose of stabilizing a single frequency, suppressing a mode hop and stabilizing an output as shown in FIG. Is disclosed. This is a technique for arranging an induction coil 94 around a metal mirror mounting portion 92, controlling the extension of the mirror mounting portion 92 by high frequency induction heating, and changing the resonator length to perform single frequency oscillation. Although the heating means is disclosed, since it uses induction heating, it cannot be applied to a rod part made of an insulator such as glass which is one of low thermal expansion materials.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】この従来の外部ミラー
形ガスレーザ発振器では、熱の平衡状態にて最大出力と
なるようレーザミラーの角度をネジで調整する必要があ
り、また、放電による発熱だけのために出力の立上がり
の熱平衡状態になるまでの時間がかかり、環境温度の変
化によっても出力が変化するといった問題があった。
In this conventional external mirror type gas laser oscillator, it is necessary to adjust the angle of the laser mirror with a screw so as to maximize the output in the heat equilibrium state, and only the heat generated by the discharge is generated. For this reason, there is a problem in that it takes time for the output to rise to a thermal equilibrium state, and the output also changes depending on changes in the environmental temperature.

【0016】また放電電流を変えてもそれに伴い発熱量
が変化するため、放電電流を変えた場合に、レーザミラ
ーの中心軸に対する角度がずれてしまい、レーザ管1の
能力一杯の出力が得られないといった問題もあった。
Further, even if the discharge current is changed, the amount of heat generated changes accordingly. Therefore, when the discharge current is changed, the angle with respect to the central axis of the laser mirror is deviated, and the output of the laser tube 1 with the full capacity can be obtained. There was also the problem of not having it.

【0017】本発明の外部ミラー形ガスレーザ発振器
は、これら従来例の問題点を解決するもので、ネジによ
るミラー角度の調整をなくし、レーザ出力の立ち上がり
を早くし、出力安定度を向上させ、環境温度変化による
出力変化量を小さくすることを目的とする。
The external mirror type gas laser oscillator of the present invention solves the problems of these prior art examples. It eliminates the adjustment of the mirror angle by screws, accelerates the rise of the laser output, improves the output stability, and improves the environment. The purpose is to reduce the amount of output change due to temperature change.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の外部ミラー形ガ
スレーザ発振器は、レーザ管と両端に配置された一対の
レーザミラーと、前記レーザ管と前記レーザミラーとを
支持する複数のプレート部品と前記プレート部品を固定
する複数のロッド部品と、前記各ロッド部品を長手方向
に複数部分に分けそれぞれの部分でロッド部品の温度を
測定する複数の温度センサーと、前記ロッド部品を加熱
する複数のヒータと前記温度センサーから信号によりヒ
ータ電源の出力電圧を変化させる複数の温度制御部とを
備えている。
The external mirror type gas laser oscillator of the present invention comprises a laser tube, a pair of laser mirrors arranged at both ends, a plurality of plate parts for supporting the laser tube and the laser mirror, and A plurality of rod parts for fixing the plate parts, a plurality of temperature sensors for dividing the rod parts into a plurality of parts in the longitudinal direction and measuring the temperature of the rod parts at each part, and a plurality of heaters for heating the rod parts. And a plurality of temperature control units that change the output voltage of the heater power supply according to a signal from the temperature sensor.

【0019】[0019]

【作用】外部ミラー形ガスレーザ発振器のレーザ共振器
を構成する複数のロッド部品の長手方向にヒータを分割
して複数部分に捲回し、各ヒータを個別に加熱、温度制
御することによって各ロッド部品を熱膨張させ、 各ロ
ッド部品を一定の長さにして維持することができる。ま
た、外部よりの加熱によって、その分、レーザ出力の立
上がり特性が早くすることができる。
The heater is divided in the longitudinal direction of the plurality of rod parts constituting the laser resonator of the external mirror type gas laser oscillator, and the heater is wound around a plurality of parts, and each heater is individually heated and the temperature of each rod part is controlled so that each rod part is separated. It can be thermally expanded to maintain a constant length for each rod component. In addition, by heating from the outside, the rising characteristic of the laser output can be accelerated accordingly.

【0020】[0020]

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例の外部ミラー形ガスレーザ
発振器である。
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an external mirror type gas laser oscillator according to an embodiment of the present invention.

【0021】円柱状のインバー材等の金属材で形成され
たロッド部品4a〜4cが、中央にレーザ管1が嵌合す
る開口が設けられてアルミニウム等の金属板で形成され
たプレート部品3a〜3dを貫通しロッド固定ネジ17
で固定されている。
The rod parts 4a to 4c made of a metal material such as a columnar invar material are plate parts 3a to 4c made of a metal plate such as aluminum with an opening into which the laser tube 1 is fitted. Rod fixing screw 17 that penetrates 3d
It is fixed at.

【0022】ロッド部品4a〜4cの相対位置はほぼ直
角三角形の頂点に位置しかつ平行になるように配置され
ている。
The relative positions of the rod parts 4a to 4c are located at the vertices of a substantially right triangle and arranged so as to be parallel to each other.

【0023】プレート部品3bと3Cにはアルゴンガ
ス、クリプトンガス、ヘリウムとネオンの混合ガス等の
レーザ媒質を封入し、放電用のカソード13とアノード
14を備えたレーザ管1が先の直角三角形の長辺の中点
の位置にロッド部品4a〜4cと平行に配置されレーザ
管固定部品16により固定されている。
The plate parts 3b and 3C are filled with a laser medium such as argon gas, krypton gas, or a mixed gas of helium and neon, and the laser tube 1 provided with a discharge cathode 13 and an anode 14 has a right-angled triangular shape. It is arranged parallel to the rod parts 4a to 4c at the position of the midpoint of the long side and is fixed by the laser tube fixing part 16.

【0024】両端のプレート部品3aと3dの外側に
は、それぞれに、バネ6a〜6cと調整ネジ7a〜7c
によってレーザ管1の中心軸に対する角度を可変できる
アルミニウム等の金属板で形成された可変プレート5
a,5bが取りつけられている。この可変プレート5
a,5bにはレーザ管1と光共振器を構成するレーザミ
ラー2a,2bがレーザ管1の中心軸延長線上に固定さ
れている。
Springs 6a to 6c and adjusting screws 7a to 7c are provided outside the plate parts 3a and 3d at both ends, respectively.
A variable plate 5 formed of a metal plate such as aluminum whose angle with respect to the central axis of the laser tube 1 can be changed by
a and 5b are attached. This variable plate 5
Laser mirrors 2a and 2b forming an optical resonator with the laser tube 1 are fixed to a and 5b on the extension line of the central axis of the laser tube 1.

【0025】外部ミラー形ガスレーザ発振器の一例とし
て水冷アルゴンレーザを挙げると、ロッド部品4a〜4
cの長さは4W出力の発振器でおよそ1000mm。レ
ーザミラー2a,2bの間の共振器間隔は1100mm
程度である。ロッド部品4a〜4cの材料としては熱膨
張を押えるための材料として、低熱膨張材料であるイン
バーやスーパーインバーが用いられている。また、プレ
ート部品3a〜3d、可変プレート5a〜5b等はロッ
ド部品のたわみを少なくするために軽量のアルミニウム
合金が用いられている。
Taking a water-cooled argon laser as an example of the external mirror type gas laser oscillator, rod parts 4a to 4 will be described.
The length of c is about 1000 mm with a 4 W output oscillator. The cavity distance between the laser mirrors 2a and 2b is 1100 mm.
It is a degree. As materials for the rod components 4a to 4c, Invar and Super Invar, which are low thermal expansion materials, are used as materials for suppressing thermal expansion. Further, the plate components 3a to 3d, the variable plates 5a to 5b, etc. are made of a lightweight aluminum alloy in order to reduce the deflection of the rod components.

【0026】ロッド部品4a〜4cには、ヒータ11a
〜11cを各々捲回し、さらに温度センサ12a〜12
cをロッド部品4a〜4cとヒータ11a〜11cの間
に設置する。各温度センサ12a〜12cの信号は各温
度測定部10a〜10cから各々の温度制御部9a〜9
cを経て各々のヒータ電源8a〜8cを動作させ一定の
温度に加熱し保温する。
The rod parts 4a to 4c include heaters 11a.
~ 11c are respectively wound, and further temperature sensors 12a-12
c is installed between the rod parts 4a-4c and the heaters 11a-11c. The signals of the temperature sensors 12a to 12c are supplied from the temperature measuring units 10a to 10c, respectively.
The heater power supplies 8a to 8c are operated via c to heat them to a constant temperature and keep them warm.

【0027】図1では、ロッド4bについての3つの温
度制御系を図示しているが、ロッド部品4a,4cにつ
いても同様に構成される。これら6つの温度制御系につ
いては図の簡略化の上から省略してある。
Although FIG. 1 shows three temperature control systems for the rod 4b, the rod parts 4a and 4c are similarly constructed. These six temperature control systems are omitted for simplification of the drawing.

【0028】ここで例えば、2W出力の水冷アルゴンレ
ーザの場合長さ1mのインバー材からなるロッド部品4
a〜4cのうち最高の温度になるのはカソード13の近
傍で、環境温度(室温)が20℃のとき、40℃に達
し、20℃の温度上昇がある。この場合には、例えば、
環境温度より+10℃の余裕をもって 保温温度を40℃+10℃=50℃ に設定すればよい。
Here, for example, in the case of a water-cooled argon laser of 2 W output, a rod component 4 made of Invar material having a length of 1 m.
The highest temperature among a to 4c is in the vicinity of the cathode 13 and reaches 40 ° C. when the environmental temperature (room temperature) is 20 ° C., and the temperature rises by 20 ° C. In this case, for example,
The temperature may be set to 40 ° C + 10 ° C = 50 ° C with a margin of + 10 ° C above the ambient temperature.

【0029】これは、積極的な冷却を不要にして、ヒー
タのON−OFF制御だけによって保温する単純な構造
にするためである。
This is because a simple structure in which the active cooling is not necessary and the temperature is kept only by the ON-OFF control of the heater.

【0030】レーザを動作させる実際の環境温度は幅広
く見積っても0℃〜40℃である。環境温度の変化によ
ってレーザ出力が変化しないようにするため、環境温度
の上限40℃のときにレーザ動作による発熱により20
℃温度上昇するとすると、60℃であるから更に、余裕
をもって+10℃加熱し70℃で保温する。保温温度と
しては環境温度とロッド部最高到達温度のいずれか高い
方の温度に対し+10℃〜+30℃の加熱範囲とすれば
ほとんどの使用条件を満足できる。また、立上げ時の過
加熱が予想されるが、設定温度の数℃下げ、例えば65
℃に保温温度を設けることで解決する。
The actual ambient temperature for operating the laser is 0 ° C. to 40 ° C., which is widely estimated. In order to prevent the laser output from changing due to changes in the ambient temperature, heat generated by the laser operation at the ambient temperature upper limit of 40 ° C
When the temperature rises by 0 ° C, the temperature is 60 ° C, so that the temperature is further increased by + 10 ° C and kept at 70 ° C. Most of the operating conditions can be satisfied if the heat retention temperature is within a heating range of + 10 ° C. to + 30 ° C. with respect to the higher one of the environmental temperature and the maximum attainable temperature of the rod portion. Also, overheating at the time of startup is expected, but the set temperature is lowered by several degrees Celsius, for example 65
The solution is to set a heat retention temperature at ℃.

【0031】これによって図2aのような放電スタート
前のロッド部品4a〜4cは、レーザ管1の放電スター
ト後各部分が周囲温度に関係なく50℃に加熱、保温さ
れるため図2bのようにロッド部品4a〜4cは均一に
熱膨張する。このとき昇温スピード(温度と時間)をロ
ッド部4a〜4cとも同じにすれば、レーザミラー2
a,2bとレーザ光の中心軸とのなす角度は最適角度で
ある90°からのズレもなく出力の立上がり時間は短縮
される。
As a result, as shown in FIG. 2b, the rod parts 4a to 4c before the discharge start as shown in FIG. 2a are heated and kept at 50 ° C. regardless of the ambient temperature after the start of the discharge of the laser tube 1. The rod components 4a to 4c uniformly thermally expand. At this time, if the temperature rising speed (temperature and time) is the same for the rod portions 4a to 4c, the laser mirror 2
The angle between a and 2b and the central axis of the laser beam is not deviated from the optimum angle of 90 °, and the rise time of the output is shortened.

【0032】なお、レーザ管1は放電により大量の熱を
発生する。そのためレーザ管1の破壊を防止するため水
冷や空冷によって、従来通りに積極的に冷却する必要が
ある。その冷却系は図面の簡略化の上から省略してあ
る。
The laser tube 1 generates a large amount of heat due to discharge. Therefore, in order to prevent the laser tube 1 from being broken, it is necessary to actively cool it by water cooling or air cooling as usual. The cooling system is omitted for simplification of the drawing.

【0033】本発明のヒータ11a〜11cからの発熱
は、レーザ管1自身からの発熱に比べ小さく、積極的冷
却も行っているため、レーザ管1への影響は無視でき
る。
The heat generated from the heaters 11a to 11c of the present invention is smaller than the heat generated from the laser tube 1 itself, and since the positive cooling is also performed, the influence on the laser tube 1 can be ignored.

【0034】以上により、レーザ出力の立上がり特性、
出力安定度、対環境特性が向上した。また、放電電流を
変化させ出力を調整した場合でも、出力の反応が速くな
った。本実施例では、ロッド部品を固定したプレート部
品3b,3cを境にして3区間に分割したが、隣り合っ
たプレートの間をさらに2分割、3分割と増やしていく
ことによって、ロッド部品の温度分布は一層均一になり
本発明の効果はさらに向上できる。 <実施例2>実施例2について図3にて説明する。実施
例2では、図示のように、ロッド部品4bの長手方向に
複数部分に分けて捲回したヒータ11a〜cを直列に接
続し、ヒータ電源8a、温度制御部9a、温度測定部1
0a,温度センサー12aをそれぞれ1つにしたもので
ある。ロッド4a、4cについても同様に構成される
が、これらの図示は省略してあるが、全体で3つの温度
制御系で済ませることができる。
From the above, the rising characteristics of the laser output,
Improved output stability and environmental characteristics. Further, even when the discharge current was changed to adjust the output, the reaction of the output became faster. In the present embodiment, the plate parts 3b and 3c to which the rod parts are fixed are divided into three sections, but the temperature of the rod parts is increased by further dividing the adjacent plates into two and three parts. The distribution becomes more uniform, and the effect of the present invention can be further improved. <Second Embodiment> A second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, as shown in the drawing, the heaters 11a to 11c wound in a plurality of parts in the longitudinal direction of the rod component 4b are connected in series, and the heater power supply 8a, the temperature control unit 9a, and the temperature measuring unit 1 are connected.
0a and one temperature sensor 12a. Although the rods 4a and 4c have the same structure, although not shown in the drawing, it is possible to use only three temperature control systems as a whole.

【0035】各部分の温度差に対しては、ヒータの長さ
を変えることによって発熱量の差を設ける。もちろん線
径、線材を変えることにより抵抗値を変えることによっ
ても、同じ効果が得られることは明らかである。
With respect to the temperature difference between the respective parts, the difference in the amount of heat generated is provided by changing the length of the heater. Obviously, the same effect can be obtained by changing the resistance value by changing the wire diameter and the wire material.

【0036】この実施例2でも実施例1と同じ効果が期
待できる。
The same effects as those of the first embodiment can be expected in the second embodiment.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、外部ミラ
ー形ガスレーザ発振器の複数のロッド部品4a〜4cを
複数の部分に分け、それぞれの部分にヒータによる加熱
温度制御を行い、全体を一定の温度に保つことを行った
ので、レーザ出力の立上がり特性が速くなり、出力飽和
後の安定度も向上する。また、環境変化による出力変化
量も小さくなるという結果を有する。
As described above, according to the present invention, the plurality of rod parts 4a to 4c of the external mirror type gas laser oscillator are divided into a plurality of parts, and the heating temperature control by the heater is performed for each part, so that the whole is kept constant. Since the temperature is maintained, the rise characteristic of the laser output becomes faster, and the stability after output saturation is also improved. Further, it has a result that the output change amount due to the environmental change is also small.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例である外部ミラー形ガスレ
ーザ発振器の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an external mirror type gas laser oscillator that is a first embodiment of the present invention.

【図2】a.本発明の外部ミラー形ガスレーザ発振器の
動作前の概略構成図 b.本発明の外部ミラー形ガスレーザ発振器の動作時の
概略構成図
FIG. 2 a. Schematic configuration diagram of the external mirror type gas laser oscillator of the present invention before operation. B. Schematic configuration diagram during operation of the external mirror type gas laser oscillator of the present invention

【図3】本発明の第2実施例の構成図FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の外部ミラー形ガスレーザ発振器の構成図FIG. 4 is a block diagram of a conventional external mirror type gas laser oscillator.

【図5】図2におけるA−A線から視た断面図5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

【図6】a.従来の外部ミラー形ガスレーザ発振器の動
作前の概略構成図 b.従来の外部ミラー形ガスレーザ発振器の動作中、未
調整の概略構成図 c 従来の外部ミラー形ガスレーザ発振器の動作中,調
整後の概略構成図 d 従来の外部ミラー形ガスレーザ発振器の調整後、動
作停止の概略構成図
FIG. 6 a. Schematic configuration diagram of a conventional external mirror type gas laser oscillator before operation b. Schematic configuration diagram of the conventional external mirror type gas laser oscillator during operation, not adjusted c Schematic configuration diagram of the conventional external mirror type gas laser oscillator after operation, and after adjustment of the conventional external mirror type gas laser oscillator Schematic configuration diagram

【図7】従来技術の実施例1を示す図FIG. 7 is a diagram showing a first embodiment of the prior art.

【図8】従来技術の実施例2を示す図FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the prior art.

【図9】従来技術の実施例3を示す図FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ管 2a,2b ミラー 3a〜3d プレート部品 4a〜4c ロッド部品 5a,5b 可変プレート 6a〜6c バネ 7a〜7c 調整ネジ 8a〜8c ヒータ電源 9a〜9c 温度制御部 10a〜10c 温度測定部 11a〜11c ヒータ 12a〜12c 温度センサ 13 カソード 14 アノード 15 細管 16 レーザ管固定部品 17 ロッド固定ネジ 1 Laser tube 2a, 2b Mirror 3a-3d Plate part 4a-4c Rod part 5a, 5b Variable plate 6a-6c Spring 7a-7c Adjustment screw 8a-8c Heater power supply 9a-9c Temperature control part 10a-10c Temperature measuring part 11a- 11c Heater 12a-12c Temperature sensor 13 Cathode 14 Anode 15 Capillary tube 16 Laser tube fixing part 17 Rod fixing screw

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ管と、両端に配置された一対のレ
ーザミラーと、前記レーザ管と前記レーザミラーとを支
持する複数のプレート部品と、前記プレート部品を固定
する複数のロッド部品とを有する外部ミラー形ガスレー
ザ発振器において、 前記各ロッド部品を長手方向に複数部分に分け、それぞ
れの部分にて、前記ロッド部品の温度を測定する複数の
温度センサーと、前記ロッド部品を加熱する複数のヒー
タと、前記温度センサーからの信号によりヒータ電源の
出力電圧を変化させる複数の温度制御部とを有し、環境
温度かロッド部最高到達温度のいずれか一方の高い温度
より所定値だけ高い温度に保持することを特徴とする外
部ミラー形ガスレーザ発振器。
1. A laser tube, a pair of laser mirrors arranged at both ends, a plurality of plate parts for supporting the laser tube and the laser mirror, and a plurality of rod parts for fixing the plate parts. In the external mirror type gas laser oscillator, each rod component is divided into a plurality of parts in the longitudinal direction, a plurality of temperature sensors for measuring the temperature of the rod component at each part, and a plurality of heaters for heating the rod component. And a plurality of temperature control units that change the output voltage of the heater power supply according to a signal from the temperature sensor, and keep the temperature higher by a predetermined value than either the ambient temperature or the highest rod temperature reached. An external mirror type gas laser oscillator characterized by the above.
【請求項2】 特許請求の範囲第1項記載の外部ミラー
形ガスレーザ発振器において前記所定値が+10℃〜+
30℃であることを特徴とする外部ミラー形ガスレーザ
発振器。
2. The external mirror type gas laser oscillator according to claim 1, wherein the predetermined value is from + 10 ° C. to +
An external mirror type gas laser oscillator characterized in that the temperature is 30 ° C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010021284A (en) * 2008-07-09 2010-01-28 Nippon Soken Inc Laser oscillation device and workpiece moving apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57124487A (en) * 1981-01-27 1982-08-03 Ushio Inc Gas laser oscillator

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