JPS6249683A - ガスレ−ザ装置 - Google Patents
ガスレ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6249683A JPS6249683A JP18656385A JP18656385A JPS6249683A JP S6249683 A JPS6249683 A JP S6249683A JP 18656385 A JP18656385 A JP 18656385A JP 18656385 A JP18656385 A JP 18656385A JP S6249683 A JPS6249683 A JP S6249683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cavity
- discharge tube
- microwave
- laser device
- gas laser
- 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
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に関し、特にマイクロ波によ
る放電励起を利用したガスレーザ装置に関するものであ
る。
る放電励起を利用したガスレーザ装置に関するものであ
る。
第５図は一般的な直流（ＤＣ）放電による導波路型ガス
レーザ装置の断面図であり、図において（１）はべりリ
ア、アルミナセラミクス等よりなり放電管として動作す
る中空の導波路、（２）、ａｌ）は導波路・の両端に取
り付けられた電極、（３）は電極（２）、Ｃ２υにつな
がれた直流電源、（４） 、 （５）はレーザ共振器用
のミラー、（６）はレーザ光を示す。
レーザ装置の断面図であり、図において（１）はべりリ
ア、アルミナセラミクス等よりなり放電管として動作す
る中空の導波路、（２）、ａｌ）は導波路・の両端に取
り付けられた電極、（３）は電極（２）、Ｃ２υにつな
がれた直流電源、（４） 、 （５）はレーザ共振器用
のミラー、（６）はレーザ光を示す。
次に、動作についてＣＯ，レーザの場合を例にとって説
明する。通常導波路（１）は内径１＝１〜２ｍ１１１で
構成され、ＣＯ＠ ＊ Ｎｌ 、 Ｈｅ等のガスが約１
００ Ｔｏｒｒ封入されている。
明する。通常導波路（１）は内径１＝１〜２ｍ１１１で
構成され、ＣＯ＠ ＊ Ｎｌ 、 Ｈｅ等のガスが約１
００ Ｔｏｒｒ封入されている。
直流電源（３）より電圧が１極（２）、Ｇ！■に印加さ
れると導波路（１）内ではグロー放電Ａが発生し、ＣＯ
２分子が励起され、光共振器（４）、（５）によシ共振
されレーザ光（６）として取り出される。
れると導波路（１）内ではグロー放電Ａが発生し、ＣＯ
２分子が励起され、光共振器（４）、（５）によシ共振
されレーザ光（６）として取り出される。
導波路の内径は１〜２ｍと小さく通常の安定型共振器で
は回折損失が増大し、発振には至らない。
は回折損失が増大し、発振には至らない。
そこで導波路の光の伝搬のしかたについて光ファイバー
の場合と比較しながら説明する。第６図（＆）に示すよ
うに光ファイバーにおいては、コア（１２０）の屈折率
ｎがり２ツド（１１０１の屈折率よりも大きく、光はコ
ア＜１２０１とクラッド（１１０１の境界を全反射しな
がら伝搬する。これに対して第６図（ｂ）に示す中空導
波路内（レーザガス）の屈折率が導波路壁の屈折率に比
べて小さいため全反射は起こらず光エネルギーを漏洩さ
せながら伝搬する。ただし境界への入射光が浅ければ光
の反射率は１００憾に近づき、低損失伝搬が可能となる
。
の場合と比較しながら説明する。第６図（＆）に示すよ
うに光ファイバーにおいては、コア（１２０）の屈折率
ｎがり２ツド（１１０１の屈折率よりも大きく、光はコ
ア＜１２０１とクラッド（１１０１の境界を全反射しな
がら伝搬する。これに対して第６図（ｂ）に示す中空導
波路内（レーザガス）の屈折率が導波路壁の屈折率に比
べて小さいため全反射は起こらず光エネルギーを漏洩さ
せながら伝搬する。ただし境界への入射光が浅ければ光
の反射率は１００憾に近づき、低損失伝搬が可能となる
。
従来のカスレーザ装置では、放電管である導波路（１）
は電極（２）、（２）を装着しているため複雑な構成と
なっている。
は電極（２）、（２）を装着しているため複雑な構成と
なっている。
また、金属電極（２）、ｆ２１）によるレーザガス汚染
も重大な問題点であった。
も重大な問題点であった。
すなわち、金＃Ａｔ極が荷電粒子にたたかれて発生スる
スパッタリングによシレーザガスが汚染すると、グロー
放電がアーク放電に移行する可能性が大となる。アーク
放電はレーザ励起には不適であり、アーク放電に移行す
ることによりレーザ発振が停止すると言う問題点があっ
た。
スパッタリングによシレーザガスが汚染すると、グロー
放電がアーク放電に移行する可能性が大となる。アーク
放電はレーザ励起には不適であり、アーク放電に移行す
ることによりレーザ発振が停止すると言う問題点があっ
た。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、単純な構成の放電管ができ、かつレーザガス
汚染の全くないガスレーザ装置を得ることを目的とする
。
たもので、単純な構成の放電管ができ、かつレーザガス
汚染の全くないガスレーザ装置を得ることを目的とする
。
この発明に係るガスレーザ装置は、マイクロ波空胴内に
放電管を挿入し放電管内に発生するマイクロ波放電によ
り、レーザ励起を行なうものである。
放電管を挿入し放電管内に発生するマイクロ波放電によ
り、レーザ励起を行なうものである。
この発明においては、放電管は全く細工を要せず、マイ
クロ波を通す材料で形成した管状体たとえばパイレック
スガラス管をマイクロ波空胴に挿入し、前記ガラス管に
レーザガスを封入するだけでよい。したがって非常に単
純な放電管が作成できる。また、放電管内に金属電極が
存在しないため、レーザガスの汚染は全くない。
クロ波を通す材料で形成した管状体たとえばパイレック
スガラス管をマイクロ波空胴に挿入し、前記ガラス管に
レーザガスを封入するだけでよい。したがって非常に単
純な放電管が作成できる。また、放電管内に金属電極が
存在しないため、レーザガスの汚染は全くない。
以下この発明のＣＯ，レーザにおける一実施例を図につ
いて説明する。第１図において、０埠はマイクロ波を発
生するマグネトロン、０■はマグネトロンアンテナ、（
７）はアンテナ０埠から放射されるマイクロ波を伝送す
るマイクロ波導波管、（８）はこのマイクロ波導波管（
７）の端部にマイクロ波給電口に）を介して接続した空
胴でアルミニウム等で形成されている。（１）は空胴（
８）の中心近傍に配設した中空導波路で、石英ガラスな
どのマイクロ波を通す材料からできている管状体で、内
部にＣｏｇ 、 Ｎｔ、 Ｈｅ等の混合ガスか約１００
Ｔｏｒｒで封入されており、放電管として動作するもの
である。
いて説明する。第１図において、０埠はマイクロ波を発
生するマグネトロン、０■はマグネトロンアンテナ、（
７）はアンテナ０埠から放射されるマイクロ波を伝送す
るマイクロ波導波管、（８）はこのマイクロ波導波管（
７）の端部にマイクロ波給電口に）を介して接続した空
胴でアルミニウム等で形成されている。（１）は空胴（
８）の中心近傍に配設した中空導波路で、石英ガラスな
どのマイクロ波を通す材料からできている管状体で、内
部にＣｏｇ 、 Ｎｔ、 Ｈｅ等の混合ガスか約１００
Ｔｏｒｒで封入されており、放電管として動作するもの
である。
なお、マイクロ波空胴（８）には複数個の大のυがあけ
られている。
られている。
次に動作について説明する。電源を投入するとマグネト
ロン０ηによってマイクロ波が発生し、このマイクロ波
がアンテナ０埠を通じてマイクロ波導波管（７）中に放
射される。そして、このマイクロ波は導波管（７）を伝
播し、給電口閃を通してマイクロ波空胴（８）内に放射
し、この空胴（８）内にマイクロ波電磁界を形成する。
ロン０ηによってマイクロ波が発生し、このマイクロ波
がアンテナ０埠を通じてマイクロ波導波管（７）中に放
射される。そして、このマイクロ波は導波管（７）を伝
播し、給電口閃を通してマイクロ波空胴（８）内に放射
し、この空胴（８）内にマイクロ波電磁界を形成する。
このマイクロ波電磁界によシ中空導波路（１）内にてレ
ーザガスが放電する。つまシ、マイクロ波放電によシ励
起されたレーザガスは第５図に示すものと同様に光共振
器（（４）（５ンによシレーザ光（６）として取シ出さ
れる。
ーザガスが放電する。つまシ、マイクロ波放電によシ励
起されたレーザガスは第５図に示すものと同様に光共振
器（（４）（５ンによシレーザ光（６）として取シ出さ
れる。
導波路（１）内の温度が上昇するとレーザ出力が減少す
るためマイクロ波空胴（８）にあけられた穴のりより、
たとえば空気が流されて導波路（１）は冷却されている
。この場合穴径が小さくなると冷却効果が減少し、穴径
が大きくなるとマイクロ波の閉じ込めが不十分となり、
最適な穴径は空胴の厚み程度であった。
るためマイクロ波空胴（８）にあけられた穴のりより、
たとえば空気が流されて導波路（１）は冷却されている
。この場合穴径が小さくなると冷却効果が減少し、穴径
が大きくなるとマイクロ波の閉じ込めが不十分となり、
最適な穴径は空胴の厚み程度であった。
なお、上記実施例では放電管を１本の中空導波路（１）
で構成したものについて述べたが、第２図に示すように
放電管は、複数の導波路（１）を空胴（８）に配列し、
導波路同士は第６図（＆）に示すよう（な光ファイバー
（９）で結合してもよい。さらに、第３図に示すように
第２図の光７アイパー（９）にかえて、複数のミラー５
υにより結合してもよい。また、第４図に示すように、
導波路（１）が屈曲しているものでも同様の効果を賽す
る。
で構成したものについて述べたが、第２図に示すように
放電管は、複数の導波路（１）を空胴（８）に配列し、
導波路同士は第６図（＆）に示すよう（な光ファイバー
（９）で結合してもよい。さらに、第３図に示すように
第２図の光７アイパー（９）にかえて、複数のミラー５
υにより結合してもよい。また、第４図に示すように、
導波路（１）が屈曲しているものでも同様の効果を賽す
る。
また、ＣＯ，レーザ（波長９〜１１μｍ）のみでなく、
Ｈｅ−Ｎｏ （６６５ｎｍ ）、ＣＯ（〜５．３ ａｍ
）、Ｈｓ −Ｘ ＠（３，５μｍｌ、Ｎｔ（４２８ｎ
ｍＪ、ＨＦ（〜４−２ μｍ ｌ 、ＨＢ ｒ（〜４．
２μｍ）、ＤＦ （〜３．８ ａｍ ）、ＸｅＦ（５５
１ｎｍ）など他のガスレーザにも適用できる。
Ｈｅ−Ｎｏ （６６５ｎｍ ）、ＣＯ（〜５．３ ａｍ
）、Ｈｓ −Ｘ ＠（３，５μｍｌ、Ｎｔ（４２８ｎ
ｍＪ、ＨＦ（〜４−２ μｍ ｌ 、ＨＢ ｒ（〜４．
２μｍ）、ＤＦ （〜３．８ ａｍ ）、ＸｅＦ（５５
１ｎｍ）など他のガスレーザにも適用できる。
さらに、放電管は中空導波路（１）に限らず、安定型共
振器つまり放電管の両側に全反射鏡ＴＲと部分反射鏡Ｐ
Ｒを配置し、光の閉じこめはＴＲ，ＰＲの内面曲率によ
り行なうものについて実施しても同様の効果を奏する。
振器つまり放電管の両側に全反射鏡ＴＲと部分反射鏡Ｐ
Ｒを配置し、光の閉じこめはＴＲ，ＰＲの内面曲率によ
り行なうものについて実施しても同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば放電管の細工が全く不
要となるために装置が安価にでき、また金属電極による
レーザガス汚染も発生しないという効果がある。
要となるために装置が安価にでき、また金属電極による
レーザガス汚染も発生しないという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるガスレーザ装置を示
す断面図、第２図、第６図及び第４図はこの発明の他の
実施例を示す断面図、第５図は従来の直流励起導波路型
ガスレーザ装置な示す断面図、第６図（ａ）は光フアイ
バー内の光の伝搬を説明する説明図、第６図（ｂｌは導
波路内の光の伝搬を説明する説明図である。 （１）は導波路（放電管） 、 （４） 、 （５）は
光共振器ミラー、Ｇηはマグネトロン、（８）はマイク
ロ波空胴である。なお、図中、同一符号は同−又は相当
部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 １＝６ Ｃ）−４ 第２図 第３図
す断面図、第２図、第６図及び第４図はこの発明の他の
実施例を示す断面図、第５図は従来の直流励起導波路型
ガスレーザ装置な示す断面図、第６図（ａ）は光フアイ
バー内の光の伝搬を説明する説明図、第６図（ｂｌは導
波路内の光の伝搬を説明する説明図である。 （１）は導波路（放電管） 、 （４） 、 （５）は
光共振器ミラー、Ｇηはマグネトロン、（８）はマイク
ロ波空胴である。なお、図中、同一符号は同−又は相当
部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 １＝６ Ｃ）−４ 第２図 第３図
Claims (7)
- （１）マイクロ波を封じ込む空胴と、管状体の両端部の
み前記空胴の外に出し、本体を前記空胴内に配置し、さ
らにレーザ媒質ガスを封入した放電管とを有し、前記空
胴内に封じ込まれたマイクロ波によって前記放電管内で
発生するマイクロ波放電によりレーザ励起を行なうこと
を特徴としたガスレーザ装置。 - （２）放電管は１本の中空導波路であることを特徴とし
た特許請求の範囲第１項記載のガスレーザ装置。 - （３）放電管は複数の中空の導波路からなり、前記導波
路同志は前記空胴の外で光ファイバにより結合されてい
ることを特徴とした特許請求の範囲第１項記載のガスレ
ーザ装置。 - （４）放電管は複数の中空導波路からなり、前記導波路
同士は前記空胴の外でミラーにより結合されていること
を特徴とした特許請求の範囲第１項記載のガスレーザ装
置。 - （５）放電管は屈曲した導波管からなり、単位長さ当り
の放電部を長くした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。 - （６）マイクロ波を封じ込む空胴は壁に穴があけられて
おり、前記穴から放電管を冷却する媒体を流すことを特
徴とした特許請求の範囲第１項〜第５項記載のガスレー
ザ装置。 - （７）マイクロ波を封じ込む空胴の壁の穴の径を前記壁
の厚さ程度にしたことを特徴とする特許請求の範囲第６
項記載のガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18656385A JPS6249683A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | ガスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18656385A JPS6249683A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | ガスレ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6249683A true JPS6249683A (ja) | 1987-03-04 |
Family
ID=16190715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18656385A Pending JPS6249683A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | ガスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6249683A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6469070A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | Optical waveguide type gas laser equipment |
| JP2007081366A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-29 | Stanley Electric Co Ltd | 光源装置 |
| JP2007232722A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Honeywell Internatl Inc | 航空勾配ジャイロスコープ |
| FR2974680A1 (fr) * | 2011-04-29 | 2012-11-02 | Univ Limoges | Dispositif d'excitation d'une colonne de gaz enfermee dans une fibre optique a coeur creux |
-
1985
- 1985-08-27 JP JP18656385A patent/JPS6249683A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6469070A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | Optical waveguide type gas laser equipment |
| JP2007081366A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-29 | Stanley Electric Co Ltd | 光源装置 |
| JP2007232722A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Honeywell Internatl Inc | 航空勾配ジャイロスコープ |
| FR2974680A1 (fr) * | 2011-04-29 | 2012-11-02 | Univ Limoges | Dispositif d'excitation d'une colonne de gaz enfermee dans une fibre optique a coeur creux |
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