JPS63296382A - レ−ザ発振装置 - Google Patents
レ−ザ発振装置Info
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- JPS63296382A JPS63296382A JP62132803A JP13280387A JPS63296382A JP S63296382 A JPS63296382 A JP S63296382A JP 62132803 A JP62132803 A JP 62132803A JP 13280387 A JP13280387 A JP 13280387A JP S63296382 A JPS63296382 A JP S63296382A
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- Japan
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- discharge tube
- laser
- discharge
- electrodes
- oscillation device
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
- H01S3/0385—Shape
- H01S3/0387—Helical shape
Landscapes
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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〕
本発明は金属などの切断加工用大出力レーザ発振装置に
関する。より詳細には高周波励起高速軸７Ａ ＣＯｚ
レーザの横方向モードの改良に関する。
関する。より詳細には高周波励起高速軸７Ａ ＣＯｚ
レーザの横方向モードの改良に関する。
高周波励起軸流Ｃｏ２レーザは高出力でかつ安定した発
振が可能であり、開発がすすめられており、出願人は特
願昭６１−２４３２１２号を出願している。
振が可能であり、開発がすすめられており、出願人は特
願昭６１−２４３２１２号を出願している。
従来の軸流型窩周波放電励起レーザ発振装置の例を第３
図に示す。図において、１は放電管であり、図では４本
の放電管セグメントを直列に結合した例を示しているが
、出力に応じて種々の本数が使用される。２は全反射鏡
、３は出力結合鏡であり、２個の鏡は正確に位置が決め
られている。
図に示す。図において、１は放電管であり、図では４本
の放電管セグメントを直列に結合した例を示しているが
、出力に応じて種々の本数が使用される。２は全反射鏡
、３は出力結合鏡であり、２個の鏡は正確に位置が決め
られている。
４はレーザ光を示す、放電管の各セグメントにはガスの
出入口が設けられており、それは１台のルーツブローワ
８に結合されている。６及び７は冷却機であり、放電な
らびにルーツブロワにおける圧縮作用で発熱したレーザ
ガスを冷却する。放電管及びガス送風管内のガス流の方
向は矢印で示しである。９ａ、９ｂ〜１２ａ、１２ｂは
電極であり、高周波電源５に接続されている。放電管１
内のガス流は約１００ｍ／秒であり、高周波型ａ５から
の高周波電圧によって放電が行われ、レーザビームが発
振増幅される。
出入口が設けられており、それは１台のルーツブローワ
８に結合されている。６及び７は冷却機であり、放電な
らびにルーツブロワにおける圧縮作用で発熱したレーザ
ガスを冷却する。放電管及びガス送風管内のガス流の方
向は矢印で示しである。９ａ、９ｂ〜１２ａ、１２ｂは
電極であり、高周波電源５に接続されている。放電管１
内のガス流は約１００ｍ／秒であり、高周波型ａ５から
の高周波電圧によって放電が行われ、レーザビームが発
振増幅される。
第４図に各放電管セグメントの構造を示す。電極９ａ、
９ｂは図のように２重ラセン構造になっており、放電は
各放電管断面について見ると第５図の斜線に示すように
電極間に発生する。この放電面の方向は第６図に示すよ
うなねじれた形となる。これは、各放電管１の断面では
円形でない断面を連続的に捻り、全体を加え併せること
により、円形モードを得ることを目的としている。
９ｂは図のように２重ラセン構造になっており、放電は
各放電管断面について見ると第５図の斜線に示すように
電極間に発生する。この放電面の方向は第６図に示すよ
うなねじれた形となる。これは、各放電管１の断面では
円形でない断面を連続的に捻り、全体を加え併せること
により、円形モードを得ることを目的としている。
しかし、実際のレーザ発振装置では第７図（ａ）に示す
ような完全な円形モードは得られない。
ような完全な円形モードは得られない。
実際には各放電管セグメント内でガス流方向に放電利得
が分布を有する等の原因により、第７図（ｂ）に示すよ
うな完全な円形モードからずれたモードになってしまう
。
が分布を有する等の原因により、第７図（ｂ）に示すよ
うな完全な円形モードからずれたモードになってしまう
。
本発明の目的は上記問題点を解決し、高周波励起軸流Ｃ
Ｏｚレーザの横方向モードを円形モードに改良したレー
ザ発振装置を提供することにある。
Ｏｚレーザの横方向モードを円形モードに改良したレー
ザ発振装置を提供することにある。
上記の問題点を解決するために、
第１の発明では、
対向する２重ラセン電極間の放電によってレーザ励起を
行わせて発振させるレーザ発振装置において、 前記電極のラセン構造ターン数が整数であることを特徴
とするレーザ発振装置が、 提供される。
行わせて発振させるレーザ発振装置において、 前記電極のラセン構造ターン数が整数であることを特徴
とするレーザ発振装置が、 提供される。
第２の発明では、
対向する２重ラセン電極間の放電によってレーザ励起を
行わせて発振させるレーザ発振装置において、 レーザ共振器が０本の放電管セグメントの直列結合から
なり、 該放電管セグメントの電極のラセン開始点が、前記放電
管の軸管回りにπ／ｎづつずれていることを特徴とする
レーザ発振装置が、 提供される。
行わせて発振させるレーザ発振装置において、 レーザ共振器が０本の放電管セグメントの直列結合から
なり、 該放電管セグメントの電極のラセン開始点が、前記放電
管の軸管回りにπ／ｎづつずれていることを特徴とする
レーザ発振装置が、 提供される。
第３の発明では、
対向する２重ラセン電極間の放電によってレーザ励起を
行わせて発振させるレーザ発振装置において、 レーザ共振器が０本の放電管セグメントの直列結合から
なり、 該放電管セグメントの電極のラセン開始点が、前記放電
管の軸管回りにπ／ｎづつずれていることを特徴とする
レーザ発振装置が、 提供される。
行わせて発振させるレーザ発振装置において、 レーザ共振器が０本の放電管セグメントの直列結合から
なり、 該放電管セグメントの電極のラセン開始点が、前記放電
管の軸管回りにπ／ｎづつずれていることを特徴とする
レーザ発振装置が、 提供される。
第４の発明では、
対向する２重ラセン電極間の放電によってレーザ励起を
行わせて発振させるレーザ発振装置において、 レーザ共振器がｎ本の放電管セグメントの直列結合から
なり、 前記ガスの流れが、レーザ光と同一方向と、レーザ光と
逆方向の放電管セグメントを有し、レーザガスの流れの
方向毎に放電管セグメントを分け、各レーザガスの流れ
の組毎に該放電管セグメントの電極のラセン開始点が、
前記放電管の軸管回りに２π／ｎづつずれていることを
特徴とするレーザ発振装置が、 提供される。
行わせて発振させるレーザ発振装置において、 レーザ共振器がｎ本の放電管セグメントの直列結合から
なり、 前記ガスの流れが、レーザ光と同一方向と、レーザ光と
逆方向の放電管セグメントを有し、レーザガスの流れの
方向毎に放電管セグメントを分け、各レーザガスの流れ
の組毎に該放電管セグメントの電極のラセン開始点が、
前記放電管の軸管回りに２π／ｎづつずれていることを
特徴とするレーザ発振装置が、 提供される。
第１の発明では、各放電管セグメントの電極のラセン構
造ターン数を整数にすることにより、より円形モードに
近くなる。これは各放電管セグメント単位で円形モード
を求めるものである。
造ターン数を整数にすることにより、より円形モードに
近くなる。これは各放電管セグメント単位で円形モード
を求めるものである。
第２の発明では、各放電管セグメントの電極のラセン構
造ターンの開始点を各放電管セグメント毎にπ／ｎずら
すことにより、各放電管セグメントの軸回りの向きを全
放電管セグメントについて均等に分布するように配置し
たものである。
造ターンの開始点を各放電管セグメント毎にπ／ｎずら
すことにより、各放電管セグメントの軸回りの向きを全
放電管セグメントについて均等に分布するように配置し
たものである。
第３の発明では、第１の発明の放電管セグメントを結合
して、さらに第２の発明のように、各放電管セグメント
の電極のラセン構造ターンの開始点をπ／ｎずつずらし
て、第１の発明と第２の発明を結合して、より完全な円
形モードを得る。
して、さらに第２の発明のように、各放電管セグメント
の電極のラセン構造ターンの開始点をπ／ｎずつずらし
て、第１の発明と第２の発明を結合して、より完全な円
形モードを得る。
第４の発明は放電管セグメントのなかには、レーザガス
の流れる方向が異なるものがあり、レー“ザガス流方向
で利得分布が一様でなくこれをレーザガス流の方向毎に
２個のグループに分けて、それぞれの方向毎に均等な利
得分布を得るものである。
の流れる方向が異なるものがあり、レー“ザガス流方向
で利得分布が一様でなくこれをレーザガス流の方向毎に
２個のグループに分けて、それぞれの方向毎に均等な利
得分布を得るものである。
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図に放電管セグメントのラセン構造を示す。
図において、１は放電管セグメントであり、９ａ及び９
ｂは電極であり、２重ラセン構造をしている。但し、図
では電極のラセン構造の位相、特に開始点と終了点が明
確になるように、電極の構造を立体的に表している。図
ではターン数は２である。勿論これが整数であれば円形
モードに近くなる。たとえば、１．８ターンと２ターン
のものを実験比較すると、明らかに１．８ターンのもの
は円形モードからずれたモードとなる。
ｂは電極であり、２重ラセン構造をしている。但し、図
では電極のラセン構造の位相、特に開始点と終了点が明
確になるように、電極の構造を立体的に表している。図
ではターン数は２である。勿論これが整数であれば円形
モードに近くなる。たとえば、１．８ターンと２ターン
のものを実験比較すると、明らかに１．８ターンのもの
は円形モードからずれたモードとなる。
第２図に各放電管セグメントのラセン構造の開始点の位
相を示す。図では、放電管セグメントの数は８本であり
、各位相のずれはπ／８である。
相を示す。図では、放電管セグメントの数は８本であり
、各位相のずれはπ／８である。
第１の放電管セグメントはθ＝０であり、次の放電管セ
グメントのラセン構造の開始点はθ＝π／８から開始し
、３番目の放電管セグメントのラセン構造の開始点は２
π／８から開始し、以下開始点の位相がπ／８づつずれ
ていくのである。
グメントのラセン構造の開始点はθ＝π／８から開始し
、３番目の放電管セグメントのラセン構造の開始点は２
π／８から開始し、以下開始点の位相がπ／８づつずれ
ていくのである。
勿論放電管セグメントがｎ本ある場合の各放電管セグメ
ントの位相のずれは、π／ｎである。これによって、管
軸まわり向きを全放電管セグメントについて均等に分布
させることができる。
ントの位相のずれは、π／ｎである。これによって、管
軸まわり向きを全放電管セグメントについて均等に分布
させることができる。
さらに、第１図に示すような各放電管セグメントのター
ン数が整数であるものを、第２図のように配置すれば、
より円形モードに近くなる。
ン数が整数であるものを、第２図のように配置すれば、
より円形モードに近くなる。
上記の説明では各放電管セグメントのレーザガス流の流
れの方向は考慮していないが、レーザガス流が２方向あ
る場合には、それぞれの方向について均等な利得分布が
成立すればよいので、各方向ごとに分けると、放電管セ
グメントの故は、ｎ ／ ２ となり、さらにこれを第２図に示すように均等に位相を
ずらせば、 π／ （ｎ／２）＝２π／ｎ づつその位相をずらせることとなる。
れの方向は考慮していないが、レーザガス流が２方向あ
る場合には、それぞれの方向について均等な利得分布が
成立すればよいので、各方向ごとに分けると、放電管セ
グメントの故は、ｎ ／ ２ となり、さらにこれを第２図に示すように均等に位相を
ずらせば、 π／ （ｎ／２）＝２π／ｎ づつその位相をずらせることとなる。
勿論レーザガスの方向が異なっても、近似的にはレーザ
ガスの方向毎に分けないで汲うこともできる。これは、
求める円形モードの程度によって選択することができる
。
ガスの方向毎に分けないで汲うこともできる。これは、
求める円形モードの程度によって選択することができる
。
さらに、上記の実施例のなかで、各放電管セグメントの
ターン数が整数でなくても、各放電管セグメントのター
ン開始点の位相を変化させることのみ採用することでも
充分円形モードに対する効果を得ることができる場合も
ある。
ターン数が整数でなくても、各放電管セグメントのター
ン開始点の位相を変化させることのみ採用することでも
充分円形モードに対する効果を得ることができる場合も
ある。
以上説明したように本発明では、均等な利得分布を得る
ために、各放電管セグメントのターン数を整数とする、
各放電管セグメントのラセン構造のターンの開始点を一
定位相ずらす、またレーザガス流の方向ごとに分けて位
相をずらす等の構成を採用したので、より完全に近い円
形モードが得られ、基本モードであるＴ Ｍ ｏ。モー
ドが得られ安くなり、集光特性の向上とともに加工特性
の改善が図られる。
ために、各放電管セグメントのターン数を整数とする、
各放電管セグメントのラセン構造のターンの開始点を一
定位相ずらす、またレーザガス流の方向ごとに分けて位
相をずらす等の構成を採用したので、より完全に近い円
形モードが得られ、基本モードであるＴ Ｍ ｏ。モー
ドが得られ安くなり、集光特性の向上とともに加工特性
の改善が図られる。
第１図は電極のラセン構造を示す図、
第２図は各放電管セグメントのラセン構造の間第４図は
電極の２重ラセン構造を示す図、第５図は放電管の断面
の放電の状態を示す図、第６図は２重ラセン構造の放電
のねじれの状態を概念的に示す図、 第７図（ａ）は円対称の横モードを示す図、第７図（ｂ
）は円対称からずれた横モードを示す図である。 １−・−・−−−−ｍ−・−・・・−放電管２・−・・
・・−・−全反射鏡 ３−・−・−−−−−一−−−−出力結合鏡４−−−−
−−−一・−−−−−−レーザ光５−・−・・・−・・
高周波電源 ６−−−−−・・−・・−冷却器 ７−−一−−・・・−・・−・・・冷却器８・−・−−
−−−−・・・−・ルーツブロワ９ ａ 〜１２ ａ
、 ９ ｂ 〜１２ ｂ−−−−−−−−−−電極特
許出願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖 第１図 第４図 嘉、５図 第７図
電極の２重ラセン構造を示す図、第５図は放電管の断面
の放電の状態を示す図、第６図は２重ラセン構造の放電
のねじれの状態を概念的に示す図、 第７図（ａ）は円対称の横モードを示す図、第７図（ｂ
）は円対称からずれた横モードを示す図である。 １−・−・−−−−ｍ−・−・・・−放電管２・−・・
・・−・−全反射鏡 ３−・−・−−−−−一−−−−出力結合鏡４−−−−
−−−一・−−−−−−レーザ光５−・−・・・−・・
高周波電源 ６−−−−−・・−・・−冷却器 ７−−一−−・・・−・・−・・・冷却器８・−・−−
−−−−・・・−・ルーツブロワ９ ａ 〜１２ ａ
、 ９ ｂ 〜１２ ｂ−−−−−−−−−−電極特
許出願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖 第１図 第４図 嘉、５図 第７図
Claims (4)
- （１）対向する２重ラセン電極間の放電によってレーザ
励起を行わせて発振させるレーザ発振装置において、 前記電極のラセン構造ターン数が整数であることを特徴
とするレーザ発振装置。 - （２）対向する２重ラセン電極間の放電によってレーザ
励起を行わせて発振させるレーザ発振装置において、 レーザ共振器がｎ本の放電管セグメントの直列結合から
なり、 該放電管セグメントの電極のラセン開始点が、前記放電
管の軸管回りにπ／ｎづつずれていることを特徴とする
レーザ発振装置。 - （３）対向する２重ラセン電極間の放電によってレーザ
励起を行わせて発振させるレーザ発振装置において、 レーザ共振器がｎ本の放電管セグメントの直列結合から
なり、 該放電管セグメントの電極のラセン開始点が、前記放電
管の軸管回りにπ／ｎづつずれていることを特徴とする
レーザ発振装置。 - （４）対向する２重ラセン電極間の放電によってレーザ
励起を行わせて発振させるレーザ発振装置において、 レーザ共振器がｎ本の放電管セグメントの直列結合から
なり、 前記ガスの流れが、レーザ光と同一方向と、レーザ光と
逆方向の放電管セグメントを有し、レーザガスの流れの
方向毎に放電管セグメントを分け、各レーザガスの流れ
の組毎に該放電管セグメントの電極のラセン開始点が、
前記放電管の軸管回りに２π／ｎづつずれていることを
特徴とするレーザ発振装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62132803A JPS63296382A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | レ−ザ発振装置 |
| PCT/JP1988/000493 WO1988009577A1 (en) | 1987-05-28 | 1988-05-24 | Laser oscillator |
| US07/305,870 US4910749A (en) | 1987-05-28 | 1988-05-24 | Laser oscillator device |
| EP88904628A EP0315695A1 (en) | 1987-05-28 | 1988-05-24 | Laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62132803A JPS63296382A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | レ−ザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63296382A true JPS63296382A (ja) | 1988-12-02 |
Family
ID=15089939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62132803A Pending JPS63296382A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | レ−ザ発振装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4910749A (ja) |
| EP (1) | EP0315695A1 (ja) |
| JP (1) | JPS63296382A (ja) |
| WO (1) | WO1988009577A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
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| JP5474576B2 (ja) * | 2009-01-14 | 2014-04-16 | ギガフォトン株式会社 | レーザ光増幅器及びそれを用いたレーザ装置 |
| CN113181745B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-08-26 | 长江师范学院 | 一种船舶尾气处理方法 |
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| JPS603170A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 無声放電式ガスレ−ザ装置 |
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| JPS61269387A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振器の電極構造 |
| JPS61280689A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-11 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレ−ザ装置 |
| JPS61294882A (ja) * | 1985-06-24 | 1986-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレ−ザ発振器 |
| JPS62174990A (ja) * | 1986-01-29 | 1987-07-31 | Fanuc Ltd | 高周波励起同軸型ｃｏ２レ−ザ− |
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-
1987
- 1987-05-28 JP JP62132803A patent/JPS63296382A/ja active Pending
-
1988
- 1988-05-24 WO PCT/JP1988/000493 patent/WO1988009577A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1988-05-24 US US07/305,870 patent/US4910749A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-24 EP EP88904628A patent/EP0315695A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56138976A (en) * | 1980-04-01 | 1981-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | Voiceless discharge gas laser device |
| JPS603170A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 無声放電式ガスレ−ザ装置 |
| JPS61198694A (ja) * | 1984-11-24 | 1986-09-03 | トルンプフ・ゲ−・エム・ベ−・ハ−・ウント・コンパニイ | 高周波エネルギの交差入力装置を有するガスレ−ザ |
| JPS61295681A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | 軸流型ガスレ−ザ発振器の放電管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0315695A4 (en) | 1989-04-27 |
| US4910749A (en) | 1990-03-20 |
| EP0315695A1 (en) | 1989-05-17 |
| WO1988009577A1 (en) | 1988-12-01 |
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