JPS62163383A - レ−ザ発振装置 - Google Patents
レ−ザ発振装置Info
- Publication number
- JPS62163383A JPS62163383A JP461786A JP461786A JPS62163383A JP S62163383 A JPS62163383 A JP S62163383A JP 461786 A JP461786 A JP 461786A JP 461786 A JP461786 A JP 461786A JP S62163383 A JPS62163383 A JP S62163383A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- microwave
- light
- outer conductor
- excitation medium
- 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.)
- Pending
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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
Landscapes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (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〕
この発明はマイクロ波放電を利用した励起光源を用いた
レーザ発振装置に関するものである。
レーザ発振装置に関するものである。
従来、マイクロ波放電を利用した励起光源を用いたレー
ザ発振装置はなく、励起光源としては再電極のアーク放
電を利用したものが用いられていた。第４図は例えば特
開昭５８−２０７６８８号公報に記載された従来の励起
光源を用いたレーザ発振装置を示し、４１は楕円反射鏡
で、その一方の中心にレーザロッド１を配設し、他方の
中心に励起光源２４を配設する。このような位置関係に
することにより、励起光源２４からの光はレーザロッド
１に集光され、レーザロッド１の励起媒質が光により励
起される。楕円反射鏡４１は励起光源２４の放射スペク
トルのうちレーザロッド１の吸収スペクトルを含む波長
域を効率良く反射するように高い反射率を持った材料で
構成されている。
ザ発振装置はなく、励起光源としては再電極のアーク放
電を利用したものが用いられていた。第４図は例えば特
開昭５８−２０７６８８号公報に記載された従来の励起
光源を用いたレーザ発振装置を示し、４１は楕円反射鏡
で、その一方の中心にレーザロッド１を配設し、他方の
中心に励起光源２４を配設する。このような位置関係に
することにより、励起光源２４からの光はレーザロッド
１に集光され、レーザロッド１の励起媒質が光により励
起される。楕円反射鏡４１は励起光源２４の放射スペク
トルのうちレーザロッド１の吸収スペクトルを含む波長
域を効率良く反射するように高い反射率を持った材料で
構成されている。
さらに、この例では励起光源２１の管壁２４１が例えば
アルミナ系セラミックスのように高い光拡散性と光透過
率を持つ物質から成っている。ところで、このように肩
電極のアーク放電を利用した光源では発光はその中心軸
上で強く、周辺に近づくに従って急激に弱くなる。即ち
、中心でピークを持つ発光分布になっている。この発光
分布に従って放射される光は管壁２４１を通過すること
により拡散され、励起光源２４の外部から見た光源の発
光は管壁２４１上で均一に分布しているように見える。
アルミナ系セラミックスのように高い光拡散性と光透過
率を持つ物質から成っている。ところで、このように肩
電極のアーク放電を利用した光源では発光はその中心軸
上で強く、周辺に近づくに従って急激に弱くなる。即ち
、中心でピークを持つ発光分布になっている。この発光
分布に従って放射される光は管壁２４１を通過すること
により拡散され、励起光源２４の外部から見た光源の発
光は管壁２４１上で均一に分布しているように見える。
この光は楕円反射鏡４１で集光されることによりレーザ
ロッド１での励起光強度分布は比較的均一になり、レー
ザロッド１の励起媒質も均一に励起される。又、レーザ
ロッド１内の温度分布も比較的均一になる。
ロッド１での励起光強度分布は比較的均一になり、レー
ザロッド１の励起媒質も均一に励起される。又、レーザ
ロッド１内の温度分布も比較的均一になる。
従来の装置は上記のように構成されており、レーザロッ
ド１内の励起光強度分布や温度分布は比較的均一になる
。しかし、楕円反射鏡４１の反射率の悪いスペクトル域
の光はレーザロッド１内での強度分布が不均一となり、
従って特に温度分布は均一にはなシ得ない。又、楕円反
射鏡４１の反射率の高いスペクトル域の光に対しても完
全反射にはなり得ないので、レーザロッド１内の励起光
強度分布も完全には均一にはなり得ない。従って、レー
ザロッド１の熱歪等の問題は依然として存在する。しか
も、レーザロッド１へ照射される光は楕円反射鏡４１に
より反射された光が大部分であるため、照射の効率はあ
まり高くできないという問題もある。
ド１内の励起光強度分布や温度分布は比較的均一になる
。しかし、楕円反射鏡４１の反射率の悪いスペクトル域
の光はレーザロッド１内での強度分布が不均一となり、
従って特に温度分布は均一にはなシ得ない。又、楕円反
射鏡４１の反射率の高いスペクトル域の光に対しても完
全反射にはなり得ないので、レーザロッド１内の励起光
強度分布も完全には均一にはなり得ない。従って、レー
ザロッド１の熱歪等の問題は依然として存在する。しか
も、レーザロッド１へ照射される光は楕円反射鏡４１に
より反射された光が大部分であるため、照射の効率はあ
まり高くできないという問題もある。
この発明は上記のような問題点を解消するために成され
たものであり、レーザロッド内の励起光強度分布および
温度分布をほぼ完全に均一にでき、しかもレーザロッド
への光照射効率が高い固体のレーザ発振装置を得ること
を目的とする。
たものであり、レーザロッド内の励起光強度分布および
温度分布をほぼ完全に均一にでき、しかもレーザロッド
への光照射効率が高い固体のレーザ発振装置を得ること
を目的とする。
この発明に係るレーザ発振装置は、励起光源としてマイ
クロ波放電を利用したものを用い、光源の形状を環状の
円筒にし、その内部にレーザ励起媒体を配設したもので
ある。
クロ波放電を利用したものを用い、光源の形状を環状の
円筒にし、その内部にレーザ励起媒体を配設したもので
ある。
この発明における励起光源は、マイクロ波放電により発
光し、この光が円部のレーザ励起媒体に全周から照射さ
れる。
光し、この光が円部のレーザ励起媒体に全周から照射さ
れる。
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図において、２は内部３にキセノンガス等の放電励起媒
質を封入した無電極ランプで、透光性の誘電体で同軸円
筒状に形成した外管２１および内管２２の両端部２３を
封じ切って形成されている。４は円筒状に形成され、内
周側に同軸状に設けられた金属メツシュ板５とによって
マイクロ波共振空胴４１を構成する外導体で、外導体４
の内面は光反射面に仕上げられている。無電極ランプ２
はマイクロ波共振空胴４１内に同軸状に配設されている
。６は一端がマイクロ波共振空胴４１に接続された導波
管、７は導波管６内に形成されたマイクロ波整合窓、８
は導波管６の他端に設けられたマイクロ波発振器である
マグネトロン、９はマグネトロン８から導波管６内に突
出したマグネトロンアンテナ、１０は導波管６と共振空
胴４１との接続部に設けられた給電口で、導波管６、マ
イクロ波整合窓７、マグネトロン８および給電口１０に
よ勺マイクロ波給電手股１４を構成する。
図において、２は内部３にキセノンガス等の放電励起媒
質を封入した無電極ランプで、透光性の誘電体で同軸円
筒状に形成した外管２１および内管２２の両端部２３を
封じ切って形成されている。４は円筒状に形成され、内
周側に同軸状に設けられた金属メツシュ板５とによって
マイクロ波共振空胴４１を構成する外導体で、外導体４
の内面は光反射面に仕上げられている。無電極ランプ２
はマイクロ波共振空胴４１内に同軸状に配設されている
。６は一端がマイクロ波共振空胴４１に接続された導波
管、７は導波管６内に形成されたマイクロ波整合窓、８
は導波管６の他端に設けられたマイクロ波発振器である
マグネトロン、９はマグネトロン８から導波管６内に突
出したマグネトロンアンテナ、１０は導波管６と共振空
胴４１との接続部に設けられた給電口で、導波管６、マ
イクロ波整合窓７、マグネトロン８および給電口１０に
よ勺マイクロ波給電手股１４を構成する。
１は円筒状のマイクロ波共振空胴４１の中心に同軸状に
配設されたレーザロッド、１１．１２は夫々レーザロッ
ド１の両端に対向して設けられたレーザ発振用全反射鏡
およびレーザ発振用部分透過鏡である。
配設されたレーザロッド、１１．１２は夫々レーザロッ
ド１の両端に対向して設けられたレーザ発振用全反射鏡
およびレーザ発振用部分透過鏡である。
次に、上記装置の動作について説明する。マグネトロン
８により発生されたマイクロ波はマグネトロンアンテナ
９から導波管６に放射され、給電口１０を介してマイク
ロ波共振空胴４１に励振される。励振されたマイクロ波
によって無電極ランプ２の内部３が放電１発光する。こ
の無電極ランプ２は第２図にも示すように環状に形成さ
れている。又、マイクロ波共振空胴４１は外導体４と内
導体の役目をする金属メツシュ板５とにより同軸空胴に
形成されている。無電極ランプ２から放射された光は直
接あるいは外導体４の内面で反射されてレーザロッド１
に照射され、レーザロッド１内の励起媒質が励起され、
全反射鏡１１と部分透過鏡１２により溝底されたレーザ
共振器によってレーザ発振が行われる。発振したレーザ
光は部分透過鏡１２側よりレーザ光出力として取り出さ
れる。
８により発生されたマイクロ波はマグネトロンアンテナ
９から導波管６に放射され、給電口１０を介してマイク
ロ波共振空胴４１に励振される。励振されたマイクロ波
によって無電極ランプ２の内部３が放電１発光する。こ
の無電極ランプ２は第２図にも示すように環状に形成さ
れている。又、マイクロ波共振空胴４１は外導体４と内
導体の役目をする金属メツシュ板５とにより同軸空胴に
形成されている。無電極ランプ２から放射された光は直
接あるいは外導体４の内面で反射されてレーザロッド１
に照射され、レーザロッド１内の励起媒質が励起され、
全反射鏡１１と部分透過鏡１２により溝底されたレーザ
共振器によってレーザ発振が行われる。発振したレーザ
光は部分透過鏡１２側よりレーザ光出力として取り出さ
れる。
上記したように、この実施例ではレーザロッド１の全周
囲から光が照射される。従って、レーザロッド１に照射
される光は無電極ランプ２からの直接光が多い。このた
め、レーザロッド１に照射される光の効率が高く、レー
ザロッド１中の光強度分布も均一になる。しかも、第２
図かられかるように光学系は円対称になっているので、
外導体４の内面の光反射率が光の波長により異っていて
もすべての波長域にわたって光強度の空間分布を均一に
することができ、レーザロッド１の温度分布も均一にな
る。
囲から光が照射される。従って、レーザロッド１に照射
される光は無電極ランプ２からの直接光が多い。このた
め、レーザロッド１に照射される光の効率が高く、レー
ザロッド１中の光強度分布も均一になる。しかも、第２
図かられかるように光学系は円対称になっているので、
外導体４の内面の光反射率が光の波長により異っていて
もすべての波長域にわたって光強度の空間分布を均一に
することができ、レーザロッド１の温度分布も均一にな
る。
さらに、マイクロ波共振空胴４１の寸法を同軸の最低次
モードであるＴＥＭモードだけが伝送できる寸法にすれ
ば、空胴４１中のマイクロ波′屯磁界ＨＴＥＭモードに
なる。即ち、周方向に均一なモーＦとなり、無電極ラン
プ２の放電２発光も周方向に均一になり、従ってレーザ
ロッド１内の光強度分布および温度分布は共により均一
になる。
モードであるＴＥＭモードだけが伝送できる寸法にすれ
ば、空胴４１中のマイクロ波′屯磁界ＨＴＥＭモードに
なる。即ち、周方向に均一なモーＦとなり、無電極ラン
プ２の放電２発光も周方向に均一になり、従ってレーザ
ロッド１内の光強度分布および温度分布は共により均一
になる。
第３図はこの発明の他の実施例を示し、この例のように
空胴４１の内導体となる金属メツシュ板５を設けなくて
もよい。これは、無電極ランプ２の内部３が適当な条件
で放電すれば放電領域即ちプラヅマが内導体となって外
導体４とによりマイクロ波同軸線路を形成するからであ
シ、この場会もＴＥＭモードだけが伝送できる寸法にす
れば周方向に均一な発光となる。又、ランプ２とレーザ
ロッド１間に何もないためにレーザロッド１への光照射
効率がさらに向上する。
空胴４１の内導体となる金属メツシュ板５を設けなくて
もよい。これは、無電極ランプ２の内部３が適当な条件
で放電すれば放電領域即ちプラヅマが内導体となって外
導体４とによりマイクロ波同軸線路を形成するからであ
シ、この場会もＴＥＭモードだけが伝送できる寸法にす
れば周方向に均一な発光となる。又、ランプ２とレーザ
ロッド１間に何もないためにレーザロッド１への光照射
効率がさらに向上する。
尚、上記各実施例では、レーザ励起媒質として固体のレ
ーザロッド１を用いたが、色素など他のレーザ媒質を用
いても良く、同様の効果が得られる。
ーザロッド１を用いたが、色素など他のレーザ媒質を用
いても良く、同様の効果が得られる。
以上のようにこの発明によれば、プラズマ励起媒体を封
入した環状のランプの外側にマイクロ波給電のための外
導体を設けるとともに、ランプの内側にレーザ励起媒体
を設けておυ、レーザ励起媒体にはその全周から環状の
ランプによって直接照射される。このため、レーザ励起
媒体内の励起光強度分布および温度分布をほぼ完全に均
一にでき、しかもレーザ励起媒体への光照射効率を向上
することができる。
入した環状のランプの外側にマイクロ波給電のための外
導体を設けるとともに、ランプの内側にレーザ励起媒体
を設けておυ、レーザ励起媒体にはその全周から環状の
ランプによって直接照射される。このため、レーザ励起
媒体内の励起光強度分布および温度分布をほぼ完全に均
一にでき、しかもレーザ励起媒体への光照射効率を向上
することができる。
第１図および第２図は夫々この発明の一実施例による固
体レーザ発振装置の縦断正面図およびそのＡ−Ａ線縦断
側面図、第３図はこの発明の他の実施例による固体レー
ザ発振装置の縦断側面図、第４図は従来装置の要部断面
図である。 １・・・レーザロッド、２・・・無電極ランプ、４・・
・外導体、５・・・金属メツシュ板、１４・・・マイク
ロ波給電手設、２１・・・外管、２２・・・内管、２３
・・・端部。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第２図 第３図 ２４［ 手続補正書（自発） ｌ８和 ６ｋ ６月１６日
体レーザ発振装置の縦断正面図およびそのＡ−Ａ線縦断
側面図、第３図はこの発明の他の実施例による固体レー
ザ発振装置の縦断側面図、第４図は従来装置の要部断面
図である。 １・・・レーザロッド、２・・・無電極ランプ、４・・
・外導体、５・・・金属メツシュ板、１４・・・マイク
ロ波給電手設、２１・・・外管、２２・・・内管、２３
・・・端部。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第２図 第３図 ２４［ 手続補正書（自発） ｌ８和 ６ｋ ６月１６日
Claims (6)
- （１）透光性の誘電体で形成された内管と外管との間の
空間にプラヅマ励起媒体を封入するとともに内管と外管
の両端を封じ切つたランプ、外管の外側を囲み内面が光
反射面に形成された外導体、この外導体で囲まれた空間
にマイクロ波を給電するマイクロ波給電手段、内管の内
側に配設されたレーザ励起媒体を備えたことを特徴とす
るレーザ発振装置。 - （２）レーザ励起媒体が固体レーザロッドであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ発振装置
。 - （３）レーザ励起媒体が色素であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のレーザ発振装置。 - （４）ランプの内管および外管と外導体とが共に同軸状
に配置された円筒形であり、この外導体とランプにより
マイクロ波同軸線路を形成したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載のレーザ発振
装置。 - （５）ランプの内管とレーザ励起媒体との間に透光性の
マイクロ波反射部材を外導体と共にマイクロ波同軸線路
を形成するように配設したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項〜第３項のいずれかに記載のレーザ発振装置
。 - （６）マイクロ波同軸線路が同軸ＴＥＭモードだけを伝
送する寸法であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項〜第５項のいずれかに記載のレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP461786A JPS62163383A (ja) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | レ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP461786A JPS62163383A (ja) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | レ−ザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62163383A true JPS62163383A (ja) | 1987-07-20 |
Family
ID=11589017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP461786A Pending JPS62163383A (ja) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | レ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62163383A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3738921A1 (de) * | 1987-05-09 | 1988-11-17 | Fraunhofer Ges Forschung | Laser und verfahren zur erzeugung von laserstrahlung |
| JP2008138861A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-06-19 | Denso Corp | 流体圧作動ポペット弁 |
-
1986
- 1986-01-13 JP JP461786A patent/JPS62163383A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3738921A1 (de) * | 1987-05-09 | 1988-11-17 | Fraunhofer Ges Forschung | Laser und verfahren zur erzeugung von laserstrahlung |
| JP2008138861A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-06-19 | Denso Corp | 流体圧作動ポペット弁 |
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