JPH09326524A

JPH09326524A - 端面励起型固体レーザ装置

Info

Publication number: JPH09326524A
Application number: JP8163786A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nakayama; 伸一中山
Original assignee: Miyachi Technos Corp
Current assignee: Miyachi Technos Corp
Priority date: 1996-06-04
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】固体レーザの励起において、側面励起よりも
小型で高性能な端面励起の調整を容易にする。【解決手段】レーザ光ＬＡの光軸の周りに複数の励起
レーザユニット１２を配置する。励起用レーザビームＥ
Ｂは固体レーザ媒体１０の端面１０ａの中心付近に焦点
を結び、そのスポットの位置と大きさは励起用レーザビ
ーム光軸調整機構９０により調節する。励起レーザの載
置台６６は圧縮コイルバネ９８、２本の調整ネジ１００
及び球面滑り軸受け９２を介して円錐形のユニット支持
部材２６の外周面２６ａに取り付けられている。２本の
調整ネジ１００を調節すると、圧縮コイルバネ９８と協
力して載置台６６を球面滑り軸受け９２の球面に沿って
任意の方向に回転させることができ、従って励起用レー
ザビームＥＢのスポットを固体レーザ媒体の端面１０ａ
の中心付近で自由に制御できるので、複数の励起レーザ
ビームを同様に制御して容易に効率良く固体レーザを励
起できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【００１０】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体レーザ媒体の
端面に斜め方向から励起用レーザビームを照射する端面
励起方式の固体レーザ装置に関する。

【００２０】

【従来の技術】従来より、固体レーザ媒体を励起する方
法として、レーザ光軸とほぼ直交する固体レーザ媒体の
端面に励起用のレーザビームを照射する端面励起方式が
知られている。端面励起方式は、固体レーザ媒体の側面
に励起光（一般にはランプ光）を照射する側面励起方式
と比較して、小型・軽量、高効率、低雑音等の利点があ
り、実用化が期待されている。

【００３０】端面励起方式において高出力化を図るた
め、固体レーザ媒体の端面に斜め方向から多数の励起用
レーザビームを合成（集中）照射する幾何光学的合成励
起法が提案されている。この幾何光学的合成励起法によ
れば、多数の励起用レーザビーム発生手段が各々のレー
ザビーム出射口を固体レーザ媒体の端面に向けてレーザ
光軸の回りに同一の傾き角で環状に配置されることにな
る。励起用レーザビーム源には一般に半導体レーザが用
いられる。

【００４０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような幾何光学
的合成励起法においては、各励起用レーザビーム発生手
段からの励起用レーザビームが固体レーザ媒体の端面に
正確な位置で入射することが幾何光学的に所望の励起分
布を形成する上で、ひいては高効率化および安定なレー
ザ出力特性を得る上で重要な要件である。ここで、励起
用レーザビームが固体レーザ媒体の端面に正確な位置で
入射するということは、固体レーザ媒体の端面における
各々の励起用レーザビームのスポットが基準点を中心に
正確に点対称になっていることと、基準点からスポット
中心点までの距離または合成スポットの径が所望のサイ
ズになっていることを意味する。

【００５０】しかるに、従来のこの種固体レーザ装置
は、組立時に各々の励起用レーザビームの光軸を位置合
わせした上で各励起用レーザビーム発生手段を支持部材
に固定取付する構造であり、組立後に各励起用レーザビ
ームの光軸を簡単に調整できる機構を持ち合わせていな
かった。このため、何らかの原因でいずれかの励起用レ
ーザビームの光軸がずれてしまうとその調整や修理が大
変であったり、合成スポットのサイズを任意に調整する
ことができないという不便があった。

【００６０】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、幾何光学的合成励起法の端面励起方
式において各励起用レーザビームのスポット位置ないし
合成スポットのサイズを容易、正確かつ任意に調整でき
るようにし、高効率化および高出力化を実現する固体レ
ーザ装置を提供することを目的とする。

【００７０】本発明は、さらに、固体レーザ媒体を安全
に保持し、レーザ出力特性の安定化および長寿命化をは
かる固体レーザ装置を提供することをも目的とする。

【００８０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のうち請求項１記載の固体レーザ装置は、レ
ーザ光の光軸上に配置され、前記光軸とほぼ直交する端
面を有する固体レーザ媒体と、テーパ状の外周面を有
し、テーパ頂点側を前記固体レーザ媒体の端面に向けて
配置された支持部材と、前記固体レーザ媒体の端面に斜
め方向から励起用レーザビームを照射するように前記支
持部材のテーパ状外周面に取り付けられた１個または複
数個の励起用レーザビーム発生手段と、個々の前記励起
用レーザビーム発生手段より出射される前記レーザビー
ムの光軸を調整するための励起用レーザビーム光軸調整
手段とを具備する。

【００９０】また、請求項２記載の固体レーザ装置は、
請求項１に記載の固体レーザ装置において、前記励起用
レーザビーム光軸調整手段が、前記固体レーザ媒体の端
面における前記レーザビームのスポットの位置を所定の
基準点を通る所定の直線上で調整するように構成された
ことを特徴とする。

【０１００】また、請求項３記載の固体レーザ装置は、
請求項２に記載の固体レーザ装置において、前記励起用
レーザビーム光軸調整手段が、前記励起用レーザビーム
発生手段を載置する載置台と、前記支持部材のテーパ状
外周面に取り付けられ、かつ前記載置台を回転可能に支
持する載置台支持部材と、前記載置台を所定の向きに付
勢するように前記載置台と前記支持部材の外周面との間
に設けられたバネ部材と、前記バネ部材の付勢力に抗し
て前記載置台を支持し、かつ前記載置台の傾きの角度を
調整するように前記載置台と前記支持部材の外周面との
間に設けられた調整ネジ部材とを含むことを特徴とす
る。

【０１１０】また、請求項４記載の固体レーザ装置は、
請求項１〜３のいずれかに記載の固体レーザ装置におい
て、前記支持部材には前記レーザ光を通すための開口が
形成され、前記支持部材から見て前記固体レーザ媒体の
端面とは反対側で前記レーザ光の光軸上にレーザ共振器
の一方のミラーが配置されることを特徴とする。

【０１２０】また、請求項５記載の固体レーザ装置は、
レーザ光軸とほぼ直交する固体レーザ媒体の端面に斜め
方向から励起用レーザビームを照射して前記固体レーザ
媒体を励起するようにした端面励起型固体レーザ装置に
おいて、前記固体レーザ媒体の側面を囲むようにして前
記固体レーザ媒体を保持するレーザ媒体保持部材と、前
記固体レーザ媒体と前記レーザ媒体保持部材との間に介
在し、前記固体レーザ媒体と前記レーザ媒体保持部材に
良く密着し、柔軟性を有するリング状のスペーサ部材と
を有する。

【０１３０】また、請求項６記載の固体レーザ装置は、
請求項５に記載の固体レーザ装置において、前記スペー
サ部材の材質が鉛であることを特徴とする。

【０１４０】また、請求項７記載の固体レーザ装置は、
請求項５または６に記載の固体レーザ装置において、前
記レーザ媒体保持部材に設けられた冷却媒体通路と、前
記冷却媒体通路に冷却媒体を流す冷却媒体供給手段とを
さらに具備することを特徴とする。

【０１５０】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
実施例を説明する。

【０１６０】図１に、本発明の一実施例によるＹＡＧレ
ーザ加工装置の全体の構成を模式的に示す。

【０１７０】このＹＡＧレーザ加工装置におけるレーザ
発振部は、レーザ光ＬＡの光軸上に配置され、その光軸
とほぼ直交する一対の相対抗する端面１０ａ，１０ｂを
有する円筒または円板状のＮｂ：ＹＡＧからなる固体レ
ーザ媒体１０と、この固体レーザ媒体１０の片側の端面
１０ａに斜め方向から励起用レーザビームＥＢを照射す
る１個または複数個の励起レーザユニット１２と、レー
ザ光ＬＡの光軸上で固体レーザ媒体１０の両端面１０
ａ，１０ｂと対向して平行に配置された全反射ミラー１
４および出力ミラー１６からなる一対の光共振器ミラー
とから構成されている。

【０１８０】各励起レーザユニット１２からの励起用レ
ーザビームＥＢが固体レーザ媒体１０の端面１０ａに入
射すると、固体レーザ媒体１０は励起用レーザビームＥ
Ｂの光エネルギーで励起されて、両端面１０ａ，１０ｂ
より法線方向つまりレーザ光ＬＡの光軸上に光を出す。
固体レーザ媒体１０の両端面１０ａ，１０ｂより出た光
は光共振器ミラー１４，１６間で反射を繰り返して発振
増幅されたのち出力ミラー１６を抜け、レーザ光ＬＡと
して出射される。出力ミラー１６より出射されたレーザ
光ＬＡは、たとえば反射ミラー１８あるいは光ファイバ
（図示せず）等の光学部品を介して加工場所に設置され
た出射部２０へ送られ、そこで光学レンズ２２により被
加工物２４に向けて集光照射される。

【０１９０】固体レーザ媒体１０は後述するレーザ媒体
保持手段１１０に保持された状態でレーザ光ＬＡの光軸
上の所定位置に配置されており、各励起レーザユニット
１２は後述するユニット支持部材２６に支持された状態
でレーザ光ＬＡの光軸の回りに均等に配置されている。

【０２００】レーザ冷却装置３０は、固体レーザ媒体１
０および各励起レーザユニット１２内の半導体レーザ素
子の温度を制御するために、レーザ媒体保持部材１１０
および各励起レーザユニット１２に所定の温度に温調さ
れた冷却媒体たとえば冷却水ＣＷを循環供給する。レー
ザ電源装置３２は、各励起レーザユニット１２内の半導
体レーザに駆動電流を供給する。

【０２１０】図２に、レーザ冷却装置３０の構成を示
す。純水タンク４０より純水（冷却水）ＣＷをポンプ４
２で汲み出してレーザ発振部の熱負荷２６（１０），２
８（１２）に供給し、熱負荷からの熱を吸収して温度上
昇した純水ＣＷを熱交換器４４で所定温度まで冷やして
から純水タンク４０に戻すようにしている。

【０２２０】熱交換器４４は、たとえば水冷式の熱交換
器（水−水熱交換器）からなり、互いに熱的に結合され
た一次側および二次側の水路を内蔵し、一次側の水路で
市水または工業用水等の一次側冷却水を流しながら二次
側の水路でレーザ発振器からの二次側冷却水（純水）を
流すことにより、二次側冷却水の熱を一次側冷却水へ放
出させる形で熱交換を行うようにしている。このような
水−水熱交換器において二次側冷却水（純水）を温調す
るため、たとえばタンク４０に温度センサ（図示せず）
を取り付けるとともに、一次側冷却水の供給管４６に開
閉弁４８を取り付け、二次側冷却水の温度が設定温度付
近に維持されるように温度コントローラ（図示せず）に
より開閉弁４８を開閉制御するような温度制御が行われ
る。

【０２３０】図３に、励起レーザユニット１２内の励起
レーザ発振部の構成を示す。この励起レーザ発振部は、
熱伝導率および導電率の高い金属たとえば銅からなる上
部および下部ホルダ５０，５２を重ね合わせ、このホル
ダ組立体の一端部（前面部）の隙間に半導体レーザとし
てレーザダイオード・アレイ５４を設けている。

【０２４０】上部および下部ホルダ５０，５２は、レー
ザダイオード・アレイ５４にレーザ発振用の駆動電流を
供給するための導電体として機能するだけでなく、レー
ザダイオード・アレイ５４より発生する熱を取り除くた
めのヒートシンクとしても機能する。下部ホルダ５２の
前部付近には、レーザダイオード・アレイ５４の基板と
して熱膨張率の低い導電材が埋め込まれている。上部ホ
ルダ５０の背面には電極棒（カソード端子）５１が設け
られている。下部ホルダ５２の背面には、レーザ冷却装
置３０からの冷却水ＣＷを下部ホルダ５２内の冷却水通
路に供給するための冷却水入口５８および冷却水出口５
９が設けられている。

【０２５０】図４〜図６に、励起レーザユニット１２の
全体の構成およびこれを支持するユニット支持部材２６
の構成を示す。図４は平面図、図５は一側面図、図６は
部分断面図である。

【０２６０】ユニット支持部材２６は、円錐状の外周面
２６ａと円錐中心線に沿った貫通孔２６ｂとを有するた
とえばアルミニウム製のブロックである。このユニット
支持部材２６は、円錐頂点側を固体レーザ媒体１０の端
面１０ａに向けて円錐中心線をレーザ光ＬＡの光軸にほ
ぼ重ねるようにして支持板６０に取り付けられる。図６
において、支持板６０の取付穴６０ａに片側からユニッ
ト支持部材２６の基端部２６ｃが貫通して嵌め込まれ、
裏側から取付ボルト６２が支持板６０のボルト通し穴を
介してユニット支持部材２６の中間部２６ｄに螺着され
ている。

【０２７０】ユニット支持部材２６の外周面上には、複
数個たとえば４個の励起レーザユニット１２がそれぞれ
固体レーザ媒体１０の端面１０ａを向いて等間隔（９０
゜間隔）で取り付けられている。

【０２８０】各励起レーザユニット１２は、上記した励
起レーザ発振部（図３）にたとえばアルミニウム製の支
持部材６４とを一体に結合してなり、載置台６６上に取
付ボルト６８で固定されている。支持部材６４は円筒部
６４ａとベース部６４ｂとからなる。円筒部６４ａ内に
はシリンドリカルレンズ７０および集光レンズ７２が設
けられている。励起レーザ発振部のレーザダイオード・
アレイ５４より出射された励起用レーザビームＥＢは、
シリンドリカルレンズ７０で平行光にされたのち集光レ
ンズ７２により集光されて固体レーザ媒体１０の片側端
面１０ａに照射されるようになっている。

【０２９０】支持部材６４のベース部６４ｂには、電極
用ボルト（アノード端子）７４が取り付けられている。
図４に示すように、各励起レーザユニット１２の電極用
ボルト（アノード端子）７４は、電気ケーブル７６を介
して一方の隣の励起レーザユニット１２の電極棒（カソ
ード端子）５１に電気的に接続されている。また、各励
起レーザユニット１２の電極棒（カソード端子）５１
は、電気ケーブル７６を介して他方の隣の励起用レーザ
ユニット１２の電極用ボルト（アノード端子）７４に電
気的に接続されている。このように各励起レーザユニッ
ト１２のレーザダイオード・アレイ５４が電気ケーブル
７６を介して直列に接続されている。電気ケーブル７６
は、支持板６０に取り付けられたコネクタ８０，８２お
よび裏側の電気ケーブル（図示せず）を介してレーザ電
源装置３２に接続されている。

【０３００】図５に示すように、各励起用レーザユニッ
ト１２において、励起レーザ発振部の下部ホルダ５２の
背面より突出している冷却水入口５８および冷却水出口
５９には冷却水供給管８４が接続されている。各冷却水
供給管８４はレーザ冷却装置３０に通じている。

【０３１０】ユニット支持部材２６には、各励起用レー
ザユニット１２より出射される励起用レーザビームＥＢ
の光軸を調整するための励起用レーザビーム光軸調整機
構９０が取り付けられている。

【０３２０】図６に示すように、この励起用レーザビー
ム光軸調整機構９０は、励起用レーザユニット１２を載
置する載置台６６と、ユニット支持部材２６の外周面２
６ａの所定位置に形成された螺子穴２６ｅに螺合し、載
置台６６を球面滑り軸受９２を介して回転可能に支持す
るボルト９４とを有している。球面滑り軸受９２とユニ
ット支持部材２６の外周面２６ａとの間にはカラー９６
が配設されている。球面滑り軸受９２の内側の凸面リン
グ部材９２ａはボルト９４側に取り付けられ、外側の凹
面リング部材９２ｂは半径方向に突出するネジ部９２ｃ
が載置台６６の螺子穴６６ａに螺合することで載置台６
６側に固定されている。

【０３３０】励起用レーザビーム光軸調整機構９０は、
さらに、球面滑り軸受９２および円錐中心線を通る面内
で球面滑り軸受９２を支点として載置台６６を一方の向
き（図６では反時計回り）に付勢するように載置台６６
とユニット支持部材２６の外周面２６ａとの間に設けら
れた圧縮コイルバネ９８と、このコイルバネ９６の付勢
力に抗して載置台６６を支持し、かつ載置台６６の回転
可能な方向における傾きの角度を調整するように載置台
６６とユニット支持部材２６の外周面２６ａとの間に設
けられた調整ネジ１００とを有している。

【０３４０】本実施例では、載置台６６の中心軸の両側
（左右）にそれぞれ一対の圧縮コイルバネ９８および調
整ネジ１００が設けられている。各調整ネジ１００は、
たとえば６角穴付きの頭部を有し、載置台６６の後部に
形成された螺子穴に上方から垂直に貫通して螺合し、ネ
ジ先端（下端）部をユニット支持部材２６の外周面２６
ａに付けている。載置台６６の下面およびユニット支持
部材２６の外周面２６ａには、各圧縮コイルバネ９８を
保持するためのざくり穴６６ｂ，２６ｆがそれぞれ形成
されている。

【０３５０】調整ネジ１００を一方の向き（第１の向
き）に回すと、載置台６６が球面滑り軸受９２を中心に
圧縮コイルバネ９８を縮める方向に回転し、これにより
載置台６６上の励起用レーザユニット１２より出射され
る励起用レーザビームＥＢの光軸はその回転方向（図６
において矢印Ｌ側）に傾くようになっている。

【０３６０】調整ネジ１００を他方の向き（第２の向
き）に回すと、載置台６６が球面滑り軸受９２を中心に
圧縮コイルバネ９８を延ばす方向に回転し、これにより
載置台６６上の励起用レーザユニット１２より出射され
る励起用レーザビームＥＢの光軸はその回転方向（図６
において矢印Ｕ側）に傾くようになっている。

【０３７０】上記の光軸調整に際しては、励起用レーザ
ユニット１２におけるヒートシンク機構がコンパクトで
あることが、調整操作を容易にするとともに、調整精度
を高めている。

【０３８０】かかる構成の励起用レーザビーム光軸調整
機構９０によれば、組立後でも、各励起用レーザユニッ
ト１２より出射される励起用レーザビームＥＢの光軸を
容易かつ正確に、そして任意に調整することができる。

【０３９０】図７につき、励起用レーザビーム光軸調整
機構９０の作用を説明する。

【０４００】たとえば、図７の（Ａ）に示すように、固
体レーザ媒体１０の端面１０ａにおいて、或る１つの励
起用レーザユニット１２からの励起用レーザビームＥＢ
のスポットが実線ＳＰで示す位置にあるとする。このス
ポット位置ＳＰが中心点付近に設定された基準点Ｇより
も離れすぎている場合は、調整ネジ１００を上記第１の
向きに回すと、スポットは基準点Ｇ側に移動する。スポ
ットが所望の位置（たとえば点線ＳＰ’で示す位置）ま
でシフトしたところで、調整ネジ１００を止めれば、そ
の位置（ＳＰ’）でスポットは固定される。また、スポ
ット位置ＳＰが基準点Ｇに近付きすぎている場合は、調
整ネジ１００を上記第２の向きに回すことで、スポット
を所望の位置（たとえば一点鎖線ＳＰ”で示す位置）に
シフトさせることができる。

【０４１０】また、図７の（Ｂ），（Ｃ）に示すよう
に、全て（この例では４個）の励起用レーザユニット１
２で上記のような励起用レーザビームＥＢのスポットＳ
Ｐの位置を調整することで、個々の励起用レーザビーム
ＥＢのスポットＳＰが幾何光学的に合成された合成スポ
ットのサイズを任意に調整することができる。

【０４２０】なお、本実施例では、載置台６６の中心軸
の両側（左右）に一対の調整ネジ１００が設けられてい
るため、左右の調整ネジ１００間のバランスを調整する
ことにより、励起用レーザビームＥＢのスポットＳＰを
円周方向でもある程度までシフトさせることができる。

【０４３０】このように、本実施例の励起用レーザビー
ム光軸調整機構９０によれば、固体レーザ媒体１０の端
面１０ａにおける各々の励起用レーザビームＥＢのスポ
ットＳＰを基準点Ｇを中心に正確に点対称にすることが
可能であり、かつ基準点Ｇからスポット位置までの距離
または合成スポットの径を所望のサイズにすることも可
能である。したがって、固体レーザ媒体１０の端面１０
ａ上で複数個の励起用レーザビームＥＢを合成して幾何
光学的に所望の励起分布を形成し、高効率で安定なレー
ザ出力特性を得ることができ、ひいてはＹＡＧレーザ加
工の生産性および品質を向上させることができる。

【０４４０】なお、図５および図６において、固体レー
ザ媒体１０の裏側の端面１０ｂにはレーザ反射鏡１１が
直接蒸着されており、このレーザ反射鏡１１が光共振器
の全反射ミラー１４を構成している。光共振器の出力ミ
ラー１６は、ユニット支持部材２６から見て固体レーザ
媒体１０とは反対側（支持板６０の裏側）にてレーザ光
ＬＡの光軸上に配置されている。

【０４５０】図８および図９に、本実施例のＹＡＧレー
ザ加工装置におけるレーザ媒体保持手段１１０の構成を
示す。

【０４６０】このレーザ媒体保持手段１１０は、固体レ
ーザ媒体１０の側面を包むリング状のスペーサ部材１１
２と、このスペーサ部材１１２を介して固体レーザ媒体
１０を側面から保持するレーザ媒体保持部材１１４とか
ら構成されている。レーザ媒体保持部材１１４は、固体
レーザ媒体１０を両側から保持するための半円状の凹部
を有する一対のブロック１１４ａ，１１４ｂを突き合わ
せボルト１１６で結合してなる。

【０４７０】スペーサ部材１１２は、固体レーザ媒体１
０の材質（Ｎｂ：ＹＡＧ）とレーザ媒体保持部材１１４
の両方に対して密着性が良く、かつ柔軟性の富む材質で
あることが要求される。本実施例では、このような要求
条件を満たす材質として鉛が選ばれる。この鉛のスペー
サ部材１１は、柔軟性に富むので、固体レーザ媒体（Ｎ
ｂ：ＹＡＧ）１０とレーザ媒体保持部材１１４との間の
熱膨張差に起因する応力を吸収して固体レーザ媒体１０
に生じる歪を小さくし、レーザ出力を安定化することが
できる。

【０４８０】レーザ媒体保持部材１１４は、水冷式のヒ
ートシンク機能を備えている。レーザ媒体保持部材１１
４内には、固体レーザ媒体１０を付近を通るような冷却
水通路１１８が形成されており、この冷却水通路１１８
の両端に冷却水導入口１２０および冷却水出口１２２が
取り付けられている。レーザ冷却装置３０からの冷却水
ＣＷが冷却水通路１１８に供給されることで、レーザ媒
体保持部材１１４が冷却され、スペーサ部材１１２を介
して固体レーザ媒体１０も冷却される。

【０４９０】冷却効果を上げるために、スペーサ部材１
１２が固体レーザ媒体１０およびレーザ媒体保持部材１
１４の両方に良く密着して熱伝導路を確保することが要
求される。鉛はこの要求条件を満たしている。この水冷
式ヒートシンクの効率も高いため、２５゜Ｃ程度の冷却
水ＣＷでも十分な冷却が行える。特別な結露対策は不要
である。

【０５００】上記した実施例では、ユニット支持部材２
６の外周面２６ａが円錐状に形成されていたが、他のテ
ーパ形状たとえば四角錐状に形成されていてもよい。ま
た、固体レーザ媒体１０の片側の端面１０ａだけでな
く、反対側の端面１０ｂにも励起用レーザビームＥＢを
照射することも可能である。上記した実施例はＹＡＧレ
ーザ加工装置に係るものであったが、本発明は任意の端
面励起型固体レーザ装置に適用可能である。

【０５１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の端面励起
型固体レーザ装置によれば、幾何光学的合成励起法の端
面励起方式において、各励起用レーザビームのスポット
位置ないし合成スポットのサイズを容易、正確かつ任意
に調整する機構を備えることにより、所望の幾何光学的
な励起分布を形成し、高効率化および高出力化を実現す
ることができる。

【０５２０】また、固体レーザ媒体の側面を固体レーザ
媒体とレーザ媒体保持部材の両方に対して密着性が良
く、かつ柔軟性に富む材質からなるスペーサ部材を介し
て保持するようにしたので、レーザ出力特性の安定化を
はかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるＹＡＧレーザ加工装置
の全体の構成を模式的に示す図である。

【図２】実施例におけるレーザ冷却装置の構成例を示す
図である。

【図３】実施例における励起レーザユニット内の励起レ
ーザ発振部の構成を示す図である。

【図４】実施例における励起レーザユニットの全体の構
成およびこれを支持するユニット支持部材の構成を示す
平面図である。

【図５】実施例における励起レーザユニットの全体の構
成およびこれを支持するユニット支持部材の構成を示す
一側面図である。

【図６】実施例における励起レーザユニットの全体の構
成およびこれを支持するユニット支持部材の構成を示す
部分断面図である。

【図７】実施例における励起用レーザビーム光軸調整機
構の作用を説明するための図である。

【図８】実施例におけるレーザ媒体保持手段の構成を示
す斜視図である。

【図９】実施例におけるレーザ媒体保持手段の構成を示
す正面図である。

【符号の説明】

１０固体レーザ媒体１２励起レーザユニット１４，１６光共振器ミラー２６ユニット支持部材３０レーザ冷却装置３２レーザ電源装置５０上部ホルダ５２下部ホルダ５４レーザダイオード・アレイ６２冷却水通路６６載置台９０励起用レーザビーム光軸調整機構９２球面滑り軸受９４ホルト９８圧縮コイルバネ１００調整ネジ１１０レーザ媒体保持手段１１２スペーサ部材１１４レーザ媒体保持部材１１８冷却水通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光の光軸上に配置され、前記光軸
とほぼ直交する端面を有する固体レーザ媒体と、テーパ状の外周面を有し、テーパ頂点側を前記固体レー
ザ媒体の端面に向けて配置された支持部材と、前記固体レーザ媒体の端面に斜め方向から励起用レーザ
ビームを照射するように前記支持部材のテーパ状外周面
に取り付けられた１個または複数個の励起用レーザビー
ム発生手段と、個々の前記励起用レーザビーム発生手段より出射される
前記レーザビームの光軸を調整するための励起用レーザ
ビーム光軸調整手段とを具備する端面励起型固体レーザ
装置。
【請求項２】前記励起用レーザビーム光軸調整手段
が、前記固体レーザ媒体の端面における前記励起用レー
ザビームのスポットの位置を所定の基準点を通る所定の
直線上で調整するように構成されたことを特徴とする請
求項１に記載の端面励起型固体レーザ装置。
【請求項３】前記励起用レーザビーム光軸調整手段
が、前記励起用レーザビーム発生手段を載置する載置台
と、前記支持部材のテーパ状外周面に取り付けられ、か
つ前記載置台を回転可能に支持する載置台支持部材と、
前記載置台を所定の向きに付勢するように前記載置台と
前記支持部材の外周面との間に設けられたバネ部材と、
前記バネ部材の付勢力に抗して前記載置台を支持し、か
つ前記載置台の傾きの角度を調整するように前記載置台
と前記支持部材の外周面との間に設けられた調整ネジ部
材とを含むことを特徴とする請求項２に記載の端面励起
型固体レーザ装置。
【請求項４】前記支持部材に前記レーザ光を通すため
の開口が形成され、前記支持部材から見て前記固体レー
ザ媒体の端面とは反対側で前記レーザ光の光軸上に光共
振器の一方のミラーが配置されることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の端面励起型固体レーザ装
置。
【請求項５】レーザ光の光軸とほぼ直交する固体レー
ザ媒体の端面に斜め方向から励起用レーザビームを照射
して前記固体レーザ媒体を励起するようにした端面励起
型固体レーザ装置において、前記固体レーザ媒体の側面を囲むようにして前記固体レ
ーザ媒体を保持するレーザ媒体保持部材と、前記固体レーザ媒体と前記レーザ媒体保持部材との間に
介在し、前記固体レーザ媒体と前記レーザ媒体保持部材
に良く密着し、柔軟性を有するリング状のスペーサ部材
とを有する端面励起型固体レーザ装置。
【請求項６】前記スペーサ部材の材質は鉛であること
を特徴とする請求項５に記載の端面励起型固体レーザ装
置。
【請求項７】前記レーザ媒体保持部材に設けられた冷
却媒体通路と、前記冷却媒体通路に冷却媒体を流す冷却
媒体供給手段とをさらに具備することを特徴とする請求
項５または６に記載の端面励起型固体レーザ装置。