JPH09199772A - ガスレーザ発振装置 - Google Patents

ガスレーザ発振装置

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JPH09199772A
JPH09199772A JP8025806A JP2580696A JPH09199772A JP H09199772 A JPH09199772 A JP H09199772A JP 8025806 A JP8025806 A JP 8025806A JP 2580696 A JP2580696 A JP 2580696A JP H09199772 A JPH09199772 A JP H09199772A
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JP
Japan
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discharge tube
laser gas
laser
air supply
gas
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Application number
JP8025806A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Takenaka
義彰 竹中
Shigeki Yamane
茂樹 山根
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/036Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S372/00Coherent light generators
    • Y10S372/701Nozzle

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロ波励起ガスレーザ発振装置におい
て、放電の安定化、レーザビームの高出力化を図ること
を目的とする。 【解決手段】 放電管1へのレーザガス導入部に角度の
ついた穴5aを設けた円筒体5を備える構成とする。レ
ーザガスは放電管1に流入する際、円筒体5に設けられ
た穴5aを通るため放電管1内のレーザガス流を旋回流
にすることができ、放電を安定化し、レーザビームの高
出力化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は放電管の軸方向と光
軸方向が一致したガスレーザ発振装置に関するものであ
り、特にマイクロ波を用いる励起方法によるガスレーザ
発振装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のガスレーザ発振装置には、図13
に示すものがあった。この図において、20はガラス等
の誘電体よりなる放電管、21は前記放電管20の外部
に設けられたマイクロ波空胴共振器、22は前記マイク
ロ波空胴共振器21にマイクロ波を出射するマグネトロ
ン、23は前記マイクロ波空胴共振器21で覆われた放
電管20内の放電空間、24は全反射鏡、25は部分反
射鏡、この全反射鏡24と部分反射鏡25は前記放電空
間23の両端に固定配置され、光共振器を形成してい
る。26は前記部分反射鏡25より出力されるレーザビ
ームである。矢印Aはレーザガスの流れる方向を示して
おり、軸流形レーザ装置の中を循環している。27は送
気管、28,29はそれぞれ前記放電空間23にて温度
上昇したレーザガスの温度を下げるためのレーザガス冷
却用熱交換器、30はレーザガス循環用送風機である。
【0003】以上が従来例の軸流形レーザ装置の構成で
あり、次にその動作について説明する。
【0004】まず、マグネトロン22から出射したマイ
クロ波がマイクロ波空胴共振器21内で定在波を形成
し、放電空間23にグロー状の放電を発生させる。放電
空間23を通過するレーザガスは、この放電エネルギー
を得て励起され、その励起されたレーザガスは全反射鏡
24および部分反射鏡25により形成された光共振器で
共振状態となり、部分反射鏡25からレーザビーム26
が出力される。このレーザビーム26がレーザ加工等の
用途に用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成では、放電
管20内のレーザガス流が乱れないため励起された分子
が撹拌されず、安定した放電が得られないという問題点
を有していた。このため電界方向の異なる複数のマイク
ロ波を印加することにより、放電の安定化を向上させた
が、十分な安定性を得られない。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、放電を安定化し、レーザビームの高出力化を図るこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明におけるガスレー
ザ発振装置においては、放電管内のレーザガス流を旋回
流にする手段を有したものである。
【0008】この本発明によれば、放電を安定化し、レ
ーザビームを高出力化できる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、電界の振動方向が異なるマイクロ波を印加する放電
管のレーザガス導入部に角度のついた穴を設けた円筒体
を備えたものであり、放電管内のレーザガス流は旋回流
になるため、放電が安定化し、レーザ出力を向上させる
作用を有する。
【0010】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
円筒体に設けられた角度のついた穴をテーパ状にしたガ
スレーザ発振装置であり、放電管内のレーザガス流が旋
回流になるとともに圧力損失が低減するという作用を有
する。
【0011】請求項3に記載の発明は、電界の振動方向
が異なるマイクロ波を印加する放電管のレーザガス導入
部に螺旋状の羽を有するテーパを備えたガスレーザ発振
装置であり、放電管内のレーザガス流は旋回流になるた
め、放電が安定化し、レーザ出力を向上させる作用を有
する。
【0012】請求項4に記載の発明は、電界の振動方向
が異なるマイクロ波を印加する放電管のレーザガス導入
部にテーパ状の溝を備えたガスレーザ発振装置であり、
放電管内のレーザガス流は旋回流になるため、放電が安
定化し、レーザ出力を向上させる作用を有する。
【0013】請求項5に記載の発明は、請求項3または
請求項4記載のガスレーザ発振装置の電界の振動方向が
異なるマイクロ波を印加する放電管のレーザガス導入部
に円筒体を備えたガスレーザ発振装置であり、放電管内
のレーザガス流は旋回流になるため、放電が安定化し、
レーザ出力を向上させる作用を有する。
【0014】請求項6に記載の発明は、電界の振動方向
が異なるマイクロ波を印加する放電管のレーザガス導入
部に外周に螺旋羽を有する円筒体を備えたガスレーザ発
振装置であり、放電管内のレーザガス流は旋回流になる
ため、放電が安定化し、レーザ出力を向上させる作用を
有する。
【0015】請求項7に記載の発明は、電界の振動方向
が異なるマイクロ波を印加する放電管のレーザガス導入
部に外周に螺旋溝を設けた円筒体を備えたガスレーザ発
振装置であり、放電管内のレーザガス流は旋回流になる
ため、放電が安定化し、レーザ出力を向上させる作用を
有する。
【0016】請求項8に記載の発明は、電界の振動方向
が異なるマイクロ波を印加する放電管導入部の中心軸と
送気管の中心軸をオフセットしたガスレーザ発振装置で
あり、放電管内のレーザガス流は旋回流になるため、放
電が安定化し、レーザ出力を向上させる作用を有する。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図1から図
12を用いて説明する。
【0018】(実施例1)図1はガスレーザ発振装置の
放電管導入部を示し、1はガラス等の誘電体よりなる放
電管であり、2は反射鏡であり、3はレーザガス流でレ
ーザガスの流れる方向を示しており、4は送気管であ
り、5は放電管導入部に設けられた角度のついた穴5a
を設けた円筒体であり、放電管内のレーザガス流を旋回
流にする作用がある。
【0019】図2は前記角度のついた穴を設けた円筒体
5を示し、角度のついた穴5aの角度θおよびψを変化
させることによりレーザガス流を制御できる。
【0020】なお、角度のついた穴5aにテーパを設け
ることにより圧力損失を低減できる。
【0021】(実施例2)図3はガスレーザ発振装置の
放電管導入部を示し、1はガラス等の誘電体よりなる放
電管であり、2は反射鏡であり、3はレーザガス流でレ
ーザガスの流れる方向を示しており、4は送気管であ
り、6は放電管導入部に設けられた螺旋状の羽を有する
テーパであり、放電管内のレーザガス流を旋回流にする
作用がある。
【0022】図4は前記螺旋状の羽6aを有するテーパ
6を示し、螺旋状の羽6aの角度を変化させることによ
りレーザガス流を制御できる。
【0023】(実施例3)図5はガスレーザ発振装置の
放電管導入部を示し、1はガラス等の誘電体よりなる放
電管であり、2は反射鏡であり、3はレーザガス流でレ
ーザガスの流れる方向を示しており、4は送気管であ
り、7は放電管導入部に設けられたテーパ状の溝であ
り、放電管内のレーザガス流を旋回流にする作用があ
る。
【0024】図6は前記テーパ状の溝7を示し、テーパ
状の溝7の角度を変化させることによりレーザガス流を
制御できる。
【0025】(実施例4)図7はガスレーザ発振装置の
放電管導入部を示し、1はガラス等の誘電体よりなる放
電管であり、2は反射鏡であり、3はレーザガス流でレ
ーザガスの流れる方向を示しており、4は送気管であ
り、6は放電管導入部に設けられた螺旋状の羽を有する
テーパであり、放電管内のレーザガス流を旋回流にする
作用があり、8は放電管導入部に設けられたレーザガス
流案内用円筒体であり、全てのレーザガスを螺旋状の羽
を有するテーパ6の羽に導く作用がある。
【0026】なお、螺旋状の羽を有するテーパ6の代わ
りに、テーパ状の溝7を用いても同様の効果が得られ
る。
【0027】(実施例5)図8はガスレーザ発振装置の
放電管導入部を示し、1はガラス等の誘電体よりなる放
電管であり、2は反射鏡であり、3はレーザガス流でレ
ーザガスの流れる方向を示しており、4は送気管であ
り、9は放電管導入部に設けられた外周に螺旋羽を有す
る円筒体であり、放電管内のレーザガス流を旋回流にす
る作用がある。
【0028】図9は前記外周に螺旋羽9aを有する円筒
体9を示し、羽の角度を変化させることによりレーザガ
ス流を制御できる。
【0029】(実施例6)図10はガスレーザ発振装置
の放電管導入部を示し、1はガラス等の誘電体よりなる
放電管であり、2は反射鏡であり、3はレーザガス流で
レーザガスの流れる方向を示しており、4は送気管であ
り、10は放電管導入部に設けられた外周に螺旋溝を設
けた円筒体であり、放電管内のレーザガス流を旋回流に
する作用がある。
【0030】図11は前記外周に螺旋溝10aを設けた
円筒体10を示し、螺旋溝10aの角度を変化させるこ
とによりレーザガス流を制御できる。
【0031】(実施例7)図12はガスレーザ発振装置
の放電管導入部を示し、3はレーザガス流でレーザガス
の流れる方向を示しており、4は送気管であり、11は
放電管導入部であり、12は放電管導入部の中心軸であ
り、13は送気管の中心軸である。放電管導入部の中心
軸12と送気管の中心軸13にオフセットを設けること
によりレーザガス流を旋回流にすることができる。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、放電管導
入部にレーザガス流を旋回流にする手段を取ることによ
り放電管内の放電が安定化し、レーザビームを高出力化
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1におけるガスレーザ発振装置
の放電管導入部の構成を示す要部断面図
【図2】(a)は同実施例1における角度のついた穴を
設けた円筒体の正面図(b)は(a)の左側面図
【図3】本発明の実施例2におけるガスレーザ発振装置
の放電管導入部の構成を示す要部断面図
【図4】(a)は同実施例2における螺旋状の羽を有す
るテーパの正面図(b)は(a)の左側面図
【図5】本発明の実施例3におけるガスレーザ発振装置
の放電管導入部の構成を示す要部断面図
【図6】(a)は同実施例3におけるテーパ状溝の正面
図(b)は(a)の左側面図
【図7】本発明の実施例4におけるガスレーザ発振装置
の放電管導入部の構成を示す要部断面図
【図8】本発明の実施例5におけるガスレーザ発振装置
の放電管導入部の構成を示す要部断面図
【図9】(a)は同実施例5における外周に螺旋羽を有
する円筒体の正面図(b)は(a)の左側面図
【図10】本発明の実施例6におけるガスレーザ発振装
置の放電管導入部の構成を示す要部断面図
【図11】(a)は同実施例6における外周に螺旋溝を
有する円筒体の正面図(b)は(a)の左側面図
【図12】本発明の実施例7におけるガスレーザ発振装
置の放電管導入部の構成を示す要部断面図
【図13】従来のガスレーザ発振装置の構成図
【符号の説明】
1,20 放電管 2 反射鏡 3 レーザガス流 4 送気管 5 角度のついた穴を設けた円筒体 5a 角度のついた穴 6 螺旋状の羽を有するテーパ 6a 螺旋状の羽 7 テーパ状の溝 8 レーザガス流案内用円筒体 9 外周に螺旋羽を有する円筒体 9a 螺旋羽 10 外周に螺旋溝を設けた円筒体 10a 螺旋溝 11 放電管導入部 12 放電管導入部の中心軸 13 送気管の中心軸 21 マイクロ波空胴共振器 28,29 レーザガス冷却用熱交換器 30 レーザガス循環用送風機

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザガスが流れる送気管と、この送気
    管の途中に設けられたレーザガス循環用送風機と、レー
    ザガス冷却用熱交換器と、誘電体よりなる放電管と、こ
    の放電管内に放電を発生させるマイクロ波空胴共振器と
    を備え、前記マイクロ波空胴共振器は電界の振動方向が
    異なる複数のマイクロ波を印加する作用を有し、前記放
    電管のレーザガス導入部に角度のついた穴を設けた円筒
    体を備えたガスレーザ発振装置。
  2. 【請求項2】 円筒体に設けた角度のついた穴をテーパ
    状にした請求項1記載のガスレーザ発振装置。
  3. 【請求項3】 レーザガスが流れる送気管と、この送気
    管の途中に設けられたレーザガス循環用送風機と、レー
    ザガス冷却用熱交換器と、誘電体よりなる放電管と、こ
    の放電管内に放電を発生させるマイクロ波空胴共振器と
    を備え、前記マイクロ波空胴共振器は電界の振動方向が
    異なる複数のマイクロ波を印加する作用を有し、前記放
    電管のレーザガス導入部に螺旋状の羽を有するテーパを
    備えたガスレーザ発振装置。
  4. 【請求項4】 レーザガスが流れる送気管と、この送気
    管の途中に設けられたレーザガス循環用送風機と、レー
    ザガス冷却用熱交換器と、誘電体よりなる放電管と、こ
    の放電管内に放電を発生させるマイクロ波空胴共振器と
    を備え、前記マイクロ波空胴共振器は電界の振動方向が
    異なる複数のマイクロ波を印加する作用を有し、前記放
    電管のレーザガス導入部にテーパ状の溝を備えたガスレ
    ーザ発振装置。
  5. 【請求項5】 レーザガスが流れる送気管と、この送気
    管の途中に設けられたレーザガス循環用送風機と、レー
    ザガス冷却用熱交換器と、誘電体よりなる放電管と、こ
    の放電管内に放電を発生させるマイクロ波空胴共振器と
    を備え、前記マイクロ波空胴共振器は電界の振動方向が
    異なる複数のマイクロ波を印加する作用を有し、前記放
    電管のレーザガス導入部にレーザガス流案内用円筒体を
    備えた請求項3または請求項4記載のガスレーザ発振装
    置。
  6. 【請求項6】 レーザガスが流れる送気管と、この送気
    管の途中に設けられたレーザガス循環用送風機と、レー
    ザガス冷却用熱交換器と、誘電体よりなる放電管と、こ
    の放電管内に放電を発生させるマイクロ波空胴共振器と
    を備え、前記マイクロ波空胴共振器は電界の振動方向が
    異なる複数のマイクロ波を印加する作用を有し、前記放
    電管のレーザガス導入部に外周に螺旋羽を有する円筒体
    を備えたガスレーザ発振装置。
  7. 【請求項7】 レーザガスが流れる送気管と、この送気
    管の途中に設けられたレーザガス循環用送風機と、レー
    ザガス冷却用熱交換器と、誘電体よりなる放電管と、こ
    の放電管内に放電を発生させるマイクロ波空胴共振器と
    を備え、前記マイクロ波空胴共振器は電界の振動方向が
    異なる複数のマイクロ波を印加する作用を有し、前記放
    電管のレーザガス導入部に外周に螺旋溝を設けた円筒体
    を備えたガスレーザ発振装置。
  8. 【請求項8】 レーザガスが流れる送気管と、この送気
    管の途中に設けられたレーザガス循環用送風機と、レー
    ザガス冷却用熱交換器と、誘電体よりなる放電管と、こ
    の放電管内に放電を発生させるマイクロ波空胴共振器と
    を備え、前記マイクロ波空胴共振器は電界の振動方向が
    異なる複数のマイクロ波を印加する作用を有し、放電管
    導入部の中心軸と送気管の中心軸をオフセットしたガス
    レーザ発振装置。
JP8025806A 1996-01-19 1996-01-19 ガスレーザ発振装置 Pending JPH09199772A (ja)

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