JPS6284579A - 固体レ−ザ発振器 - Google Patents
固体レ−ザ発振器Info
- Publication number
- JPS6284579A JPS6284579A JP22346085A JP22346085A JPS6284579A JP S6284579 A JPS6284579 A JP S6284579A JP 22346085 A JP22346085 A JP 22346085A JP 22346085 A JP22346085 A JP 22346085A JP S6284579 A JPS6284579 A JP S6284579A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- state laser
- laser medium
- exciting
- beams
- 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
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は固体レーザ発振器に関する。
固体レーザ発振器として例えば3価のネオジウム(以下
単にNd3+と略す)をドープしたYAGロッドをレー
ザ媒質としたいわゆるYAGレーザ発振器が一般的に知
られている。この発掘器は周知のように、内面が楕円反
射面になる集光反射鏡内にYAGロッドと励起ランプと
を平行にして設置し。
単にNd3+と略す)をドープしたYAGロッドをレー
ザ媒質としたいわゆるYAGレーザ発振器が一般的に知
られている。この発掘器は周知のように、内面が楕円反
射面になる集光反射鏡内にYAGロッドと励起ランプと
を平行にして設置し。
この集光反射鏡をメタアクリル樹脂再の冶献佳材゛料で
作られかつ楕円反射面や励起ランプ等を冷却する水路を
もつ框体で水密に囲う表ともにこの框体に水密に固着さ
れYAGロッドの両端側に光共振器を配置した構成にな
っている。このように発蒐器を構成する各要素が框体内
にまとめられた構成は、所定の場所に据置きして使用す
る場合には発振器自体の重量や全体の大きさが特に問題
になることはない。しかし、発振器をXYテーブルや口
ポット等の可動装置に塔載し、レーザ光を任意の加工部
位に与<、いわゆる一体形の装置構成の設計にあたって
は重量や大きさは轟然問題となってくる。特に、ロボッ
トの場合では発振器自体の重量は轟然のことながら、励
起ランプの4源コードや冷却用のホース等の付帯物がロ
ボットアームにかかることになり、現状では実用的な設
計が困難であった。このようなことから、レーザ発振器
を据置きにし、発振光を光ファイバーに導入し、その光
ファイバーの光出力端をロボットアームに塔載する機構
も考えられているが、光フアイバー透過後の発振光は広
がってしまい、この発去光を加工物に集光照射しても十
分小さな照射径にしぼりこめず、エネルギー不足となっ
て良好な加工ができない問題があった。
作られかつ楕円反射面や励起ランプ等を冷却する水路を
もつ框体で水密に囲う表ともにこの框体に水密に固着さ
れYAGロッドの両端側に光共振器を配置した構成にな
っている。このように発蒐器を構成する各要素が框体内
にまとめられた構成は、所定の場所に据置きして使用す
る場合には発振器自体の重量や全体の大きさが特に問題
になることはない。しかし、発振器をXYテーブルや口
ポット等の可動装置に塔載し、レーザ光を任意の加工部
位に与<、いわゆる一体形の装置構成の設計にあたって
は重量や大きさは轟然問題となってくる。特に、ロボッ
トの場合では発振器自体の重量は轟然のことながら、励
起ランプの4源コードや冷却用のホース等の付帯物がロ
ボットアームにかかることになり、現状では実用的な設
計が困難であった。このようなことから、レーザ発振器
を据置きにし、発振光を光ファイバーに導入し、その光
ファイバーの光出力端をロボットアームに塔載する機構
も考えられているが、光フアイバー透過後の発振光は広
がってしまい、この発去光を加工物に集光照射しても十
分小さな照射径にしぼりこめず、エネルギー不足となっ
て良好な加工ができない問題があった。
〔発明の目的〕
本発明はロボットアーム等の可動部に過大な負担を与え
ることなく塔載可能でかつ収束性の良好な発振光を放出
することのできる固体レーザ発振器の提供を目的とする
。
ることなく塔載可能でかつ収束性の良好な発振光を放出
することのできる固体レーザ発振器の提供を目的とする
。
固体レーザ媒質および光共振器との構成部分と。
固体レーザ媒質を励起する励起光発生部とを分離し、励
起光を導光体で導いて固体レーザ媒質を励起する。r4
成にしたものである。
起光を導光体で導いて固体レーザ媒質を励起する。r4
成にしたものである。
以下、実施例を示す図面に基ずいて本発明を説明する。
第1図は本発明の一実施例で、レーザ発振部(1)とこ
の発振部(1)を励起するための光を供給する励起光発
生装置(2)と上記励起光を発振部(1)に導< −:
1フプイバーからなる導光体(3)とを主要部としてJ
J成されている。レーザ発振部(1)について詳述する
と全反射/a(4)と出力鏡(5)とからなる光共振器
と。
の発振部(1)を励起するための光を供給する励起光発
生装置(2)と上記励起光を発振部(1)に導< −:
1フプイバーからなる導光体(3)とを主要部としてJ
J成されている。レーザ発振部(1)について詳述する
と全反射/a(4)と出力鏡(5)とからなる光共振器
と。
この光共振器間に設けられ、 Nd3+ : YAGの
結晶体でスラブ形状に形成された固体レーザ媒質(6)
と。
結晶体でスラブ形状に形成された固体レーザ媒質(6)
と。
この固体レーザ媒質(6)の一方の光学平面近傍に固体
レーザ媒質(6)側を凸にして設けられた半円柱状のシ
リンドリカルレンズ(力と、上記導光体(3)の出光端
部を保持する保持具(8)およびこれら固体レーザ媒質
(6)、第1のシリンドリカルレンズ(力および保持具
(8)を所定位置に収納した框体(9)とで構成されて
いる。一方、励起光発生装置(2)はアレキサ/ドライ
ドレーザ発振器からなり、導光体(3)を介してレーザ
発振部(1)とは別の位置に据置かれている。
レーザ媒質(6)側を凸にして設けられた半円柱状のシ
リンドリカルレンズ(力と、上記導光体(3)の出光端
部を保持する保持具(8)およびこれら固体レーザ媒質
(6)、第1のシリンドリカルレンズ(力および保持具
(8)を所定位置に収納した框体(9)とで構成されて
いる。一方、励起光発生装置(2)はアレキサ/ドライ
ドレーザ発振器からなり、導光体(3)を介してレーザ
発振部(1)とは別の位置に据置かれている。
また、レーザ発振部(1)は図示せぬが気体等による冷
却手段が付加されており、8/すえばロボットアーム等
の町l1jIJ体に塔載されている。
却手段が付加されており、8/すえばロボットアーム等
の町l1jIJ体に塔載されている。
次に上記構成についての作用を説明する。
励起光発生装置(2)の発振によって75Q nmの発
揚光が放出され、この光は導光体(3)によってレーザ
発振部(1)へ導かれ、入党角と等しい角度に発散して
出光端部から出光しシリンドリカルレンズ(力に入光す
る。このシリトリカルレンズ(7)によって第2図に示
すように7リンドリ刀ルレンズ(7)の軸方向に直交す
る側が収束され、はぼ矩形状に拡大した光束に成形され
て固体レーザ媒質(4)の光学平面になる一方の面に到
達する。これにより、固体レーザ媒質(4)は励起され
、上記光共振器の作用lこよって出力鏡(5)からレー
ザ光(L)が放出される。
揚光が放出され、この光は導光体(3)によってレーザ
発振部(1)へ導かれ、入党角と等しい角度に発散して
出光端部から出光しシリンドリカルレンズ(力に入光す
る。このシリトリカルレンズ(7)によって第2図に示
すように7リンドリ刀ルレンズ(7)の軸方向に直交す
る側が収束され、はぼ矩形状に拡大した光束に成形され
て固体レーザ媒質(4)の光学平面になる一方の面に到
達する。これにより、固体レーザ媒質(4)は励起され
、上記光共振器の作用lこよって出力鏡(5)からレー
ザ光(L)が放出される。
ところで、固体レーザ媒質(4)にドープされたNd”
+は母体結晶によってほとんど左右されない75Qnm
、 8QQnm、 83Qnmの線幅の広くない吸収線
をもつ。本実施例において励起光発生装置(Σ)から出
るアレキサンドライトレーザ光は750nm近辺で最も
出力が茜< 、 N”+に対して十分よく吸収させるこ
とができる。また、同体レーザ発振器(4) tまスラ
ブ形状になっているのでレーザ光(L)は1めて良質な
ものとなる。たとえば、導光体131へ導入される発振
光の平均出力がioow(50Hz )の場合、出力鏡
(4)からはTEM。1 %−ドで11060nの波長
を有す40Wの出力が得られた。
+は母体結晶によってほとんど左右されない75Qnm
、 8QQnm、 83Qnmの線幅の広くない吸収線
をもつ。本実施例において励起光発生装置(Σ)から出
るアレキサンドライトレーザ光は750nm近辺で最も
出力が茜< 、 N”+に対して十分よく吸収させるこ
とができる。また、同体レーザ発振器(4) tまスラ
ブ形状になっているのでレーザ光(L)は1めて良質な
ものとなる。たとえば、導光体131へ導入される発振
光の平均出力がioow(50Hz )の場合、出力鏡
(4)からはTEM。1 %−ドで11060nの波長
を有す40Wの出力が得られた。
第2図は本発明の他の実施例で、導光体である光ファイ
バf2Gを固体レーザ媒質(6)に直接密接させた構成
にしたものである。この場合、密接部分において、光フ
ァイバー(4)の端部は固体レーザ媒質(6)の長手力
向いっばいにコア部(2)が接触する長さに斜めに切断
される。また、上記密接状態は機械的な固定手段(図示
省略)によって保持されている。この実施例においても
上記実施例と同様に光ファイバー(2■から出た光によ
って固体レーザ媒質(6)が効率的に励起され良好なレ
ーザ光が得られた。
バf2Gを固体レーザ媒質(6)に直接密接させた構成
にしたものである。この場合、密接部分において、光フ
ァイバー(4)の端部は固体レーザ媒質(6)の長手力
向いっばいにコア部(2)が接触する長さに斜めに切断
される。また、上記密接状態は機械的な固定手段(図示
省略)によって保持されている。この実施例においても
上記実施例と同様に光ファイバー(2■から出た光によ
って固体レーザ媒質(6)が効率的に励起され良好なレ
ーザ光が得られた。
この第2図に示す実施例では光ファイバー(至)が単数
のため、固体レーザ媒質(6)への照射面積が不足する
問題もあるが、光ファイバー(′10を複数不並列にな
らべて固体レーザ媒質(6)に密接させる構成をとれば
この問題は解消される。
のため、固体レーザ媒質(6)への照射面積が不足する
問題もあるが、光ファイバー(′10を複数不並列にな
らべて固体レーザ媒質(6)に密接させる構成をとれば
この問題は解消される。
なお、固体レーザ媒質(6)の結晶母体はYAGに限ら
ず、Nd”+をドープした条件でガラス、 GGG、
GsGG。
ず、Nd”+をドープした条件でガラス、 GGG、
GsGG。
YLF、 YAPが適用されるほか、ガラスと塩および
Nd3+の直接化合物も含まれる。
Nd3+の直接化合物も含まれる。
励起光を外部から導いて励起するレーザ発振部の構成と
したので、集光反射鏡、励起ランプやまた電線等の電気
系統が不要となり極めて小型かつ軽量の発振部を得るこ
とができた。また、従来のよう番こ来光反射鏡内におい
て励起ランプによって励起する構成では、 Nd8+の
吸収線以外での発光量が多く、はとんどのランプ発光量
か損失となり。
したので、集光反射鏡、励起ランプやまた電線等の電気
系統が不要となり極めて小型かつ軽量の発振部を得るこ
とができた。また、従来のよう番こ来光反射鏡内におい
て励起ランプによって励起する構成では、 Nd8+の
吸収線以外での発光量が多く、はとんどのランプ発光量
か損失となり。
また固体レーザ媒質自体に熱影響を与えやすい種種の問
題を抱えていたが1本発明のようにアレキサンドライト
レーザの750nmの発振光はほとんど全てNd3+に
吸収されるので、励起効率が改昏され。
題を抱えていたが1本発明のようにアレキサンドライト
レーザの750nmの発振光はほとんど全てNd3+に
吸収されるので、励起効率が改昏され。
上記のような熱影響も小さくなった。したがってより良
質なレーザが得られ加工精度が大幅に同上された。
質なレーザが得られ加工精度が大幅に同上された。
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は第1
図のA−A線における断面図、第3図は本発明の他の実
施例を示す要部拡大断面図である。 (1)・・・レーザ発振部 (2)・・・励起光発
生装置(3)・・・導光体 (4)・・・全反射
鏡(5)・・・出力鏡 (6)・・・固坏レー
ザ媒質代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男
図のA−A線における断面図、第3図は本発明の他の実
施例を示す要部拡大断面図である。 (1)・・・レーザ発振部 (2)・・・励起光発
生装置(3)・・・導光体 (4)・・・全反射
鏡(5)・・・出力鏡 (6)・・・固坏レー
ザ媒質代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男
Claims (5)
- (1)励起光発生装置と、この装置から放出される励起
光を導く導光体と、この導光体で導かれた励起光の照射
を受ける固体レーザ媒質と、この固体レーザ媒質の軸方
向を通る光を共振する光共振器とを備えたことを特徴と
する固体レーザ発振器。 - (2)励起光発生装置はアレキサンドライトレーザ発生
装置であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の固体レーザ発振器。 - (3)固体レーザ媒質はNd^3^+がドープされてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の固体レ
ーザ発振器。 - (4)固体レーザ媒質は円柱状もしくは板状からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の固体レーザ
発振器。 - (5)固体レーザ媒質は拡大ビームにされた励起光の照
射を受けることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の固体レーザ発振器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22346085A JPS6284579A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 固体レ−ザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22346085A JPS6284579A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 固体レ−ザ発振器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6284579A true JPS6284579A (ja) | 1987-04-18 |
Family
ID=16798494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22346085A Pending JPS6284579A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 固体レ−ザ発振器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6284579A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01248582A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-04 | Rohm Co Ltd | 固体レーザ発生装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS519667B2 (ja) * | 1972-09-20 | 1976-03-29 | ||
JPS51112294A (en) * | 1975-03-07 | 1976-10-04 | Siemens Ag | Light pumping solid state laser pumping device |
JPS562429A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Diesel Kiki Co Ltd | Warm-up rotation speed controlling device for diesel engine |
JPS5918878A (ja) * | 1982-07-22 | 1984-01-31 | 神鋼アルフレツシユ株式会社 | 既設窓枠除去装置 |
JPS6031284A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-18 | Toshiba Corp | 固体レ−ザ装置 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22346085A patent/JPS6284579A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS519667B2 (ja) * | 1972-09-20 | 1976-03-29 | ||
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JPS5918878A (ja) * | 1982-07-22 | 1984-01-31 | 神鋼アルフレツシユ株式会社 | 既設窓枠除去装置 |
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Cited By (1)
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JPH01248582A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-04 | Rohm Co Ltd | 固体レーザ発生装置 |
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