JPS6130438B2 - - Google Patents
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- JPS6130438B2 JPS6130438B2 JP8618777A JP8618777A JPS6130438B2 JP S6130438 B2 JPS6130438 B2 JP S6130438B2 JP 8618777 A JP8618777 A JP 8618777A JP 8618777 A JP8618777 A JP 8618777A JP S6130438 B2 JPS6130438 B2 JP S6130438B2
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- laser
- laser beam
- discharge tube
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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
- H01S3/031—Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation
-
- 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
- H01S3/032—Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube
- H01S3/0323—Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube by special features of the discharge constricting tube, e.g. capillary
-
- 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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/102—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/104—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザー放電管に関する。
フアクシミリ装置デイジタルプリンタ等の光学
的情報処理装置におけるレーザーの使用は従来技
術において明きらかにされてきた。単一波長の光
を提供する単一のレーザーは書類上の情報を走査
するために一般的に使用され、反射した放射線束
は記憶装置に電気的に移送されるか、またはオリ
ジナル書類のコピーとしてその情報を再生するた
めに使用される。走査レーザーは一般に書類情報
を再生するために（またはプリントの目的だけ
に）使用される。代表的には、励起されると赤色
レーザ光を発生するヘリウム・ネオンレーザー光
が多くの走査・再生への適用に使用されてきた。
例えば、ゼロツクスコーポレーシヨンは最近平担
紙上に記録を行なうフアクシミリ装置として
Xerox Telecopier200トランシーバを導入した。
このトランシーバは低エネルギヘリウム―ネオン
レーザーを用い、またメツセージを受信して普通
の非感応性の紙にプリントするためのゼログラフ
イツク原理を使つている。根本的には、トランシ
ーバが送信モードにあるとき、レーザーはオリジ
ナル書類をラスター走査するための小さな安定光
ビームを提供する。反射光は書類の白色と黒色を
受信モードにセツトされた遠隔トランシーバへ電
話線により送信可能な電気的論理レベルに移すフ
オトセンサにより検出される。この受信トランシ
ーバはレーザービームをゼログラフイツクドラム
上に向け、また送信トランシーバと同期してレー
ザーを論理レベル「１」および「０」で電気的に
変調することによりオリジナルのコピーを作成す
る。
的情報処理装置におけるレーザーの使用は従来技
術において明きらかにされてきた。単一波長の光
を提供する単一のレーザーは書類上の情報を走査
するために一般的に使用され、反射した放射線束
は記憶装置に電気的に移送されるか、またはオリ
ジナル書類のコピーとしてその情報を再生するた
めに使用される。走査レーザーは一般に書類情報
を再生するために（またはプリントの目的だけ
に）使用される。代表的には、励起されると赤色
レーザ光を発生するヘリウム・ネオンレーザー光
が多くの走査・再生への適用に使用されてきた。
例えば、ゼロツクスコーポレーシヨンは最近平担
紙上に記録を行なうフアクシミリ装置として
Xerox Telecopier200トランシーバを導入した。
このトランシーバは低エネルギヘリウム―ネオン
レーザーを用い、またメツセージを受信して普通
の非感応性の紙にプリントするためのゼログラフ
イツク原理を使つている。根本的には、トランシ
ーバが送信モードにあるとき、レーザーはオリジ
ナル書類をラスター走査するための小さな安定光
ビームを提供する。反射光は書類の白色と黒色を
受信モードにセツトされた遠隔トランシーバへ電
話線により送信可能な電気的論理レベルに移すフ
オトセンサにより検出される。この受信トランシ
ーバはレーザービームをゼログラフイツクドラム
上に向け、また送信トランシーバと同期してレー
ザーを論理レベル「１」および「０」で電気的に
変調することによりオリジナルのコピーを作成す
る。
しかしながら、もし白黒形式以外の情報、即
ち、多色書類を含む書類の正確な再生を許す一波
長以上の同時レーザー放射を与えるために単一の
レーザーを提供することが可能であるならばそれ
が望ましい。
ち、多色書類を含む書類の正確な再生を許す一波
長以上の同時レーザー放射を与えるために単一の
レーザーを提供することが可能であるならばそれ
が望ましい。
例えばアルゴンレーザーのように同時にマルチ
ライン放射を作り出すことが可能なレーザーが従
来技術において提供されてはきたが一般に高価で
また寸法が大きく、そのことが上に記述された
Xerox Telecopier200トランシーバのように商業
ベースで使うことを実行不可能にしている。
ライン放射を作り出すことが可能なレーザーが従
来技術において提供されてはきたが一般に高価で
また寸法が大きく、そのことが上に記述された
Xerox Telecopier200トランシーバのように商業
ベースで使うことを実行不可能にしている。
Proceedings of the IEEE・November1969、
第2084―第2085行のS.A.Ahmed等の論文“He―
Ne―Cd Laser With Two Color Output”は、
4416Åおよび6328Åにおける同時レージング（レ
ーザー活性化）を与えるヘリウム―ネオン―カド
ミウムレーザーについて記述している。しかしな
がら、レーザー放電は本質的に単一の直径を有す
る放電管を通じて起こり、青色（4416Å）および
赤色（6328Å）レーザー光の最適調整を極めて困
難にしている。
第2084―第2085行のS.A.Ahmed等の論文“He―
Ne―Cd Laser With Two Color Output”は、
4416Åおよび6328Åにおける同時レージング（レ
ーザー活性化）を与えるヘリウム―ネオン―カド
ミウムレーザーについて記述している。しかしな
がら、レーザー放電は本質的に単一の直径を有す
る放電管を通じて起こり、青色（4416Å）および
赤色（6328Å）レーザー光の最適調整を極めて困
難にしている。
従つて、マルチライン放射を同時に与えること
が可能で、また商業ベースによる使用に適合させ
ることが可能な簡単で比較的安価なレーザーが、
光学的情報処理技術における明白な要請を満たす
であろう。
が可能で、また商業ベースによる使用に適合させ
ることが可能な簡単で比較的安価なレーザーが、
光学的情報処理技術における明白な要請を満たす
であろう。
本発明の１つの目的はマルチラインレーザー放
射を与えることが可能な鏡一体型レーザー装置を
提供することである。
射を与えることが可能な鏡一体型レーザー装置を
提供することである。
本発明の他の目的は、マルチライン放射を与え
るための鏡一体型レーザー装置であつて、同軸的
に配置された異なる放電穴直径を有するポジテイ
ブコラムレーザー区域を含み、各区域がそこに異
なる活性媒質を有するような鏡一体型レーザー装
置を提供することである。
るための鏡一体型レーザー装置であつて、同軸的
に配置された異なる放電穴直径を有するポジテイ
ブコラムレーザー区域を含み、各区域がそこに異
なる活性媒質を有するような鏡一体型レーザー装
置を提供することである。
本発明の他の目的は、同軸的に整列された内径
の異なる２つのポジテイブコラム区域を含み、該
区域がそこに異なる活性媒質を有し、第１の区域
の活性媒質は一種類のガスからなり、第２の区域
の活性媒質は金属蒸気を含む混合ガスからなつて
いる鏡一体型マルチラインレーザー装置を提供す
ることである。
の異なる２つのポジテイブコラム区域を含み、該
区域がそこに異なる活性媒質を有し、第１の区域
の活性媒質は一種類のガスからなり、第２の区域
の活性媒質は金属蒸気を含む混合ガスからなつて
いる鏡一体型マルチラインレーザー装置を提供す
ることである。
本発明の他の目的は、同軸的に配置され、第１
の実施例においては赤色および青色レーザー放射
を与え、第２の実施例においては赤色、青色およ
び緑色レーザー放射を与えるために異なる放電穴
直径を持つている２つのポジテイブコラム区域を
有する鏡一体型レーザー装置を提供することであ
る。
の実施例においては赤色および青色レーザー放射
を与え、第２の実施例においては赤色、青色およ
び緑色レーザー放射を与えるために異なる放電穴
直径を持つている２つのポジテイブコラム区域を
有する鏡一体型レーザー装置を提供することであ
る。
本発明によれば、同時にマルチライン放射を提
供し、また光学的情報処理装置における使用に適
合した鏡一体型レーザー装置が提供される。特
に、第１の実施例においては、一体のポジテイブ
コラムレーザーが２つの区域を有し、第１の区域
はポジテイブコラムヘリウム―カドミウムレーザ
ーを有し、第２の区域はポジテイブコラムヘリウ
ム―ネオンレーザーを有し、第１および第２の区
域は同軸的に整列されていて異なる内径を持つて
いる。各区域の同時励起はヘリウム―ネオン区域
により与えられる赤色レーザー光およびヘリウム
―ネオン―カドミウム区域により与えられる青色
レーザー光のための最適励起を提供する。本装置
はまたカドミウムの蒸発温度を分離して制御する
ことによりカドミウム蒸気圧の分離制御を許し、
またカドミウム蒸気の閉じ込めによつてこの蒸気
が活性レーザー媒質を閉じ込めている光学的窓の
１つを汚染しないようにすることをも許してい
る。光学的空洞パラメータの適当な選択により、
赤色および青色のレーザー振動が得られ、それは
赤色および青色のレーザー放射源を必要とする任
意の光学的情報処理装置に適用できる。第２の実
施例においては、ヘリウム−カドミウム区域がヘ
リウム−セレニウム区域により置き換えられてい
て、それにより縦列配置レーザー装置は赤色、青
色および緑色のマルチラインレーザー放射を提供
することが可能になる。
供し、また光学的情報処理装置における使用に適
合した鏡一体型レーザー装置が提供される。特
に、第１の実施例においては、一体のポジテイブ
コラムレーザーが２つの区域を有し、第１の区域
はポジテイブコラムヘリウム―カドミウムレーザ
ーを有し、第２の区域はポジテイブコラムヘリウ
ム―ネオンレーザーを有し、第１および第２の区
域は同軸的に整列されていて異なる内径を持つて
いる。各区域の同時励起はヘリウム―ネオン区域
により与えられる赤色レーザー光およびヘリウム
―ネオン―カドミウム区域により与えられる青色
レーザー光のための最適励起を提供する。本装置
はまたカドミウムの蒸発温度を分離して制御する
ことによりカドミウム蒸気圧の分離制御を許し、
またカドミウム蒸気の閉じ込めによつてこの蒸気
が活性レーザー媒質を閉じ込めている光学的窓の
１つを汚染しないようにすることをも許してい
る。光学的空洞パラメータの適当な選択により、
赤色および青色のレーザー振動が得られ、それは
赤色および青色のレーザー放射源を必要とする任
意の光学的情報処理装置に適用できる。第２の実
施例においては、ヘリウム−カドミウム区域がヘ
リウム−セレニウム区域により置き換えられてい
て、それにより縦列配置レーザー装置は赤色、青
色および緑色のマルチラインレーザー放射を提供
することが可能になる。
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明によるレーザーアツセンブリ１
０の第１の実施例を示している。レーザーアツセ
ンブリ１０は、例えばパイレツクスガラスででき
た外管エンベロープ１２および内部毛細放電管１
４を有している。毛細放電管１４は同軸的に整列
されたそれぞれガラスでできた２つのポジテイブ
コラム区域１６および１８を有し、区域１６は、
代表的には金属が使用される活性レーザー媒質の
ためのガス溜めを形成するフレヤー形端部２０を
含んでいる。毛細放電管１８は、図示されている
ようにガス溜め２０中へ同軸的に伸びている。カ
ソード２１が管エンベロープ１２の側腕に配置さ
れている。外管のエンベロープ１２は典型的には
直径45mm、および長さ60cm（鏡から鏡まで）であ
り、他方、放電管区域１６は典型的には（フレア
ー部分２０を含めて）長さ20cm、内径（非フレア
ー部分）４mm、および外径（非フレアー部分）７
mmである。放電管区域１８は典型的な長さ20cmお
よび内径１mmおよび外径７mmである。管エンベロ
ープ１２の端鏡アツセンブリ３２および３４によ
つて図示されているように封止されている。鏡ア
ツセンブリ３２は管エンベロープに封止された金
属フランジ３６およびそこに結合された開口付金
属フランジ３８を有している。全反射鏡４０は標
準的な技術により金属フランジ３８に封止するこ
とができる。鏡４０は典型的には複数の誘電性層
を有する反射層により覆われており、この反射層
は（管エンベロープ内で）内側に面している。端
鏡アツセンブリ３４は管エンベロープに封止され
た金属フランジ４２およびそこに結合された開口
付金属フランジ４４を有している。半透明鏡４６
は標準的な技術により開口付フランジ４６に封止
することができる。鏡４６は誘電性材料の半透明
層によつてその上が覆われているガラス基板を有
しており、この半透明層は管エンベロープ１２内
に位置されている。後で述べるように、鏡４０お
よび４６は誘電性材料により適当に覆われている
ので、必要な波長レーザービーム５０のみが鏡４
６により透過され、ビーム５０は上に述べたよう
な走査目的のため等に外部装置により使用され
る。
０の第１の実施例を示している。レーザーアツセ
ンブリ１０は、例えばパイレツクスガラスででき
た外管エンベロープ１２および内部毛細放電管１
４を有している。毛細放電管１４は同軸的に整列
されたそれぞれガラスでできた２つのポジテイブ
コラム区域１６および１８を有し、区域１６は、
代表的には金属が使用される活性レーザー媒質の
ためのガス溜めを形成するフレヤー形端部２０を
含んでいる。毛細放電管１８は、図示されている
ようにガス溜め２０中へ同軸的に伸びている。カ
ソード２１が管エンベロープ１２の側腕に配置さ
れている。外管のエンベロープ１２は典型的には
直径45mm、および長さ60cm（鏡から鏡まで）であ
り、他方、放電管区域１６は典型的には（フレア
ー部分２０を含めて）長さ20cm、内径（非フレア
ー部分）４mm、および外径（非フレアー部分）７
mmである。放電管区域１８は典型的な長さ20cmお
よび内径１mmおよび外径７mmである。管エンベロ
ープ１２の端鏡アツセンブリ３２および３４によ
つて図示されているように封止されている。鏡ア
ツセンブリ３２は管エンベロープに封止された金
属フランジ３６およびそこに結合された開口付金
属フランジ３８を有している。全反射鏡４０は標
準的な技術により金属フランジ３８に封止するこ
とができる。鏡４０は典型的には複数の誘電性層
を有する反射層により覆われており、この反射層
は（管エンベロープ内で）内側に面している。端
鏡アツセンブリ３４は管エンベロープに封止され
た金属フランジ４２およびそこに結合された開口
付金属フランジ４４を有している。半透明鏡４６
は標準的な技術により開口付フランジ４６に封止
することができる。鏡４６は誘電性材料の半透明
層によつてその上が覆われているガラス基板を有
しており、この半透明層は管エンベロープ１２内
に位置されている。後で述べるように、鏡４０お
よび４６は誘電性材料により適当に覆われている
ので、必要な波長レーザービーム５０のみが鏡４
６により透過され、ビーム５０は上に述べたよう
な走査目的のため等に外部装置により使用され
る。
アノードピン５２が図示されているようにエン
ベロープ１２内の空間に挿入され、標準的なガラ
ス封止技術を用いてエンベロープにガラス封止さ
れている。
ベロープ１２内の空間に挿入され、標準的なガラ
ス封止技術を用いてエンベロープにガラス封止さ
れている。
可変電圧源５４が図示されているようにアノー
ドピン５２とカソード２１の間に接続されてい
る。
ドピン５２とカソード２１の間に接続されてい
る。
第１の実施例においては、当該技術において周
知の標準的な技術によりヘリウム―ネオン混合ガ
スがエンベロープ１２内にあらかじめ定められた
ヘリウム―ネオン全圧になるまで満たされる。第
１の実施例においては、数ｇ、代表的に10ｇのカ
ドミウム金属７０がエンベロープ１２のフレアー
部２２内に置かれる。後で記述するように、カド
ミウムを、あらかじめ選ばれた圧力まで蒸発させ
るために加熱器７２が備えられている。
知の標準的な技術によりヘリウム―ネオン混合ガ
スがエンベロープ１２内にあらかじめ定められた
ヘリウム―ネオン全圧になるまで満たされる。第
１の実施例においては、数ｇ、代表的に10ｇのカ
ドミウム金属７０がエンベロープ１２のフレアー
部２２内に置かれる。後で記述するように、カド
ミウムを、あらかじめ選ばれた圧力まで蒸発させ
るために加熱器７２が備えられている。
レーザーアツセンブリ１０は単一の一体装置と
して機能するが、説明のために、管の両区域を
別々に記述する。このアツセンブリの左側の区域
はポジテイブコラムヘリウム―ネオンレーザー管
が動作するとき動作する。即ち、ヘリウム―ネオ
ンガスが、あらかじめ選ばれた圧力（ヘリウムが
3.0Tovv、ネオンが0.3Tovv）でエンベロープ１
２中に導入され、アノードピン５２とカソード２
４の間で、可変電源５４および可変バラスト抵抗
５５を調整してその間の電圧を約1kvに維持する
ことにより放電が始まる。バラスト抵抗５５はレ
ーザー管放電電流を制限するよう機能する。この
電気的放電（アノード５２から管１６および１８
を通つてカソード２１へ）は、ヘリウム原子を準
安定状態に励起し、該状態は第２種非弾性散乱に
よりネオン原子にエネルギーを転送し、ネオン原
子はポピユーレーシヨン反転状態に高められる。
このネオン原子は低エネルギー状態へ落ちる際に
当該技術において周知のように、２つの異なるエ
ネルギーレベルに対応する振動数のレーザー光を
放射する。ヘリウム―ネオンレーザーに対しては
波長6328Åの赤色光が発生される。
して機能するが、説明のために、管の両区域を
別々に記述する。このアツセンブリの左側の区域
はポジテイブコラムヘリウム―ネオンレーザー管
が動作するとき動作する。即ち、ヘリウム―ネオ
ンガスが、あらかじめ選ばれた圧力（ヘリウムが
3.0Tovv、ネオンが0.3Tovv）でエンベロープ１
２中に導入され、アノードピン５２とカソード２
４の間で、可変電源５４および可変バラスト抵抗
５５を調整してその間の電圧を約1kvに維持する
ことにより放電が始まる。バラスト抵抗５５はレ
ーザー管放電電流を制限するよう機能する。この
電気的放電（アノード５２から管１６および１８
を通つてカソード２１へ）は、ヘリウム原子を準
安定状態に励起し、該状態は第２種非弾性散乱に
よりネオン原子にエネルギーを転送し、ネオン原
子はポピユーレーシヨン反転状態に高められる。
このネオン原子は低エネルギー状態へ落ちる際に
当該技術において周知のように、２つの異なるエ
ネルギーレベルに対応する振動数のレーザー光を
放射する。ヘリウム―ネオンレーザーに対しては
波長6328Åの赤色光が発生される。
固体カドミウム装填物７０はレーザー管の動作
前にレーザーアツセンブリ１０の右側区域の中に
置かれる。加熱器７２が付勢されてカドミウム金
属が蒸発する。カドミウムの温度を制御すること
により好ましい蒸気圧が得られる。特に、加熱器
７２の適当な制御により、カドミウムの温度はほ
ぼ280℃に維持される。この区域内には、ガス状
のヘリウムおよびネオンもまた、左側区域に関連
して上に述べたような圧力において閉じ込められ
ている。電圧源５４およびバラスト抵抗５５を経
てカソード２１およびアノードピン５２の間で放
電が始まると、それはヘリウム原子を準安定励起
状態に励起し、該状態から蒸気カドミウム原子に
エネルギーが与えられる。このことはカドミウム
原子をイオン化して、レージング作用に必要な励
起状態にする。このイオン化したカドミウム原子
は、当該技術において周知の方法で電気泳動過程
を経て、放電閉じ込め穴管１８の長さに沿つてカ
ソード２１へ移送される。励起したイオン化カド
ミウムが低エネルギー状態へ戻るとき、4416Å
（青色）におけるレーザー放射が与えられる。カ
ドミウム蒸気は領域７４でそこでの管冷却作用に
より凝結する。
前にレーザーアツセンブリ１０の右側区域の中に
置かれる。加熱器７２が付勢されてカドミウム金
属が蒸発する。カドミウムの温度を制御すること
により好ましい蒸気圧が得られる。特に、加熱器
７２の適当な制御により、カドミウムの温度はほ
ぼ280℃に維持される。この区域内には、ガス状
のヘリウムおよびネオンもまた、左側区域に関連
して上に述べたような圧力において閉じ込められ
ている。電圧源５４およびバラスト抵抗５５を経
てカソード２１およびアノードピン５２の間で放
電が始まると、それはヘリウム原子を準安定励起
状態に励起し、該状態から蒸気カドミウム原子に
エネルギーが与えられる。このことはカドミウム
原子をイオン化して、レージング作用に必要な励
起状態にする。このイオン化したカドミウム原子
は、当該技術において周知の方法で電気泳動過程
を経て、放電閉じ込め穴管１８の長さに沿つてカ
ソード２１へ移送される。励起したイオン化カド
ミウムが低エネルギー状態へ戻るとき、4416Å
（青色）におけるレーザー放射が与えられる。カ
ドミウム蒸気は領域７４でそこでの管冷却作用に
より凝結する。
ヘリウムおよびネオン混合ガスはレーザー管構
造全体を満たす。カドミウム蒸気は電気泳動ポン
ピングにより毛細管１８の中でカソード２１の近
いところに分布する。電気泳動はまたこのカドミ
ウムを毛細管１８の中でカソード２１に近いとこ
ろに閉じ込める。従つて毛細管１６の中ではヘリ
ウム―ネオン混合ガスのみが活性媒質であり、一
方毛細管１８の中でカソード２１に近い部分で
は、ヘリウム、ネオンおよびカドミウムのガスと
蒸気の混合したものが活性媒質である。区域１６
はヘリウム―ネオン放電のための径路を提供する
のに加えて、鏡４０の方へ拡散するかも知れない
カドミウム蒸気の電気泳動的閉じ込めをも提供す
るということが注意されるべきである。このこと
はカドミウム蒸気が鏡４０の反射表面上に凝結す
るのを防ぐ。放電電流は、本質的に、毛細管１６
および１８を通過する連続的なフイラメントを形
成する。アノード５２の近くの毛細管１６の内径
はヘリウム―ネオンガスにおける放電の励起反応
による6328Åの出力を最適化するように選ばれて
おり、この内径（mm）はioをmAでの放電電流と
してほぼio／10に等しい。典型的には、ioは
40mAになるよう選択され、４mmの内径を提供す
る。カソード２１の付近の毛細管の内径は、ヘリ
ウム―ネオン―カドミウム放電による4416Åの出
力を最適化するように選ばれ、io／40に等しい。
従つてioが40mAなら直径は１mmに等しい。
造全体を満たす。カドミウム蒸気は電気泳動ポン
ピングにより毛細管１８の中でカソード２１の近
いところに分布する。電気泳動はまたこのカドミ
ウムを毛細管１８の中でカソード２１に近いとこ
ろに閉じ込める。従つて毛細管１６の中ではヘリ
ウム―ネオン混合ガスのみが活性媒質であり、一
方毛細管１８の中でカソード２１に近い部分で
は、ヘリウム、ネオンおよびカドミウムのガスと
蒸気の混合したものが活性媒質である。区域１６
はヘリウム―ネオン放電のための径路を提供する
のに加えて、鏡４０の方へ拡散するかも知れない
カドミウム蒸気の電気泳動的閉じ込めをも提供す
るということが注意されるべきである。このこと
はカドミウム蒸気が鏡４０の反射表面上に凝結す
るのを防ぐ。放電電流は、本質的に、毛細管１６
および１８を通過する連続的なフイラメントを形
成する。アノード５２の近くの毛細管１６の内径
はヘリウム―ネオンガスにおける放電の励起反応
による6328Åの出力を最適化するように選ばれて
おり、この内径（mm）はioをmAでの放電電流と
してほぼio／10に等しい。典型的には、ioは
40mAになるよう選択され、４mmの内径を提供す
る。カソード２１の付近の毛細管の内径は、ヘリ
ウム―ネオン―カドミウム放電による4416Åの出
力を最適化するように選ばれ、io／40に等しい。
従つてioが40mAなら直径は１mmに等しい。
出力を最適化するように選択された異なる内径
を持つ２つの同軸放電管の使用は、出力レーザー
ビーム５０が外部での使用に相応して最適化され
るようにすることを許す。
を持つ２つの同軸放電管の使用は、出力レーザー
ビーム５０が外部での使用に相応して最適化され
るようにすることを許す。
要約すると、放電が始まりカドミウムが蒸発し
た後に、電圧源５４がレージング作用を起こさせ
る。左側区域は本質的に赤色光を提供し、右側区
域はそこにヘリウム―ネオンガスが存在するにも
かかわらず、本質的に光ビーム５０の青色レーザ
ー光成分を提供する（ヘリウム―カドミウム相互
作用はヘリウム―ネオン相互作用より優勢であ
る）。
た後に、電圧源５４がレージング作用を起こさせ
る。左側区域は本質的に赤色光を提供し、右側区
域はそこにヘリウム―ネオンガスが存在するにも
かかわらず、本質的に光ビーム５０の青色レーザ
ー光成分を提供する（ヘリウム―カドミウム相互
作用はヘリウム―ネオン相互作用より優勢であ
る）。
一体的鏡４０および４６上への誘電性被覆は赤
色および青色光（１本のビームに合併されてい
る）のみが鏡４６によりビーム５０として透過さ
れるように選ばれる。典型的な誘電性被覆はチタ
ニウムおよび二酸化シリコンの交互層を含み、各
層はあらかじめ決められた厚さを持つている。
色および青色光（１本のビームに合併されてい
る）のみが鏡４６によりビーム５０として透過さ
れるように選ばれる。典型的な誘電性被覆はチタ
ニウムおよび二酸化シリコンの交互層を含み、各
層はあらかじめ決められた厚さを持つている。
カドミウム装填物７０に加えられる温度がその
蒸気圧（および従つて提供される光の強度）を決
定し、カドミウムの圧力は本質的にヘリウム―ネ
オン圧力により本質的影響されないということが
注意されるべきである。
蒸気圧（および従つて提供される光の強度）を決
定し、カドミウムの圧力は本質的にヘリウム―ネ
オン圧力により本質的影響されないということが
注意されるべきである。
第１図には示していないが、単一のビーム５０
としての赤色および青色光の同時発生はプリズム
または適当なろ光フイルタを使うことによりその
分離した成分の色に分散させることができる。
としての赤色および青色光の同時発生はプリズム
または適当なろ光フイルタを使うことによりその
分離した成分の色に分散させることができる。
第２図は本発明の第２の実施例を示している。
本実施例は第１図に示されているものと大体同じ
であり、唯一の違いは右側区域においてカドミウ
ムの代りにセレニウム金属装填物８０が使用され
ていることである。セレニウム蒸気は、加熱器７
２によりあらかじめ定められた温度、約270℃に
維持されるとき、ヘリウム―ネオンガスと相互作
用し、そこではヘリウムイオンあるいは準安定原
子がセレニウム原子を正にイオン化し高エネルギ
状態に励起する。励起されたセレニウム原子がそ
の初期状態または基底状態へ戻るとき、青色およ
び緑色のレーザー光を含マルチライン放射が提供
される。この青色および緑色のレーザー光放射、
4604Å（青色）、4976Å（青緑色）、5069Å（緑
色）、5176Å（緑色）および5306Å（緑色）の波
長を含んでいる。セレニウム蒸気の閉じ込めは第
１図に関連して記述した過程と同じで、また毛細
管放電区域１６および１８の内径は、第１図に関
連して記述したヘリウム―カドミウムの実施例に
実質的に等しい。本実施例におけるレーザー鏡は
広帯域反射（約4800Åから6500Å）のために被覆
されている。
本実施例は第１図に示されているものと大体同じ
であり、唯一の違いは右側区域においてカドミウ
ムの代りにセレニウム金属装填物８０が使用され
ていることである。セレニウム蒸気は、加熱器７
２によりあらかじめ定められた温度、約270℃に
維持されるとき、ヘリウム―ネオンガスと相互作
用し、そこではヘリウムイオンあるいは準安定原
子がセレニウム原子を正にイオン化し高エネルギ
状態に励起する。励起されたセレニウム原子がそ
の初期状態または基底状態へ戻るとき、青色およ
び緑色のレーザー光を含マルチライン放射が提供
される。この青色および緑色のレーザー光放射、
4604Å（青色）、4976Å（青緑色）、5069Å（緑
色）、5176Å（緑色）および5306Å（緑色）の波
長を含んでいる。セレニウム蒸気の閉じ込めは第
１図に関連して記述した過程と同じで、また毛細
管放電区域１６および１８の内径は、第１図に関
連して記述したヘリウム―カドミウムの実施例に
実質的に等しい。本実施例におけるレーザー鏡は
広帯域反射（約4800Åから6500Å）のために被覆
されている。
動作において、セレニウムを適切な圧力まで蒸
発させ、両区域で放電を始めた後、電圧源５４お
よびバラスト抵抗５５がレージング作用のために
放電を維持するよう働き、赤色、青色および緑色
（白色）光がビーム５０として同時に伝送され
る。第１図に関連して述べるように、ビーム５０
の分離した色の成分は、もし必要ならそれぞれの
色の成分を分散させるためのプリズムを使用する
か、または適当な色フイルタを使用することによ
り得ることができる。
発させ、両区域で放電を始めた後、電圧源５４お
よびバラスト抵抗５５がレージング作用のために
放電を維持するよう働き、赤色、青色および緑色
（白色）光がビーム５０として同時に伝送され
る。第１図に関連して述べるように、ビーム５０
の分離した色の成分は、もし必要ならそれぞれの
色の成分を分散させるためのプリズムを使用する
か、または適当な色フイルタを使用することによ
り得ることができる。
第１図および第２図に関連して記述したレーザ
ーアツセンブリは例えば先に記述したレーザー走
査のような多くの応用のためのマルチラインレー
ザー源を提供する。
ーアツセンブリは例えば先に記述したレーザー走
査のような多くの応用のためのマルチラインレー
ザー源を提供する。
上に前述したレーザー構造は簡単で、コンパク
トで、また低コストであり、この低コストである
という特徴は、唯一組のレーザー鏡、１つの電源
および１つの一体構造のみが必要であるという事
実に由来している。さらに、多色レーザービーム
の同軸性を確保するために整列を固定するものを
なんら必要としない。
トで、また低コストであり、この低コストである
という特徴は、唯一組のレーザー鏡、１つの電源
および１つの一体構造のみが必要であるという事
実に由来している。さらに、多色レーザービーム
の同軸性を確保するために整列を固定するものを
なんら必要としない。
本発明はその好ましい実施例に関連して記述し
てきたが、当業者には、様々な変更が可能であ
り、また本発明の真の意図と範囲を逸脱すること
なく開示した構成素子を等価物と取り替えること
が可能であることが理解されるだろう。さらに、
本発明の教示にその本質的な教示から逸脱するこ
となく、特別な状況や材料を適合させる多くの修
正が可能である。
てきたが、当業者には、様々な変更が可能であ
り、また本発明の真の意図と範囲を逸脱すること
なく開示した構成素子を等価物と取り替えること
が可能であることが理解されるだろう。さらに、
本発明の教示にその本質的な教示から逸脱するこ
となく、特別な状況や材料を適合させる多くの修
正が可能である。
第１図は赤色および青色レーザー光を同時に発
生する本発明による第１の実施例を示し、第２図
は同時に赤色、緑色および青色（白色）レーザー
光を同時に発する本発明による第２の実施例を示
している。 参照番号の説明、１０……レーザーアツセンブ
リ、１２……外管エンベロープ、１４……毛細放
電管、１６，１８……放電管区域、２０……フレ
アー部、２１……カソード、２３……側腕、３
２，３４……端鏡アツセンブリ、４０……全反射
鏡、４６……半透明鏡、５０……レーザービー
ム、５２……アノードピン、７２……加熱器。
生する本発明による第１の実施例を示し、第２図
は同時に赤色、緑色および青色（白色）レーザー
光を同時に発する本発明による第２の実施例を示
している。 参照番号の説明、１０……レーザーアツセンブ
リ、１２……外管エンベロープ、１４……毛細放
電管、１６，１８……放電管区域、２０……フレ
アー部、２１……カソード、２３……側腕、３
２，３４……端鏡アツセンブリ、４０……全反射
鏡、４６……半透明鏡、５０……レーザービー
ム、５２……アノードピン、７２……加熱器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の波長を持つ出力レーザービーム出力を
提供するためのレーザー放電管であつて、活性レ
ーザー媒質としてのガスと蒸発金属とが閉じ込め
られるとともに気密封止用の端部材を有している
管エンベロープと、該管エンベロープ内に互いに
同軸的に整列して支持された第１および第２の放
電管と、該第１の放電管の一端および該第２の放
電管の一端にそれぞれ隣接して位置した第１およ
び第２の電極と、前記第１および第２の放電管を
通して前記第１および第２の電極の間の放電電流
を維持するために前記第１および第２の電極の間
に静電電位を印加する可変電圧源とを備えてお
り、前記ガスは単一波長の第１のレーザービーム
を提供するとともに前記金属は少なくとも１つの
波長の第２のレーザービームを提供してこれら第
１および第２のレーザービームが合併されて複数
の波長を持つレーザービーム出力となるようにな
つており、また、前記第１および第２の放電管の
内径は互いに異なつていてかつ前記第１および第
２のレーザービームの出力を最適化するようにそ
れぞれ選ばれているレーザー放電管。 ２ 特許請求の範囲第１項記載において、前記第
１の放電管の他端が前記金属のためのガス溜め部
分を形成するために拡大され、前記第２の放電管
の他端が前記ガス溜め部分中へ伸びているレーザ
ー放電管。 ３ 特許請求の範囲第２項記載において、前記金
属を蒸発させるために前記ガス溜め部分に作動的
に関連づけられた加熱手段をさらに備えているレ
ーザー放電管。 ４ 特許請求の範囲第１項記載において、前記ガ
スはヘリウムおよびネオンの混合ガスからなり、
前記金属はカドミウムからなり、前記第１のレー
ザーは赤色レーザー光を有し、前記第２レーザー
ビームは青色レーザー光を有しているレーザー放
電管。 ５ 特許請求の範囲第１項記載において、前記ガ
スはヘリウムおよびネオンの混合ガスからなり、
前記金属はセレニウムからなり、前記第１のレー
ザービームは赤色レーザー光を有し、前記第２の
レーザービームは青色および緑色レーザー光を有
しているレーザー放電管。 ６ 特許請求の範囲第１項記載において、前記端
部材は開口付フランジ部材に封止された光学的鏡
を有し、前記開口付フランジ部材は前記管エンベ
ロープの両端に取付けられているレーザー放電
管。 ７ 特許請求の範囲第６項記載において、前記エ
ンベロープの一端側の光学的鏡は前記第１および
第２のレーザービームを反射し、他端側の光学的
鏡は前記合併されたレーザービーム出力として前
記第１および第２のレーザービームを部分的に透
過するレーザー放電管。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US68055977A | 1977-01-13 | 1977-01-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5388597A JPS5388597A (en) | 1978-08-04 |
| JPS6130438B2 true JPS6130438B2 (ja) | 1986-07-14 |
Family
ID=24731594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8618777A Granted JPS5388597A (en) | 1977-01-13 | 1977-07-20 | Laser discharge tube |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5388597A (ja) |
| CA (1) | CA1080838A (ja) |
| FR (1) | FR2377720B1 (ja) |
| GB (1) | GB1573275A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04215716A (ja) * | 1990-12-17 | 1992-08-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯装置 |
| JPH0767776A (ja) * | 1994-06-24 | 1995-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3036112C2 (de) * | 1980-09-25 | 1984-02-09 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Metalldampflaser mit kataphoretischem Dampftransport |
| GB2200241A (en) * | 1986-09-22 | 1988-07-27 | Gen Electric Plc | Optical resonators |
| GB8711212D0 (en) * | 1987-05-12 | 1987-06-17 | English Electric Valve Co Ltd | Laser apparatus |
| EP0575324A1 (en) * | 1990-07-27 | 1993-12-29 | Ion Laser Technology | Mixed gas ion laser |
-
1977
- 1977-03-18 CA CA274,324A patent/CA1080838A/en not_active Expired
- 1977-04-26 GB GB1733677A patent/GB1573275A/en not_active Expired
- 1977-04-29 FR FR7713076A patent/FR2377720B1/fr not_active Expired
- 1977-07-20 JP JP8618777A patent/JPS5388597A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04215716A (ja) * | 1990-12-17 | 1992-08-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯装置 |
| JPH0767776A (ja) * | 1994-06-24 | 1995-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2377720A1 (ja) | 1978-08-11 |
| GB1573275A (en) | 1980-08-20 |
| CA1080838A (en) | 1980-07-01 |
| JPS5388597A (en) | 1978-08-04 |
| FR2377720B1 (ja) | 1981-09-18 |
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