JPS5918700Y2 - レ−ザ−発振装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の分野 本考案はレーザービームのモード制御を行なうことので
きるレーザー発振装置に関する。

考案の技術的背景とその問題点 大出力のレーザー発振装置を用いたレーザー加工には、
切断、溶接、表面処理などがある。

そして、これらのレーザー加工には、それぞれ適したレ
ーザービームのモードがある。

たとえば、切断や溶接の場合にはレンズによる集束性に
優れたシングルモードが適し、表面処理の場合には集束
性は劣るが大出力が得られるマルチモードが有利である
と言われている。

従米、１台のレーザー発振装置でレーザービームのモー
ドを切換えて使用することができるようにしたものはほ
とんど見られない。

しかしながら、レーザービームのモードを切換えること
は比較的容易であり、その一般的な手段としては共振器
を構成する出力鏡と対向して共振器内部に配置される開
口が設けられ゛だ板体を、異なる寸法の開口が設けられ
たものと交換すればよい。

すなわち、開口の４法が小さな板体番用いれ番！シング
ルモニドのレーザービームを得るにとがセき、開口の寸
法が大きな板体を用いればマルチモードのレーザービー
ムを得ることができる。

一方、上記出力は保持体に保持されている。

この保持体には出力鏡と対向するように通孔が穿設され
ている。

この通孔は通常マルチモードのレーザービームを得ると
きの板体の開口寸法よりもわずかに大きく、出力鏡の外
径寸法よりもわずかに小さな寸法に形成されている。

すなわち、出力鏡はその周辺部が保持体とわずかに接触
しているだけである。

そのため、上記保持体に冷水パイプを設け、この保持体
を介して出力鏡を冷却するようにしても、出力鏡と保持
体との接触面積が上述したごとくわずかであるので、十
分な冷却効果が得られない。

したがって小口径の開口を有する板体を用いてシングル
モードのレーザービームを得る場合、出力鏡中央部分だ
けが高強度のレーザービームによって照射されるため、
このレーザービームの熱によって出力鏡の歪が非常に大
きくなり、レーザーパワーの減少、レーザービームの歪
み、出力鏡の損傷などを招くという危険性がある。

考案の目的 本考案はシングルモードのレーザービームラ得る場合に
、出力鏡と保持体との接触面積を大きくすることができ
るようにして、上記出力鏡の冷却効率を高めることがで
きるレーザー発振装置を提供することにある。

考案の概要 板体の開口径に応じてその開口に等しいかまたはわずか
に大きな内径寸法の通孔が設けられた保持体を用いるこ
とにより、シングルモードのレーザービームを得る場合
に、保持体と、この保持体の通孔に対向して保持される
出力鏡との接触面積を増大させ、この出力鏡を熱歪が生
じるようなことなく効率よく冷却することができるよう
にしたものである。

考案の実施例 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。

まず、第１図中１はマルチモードのレーザービームＬを
得る場合の発振器である。

この発振器１は高反射鏡２と出力鏡３とが離間対向して
配置されている。

また、出力鏡３の近傍には、その出力鏡３と対向して板
体４が配置されている。

この板体４には上記出力鏡３の外径寸法よりもわずかに
小さな開口５が設けられている。

したがって、出力鏡３は上記開口５と対応する面積、す
なわちほぼ全面が比較的強度の低いレーザービームＬに
よって照射されるため、熱歪が生じることが少ない。

このようなマルチモードのレーザービームＬを得る場合
の出力鏡３を保持する保持体６は、第２図に示すような
構成となっている。

すなわち、発振器１の本体７には取付孔７ａが穿設され
、この取付孔７ａにはリング８が嵌着されている。

このリング８には環状のスペーサ９が嵌入され、このス
ペーサ９の一端面に接合するよう上記板体４がリング８
に着脱自在に嵌入保持されている。

また、スペーサ９の他端面には上記保持体６が着脱自在
に取着されている。

すなわち、保持体６は筒部１０と、この筒部１０の一端
に設けられた鍔部１１とからなり、この鍔部１１を上記
スペーサ９の他端面に接合させている。

なお、鍔部１１と本体７との間には、これらの間の気密
を保つＯリング１２が設けられている。

上記保持体６の筒部１０の内周部には環状の接合部１３
が形成され、その内側は通孔１４になっている。

この通孔１４の内径寸法は、上記板体４の開口５の内径
寸法とほぼ同じかまたはわずかに大きく形成されている
。

そして、保持体６の筒部１０内には、上記出力鏡３が収
納され、この出力鏡３は筒部１０にＯリング１５を介し
て螺着された押えリング１６によって周辺部が上記接合
部１３に接するよう保持されている。

なお、上記スペーサ９の周壁には冷却水が流通する流路
１７が形成され、また保持体６の筒部１０外周面には冷
却水が供給される水冷パイプ１８が設けられている。

したがって、保持体６に保持された出力鏡３は、これが
接する接合板１３を介して冷却される。

そして、マルチモードのレーザービームＬを得る場合に
は、接合板１３の通孔１４が板体４の開口５に対応して
大きな径で穿設されているから、上記接合板１３と出力
鏡３との接触面積が少なく、出力鏡３の冷却効率が低い
。

しかしながら、出力鏡３は上述したように比較的強度の
低いマルチモードのレーザービームＬによってほぼ全面
が照射されるから、熱歪が生じることが少ない。

一方、シングツ、レモードのレーザービームＬを得る場
合には、第３図に示すようにマルチモードのレーザービ
ームＬる得る場合に比べて開口５′が小さな寸法で形成
された板体４′を用いる。

この場合、出力鏡３を保持する保持体６′は第４図に示
すように接合部１３′に穿設された通孔１４′が上記開
口５′に比べてほぼ同じかまたはわずかに大きな内径寸
法で形成されたものを用いる。

このような保持体６′を用いることにより、接合部１３
′の通孔１４′以外の残りの面積が大きくなるから、こ
の接合部１３′と出力鏡３との接触面積が増大しまた、
レーザービームＬと冷却部までの距離が減少することに
よって出力鏡３の冷却効率が向、上する。

したがって、強度の高いシングルモードのレーザービー
ムＬによって出力鏡３の中央部分が照射加熱されても、
この出力鏡３の冷却状態が良好であるため熱歪が生じに
くい。

考案の効果 以上述べたように本考案によれば、開口径の異なる板体
を用いてレーザービームのモード選択を行なう場合に、
出力鏡を保持する保持体として上記開口径に応じてその
開口に等しいかまたはわずかに大きな内径寸法のレーザ
ービームが通過する通孔が設けられたものを用いるよう
にした。

したがって、シングルモードのレーザービームを得る場
合には、保持体と出力鏡との接触面積を増大させまた、
レーザービームと冷却部分までの距離を縮めてこの出力
鏡を保持体を介して効率よく冷却することができるから
、出力鏡に大きな熱歪が生じるのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図はマルチモード
のレーザービームを得るときの発振器の概略図、第２図
はそのときの保持体の断面図、第３図はシングルモード
のレーザービームを得るときの発振器の概略図、第４図
はそのときの保持体の断面図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. レーザービームのモード選択を行なう開口を有する板体
   と、上記開口と同軸の位置になりかつこの開口を同等も
   しくはわずかに大きい通孔を形成した環状の接合部を上
   記レーザービームが取り出される出力鏡に上記開口と通
   孔どが同軸になる位置にて接触した状態で上記出力鏡を
   保持する保持体と、この保持体を冷却する冷却手段とを
   備え、上記出力鏡は上記開口で規制されるレーザービー
   ムの区域に可及的に近接する部分まで冷却されるように
   したことを特徴とするレーザー発振装置。