JPS59207677A - 固体レ−ザ装置 - Google Patents
固体レ−ザ装置Info
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- JPS59207677A JPS59207677A JP8196583A JP8196583A JPS59207677A JP S59207677 A JPS59207677 A JP S59207677A JP 8196583 A JP8196583 A JP 8196583A JP 8196583 A JP8196583 A JP 8196583A JP S59207677 A JPS59207677 A JP S59207677A
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- Japan
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- laser rod
- laser
- rod
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
- H01S3/093—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp focusing or directing the excitation energy into the active medium
-
- 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
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/061—Crystal lasers or glass lasers with elliptical or circular cross-section and elongated shape, e.g. rod
-
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- 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
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- H01S3/06—Construction or shape of active medium
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- 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】
〔発明の技術分野〕
、この発明はレーザロッドを励起ランプで光励起してレ
ーザ光を発振させる固体レーザ装置に関する。
ーザ光を発振させる固体レーザ装置に関する。
一般に上記固体し＝ザ装置は、平行に離間対向した一対
の共振器ミラー間にレーザロッドを配置するとともに、
このレーザロッドの径方向側方に励起ランプ全平行に配
置してなる。そして、上記励起ランプによりレーザロッ
ドを光励起してその端面からレーザ光を出力させるよう
になっている。
の共振器ミラー間にレーザロッドを配置するとともに、
このレーザロッドの径方向側方に励起ランプ全平行に配
置してなる。そして、上記励起ランプによりレーザロッ
ドを光励起してその端面からレーザ光を出力させるよう
になっている。
ところで、このような固体レーザ装置によると、発振さ
れたレーザ光をレンズで集束してたとえば切断加工に用
いると、その走査方向、つまりＸ方向とこれに直交する
Ｙ方向とでは切断幅が異なるという現象が生じる。
れたレーザ光をレンズで集束してたとえば切断加工に用
いると、その走査方向、つまりＸ方向とこれに直交する
Ｙ方向とでは切断幅が異なるという現象が生じる。
このような現象が生じる原因として発明者は以下に述べ
る結論を得た。□つまり、レーザロッドはその径方向側
方から励起ランプによって光励起されると、レーザロー
ドの断面内における温度分布が軸線に対して対称となら
ない。しかモ、レーザロッドは常時水冷されているから
、その温度分布の不均一が継続されることになる。
る結論を得た。□つまり、レーザロッドはその径方向側
方から励起ランプによって光励起されると、レーザロー
ドの断面内における温度分布が軸線に対して対称となら
ない。しかモ、レーザロッドは常時水冷されているから
、その温度分布の不均一が継続されることになる。
このような状態にあるレーザロッドの熱歪み効シ釦
果によるレンズ作用ヲ薄定したところ、レーデロッドを
励起ランプで光励起する方向Ｘと、この方向Ｘと直交し
かつレーザロッドの軸線とも直交する方向Ｙとでのレー
ザ光の集束度合に差が生じることが確認された。つまり
、第１図に示すようにＸ方向の焦点距離がＹ方向の焦点
距離よりも大きくなり、しかもこれらの焦点距離の差は
励起ランプに印加する電圧を大きくすればする程拡大す
る。したがって、このよりなＸ方向とＹ方向との集束度
合の差により、レーザ光の・母ターン形状がレーザロッ
ドの軸線に対しの走査方向によって切断幅が異なるとい
う現象が生じる。
励起ランプで光励起する方向Ｘと、この方向Ｘと直交し
かつレーザロッドの軸線とも直交する方向Ｙとでのレー
ザ光の集束度合に差が生じることが確認された。つまり
、第１図に示すようにＸ方向の焦点距離がＹ方向の焦点
距離よりも大きくなり、しかもこれらの焦点距離の差は
励起ランプに印加する電圧を大きくすればする程拡大す
る。したがって、このよりなＸ方向とＹ方向との集束度
合の差により、レーザ光の・母ターン形状がレーザロッ
ドの軸線に対しの走査方向によって切断幅が異なるとい
う現象が生じる。
このような問題を解決する手段としてレーザ装置から出
力されるレーザ光の一部だけを通過させる小孔が穿設さ
れた制限板を設け、そのレーザ光の７！ターン形状を軸
対称にすることが考えられるが、このような手段による
と、発振されるレーザ光の全てを有効に利用することが
できないから、効率低下を招くという不都合が生じる。
力されるレーザ光の一部だけを通過させる小孔が穿設さ
れた制限板を設け、そのレーザ光の７！ターン形状を軸
対称にすることが考えられるが、このような手段による
と、発振されるレーザ光の全てを有効に利用することが
できないから、効率低下を招くという不都合が生じる。
〔発明の目的〕
この発明はレーデロッドの熱歪み効果によるレンズ作用
の不均一を修正して、軸対称なパターン形状のレーザ光
を得ることができるようにした固体レーザ装置を提供す
ることにある。
の不均一を修正して、軸対称なパターン形状のレーザ光
を得ることができるようにした固体レーザ装置を提供す
ることにある。
レーザロッＰが光励起される方向に沿って湾曲した光学
手段を、上記レーザロッドの端面もしくはこの端面と対
向する部分に設け、レーザロッドから出力されるレーザ
光を上記光学手段で集束して、レーザロッドの熱歪み効
果によるレンズ作用で生じるレーザ光のパターン形状を
軸対称に近づくよう修正するものである。
手段を、上記レーザロッドの端面もしくはこの端面と対
向する部分に設け、レーザロッドから出力されるレーザ
光を上記光学手段で集束して、レーザロッドの熱歪み効
果によるレンズ作用で生じるレーザ光のパターン形状を
軸対称に近づくよう修正するものである。
以下、この発明の第１の実施例を第２図乃至第５図を参
照して説明する。第２図に示す固体レーザ装置は本体１
を備えている。この本体１は２つのブロック３を接合固
定してなり、その接合部分には断面が楕円形の収容部４
が形成されている。この収容部４の内周面には集光反射
面５が形成されている。また、収容部４内にはその一方
の焦点位置に断面円形のレーザロッド６、他方の焦点位
置に内部両端に電極７ａｉ有する励起ランプ７が上記収
容部４の軸線方向に沿って互いに平行に配置されている
。これらレーザロッド６と励起ランプ７との両端部は、
それぞれ筒状のホルダ８の一端部に０リング９を介して
液密に嵌合保持されている。上記各ホルダ８の他端部は
上記本体１の軸方向両端部分に穿設された取付孔１０に
液密に嵌合されている。
照して説明する。第２図に示す固体レーザ装置は本体１
を備えている。この本体１は２つのブロック３を接合固
定してなり、その接合部分には断面が楕円形の収容部４
が形成されている。この収容部４の内周面には集光反射
面５が形成されている。また、収容部４内にはその一方
の焦点位置に断面円形のレーザロッド６、他方の焦点位
置に内部両端に電極７ａｉ有する励起ランプ７が上記収
容部４の軸線方向に沿って互いに平行に配置されている
。これらレーザロッド６と励起ランプ７との両端部は、
それぞれ筒状のホルダ８の一端部に０リング９を介して
液密に嵌合保持されている。上記各ホルダ８の他端部は
上記本体１の軸方向両端部分に穿設された取付孔１０に
液密に嵌合されている。
上記レーザロッド６の軸方向両端面は、このレーザロッ
ド６が励起ランデ７によって光励起される方向を第１図
に示すようにＸ方向とする？と、とのＸ方向に沿って湾
曲した光学手段としての凸面１ノに形成されている。す
なわち、この凸面１１は上記Ｘ方向に沿ってだけ湾曲し
、５− このＸ方向と直交しかつレーザロッド６の軸線と直交す
るＹ方向に対しては湾曲していない形状、つまりＹ方向
に沿う軸をもつ形状となっている。このレーザロワ２６
０両端凸面１１と対向する位置には一対の共振器ミラー
１２が互いに平行に配置されている。一方の共振器ミラ
ー１２は他方の共振器ミラー１２に比べて反射率が低く
形成されている。したがって、レーザロッド６が励起ラ
ンデ７によって光励起されると、レーザ光りは一対の共
振器ミラー１２間で増幅されて反射率の低い共振器ミラ
ー１２側から出力される。
ド６が励起ランデ７によって光励起される方向を第１図
に示すようにＸ方向とする？と、とのＸ方向に沿って湾
曲した光学手段としての凸面１ノに形成されている。す
なわち、この凸面１１は上記Ｘ方向に沿ってだけ湾曲し
、５− このＸ方向と直交しかつレーザロッド６の軸線と直交す
るＹ方向に対しては湾曲していない形状、つまりＹ方向
に沿う軸をもつ形状となっている。このレーザロワ２６
０両端凸面１１と対向する位置には一対の共振器ミラー
１２が互いに平行に配置されている。一方の共振器ミラ
ー１２は他方の共振器ミラー１２に比べて反射率が低く
形成されている。したがって、レーザロッド６が励起ラ
ンデ７によって光励起されると、レーザ光りは一対の共
振器ミラー１２間で増幅されて反射率の低い共振器ミラ
ー１２側から出力される。
また、上記本体１には収容部４に連通ずる供給管１３と
排出管１４が接続されている。上記供給管１３は図示し
ない冷却水の供給源に連通している。したがって、冷却
水が上記供給管１３から収容部４に供給されて排出管１
４から排出されることにより、レーデロッド６と励起ラ
ンデ７とが冷却される。また、収容部４にはレーザロッ
ド６と励起ランシフとの間に光学的６− に透明な材料で作られた仕切板１５が設けられ、この仕
切板１５によって収容部４内における冷却水の流れ方向
を第２図に矢印で示すように規制している。
排出管１４が接続されている。上記供給管１３は図示し
ない冷却水の供給源に連通している。したがって、冷却
水が上記供給管１３から収容部４に供給されて排出管１
４から排出されることにより、レーデロッド６と励起ラ
ンデ７とが冷却される。また、収容部４にはレーザロッ
ド６と励起ランシフとの間に光学的６− に透明な材料で作られた仕切板１５が設けられ、この仕
切板１５によって収容部４内における冷却水の流れ方向
を第２図に矢印で示すように規制している。
このような構成の固体レーザ装置において、レーザロッ
ド６がその径方向側方のＸ方向から励起ランプ７によっ
て光励起されると、このレーザロッド６の熱歪み効果に
よるレンズ作用が上記Ｘ方向と、このＸ方向およびレー
ザロッド６の軸線に直交するＹ方向とで異なる。つまり
、レーザロッド６がＸ方向からだけ加熱されるため、上
述のとと〈Ｘ方向の焦点距離がＹ方向の焦点距離よりも
大きくなろうとする。しかしなカラ、レーザロッド６の
端面は、Ｘ方向に沿って湾曲した凸面１１に形成されて
いるから、レーザロッド６の端面から出力されるレーザ
光りは上記凸面１ノによってＸ方向の焦点距離が短かく
修正される。したがって、上記凸面１１の曲率の設定状
態により、上記Ｘ方向とＹ方向との焦点距離をほぼ等し
くできるから、反射率の低い一方の共振器ミラー１２か
ら出力されるレーザ光りのパターン形状はレーザロッド
６の軸線に対して対称な形状、すなわち円形となる。
ド６がその径方向側方のＸ方向から励起ランプ７によっ
て光励起されると、このレーザロッド６の熱歪み効果に
よるレンズ作用が上記Ｘ方向と、このＸ方向およびレー
ザロッド６の軸線に直交するＹ方向とで異なる。つまり
、レーザロッド６がＸ方向からだけ加熱されるため、上
述のとと〈Ｘ方向の焦点距離がＹ方向の焦点距離よりも
大きくなろうとする。しかしなカラ、レーザロッド６の
端面は、Ｘ方向に沿って湾曲した凸面１１に形成されて
いるから、レーザロッド６の端面から出力されるレーザ
光りは上記凸面１ノによってＸ方向の焦点距離が短かく
修正される。したがって、上記凸面１１の曲率の設定状
態により、上記Ｘ方向とＹ方向との焦点距離をほぼ等し
くできるから、反射率の低い一方の共振器ミラー１２か
ら出力されるレーザ光りのパターン形状はレーザロッド
６の軸線に対して対称な形状、すなわち円形となる。
そのため、このレーザ光りを図示せぬレンズで集束して
被加工物の切断加工を行なうような場合、レーザ光りの
走査方向が異なっても一定の切断幅で切断することがで
きる。
被加工物の切断加工を行なうような場合、レーザ光りの
走査方向が異なっても一定の切断幅で切断することがで
きる。
第６図と第７図はこの発明の第２の実施例を示す。この
実施例はレーザ光りのパターン形状を修正する光学手段
として一対の共振器ミラー１２のレーザロッド６の端面
と対向する面を四面２０に形成した。この四面２０はレ
ーザロッド６が励起ランプ７によって光励起されるＸ方
向だけが湾曲し、このＸ方向と直交するＹ方向は湾曲し
ていない。このような構成によれば、上記四面２θのレ
ンズ作用によってレーザ光りの・母ターン形状を修正す
ることができる。
実施例はレーザ光りのパターン形状を修正する光学手段
として一対の共振器ミラー１２のレーザロッド６の端面
と対向する面を四面２０に形成した。この四面２０はレ
ーザロッド６が励起ランプ７によって光励起されるＸ方
向だけが湾曲し、このＸ方向と直交するＹ方向は湾曲し
ていない。このような構成によれば、上記四面２θのレ
ンズ作用によってレーザ光りの・母ターン形状を修正す
ることができる。
第８図と第９図はこの発明の第３の実施例を示す。この
実施例は光学手段としてレーザロッド６の一方の端面と
、この端面に対向した共振器ミラーＩ２との間にレンズ
２５を設けた。このレンズ２５は、レーザロッド６が光
励起されるＸ方向だけが湾曲し、このＸ方向と直交する
Ｙ方向は湾曲されていない。したがって、このような構
成においても、上記レンズ２５の集束作用によってレー
ザ光りの・母ターン形状を修正することができる。
実施例は光学手段としてレーザロッド６の一方の端面と
、この端面に対向した共振器ミラーＩ２との間にレンズ
２５を設けた。このレンズ２５は、レーザロッド６が光
励起されるＸ方向だけが湾曲し、このＸ方向と直交する
Ｙ方向は湾曲されていない。したがって、このような構
成においても、上記レンズ２５の集束作用によってレー
ザ光りの・母ターン形状を修正することができる。
以上述べたようにこの発明は、レーザロッドの端面もし
くはこの端面に対向する部分に、上記レーザロッドが励
起ランプによって光励起される方向に沿って湾曲し、上
記レーザロッドから出力されるレーザ光のノｆターン形
状を軸対称にする光学手段を設けた。したがって、レー
ザロッドが光励起されて熱歪み効果によるレンズ作用が
生じても、上記光学手段によってレーザ光の・セターン
形状をレーザロッドの軸線に対称な形状に維持できる。
くはこの端面に対向する部分に、上記レーザロッドが励
起ランプによって光励起される方向に沿って湾曲し、上
記レーザロッドから出力されるレーザ光のノｆターン形
状を軸対称にする光学手段を設けた。したがって、レー
ザロッドが光励起されて熱歪み効果によるレンズ作用が
生じても、上記光学手段によってレーザ光の・セターン
形状をレーザロッドの軸線に対称な形状に維持できる。
そのため、上記レーザ光によりたとえば切断加工などを
行なう場合、レーザ光の走査方向によって切断幅が異な
ること９− かない。
行なう場合、レーザ光の走査方向によって切断幅が異な
ること９− かない。
第１図はレーザロッドの熱歪み効果によって生じるレー
ザ光の焦点距離と励起ランプに印加する電力との関係図
、第２図はこの発明の第１の実施例を示す全体の断面図
、第３図は同じく第２図■−■線に沿う断面図、第４図
は同じく第２図■−■線に沿う方向から見たレーザロッ
ドの平面図、第５図は同じく第４図■−ｖ線に沿う方向
から見たレーザロッドの側面図、第６図はこの発明の第
２の実施例を示すレーザロッドと共振器ミラーとの配置
関係の平面図、第７図は同じく第６図■−■線に沿う方
向から見た側面図、第８図はこの発明の第３の実施例を
示すレーザロット９と共振器ミラーとの配置関係の平面
図、第９図は同じく第８図ＩＸ−ＩＸ線に沿う側面図で
ある。 ６・・・レーザロッド、７・・・励起ランプ、１１・・
・凸面（光学手段）、１２・・・共振器ミラー、２０・
・・凹面（光学手段）、２５・・・レン女（光学手段）
。 −１０＝
ザ光の焦点距離と励起ランプに印加する電力との関係図
、第２図はこの発明の第１の実施例を示す全体の断面図
、第３図は同じく第２図■−■線に沿う断面図、第４図
は同じく第２図■−■線に沿う方向から見たレーザロッ
ドの平面図、第５図は同じく第４図■−ｖ線に沿う方向
から見たレーザロッドの側面図、第６図はこの発明の第
２の実施例を示すレーザロッドと共振器ミラーとの配置
関係の平面図、第７図は同じく第６図■−■線に沿う方
向から見た側面図、第８図はこの発明の第３の実施例を
示すレーザロット９と共振器ミラーとの配置関係の平面
図、第９図は同じく第８図ＩＸ−ＩＸ線に沿う側面図で
ある。 ６・・・レーザロッド、７・・・励起ランプ、１１・・
・凸面（光学手段）、１２・・・共振器ミラー、２０・
・・凹面（光学手段）、２５・・・レン女（光学手段）
。 −１０＝
Claims (1)
- レーザロッドと、このレーザロッドの軸線に対して平行
に配置され上記レーザロッドをその径方向側方から光励
起する励起ランプと、上記レーザロッドの両端面にそれ
ぞれ対向して配置された一対の共振器ミラーと、上記レ
ーザロッドの端面もしくはこの端面に対向する部分に設
けられ上記レーザロッＰが光励起される方向に沿って湾
曲しこのレーザロッドから出力されるレーザ光を集束し
てそのパターン形状を修正する光学手段とを具備したこ
とを特徴とする固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8196583A JPS59207677A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 固体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8196583A JPS59207677A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 固体レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59207677A true JPS59207677A (ja) | 1984-11-24 |
| JPH056356B2 JPH056356B2 (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=13761212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8196583A Granted JPS59207677A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 固体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59207677A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61247082A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-11-04 | アマダ エンジニアリング アンド サ−ビス カンパニ− インコ−ポレ−テツド | レ−ザ装置 |
| JP2001320114A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-16 | Inst Of Physical & Chemical Res | レーザー共振器 |
| JP2007523499A (ja) * | 2004-02-23 | 2007-08-16 | パワーレイズ・リミテッド | レーザ装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4511941Y1 (ja) * | 1965-06-15 | 1970-05-27 | ||
| JPS472155U (ja) * | 1971-01-25 | 1972-08-24 | ||
| JPS5580383A (en) * | 1978-12-13 | 1980-06-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Solid laser device |
| JPS57109390A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Wave guide type carbon oxide gas laser oscillator |
-
1983
- 1983-05-11 JP JP8196583A patent/JPS59207677A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4511941Y1 (ja) * | 1965-06-15 | 1970-05-27 | ||
| JPS472155U (ja) * | 1971-01-25 | 1972-08-24 | ||
| JPS5580383A (en) * | 1978-12-13 | 1980-06-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Solid laser device |
| JPS57109390A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Wave guide type carbon oxide gas laser oscillator |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61247082A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-11-04 | アマダ エンジニアリング アンド サ−ビス カンパニ− インコ−ポレ−テツド | レ−ザ装置 |
| JP2001320114A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-16 | Inst Of Physical & Chemical Res | レーザー共振器 |
| JP4613272B2 (ja) * | 2000-05-10 | 2011-01-12 | 独立行政法人理化学研究所 | レーザー共振器およびその調整方法 |
| JP2007523499A (ja) * | 2004-02-23 | 2007-08-16 | パワーレイズ・リミテッド | レーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH056356B2 (ja) | 1993-01-26 |
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