JPS58173878A - 高出力基本モ−ドレ−ザ - Google Patents
高出力基本モ−ドレ−ザInfo
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- JPS58173878A JPS58173878A JP58040824A JP4082483A JPS58173878A JP S58173878 A JPS58173878 A JP S58173878A JP 58040824 A JP58040824 A JP 58040824A JP 4082483 A JP4082483 A JP 4082483A JP S58173878 A JPS58173878 A JP S58173878A
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- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08018—Mode suppression
- H01S3/0804—Transverse or lateral modes
- H01S3/0805—Transverse or lateral modes by apertures, e.g. pin-holes or knife-edges
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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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
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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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
- H01S3/073—Gas lasers comprising separate discharge sections in one cavity, e.g. hybrid lasers
- H01S3/076—Folded-path lasers
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- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高出力基本モードレーザに関する。
歴史上最初のガスレーザ、すなわちヘリウム−ネオンレ
ーザは比較的長いガラス管を用い、活性媒質を構成する
負圧の混合ガスを入れ、混合ガスを励起する数域を閉じ
込めた0この構成は471期の炭酸ガス(CO2)レー
ザにも用いられた。1964年icパテル(C,K、
N、 Patel )によってつくられた最初のC(J
2レーザにおいては放電は土管の横の別のガラス管中で
行なわれた0この数域は王管内でCO2と混合された窒
素を励起した。間もなく王管内の均質混合ガス中の放′
螺を用いるもつと簡単な構成が最良の性能を与えること
が認識された。
ーザは比較的長いガラス管を用い、活性媒質を構成する
負圧の混合ガスを入れ、混合ガスを励起する数域を閉じ
込めた0この構成は471期の炭酸ガス(CO2)レー
ザにも用いられた。1964年icパテル(C,K、
N、 Patel )によってつくられた最初のC(J
2レーザにおいては放電は土管の横の別のガラス管中で
行なわれた0この数域は王管内でCO2と混合された窒
素を励起した。間もなく王管内の均質混合ガス中の放′
螺を用いるもつと簡単な構成が最良の性能を与えること
が認識された。
ガラス′Uを用いる装置の利点は、
1、光軸、ガス流軸、および電流@を同軸にすることに
より、装置が簡単かつ経済的になること。
より、装置が簡単かつ経済的になること。
ガスと放′喧とはしたがって同じ空間内に閉じ込められ
るが、これは最大の効率のために常に望ましいことであ
る。
るが、これは最大の効率のために常に望ましいことであ
る。
2、広範囲の寸法のガラス管が容易に得られること、お
よび典型的に同軸の成体冷却ジャケットおよび種々の連
結口を含む一体構造を容易につくることができること。
よび典型的に同軸の成体冷却ジャケットおよび種々の連
結口を含む一体構造を容易につくることができること。
3、円形出力ビームを発生する好ましい条件を4入る構
造に設計できる。この構造によりすべての流体、熱、お
よび電流が光軸に関して基本的に対称である。
造に設計できる。この構造によりすべての流体、熱、お
よび電流が光軸に関して基本的に対称である。
他の設計では元軸、ガス流軸、8よび励起軸がすべて同
軸とは限らない。典型的には1つ、2つ、またはすべて
の軸が互いに直角で、ガラス管は必ずしも装置の!要な
部分ではない。これらの設計によって活性領域からのも
つと迅速な対流による伝熱が行なわれ、そのためより短
い活性長さによってより高い出力が発生するが、製作に
もつと費用がかかり、典型的な場合円形に対称ではない
出力モードを示し、質が劣る。そのため、従来の同軸ガ
ラス管設計は重要で、特に1000ワット未満の連続出
力のCO□レーザには重要である。
軸とは限らない。典型的には1つ、2つ、またはすべて
の軸が互いに直角で、ガラス管は必ずしも装置の!要な
部分ではない。これらの設計によって活性領域からのも
つと迅速な対流による伝熱が行なわれ、そのためより短
い活性長さによってより高い出力が発生するが、製作に
もつと費用がかかり、典型的な場合円形に対称ではない
出力モードを示し、質が劣る。そのため、従来の同軸ガ
ラス管設計は重要で、特に1000ワット未満の連続出
力のCO□レーザには重要である。
好ましい対称条件のすべてとレーザ技術者の最大の努力
にもか力)わらず、200ワット以上の出力レベルのC
O2レーザ°の基本モードすなわち出力ビームにおける
ガウス(TEMOO)出力分布は達成されていない。設
計は一般に次のようにして行なわれる。
にもか力)わらず、200ワット以上の出力レベルのC
O2レーザ°の基本モードすなわち出力ビームにおける
ガウス(TEMOO)出力分布は達成されていない。設
計は一般に次のようにして行なわれる。
■、所望の出力を与える活性長さを選ぶ。必要な活性長
さを計算するのに75ワット/メートル2、両端の反射
鏡の曲率半径は光字的キャビティが安定なように、すな
わちキャビティの軸の近くでそれにはとんど平行に進む
光線が反JM銚で任意の多数回反射した後もキャビティ
内にあるように選ぶ。また、鏡の曲率を鋭のところにお
けるモードサイズができるかきり等しくなるようIC選
ぶ。
さを計算するのに75ワット/メートル2、両端の反射
鏡の曲率半径は光字的キャビティが安定なように、すな
わちキャビティの軸の近くでそれにはとんど平行に進む
光線が反JM銚で任意の多数回反射した後もキャビティ
内にあるように選ぶ。また、鏡の曲率を鋭のところにお
けるモードサイズができるかきり等しくなるようIC選
ぶ。
3、既知のキャビティの長さく活性長さ十反射鏡間に必
要な任意の余分の受量)および反JR誂の曲率半径で、
コンピュータで発生されたデータを参照し、できる71
)ぎり小さい損失で撮動する′1゛E1ylooモード
を行なうキャビティのPi定開口を選ぶが、それでも’
I’MMolξよびそれより高次のモートで#RIn
L/ 7’、、i’いだけ十分損失が大きい。このよう
ぼ根拠の1つはアメリカ′域気電子技術者協公会報(P
roc、 1nEn )中のフォーゲルニック及びリ−
(tl、 Vogelnik and ’、[’i
1.i )の論文(54巻。
要な任意の余分の受量)および反JR誂の曲率半径で、
コンピュータで発生されたデータを参照し、できる71
)ぎり小さい損失で撮動する′1゛E1ylooモード
を行なうキャビティのPi定開口を選ぶが、それでも’
I’MMolξよびそれより高次のモートで#RIn
L/ 7’、、i’いだけ十分損失が大きい。このよう
ぼ根拠の1つはアメリカ′域気電子技術者協公会報(P
roc、 1nEn )中のフォーゲルニック及びリ−
(tl、 Vogelnik and ’、[’i
1.i )の論文(54巻。
1312−1329ページ、1966年lO月)での菓
子は望ましくない波長をキャビティの外に偏向させるた
めのもので、発振は所望の波長においてだけで起こり、
管壁は望ましくないエネルギを発振するように反射しな
いことがX要である。このような波長選択法は約100
ワツト未満のレーザにおいてだけ重要である。
子は望ましくない波長をキャビティの外に偏向させるた
めのもので、発振は所望の波長においてだけで起こり、
管壁は望ましくないエネルギを発振するように反射しな
いことがX要である。このような波長選択法は約100
ワツト未満のレーザにおいてだけ重要である。
管の直径を計算する上記の技法を用いて高出力CO□
レーザそつくり、管内にリングをそう人して、管壁から
反射されるべき元を分散−・散乱させたとき、結果は満
足すべきものではなかった。
レーザそつくり、管内にリングをそう人して、管壁から
反射されるべき元を分散−・散乱させたとき、結果は満
足すべきものではなかった。
したがって本発明の目的は、改良された基本モードで働
く高出力カスレーザを得ることである。
く高出力カスレーザを得ることである。
本発明の他の目的は、高出力であるとともに満足すべき
TEMooモードで働く改良炭酸ガスレーザを得ること
である。
TEMooモードで働く改良炭酸ガスレーザを得ること
である。
本発明によれば、放電を閉じ込める管が間崗をとって内
向きに突き出た、管内で望ましくない反射光を分散させ
る環状の突起またはリングを持つ、炭酸ガスレーザのよ
うなガスレーザが得られる。
向きに突き出た、管内で望ましくない反射光を分散させ
る環状の突起またはリングを持つ、炭酸ガスレーザのよ
うなガスレーザが得られる。
管とそれに連係した環状突起とは、管に沿って基本モー
ドの大きさに適合するように選ばれた直径を持つ。この
ことはたとえば盲に異なる直径の部分を持たせてその部
分のモードの大きさに適合させることによって達成され
る。
ドの大きさに適合するように選ばれた直径を持つ。この
ことはたとえば盲に異なる直径の部分を持たせてその部
分のモードの大きさに適合させることによって達成され
る。
他の一芙施例に8いては、環状突起の内径を個々に選ん
でTEMooモードの直径に適合させることができる。
でTEMooモードの直径に適合させることができる。
標準の光学共振器を持つCO2レーザのモード直径に適
合させるために、環状突起の内径は一般にテーパ状にす
る。
合させるために、環状突起の内径は一般にテーパ状にす
る。
次に図を用いて本発明の詳細な説明する。
第1図は折り貞ね型炭ばガス(C(J2)レーザαQの
概略図である。折り重ね型レーザは所望の出力に応じて
任意数の部分を持つことができるが、図示の折り嵐ね型
レーザQQは4つの部分(12,14,16゜18)を
持つ。部分(12,14)はコーナミラー組立体(61
で連結されている。同様に、コーナミラー組立体0は部
分(14,16)を接続し、コーナミラー組立体し4が
部分(16,18)を接続している。谷ミラー組立体(
20,22,24)はそれぞれの接続部分を気密にシー
ルしている。さらに、1対の反射d(26,28)(第
2図)が各ミラー組立体内に設けてあって、各部分を通
る内部反射レーザビームを「曲げる」すなわち反射させ
る。
概略図である。折り重ね型レーザは所望の出力に応じて
任意数の部分を持つことができるが、図示の折り嵐ね型
レーザQQは4つの部分(12,14,16゜18)を
持つ。部分(12,14)はコーナミラー組立体(61
で連結されている。同様に、コーナミラー組立体0は部
分(14,16)を接続し、コーナミラー組立体し4が
部分(16,18)を接続している。谷ミラー組立体(
20,22,24)はそれぞれの接続部分を気密にシー
ルしている。さらに、1対の反射d(26,28)(第
2図)が各ミラー組立体内に設けてあって、各部分を通
る内部反射レーザビームを「曲げる」すなわち反射させ
る。
折り曲げられた管部分の両端は、部分Uδの端部に設け
られた高反射率ミラー組立体間と、部分u3の端部に設
けられた出力カップラミラー組立体B2とを含む光学共
振器装置によりキャンプされている。出力カップラミラ
ー組立体i33はレーザビームを通す。
られた高反射率ミラー組立体間と、部分u3の端部に設
けられた出力カップラミラー組立体B2とを含む光学共
振器装置によりキャンプされている。出力カップラミラ
ー組立体i33はレーザビームを通す。
管(12,14,16,18)内に同軸にあるプラズマ
管はレーザ媒質を含む。周知のようにCO,l/ f
(7)場合には、レーザ媒質は混合ガスすなわち炭酸ガ
ス、窒素、およびヘリウムの混合物でできている。
管はレーザ媒質を含む。周知のようにCO,l/ f
(7)場合には、レーザ媒質は混合ガスすなわち炭酸ガ
ス、窒素、およびヘリウムの混合物でできている。
ガス状媒質は管部分の一端の一連の陰極(至)と、他端
の第2の一連の陰極(至)と、中央付近の一連の1−極
(4(Jとによってレーザ発振に必要な尚エネルギ状態
に励起される。電源(図示せず)によって陽極と陰極と
の間に適当な電圧をかける。
の第2の一連の陰極(至)と、中央付近の一連の1−極
(4(Jとによってレーザ発振に必要な尚エネルギ状態
に励起される。電源(図示せず)によって陽極と陰極と
の間に適当な電圧をかける。
本発明によって、高出力Tht4ooモードCO□レー
ザは、一つの実施例では複数の管部分を含む中粱営すな
わちプラズマ管をJIJする。これらの管部分は、そう
でなければ大きな入射角のとき反射されて管内に閉じ込
められる光を分散1敏乱させるように、周期的な直径減
少部を有する。プラズマ管を構成する個々の部分の直径
はその部分の基本モードの大きさにだいたい適合するよ
うに選ぶ。
ザは、一つの実施例では複数の管部分を含む中粱営すな
わちプラズマ管をJIJする。これらの管部分は、そう
でなければ大きな入射角のとき反射されて管内に閉じ込
められる光を分散1敏乱させるように、周期的な直径減
少部を有する。プラズマ管を構成する個々の部分の直径
はその部分の基本モードの大きさにだいたい適合するよ
うに選ぶ。
このことをより詳細に第2−4図に示す。
第2.3図は6g1図の折り重ね型レーザa〔を構成す
るプラズマ管の4つの折り蒐ねられた部分を概略的に示
す0レーザ四を構成する各部分(12゜14、16.1
8:)は同軸のプラズマ管すなわち中空管(42,44
,46,48)を含む。%宮には第4図に示すよに間隔
をとったリング状突起団がある。これらのリング状突起
はそうでなければ大きな入射角のとき反射されてプラズ
マ管内に閉じ込められる光を分散・散乱させる。
るプラズマ管の4つの折り蒐ねられた部分を概略的に示
す0レーザ四を構成する各部分(12゜14、16.1
8:)は同軸のプラズマ管すなわち中空管(42,44
,46,48)を含む。%宮には第4図に示すよに間隔
をとったリング状突起団がある。これらのリング状突起
はそうでなければ大きな入射角のとき反射されてプラズ
マ管内に閉じ込められる光を分散・散乱させる。
これらのプラズマ管の外面と各部分(12,14,16
゜18)の外壁との間の空間はプラズマ管内で発生した
熱を除去する冷却材の通路となる。部分(14゜16)
オよびそれぞれのプラズマ[(44,46)の直径は部
分(12,18)およびそれぞれのプラズマ管(424
8)の直径よりかなり小さく選ぶ。その理由は、折り重
ね型レーザQ[1内で反射されるTMMooモードの元
ビームの直径はレーザQQの内部での方が元学共撮跳に
最も近い端部に2けるよりも小さいの1らである。
゜18)の外壁との間の空間はプラズマ管内で発生した
熱を除去する冷却材の通路となる。部分(14゜16)
オよびそれぞれのプラズマ[(44,46)の直径は部
分(12,18)およびそれぞれのプラズマ管(424
8)の直径よりかなり小さく選ぶ。その理由は、折り重
ね型レーザQ[1内で反射されるTMMooモードの元
ビームの直径はレーザQQの内部での方が元学共撮跳に
最も近い端部に2けるよりも小さいの1らである。
レーザQ(Iの内部lこ直径の小さい放電閉じ込め管を
用いる理由は以下のと2りである。高出力レーザに対し
てはプラズマ管は典型的には数メートルかの長さで、T
f!2M00モードはキャビティの中心部ではプラズマ
放電の起こる領域fF−満たすほど大きくない。たとえ
ば、実際の施では、モード直径はレーザの中心では約8
.4朋で、プラズマ管部分の両端では16.5IIIm
である。プラズマ管の内径を、このレーザの全長にわた
って管の両端におけるモード直径によって決められる3
0+u+とすることは、レーザの中心においてはビーム
の主要部4j励起体積の10%にも満たないことを意味
する。これによって出力と効率とが期待されたものより
小さくなる。このことは、現在のレーザに存在する導波
効果によって・多重反射と高次元のモードとにより全活
性領域がプラズマ管の全長にわたって満たされるので、
問題ではない。
用いる理由は以下のと2りである。高出力レーザに対し
てはプラズマ管は典型的には数メートルかの長さで、T
f!2M00モードはキャビティの中心部ではプラズマ
放電の起こる領域fF−満たすほど大きくない。たとえ
ば、実際の施では、モード直径はレーザの中心では約8
.4朋で、プラズマ管部分の両端では16.5IIIm
である。プラズマ管の内径を、このレーザの全長にわた
って管の両端におけるモード直径によって決められる3
0+u+とすることは、レーザの中心においてはビーム
の主要部4j励起体積の10%にも満たないことを意味
する。これによって出力と効率とが期待されたものより
小さくなる。このことは、現在のレーザに存在する導波
効果によって・多重反射と高次元のモードとにより全活
性領域がプラズマ管の全長にわたって満たされるので、
問題ではない。
第2−4図の実施例に8いては、谷プラズマ管(42,
44,46,48)の外径(52)と各突起の内径(5
つとの差は同じである。すなわち谷リング状突起(至)
の高さは谷ケラズマ管において一定である。プラズマ管
がモード直径と一致するのは、内側のプラズマ管(44
,46)が外側のプラズマf(42,48)より直径が
小さいことによる。たとえば、実例ではプラズマ管(4
2,48)の内径は30n+で、管(44,46)のそ
れは22龍である。
44,46,48)の外径(52)と各突起の内径(5
つとの差は同じである。すなわち谷リング状突起(至)
の高さは谷ケラズマ管において一定である。プラズマ管
がモード直径と一致するのは、内側のプラズマ管(44
,46)が外側のプラズマf(42,48)より直径が
小さいことによる。たとえば、実例ではプラズマ管(4
2,48)の内径は30n+で、管(44,46)のそ
れは22龍である。
リング状突起団を設けることにより高出力′rEMOO
モードCO□レーザの設計は大いに異なるものとなり、
誤差や、なめらかな管では重要ではないプラズマ内の光
学的効果を無視することのff8範囲ははるかに小さく
なる。設計の第1歩は、キャビティ内の最も厳しく限定
される点における″1゛EA4ooモードの大きさを決
定することである。最も簡単な場合には、光学的キャビ
ティは単一プラズマ管の両端における凹形反射鏡で構成
されている。したがってモードの大きさは共振器反射鏡
のところで最も大きく、管の両端のそばにつくられた一
〇によって最も紙しく制限される。・gの大きさは、基
本モードをひずませ、出力を大巾に低下させることなく
これらの開口が可能な最小の直径のものである。この直
径は以下の手順により決定される。
モードCO□レーザの設計は大いに異なるものとなり、
誤差や、なめらかな管では重要ではないプラズマ内の光
学的効果を無視することのff8範囲ははるかに小さく
なる。設計の第1歩は、キャビティ内の最も厳しく限定
される点における″1゛EA4ooモードの大きさを決
定することである。最も簡単な場合には、光学的キャビ
ティは単一プラズマ管の両端における凹形反射鏡で構成
されている。したがってモードの大きさは共振器反射鏡
のところで最も大きく、管の両端のそばにつくられた一
〇によって最も紙しく制限される。・gの大きさは、基
本モードをひずませ、出力を大巾に低下させることなく
これらの開口が可能な最小の直径のものである。この直
径は以下の手順により決定される。
1、負レンズの効果の大きさを計算する0この効果は管
の直径の2乗に依存するので、最終的な直径を合理的に
呼側rることから出発しなければならない。また混合ガ
ス、ガス圧、およびプラズマ中で失なわれる電力を見積
らなければならない。
の直径の2乗に依存するので、最終的な直径を合理的に
呼側rることから出発しなければならない。また混合ガ
ス、ガス圧、およびプラズマ中で失なわれる電力を見積
らなければならない。
2、管の両端におけるレーザモードのmff1(1/e
z強度点間の)8よび負レンズの効果を計算する。
z強度点間の)8よび負レンズの効果を計算する。
端部の反射鏡の異なる曲率半径に対してこの計算を反復
して管の両端における最小のモードの大きさを与える反
射鏡の半径を決定する。
して管の両端における最小のモードの大きさを与える反
射鏡の半径を決定する。
3、プラズマ管に必要な直径を犬めるOfを上記のよう
にして計算したモードの直径より1.9〜2、0 +f
!を大きくすると最良の結果が得られることがわθ)つ
た。この直径を用いてステップ1および2を繰り返す。
にして計算したモードの直径より1.9〜2、0 +f
!を大きくすると最良の結果が得られることがわθ)つ
た。この直径を用いてステップ1および2を繰り返す。
これらのステップを2.3回繰り返すと、このプロセス
は収束し、プラズマ管の最終的な直径が得られる。
は収束し、プラズマ管の最終的な直径が得られる。
4. 06部分のある管に対してq!r部分の直径をそ
の部分におけるモードの大きさに通合するように選ぶ。
の部分におけるモードの大きさに通合するように選ぶ。
第5.6図はプラズマ管(50内の内−に延出するリン
グ状突起の詳Sを示す。第5図1こおいては、プラズマ
管(5υのガラス壁を紋ってリング状突起をつくる。第
6図に石いてはプラズマ管(5υの円面に円形バンドま
たはリング(53)を設けてこの効果を与える。このリ
ング(5■はたとえばガラスのバンド、ワイヤのコイル
、または雀属シートのハンドでつくることができる。
グ状突起の詳Sを示す。第5図1こおいては、プラズマ
管(5υのガラス壁を紋ってリング状突起をつくる。第
6図に石いてはプラズマ管(5υの円面に円形バンドま
たはリング(53)を設けてこの効果を与える。このリ
ング(5■はたとえばガラスのバンド、ワイヤのコイル
、または雀属シートのハンドでつくることができる。
第7図は出力カンプラミラ−(58)と高反射率ミラー
(6のとを持つ単一部分炭酸ガスレーザを示す。
(6のとを持つ単一部分炭酸ガスレーザを示す。
1力)られ力)るようにレーザビーム例は反射鏡(58
゜60)闇で反射するとだいたいテーパ状になる。本発
明の他の%徴によってプラズマ管(62)の場合のリン
グ状突起の内径は、レーザがf#EJで変るときレーザ
のモードの直径と一致するように選ばれる。
゜60)闇で反射するとだいたいテーパ状になる。本発
明の他の%徴によってプラズマ管(62)の場合のリン
グ状突起の内径は、レーザがf#EJで変るときレーザ
のモードの直径と一致するように選ばれる。
したがって突起(6のは突起(62)より内径が小さい
。
。
突起(6ωの内径は突起(62)のそれより大きい。第
7図の1られかるように突起の内径は基本モードの直径
と一致してだいたいテーパ状となっている。
7図の1られかるように突起の内径は基本モードの直径
と一致してだいたいテーパ状となっている。
第1図は折り菫ね型炭酸ガスレーザの概略図、第2図は
本発明の段付き放電閉じ込め中空管を持つ折り重ね型C
O2レーザの概略図、l11g3図は第2図の中空管の
矢印の方間に見た断面図、第4図は第2.3図のレーザ
の放電を閉じ込める個々の中空管の1つの縦断面図、第
5図は本発明の(ハ)回きに延びるリング状突起を持つ
放電閉じ込め中空管の一部の詳#1断面図、第6図は本
発明の他のリング状突起を待つ中空管の詳aWr面図、
第7図はリング状突起がテーパ状になった本発明のガス
レーザの断面図である。 lO・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・炭酸ガスレーザ12、14.16.18・・・・・・
レーザ管部分34・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・ レーザビーム36.38・・・・・
・・・・・・・・・・・・・陰極40・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・陽極42、44.4
6.48・・・・・・ プラズマ管(中空f)特許出願
代理人 弁理士山崎行進
本発明の段付き放電閉じ込め中空管を持つ折り重ね型C
O2レーザの概略図、l11g3図は第2図の中空管の
矢印の方間に見た断面図、第4図は第2.3図のレーザ
の放電を閉じ込める個々の中空管の1つの縦断面図、第
5図は本発明の(ハ)回きに延びるリング状突起を持つ
放電閉じ込め中空管の一部の詳#1断面図、第6図は本
発明の他のリング状突起を待つ中空管の詳aWr面図、
第7図はリング状突起がテーパ状になった本発明のガス
レーザの断面図である。 lO・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・炭酸ガスレーザ12、14.16.18・・・・・・
レーザ管部分34・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・ レーザビーム36.38・・・・・
・・・・・・・・・・・・・陰極40・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・陽極42、44.4
6.48・・・・・・ プラズマ管(中空f)特許出願
代理人 弁理士山崎行進
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1υ ガスレーザ媒質を包む、放電閉じ込め中空・Uと
、 1151I記中空管と整合した1対の光学共振器反射鏡
と、 前記ガス媒質を励起するtj、直と を備え、 前記放′域閉じ込め中空管にはその中に望ましくない反
射光を分散させる周AIJH9なリンク状突起があり、
前記リング状突起の内径はモード直径が前記中空管に沿
って変るにつれてほぼ所望のモードに従って変わる ガスレーザ。 (2)各前記突起は前記中空fV′3のその点にεける
所望モードの直径とほぼ適合する内径を持つ、特許請求
の範囲第1項に記載のガスレーザ。 13)@記すング状突起の内径ははばテーパ状になって
いる、特許請求の範囲第2項に記載のガスレーザ。 (4) 前記リンク状突起の内径の変化は前記放′に
閉じ込め中空管に少なくとも2つの異なる直径を付つ複
数の部分を設けることによってなされる、特許請求の範
囲第1項に記載のガスレーザ。 (5)互いに平行で、反IRを抑制する装置を含む、炭
酸ガスを含む混曾ガスを包むmeのガス閉じ込め中空管
部分と1 前記中空管部分を連結して光路を構成する連続的カス閉
じ込めチャネルをつくる複数のコーナミラー組立体と、 ガス閉じ込めチャネルの一端における一反射率ミラーと
他4における出力カップラミラーとで構成される光学共
振器と、 前記混合ガスを励起する装置と、 谷中空せ部分の直径をその部分にεけるモードの大きさ
と適合させることによりTnmooモ ′−ドを改善す
る装置と を・薦えた折り厘ね型炭酸ガスレーザ。 (6) 前記抑制装置は内向きのリング状突起を言む
、特1IFf請求の範囲第5項lこ記載の宜り厘4つ型
炭酸ガスレーザ。 (力 前記リンク状突起は前記中空管部分における絞り
を含む、 #ff請求の範囲第6項に記載の折り厘ね型
炭鍍カスレーザ。 (8) 前記リング状突起は@記中空間部分にそう人
されたリング・a−含む、特許請求の範囲第7項に記載
の祈り厘ね型炭酸ガスレーザ。 (9) 炭ばカスを含む混合ガス/:i−包6、放射
方間に内向きに延びるm数の間隔を置いたリング状突起
を含む複数のガス閉じ込め中空f部分と、前記中空管部
分を連結して元w!rを構成する連続的ガス閉じ込めチ
ャネルにするatのコーナミラー組立体と、 前a己カス閉じ込めチャネルの一端における筒反射率ミ
ラーと他端に2ける出力カブノミラーとで構成される光
学共儀器と、 前記混合ガスを励起する装置と を備え、 前記中空管部分の直径はその部分におけるモードにほぼ
適合する 折り重ね型炭ばガスレーザ。 0θ 前記リンク状突起は1ltI紀中空#部分におけ
る絞りである゛、特許請求の範囲@9項に記載の祈りム
ね型炭酸ガスレーザ。 Uυ ガス媒質を包む放電閉じ込め中空管と1前記中墾
営と!1会した1対の光字共振器ミラーと、 前記ガス媒質を励起する装置と、 内径がだいたいテーパ状になって前記中空管内のTgM
ooモードの直径と適合する放射方間に内向きに延びる
4i叙のリング状突起を設けることによりTElvio
oモードのレーザ出力を発生させる装置と を儂えたガスレーザ。
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