JPS62198181A - Ｃｏ↓２レ−ザ装置 - Google Patents
Ｃｏ↓２レ−ザ装置Info
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- JPS62198181A JPS62198181A JP3838486A JP3838486A JPS62198181A JP S62198181 A JPS62198181 A JP S62198181A JP 3838486 A JP3838486 A JP 3838486A JP 3838486 A JP3838486 A JP 3838486A JP S62198181 A JPS62198181 A JP S62198181A
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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
- H01S3/034—Optical devices within, or forming part of, the tube, e.g. windows, mirrors
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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ＣＯ，レーザ装置、特に不安定型共振器を採
用した大出力ＣＯ，レーザに使用される透明光学窓の長
寿命化・高信頼化に関するものである。
用した大出力ＣＯ，レーザに使用される透明光学窓の長
寿命化・高信頼化に関するものである。
第５図は例えば電子通信学会誌第６８巻４号Ｐ４１２−
Ｐ４２２に示された従来の不安定型共振器を採用したＣ
Ｏｔレーザ装置の概略を示す構成図である。図において
、（１ａ）（１ｂ）はレーザ励起のための放電電極、（
２）はレーザ励起放電により生成されたレーザ媒質、（
３）は共振器を構成する全反射凹ミラー、（４）は共振
器を構成する全反射凸ミラー、（５）は共振器からレー
ザ光線を暇り出すための穴付全反射ミラー、（６丹まレ
ーザ光線を大気中に砲り出すための透明光学窓、（７）
はレーザガスを封入するためのレーザ筐体、（８）はレ
ーザ光線である。
Ｐ４２２に示された従来の不安定型共振器を採用したＣ
Ｏｔレーザ装置の概略を示す構成図である。図において
、（１ａ）（１ｂ）はレーザ励起のための放電電極、（
２）はレーザ励起放電により生成されたレーザ媒質、（
３）は共振器を構成する全反射凹ミラー、（４）は共振
器を構成する全反射凸ミラー、（５）は共振器からレー
ザ光線を暇り出すための穴付全反射ミラー、（６丹まレ
ーザ光線を大気中に砲り出すための透明光学窓、（７）
はレーザガスを封入するためのレーザ筐体、（８）はレ
ーザ光線である。
従来のＣ０ル−ザ装置は上記のように構成され。
たとえばＣＯＩ 、 Ｎ！ 、 Ｈｅの混合ガスである
レーザガスを所定のガス圧力でレーザ筐体（５）内に満
し、放電電極（１ａ） 、（１ｂ）間に電圧を印加して
放電させると、光増＠作用のあるレーザ媒質（２）が生
成される。このレーザ媒質（２）をはさんで対向して所
定の曲率半径を持つ全反射凹ミラー（３）と全反射凸ミ
ラー（４）を配設して、共振器を構成させ、光線ををり
出すための穴付全反射ミラー（５）を所定位置に配設す
るとレーザ発振が生じ、レーザ光線（８）が穴付全反射
ミラー（５）から砲り出される。つぎに、共振器から出
射したレーザ光線（８）は１通常大気圧より低いガス圧
でレーザ筐体（７）に封入されたレーザガス中から大気
中に暇りだすための透明光学窓（６）を介して大気中に
放射される。
レーザガスを所定のガス圧力でレーザ筐体（５）内に満
し、放電電極（１ａ） 、（１ｂ）間に電圧を印加して
放電させると、光増＠作用のあるレーザ媒質（２）が生
成される。このレーザ媒質（２）をはさんで対向して所
定の曲率半径を持つ全反射凹ミラー（３）と全反射凸ミ
ラー（４）を配設して、共振器を構成させ、光線ををり
出すための穴付全反射ミラー（５）を所定位置に配設す
るとレーザ発振が生じ、レーザ光線（８）が穴付全反射
ミラー（５）から砲り出される。つぎに、共振器から出
射したレーザ光線（８）は１通常大気圧より低いガス圧
でレーザ筐体（７）に封入されたレーザガス中から大気
中に暇りだすための透明光学窓（６）を介して大気中に
放射される。
レーザ光の波長は１０．６μｍの赤外域にあり、透明光
学窓（６）の基板材料として、 Ｚｎ５ｅ、ＧａＡｓ、
Ｋｃｔなどの赤外線透過材料が使われる、また、透明光
学窓（６）の茂面および裏面には、レーザ光線の反射損
失を除外するために、無反射コーティングがほどこされ
ている。コーティング材料としても、Ｚｎ５Ｂ、 Ｚｎ
Ｓ、 ＰｂＦ、 、 ＴｈＦ、 、 Ａｓｈ Ｓｇなど
の赤外透過材料が使用される。
学窓（６）の基板材料として、 Ｚｎ５ｅ、ＧａＡｓ、
Ｋｃｔなどの赤外線透過材料が使われる、また、透明光
学窓（６）の茂面および裏面には、レーザ光線の反射損
失を除外するために、無反射コーティングがほどこされ
ている。コーティング材料としても、Ｚｎ５Ｂ、 Ｚｎ
Ｓ、 ＰｂＦ、 、 ＴｈＦ、 、 Ａｓｈ Ｓｇなど
の赤外透過材料が使用される。
ＣＯ，レーザ装置を作動させると、上述したよう１０．
６μｍの赤外レーザ光線（８）が赤外域で透明な透明光
学窓（６）を介して大気中に放射される。
６μｍの赤外レーザ光線（８）が赤外域で透明な透明光
学窓（６）を介して大気中に放射される。
同時に、レーザ媒質（２）からは１０．６μｍの赤外レ
ーザ光のみならず、可視・紫外域の光が放射される。Ｃ
Ｏ，レーザの場合、この可視・紫外光はレーザガス中に
含まれているＮ、分子の発光によるものがほとんどで、
その発光の波長域は０．５μｍｔＸ下である。その発光
のスペクトルの一例を第６図に示す。このように、従来
のＣＯ，レーザ装置においては、上記の０．５ ｔｔｍ
ｌｆｉ下の可視・紫外光が透明光学窓（６）に入射する
構造となっていた。
ーザ光のみならず、可視・紫外域の光が放射される。Ｃ
Ｏ，レーザの場合、この可視・紫外光はレーザガス中に
含まれているＮ、分子の発光によるものがほとんどで、
その発光の波長域は０．５μｍｔＸ下である。その発光
のスペクトルの一例を第６図に示す。このように、従来
のＣＯ，レーザ装置においては、上記の０．５ ｔｔｍ
ｌｆｉ下の可視・紫外光が透明光学窓（６）に入射する
構造となっていた。
従来のＣＯ！レーザ装置はμ上のように構成されている
ので、レーザ励起放電部のＮ８分子が発する０５μ７７
！μ下の光線が穴付全反射ミラー（５）を介して透明光
学窓（６）を照射する。透明光学窓（６）の基板材料や
コーティング材料は０．５μ、ｍμ下の波長の光に対し
、吸収最長波長端はそれぞれ物質固有の値を持つが、必
ず吸収体となる。上記Ｎｔ分子からの発光光線の吸収に
より、程度の差はあれ基板材料もしくはコーティング材
料が変質をうける。０．５μｍμ下の光に長時間さらさ
れると変質が進行し、ＣＯ。
ので、レーザ励起放電部のＮ８分子が発する０５μ７７
！μ下の光線が穴付全反射ミラー（５）を介して透明光
学窓（６）を照射する。透明光学窓（６）の基板材料や
コーティング材料は０．５μ、ｍμ下の波長の光に対し
、吸収最長波長端はそれぞれ物質固有の値を持つが、必
ず吸収体となる。上記Ｎｔ分子からの発光光線の吸収に
より、程度の差はあれ基板材料もしくはコーティング材
料が変質をうける。０．５μｍμ下の光に長時間さらさ
れると変質が進行し、ＣＯ。
レーザの波長１０．６μｍの赤外線に対する吸収率が増
大する。その結果、透明光学窓（６）のレーザ光によろ
光学歪みが大きくなる。この光学歪みのことを通称熱レ
ンズｍｌ″用と呼んでいる。この光学歪みが犬きくなる
と、レーザ光の集光性能が極度に低下する。ＣＯ，レー
ザ加工機として使用した場合には、加工性能が顕著に低
下する。
大する。その結果、透明光学窓（６）のレーザ光によろ
光学歪みが大きくなる。この光学歪みのことを通称熱レ
ンズｍｌ″用と呼んでいる。この光学歪みが犬きくなる
と、レーザ光の集光性能が極度に低下する。ＣＯ，レー
ザ加工機として使用した場合には、加工性能が顕著に低
下する。
以上説明したように、従来のＣＯ，レーザ装置の透明光
学窓（６）は０．５μｍｔｇ下の光にさらされる構造と
なっていたので、透明光学窓（６）の寿命が短かく。
学窓（６）は０．５μｍｔｇ下の光にさらされる構造と
なっていたので、透明光学窓（６）の寿命が短かく。
従って安定性・信頼性の低いことが問題であった。
この発明は上記のような問題点を解消するためにＴｔ
ｇれたもので、透明光学窓の劣化を防止して寿命を延ば
し、高い安定性・信頼性を有するＣＯｔレーザ装置を得
ることを目的とする。
ｇれたもので、透明光学窓の劣化を防止して寿命を延ば
し、高い安定性・信頼性を有するＣＯｔレーザ装置を得
ることを目的とする。
この発明に係るＣＯ，レーザ装置は、レーザ媒質から透
明光学窓に至る光路系中に赤外域のレーザ光に対しては
高い反射率を、可視・紫外域の光に対しては低い反射率
を持つ波長選択性ミラーを配設するように構成したもの
である。
明光学窓に至る光路系中に赤外域のレーザ光に対しては
高い反射率を、可視・紫外域の光に対しては低い反射率
を持つ波長選択性ミラーを配設するように構成したもの
である。
この発明においては、レーザ媒質から透明光学窓に至る
光路系中に赤外域のレーザ光に対しては高い反射率を、
可視・紫外域の光に対しては低い反射率をもつ波長選択
性ミラーを少なくとも１つ配設したから、レーザ媒質か
らの可視・紫外域の光を顕著に減衰させることができる
。
光路系中に赤外域のレーザ光に対しては高い反射率を、
可視・紫外域の光に対しては低い反射率をもつ波長選択
性ミラーを少なくとも１つ配設したから、レーザ媒質か
らの可視・紫外域の光を顕著に減衰させることができる
。
以下、この発明の一実Ｍ例を図について説明する。第１
図において（９）は赤外域にある１０．６μｍのレーザ
光に対しほぼ１００％の反射率を有し。
図において（９）は赤外域にある１０．６μｍのレーザ
光に対しほぼ１００％の反射率を有し。
かつ可視・紫外域の０．５μｒＩＬ以下の波長の光に対
する反射率が低い波長選択性ミラーである。波長選択性
ミラー（９）の代賢的な構成を第２図に示す。
する反射率が低い波長選択性ミラーである。波長選択性
ミラー（９）の代賢的な構成を第２図に示す。
図において（２カは銅、金、銀、アルミニワムなどの金
属基板、勾は赤外域での１反射率が金属基板（ハ）と同
程度とする透明体であり、かつ０．５μり汀の波長域の
光を吸収する吸収体となるＧｅなどの材料で形成された
コーティング層、（イ）は赤外域での反射率が金属基板
Ｑカと同程度とする透明体であり、かつ０．５μ、ｍ
以下の光をほぼすべてコーティング層（イ）に浸透させ
るための無反射コーティング層である。
属基板、勾は赤外域での１反射率が金属基板（ハ）と同
程度とする透明体であり、かつ０．５μり汀の波長域の
光を吸収する吸収体となるＧｅなどの材料で形成された
コーティング層、（イ）は赤外域での反射率が金属基板
Ｑカと同程度とする透明体であり、かつ０．５μ、ｍ
以下の光をほぼすべてコーティング層（イ）に浸透させ
るための無反射コーティング層である。
無反射コーティング層四の材料として、ｚｎｓ。
ＳｉＯなどが適している。
上記のように構成されたＣＯ，レーザ装置においては、
波長１０．６７ｍのレーザ光に対し波長選択性ミラー（
９）は高反射率を有するので、該ミラー（９）の付加に
よるレーザ特性の変化がほとんどす＜、正常なレーザ動
作が実現される。−万、レーザ媒質（２）から放射され
る０、 ５μ、ｍ ＩＪ、下の波長の光はこれに対して
低い反射率を有する波長選択性ミラー（９）に吸収され
、透明光学窓（６）Ｋ達する光量は大幅に減少する。−
例として、 Ｓｉｎ／Ｇｅ／銅で構成された波長選択性
ミラー（９）の場合の分光反射特性を第６図に示す。０
．５μｍ以下の波長域における反射率は大略１０チ程度
となっている。透明光学窓（６）部において測定した０
、 ５−０．２５μｍの波長域の光パワーを第４図ａに
示す。なお、第５図に示した従来のレーザ装置の場合の
光パワーを第４図すに示す。
波長１０．６７ｍのレーザ光に対し波長選択性ミラー（
９）は高反射率を有するので、該ミラー（９）の付加に
よるレーザ特性の変化がほとんどす＜、正常なレーザ動
作が実現される。−万、レーザ媒質（２）から放射され
る０、 ５μ、ｍ ＩＪ、下の波長の光はこれに対して
低い反射率を有する波長選択性ミラー（９）に吸収され
、透明光学窓（６）Ｋ達する光量は大幅に減少する。−
例として、 Ｓｉｎ／Ｇｅ／銅で構成された波長選択性
ミラー（９）の場合の分光反射特性を第６図に示す。０
．５μｍ以下の波長域における反射率は大略１０チ程度
となっている。透明光学窓（６）部において測定した０
、 ５−０．２５μｍの波長域の光パワーを第４図ａに
示す。なお、第５図に示した従来のレーザ装置の場合の
光パワーを第４図すに示す。
第４図から明らかなように、波長選択性ミラー（９）の
付加により、透明光学窓（６）に到達する０、 ５ ｔ
ｍ ＩＪ下の光パワーが約１／１０に減少することが判
る。
付加により、透明光学窓（６）に到達する０、 ５ ｔ
ｍ ＩＪ下の光パワーが約１／１０に減少することが判
る。
μ上説明したように、波長選択性ミラー（９）を付加す
ることにより、透明光学窓（６）に入射する０、５μｍ
以下の光パワーが大幅に減少するので、透明光学窓（６
）の劣化が顕著に抑制される。
ることにより、透明光学窓（６）に入射する０、５μｍ
以下の光パワーが大幅に減少するので、透明光学窓（６
）の劣化が顕著に抑制される。
なお、上記冥施例は波長選択性ミラー（９）を穴付全反
射ミラー（５）と透明光学窓（９）の間に配置したもの
を示したが、穴付全反射ミラー（５）自材の表面に波長
選択性コーティングを付着させ、穴付全反射ミラー（５
）を波長選択性ミラーとしてもよい。また。
射ミラー（５）と透明光学窓（９）の間に配置したもの
を示したが、穴付全反射ミラー（５）自材の表面に波長
選択性コーティングを付着させ、穴付全反射ミラー（５
）を波長選択性ミラーとしてもよい。また。
波長選択性の穴付全反射ミラー（５ンと波長選択性ミラ
ー（９）を同時に使用すれば、０．５μｍ以下の波長の
光に灼する減光効果がさらに強められる。この場合、こ
れら２様の波長選択性ミラーの無反射コーティング層（
２）の膜厚をそれぞれ変化させ、最低反射率を与える波
長をシフトさせれば、さらに高効率の減光効果が得られ
る。
ー（９）を同時に使用すれば、０．５μｍ以下の波長の
光に灼する減光効果がさらに強められる。この場合、こ
れら２様の波長選択性ミラーの無反射コーティング層（
２）の膜厚をそれぞれ変化させ、最低反射率を与える波
長をシフトさせれば、さらに高効率の減光効果が得られ
る。
上記実施例では、ＣＯｔレーザの場合についてのみ説明
したが、波長５μｍ帯で発振するＣＯ，レーザにおいて
も、ＣＯ！レーザと同様な材料からなる透明光学窓（９
）を使用し、かつレーザガス中にＮ１分子を含むので、
上記実施例と同様の効果を奏する。
したが、波長５μｍ帯で発振するＣＯ，レーザにおいて
も、ＣＯ！レーザと同様な材料からなる透明光学窓（９
）を使用し、かつレーザガス中にＮ１分子を含むので、
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から透明光
学窓に至る光路系中に赤外域のレーザ光に対しては高い
反射率を、可視・紫外域の光に対しては低い反射率をも
つ波長選択性ミラーを少なくとも一つ配設し、レーザ媒
質からの可視・紫外域の光を顕著に減衰させるので、部
分反射ミラーの劣化が極度に抑止でき、安定性・信頼性
の高いＣＯ，レーザ装置が得られる効果がある。
学窓に至る光路系中に赤外域のレーザ光に対しては高い
反射率を、可視・紫外域の光に対しては低い反射率をも
つ波長選択性ミラーを少なくとも一つ配設し、レーザ媒
質からの可視・紫外域の光を顕著に減衰させるので、部
分反射ミラーの劣化が極度に抑止でき、安定性・信頼性
の高いＣＯ，レーザ装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるＣＯ，レーザ装置の
構成図、第２図はこの発明で使用されている波長選択性
ミラーの一実施例を示す断面図、第３図は波長選択性ミ
ラーの分光反射率特性を示すグラフ、第４図はこの発明
の詳細な説明するための測定された光パワー特性を示す
グラフ、第５図は従来のＣＯ，レーザ装置の構成図、第
６図はレーザ励起放電の分光スペクトル図である。 図において、（１ａ） （１ｂ）は放電電極、（２）
はレーザ媒質、（３）は全反射凹ミラー、（４］は全反
射凸ミラー、（５）は穴付全反射ミラー、（６）は透明
光学窓、（７）はレーザ筐体、（８）はレーザ光線、（
９）は波長選択性ミラーである。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 第２図 第３図 シ支長（μｍ） 第４図 −一ゆ 七り１人ρ
構成図、第２図はこの発明で使用されている波長選択性
ミラーの一実施例を示す断面図、第３図は波長選択性ミ
ラーの分光反射率特性を示すグラフ、第４図はこの発明
の詳細な説明するための測定された光パワー特性を示す
グラフ、第５図は従来のＣＯ，レーザ装置の構成図、第
６図はレーザ励起放電の分光スペクトル図である。 図において、（１ａ） （１ｂ）は放電電極、（２）
はレーザ媒質、（３）は全反射凹ミラー、（４］は全反
射凸ミラー、（５）は穴付全反射ミラー、（６）は透明
光学窓、（７）はレーザ筐体、（８）はレーザ光線、（
９）は波長選択性ミラーである。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 第２図 第３図 シ支長（μｍ） 第４図 −一ゆ 七り１人ρ
Claims (1)
- レーザ光に対し増幅作用を有するレーザ媒質と、該レー
ザ媒質をはさんで光学的に対向した２つの全反射ミラー
からなる不安定型共振器と、不安定型共振器からレーザ
光を取り出すための穴付全反射ミラーと、レーザ光を大
気中に取り出すための透明光学窓を備えたＣＯ＿２レー
ザ装置において、レーザ媒質から透明光学窓に至る光路
系中に赤外域のレーザ光に対しては高い反射率を、可視
・紫外域の光に対しては低い反射率をもつ波長選択性ミ
ラーを少なくとも１つ配設したことを特徴とするＣＯ＿
２レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3838486A JPS62198181A (ja) | 1986-02-25 | 1986-02-25 | Ｃｏ↓２レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3838486A JPS62198181A (ja) | 1986-02-25 | 1986-02-25 | Ｃｏ↓２レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62198181A true JPS62198181A (ja) | 1987-09-01 |
Family
ID=12523780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3838486A Pending JPS62198181A (ja) | 1986-02-25 | 1986-02-25 | Ｃｏ↓２レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62198181A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0592766A2 (en) * | 1992-06-19 | 1994-04-20 | Sony Corporation | Optical pickup apparatus and method for adjusting optical axis thereof |
-
1986
- 1986-02-25 JP JP3838486A patent/JPS62198181A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0592766A2 (en) * | 1992-06-19 | 1994-04-20 | Sony Corporation | Optical pickup apparatus and method for adjusting optical axis thereof |
| EP0592766A3 (en) * | 1992-06-19 | 1994-10-12 | Sony Corp | Optical reproducing apparatus and method for adjusting the optical axis of this. |
| EP0795855A2 (en) * | 1992-06-19 | 1997-09-17 | Sony Corporation | Optical pickup apparatus |
| EP0795855A3 (en) * | 1992-06-19 | 1997-09-24 | Sony Corporation | Optical pickup apparatus |
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