JPS6175576A - ガスレ−ザ装置 - Google Patents
ガスレ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6175576A JPS6175576A JP19784784A JP19784784A JPS6175576A JP S6175576 A JPS6175576 A JP S6175576A JP 19784784 A JP19784784 A JP 19784784A JP 19784784 A JP19784784 A JP 19784784A JP S6175576 A JPS6175576 A JP S6175576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas flow
- optical axis
- aperture
- laser device
- optical path
- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
- H01S3/073—Gas lasers comprising separate discharge sections in one cavity, e.g. hybrid lasers
- H01S3/076—Folded-path lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明はガスレーザ装置、とくに共振器内に折返し光
路をもつレーザ装置のコンパクト化、ハイパワー化に関
するものである。
路をもつレーザ装置のコンパクト化、ハイパワー化に関
するものである。
第４図は従来のガスレーザ装置を示す断面構成図であり
、（パルス発振レーザ装置； ＢＰＮ ５２３７゜特願
昭５８−１２−１４ ）第４図（ａ）は縦断面構成図を
。
、（パルス発振レーザ装置； ＢＰＮ ５２３７゜特願
昭５８−１２−１４ ）第４図（ａ）は縦断面構成図を
。
第４図（ｂ）は横断面構成図を示す。図において（ｌ）
。
。
（２）は相対向する誘゛成体被覆電極、Ｉ３）はガス流
方向。
方向。
（４）は無声放電、（５）は高周波高電圧電源、（６）
は部分透過ｄｉ、 ＋７１． （８１，ｔｅｌは全反射
鏡、 Ｈ，＋Ｉｌｌはアパーチャ、ＯＸ５は出射光軸、
［＋３１は全反射鏡＋７１． ＋８１間を往復する光
の光軸、α匂は全反射鏡＋８１．１９１間の光軸。
は部分透過ｄｉ、 ＋７１． （８１，ｔｅｌは全反射
鏡、 Ｈ，＋Ｉｌｌはアパーチャ、ＯＸ５は出射光軸、
［＋３１は全反射鏡＋７１． ＋８１間を往復する光
の光軸、α匂は全反射鏡＋８１．１９１間の光軸。
（１５１は外部にとり出されろレーザ光である。
図に示すように、このガスレーザ装置は放電方向とガス
流方向と光軸とがほぼ直交しており、また光軸がガス流
と直交する面内に折返された折り返し共振器光路によっ
て構成されている。
流方向と光軸とがほぼ直交しており、また光軸がガス流
と直交する面内に折返された折り返し共振器光路によっ
て構成されている。
次に動作について説明する。電極ｆｉｌ ｅ １２＋に
は電源（５）から高周波高電圧が加えられ１両電極間に
無声放電（４）が生じる。一方該放電空間にはレーザガ
ス流が流入し、励起されレーザ媒質を生ずる。ガス流方
向のゲイン（利得）は下流付近で最大となるためこの近
くに、光共恨器を設置してレーザ光全外部にとり出す。
は電源（５）から高周波高電圧が加えられ１両電極間に
無声放電（４）が生じる。一方該放電空間にはレーザガ
ス流が流入し、励起されレーザ媒質を生ずる。ガス流方
向のゲイン（利得）は下流付近で最大となるためこの近
くに、光共恨器を設置してレーザ光全外部にとり出す。
光共振器は全反射鏡ｔ９１と部分反射鏡（６１とで構成
され、内部で全反射鏡（力、（８）によ９２回折返され
ている。また全反射鏡（９］と部分反射鏡（６１の前面
には開孔をもつ金属部材のアパーチャ０１（ＩＩ＋が挿
入され、レーザ光の横モードを決定し、つまシレーザビ
ーム断面積を決定している。
され、内部で全反射鏡（力、（８）によ９２回折返され
ている。また全反射鏡（９］と部分反射鏡（６１の前面
には開孔をもつ金属部材のアパーチャ０１（ＩＩ＋が挿
入され、レーザ光の横モードを決定し、つまシレーザビ
ーム断面積を決定している。
さてレーザ出力のハイパワー化を考えろ時、放電空間に
対する共振器空間の割合を増大する手段を採ることが可
能である。これは、アパーチャ０ｎ（１υの開孔径を大
きくシ、レーザビーム断面積を増大することにより達成
されろ。第５図はこれを説明する縦断面構成図であり、
第５図（ａ）がパワーアップ以前を、第５図（ｂ）がパ
ワーアップ後を示している。電極＋ＩＮ２＋と光路の端
との最近接距離ｄ１．ｄ２は両者同じに保つのが普通で
ある。放電空間は放電方向にのみ伸長し、ガス流方向に
変化はない。
対する共振器空間の割合を増大する手段を採ることが可
能である。これは、アパーチャ０ｎ（１υの開孔径を大
きくシ、レーザビーム断面積を増大することにより達成
されろ。第５図はこれを説明する縦断面構成図であり、
第５図（ａ）がパワーアップ以前を、第５図（ｂ）がパ
ワーアップ後を示している。電極＋ＩＮ２＋と光路の端
との最近接距離ｄ１．ｄ２は両者同じに保つのが普通で
ある。放電空間は放電方向にのみ伸長し、ガス流方向に
変化はない。
共振器空間は放電方向、ガス流方向ともに伸長し。
その結果共振器空間の放電空間に対する割合が増大しハ
イパワー化が達成されろ。
イパワー化が達成されろ。
上記のよう々従来のガスレーザ装置では、光軸がガス流
と直交する面内に折返されて構成されているから、ハイ
パワー化に際しては電極間の距離（ギャップ）を増大さ
せる必要があった、しかしながらギャップの増大は著し
い放電の不安定さの増大をもたらす。また第６図に示す
ように同じギャップにて２つ、もしくはそれ以上の横モ
ードを。
と直交する面内に折返されて構成されているから、ハイ
パワー化に際しては電極間の距離（ギャップ）を増大さ
せる必要があった、しかしながらギャップの増大は著し
い放電の不安定さの増大をもたらす。また第６図に示す
ように同じギャップにて２つ、もしくはそれ以上の横モ
ードを。
同じ共振器においてアパーチャの開孔径のみの交換によ
り発生させろ場合、より小さな開孔径を用いた時、後述
の理由で効率が著しく減少する等の問題点があった。
り発生させろ場合、より小さな開孔径を用いた時、後述
の理由で効率が著しく減少する等の問題点があった。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、コンパクトで安定にハイパワー化のできろガスレー
ザ装置を提供するものである。
で、コンパクトで安定にハイパワー化のできろガスレー
ザ装置を提供するものである。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
この発明によるガスレーザ装置は、光軸がガス流と斜交
する面内に折返された折返し共振器光路によって構成さ
れているものである。
する面内に折返された折返し共振器光路によって構成さ
れているものである。
この発明におけろ折返し共振器光路はガス流と斜交して
おり、放電方向に対し傾むいているので電極間の距離を
広げなくてもアパーチャの開孔径全人きくして、共振器
空間を増大する。
おり、放電方向に対し傾むいているので電極間の距離を
広げなくてもアパーチャの開孔径全人きくして、共振器
空間を増大する。
第１図（ａ）（ｂ）けそれぞれこの発明の一実施例によ
ろガスレーザ装置を示す縦断面構成図及び横断面構成図
である。放電励起機構については従来例と同様である。
ろガスレーザ装置を示す縦断面構成図及び横断面構成図
である。放電励起機構については従来例と同様である。
共振器構成Ｐこついて第１図（ａ）と第５図（ａ）と全
比較すると１画図において電極ｉｌ＋ １２１間の距離
（ギャップ）は変っていない。また、第１図に示される
この発明の装置においては光軸（Ｉ３１がガス流方向及
び放電方向の両者と斜交する面内に設定されている。こ
れにより図に示すようにギャップはそのままで、共振器
空間を増大させた構成が可能となる。電極と光路とのす
き間（１４，ｄ２は従来例と同様で、光が電極にふれて
、電極を破壊することのないように選ばれている。出力
ｓ Ｋｗ ａｏ２レーザを例にとり説明すると（１４，
ｄ２は２１程度である。光４１ＩＩｉ＋３とガス流方向
の頌きθはすき間ｄ１゜ｄ２ とアパーチャの開孔径
の大きさ、配置、ギャップにより決定される。例えばシ
ングルモード１、５ ＫＷ ｌ７）（’！０２ レー
ザに用いた放電空間を利用して３ＫＷマルチモードＣ０
２レーザを作った場合θは４５°が適当であった。
比較すると１画図において電極ｉｌ＋ １２１間の距離
（ギャップ）は変っていない。また、第１図に示される
この発明の装置においては光軸（Ｉ３１がガス流方向及
び放電方向の両者と斜交する面内に設定されている。こ
れにより図に示すようにギャップはそのままで、共振器
空間を増大させた構成が可能となる。電極と光路とのす
き間（１４，ｄ２は従来例と同様で、光が電極にふれて
、電極を破壊することのないように選ばれている。出力
ｓ Ｋｗ ａｏ２レーザを例にとり説明すると（１４，
ｄ２は２１程度である。光４１ＩＩｉ＋３とガス流方向
の頌きθはすき間ｄ１゜ｄ２ とアパーチャの開孔径
の大きさ、配置、ギャップにより決定される。例えばシ
ングルモード１、５ ＫＷ ｌ７）（’！０２ レー
ザに用いた放電空間を利用して３ＫＷマルチモードＣ０
２レーザを作った場合θは４５°が適当であった。
さらにアパーチャの開孔径をきり換えろことによシ、モ
ードを切換える場合を考えてみろ。第６図に示される従
来の装置の横断面構成図を第３図（ａ）に、第２図に示
されるこの発明の他の実施例によるガスレーザ装置の横
断面構成図を第３図（ｂ）に示し両図を比較する。従来
例ではアパーチャの開孔径を小さくすると９図中斜線部
（４１） （４２）で示す「すき間」ができる。ここを
通過する励起ガスは紙面垂直に紙面中に流れ込むためレ
ーザ発振に寄与できず、レーザ発振効率が低下する。一
方この発明によれば、光軸Ｏ３を含む光路と光軸（１４
１を含む光路とがガス流方向からみて重なるように設定
しであるので上記の如きすき間によるロスがない。
ードを切換える場合を考えてみろ。第６図に示される従
来の装置の横断面構成図を第３図（ａ）に、第２図に示
されるこの発明の他の実施例によるガスレーザ装置の横
断面構成図を第３図（ｂ）に示し両図を比較する。従来
例ではアパーチャの開孔径を小さくすると９図中斜線部
（４１） （４２）で示す「すき間」ができる。ここを
通過する励起ガスは紙面垂直に紙面中に流れ込むためレ
ーザ発振に寄与できず、レーザ発振効率が低下する。一
方この発明によれば、光軸Ｏ３を含む光路と光軸（１４
１を含む光路とがガス流方向からみて重なるように設定
しであるので上記の如きすき間によるロスがない。
従ってパワーの損失を最小限におさえながらアパーチャ
の開孔径を下げ、即ち横モードの次数を減らすことがで
きる。
の開孔径を下げ、即ち横モードの次数を減らすことがで
きる。
以上説明ｌ−たように、この発明によれば光軸がガス流
と斜交する面内に折返された折返し共振器光路によって
装置を構成したので、コンパクトで安定さケ保らながら
・・イバワー化ができろ。
と斜交する面内に折返された折返し共振器光路によって
装置を構成したので、コンパクトで安定さケ保らながら
・・イバワー化ができろ。
また、特許請求の範囲第２項のように、アパーチャのｌ
−４ｉｌ化径を変化させろ構成とした時、開孔径が小さ
く々つた時のパワーダウンを従来にくらべ著しくｌＩＩ
￥誠でき、より広い次数のレーザビームを十分々パワー
でもってとり出せろ効果がある。
−４ｉｌ化径を変化させろ構成とした時、開孔径が小さ
く々つた時のパワーダウンを従来にくらべ著しくｌＩＩ
￥誠でき、より広い次数のレーザビームを十分々パワー
でもってとり出せろ効果がある。
第１図はこの発明の一実殉例によるガス１／−ザ装置を
示す断面構成図、第２図はこの発明の他の実施例による
ガスレーザ装置を示す縦断面構成図。 第３図（ａ）は従来のガスレーザ装置分示す横断面構成
図、第３図（ｂ）はこの発明の他の実施例によるガスレ
ーザ装置を示す横断面構成図、第４図は従来のガスレー
ザ装置を示す断面構成図、第５図は従来のガスレーザ装
置のハイパワー化を説明ずろ説。 明図、第６図はモード切換え全行う従来のガスレーザ装
置を示す縦断面構成図である。 ｉｌ＋ ＋２１・・・電極、（３）・・・ガス流方向、
（６１・・・部分透過鏡。 ＋７１ （８１１９１−・・全反射鏡、 （ＩＩＱｌｌ
−・７パーｆ ヤ、 Ｑ２ （ＩＩ （！４１−＝光軸
、（１９・・・レーザ光。 々お９図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
示す断面構成図、第２図はこの発明の他の実施例による
ガスレーザ装置を示す縦断面構成図。 第３図（ａ）は従来のガスレーザ装置分示す横断面構成
図、第３図（ｂ）はこの発明の他の実施例によるガスレ
ーザ装置を示す横断面構成図、第４図は従来のガスレー
ザ装置を示す断面構成図、第５図は従来のガスレーザ装
置のハイパワー化を説明ずろ説。 明図、第６図はモード切換え全行う従来のガスレーザ装
置を示す縦断面構成図である。 ｉｌ＋ ＋２１・・・電極、（３）・・・ガス流方向、
（６１・・・部分透過鏡。 ＋７１ （８１１９１−・・全反射鏡、 （ＩＩＱｌｌ
−・７パーｆ ヤ、 Ｑ２ （ＩＩ （！４１−＝光軸
、（１９・・・レーザ光。 々お９図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）放電方向とガス流方向と光軸とが互いにほぼ直交
するものにおいて、上記光軸がガス流と斜交する面内に
折返された折返し共振器光路によつて構成されているこ
とを特徴とするガスレーザ装置。 - （２）折り返し共振器光路を構成する鏡の前面に設置さ
れたアパーチヤの開孔径を変化し得る構成とし、各々の
開孔径に対応したモードの異なるレーザ光を出力するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガスレーザ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19784784A JPS6175576A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | ガスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19784784A JPS6175576A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | ガスレ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6175576A true JPS6175576A (ja) | 1986-04-17 |
| JPH0464194B2 JPH0464194B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=16381324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19784784A Granted JPS6175576A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | ガスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6175576A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000764A1 (en) * | 1986-07-18 | 1988-01-28 | Fanuc Ltd | Gas laser device |
| US6904075B1 (en) | 1999-07-30 | 2005-06-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Orthogonal gas laser device |
-
1984
- 1984-09-21 JP JP19784784A patent/JPS6175576A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000764A1 (en) * | 1986-07-18 | 1988-01-28 | Fanuc Ltd | Gas laser device |
| US4907241A (en) * | 1986-07-18 | 1990-03-06 | Fanuc Ltd | Gas laser device |
| US6904075B1 (en) | 1999-07-30 | 2005-06-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Orthogonal gas laser device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0464194B2 (ja) | 1992-10-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |