JPS62257780A - Laser device - Google Patents

Laser device

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Publication number
JPS62257780A
JPS62257780A JP61100664A JP10066486A JPS62257780A JP S62257780 A JPS62257780 A JP S62257780A JP 61100664 A JP61100664 A JP 61100664A JP 10066486 A JP10066486 A JP 10066486A JP S62257780 A JPS62257780 A JP S62257780A
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JP
Japan
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laser beam
aperture
aperture member
laser
cooling
Prior art date
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Pending
Application number
JP61100664A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigehiro Yoshiyasu
吉安 重宏
Kimiharu Yasui
公治 安井
Masaaki Tanaka
正明 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS62257780A publication Critical patent/JPS62257780A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/04Arrangements for thermal management
    • H01S3/0401Arrangements for thermal management of optical elements being part of laser resonator, e.g. windows, mirrors, lenses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/04Arrangements for thermal management
    • H01S3/0407Liquid cooling, e.g. by water

Abstract

PURPOSE:To correct the displacement of beams, and to obtain laser beams at a beam mode having excellent symmetry by providing a beam-position detecting means by an element detecting beams projected to an aperture bored on the arbitrary axis of laser beams and the outer circumference of the opening section of the aperture and a cooling means for the detecting element. CONSTITUTION:A laser medium 9 is caused to flow, and excited by discharge 4, and laser beams at a single mode, a skirt of which is spread, are formed between a partial reflection mirror 5 and a total reflection mirror 6. An internal standing wave having the shape of laser beams is projected to an aperture 7, the end of the skirt is cut and circular beams 10 are extracted through the mirror 5. A beam-position detecting means 80 in the front of the aperture 7 has four beam detecting elements 84 with light-receiving plates 84 on the outer circumference of a hole 81, and senses an output from the skirt section of the internal standing wave while flowing cooling water 86 through a path 85 and prevents heat radiation to the beam detecting elements 88 from an aperture 82. Accordingly, the speed of response of the elements 88 is accelerated, the internal standing wave can be detected precisely in a short time, and the angles of the mirrors for a resonator are adjusted, thus acquiring an output at a bean mode having excellent symmetry.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明け、レーザビーム位置検出手段を備えたレーザ
装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a laser device equipped with a laser beam position detection means.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第9図(a)及び(b)は例えば特願昭60−1152
73号公報に記載された従来のレーザ装置を示す構成図
及びレーザビーム位置検出手段を示す正面図である。
Figures 9(a) and (b) are for example Japanese Patent Application No. 1152/1986.
73 is a configuration diagram showing a conventional laser device and a front view showing a laser beam position detecting means. FIG.

第9図(a)において、(1)は高電圧の電源、 +2
1. +3)は対向して配置されるそれぞれの電極、(
4)は各電極f21 、 +3) jilに発生される
放電、 +51Vi部分反射ミラ+、 f6+は全反射
ミラー、(7)は部分反射ミラー(5)の近傍に配設さ
れるモードセレクション片のアパーチャ、(8)はレー
ザビームの光路内に配設され、モードセレクション片の
アパーチヤ(7)に対向し、モードセレクション片のア
パーチャ(71よりレーザ装置内側、即ちアパーチャ1
7)の前面1411に設けられたレーザビーム位置検出
手段、(9Iはレーザ媒質ガスのガス流であり、第9図
(a)に示すように紙面に直角の方向に流れている。O
Qはこのレーザ装機によシ発生されて外部に取出される
レーザビームである。
In Figure 9(a), (1) is a high voltage power supply, +2
1. +3) are the respective electrodes arranged facing each other, (
4) is the discharge generated at each electrode f21, +3) jil, +51Vi partial reflection mirror +, f6+ is a total reflection mirror, (7) is the aperture of the mode selection piece disposed near the partial reflection mirror (5). , (8) are disposed in the optical path of the laser beam, facing the aperture (7) of the mode selection piece, and located inside the laser device from the aperture (71) of the mode selection piece, that is, aperture 1.
7) laser beam position detection means provided on the front surface 1411, (9I is the gas flow of the laser medium gas, which flows in a direction perpendicular to the plane of the paper as shown in FIG. 9(a).
Q is a laser beam generated by this laser equipment and taken out to the outside.

第9図(b)において、  (8a)はレーザビーム位
置検出手段〈8)を構成するアパーチャ部材、  (8
)))はこのアパーチャ部材(8a)の中心であるレー
ザビームの光軸上に設けちれた。開口径Aを有する円形
の開口部であり、  (Bc’rはこの開口部(8b)
の外周部に周方向に等間隔で複数個、この場合は例えば
4個装着されたレーザビーム検出素子である。
In FIG. 9(b), (8a) is an aperture member constituting the laser beam position detection means (8);
))) was provided on the optical axis of the laser beam, which is the center of this aperture member (8a). It is a circular opening having an opening diameter A, and (Bc'r is this opening (8b)
A plurality of laser beam detection elements, for example four in this case, are mounted on the outer periphery of the laser beam at equal intervals in the circumferential direction.

このレーザビーム検出素子(8C)は1例えばサーモパ
イルや熱電対などが片いられている。
This laser beam detection element (8C) is made up of a thermopile, thermocouple, etc., for example.

次に動作について説明する。まず、各電極(2)。Next, the operation will be explained. First, each electrode (2).

(3)間に電源(1)から高電圧を印加し、各電極f2
+、 +3)間に放電(4)を発生させる。一方、各′
Q¥極(2)、(3)間てレーザ媒質ガスのガス流(9
)を流す。レーザ媒質ガスを放電(4)によシ励起する
ことによって生成されるレーザの定在波は右向き(部分
反射ミラー(51方向)と左向きとがあり、右向き定在
波はモードセレクションWのアパーチヤ(71で形が決
定され。
(3) Apply a high voltage from the power supply (1) between each electrode f2
+, +3) to generate a discharge (4). On the other hand, each ′
The gas flow of the laser medium gas (9
). The laser standing wave generated by exciting the laser medium gas by discharge (4) has two directions: rightward (partial reflection mirror (51 direction)) and leftward, and the rightward standing wave is caused by the aperture of mode selection W ( The shape was determined at 71.

部分反射ミラー(51K入り、その一部が部分反射ミラ
ー(51を透過し外部に放出される一方1反射光は全反
射ミラー(6)に向い1反射されて再びアパーチャ(7
1に復する。この過程で、右向き定在波は光増幅を受け
ると同時に、裾野の長い拡がシを持ったビーム形状にな
っており、アパーチャ(フ)で端切り即ち裾野がカット
でれて円形のレーザビームα1を外部に取り出すことが
できる。一方、アパーチャ()1の前方向に設置された
4個のレーザビーム検出素子(8C)は、右向き内部定
在波パワーの一部。
Partial reflection mirror (51K included), a part of which passes through the partial reflection mirror (51) and is emitted to the outside, while one reflected light is directed to the total reflection mirror (6), is reflected once again, and passes through the aperture (7).
Return to 1. In this process, the rightward standing wave undergoes optical amplification and at the same time becomes a beam shape with a long base and a widening base.The aperture (F) truncates the base, creating a circular laser beam. α1 can be taken out to the outside. On the other hand, the four laser beam detection elements (8C) installed in the front direction of the aperture ( ) 1 are part of the rightward internal standing wave power.

即ちアパーチヤ部材(8a)の開口部外周位省に入射す
るレーザビームを直接検出することが可能であシ、これ
らレーザビーム検出素子(8C)相互の出力を比較して
レーザビームの位置検出を行うことができる。
That is, it is possible to directly detect the laser beam incident on the outer periphery of the opening of the aperture member (8a), and the position of the laser beam is detected by comparing the outputs of these laser beam detection elements (8C). be able to.

たとえば、1ノ−ザビーム中心がアパーチャ部材(8a
)の中心と一致しない場合には、レーザビームのモード
形状がくずれ、レーザビームを加工に用いた場合著しい
加工不良を発生するが、この時にはレーザビーム検出素
子(8C)の出力は明確なアンバランスを示すため、レ
ーザビームモードの形状が崩れていることが加工不良の
原因であると検出される。そこで、このレーザビーム検
出素子(8C)からの信号の差が最小となるように、全
反射ミラー(6)あるいは部分反射ミラー(5)を駆動
してそれらの角度をルI吋ることにより、レーザ光路を
適正なものとしてレーザビームの光軸かちのずれを正し
、対称性の良好なレーザビームモードのレーザビーム顛
を得ることができる。
For example, the center of the 1 nose beam is the aperture member (8a
), the mode shape of the laser beam will be distorted and significant processing defects will occur when the laser beam is used for processing, but in this case the output of the laser beam detection element (8C) will be clearly unbalanced. Therefore, it is detected that the shape of the laser beam mode is distorted as the cause of the processing defect. Therefore, by driving the total reflection mirror (6) or the partial reflection mirror (5) and adjusting their angle so that the difference between the signals from the laser beam detection element (8C) is minimized, By setting the laser optical path appropriately and correcting the deviation of the optical axis of the laser beam, it is possible to obtain a laser beam pattern with a well-symmetrical laser beam mode.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来のレーザ装置は以上のように構成されているので、
高出力レーザに適用した場合にはレーザビームの照射に
よってレーザビーム検出素子(8C)の温度が尚ぐなり
、たとえば出力1500Wのco2レーザに17−ザビ
ーム検出素子(8C)としてシース熱電対を戸いると5
00℃程度になってし1つ。
Conventional laser equipment is configured as described above, so
When applied to a high-power laser, the temperature of the laser beam detection element (8C) is improved by laser beam irradiation.For example, a sheathed thermocouple is used as a 17-the beam detection element (8C) in a CO2 laser with an output of 1500W. and 5
It got to about 00 degrees Celsius.

このレーザビーム検出素子(8C)にたまった熱は逃げ
ることができず、レーザビーム検出素子(8c)の応答
が遅くなるため、すばやくレーザビームの位置検出が行
えない。このため、レーザビーム検出素子(8C)の出
力が安定する前に誤ってレーザビームの光軸調整をして
し捷うことがあるといった問題点があった。また、アパ
ーチヤ部材(8a)自体の輻射によるレーザビーム検出
素子(8C)への悪影響が生ずるという問題点があった
The heat accumulated in the laser beam detection element (8C) cannot escape, and the response of the laser beam detection element (8c) becomes slow, making it impossible to quickly detect the position of the laser beam. Therefore, there is a problem that the optical axis of the laser beam may be erroneously adjusted and switched before the output of the laser beam detection element (8C) becomes stable. Further, there is a problem in that radiation from the aperture member (8a) itself has an adverse effect on the laser beam detection element (8C).

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、すばやくレーザビームの位置を検出すること
ができ、レーザビーム検出素子からの信号により共振器
ミラーを調整すれば、対称性の良好なレーザビームモー
ドの得られるレーザ装置を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above problems, and it is possible to quickly detect the position of the laser beam, and by adjusting the resonator mirror using the signal from the laser beam detection element, the symmetry can be improved. The purpose of this invention is to obtain a laser device that can obtain a good laser beam mode.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係るレーザ装置は1発生されたレーザビーム
の光路内に配設され、レーザビームの光軸上に開口部を
有するアパーチャ部材と、このアバー手ヤ部材の開口部
外周位置に入射されるレーザビームを検出する複数のレ
ーザビーム検出素子トカらなるレーザビーム位16検出
手段、及びV −ザビーム検出素子を冷却する冷却手段
を備えたものである。
The laser device according to the present invention is arranged in the optical path of the generated laser beam, and the laser beam is incident on the aperture member having an opening on the optical axis and the outer peripheral position of the opening of the aperture member. The apparatus is equipped with a laser beam detection means consisting of a plurality of laser beam detection elements for detecting the laser beam, and a cooling means for cooling the V-laser beam detection element.

〔作用〕[Effect]

この発明における冷却手段は、レーザビームの照射によ
りレーザビーム検出素子に生じた熱を速−? カK 冷
却する。従ってレーザビーム検出素子の応答を速め、短
時間で正確な内部定在波出力が検出できる。この複数の
レーザビーム検出素子相互の出力差が最小となるように
共振器ミラー角度を調整すれば常に対称性の良好なレー
ザビームモードのレーザビームを得ることができる。ま
た、冷却手段でアパーチャ部材を冷却し、この冷却され
タアパーチャ部材によりレーザビーム検出素子を冷却す
るように構成すれば、レーザビームの照射によるアパー
チャ部材の温度上昇を防止し、アノ(−チャ部材から1
7−ザビーム検出素子への熱輻射も防止できる。
The cooling means in this invention quickly cools the heat generated in the laser beam detection element by laser beam irradiation. K Cool down. Therefore, the response of the laser beam detection element is accelerated, and accurate internal standing wave output can be detected in a short time. By adjusting the resonator mirror angle so that the output difference between the plurality of laser beam detection elements is minimized, a laser beam in a laser beam mode with good symmetry can always be obtained. Furthermore, if the aperture member is cooled by the cooling means and the laser beam detection element is cooled by the cooled aperture member, the temperature increase of the aperture member due to laser beam irradiation can be prevented, and the 1
7-Heat radiation to the beam detection element can also be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

なお、第1図において、第9図と同一符号は同一、又は
相当部分である。
Note that in FIG. 1, the same reference numerals as in FIG. 9 indicate the same or corresponding parts.

第1図(a)において、  (8Q1はモードセレクシ
ョン戸のアパーチヤ(〕)に対向シ、モードセレクショ
ン戸のアパーチヤ(7)よりレーザ装置内仙1.即ちア
パーチャ(71の前面側に配設されたこの発明の一実施
例によるレーザビーム位置検出手段であり、第1図(b
)、 (C)はこのレーザビーム位置検出手段(80)
の構成を示す平面図、及び断面図である。
In Fig. 1(a), (8Q1 is located opposite to the aperture ()) of the mode selection door, and from the aperture (7) of the mode selection door to the laser device inner center 1. That is, the aperture (71) is disposed on the front side. FIG. 1(b) is a laser beam position detection means according to an embodiment of the present invention.
), (C) is this laser beam position detection means (80)
FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view showing the configuration of FIG.

第1図(b)、 (C)において、  (8)’lけレ
ーザビームの光軸上に開口径Aを持つ開口部、  (8
2)は開口部(8))を有するアパーチヤ部材、  (
88)けこのアパーチャ部材(82)の内周部に周方向
に等間隔で複数個。
In FIGS. 1(b) and (C), (8) an aperture with an aperture diameter A located on the optical axis of the laser beam, (8)
2) is an aperture member having an opening (8));
88) A plurality of pieces at equal intervals in the circumferential direction on the inner circumference of the aperture member (82).

例えば4個装着されたレーザビーム検出素子で。For example, with four laser beam detection elements installed.

(83)け温度センサー、  (84)は温度センサー
(a3)の前表向に装着されたレーザビーム受光板、 
 (as)1d冷却手段で0例えばアパーチャ部材(8
2)内に設けられた冷却水通路、矢印(86)はこの通
路を流れる冷却水の流れ方向を示している。第1図(d
)はレーザビーム検出素子(88)に入射するレーザビ
ームの光強度分布を示すグラフで、横軸に光路軸0から
の距離r、縦軸に光強度工を示す。
(83) a temperature sensor; (84) a laser beam receiving plate attached to the front surface of the temperature sensor (a3);
(as) 1d Cooling means 0 For example, aperture member (8
2) A cooling water passage provided in the cooling water passage; the arrow (86) indicates the flow direction of the cooling water flowing through this passage. Figure 1 (d
) is a graph showing the light intensity distribution of the laser beam incident on the laser beam detection element (88), where the horizontal axis shows the distance r from the optical path axis 0, and the vertical axis shows the light intensity.

また共振器ミラー角度を調整する手段としては。Also, as a means of adjusting the resonator mirror angle.

例えば第3図に示寸ように構成される。図において、 
 (91)はそれぞれ部分反射ミラー(5)、全反射ミ
ラー(6)を保持するミラーホルダ、  (92)けギ
ヤー。
For example, it is constructed as shown in FIG. In the figure,
(91) is a mirror holder that holds a partial reflection mirror (5) and a total reflection mirror (6), respectively, and (92) a gear.

(93)はステッピングモータ、  (94)はマイク
ロメータヘット、  (95’Jtdベローズ、  (
96)はパルス電圧ヲ出力するステッピングモータ月1
の駆動電源、  (97)はミラー基台、  (98)
け支点を示している。
(93) is a stepping motor, (94) is a micrometer head, (95' Jtd bellows, (
96) is a stepping motor that outputs pulse voltage.
(97) is the mirror base, (98)
It shows the fulcrum.

次にその動作について説明する。第1図(ハ))におい
て、各電極(21、f3)間に電源(りから高電圧をか
けることによって放電(4)を発生させる。一方、各電
極t2)、 +3+f’tlにレーザ媒質ガスのガス流
(9)を流す。
Next, its operation will be explained. In Fig. 1 (c)), a discharge (4) is generated by applying a high voltage between each electrode (21, f3) from a power supply (2).On the other hand, a laser medium gas is applied to each electrode t2) and +3+f'tl. Flow the gas flow (9).

レーザ媒質ガスを放電(4)によシ励起することによっ
て生成されるレーザの定在波は右向き(部分反射ミラー
(5)方向)と左向きとがあり、これが部分反射ミラー
(51と全反射ミラー(6)の間を往復することによっ
て定在波の増幅が行われた結果、第1図(d)に示すよ
うな裾の拡がった形状をしたレーザビームモード(シン
グルモード)が形成される。このような形状をした内部
定在波が第1図(a)に示さレタモードセレクション片
のアパーチヤ(7)へソノ左仰1から入射することによ
って、拡がった裾の部分が端切りされ1部分反射ミラー
(5)を透過して外部に円形のレーザビームaaを取シ
出すことができる。この過程で、モードセレクション用
のアパーチャ(71の前面側に配設されたレーザビーム
位置検出手段(80)は第1図(b)、 (C)に示さ
れた開口部(8))を、内部定在波が通過して行くが、
内部定在波は裾の拡がった形状をしているので、この開
口部(8))外周に設けられた4個のレーザビーム検出
素子(88)のレーザビーム受光板(84)がアパーチ
ャ部材(82)の開口部外周位置に入射されたレーザビ
ーム、aち内部定在波の拡がった裾の部分の出力を感知
する。
The standing wave of the laser generated by exciting the laser medium gas by discharge (4) has two directions: rightward (toward the partial reflection mirror (5)) and leftward (toward the partial reflection mirror (51)). As a result of amplification of the standing wave by reciprocating between (6), a laser beam mode (single mode) with a widened tail as shown in FIG. 1(d) is formed. When the internal standing wave having such a shape enters the aperture (7) of the letter mode selection piece shown in FIG. A circular laser beam aa can be extracted to the outside through the reflection mirror (5). During this process, the laser beam position detection means (80) disposed on the front side of the mode selection aperture (71) ), the internal standing wave passes through the opening (8)) shown in Figures 1(b) and (C),
Since the internal standing wave has a shape with a widened base, the laser beam receiving plates (84) of the four laser beam detection elements (88) provided on the outer periphery of this opening (8) are connected to the aperture member (8). The laser beam incident on the outer peripheral position of the opening 82) senses the output of the widened tail portion of the internal standing wave.

ここで2発生した内部定在波がレーザビーム位fl出手
段(801に入射し、その出力の一部をレーザビーム受
光@ (s4)が受光することによって温度センサー(
83)の温度が上昇するが、この熱はレーザガス中と、
アパーチヤ部材(82)へと拡散するため2周囲のレー
ザガス、アパーチヤ部材(82)の温度分布が一定にな
ってはじめて、温度センサー(83)の温度が一定値と
なる。またアパーチャ部材(82)自身にも熱がたまる
ため、レーザビーム受光板(84)に入射するレーザビ
ームが変化する。
The internal standing waves generated here are incident on the laser beam output means (801), and a part of the output is received by the laser beam receiver @ (s4), which causes the temperature sensor (
The temperature of 83) increases, but this heat is transferred to the laser gas and
Since the laser gas diffuses into the aperture member (82), the temperature of the temperature sensor (83) becomes a constant value only when the temperature distribution of the surrounding laser gas and the aperture member (82) becomes constant. Furthermore, since heat accumulates in the aperture member (82) itself, the laser beam incident on the laser beam receiving plate (84) changes.

即ち、共振器の配置がくずれレーザビーム形状が変化し
た場合にも温度センサー(83)は、アパーチャ部材(
82)自身にたまる熱がこの変化に対応して変化するま
で安定しないため、応答が遅くなる。
That is, even if the arrangement of the resonator is distorted and the shape of the laser beam changes, the temperature sensor (83) will still be able to control the aperture member (
82) The response is slow because the heat accumulated in itself does not stabilize until it changes in response to this change.

そこで、冷却水通路(85)に冷却水(86)を流して
冷却を行ったアパーチヤ部材(82)に、レーザビーム
検出水子(88)を装着することによって、常に一定方
向、つまシレーザビーム検出素子(88)から遠ざかる
方向への熱放出を行うことによって速やかにレーザビー
ム検出素子(88)にたまった熱を逃すことができる。
Therefore, by attaching the laser beam detection water element (88) to the aperture member (82) which is cooled by flowing the cooling water (86) into the cooling water passage (85), the laser beam detection element is always directed in a fixed direction. By emitting heat in the direction away from (88), the heat accumulated in the laser beam detection element (88) can be quickly released.

又、温度の上昇したアパーチャ部材(82)からレーザ
ビーム検出素子(88)への熱輻射をも防止することが
できる。
Furthermore, heat radiation from the aperture member (82) whose temperature has increased to the laser beam detection element (88) can also be prevented.

例えば第2図は、レーザ出力tXWのC02レーザにこ
の発明の一実施例を適片し、レーザビーム検出素子(8
8)としてシース型熱電対を用いた場合の惰軸にレーザ
ビーム検出素子応答時間C分)。
For example, FIG. 2 shows an embodiment of the present invention applied to a C02 laser with a laser output of tXW, and a laser beam detection element (8
8) When using a sheathed thermocouple, the response time of the laser beam detection element on the inertia shaft is C minutes).

M 軸Kl/−ザビーム検出温度釦)を示すグラフであ
る。図に示されるように、アパーチャ部材(82)の冷
却により、従来の装置による応答畦間の約13−の応答
時間に短縮することができた。
It is a graph showing M axis Kl/-the beam detection temperature button). As shown in the figure, cooling of the aperture member (82) was able to reduce the response time to approximately 13-times between the response ridges of the conventional device.

このように、レーザビーム検出素子(88)の応答を速
めることが可能となり、レーザビーム検出素子(88)
は短時間で正確にレーザビーム出力を感知することがで
きるので、その出力を相互比較することによって正確な
レーザビーム位置検出を行うことができる。従って1例
えば第3図に示すように、駆動電源(96)がちの信号
を受けて一定の角度だ上回転するステッピングそ一部(
96)の角度を。
In this way, it is possible to speed up the response of the laser beam detection element (88), and the laser beam detection element (88)
Since the sensor can accurately sense the laser beam output in a short time, by comparing the outputs with each other, accurate laser beam position detection can be performed. Therefore, for example, as shown in FIG.
96) angle.

ギヤーC92)によって減速シ、マイクロメータヘッド
(94)を回転・直進させることによりレーザビーム検
出素子(88)相互の出力差が最小となるよう共振器ミ
ラー角度を鯛整すれば、対称性の良好なレーザビームモ
ードが得ちれる。
Good symmetry can be achieved by adjusting the resonator mirror angle so that the output difference between the laser beam detection elements (88) is minimized by rotating and straightening the micrometer head (94) using the gear C92). A laser beam mode can be obtained.

なお、温度センサー(85)としては、シース熱電対、
サーミスタ、白金抵抗等を使用すればよく。
Note that the temperature sensor (85) includes a sheathed thermocouple,
You can use a thermistor, platinum resistor, etc.

シース熱電対であれば、シースの外殻がレーザビーム受
光板(84)に相当する。
In the case of a sheath thermocouple, the outer shell of the sheath corresponds to the laser beam receiving plate (84).

また、レーザビーム検出用のアパーチャ部材(82)の
開口部(8))は、モードセレクション用のアパーチャ
(7)の開孔を兼ねてもよい。
Further, the opening (8) of the aperture member (82) for laser beam detection may also serve as the opening of the aperture (7) for mode selection.

また、上記実施例ではアパーチャ部材(82)内シで冷
却水通路(85)を設け、その通路へ冷却水を流してア
パーチャ部材(82)の冷却を行うものを示したが、第
4図に示すようにフィン形状のアパーチャ部材(82)
を甲いて自然冷却させたものであってもよ〈、あるいは
、第5図に示すようにアパーチャ部材(82)の背面に
冷却用ファン(8ハを設けて強制風冷させたものであっ
てもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
Further, in the above embodiment, a cooling water passage (85) is provided inside the aperture member (82), and the cooling water is allowed to flow through the passage to cool the aperture member (82). A fin-shaped aperture member (82) as shown
Alternatively, as shown in Figure 5, a cooling fan (82) may be installed on the back of the aperture member (82) to provide forced air cooling. The same effect as in the above embodiment can be obtained.

さちに、第6図(a)、 (b)K示すように、フィン
形状のアパーチャ部材(82)をファン(87)によっ
て風冷するものであってもよ〈、この場合はフィン形状
ノアパーチヤ部材(82)による自然冷却効果に加えて
、更にこれを強制風冷させることによって。
As shown in FIGS. 6(a) and 6(b)K, a fin-shaped aperture member (82) may be cooled by a fan (87). In addition to the natural cooling effect provided by (82), this is further achieved by forced air cooling.

よシ一層の冷却効果を得ることができる。It is possible to obtain an even greater cooling effect.

あるいは、上記実施例ではレーザビーム検出素子(88
)を構成する偏度センサー(85)を冷iするようにし
ているが、第1図に示すように冷却されたレーザビーム
受光& (891を用いたものであってもよい。つまり
この場合の温度センサー(83)は、アパーチヤ部材(
82)の開口外周上に直接装着するのではなく、アパー
チヤ部材(82)の表面から一定距罰だJ−jmし、冷
却されたレーザビーム受光板(89)の表面に装着され
ているものであり、上記実施例と同様の効果を奏する。
Alternatively, in the above embodiment, the laser beam detection element (88
) is designed to be cooled, but it is also possible to use a cooled laser beam receiver (891) as shown in Fig. 1.In other words, in this case, The temperature sensor (83) is connected to the aperture member (
Instead of being mounted directly on the outer periphery of the aperture of the aperture member (82), it is mounted at a certain distance from the surface of the aperture member (82) and on the surface of the cooled laser beam receiving plate (89). There is an effect similar to that of the above embodiment.

また、モードセレクション片のアパーチヤ(71トこの
発明に係るレーザビーム位置検出手段(80)の配置位
置は上記実施例に限るものではなく1例えば第8図(a
)〜(d)のそれぞれに示すように構成してもよい。を
は、レーザビーム位置検出手段(80)がそのアパーチ
ヤ部材の開口部外筒位置に入射されるレーザビームの出
力を検出できる配置構成であればよい。
Further, the arrangement position of the aperture (71) of the mode selection piece and the laser beam position detection means (80) according to the present invention is not limited to the above embodiment, but 1, for example, FIG.
) to (d). The arrangement may be such that the laser beam position detection means (80) can detect the output of the laser beam incident on the opening outer cylinder position of the aperture member.

なお、上記実施例では、気体放電によって発生するCO
2レーザの場合について説明したが、XとCZレーザな
どにも当然適用でき、さらにルビーレーザ、YAGレー
ザ等の固体レーザについても上記実施例と同僚の効果を
奏する。
In addition, in the above embodiment, CO generated by gas discharge
Although the case of two lasers has been described, it can of course be applied to X and CZ lasers, etc., and the effects of the above embodiment and colleagues can also be achieved with solid lasers such as ruby lasers and YAG lasers.

また、レーザビーム検出素子の数は4個に限るものでは
ない。
Further, the number of laser beam detection elements is not limited to four.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば1発生されたレーザビ
ームの光路内に配設され、レーザビームの光軸上に開口
部を有するアパーチャ部材と、このアパーチャ部材の開
口部外筒位置に入射されるレーザビームを検出する複数
のレーザビーム検出素子とからなるレーザビーム位置検
出手段、及びレーザビーム検出素子を冷却する冷却手段
を備えることにより、レーザビームの照射によって生じ
た熱をレーザビーム検出素子に貯めることなく速やかに
逃がすことができるので、レーザビーム検出素子の応答
を速め、短時間で正確な内部定在波出力が検出できる。
As described above, according to the present invention, there is an aperture member disposed in the optical path of the generated laser beam and having an opening on the optical axis of the laser beam, and an aperture member that is incident on the opening outer cylinder position of the aperture member. By providing a laser beam position detection means consisting of a plurality of laser beam detection elements for detecting the laser beam detected by the laser beam, and a cooling means for cooling the laser beam detection element, heat generated by laser beam irradiation can be transferred to the laser beam detection element. Since the laser beam can be quickly released without being stored in the laser beam, the response of the laser beam detection element is accelerated, and accurate internal standing wave output can be detected in a short time.

従ってこのレーザビーム検出素子相互の出力差が最小と
なるように共振器ミラー角度を調整すれば、対称性の良
好なレーザビームモードの出力が得られるレーザ装置を
得ることができる効果がある。
Therefore, by adjusting the resonator mirror angle so that the output difference between the laser beam detection elements is minimized, it is possible to obtain a laser device that can output a laser beam mode with good symmetry.

さらに、冷却手段はアパーチャ部材を冷却することによ
り1ノ−ザビーム検出素子を冷却するように構成すれば
、アパーチャ部材からレーザビーム検出素子への熱輻射
を防止でき、その効果はさらに大きい。
Furthermore, if the cooling means is configured to cool one laser beam detection element by cooling the aperture member, heat radiation from the aperture member to the laser beam detection element can be prevented, and the effect is even greater.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(、)Fi、 この発明の一実施例によるレーザ
装置を示す構成図、同図(1:、)、 (C)は同上装
置におけルレーザビーム位置検出手段の正面図及び断面
図。 同図(d)はレーザビーム位置検出手段に入射する1ノ
−ザビームの強度分布を示すグラフ、W、2図は従来の
レーザビーム位置検出手段、及びこの発明の一実施例に
おけるレーザビーム位置検出手段において、レーザビー
ム検出素子の応答時間に対するレーザビーム検出温度を
示すグラフ、第3図はこの弁中1の一実施例に係る共振
器ミラー角度を調整する手段を示+構成図、第4図、第
5図はそれぞれこの発ツ」の他の実施例を示すレーザビ
ーム位置検出手段の正面図及び断面図、第6図(a)、
 (b)はこの発明のさちに他の実施例を示すレーザビ
ーム位置検出手段の正面図及び断面図、第1図はこの発
明のさらに他の実施例を示寸レーザビーム位置検出手段
の断面図、第8図(a)、 (b)、 (c)、 (d
)はこの発明のさらに他の実施例を示すレーザ装置の要
部構放図、第9図(a)は従来のレーザ装置を示す構成
図。 同図(′b)は同上装置におけるレーザビーム位置検出
手段を示す正面図である。 図において、舖はレーザビーム、  (80)はレーザ
ビーム位置検出手段、  (8))は開口部、  (8
2)はアパーチヤ部材、  (851fi冷却手段、 
 (88)はレーザビーム検出素子である。 なお9図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Fig. 1(,)Fi is a configuration diagram showing a laser device according to an embodiment of the present invention, Fig. 1(1:,), and (C) are a front view and a sectional view of the laser beam position detection means in the same device. . The same figure (d) is a graph showing the intensity distribution of one laser beam incident on the laser beam position detection means, W, and the second figure shows the conventional laser beam position detection means and the laser beam position detection in one embodiment of the present invention. In the means, a graph showing the laser beam detection temperature with respect to the response time of the laser beam detection element, FIG. , FIG. 5 is a front view and a sectional view of the laser beam position detection means showing other embodiments of this invention, and FIG. 6(a),
(b) is a front view and a cross-sectional view of a laser beam position detecting means showing another embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a cross-sectional view of the laser beam position detecting means showing still another embodiment of the present invention. , Fig. 8(a), (b), (c), (d
9(a) is a schematic diagram of a main part of a laser device showing still another embodiment of the present invention, and FIG. 9(a) is a schematic diagram of a conventional laser device. Figure ('b) is a front view showing the laser beam position detection means in the above apparatus. In the figure, (80) is a laser beam position detection means, (8)) is an opening, (8) is a laser beam, (80) is a laser beam position detection means, (8) is an opening,
2) is an aperture member, (851fi cooling means,
(88) is a laser beam detection element. In addition, in FIG. 9, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)発生されたレーザビームの光路内に配設され、レ
ーザビームの光軸上に開口部を有するアパーチヤ部材と
、このアパーチヤ部材の開口部外周位置に入射するレー
ザビームを検出する複数のレーザビーム検出素子とから
なるレーザビーム位置検出手段、及び上記レーザビーム
検出素子を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする
レーザ装置。
(1) An aperture member disposed in the optical path of the generated laser beam and having an opening on the optical axis of the laser beam, and a plurality of lasers that detect the laser beam incident on the outer peripheral position of the opening of the aperture member. 1. A laser device comprising: a laser beam position detecting means comprising a beam detecting element; and a cooling means for cooling the laser beam detecting element.
(2)レーザビーム検出素子は、レーザビーム受光板と
この受光板の温度を測定する温度センサーで構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレー
ザ装置。
(2) The laser device according to claim 1, wherein the laser beam detection element includes a laser beam receiving plate and a temperature sensor that measures the temperature of the receiving plate.
(3)冷却手段は、アパーチヤ部材を冷却することによ
り、レーザビーム検出素子を冷却するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載のレ
ーザ装置。
(3) The laser device according to claim 1 or 2, wherein the cooling means cools the laser beam detection element by cooling the aperture member.
(4)レーザビーム検出素子は、相互の出力差が最小と
なるように共振器ミラー角度を調整する手段に出力する
ように構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第1項ないし第3項のいずれかに記載のレーザ装置。
(4) The laser beam detection element is configured to output to means for adjusting the resonator mirror angle so that the mutual output difference is minimized. The laser device according to any one of Item 3.
(5)共振器ミラー角度を調整する手段は、ステツピン
グモータを駆動して調整するように構成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第4項記載のレーザ装置。
(5) The laser device according to claim 4, wherein the means for adjusting the resonator mirror angle is configured to drive a stepping motor for adjustment.
(6)冷却手段は、アパーチヤ部材に冷却水通路を設け
、この通路を流れる冷却水により上記アパーチヤ部材を
冷却するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
3項記載のレーザ装置。
(6) The laser device according to claim 3, wherein the cooling means includes a cooling water passage provided in the aperture member, and the aperture member is cooled by the cooling water flowing through the passage.
(7)アパーチヤ部材は、フイン形状であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに
記載のレーザ装置。
(7) The laser device according to any one of claims 1 to 5, wherein the aperture member has a fin shape.
(8)冷却手段は、アパーチヤ部材の近傍にフアンを設
け、このフアンにより上記アパーチヤ部材を冷却するよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第3項又は第
7項記載のレーザ装置。
(8) The laser device according to claim 3 or 7, wherein the cooling means includes a fan provided near the aperture member, and the aperture member is cooled by the fan.
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