JPS6142181A - レ−ザ発生装置 - Google Patents
レ−ザ発生装置Info
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- JPS6142181A JPS6142181A JP16381984A JP16381984A JPS6142181A JP S6142181 A JPS6142181 A JP S6142181A JP 16381984 A JP16381984 A JP 16381984A JP 16381984 A JP16381984 A JP 16381984A JP S6142181 A JPS6142181 A JP S6142181A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- window
- container
- laser
- nozzle
- cooling mechanism
- Prior art date
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- Granted
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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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/0401—Arrangements for thermal management of optical elements being part of laser resonator, e.g. windows, mirrors, lenses
-
- 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
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/0407—Liquid cooling, e.g. by water
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (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、レーザ発生装置に関し、特にレーザ光を透
過させる窓の冷却手段に関するものである。
過させる窓の冷却手段に関するものである。
第１図は従来のレーザ発生装置のレーザ光を透過させる
窓の周辺を示すものである。図において山は容器（２）
の内部に封入されたレーザ媒質で１例えばＱＯ２ｒ Ｎ
２ ｓ Ｈｅ ｓ ＣＯなどで構成されている。
窓の周辺を示すものである。図において山は容器（２）
の内部に封入されたレーザ媒質で１例えばＱＯ２ｒ Ｎ
２ ｓ Ｈｅ ｓ ＣＯなどで構成されている。
（３）は容器（２）内で発生したレーザ元（４）を容器
（２）外へ透過させる窓で１例えばＫＣｌなどのアルカ
リハライド系を主成分とする固体で形成されている。こ
の窓（３）を透過したレーザ元（５）は例えば熱加工な
どに用いられる。（６）は窓（３）を冷却する機能を持
ち。
（２）外へ透過させる窓で１例えばＫＣｌなどのアルカ
リハライド系を主成分とする固体で形成されている。こ
の窓（３）を透過したレーザ元（５）は例えば熱加工な
どに用いられる。（６）は窓（３）を冷却する機能を持
ち。
窓（３）をその周囲で保持する窓ホルダ、（７）は窓ホ
ルダ（６）の内部を流れる液体で１例えば冷却水であり
。
ルダ（６）の内部を流れる液体で１例えば冷却水であり
。
矢印（８）の方向から窓（３）の周辺の窓ホルダ（６）
内を流れ、矢印（９）の方向へと循環する。
内を流れ、矢印（９）の方向へと循環する。
次に動作について説明する。容器（２）内で発生したレ
ーザ元（４）は窓（３）を透過して容器（２）外へ取り
出されるのであるが、この時、窓（３）はレーザ光（４
）の一部を吸収して発熱する。この熱を奪うため、窓（
３）の周辺に冷却水（７）を流して窓ホルダ（６）の＠
度を一定に保っている。
ーザ元（４）は窓（３）を透過して容器（２）外へ取り
出されるのであるが、この時、窓（３）はレーザ光（４
）の一部を吸収して発熱する。この熱を奪うため、窓（
３）の周辺に冷却水（７）を流して窓ホルダ（６）の＠
度を一定に保っている。
ここで、窓（３）の発熱による温度分布を第２図の曲線
に）に示す。第２図は窓（３）の中心からの距＊／窓の
半径に対する窓（３）の温度を示すもので、 ＫＣｊな
どのアルカリノ・ライド系物質ヲマ熱伝導率が低いため
、窓（３）の中心付近が高温となり、窓（３）の周囲と
の間には大きな温度差が生じる。このため、窓（３）は
第１図の点ｉＱＩに示すような変形が生じる。
に）に示す。第２図は窓（３）の中心からの距＊／窓の
半径に対する窓（３）の温度を示すもので、 ＫＣｊな
どのアルカリノ・ライド系物質ヲマ熱伝導率が低いため
、窓（３）の中心付近が高温となり、窓（３）の周囲と
の間には大きな温度差が生じる。このため、窓（３）は
第１図の点ｉＱＩに示すような変形が生じる。
また、窓（３）を構成するアルカリノ・ライド系物質の
屈折率は第２図に示す温度分布を反映した分布を持って
熱レンズ化するため、窓（３）を透過するレーザ光（５
）は光学的に変質し、レーザ光の伝搬性能及び集光性能
が劣化する。さらに、レーザ光の出力が大きい時には熱
歪により窓（３）が破畑してしまう。
屈折率は第２図に示す温度分布を反映した分布を持って
熱レンズ化するため、窓（３）を透過するレーザ光（５
）は光学的に変質し、レーザ光の伝搬性能及び集光性能
が劣化する。さらに、レーザ光の出力が大きい時には熱
歪により窓（３）が破畑してしまう。
このため、従来のレーザ発生装置において変質させるこ
となく取り出せるレーザ光の上限は数ＸＷでおった。
となく取り出せるレーザ光の上限は数ＸＷでおった。
従来のレーザ発生装置は以上のように構成されているの
で、窓（３）の中心と周囲と生じる温度勾配のため熱応
力による窓（３）の破壊、また窓（３）の熱レンズ化に
よってレーザ光が光学的に変質するためレーザ光の出力
に制限があった。
で、窓（３）の中心と周囲と生じる温度勾配のため熱応
力による窓（３）の破壊、また窓（３）の熱レンズ化に
よってレーザ光が光学的に変質するためレーザ光の出力
に制限があった。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、レーザ媒質を封入した容器、こ
の容器壁に設けられ、アルカリノ・ライド系物質より構
成され、容器内から容器外ヘレーザ光を透過させる窓、
この窓の周囲に液体を循環させて窓を冷却する第１冷却
機構、及びノズルより窓に気体を吹き付けて窓を冷却す
る第２冷却機構を備えることにより、窓の中央と周囲の
温匪差を減少して、Ｘ出力のレーザ光を変質させること
なく取り出すことのできるレーザ発生装置を提供するも
のである。
ためになされたもので、レーザ媒質を封入した容器、こ
の容器壁に設けられ、アルカリノ・ライド系物質より構
成され、容器内から容器外ヘレーザ光を透過させる窓、
この窓の周囲に液体を循環させて窓を冷却する第１冷却
機構、及びノズルより窓に気体を吹き付けて窓を冷却す
る第２冷却機構を備えることにより、窓の中央と周囲の
温匪差を減少して、Ｘ出力のレーザ光を変質させること
なく取り出すことのできるレーザ発生装置を提供するも
のである。
〔発明の実施例〕 。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第３
図において、従来と同様に、冷却水（７）を例えば矢印
（８）から矢印（９）の方向へ循環させる構造を備えた
窓ホルダ（６）によって、窓（３）を周囲から冷却する
第１冷却機構を構成している。ｆｉυは気体ｌＩのを窓
（３）の表面に吹き付けるノズルで１例えば窓（３）の
斜め前方に設けられ、矢印（Ｉｊの方向から気体ａ２を
吹き付けて窓（３）を冷却して第２冷却機構を構成する
。気体α２は２例えば乾燥空気のゴミなどを取り除いた
もので、その消費緻は毎分５０１程度である。
図において、従来と同様に、冷却水（７）を例えば矢印
（８）から矢印（９）の方向へ循環させる構造を備えた
窓ホルダ（６）によって、窓（３）を周囲から冷却する
第１冷却機構を構成している。ｆｉυは気体ｌＩのを窓
（３）の表面に吹き付けるノズルで１例えば窓（３）の
斜め前方に設けられ、矢印（Ｉｊの方向から気体ａ２を
吹き付けて窓（３）を冷却して第２冷却機構を構成する
。気体α２は２例えば乾燥空気のゴミなどを取り除いた
もので、その消費緻は毎分５０１程度である。
一般に、 ＫＣｌなとのアルカリハライド系を主成分と
する固体で形成さ 、た、レーザ光の取り出し窓（３）
では、窓（３）の基板そのものの吸収は少なく。
する固体で形成さ 、た、レーザ光の取り出し窓（３）
では、窓（３）の基板そのものの吸収は少なく。
レーザ光（４）はコーティングが施されている表面で吸
収される。従って１発熱源は窓（３）の表面に存在して
いる。また、窓（３）の基板の熱伝導が悪いために、熱
が発熱源の近くにこもることが知られている。このため
、ノズルａυによって熱の発熱源である窓（３）の表面
に気体を吹き付けて冷°却するのは非常に有効であり、
この気体ａりの吹き付けにより。
収される。従って１発熱源は窓（３）の表面に存在して
いる。また、窓（３）の基板の熱伝導が悪いために、熱
が発熱源の近くにこもることが知られている。このため
、ノズルａυによって熱の発熱源である窓（３）の表面
に気体を吹き付けて冷°却するのは非常に有効であり、
この気体ａりの吹き付けにより。
窓（３）に発生する温度分布は第２図の曲ＩＣＢ）で示
したようになり、窓（３）の中心と周辺部分との温度差
が減少する。従って、従来装置では顕著であった光学的
な歪によるレーザ光の変質は小さくなり。
したようになり、窓（３）の中心と周辺部分との温度差
が減少する。従って、従来装置では顕著であった光学的
な歪によるレーザ光の変質は小さくなり。
さらに熱歪による破損も起こりにくくなって、レーザ光
の２０ＫＷ以上の高出力化か実現できる。
の２０ＫＷ以上の高出力化か実現できる。
なお、上記実施例では、容器（２）の外側にノズルａｌ
ｌを設け、窓（３）の前方から気体を吹き付けるように
構成しているが、第４図のように、ノズルａυを容器（
２）内の例えば内壁に固定し、窓（３）の斜め後方から
レーザ媒質ｉｌ＋又はその一部を吹き付けるように構成
してもよい。この場合、レーザ媒質（１）はフィルター
ａｆ９によりごみなどを取り除かれ、ブロアａηを通り
、ノズルａυから気体Ｉが窓＋３） Ｋ向かつて吹き付
けられる。この実施例においても上記実施例と同様の効
果を奏する。
ｌを設け、窓（３）の前方から気体を吹き付けるように
構成しているが、第４図のように、ノズルａυを容器（
２）内の例えば内壁に固定し、窓（３）の斜め後方から
レーザ媒質ｉｌ＋又はその一部を吹き付けるように構成
してもよい。この場合、レーザ媒質（１）はフィルター
ａｆ９によりごみなどを取り除かれ、ブロアａηを通り
、ノズルａυから気体Ｉが窓＋３） Ｋ向かつて吹き付
けられる。この実施例においても上記実施例と同様の効
果を奏する。
また、他の実施例として、第５図に示すようにレーザ光
（４）又はレーザ光（５）の進路の周囲に複数個のノズ
ルａυを設けて窓（３）の表面に気体を吹き付けるよう
に構成してもよい。
（４）又はレーザ光（５）の進路の周囲に複数個のノズ
ルａυを設けて窓（３）の表面に気体を吹き付けるよう
に構成してもよい。
また、上記実施例では固体の窓（３）を持つレーザ発生
装置について説明したが、第６図に示すように、容器（
２）の内部で窓（３）と窓（３）Ｋ対向する鏡α秒との
間で共振器が組まれており、窓（３）が半透鏡として作
用しているものの窓（３）Ｋも適用でき、上記実施例と
同様の効果を奏する。
装置について説明したが、第６図に示すように、容器（
２）の内部で窓（３）と窓（３）Ｋ対向する鏡α秒との
間で共振器が組まれており、窓（３）が半透鏡として作
用しているものの窓（３）Ｋも適用でき、上記実施例と
同様の効果を奏する。
さらに、上記実施例ではレーザ発生装置の窓について説
明したが、レーザ光を２分するビームスプリッタや加工
レンズであってもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。
明したが、レーザ光を２分するビームスプリッタや加工
レンズであってもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。
以上のように、この発明によればレーザ媒質を封入した
容器、この容器壁に設けられ、アルカリハライド系物質
より構成され、容器内から容器外ヘレーザ光を透過させ
る窓、この窓の周囲に液体を循環させて窓を冷却する第
１冷却機構、及びノズルより窓に気体を吹き付けて窓を
冷却する第２冷却機構を備えることにより、窓の中心と
周辺との温度差を減少し、高出力のレーザ光を変質させ
ることなく取り出すことのできるレーザ発生装置が得ら
れる効果がある。
容器、この容器壁に設けられ、アルカリハライド系物質
より構成され、容器内から容器外ヘレーザ光を透過させ
る窓、この窓の周囲に液体を循環させて窓を冷却する第
１冷却機構、及びノズルより窓に気体を吹き付けて窓を
冷却する第２冷却機構を備えることにより、窓の中心と
周辺との温度差を減少し、高出力のレーザ光を変質させ
ることなく取り出すことのできるレーザ発生装置が得ら
れる効果がある。
第１図は従来のレーザ発生装置の窓の付近を示す構成図
、第２図は窓の中心からの距離／窓の半径に対する温度
を示す特性図、第３図はこの発明の一実施例によるレー
ザ発生装置の窓の付近を示す構成図、第４図、第５図、
第６図はそれぞれこの発明の他の実施例によるレーザ発
生装置を示す構成図である。 図において、（ｌ］はレーザ媒質、（２）は容器、（３
）は窓、（６）は第１冷却機構を構成する窓ホルダ、ａ
υは第２冷却機構を構成するノズルである。 なお１図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 出願人 工業技術院長 用田裕部 第 １ 図 第２図 Ｑ ０．５ １・Ｏ 中・もＣ゛うｆ＞１巨＃／もの半七言 第３図 第５図 第６図 手続補正書（自発） 昭和６０年ｌ１月６日
、第２図は窓の中心からの距離／窓の半径に対する温度
を示す特性図、第３図はこの発明の一実施例によるレー
ザ発生装置の窓の付近を示す構成図、第４図、第５図、
第６図はそれぞれこの発明の他の実施例によるレーザ発
生装置を示す構成図である。 図において、（ｌ］はレーザ媒質、（２）は容器、（３
）は窓、（６）は第１冷却機構を構成する窓ホルダ、ａ
υは第２冷却機構を構成するノズルである。 なお１図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 出願人 工業技術院長 用田裕部 第 １ 図 第２図 Ｑ ０．５ １・Ｏ 中・もＣ゛うｆ＞１巨＃／もの半七言 第３図 第５図 第６図 手続補正書（自発） 昭和６０年ｌ１月６日
Claims (3)
- （１）レーザ媒質を封入した容器、この容器壁に設けら
れ、アルカリハライド系物質より構成され、上記容器内
から上記容器外へレーザ光を透過させる窓、この窓の周
囲に液体を循環させて上記窓を冷却する第１冷却機構、
及びノズルより上記窓に気体を吹き付けて上記窓を冷却
する第２冷却機構を備えたレーザ発生装置。 - （２）第２冷却機構は、容器外に設けられたノズルより
窓に気体を吹き付けて上記窓を冷却するように構成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ発
生装置。 - （３）第２冷却機構は、容器内に設けられたノズルより
窓にレーザ媒質を吹き付けて上記窓を冷却するように構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレ
ーザ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16381984A JPS6142181A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | レ−ザ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16381984A JPS6142181A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | レ−ザ発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142181A true JPS6142181A (ja) | 1986-02-28 |
| JPH0237710B2 JPH0237710B2 (ja) | 1990-08-27 |
Family
ID=15781326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16381984A Granted JPS6142181A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | レ−ザ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142181A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1002533A4 (nl) * | 1988-10-04 | 1991-03-12 | E L T N V | Uitkoppelinrichting voor gaslasers. |
| EP1916562A2 (de) * | 2006-10-23 | 2008-04-30 | Schott AG | Anordnung sowie ein Verfahren zur Vermeidung der Depolarisation von linear-polarisiertem Licht beim Durchstrahlen von Kristallen |
| JP2012069907A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-04-05 | Komatsu Ltd | ウィンドウユニット、ウィンドウ装置、レーザ装置及び極端紫外光生成装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4917989A (ja) * | 1972-06-06 | 1974-02-16 | ||
| JPS52156642A (en) * | 1976-06-21 | 1977-12-27 | Nec Corp | Laser mirror supporting device |
| JPS589924A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法 |
| JPS5896788A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-08 | Toshiba Corp | 横流式ガスレ−ザ装置 |
-
1984
- 1984-08-06 JP JP16381984A patent/JPS6142181A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4917989A (ja) * | 1972-06-06 | 1974-02-16 | ||
| JPS52156642A (en) * | 1976-06-21 | 1977-12-27 | Nec Corp | Laser mirror supporting device |
| JPS589924A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法 |
| JPS5896788A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-08 | Toshiba Corp | 横流式ガスレ−ザ装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1002533A4 (nl) * | 1988-10-04 | 1991-03-12 | E L T N V | Uitkoppelinrichting voor gaslasers. |
| EP1916562A2 (de) * | 2006-10-23 | 2008-04-30 | Schott AG | Anordnung sowie ein Verfahren zur Vermeidung der Depolarisation von linear-polarisiertem Licht beim Durchstrahlen von Kristallen |
| EP1916562A3 (de) * | 2006-10-23 | 2008-05-28 | Schott AG | Anordnung sowie ein Verfahren zur Vermeidung der Depolarisation von linear-polarisiertem Licht beim Durchstrahlen von Kristallen |
| US7873084B2 (en) | 2006-10-23 | 2011-01-18 | Hellma Materials Gmbh & Co. Kg | Arrangement and method for preventing the depolarization of linear-polarized light during the transmission of light through crystals |
| JP2012069907A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-04-05 | Komatsu Ltd | ウィンドウユニット、ウィンドウ装置、レーザ装置及び極端紫外光生成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0237710B2 (ja) | 1990-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |