JPH0864889A - レーザ発振器 - Google Patents
レーザ発振器Info
- Publication number
- JPH0864889A JPH0864889A JP20173194A JP20173194A JPH0864889A JP H0864889 A JPH0864889 A JP H0864889A JP 20173194 A JP20173194 A JP 20173194A JP 20173194 A JP20173194 A JP 20173194A JP H0864889 A JPH0864889 A JP H0864889A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slab
- yag
- insulator
- yag slab
- insulating material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、レーザ光効率が良く成った。
レーザ発振器を提供することにある。 【構成】本発明のレーザ発振器は、ＹＡＧスラブ及び断
熱材の長手方向に対する幅方向のＹＡＧスラブと断熱材
との対向面両端部をＲ面にすることにより、断熱材両端
部がＹＡＧスラブ両端部を包囲することになり、ＹＡＧ
スラブ１Ａ及び断熱材２の中央部での冷却が悪くなり、
ＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２の中央部での温度が高く
なり、中央部より左右のＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２
に温度が分散し、温度が平均化し、等温度線１１ＡはＹ
ＡＧスラブ１Ａの幅方向にほぼ平行となり、レーザ光効
率が良く成った。
レーザ発振器を提供することにある。 【構成】本発明のレーザ発振器は、ＹＡＧスラブ及び断
熱材の長手方向に対する幅方向のＹＡＧスラブと断熱材
との対向面両端部をＲ面にすることにより、断熱材両端
部がＹＡＧスラブ両端部を包囲することになり、ＹＡＧ
スラブ１Ａ及び断熱材２の中央部での冷却が悪くなり、
ＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２の中央部での温度が高く
なり、中央部より左右のＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２
に温度が分散し、温度が平均化し、等温度線１１ＡはＹ
ＡＧスラブ１Ａの幅方向にほぼ平行となり、レーザ光効
率が良く成った。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザロッドと断熱材
とが対向する対向面の形状を改良したレーザ発振器に関
する。
とが対向する対向面の形状を改良したレーザ発振器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術のレーザ発振器の一例を図６に
より説明する。
より説明する。
【０００３】図６のレーザ発振器は全反射ミラー７と出
力ミラー８との間にジグザグ光軸型のレーザ発振器本体
１を配置している。また、図７に示す全反射ミラー７と
ブリュースタ板９との間にストレート光軸型の発振器１
を配置し、ブリュースタ板９の外側に出力ミラー８が配
置されている。
力ミラー８との間にジグザグ光軸型のレーザ発振器本体
１を配置している。また、図７に示す全反射ミラー７と
ブリュースタ板９との間にストレート光軸型の発振器１
を配置し、ブリュースタ板９の外側に出力ミラー８が配
置されている。
【０００４】レーザ発振器本体１の詳細構成図は図８乃
至図１３により説明する。
至図１３により説明する。
【０００５】キャビティケース６は上端及び下端に励起
用光源４を取り付けている。励起用光源４の両側はラン
プホルダー１４を介してケース６に支持されている。
用光源４を取り付けている。励起用光源４の両側はラン
プホルダー１４を介してケース６に支持されている。
【０００６】ランプホルダー１４間のケース６に配置さ
れたＹＡＧスラブ１Ａは、図９，図１０のように励起光
源用のフロチューブ３内に収納され、取付板１３を介し
てケース６に支持されている。ＹＡＧスラブ１Ａからの
レーザ光１０は、ＹＡＧスラブ１Ａの左右の反射鏡７と
出力鏡８との間を共振して、出力鏡８から外部に取り出
ている。キャビティケース６と取付板１３及びフロチュ
ーブ３との間にはＯリング等のシール材１２を設け、キ
ャビティケース６内を満たしている冷却水の漏洩を防止
している。
れたＹＡＧスラブ１Ａは、図９，図１０のように励起光
源用のフロチューブ３内に収納され、取付板１３を介し
てケース６に支持されている。ＹＡＧスラブ１Ａからの
レーザ光１０は、ＹＡＧスラブ１Ａの左右の反射鏡７と
出力鏡８との間を共振して、出力鏡８から外部に取り出
ている。キャビティケース６と取付板１３及びフロチュ
ーブ３との間にはＯリング等のシール材１２を設け、キ
ャビティケース６内を満たしている冷却水の漏洩を防止
している。
【０００７】一般に断熱材２は、接着材等によりＹＡＧ
スラブ１Ａと接着されている。レーザ出力変換効率は、
通常、約２％と低いため、励起用光源４から入力エネル
ギーの大部分が熱に変換され、ＹＡＧスラブ１Ａの温度
が上昇し、場合によっては、この温度上昇による熱歪み
の為に、ＹＡＧスラブ１Ａが破損することがある。
スラブ１Ａと接着されている。レーザ出力変換効率は、
通常、約２％と低いため、励起用光源４から入力エネル
ギーの大部分が熱に変換され、ＹＡＧスラブ１Ａの温度
が上昇し、場合によっては、この温度上昇による熱歪み
の為に、ＹＡＧスラブ１Ａが破損することがある。
【０００８】これを防ぐために、ＹＡＧスラブ１Ａと断
熱材２にはＹＡＧスラブ用フローチューブ３を被せ、Ｙ
ＡＧスラブ用フローチューブ３とＹＡＧスラブ１Ａ及び
断熱材２との間に純水や窒素ガス等を流し、冷却してい
る。又、励起用光源４自体も、ＹＡＧスラブ１Ａと同様
に、励起光源用フローチューブが被せられ冷却されてい
る。キャビティミラー６Ａは、励起用光源４からの励起
光を効率よく、ＹＡＧスラブ１に照射するためのもので
ある。
熱材２にはＹＡＧスラブ用フローチューブ３を被せ、Ｙ
ＡＧスラブ用フローチューブ３とＹＡＧスラブ１Ａ及び
断熱材２との間に純水や窒素ガス等を流し、冷却してい
る。又、励起用光源４自体も、ＹＡＧスラブ１Ａと同様
に、励起光源用フローチューブが被せられ冷却されてい
る。キャビティミラー６Ａは、励起用光源４からの励起
光を効率よく、ＹＡＧスラブ１に照射するためのもので
ある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図１１乃至図１３のよ
うにＹＡＧスラブ１Ａに接着している断熱材２の両端は
角部に形成されている。図１１に示すようなＹＡＧスラ
ブ１Ａの角部が丸みＲをもたない場合においては、図１
２に示すようにＹＡＧスラブ１Ａの長軸方向と平行な等
温度分布１１となる。
うにＹＡＧスラブ１Ａに接着している断熱材２の両端は
角部に形成されている。図１１に示すようなＹＡＧスラ
ブ１Ａの角部が丸みＲをもたない場合においては、図１
２に示すようにＹＡＧスラブ１Ａの長軸方向と平行な等
温度分布１１となる。
【００１０】しかし、図１３に示すように、ＹＡＧスラ
ブ１Ａの角部が丸みＲを有する場合においては、等温度
分布１１は、図１３に示すようにＹＡＧスラブの中心部
に曲がるようになり、等温度線１１ＡがＹＡＧスラブ幅
方向とほぼ平行となる部分を通過する光の成分のみが、
直線偏光成分として有効に利用できる事を考えると、図
１３中の破線丸で囲んだ部分を通過する光は、ブリュー
スタ板９等によって規制される偏向軸と異なった方向の
偏向軸を有する成分が増加し、この成分はレーザ発振器
本体１内での損失となるため、発振器外部に取り出せ
ず、レーザ光の効率が悪く、レーザマーカに使用した場
合、マーク欠け，かすれ等の不良原因となる。これに関
連する公知例として、実公平5−26782号公報がある。
ブ１Ａの角部が丸みＲを有する場合においては、等温度
分布１１は、図１３に示すようにＹＡＧスラブの中心部
に曲がるようになり、等温度線１１ＡがＹＡＧスラブ幅
方向とほぼ平行となる部分を通過する光の成分のみが、
直線偏光成分として有効に利用できる事を考えると、図
１３中の破線丸で囲んだ部分を通過する光は、ブリュー
スタ板９等によって規制される偏向軸と異なった方向の
偏向軸を有する成分が増加し、この成分はレーザ発振器
本体１内での損失となるため、発振器外部に取り出せ
ず、レーザ光の効率が悪く、レーザマーカに使用した場
合、マーク欠け，かすれ等の不良原因となる。これに関
連する公知例として、実公平5−26782号公報がある。
【００１１】本発明の目的は、レーザ光の直線偏光成分
を増加して、効率を良くしたレーザ発振器を提供するこ
とにある。
を増加して、効率を良くしたレーザ発振器を提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ発振器
は、キャビティケース内のフローチューブ内にレーザ媒
質とするＹＡＧスラブとＹＡＧスラブを挟持する断熱材
とを収納し、ＹＡＧスラブ及び断熱材の長手方向に対す
る幅方向のＹＡＧスラブと断熱材との対向面両端部をＲ
面にすることを特徴とする。
は、キャビティケース内のフローチューブ内にレーザ媒
質とするＹＡＧスラブとＹＡＧスラブを挟持する断熱材
とを収納し、ＹＡＧスラブ及び断熱材の長手方向に対す
る幅方向のＹＡＧスラブと断熱材との対向面両端部をＲ
面にすることを特徴とする。
【００１３】
【作用】この結果、断熱材両端部がＹＡＧスラブ両端部
を包囲することになり、ＹＡＧスラブ及び断熱材の中央
部での冷却が悪くなり、ＹＡＧスラブ及び断熱材の中央
部での温度が高くなり、中央部より左右のＹＡＧスラブ
及び断熱材に温度が分散し、温度が平均化し、等温度線
はＹＡＧスラブの幅方向にほぼ平行となり、レーザ光効
率が良く成った。
を包囲することになり、ＹＡＧスラブ及び断熱材の中央
部での冷却が悪くなり、ＹＡＧスラブ及び断熱材の中央
部での温度が高くなり、中央部より左右のＹＡＧスラブ
及び断熱材に温度が分散し、温度が平均化し、等温度線
はＹＡＧスラブの幅方向にほぼ平行となり、レーザ光効
率が良く成った。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図５を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００１５】図１において、ＹＡＧスラブ１Ａは、角部
に半径Ｒ＝２程度の丸みを有する幅７×高さ２１×長さ
１７８のストレートパス型ＹＡＧスラブである。ＹＡＧ
スラブ１Ａは、信越シリコーンＫＥ４５０などの接着材
によって、ＹＡＧスラブ１Ａと同じ半径Ｒの丸みをもつ
断熱材(幅約３.０mm）２とすき間ができないよう接着さ
れる。即ち、ＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２の長手方向
に対する幅方向のYAGスラブ１Ａと断熱材２との対向面
をＲ面に形成している。
に半径Ｒ＝２程度の丸みを有する幅７×高さ２１×長さ
１７８のストレートパス型ＹＡＧスラブである。ＹＡＧ
スラブ１Ａは、信越シリコーンＫＥ４５０などの接着材
によって、ＹＡＧスラブ１Ａと同じ半径Ｒの丸みをもつ
断熱材(幅約３.０mm）２とすき間ができないよう接着さ
れる。即ち、ＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２の長手方向
に対する幅方向のYAGスラブ１Ａと断熱材２との対向面
をＲ面に形成している。
【００１６】ＹＡＧスラブ１Ａには励起用光源４による
温度上昇を抑制する為にＹＡＧスラブ用フローチューブ
３がかぶせられ、ＹＡＧスラブ１ＡとＹＡＧスラブ用フ
ローチューブ３との間は、純水や窒素ガス等を流しＹＡ
Ｇスラブ１Ａを冷却する。励起用光源４自体も、ＹＡＧ
スラブ１Ａと同様に、励起光源用フローチューブ５がか
ぶせられ冷却される。
温度上昇を抑制する為にＹＡＧスラブ用フローチューブ
３がかぶせられ、ＹＡＧスラブ１ＡとＹＡＧスラブ用フ
ローチューブ３との間は、純水や窒素ガス等を流しＹＡ
Ｇスラブ１Ａを冷却する。励起用光源４自体も、ＹＡＧ
スラブ１Ａと同様に、励起光源用フローチューブ５がか
ぶせられ冷却される。
【００１７】この結果、断熱材２の両端部がＹＡＧスラ
ブ１Ａの両端部を包囲することになり、ＹＡＧスラブ１
Ａ及び断熱材２の中央部での冷却が悪くなり、ＹＡＧス
ラブ１Ａ及び断熱材２の中央部での温度が高くなり、中
央部より左右のＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２に温度が
分散し、温度が平均化し、等温度線１１ＡはＹＡＧスラ
ブ１Ａの幅方向にほぼ平行となり、レーザ光効率が良く
成った。
ブ１Ａの両端部を包囲することになり、ＹＡＧスラブ１
Ａ及び断熱材２の中央部での冷却が悪くなり、ＹＡＧス
ラブ１Ａ及び断熱材２の中央部での温度が高くなり、中
央部より左右のＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２に温度が
分散し、温度が平均化し、等温度線１１ＡはＹＡＧスラ
ブ１Ａの幅方向にほぼ平行となり、レーザ光効率が良く
成った。
【００１８】また断熱材両端部がＹＡＧスラブ両端部を
包囲するので、両端部が破損しにくく成った。
包囲するので、両端部が破損しにくく成った。
【００１９】断熱材２の材質としては、ＹＡＧスラブ１
Ａの断面内等温度線１１Ａが、YAGスラブ１Ａの幅方向
と平行となるように、熱伝導率Ｋが約０.００５Ｗ／cm
・Ｋ〜約０.０１５Ｗ／cm・Ｋ のものを使用する。これ
にあてはまる一例として、パイレックスガラスＫ＝０.
０１２Ｗ／cm・Ｋがある。Ｋが約０.００５Ｗ／cm・Ｋ
より小さい場合（例えば、アクリルＫ＝０.００２Ｗ／c
m・Ｋ を用いる場合）のＹＡＧスラブ１Ａの断面内の等
温度線分布１１は、図３のようになる。これは、Ｋが十
分小さい為に、ＹＡＧスラブ１Ａから断熱材２への熱の
逃げはほとんど無く、ＹＡＧスラブ１Ａと断熱材２の境
界付近では熱放散１５はＲ面の形状に沿って流れるため
である。
Ａの断面内等温度線１１Ａが、YAGスラブ１Ａの幅方向
と平行となるように、熱伝導率Ｋが約０.００５Ｗ／cm
・Ｋ〜約０.０１５Ｗ／cm・Ｋ のものを使用する。これ
にあてはまる一例として、パイレックスガラスＫ＝０.
０１２Ｗ／cm・Ｋがある。Ｋが約０.００５Ｗ／cm・Ｋ
より小さい場合（例えば、アクリルＫ＝０.００２Ｗ／c
m・Ｋ を用いる場合）のＹＡＧスラブ１Ａの断面内の等
温度線分布１１は、図３のようになる。これは、Ｋが十
分小さい為に、ＹＡＧスラブ１Ａから断熱材２への熱の
逃げはほとんど無く、ＹＡＧスラブ１Ａと断熱材２の境
界付近では熱放散１５はＲ面の形状に沿って流れるため
である。
【００２０】一方、Ｋが約０.０１５Ｗ／cm・Ｋ より大
きい場合には、断熱材２を横切る熱放散１５の流れが生
じ、図４に示す等温度線分布となる。０.００５Ｗ／cm
・Ｋ＜Ｋ＜０.０１５Ｗ／cm・Ｋ の材質を断熱材２とし
て用いると、図５に示すように、ＹＡＧスラブ１Ａの断
面内の温度分布は、ＹＡＧスラブ１Ａの幅方向とほぼ平
行に分散し、連続レーザ発振時に有効直線偏光レーザパ
ワーの減少をほとんど生せず、レーザ出力の大出力化を
図る事ができる。
きい場合には、断熱材２を横切る熱放散１５の流れが生
じ、図４に示す等温度線分布となる。０.００５Ｗ／cm
・Ｋ＜Ｋ＜０.０１５Ｗ／cm・Ｋ の材質を断熱材２とし
て用いると、図５に示すように、ＹＡＧスラブ１Ａの断
面内の温度分布は、ＹＡＧスラブ１Ａの幅方向とほぼ平
行に分散し、連続レーザ発振時に有効直線偏光レーザパ
ワーの減少をほとんど生せず、レーザ出力の大出力化を
図る事ができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、断
熱材両端部がＹＡＧスラブ両端部を包囲することにな
り、ＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２の中央部での冷却が
悪くなり、ＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２の中央部での
温度が高くなり、中央部より左右のＹＡＧスラブ１Ａ及
び断熱材２に温度が分散し、温度が平均化し、等温度線
１１ＡはＹＡＧスラブ１Ａの幅方向にほぼ平行となり、
レーザ光効率が良く成った。
熱材両端部がＹＡＧスラブ両端部を包囲することにな
り、ＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２の中央部での冷却が
悪くなり、ＹＡＧスラブ１Ａ及び断熱材２の中央部での
温度が高くなり、中央部より左右のＹＡＧスラブ１Ａ及
び断熱材２に温度が分散し、温度が平均化し、等温度線
１１ＡはＹＡＧスラブ１Ａの幅方向にほぼ平行となり、
レーザ光効率が良く成った。
【図１】本発明の実施例であるレーザ発振器の断面図で
ある。
ある。
【図２】図１のＡ部の拡大した断面図である。
【図３】図１のＹＡＧスラブ断面した時の等温度線分布
図である。
図である。
【図４】図１のＹＡＧスラブ断面した時の等温度線分布
図である。
図である。
【図５】図１のＹＡＧスラブ断面した時の等温度線分布
図である。
図である。
【図６】従来のレーザ発振器の構成図である。
【図７】従来のレーザ発振器の構成図である。
【図８】図１０のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】図８をレーザ光軸に対して直角方向に切断し
た断面図である。
た断面図である。
【図１１】図１０のＡ部の拡大した断面図である。
【図１２】従来のＹＡＧスラブ及び断熱材の断面内等温
度線分布図である。
度線分布図である。
【図１３】従来のＹＡＧスラブ及び断熱材の断面内等温
度線分布図である。
度線分布図である。
１…ＹＡＧスラブ、２…断熱材、１０…レーザ光、１１
Ａ…等温度線、１５…熱放散。
Ａ…等温度線、１５…熱放散。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武久 究 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】キャビティケース内にフローチューブ内に
レーザ媒質とするＹＡＧスラブとＹＡＧスラブを挟持す
る断熱材とを収納したものにおいて、ＹＡＧスラブ及び
断熱材の長手方向に対する幅方向のＹＡＧスラブと断熱
材との対向面をＲ面にすることを特徴とするレーザ発振
器。 - 【請求項２】上記Ｒ面は中央部から両端に行くに従いＹ
ＡＧスラブ中心側に傾斜する形状にすることを特徴とす
る請求項１記載のレーザ発振器。 - 【請求項３】上記の断熱材として、熱伝導率が約０.０
０５Ｗ／cm・Ｋ〜約０.０１５Ｗ／cm・Ｋの材質のもの
を使用することを特徴とする請求項１記載のレーザ発振
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20173194A JPH0864889A (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20173194A JPH0864889A (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | レーザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864889A true JPH0864889A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16446005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20173194A Pending JPH0864889A (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0864889A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1187813A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-03-30 | Toshiba Corp | 固体レーザ発振器 |
-
1994
- 1994-08-26 JP JP20173194A patent/JPH0864889A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1187813A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-03-30 | Toshiba Corp | 固体レーザ発振器 |
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