JPS61129890A - 炭酸ガスレ−ザ用透明光学部品 - Google Patents
炭酸ガスレ−ザ用透明光学部品Info
- Publication number
- JPS61129890A JPS61129890A JP59250604A JP25060484A JPS61129890A JP S61129890 A JPS61129890 A JP S61129890A JP 59250604 A JP59250604 A JP 59250604A JP 25060484 A JP25060484 A JP 25060484A JP S61129890 A JPS61129890 A JP S61129890A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- potassium chloride
- polisher
- optical component
- carbon dioxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- H01S3/034—Optical devices within, or forming part of, the tube, e.g. windows, mirrors
- H01S3/0346—Protection of windows or mirrors against deleterious effects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (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】
産業上の利用分野
本発明は、溶接、切断、熱処理等に用いられる炭酸ガス
レーザに使用されるレーザ光の透過窓、あるいは集光レ
ンズなど、レーザ光が内部を通過する炭酸ガスレーザ用
透明光学部品に関するものである。
レーザに使用されるレーザ光の透過窓、あるいは集光レ
ンズなど、レーザ光が内部を通過する炭酸ガスレーザ用
透明光学部品に関するものである。
従来例の構成とその問題点
第１図に一般的な炭酸ガスレーザ装置に於ける光学部品
の配置例を示す。１はレーザ発振管であって、炭酸ガス
、ヘリウム、窒素などのガスが内部に封入または供給さ
れている。２は透過窓であって、炭酸ガスレーザの１０
．６μｍの波長の光を透過する塩化カリウムの材料を鏡
面研磨し、発振管内部側にル−ザ光の一部を反射させ、
一部を通過させる部分反射膜が蒸着されている。透過窓
２と対向して、金属等の表面を鏡面研磨し、高反射率の
物質（たとえば金）を蒸着した全反射鏡３が設置されて
いる。いま発振管１の内部のガスに高電圧を印加（電極
は図に省略）すれば全反射鏡３と透過窓２を結ぶ光路に
レーザ共振が発生し、透聰窓２よシレーザ光４が取り出
される。レーザ光４は同様に塩化カリウムのレーザ光透
過材料より作られる集光レンズ５によって集光され、加
工物６に照射され目的の加工が実施される。以上述べた
透過窓２、レンズ６は炭酸ガスレーザが内部を通過し、
同レーザに対し透明な部品であるので、透明光学部品と
称される。
の配置例を示す。１はレーザ発振管であって、炭酸ガス
、ヘリウム、窒素などのガスが内部に封入または供給さ
れている。２は透過窓であって、炭酸ガスレーザの１０
．６μｍの波長の光を透過する塩化カリウムの材料を鏡
面研磨し、発振管内部側にル−ザ光の一部を反射させ、
一部を通過させる部分反射膜が蒸着されている。透過窓
２と対向して、金属等の表面を鏡面研磨し、高反射率の
物質（たとえば金）を蒸着した全反射鏡３が設置されて
いる。いま発振管１の内部のガスに高電圧を印加（電極
は図に省略）すれば全反射鏡３と透過窓２を結ぶ光路に
レーザ共振が発生し、透聰窓２よシレーザ光４が取り出
される。レーザ光４は同様に塩化カリウムのレーザ光透
過材料より作られる集光レンズ５によって集光され、加
工物６に照射され目的の加工が実施される。以上述べた
透過窓２、レンズ６は炭酸ガスレーザが内部を通過し、
同レーザに対し透明な部品であるので、透明光学部品と
称される。
しかしながら、透明光学部品といえども完全な透明では
あり得す、レーザ光が内部を通過する際に何等かの吸収
を生じる。吸収には大別して二つがあり、バルク材料自
身の性質に基づく吸収と、部品表面に加工が施されたこ
とによって、加工変質層、汚染などを発し、それによっ
てレーザ光の通過が妨げられるために発生する表面吸収
とがある。いずれも小さいことが望ましいのはいう迄も
ない。
あり得す、レーザ光が内部を通過する際に何等かの吸収
を生じる。吸収には大別して二つがあり、バルク材料自
身の性質に基づく吸収と、部品表面に加工が施されたこ
とによって、加工変質層、汚染などを発し、それによっ
てレーザ光の通過が妨げられるために発生する表面吸収
とがある。いずれも小さいことが望ましいのはいう迄も
ない。
従来これらの透明光学部品は機械的な研磨によって表面
を仕上げるため、第２図断面図に示すように、内部のバ
ルク７の状態と異なった加工変質層８が表面に存在して
いた。加工変質層８は加工歪のある部分、マイクロクラ
ックの発生部分、非晶質化した部分、また加工時の砥粒
、加工液、ポリッシャの物質による汚染層などから成っ
ている。
を仕上げるため、第２図断面図に示すように、内部のバ
ルク７の状態と異なった加工変質層８が表面に存在して
いた。加工変質層８は加工歪のある部分、マイクロクラ
ックの発生部分、非晶質化した部分、また加工時の砥粒
、加工液、ポリッシャの物質による汚染層などから成っ
ている。
このような加工変質層８の除去は、化学的作用に上るエ
ツチングが考えられるが、エツチングは必らずしも一様
に進行しないため、光学部品のような高精度で表面形状
を維持する必要のある場合には用いることはできない。
ツチングが考えられるが、エツチングは必らずしも一様
に進行しないため、光学部品のような高精度で表面形状
を維持する必要のある場合には用いることはできない。
このため、化学的作用と物理的な機械研磨作用を同時に
加工機構に保持せしめ、化学的作用によって表層が除去
されるが、ポリッシャおよび砥粒による研磨作用によっ
て表層の反応を均一に進行せしめ、また反応生成物を精
度正しく除去する、いわゆるメカノケミカルボリジング
が用いられる。
加工機構に保持せしめ、化学的作用によって表層が除去
されるが、ポリッシャおよび砥粒による研磨作用によっ
て表層の反応を均一に進行せしめ、また反応生成物を精
度正しく除去する、いわゆるメカノケミカルボリジング
が用いられる。
発明の目的
本発明は炭酸ガスレーザの光学部品としての塩化カリウ
ムのメカノケミカルボリジングに関するもので、表面の
吸収を大きく低減せしめ、レーザ光の通過に伴う発熱お
よびパワーのロスを低下させ、損傷が少なく、信頼性の
高い炭酸ガスレー・ザ用透明光学部品を提供することを
目的として１−る。
ムのメカノケミカルボリジングに関するもので、表面の
吸収を大きく低減せしめ、レーザ光の通過に伴う発熱お
よびパワーのロスを低下させ、損傷が少なく、信頼性の
高い炭酸ガスレー・ザ用透明光学部品を提供することを
目的として１−る。
発明の構成
本発明は上記目的を達成するもので、ポリツヤとしてピ
ッチと蜜ａつの混合材を用い、ダイヤモンド細粒又はア
ルミナ細粒を、エタノール溶液に懸濁させたものを加工
液として用いボリシングを行う工程により塩化カリウム
製レーザ透過面を仕上げたことを特徴とする炭酸ガスレ
ーザ用透明光学部品を提供するものである０ 実施例の説明 以下に本発明の実施例について説明する。
ッチと蜜ａつの混合材を用い、ダイヤモンド細粒又はア
ルミナ細粒を、エタノール溶液に懸濁させたものを加工
液として用いボリシングを行う工程により塩化カリウム
製レーザ透過面を仕上げたことを特徴とする炭酸ガスレ
ーザ用透明光学部品を提供するものである０ 実施例の説明 以下に本発明の実施例について説明する。
塩化カリウムは軟質であると同時に脆性を有し、かつ潮
解性を有するため、非常に加工の困難な材料である。塩
化カリウムの加工に於て、化学的作用と物理的作用を有
するメカノケミカルボリジングを実施する場合、化学的
作用が著しいとエツチングが過度に進行し、表面の凹凸
が大きくなる。
解性を有するため、非常に加工の困難な材料である。塩
化カリウムの加工に於て、化学的作用と物理的作用を有
するメカノケミカルボリジングを実施する場合、化学的
作用が著しいとエツチングが過度に進行し、表面の凹凸
が大きくなる。
一方、物理的な砥粒による研磨作用が著しいと表面の引
かき傷が大となり、良好な鏡面が得られない。また、仕
上面あらさの向上に重点を置くと、化学的作用による表
面の軟化流動によって面を平滑化させる結果となり、塑
性流動層が大きくなり、加工変質層は増す。
かき傷が大となり、良好な鏡面が得られない。また、仕
上面あらさの向上に重点を置くと、化学的作用による表
面の軟化流動によって面を平滑化させる結果となり、塑
性流動層が大きくなり、加工変質層は増す。
従って、適宜な化学作用と物理作用のバランスを選択し
、かつ炭酸ガスレーザ用光学部品として性能に影響ない
限りの仕上面あらさを設定し、表面の吸収を可能な限り
小さくすることを主眼に加工条件を設定する必要がある
。
、かつ炭酸ガスレーザ用光学部品として性能に影響ない
限りの仕上面あらさを設定し、表面の吸収を可能な限り
小さくすることを主眼に加工条件を設定する必要がある
。
化学加工液として実験の結果、グリセリンはエツチング
速度がや＼過大であシ、トリメチレングリコールは粘性
の低い点洗浄がやり易いが、やはりエツチングレートが
高く、表面を軟化し、流動させる欠点がある。また、水
分を含有するような液では潮解を促進し、仕上面が白濁
する０実験を通じ、ピッチと蜜ロウを混合したポリシャ
を用い、ダイヤモンド細粒（例えば０．６μｍ）または
アルミナ細粒（例えば０．０６μｍ）を、エタノール溶
液に髄濁させたものを加工液としてボリシングを行った
ものが、湿度３０〜４０％の条件下において最も良好で
あることを見出した０ すなわち初期においては、砥粒による機械研磨によって
目標形状に近い面精度を得てその後エタノール溶液を加
工液としたメカノケミカルボリジングすることにより機
械研磨作用と化学的作用の組み合わせにより表面吸収が
小さく、面粗さとして、Ｒａ１００Å以下の鏡面が得ら
れる０ 上記条件による本実施例の加工面の炭酸ガスレーザ光の
吸収率を測定した結果を、機械研磨面及び従来の加工液
による研磨面と対比して第３図に示す。本実施例である
ピッチポリシャ＋ダイヤモンド又はアルミナ細粒＋エタ
ノール溶液を使用して研磨した光学部品は、従来の機械
研磨のものに比べて約１／４０．プロピレングリコール
を加工液として用いた従来のメカノケミカルボリジング
によるものに比べてに程度の吸収率とすることができた
。 ＼ 発明の効果 以上要するに本発明は、ダイヤモンド又はアルミナ細粒
の機械的作用と、エタノール溶液の化学的作用の組み合
せにより行うメカノケミカルポリレンゲを行うことによ
り塩化カリウム製し−ザ透罎面を研磨したもので炭酸ガ
スレーザ用透明光学部品の表面吸収を大きく低下するこ
とができた。
速度がや＼過大であシ、トリメチレングリコールは粘性
の低い点洗浄がやり易いが、やはりエツチングレートが
高く、表面を軟化し、流動させる欠点がある。また、水
分を含有するような液では潮解を促進し、仕上面が白濁
する０実験を通じ、ピッチと蜜ロウを混合したポリシャ
を用い、ダイヤモンド細粒（例えば０．６μｍ）または
アルミナ細粒（例えば０．０６μｍ）を、エタノール溶
液に髄濁させたものを加工液としてボリシングを行った
ものが、湿度３０〜４０％の条件下において最も良好で
あることを見出した０ すなわち初期においては、砥粒による機械研磨によって
目標形状に近い面精度を得てその後エタノール溶液を加
工液としたメカノケミカルボリジングすることにより機
械研磨作用と化学的作用の組み合わせにより表面吸収が
小さく、面粗さとして、Ｒａ１００Å以下の鏡面が得ら
れる０ 上記条件による本実施例の加工面の炭酸ガスレーザ光の
吸収率を測定した結果を、機械研磨面及び従来の加工液
による研磨面と対比して第３図に示す。本実施例である
ピッチポリシャ＋ダイヤモンド又はアルミナ細粒＋エタ
ノール溶液を使用して研磨した光学部品は、従来の機械
研磨のものに比べて約１／４０．プロピレングリコール
を加工液として用いた従来のメカノケミカルボリジング
によるものに比べてに程度の吸収率とすることができた
。 ＼ 発明の効果 以上要するに本発明は、ダイヤモンド又はアルミナ細粒
の機械的作用と、エタノール溶液の化学的作用の組み合
せにより行うメカノケミカルポリレンゲを行うことによ
り塩化カリウム製し−ザ透罎面を研磨したもので炭酸ガ
スレーザ用透明光学部品の表面吸収を大きく低下するこ
とができた。
特に１０〜２０ＫＷの大出力レーザに於ては吸収に基づ
く発熱が著しくなるので、実用上非常に大きい効果を有
している。
く発熱が著しくなるので、実用上非常に大きい効果を有
している。
第１図は一般的な炭酸ガスレーザ装置におけるレーザ光
学部品の配置図、第２図は従来のレーザ光学部品の断面
形状図、第３図は本発明のレーザ光学部品と従来例との
反射率の比較図である０１・・・・・・レーザ発振管、
２・・・・・・透過窓、３・・・・・・全反射鏡、４・
・・・・・レーザ光、５・・・・・・集光レンズ、６・
・・・・・加工物。
学部品の配置図、第２図は従来のレーザ光学部品の断面
形状図、第３図は本発明のレーザ光学部品と従来例との
反射率の比較図である０１・・・・・・レーザ発振管、
２・・・・・・透過窓、３・・・・・・全反射鏡、４・
・・・・・レーザ光、５・・・・・・集光レンズ、６・
・・・・・加工物。
Claims (1)
- ポリッシャとしてピッチと蜜ロウを混合したものを用
い、ダイヤモンド細粒またはアルミナ細粒を、エタノー
ル溶液に懸濁せしめたものを加工液として用いポリシン
グを行う工程により塩化カリウム製レーザ透過面を仕上
げたことを特徴とする炭酸ガスレーザ用透明光学部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250604A JPS61129890A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 炭酸ガスレ−ザ用透明光学部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250604A JPS61129890A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 炭酸ガスレ−ザ用透明光学部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129890A true JPS61129890A (ja) | 1986-06-17 |
| JPH0418474B2 JPH0418474B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=17210340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59250604A Granted JPS61129890A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 炭酸ガスレ−ザ用透明光学部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61129890A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63264653A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-11-01 | Nippon Carbide Ind Co Ltd | 難燃性軟質樹脂組成物 |
| JPS6465162A (en) * | 1987-05-13 | 1989-03-10 | Nippon Carbide Kogyo Kk | Flame-retarding flexible resin composition |
| EP0464213A1 (en) * | 1990-01-19 | 1992-01-08 | Fanuc Ltd. | Method of laser cutting work |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP59250604A patent/JPS61129890A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63264653A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-11-01 | Nippon Carbide Ind Co Ltd | 難燃性軟質樹脂組成物 |
| JPS6465162A (en) * | 1987-05-13 | 1989-03-10 | Nippon Carbide Kogyo Kk | Flame-retarding flexible resin composition |
| EP0464213A1 (en) * | 1990-01-19 | 1992-01-08 | Fanuc Ltd. | Method of laser cutting work |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0418474B2 (ja) | 1992-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0921871B1 (en) | Removal of material by radiation applied at an oblique angle | |
| US5958268A (en) | Removal of material by polarized radiation | |
| US6048588A (en) | Method for enhancing chemisorption of material | |
| US5981392A (en) | Method of manufacturing semiconductor monocrystalline mirror-surface wafers which includes a gas phase etching process, and semiconductor monocrystalline mirror-surface wafers manufactured by the method | |
| US5961852A (en) | Laser scribe and break process | |
| JPS6336535A (ja) | 基板表面から粒子を除去する方法 | |
| JPS61129890A (ja) | 炭酸ガスレ−ザ用透明光学部品 | |
| JPH0768395A (ja) | ガラスの切断方法およびその装置 | |
| JPS6243831B2 (ja) | ||
| JPH0616440A (ja) | 透明板表面の欠陥修正方法 | |
| JPH05330806A (ja) | 立方晶窒化ホウ素の加工方法 | |
| Namba et al. | Ultraprecision grinding of optical materials for high-power lasers | |
| JPH03276662A (ja) | ウエハ割断法 | |
| JPS6285433A (ja) | 研摩装置 | |
| JPS62188670A (ja) | 炭酸ガスレ−ザ用透明光学部品の製造方法 | |
| JPS6243830B2 (ja) | ||
| JPH1167700A (ja) | 半導体ウェハの製造方法 | |
| Gottmann et al. | Manufacturing of periodical nanostructures by fs-laser direct writing | |
| JPS58143301A (ja) | 炭酸ガスレ−ザ用全反射鏡 | |
| US20220081342A1 (en) | Laser forming non-square edges in transparent workpieces using low intensity airy beams | |
| JPS63282701A (ja) | レ−ザ用ミラ− | |
| US4040896A (en) | Chemical polish for BaF2 and CaF2 | |
| JPS59214550A (ja) | 平面研摩方法 | |
| JPS62136578A (ja) | ニオブ酸リチウム基板の加工方法 | |
| JPH06132584A (ja) | 凹面反射鏡の作成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |