JPS6028288A - 直交型ガスレ−ザ発振器 - Google Patents

直交型ガスレ−ザ発振器

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JPS6028288A
JPS6028288A JP58137157A JP13715783A JPS6028288A JP S6028288 A JPS6028288 A JP S6028288A JP 58137157 A JP58137157 A JP 58137157A JP 13715783 A JP13715783 A JP 13715783A JP S6028288 A JPS6028288 A JP S6028288A
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gas flow
excitation
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林 栄吉
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    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08Construction or shape of optical resonators or components thereof
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、レーザ媒質ガスを共振光軸に直交して流す
ことによシレーザ発振を行わせる直交壓ガスレーザ発振
器において、レーザビームの安定性の改良に関するもの
である。
〔従来技術〕
従来のこの種の直交型ガスレーザ発振器とじては、例え
ばCO□気体分子をレーザ媒質ガスとして用い、レーザ
の励起を放電励起によシ行い、放電方向とレーザ媒質ガ
スのガス流方向とに直交してレーザ光を取シ出す三軸直
交放電励起方式の炭′配ガス(CO2ガス)レーザ発振
器等が知られている。
第1図は従来の直交型ガスレーザ発振器の概略構成を示
す斜視図、第2図は、第1図の直交呈ガスレーザ発振器
のA−A線の断面図である。上記各図において、1はC
02気体分子等のレーザ媒質ガスを放電によシレーザを
励起する励起範囲、2a。
2bは励起範囲1の両側に対抗的に設けられた電極、3
は各電□□□2a、2b間に電圧を加えて放電を形成す
るための電源、4,5は励起範囲1の各′FI!、極2
a、2bの長手方向両端に設けられた全反射鏡及び部分
反射鏡である。1だ、Gは矢印で示すレーザ媒質ガスの
レーザガス流、Lは各全反射鏡4及び部分反射鏡5間の
共振光軸である。
次に、上記第1図及び第2図の動作について説明する。
今、C02気体分子を含むレーザ媒質ガスを励起範囲1
へ連続的に供給する。そして、レ−ザ媒質ガスのレーザ
ガス流Gの方向は、共振光軸りに対して直角方向に設定
される。各電極2a。
2b間に電源3から加えられる電圧によって、各電極2
a、2b間に形成された放電にょシco2気体分子を含
むレーザ媒質ガスは励起され、これによシ、CO之気体
分子特有のレーザ光(波長10.6μm)を放出する。
とのレーザ光を共振光軸り上に設けられた全反射鏡4と
部分反射鏡5との間で共振増幅し、部分反射鏡5よ)レ
ーザ光の出力を取シ出す様になっている。この場合、レ
ーザ光の共振光軸りは、第2図に示される様に、光軸断
面で見て各電極2a、2bの中心よりxの値だけレーザ
ガス流Gの下流側にずれることになる。これは、各電極
2a、2b間の放電による電子が、Co2気体分子に直
接励起作用をする場合の励起時間以外にも、通常のC0
2レーザの場合、レーザ媒質ガス中に混入されるN2気
体分子のCo2気体分子へのエネルギー供与時間と、C
Ot気体分子の移動速度との関係にょシ、放電中心と励
起中心とがレーザガス流Gの方向にずれるという直交型
ガスレーザ発振器の特質に起因するものである。上記し
たXの値は、■レーザガス流GO流速、各電極2a。
2bの形状、■励起入力、励起輻(t)、励起ギャップ
(d)、■レーザ媒質ガスの組成及びその密度等の各因
子によシ決定される。
従来の直交型ガスレーザ発振器は以上の様に構成されて
いるので、放電中心と励起中心とがずれるXの値が、励
起入力である放電入力に対して変化し、このため、上記
したXの値の決定因子の内、励起入力の変化以外のすべ
ての各因子を固定したとしても、レーザビーム出力を制
御する場合、励起入力を変化させるのに対応して、共振
光軸りを変化させる必要がある。また、逆に共振光軸り
を固定したとすると、励起入力の変化に対してレーザビ
ーム出力が直線的に変化しないという不具合がおった。
また、励起範囲lへ流入するレーザ媒質ガスと励起範囲
1を流出するレーザ媒質ガスとは、共振光軸りのすべて
の断面において温度差が生ずるため、レーザ媒質ガスの
温度変化による屈折率の相違によシ、共振光軸りが曲げ
られたシ、光学的にゆがみを生じやすいという不都合が
あった。したがって、直交型ガスレーザ発振器の性能と
して、重要9である発生されるレーザ光の光軸の安定性
、レーザ出力の安定性、レーザビーム品質の安定性など
に欠けるという欠点があった。
〔発明の概要〕
この発明は、上記の様な従来のものの欠点を改善する目
的でなされたもので、直交型ガスレーザ発振器において
、励起範囲を独立して偶数箇所設け、光軸方向から見て
、前記各励起範囲の半数箇所と、残シの半数箇所におけ
るそれぞれのレーザ媒質ガスのガス流方向が、互いに対
抗的になる様にして成る構成を有し、レーザ光の光軸、
レーザ出力及びレーザビーム品質などをそれぞれ安定化
した直交型ガスレーザ発振器を提供するものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第3図はこの発明の一実施例である直交型ガスレーザ発
振器の概略構成を示す斜視図でるる。図において、1a
及び1bは、2個所に独立して設けられた各電極2a 
、2bにより構成され、この各電極2a、2b間の放電
によ多レーザを励起する励起範囲、この2箇所に設けら
れた各励起範囲1a。
1bの中心を通る共振光軸り上の両端側には、全反射鏡
4と部分反射鏡5が設けられている。そizそれの励起
範囲1a及び1bKは、C□、ガスの様なレーザ媒質ガ
スのレーザガス流Gが共振光軸りに直交して、しかも共
振光軸りの方向から見て対抗的に流れる様に構成されて
いる。
第5図及び第6図は、従来の直交型ガスレーザ発振器及
びこの発明による直交型ガスレーザ発振器におけるそれ
ぞれの動作を説明するための図である。第5図に示す従
来の直交型ガスレーザ発振器では、前述した様に、設定
された共振光軸りに対して、励起入力の変化による共振
光軸りの平行移動による光学的なゆがみL□や、レーザ
媒質ガスの温度差による共振光軸りの曲ルによる光学的
なゆがみが共振光軸りに生じることになる。これに対し
、第6図に示すこの発明の直交型ガスレーザ発振器では
、1箇所の励起範囲1aでの上記した光学的なゆがみり
、、L、と、他方箇所の励起範囲1bでの上記した光学
的なゆがみLl、 112とは、レーザ媒質ガスのレー
ザガス流Gの方向性に起因する本質的な現象であるので
、各励起範囲1a、lbにおけるそれぞれのレーザガス
流Gの流れを対抗的にすることによシ、上記した2箇所
における光学的なゆがみり、 、 L、をほぼ完全に相
殺することができる。
第4図はこの発明の他の実施例である直交屋ガスレーザ
発振器の概略構成を示す斜視図である。
第4図に示すものは、上記第3図に示す様に、独立した
2箇所の励起範囲1a、lbを用いるものにおいて、各
励起範囲1a、ibを並列状に配置し、各全反射鏡4a
、4b、4cと部分反射鏡5を図示する様な位置に配置
にして成る光共振器を構成したものである。上記した様
な構成の光共振器で、共振光軸りの方向から見てレーザ
ガス流Gの方向が、各励起範囲1a、Ibで対抗的に流
れる様に動作させれば、上記第3図に示す実施例の場合
と同様の効果を奏する。
第7図及び第8図は、それぞれこの発明のさらに他の実
施例である直交型ガスレーザ発振器における動作を説明
するための図である。第7図に示すものは、上記第4図
に示す実用例のもので設けられる独立した2箇所の励起
範囲xa、1bの配置位置と、各レーザガス流Gの方向
関係は同一でおるが、各全反射鏡4a、4b、4c、4
dと部分反射鏡5′f:図示する様な位置に配置にして
成る光共振器を構成したものであり、その共振光軸りを
変化させることにより、上記実施例と同様の効果を奏す
る様にしたものである。また、第8図に示すものは、独
立した4箇所の励起範囲1 a 、 l b。
le、ldが共振光軸りの方向に直列状に配置された光
共振器を構成しており、この様な構成の光共振器では、
共振光軸りの方向から見て2箇所の励起範囲1a、lc
におけるレーザガス流Gの方向と、残りの2箇所の励起
範囲1b、ldにおけるレーザガス流Gの方向が互いに
対抗的になっている構成を有しており、この場合にも、
上記実施例と同様の効果を奏する。
また、上記各実施例では、三軸直交型C02ガスレーザ
発振器を例に取シ上げて説明したが、例えばレーザの励
起手段として、レーザガス流Gの方向と放電方向が同一
な二軸直交型CO2ガスレーザ発振器であっても良く、
上記各実施例と同様の効果を奏する。さらに、レーザ媒
質ガスとしては、CO2ガス分子に限らず、例えばCo
、N、、N等のガス分子であっても良く、上記各実施例
と同様の効果を奏することは云うまでもない。
し発明の効果〕 この発明は以上説明した様に、直交型ガスレーザ発振器
において、偶数箇所の独立した励起範囲を設け、光軸方
向から見て、前記励起範囲の半数箇所と、残ルの半数箇
所のそれぞれにおけるレーザガス流の方向を互いに対抗
的になる様な構成と゛したので、従来のこの種の直交型
ガスレーザ発振器と比べて、レーザ光の光軸、レーザ出
力及びレーザビーム品質などのそれぞれを著しく安定化
してなる直交型ガスレーザ発振器が得られるという優れ
た効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の直交型ガスレーザ発振器の概略構成を示
す斜視図、第2図は、第1図の直交型ガスレーザ発振器
のA−A線の断面図、第3図はこの発明の一実施例であ
る直交型ガスレーザ発振器の概略構成を示す斜視図、第
4図はこの発明の他の実施例である直交温ガスレーザ発
振器の概略構成を示す斜視図、第5図及び第6図は、従
来の直交型ガスレーザ発振器及びこの発明による直交型
ガスレーザ発振器におけるそれぞれの動作を説明するた
めの図、第7図及び第8図は、それぞれこの発明のさら
に他の実施例である直交型ガスレーザ発振器における動
作を説明するだめの図である。 図において、1.Ia〜1d・・−励起範囲、2 a。 2b・・・電極、3・・−電源、4,4a〜4d・・・
全反射鏡、5・・・部分反射鏡、L・・−共振光軸、L
l、 L2・・・光学的なゆがみ、G・・・レーザガス
流である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第1図 第 2 百 第3図 第5図 第7図 手続補正書 21発明の名称 直交型ガスレーザ発振器 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 5、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細な説明」
の欄。 6、補正の内容 (1)明細書の「特許請求の範囲」を別紙の通シに補正
する。 (2)同書第2頁第11行目、第5頁第12行目。 第6頁第9〜10行目、第7頁第6行目及び第19行目
、第8頁第19行目、第9頁第16行目の「対抗的」ヲ
、「対向的」と補正する。 別 紙 2、特許請求の範囲 レーザの励起範囲にレーザ媒質ガスを流通し、そのガス
流方向と直角方向の光軸上にレーザ発振を行わせる直交
型ガスレーザ発振器において、前記励起範囲を独立して
偶数箇所設け、前記光軸方向から見て、前記各励起範囲
の半数箇所と、残シの半数箇所におけるそれぞれの前記
レーザ媒質ガスのガス流方向が、互いに対向的になる様
にして成ることを特徴とする直交型ガスレーザ発振器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザの励起範囲にレーザ媒質ガスを流通し、そのガス
    流方向と直角方向の光軸上にレーザ発振を行わせる直交
    型ガスレーザ発振器において、前記励起範囲を独立して
    偶数箇所設け、前記光軸方向から見て、前記各励起範囲
    の半数箇所と、残シの半数箇所におけるそれぞれの前記
    レーザ媒質ガスのガス流方向が、互いに対抗的になる様
    にして成ることを特徴とする直交型ガスレーザ発振器。
JP58137157A 1983-07-27 1983-07-27 直交型ガスレ−ザ発振器 Granted JPS6028288A (ja)

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