JPS63143886A - 光軸立体折返し型レ−ザ共振器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はレーザ共振器に関し、特に光軸立体折返し型
レーザ共振器に関する。

（従来の技術） 従来、２軸や３軸直交タイプのレーザ共振器では、１平
而内での折返しが行なわれている。つまり第５図に示す
ように、２枚の反射ミラー１．３を互いに小さな反射角
θをとって対向配置し、出力ミラー５とリアミラー７と
の間で、レーザ光ＬＢを折返し反射させるも１成として
いる。ところがこのような１平面内でのレーザ折返し構
成では、反射ミラー１．３における折返しの際、反射角
０が小さいために錫光強度が小さくなり、出力レーザ光
の偏光がランダム偏光になってしまい、切断加工には適
さないといった問題があった。

さらに従来、このような平面型の折返しの欠点を補うた
めに、第６図に示寸ようなコーナキュ−ブ９，１１を用
いたレーザ共振器も用いられている。このようなコーナ
キューブ９．１１を用いる場合、光軸間隔ｄを小さくで
き、高密度にレーザビームを折返すことができる。しか
しながら、このような従来例の場合には、コーナキュー
ブ９゜１１が非対称形であるため、使用中の熱的変形が
不一様に起こり、その冷却のための装置構成が複雑化す
る問題があった。

さらにレーザビームの高密度化を実現するために従来、
第７図に示すような光軸立体折返し型レーザビームも提
案されている。この従来の光軸立体折返し型レーザ共振
器にあっては、２対のコーナキューブ１３．１５を互い
の反射面を中心軸の周りに９０°回転させた位置関係で
対向配置させ、出ノ〕ミラー１７とリヤミラー１９はそ
の先軸が直交する位置に配置した構成である。したがっ
て、出力ミラー１７、リヤミラー１９間のレーザビーム
ＬＢは図に示すように、一方のコーナキューブ１５にお
いては水平方向の反射を行ない、他方のコーナキューブ
１３においては同じレーザビームＬＢに対し垂直方向の
反射を行ない、高密度の折返しを実現している。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、このようにコーナキューブ１３．１５におい
て立体的に折返すとレーザビームＬＢの偏光がランダム
偏光となってしまい、金属切断加工には不向きなものと
なる。同時に第６図に示した従来例と同じくコーナキュ
ーブが非対称形であるため、熱的変形が問題となり、冷
却用の装置構成が複雑化する問題もあった。

この発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたも
のであって、複雑な形状のコーナキューブを用いること
なく、通常の反射ミラーを使用し、しかも光軸立体折返
しによる高密度のレーザビーム折返しが可能な光軸立体
折返し型レーザ共振器を提供ザることを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、中心軸の周りに１８０°ｔＩＪれて互いの
反０’ｌ而が９０°の角度を成すように配置された第１
反射ミラー対と、この第１反射ミラー対に対して中心軸
の周りに９０’ずれて配置され、互いの反射面が９０°
の角度を成す第２反射ミラー対と、前記第１反射ミラー
対の一方の反射ミラーと前記第２反射ミラー対の一方の
反射ミラーとに対してそれぞれの光軸上に位置し、互い
の反射面が９０°の角度を成りように配置された第３反
射ミラー対と、前記第２反射ミラー対の他方の反則ミラ
ーからの光軸上に配置され、モの光軸に対して４５°の
傾きを成す第４反割ミラーと、この第４反射ミラーの光
軸上に垂直に配置されたリアミラーと、前記第１反射ミ
ラー対の他方の反射ミラーの光軸上に垂直に配置された
出力ミラーとを備えて成る光軸立体折返し型レーザ共振
器を要旨とするものである。

（実施例） 以下この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図に示すように出力ミラー２１とリヤミラー２３と
が、水平方向で互いにその先軸が直交する位置関係にお
いて配置されている。またリアミラー２３の背後にはレ
ーザビームＬＢの出力モニタ２５が設けられている。

従来のコーナキューブにかわる立体折返し用の反射ミラ
ー群は通常市販されている反射ミラーによって構成され
るものである。第２図に詳しく示されているように、４
反射ミラー群２７は中心軸Ｃの周りに９０°ずつ離れて
配置された４枚の反射ミラー２９．３１．３３．３５に
よって構成されている。この４反）１ミラー群２７のう
ち、斜め上下に対向する第１反射ミラー対２９．３１は
互いの反則面が第３図に示すように９０”の角度を成す
ように４５°ずつ傾けて配置されている。同様に第２反
射ミラー対３３．３５も互いの反射面が９０°の角度を
成すように４５°ずつ傾けて配置されている。さらにこ
の４反射ミラー群２７と出力ミラー２１との位置関係に
ついては、出力ミラー２１からの光軸上に第１反射ミラ
ー対の上側の反射ミラー２９が位置するものとされてい
る。

３反射ミラー群３７を構成する３枚の反ｌ）１ミラー３
９．４１．４３の配置関係は第４図に詳しく示されてい
る。下側の２枚の反射ミラー３９．４１はそれぞれ前記
４反則ミラー群２７の下側の２枚の反射ミラー３１．３
５とそれぞれ光軸な一致させて配置されており、第３図
に示すように水平断面において互いの反射面が９０”を
成り位置関係に置かれている。３反に１ミラー群３７の
上側の反射ミラー４３は、第４図に詳しいように反射ミ
ラー３９のａ上に同じ傾きをもって配置されている。そ
してこの反射ミラー４３は、前記リアミラー２３の光軸
と前記４反則ミラー群２７の反射ミラー３３からの光軸
との直交する交点に位置するものともなっている。

上記構成の光軸立体折返し型レーザ共振器の動作につい
て次に説明する。図に示していないが、このレーザ共成
器内においてボンピングにより励起されたレーザビーム
ＬＢは出力ミラー２１とリアミラー２３との間で立体的
に折返し、ぞの波長が一様にそろえられ、出力ミラー２
１から出ていくものである。

その折返し動作について説明すると、出力ミラー２３か
らのレーザビームＬＢは、４反則ミラー群２７の第１反
射ミラー対の上側の反射ミラー２９にまず入射し、ここ
で９０°折り曲げられ、斜め下側の反射ミラー３１に入
射する。この第１反射ミラー対の下側の反射ミラー３１
では、レザービームＬＢは９０°折り曲げられて水平方
向に出射し、３反則ミラー群３７の第３反則ミラー対の
左側の反射ミラー３９に入射する。

この第３反射ミラー対の反射ミラー３９に入射したレー
ザビーム１Ｂは、ここで９０”水平方向に折り曲げられ
て、相手側の反射ミラー４１に入射する。反射ミラー４
１に入射したレーザビームは、ここでさらに９０°水平
方向に折り曲げられて、４反則ミラー群２７の第２反射
ミラー対の下側の反射ミラー３５に入射し、ここで斜め
上方に９０’折り曲げられて上側の反射ミラー３３に入
射する。この第２反射ミラー対３３の上側の反射ミラー
３３に入射したレーザビームＬＢは、ここで再び水平方
向前方に出射され、３反則ミラー群３７の上側の反射ミ
ラー４３に入射する。そして反射ミラー４３で水平方向
に９０°折り曲げられ、リアミラー２３に入ｒＪ４する
。

リアミラー２３においてレザービームＬＢが再び反射さ
れ、今度は逆に反射ミラー４３−反射ミラー３３−反射
ミラー３５−反射ミラー４１−反射ミラー３９−反射ミ
ラー３１−反射ミラー２９を経て、出力ミラー２１に戻
る。

このようにして出力ミラー２１とリアミラー２３との間
で立体的に折り返されながら、レーザビームＬＢはその
波長が整えられ、出力ミラー２１から直線偏光されたレ
ーザビームＬＢとして取り出される。

（発明の効果） この発明は４枚の反射ミラー群を斜め上下に対向−４る
第１反射ミラー対と第２反射ミラー対に構成し、さらに
その前方に第３反則ミラー対と第４反射ミラーとを配置
し、水平面内で９０゛の位置関係に配置した出力ミラー
とリアミラーとの間でレーザビームの立体折返しを行な
うものである。

したがって、従来のようにコーナキューブを用いずとも
よく、通常手に入りやすい市販されている反則ミラーに
より立体折返しミラー群を構成することができ、製造上
の簡素化及び安価性を実現できる。ざらに、高密度立体
折返しが可能であるとともに、直線偏光の出力を得るこ
とがでさ°、レーザ金属加工に用いることができる高出
力のレーザビームを（りることができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の反射ミラー配置説明図、
第２図は第１図におけるＩ−ｎ線断面図、第３図は第２
図における■−■線断面図、第４図は第１図におけるＩ
Ｖ　−■線断面図、第５図は従来例の平面折返し型レー
ザ共振器の説明図、第６図は従来のコーナキューブを用
いた平面折返し型レーデ共振器の説明図、第７図は従来
例のコーナキューブを用いた立体折返し型レーザ共振器
の説明図である。 ２１・・・出力ミラー ２３・・・リアミラー ２５・・・出力モニタ ２７・・・４反射ミラーｎＹ ２９．３１．３３．３５・・・反射ミラー３７・・・３
反射ミラー群 ３９．４１．４３・・・反射ミラー ＬＢ・・・レーザビーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中心軸の周りに１８０°離れて互いの反射面が９０°の
   角度を成すように配置された第１反射ミラー対と、この
   第１反射ミラー対に対して中心軸の周りに９０°ずれて
   配置され、互いの反射面が９０°の角度を成す第２反射
   ミラー対と、前記第１反射ミラー対の一方の反射ミラー
   と前記第２反射ミラー対の一方の反射ミラーとに対して
   それぞれの光軸上に位置し、互いの反射面が９０°の角
   度を成すように配置された第３反射ミラー対と、前記第
   ２反射ミラー対の他方の反射ミラーからの光軸上に配置
   され、その光軸に対して４５°の傾きを成す第４反射ミ
   ラーと、この第４反射ミラーの光軸上に垂直に配置され
   たリアミラーと、前記第１反射ミラー対の他方の反射ミ
   ラーの光軸上に垂直に配置された出力ミラーとを備えて
   成る光軸立体折返し型レーザ共振器。