JPS63296382A - レ−ザ発振装置 - Google Patents

レ−ザ発振装置

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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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JP
Japan
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discharge tube
laser
discharge
electrodes
oscillation device
Prior art date
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Pending
Application number
JP62132803A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Karube
規夫 軽部
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/038Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
    • H01S3/0385Shape
    • H01S3/0387Helical shape

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  • 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。

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。
〔従来の技術〕
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。
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。
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。
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。
〔発明が解決しようとする問題点〕
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。
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
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。
〔問題点を解決するための手段〕
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。
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。
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。
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。
〔作用〕
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。
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。
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。
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。
〔実施例〕
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
〔発明の効果〕
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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. (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。
JP62132803A 1987-05-28 1987-05-28 レ−ザ発振装置 Pending JPS63296382A (ja)

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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
PCT/JP1988/000493 WO1988009577A1 (en) 1987-05-28 1988-05-24 Laser oscillator

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US (1) US4910749A (ja)
EP (1) EP0315695A1 (ja)
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WO (1) WO1988009577A1 (ja)

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