JPS6233488A - 無声放電励起同軸型レ−ザ発振器 - Google Patents
無声放電励起同軸型レ−ザ発振器Info
- Publication number
- JPS6233488A JPS6233488A JP17239485A JP17239485A JPS6233488A JP S6233488 A JPS6233488 A JP S6233488A JP 17239485 A JP17239485 A JP 17239485A JP 17239485 A JP17239485 A JP 17239485A JP S6233488 A JPS6233488 A JP S6233488A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- electrodes
- voltage
- discharge tube
- laser oscillator
- 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
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
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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、無声放電によりレーザ媒質ガスの励起を行
う同軸型レーザ発振器に関するものである。
う同軸型レーザ発振器に関するものである。
従来この種の同軸型レーザ発振器としては、第３図に示
すものがあった。第３図は従来の同軸型レーザ発振器の
概略構成を示す断面図である。図に示す様に、ガラス管
等の絶縁物（誘電体）で構成された放電管１内にレーザ
媒質ガス２を流し、放電管ｌの外側にはリング状に設け
た２対の電極１０Ａ、ＩＯＢ、ＩＯＣ，ＩＯＤを配設し
、これらの各電極１０Ａ〜ＩＯＤに交流電ｉｌｌを接続
し、それぞれ隣接する各電極１０Ａ、ＩＯＢ及び１０Ｃ
，ＩＯＤ間に交流電圧を印加する。この交流電圧の周波
数は、約１０ＫＨ，以上、特に約１００〜５００ＫＨ，
以上に設定すると良い。すると、放ｒｓ管１内には無声
放電１２が発生する。
すものがあった。第３図は従来の同軸型レーザ発振器の
概略構成を示す断面図である。図に示す様に、ガラス管
等の絶縁物（誘電体）で構成された放電管１内にレーザ
媒質ガス２を流し、放電管ｌの外側にはリング状に設け
た２対の電極１０Ａ、ＩＯＢ、ＩＯＣ，ＩＯＤを配設し
、これらの各電極１０Ａ〜ＩＯＤに交流電ｉｌｌを接続
し、それぞれ隣接する各電極１０Ａ、ＩＯＢ及び１０Ｃ
，ＩＯＤ間に交流電圧を印加する。この交流電圧の周波
数は、約１０ＫＨ，以上、特に約１００〜５００ＫＨ，
以上に設定すると良い。すると、放ｒｓ管１内には無声
放電１２が発生する。
ここで、ｙｉ電管１を構成するガラス管等の誘電体は、
発生する無声放電１２をバランスさせる効果を持ってお
り、このため、各電極１０Ａ〜 １００間にはほぼ均一
な電流が流れろ。レーザ媒質ガス２は無声放電１２によ
り励起さオ］、全反射鏡７と部分反射鏡８との間でレー
ザ発振を発生し、レーザ光９を外部へ出力する。
発生する無声放電１２をバランスさせる効果を持ってお
り、このため、各電極１０Ａ〜 １００間にはほぼ均一
な電流が流れろ。レーザ媒質ガス２は無声放電１２によ
り励起さオ］、全反射鏡７と部分反射鏡８との間でレー
ザ発振を発生し、レーザ光９を外部へ出力する。
上記のような従来の無声放電励起同軸型レーザ発＆−藷
においては、放電が発生するとガスはイオン化され、こ
れにより放電電圧が下がる。そして電極間に一定電圧が
印加されている状態下では、力父電電圧が下がると電流
が多くなり、従って、第３図に示した発振器では下流に
いく程電流が多く流れる。そして、下流の放電励起１よ
ずぐに排気されてしまうので励起効率が低くなり、また
電圧が放電管１の壁に多くかかり絶縁破壊するという問
題点があった。
においては、放電が発生するとガスはイオン化され、こ
れにより放電電圧が下がる。そして電極間に一定電圧が
印加されている状態下では、力父電電圧が下がると電流
が多くなり、従って、第３図に示した発振器では下流に
いく程電流が多く流れる。そして、下流の放電励起１よ
ずぐに排気されてしまうので励起効率が低くなり、また
電圧が放電管１の壁に多くかかり絶縁破壊するという問
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、放電電流を均一にし、放電管の壁にかかる電圧を
等しくして絶縁破壊することのないようにした無声Ｊｌ
ｉ電励起同軸型レーし発振器を得ろことを目的とずろ。
ので、放電電流を均一にし、放電管の壁にかかる電圧を
等しくして絶縁破壊することのないようにした無声Ｊｌ
ｉ電励起同軸型レーし発振器を得ろことを目的とずろ。
この発明１こ係る無声放電励起同軸型レーザ発振器は、
ｙｉｔ管の外側にリング状に設けた３矧以上の電極をそ
の間隔がガス下流になるに従って所定の割合で広くなる
ように配設し、この各電極に交流電圧を印加する様にし
て成る。
ｙｉｔ管の外側にリング状に設けた３矧以上の電極をそ
の間隔がガス下流になるに従って所定の割合で広くなる
ように配設し、この各電極に交流電圧を印加する様にし
て成る。
この発明においては、電極間隔を下流側に行くに従って
所定の割合で広くなるようにしたので、放電電圧が等し
くなり、同一の電圧を電極に印加しても、均一な放電電
流が流れる。
所定の割合で広くなるようにしたので、放電電圧が等し
くなり、同一の電圧を電極に印加しても、均一な放電電
流が流れる。
第】図はこの発明の一実施例である無声放電励起同軸型
レーザ発振器の概略構成を示す断面図である。同図にお
いて、（１）〜（１１）は上記従来装置と全く同一のも
のであす、電極１０Ａ〜１０Ｄの配置間隔ｌ。ＰＬ！ｌ
＋’２が従来のものと相違している。
レーザ発振器の概略構成を示す断面図である。同図にお
いて、（１）〜（１１）は上記従来装置と全く同一のも
のであす、電極１０Ａ〜１０Ｄの配置間隔ｌ。ＰＬ！ｌ
＋’２が従来のものと相違している。
上述したように、放電が発生するとガスはイオン化され
これにより放電電圧が下がるが、その事を更に詳しく説
明する。放電電圧の低下はガス；品度の上昇に伴なうも
のとして把握され、ガス温度の上昇△Ｔは次式に表わさ
れる。
これにより放電電圧が下がるが、その事を更に詳しく説
明する。放電電圧の低下はガス；品度の上昇に伴なうも
のとして把握され、ガス温度の上昇△Ｔは次式に表わさ
れる。
ΔＴ＝に、 ・Ｗ、 ・・・（１）上式にお
いてに、は比例定数、Ｗｄは投入電力である。投入電力
Ｗ、と印加電圧ＶＯｐとは比例関係にあるので、（１）
式は次式に表わされる。
いてに、は比例定数、Ｗｄは投入電力である。投入電力
Ｗ、と印加電圧ＶＯｐとは比例関係にあるので、（１）
式は次式に表わされる。
△Ｔ−Ｋ ２ ’ Ｖ ｏｐ ” ’ （２
１従って、電極１０ＡとＩＯＢとの間及びＩＯＢとＩＯ
Ｃとの間にそれぞれ同一の電圧を印加すると、その温度
上界も同一になる。次に、電極１０ＡとＩＯＢとの間の
放電電圧をＶ ｆｉ１本とすると、Ｔ′ｊ：Ａ極１０Ｂ
とＩＯＣとの間の放電電圧ＶＨＩネ（よ次式に表わされ
る。
１従って、電極１０ＡとＩＯＢとの間及びＩＯＢとＩＯ
Ｃとの間にそれぞれ同一の電圧を印加すると、その温度
上界も同一になる。次に、電極１０ＡとＩＯＢとの間の
放電電圧をＶ ｆｉ１本とすると、Ｔ′ｊ：Ａ極１０Ｂ
とＩＯＣとの間の放電電圧ＶＨＩネ（よ次式に表わされ
る。
そこで、電極１０ＡとＩＯＢの間隔ｅ０及び電極１０Ｂ
と］、 ＯＣとの間隔１１との関係を次式に示すような
関係にずろことにより、各電極間の放電電圧を等しくす
ることができる。
と］、 ＯＣとの間隔１１との関係を次式に示すような
関係にずろことにより、各電極間の放電電圧を等しくす
ることができる。
なお、上述の説明は間隔−〇とｌＩとの関係であるが、
１１と４２との関係も同様にして求められる。
１１と４２との関係も同様にして求められる。
上記のようにｆｆＳ極１０Ａ〜ＩＯＤが配設された無声
放電励起同軸型レーザ発振器は、放電管１内にレーザ媒
質ガス２を流し、交流電源１１により電極１０Ａ、ＩＯ
Ｂ及びＩＯＣ，ＩＯＤ間に交流電圧を印加ずろと放電管
１内に無声放電１２が発生する。レーザ媒質ガス２は無
声放電１２により励起され、全反射鏡７と部分反射鏡８
との間てし・−ザ発振を発生し、レーザ光９を外部へ出
力する。
放電励起同軸型レーザ発振器は、放電管１内にレーザ媒
質ガス２を流し、交流電源１１により電極１０Ａ、ＩＯ
Ｂ及びＩＯＣ，ＩＯＤ間に交流電圧を印加ずろと放電管
１内に無声放電１２が発生する。レーザ媒質ガス２は無
声放電１２により励起され、全反射鏡７と部分反射鏡８
との間てし・−ザ発振を発生し、レーザ光９を外部へ出
力する。
この時、ガスの上流側、すなわち電極１０Ａ側ではイオ
ン化されていないため放電電圧が高く、またガスの下流
側、すなわら電極１０Ｄ側て１よイオン化が進んで放電
電圧が低くなるが、上述のように、電極間隔を下流側に
いくに従って広（した（ｌ ｏ＜ ｌ ｒ＜ ｌ ２）
ので、各電極１０Ａ〜ＩＯＤ間の放電電圧が等しく、ま
た、同一の電圧が印加されているので均一な電流が流れ
る。
ン化されていないため放電電圧が高く、またガスの下流
側、すなわら電極１０Ｄ側て１よイオン化が進んで放電
電圧が低くなるが、上述のように、電極間隔を下流側に
いくに従って広（した（ｌ ｏ＜ ｌ ｒ＜ ｌ ２）
ので、各電極１０Ａ〜ＩＯＤ間の放電電圧が等しく、ま
た、同一の電圧が印加されているので均一な電流が流れ
る。
第２図は乙の発明の他の実施例である無声放電励起同軸
型レーザ発振器の概略構成を示す一部拡大断面図である
。第２図に示すものでは、放電管ｌのリング状の各電極
１０Ａ〜１０Ｄの設けられる近傍を、チタン酸バリウ
ム系の磁器の様な高誘電率の誘電体１３とした構成を有
し、これにより、無声放電１２の電流を増加させること
ができ、大きなレーザ光９の出力を得ることができろ。
型レーザ発振器の概略構成を示す一部拡大断面図である
。第２図に示すものでは、放電管ｌのリング状の各電極
１０Ａ〜１０Ｄの設けられる近傍を、チタン酸バリウ
ム系の磁器の様な高誘電率の誘電体１３とした構成を有
し、これにより、無声放電１２の電流を増加させること
ができ、大きなレーザ光９の出力を得ることができろ。
その他の構成は、上記第１図に示すものと同様に構成さ
れている。
れている。
なお、上記実施例では、各電極１０Ａ〜１０Ｄは４個設
けた場合について説明したが、３個以上であれば何個設
けても良く、上記実施例と同様の効果を秦する。
けた場合について説明したが、３個以上であれば何個設
けても良く、上記実施例と同様の効果を秦する。
この発明は以上説明した様に、同軸型レーザ発振器にお
いて、放電管の外側にリング状で、かつ交流電圧を印加
する少なくとも３個の電極を配設し、その電極間隔をガ
スの下流側に行くに従って広くなるように配設したので
、各電極間の放電電圧が等しくなり、このため放電電流
も均一になっている。このため、レーザガス媒体は均一
な強度で励起され、レーザ発振効率が良くなる。また、
放電管の壁にかかる電圧が等しくなり、絶縁破壊に強く
なリイ＝頼性が著しく向上している。
いて、放電管の外側にリング状で、かつ交流電圧を印加
する少なくとも３個の電極を配設し、その電極間隔をガ
スの下流側に行くに従って広くなるように配設したので
、各電極間の放電電圧が等しくなり、このため放電電流
も均一になっている。このため、レーザガス媒体は均一
な強度で励起され、レーザ発振効率が良くなる。また、
放電管の壁にかかる電圧が等しくなり、絶縁破壊に強く
なリイ＝頼性が著しく向上している。
第１図はこの発明の一実施例である無声放電励起同軸型
レーザ発振器の概略構成を示す断面図、第２図はこの発
明の他の実施例である無声放電励起同軸型レーザ発振器
の概略構成を示す一部拡大断面図、第３図は従来の同軸
型レーザ発振器の概略構成を示す断面図である。 １−放電管、２・レーザ媒質ガス、７−全反射鏡、８・
・部分反射鏡、９ レーザ光、１０Ａ〜ＩＯＤ ・電極
、１１−交流電源、１２・・無声放電、１３−高誘電率
の誘電体。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
レーザ発振器の概略構成を示す断面図、第２図はこの発
明の他の実施例である無声放電励起同軸型レーザ発振器
の概略構成を示す一部拡大断面図、第３図は従来の同軸
型レーザ発振器の概略構成を示す断面図である。 １−放電管、２・レーザ媒質ガス、７−全反射鏡、８・
・部分反射鏡、９ レーザ光、１０Ａ〜ＩＯＤ ・電極
、１１−交流電源、１２・・無声放電、１３−高誘電率
の誘電体。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）ガラス管等の絶縁物で構成された放電管内にレー
ザ媒質ガスを流し、前記放電管内で放電を発生させて前
記レーザ媒質ガスを励起することにより、前記放電管の
両端に対抗して配置した全反射鏡と部分反射鏡の間でレ
ーザ発振を発生する同軸型レーザ発振器において、前記
放電管の外側にリング状に設けた３個以上の電極をその
間隔がガス下流になるに従って広くなるように配設し、
この各電極に交流電圧を印加する様にして成ることを特
徴とする無声放電励起同軸型レーザ発振器。 - （２）前記放電管の電極の近傍は、高誘電率の誘電体と
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の無声
放電励起同軸型レーザ発振器。 - （３）前記高誘電率の誘電体は、チタン酸バリウム系の
磁器とすることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の無声放電励起同軸型レーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17239485A JPS6233488A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 無声放電励起同軸型レ−ザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17239485A JPS6233488A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 無声放電励起同軸型レ−ザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233488A true JPS6233488A (ja) | 1987-02-13 |
Family
ID=15941118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17239485A Pending JPS6233488A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 無声放電励起同軸型レ−ザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233488A (ja) |
-
1985
- 1985-08-07 JP JP17239485A patent/JPS6233488A/ja active Pending
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