JPS6344310B2 - - Google Patents
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- JPS6344310B2 JPS6344310B2 JP8876180A JP8876180A JPS6344310B2 JP S6344310 B2 JPS6344310 B2 JP S6344310B2 JP 8876180 A JP8876180 A JP 8876180A JP 8876180 A JP8876180 A JP 8876180A JP S6344310 B2 JPS6344310 B2 JP S6344310B2
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- laser
- reflecting mirror
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 54
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 26
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification 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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/136—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光共振器を構成する反射鏡の焼損を防
止できる固体レーザ発振装置に関する。
止できる固体レーザ発振装置に関する。
従来、固体レーザ装置、たとえばYAGレーザ
発振装置から高出力レーザ光を得る場合、レーザ
ロツドとしてのYAGロツドの熱歪みによるレン
ズ作用を予め考慮してレーザ発振共振器条件に入
れ、光共振器を構成する一対の反射鏡の少なくと
も一方の曲率半径を前記反射鏡間の距離より小さ
く設定して高出力レーザ光を得ていた。ところ
が、前記した曲率半径を有する反射鏡の光軸近傍
にスポツトサイズの小さなビームを集光する発振
条件が形成されるので、前記反射鏡の中心部に高
エネルギ密度のスポツトが生じ、反射鏡の種類に
よつては反射鏡の光軸中心部が焼損する虞れがあ
つた。さらに、反射鏡の光軸中心部が焼損すると
レーザ発振モードを悪化させレーザ加工などの用
途としてレーザビームを被加工物上へ微小スポツ
トに集光できないという欠点があつた。
発振装置から高出力レーザ光を得る場合、レーザ
ロツドとしてのYAGロツドの熱歪みによるレン
ズ作用を予め考慮してレーザ発振共振器条件に入
れ、光共振器を構成する一対の反射鏡の少なくと
も一方の曲率半径を前記反射鏡間の距離より小さ
く設定して高出力レーザ光を得ていた。ところ
が、前記した曲率半径を有する反射鏡の光軸近傍
にスポツトサイズの小さなビームを集光する発振
条件が形成されるので、前記反射鏡の中心部に高
エネルギ密度のスポツトが生じ、反射鏡の種類に
よつては反射鏡の光軸中心部が焼損する虞れがあ
つた。さらに、反射鏡の光軸中心部が焼損すると
レーザ発振モードを悪化させレーザ加工などの用
途としてレーザビームを被加工物上へ微小スポツ
トに集光できないという欠点があつた。
これらの欠点を除去するため、レーザロツドの
端面に凹面を形成し、発振中に反射鏡面上に形成
されるスポツトサイズを大きく保つと共に、前記
レーザロツドの熱レンズ作用を補償することが行
なわれている。しかし、前記レーザロツドにドー
プされるNd3+の量によつて、このロツドのレン
ズ作用の大小、すなわち励起電力当りの熱歪み効
果の大小があり最適なロツドの端面加工が容易で
ない。そのため、レーザロツドとして端面が平面
に加工されたものを用いて高出力レーザ光を得る
ことが望まれていた。
端面に凹面を形成し、発振中に反射鏡面上に形成
されるスポツトサイズを大きく保つと共に、前記
レーザロツドの熱レンズ作用を補償することが行
なわれている。しかし、前記レーザロツドにドー
プされるNd3+の量によつて、このロツドのレン
ズ作用の大小、すなわち励起電力当りの熱歪み効
果の大小があり最適なロツドの端面加工が容易で
ない。そのため、レーザロツドとして端面が平面
に加工されたものを用いて高出力レーザ光を得る
ことが望まれていた。
本発明は以上の事情を考慮してなされたもので
あり、光共振器を構成する反射鏡の焼損を防止で
き、かつ高出力レーザ光を得ることができる固体
レーザ装置を提供することを目的とする。
あり、光共振器を構成する反射鏡の焼損を防止で
き、かつ高出力レーザ光を得ることができる固体
レーザ装置を提供することを目的とする。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の第一実施例の構成を一
部ブロツク図を用いて模式的に示した図である。
光共振器１は光共振器間隔L1を形成するように
対向して設けられた第１および第２の反射鏡２，
３間にレーザロツド４を配置し、このレーザロツ
ド４を平行に光励起ランプ５を設けてこの光励起
ランプ５で前記レーザロツド４を光励起するよう
にし、このレーザロツド４と第２の反射鏡との間
に光シヤツタ６を配置し所定の期間発振ビームを
しや断するような構成となつている。なお、第１
の反射鏡として曲率半径が前記共振器間隔L1よ
り十分大きな球面鏡または平面鏡を用い、第２の
反射鏡３として前記光共振器間隔L1より小さな
曲率半径Ｒを有する球面鏡を用いている。また、
前記レーザロツド４の周囲は、図示されていない
冷却水による冷却器によつて冷却されるようにな
つている。また、第１図におけるL2は第２の反
射鏡３から曲率半径中心点までの距離でＲに等し
く、L3はこの曲率半径中心点からレーザロツド
４の端面までの距離である。
明する。第１図は本発明の第一実施例の構成を一
部ブロツク図を用いて模式的に示した図である。
光共振器１は光共振器間隔L1を形成するように
対向して設けられた第１および第２の反射鏡２，
３間にレーザロツド４を配置し、このレーザロツ
ド４を平行に光励起ランプ５を設けてこの光励起
ランプ５で前記レーザロツド４を光励起するよう
にし、このレーザロツド４と第２の反射鏡との間
に光シヤツタ６を配置し所定の期間発振ビームを
しや断するような構成となつている。なお、第１
の反射鏡として曲率半径が前記共振器間隔L1よ
り十分大きな球面鏡または平面鏡を用い、第２の
反射鏡３として前記光共振器間隔L1より小さな
曲率半径Ｒを有する球面鏡を用いている。また、
前記レーザロツド４の周囲は、図示されていない
冷却水による冷却器によつて冷却されるようにな
つている。また、第１図におけるL2は第２の反
射鏡３から曲率半径中心点までの距離でＲに等し
く、L3はこの曲率半径中心点からレーザロツド
４の端面までの距離である。
前記光励起ランプ５の両端にはランプ電流検出
抵抗７を介して電源回路８が接続されており、こ
の電源回路８から放電電流が供給される。
抵抗７を介して電源回路８が接続されており、こ
の電源回路８から放電電流が供給される。
光シヤツタ制御回路９は、比較回路１０で前記
ランプ電流検出抵抗７から送出される電圧信号と
電流レベル設定回路１１から送出される基準信号
とを比較し、前記電圧信号が基準信号より大きく
なつたときパルス整形回路１２へ信号を送出し、
このパルス整形回路１２で波形を整形し、この波
形整形された信号を遅延回路１３で約５秒程度遅
らせて光シヤツタ駆動回路１４へ信号を送出し、
この光シヤツタ駆動回路１４から送出される制御
信号により前記光シヤツタ６を開閉制御する構成
となつている。なお、前記遅延回路１３において
約５秒程度信号を遅延させた理由は、レーザロツ
ド４に励起光が照射され始めてから熱的に定常状
態になるまで時間を要し、この時間として５秒程
度を見込めば十分なので、放電電流レベルが所定
のレベルに達した時点から約５秒程度遅れて前記
シヤツタ６を作動させるようにしている。前記光
シヤツタ駆動回路１４は、たとえばソレノイドで
構成されている。
ランプ電流検出抵抗７から送出される電圧信号と
電流レベル設定回路１１から送出される基準信号
とを比較し、前記電圧信号が基準信号より大きく
なつたときパルス整形回路１２へ信号を送出し、
このパルス整形回路１２で波形を整形し、この波
形整形された信号を遅延回路１３で約５秒程度遅
らせて光シヤツタ駆動回路１４へ信号を送出し、
この光シヤツタ駆動回路１４から送出される制御
信号により前記光シヤツタ６を開閉制御する構成
となつている。なお、前記遅延回路１３において
約５秒程度信号を遅延させた理由は、レーザロツ
ド４に励起光が照射され始めてから熱的に定常状
態になるまで時間を要し、この時間として５秒程
度を見込めば十分なので、放電電流レベルが所定
のレベルに達した時点から約５秒程度遅れて前記
シヤツタ６を作動させるようにしている。前記光
シヤツタ駆動回路１４は、たとえばソレノイドで
構成されている。
このように構成された第一実施例の動作を説明
する。光シヤツタ６が閉じた状態で電源回路８か
ら光励起ランプ５に放電電流を供給し、この光励
起ランプ５から放射される励起光によりレーザロ
ツド４を励起すると、周囲が冷却水により冷却さ
れている前記レーザロツド４の中心部と周辺部と
の間に温度差が生じ、定常態において凸レンズ作
用を呈する。第２図は、このような過程を横軸に
ランプ入力電力Pi、左縦軸にレーザロツド４の後
方焦点距離fbをとつて前記ランプ入力電力Piと前
記焦点距離fbとの関係を特性曲線Ｑで示したもの
である。また、右縦軸にレーザ出力PLをとり前
記ランプ入力電力Piとレーザ出力PLとの関係を特
性曲線Ｓ，S′で示したものである。
する。光シヤツタ６が閉じた状態で電源回路８か
ら光励起ランプ５に放電電流を供給し、この光励
起ランプ５から放射される励起光によりレーザロ
ツド４を励起すると、周囲が冷却水により冷却さ
れている前記レーザロツド４の中心部と周辺部と
の間に温度差が生じ、定常態において凸レンズ作
用を呈する。第２図は、このような過程を横軸に
ランプ入力電力Pi、左縦軸にレーザロツド４の後
方焦点距離fbをとつて前記ランプ入力電力Piと前
記焦点距離fbとの関係を特性曲線Ｑで示したもの
である。また、右縦軸にレーザ出力PLをとり前
記ランプ入力電力Piとレーザ出力PLとの関係を特
性曲線Ｓ，S′で示したものである。
第２図に示したように、ランプ入力電力Piを増
加すると、レーザロツド４の後方焦点距離（以下
焦点距離と略称する）fbはこのこのレーザロツド
４の凸レンズ作用により特性曲線Ｑに沿つて減少
する。そうして、ランプ入力電力PiがP1に達する
と第２図Ａ点に示したように焦点距離fbは共振器
条件で決まるレーザ発振スレシホルドL2＋L3に
ほぼ等しくなる。したがつて光シヤツタ６が閉じ
ていない状態では第２の反射鏡３上に微小なスポ
ツトを形成して突然発振を開始し、第２図の点
B1に対応したレーザ出力PLBに相当する高エネル
ギ密度のスポツトにより前記反射鏡３の光軸中心
部が焼損する虞れがある。しかし、本実施例にお
いては、この時点では光シヤツタ６を閉じた状態
にし、発振を停止させ、第２の反射鏡３上に微小
なスポツトが形成されないようにして焼損を防止
している。
加すると、レーザロツド４の後方焦点距離（以下
焦点距離と略称する）fbはこのこのレーザロツド
４の凸レンズ作用により特性曲線Ｑに沿つて減少
する。そうして、ランプ入力電力PiがP1に達する
と第２図Ａ点に示したように焦点距離fbは共振器
条件で決まるレーザ発振スレシホルドL2＋L3に
ほぼ等しくなる。したがつて光シヤツタ６が閉じ
ていない状態では第２の反射鏡３上に微小なスポ
ツトを形成して突然発振を開始し、第２図の点
B1に対応したレーザ出力PLBに相当する高エネル
ギ密度のスポツトにより前記反射鏡３の光軸中心
部が焼損する虞れがある。しかし、本実施例にお
いては、この時点では光シヤツタ６を閉じた状態
にし、発振を停止させ、第２の反射鏡３上に微小
なスポツトが形成されないようにして焼損を防止
している。
さらにランプ入力電力Piを電流レベル設定回路
１１で設定した電力レベルPRまで増加させると、
ランプ電流検出抵抗７から送出された電圧信号が
基準信号より大きくなる。その結果、比較回路１
０から信号が送出され、この信号がパルス整形回
路１２で波形整形された後、さらに遅延回路１３
により約５秒程度遅延されて光シヤツタ駆動回路
１４へ送出され、この光シヤツタ駆動回路１４か
ら送出される制御信号により光シヤツタ６が閉よ
り開状態へ切換る。この時点までに、レーザロツ
ド４は定常態となり凸レンズ作用は安定してい
る。また、第２図に示したようにランプ入力電力
PiがPRでの焦点距離fbは、さらに小さくなつて焦
点が第２の反射鏡３の前方の点Ｆまで前進するの
で、第２の反射鏡３上の中心部にはスポツトサイ
ズの大きなレーザ光が集光する。このため、前記
第２の反射鏡３の光軸中心部に集光するレーザ光
のエネルギ密度が低減するので、特性曲線Ｓにお
いて動作点がB1からB2へ移動し、レーザ出力PL1
と大きくなつてもエネルギ密度としては小さくな
り前記反射鏡３の中心部が焼損することはなくな
る。
１１で設定した電力レベルPRまで増加させると、
ランプ電流検出抵抗７から送出された電圧信号が
基準信号より大きくなる。その結果、比較回路１
０から信号が送出され、この信号がパルス整形回
路１２で波形整形された後、さらに遅延回路１３
により約５秒程度遅延されて光シヤツタ駆動回路
１４へ送出され、この光シヤツタ駆動回路１４か
ら送出される制御信号により光シヤツタ６が閉よ
り開状態へ切換る。この時点までに、レーザロツ
ド４は定常態となり凸レンズ作用は安定してい
る。また、第２図に示したようにランプ入力電力
PiがPRでの焦点距離fbは、さらに小さくなつて焦
点が第２の反射鏡３の前方の点Ｆまで前進するの
で、第２の反射鏡３上の中心部にはスポツトサイ
ズの大きなレーザ光が集光する。このため、前記
第２の反射鏡３の光軸中心部に集光するレーザ光
のエネルギ密度が低減するので、特性曲線Ｓにお
いて動作点がB1からB2へ移動し、レーザ出力PL1
と大きくなつてもエネルギ密度としては小さくな
り前記反射鏡３の中心部が焼損することはなくな
る。
さらにランプ入力電力Piを増加させると、焦点
距離fbはさらに減少する一方、レーザ出力PLは第
２図の特性曲線Ｓのように増加する。したがつて
レーザ出力PLの増大にともなつて、第２の反射
鏡３上のスポツトサイズは大きくなるので、エネ
ルギ密度は大きくならない。そのためランプ入力
電力PiがPRより大きくなつても第２の反射鏡３上
に形成されるレーザ光のスポツトによつて焼損す
ることはなくなる。
距離fbはさらに減少する一方、レーザ出力PLは第
２図の特性曲線Ｓのように増加する。したがつて
レーザ出力PLの増大にともなつて、第２の反射
鏡３上のスポツトサイズは大きくなるので、エネ
ルギ密度は大きくならない。そのためランプ入力
電力PiがPRより大きくなつても第２の反射鏡３上
に形成されるレーザ光のスポツトによつて焼損す
ることはなくなる。
ランプ入力電力Piをさらに増加させると、ラン
プ入力電力PiがP2の点で第２図Ｅ点に示したよう
に焦点距離fbが安定発振領域の下限値L3に達し、
レーザ出力PLが最大になつた後、さらにランプ
入力電力Piを増加すると焦点距離fbがL3より小さ
くなり不安定発振領域に入るので発振出力が低下
し、特性曲線ＳのＣ→Ｄに示したようにレーザ出
力PLが急減する。したがつて、レーザ出力PLの
可変範囲はランプ入力電力PiがPR〜P2の範囲で
PL1〜PLCである。このレーザ出力PLの可変範囲で
は前記したように焦点距離fbはL2＋L3＜fb＜L3で
あり、第２の反射鏡３の光軸中心部にはレーザ光
の焦点が結ばないので、前記反射鏡３の光軸中心
部が焼損することはない。
プ入力電力PiがP2の点で第２図Ｅ点に示したよう
に焦点距離fbが安定発振領域の下限値L3に達し、
レーザ出力PLが最大になつた後、さらにランプ
入力電力Piを増加すると焦点距離fbがL3より小さ
くなり不安定発振領域に入るので発振出力が低下
し、特性曲線ＳのＣ→Ｄに示したようにレーザ出
力PLが急減する。したがつて、レーザ出力PLの
可変範囲はランプ入力電力PiがPR〜P2の範囲で
PL1〜PLCである。このレーザ出力PLの可変範囲で
は前記したように焦点距離fbはL2＋L3＜fb＜L3で
あり、第２の反射鏡３の光軸中心部にはレーザ光
の焦点が結ばないので、前記反射鏡３の光軸中心
部が焼損することはない。
なお、レーザ出力可変範囲を増大するには、第
２の反射鏡３の曲率半径Ｒを大きくし、このＲに
比例して共振器間隔L1を大きくすればよい。ま
た、高出力領域までレーザ出力PLを拡大するに
は、L3をL3′と小さくすると曲線ＱでA′からE′ま
で可変でき、ランプ入力電力PiをP1′からP2′の入
力領域に対して第２図の特性曲線S′で示したよう
にレーザ出力PLをPLB′からPLC′と拡大できる。し
かし、この場合もランプ入力電力PiがP1′のときfb
＝L2＋L3′となり第２反射鏡３上に焦点を結び焼
損することになるので、前記したようにランプ入
力電力PiがPR以上で光シヤツタ６を開いて発振さ
せるようにする。この場合、ランプ入力電力Piが
PRのときのレーザ出力は第２図の特性曲線S′の
B2′点からPL2となる。したがつて、レーザ出力PL
の可変範囲は、ランプ入力電力PiがPR〜P2′の範
囲でPL2〜PLC′である。
２の反射鏡３の曲率半径Ｒを大きくし、このＲに
比例して共振器間隔L1を大きくすればよい。ま
た、高出力領域までレーザ出力PLを拡大するに
は、L3をL3′と小さくすると曲線ＱでA′からE′ま
で可変でき、ランプ入力電力PiをP1′からP2′の入
力領域に対して第２図の特性曲線S′で示したよう
にレーザ出力PLをPLB′からPLC′と拡大できる。し
かし、この場合もランプ入力電力PiがP1′のときfb
＝L2＋L3′となり第２反射鏡３上に焦点を結び焼
損することになるので、前記したようにランプ入
力電力PiがPR以上で光シヤツタ６を開いて発振さ
せるようにする。この場合、ランプ入力電力Piが
PRのときのレーザ出力は第２図の特性曲線S′の
B2′点からPL2となる。したがつて、レーザ出力PL
の可変範囲は、ランプ入力電力PiがPR〜P2′の範
囲でPL2〜PLC′である。
このように本実施例によれば、レーザロツド４
と第２の反射鏡３との間に光シヤツタ６を設け、
前記反射鏡３上にスポツトサイズの小さなレーザ
光が集光する発振条件下でレーザ光をしや断し、
前記反射鏡３上に大きなスポツトサイズのレーザ
光が集光する発振条件下で前記光シヤツタ３を開
いて高出力レーザ光を得るようにしたものであ
る。したがつて本実施例によれば、第２の反射鏡
３の焼損をレーザロツド４の端面が平面加工され
たものを用いても防止できる。
と第２の反射鏡３との間に光シヤツタ６を設け、
前記反射鏡３上にスポツトサイズの小さなレーザ
光が集光する発振条件下でレーザ光をしや断し、
前記反射鏡３上に大きなスポツトサイズのレーザ
光が集光する発振条件下で前記光シヤツタ３を開
いて高出力レーザ光を得るようにしたものであ
る。したがつて本実施例によれば、第２の反射鏡
３の焼損をレーザロツド４の端面が平面加工され
たものを用いても防止できる。
第３図は本発明の第２の実施例の光共振器部を
簡単に示した模式図である。
簡単に示した模式図である。
光共振器部は、共振器間隔L1を形成するよう
に対向して設けられた第１および第２の反射鏡１
５，１６の間にレーザロツド１７を配置し、この
レーザロツド１７と両反射鏡１５，１６との間に
前記レーザロツド１７の径より小さな径を有した
光制限開口１８，１９を設け、光励起ランプ２０
を前記レーザロツド１７と平行に配置して光励起
する構成となつている。なお、第１および第２の
反射鏡１５，１６として曲率半径Ｒが前記共振器
間隔L1より小さい球面鏡を用いている。また、
前記光制限開口１８，１９は前記反射鏡１５，１
６の曲率中心すなわちL2＝Ｒの位置に設け、レ
ーザロツド１７との距離をL3としている。
に対向して設けられた第１および第２の反射鏡１
５，１６の間にレーザロツド１７を配置し、この
レーザロツド１７と両反射鏡１５，１６との間に
前記レーザロツド１７の径より小さな径を有した
光制限開口１８，１９を設け、光励起ランプ２０
を前記レーザロツド１７と平行に配置して光励起
する構成となつている。なお、第１および第２の
反射鏡１５，１６として曲率半径Ｒが前記共振器
間隔L1より小さい球面鏡を用いている。また、
前記光制限開口１８，１９は前記反射鏡１５，１
６の曲率中心すなわちL2＝Ｒの位置に設け、レ
ーザロツド１７との距離をL3としている。
このような構成の第二実施例の動作を説明す
る。ランプ入力電力Piを増加させて、光励起ラン
プ２０から放射される励起光の強さを増加させる
と、これに伴いレーザロツド１７は光励起され熱
歪みを生じ凸レンズ作用を呈する。そうしてこの
凸レンズ作用の焦点距離fbがfb1/2（L2＋L3）
に達すると、発振を開始し第１および第２の反射
鏡１５，１６上にレーザ光の焦点を結ぶことにな
る。光制限開口１８，１９がない場合は、前記反
射鏡１５，１６上にスポツトサイズの微小レーザ
光が集光し焼損する虞れがある。しかし本実施例
では、第３図に示したように光限開口１８，１９
を設けたので、前記レーザ光の大部分は前記光制
限開口１８，１９によつてしや断される。その結
果、前記第１および第２の反射鏡１５，１６上に
集光するレーザ光のエネルギ密度が十分小さく抑
制される。そのため、前記第１および第２の反射
鏡１５，１６の焼損を防止できる。
る。ランプ入力電力Piを増加させて、光励起ラン
プ２０から放射される励起光の強さを増加させる
と、これに伴いレーザロツド１７は光励起され熱
歪みを生じ凸レンズ作用を呈する。そうしてこの
凸レンズ作用の焦点距離fbがfb1/2（L2＋L3）
に達すると、発振を開始し第１および第２の反射
鏡１５，１６上にレーザ光の焦点を結ぶことにな
る。光制限開口１８，１９がない場合は、前記反
射鏡１５，１６上にスポツトサイズの微小レーザ
光が集光し焼損する虞れがある。しかし本実施例
では、第３図に示したように光限開口１８，１９
を設けたので、前記レーザ光の大部分は前記光制
限開口１８，１９によつてしや断される。その結
果、前記第１および第２の反射鏡１５，１６上に
集光するレーザ光のエネルギ密度が十分小さく抑
制される。そのため、前記第１および第２の反射
鏡１５，１６の焼損を防止できる。
さらにランプ入力電力Piを増加させると、第第
１および第２の反射鏡１５，１６間を往復するレ
ーザ光の焦点部（ビームウエスト）が光制限開口
１８，１９に急激に接近するので、前記光制限開
口１８，１９によりレーザ光がしや断させる量が
少なくなる。したがつて、光制限開口１８，１９
を第３図にしたように設けた構成で、高出力レー
ザ光を得ることができると共に、前述したように
レーザ光の焦点部が第１および第２の反射鏡１
５，１６から遠くなるので、前記反射鏡１５，１
６上のスポツトサイズは大きくなりエネルギ密度
は小さく抑えられるので、焼損を防止できる。
１および第２の反射鏡１５，１６間を往復するレ
ーザ光の焦点部（ビームウエスト）が光制限開口
１８，１９に急激に接近するので、前記光制限開
口１８，１９によりレーザ光がしや断させる量が
少なくなる。したがつて、光制限開口１８，１９
を第３図にしたように設けた構成で、高出力レー
ザ光を得ることができると共に、前述したように
レーザ光の焦点部が第１および第２の反射鏡１
５，１６から遠くなるので、前記反射鏡１５，１
６上のスポツトサイズは大きくなりエネルギ密度
は小さく抑えられるので、焼損を防止できる。
さらにランプ入力電力Piを増加すると、レーザ
ロツド１７の焦点距離fbが安定発振領域の下限界
値近傍fb1/2L3に遠するまでは、レーザ出力PL
は増加するが、その後急減する。
ロツド１７の焦点距離fbが安定発振領域の下限界
値近傍fb1/2L3に遠するまでは、レーザ出力PL
は増加するが、その後急減する。
なお、モードセレクト用開口を本実施例に用い
る場合、レーザロツド１７と光制限器１８，１９
との間に設ける。
る場合、レーザロツド１７と光制限器１８，１９
との間に設ける。
このように本実施例は、第１および第２の反射
鏡１５，１６の光軸中心部にスポツトサイズの小
さなレーザ光が集光する発振条件下で光制限器１
８，１９により前記レーザ光を部分的にしや断
し、前記反射鏡１５，１６上に集光するレーザ光
のエネルギ密度を減少させるようにし、高出力レ
ーザ光については前記光制限器１８，１９により
しや断されないようにしたものである。したがつ
て、本実施例によれば、第１および第２の反射鏡
１５，１６を焼損することなく高出力レーザ光を
得ることができる。
鏡１５，１６の光軸中心部にスポツトサイズの小
さなレーザ光が集光する発振条件下で光制限器１
８，１９により前記レーザ光を部分的にしや断
し、前記反射鏡１５，１６上に集光するレーザ光
のエネルギ密度を減少させるようにし、高出力レ
ーザ光については前記光制限器１８，１９により
しや断されないようにしたものである。したがつ
て、本実施例によれば、第１および第２の反射鏡
１５，１６を焼損することなく高出力レーザ光を
得ることができる。
なお、本発明は前記した第一および第二実施例
に限られるものではない。たとえば、前記第一実
施例において光制限器として光シヤツタ６のみを
用いたが、光制限開口をレーザロツド４からL3
の位置に設けて前記光シヤツタ６と併用してもよ
い。また第二実施例において第１および第２反射
鏡１５，１６として球面鏡を用いたが、一方に平
面鏡を用いてもよい。その他本発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々変形実施できることは勿論であ
る。
に限られるものではない。たとえば、前記第一実
施例において光制限器として光シヤツタ６のみを
用いたが、光制限開口をレーザロツド４からL3
の位置に設けて前記光シヤツタ６と併用してもよ
い。また第二実施例において第１および第２反射
鏡１５，１６として球面鏡を用いたが、一方に平
面鏡を用いてもよい。その他本発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々変形実施できることは勿論であ
る。
以上説明したように、本発明は、少なくとも一
方の反射鏡の曲率半径の小さい光共振器内に設け
られたレーザロツドと前記反射鏡との間に光制限
器を設け、前記反射鏡上に小さなスポツトサイズ
のレーザ光が集光する発振条件下で前記レーザ光
を制限し、その他の安定発振領域において制限を
解除するようにしている。したがつて、本発明に
よれば反射鏡の焼損を防止できかつ高出力レーザ
光を得ることができる固体レーザ装置を提供でき
る。
方の反射鏡の曲率半径の小さい光共振器内に設け
られたレーザロツドと前記反射鏡との間に光制限
器を設け、前記反射鏡上に小さなスポツトサイズ
のレーザ光が集光する発振条件下で前記レーザ光
を制限し、その他の安定発振領域において制限を
解除するようにしている。したがつて、本発明に
よれば反射鏡の焼損を防止できかつ高出力レーザ
光を得ることができる固体レーザ装置を提供でき
る。
第１図は本発明の第一実施例の構成を一部ブロ
ツク図を用いて簡単に示した模式図、第２図は同
実施例の動作を説明するための特性図、第３図は
本発明の第二実施例の共振器部の構成を簡単に示
した模式図である。 １……光共振器、２……第１の反射鏡、３……
第２の反射鏡、４……レーザロツド、５……光励
起ランプ、６……光シヤツタ、７……ランプ電流
検出抵抗、９……光シヤツタ制御回路、１５……
第１の反射鏡、１６……第２の反射鏡、１７……
レーザロツド、１８，１９……光制限開口、２０
……光励起ランプ。
ツク図を用いて簡単に示した模式図、第２図は同
実施例の動作を説明するための特性図、第３図は
本発明の第二実施例の共振器部の構成を簡単に示
した模式図である。 １……光共振器、２……第１の反射鏡、３……
第２の反射鏡、４……レーザロツド、５……光励
起ランプ、６……光シヤツタ、７……ランプ電流
検出抵抗、９……光シヤツタ制御回路、１５……
第１の反射鏡、１６……第２の反射鏡、１７……
レーザロツド、１８，１９……光制限開口、２０
……光励起ランプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一対の反射鏡間の距離より少なくとも一方の
反射鏡の曲率半径の小さい光共振器内に設けられ
たレーザロツドを励起ランプで励起して高出力レ
ーザを得る固体レーザ発振装置において、前記レ
ーザロツドと反射鏡との間に光制限器を設け、前
記反射鏡に小さなスポツトのレーザ光が集光する
発振条件下で前記レーザ光を制限することを特徴
とする固体レーザ発振装置。 ２ 光制限器は、前記レーザロツドと反射鏡との
間に光シヤツタを設け、前記反射鏡に小さなスポ
ツトのレーザ光が集光する発振条件下において前
記光シヤツタを閉じ、前記発振条件経過後に開く
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固
体レーザ発振装置。 ３ 光制限器は、前記レーザロツドと少なくとも
いずれか一方の反射鏡との間に開口を設け、前記
反射鏡に小さなスポツトのレーザ光が収束する発
振条件下において前記レーザ光のエネルギ密度を
減少させた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装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8876180A JPS5713789A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Solid state laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8876180A JPS5713789A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Solid state laser oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5713789A JPS5713789A (en) | 1982-01-23 |
| JPS6344310B2 true JPS6344310B2 (ja) | 1988-09-05 |
Family
ID=13951854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8876180A Granted JPS5713789A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Solid state laser oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5713789A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0297711U (ja) * | 1989-01-17 | 1990-08-03 | ||
| JPH03100308U (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-21 | ||
| JPH07201210A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Patoraito:Kk | 信号表示灯の光源構造 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3830360C1 (ja) * | 1988-09-07 | 1989-12-07 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | |
| JP2014086531A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Canon Inc | レーザー装置およびその制御方法 |
-
1980
- 1980-06-30 JP JP8876180A patent/JPS5713789A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0297711U (ja) * | 1989-01-17 | 1990-08-03 | ||
| JPH03100308U (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-21 | ||
| JPH07201210A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Patoraito:Kk | 信号表示灯の光源構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5713789A (en) | 1982-01-23 |
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