0 A6 B6 五、發明説明（3 ) 〔産業上之利用領域〕 本發明偽有關一種雷射振盪裝置，持別是有閟謀求雷 射光射點（P 0 i n U n g )穩定化之雷射振盪裝置者。 〔以往之技術〕 圃8偽表示例如日本專利公報特開昭G 0 - 2 54 G δ 4號所 掲示之以往之雷射振盪裝置之構成斜視圖。在圖中，1 〇係 封入雷射媒質氣體之筐體，4偽一對放電電極，8偽熱交 換器，6係吹氣機，2 6、2 8、 3 0偽全反射鏡，3 2傜部份反 射鏡，1 2 a偽包含部份反射鏡3 2及全反射鏡之第1雷射光 反射裝置，1 2 b偽包含全反射鏡2 6及3 0之第2雷射光反射 裝置，2傜雷射光。又，圖9傜表示前述第1雷射光反射 裝置1 2 a之截面圔，1 4及1 5偽配置在各部份反射鏡3 2及全 反射鏡2 8前面之孔洞（a p e r t u r e ) , 3 6傜保持雷射光反射裝 置12a之光學基台，44係連結光學基台36及第2雷射光反 射裝置12b之光學基台連結棒，54係為了將筐體10及光學 基台3 6予以保持為真空密封所安裝之伸縮囊（b e 1 1 〇 w s ), ?t濟部中央標準局B工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 3 δ偽安裝於光學基台3 6之光學基板，4 0及4 2偽分別安裝於 全反射鏡2 8及部份反射鏡3 2 ,目的是為了分別調整全反射 鏡28及部份反射鏡32角度之調整板。 圖1 0、圖1 1偽表示光學基板3 8及安裝於此光學基板3 8 之調整板40之角度調整機構圖，圔10偽側面圖而傜圖 10之B-B線截面圖。在這些圖中，46傜為了調整諝整板40 角度之調整螺絲，47係將光學基板38與調整螺絲46予以鑽 緊之螺絲部份，48傜為了密封逐漸使調整螺絲47對光學基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 3 82.3. 40,000 經濟部中央標準局g工消費合作社印製 έ α6 “ __Β6_ 五、發明説明（4) 板3 8而言可以保持旋轉之〇型環4 9偽設於調整板4 Ο而與調 整螺絲4 6之尖端相接之承受構件，5 5傜使調整板4 0向光學 基板38側拉緊所配置之彈簧，50偽設於諏整板40之交點， 56傜流過調整板40之冷卻水，58偽為了使冷卻水56流動之 軟管，5 1 a、 5 1 b偽形成於光學基板3 δ而為了使冷水5 6流 動之洞，5 2傜為了使軟管5 8與光學基板3 8及調整板4 0連接 之連接器。 以往之雷射振盪裝置傜成如上述之構造。其次說明其 動作。 圖12係表示包含圖8所說明之雷射振盪裝置之諧振器 光路之振盪裝置長邊方向之垂直截面模式圖，在此圖12及 圔8中，筐體10係如前述，配置一對為了産生放電而激起 雷射媒質氣體用之放電電極4及使雷射媒質氣體循環之吹 風機6以及冷卻雷射媒質氣體之熱交換器8 ,雷射媒質氣 體偽通過一對放電電極4之間，激起至可以産生雷射振盪 之狀態。然後，雷射媒質氣體進入熱交換器8而冷卻後， 通過吹風機6而以箭頭Α之方向循環。另一方面，藉配置 在筐體1 0之長邊方向之全反射鏡2 6、2 8、 3 0及部份反射鏡 所構成之諧振器鏡，使藉放電使雷射媒質氣體成為激起狀 態之激起領域1 8 ,如以所述，形成描繪Z字而通過之三條 諧振器光路。 被全反射鏡2 6反射之雷射光2偽通過第1光軸2 0而到 達全反射鏡2 8 ,但因全反射鏡2 8傜配置成對第1光軸2 0以 角度0向下方向傾斜，故雷射光2傜通過較第1光軸20以 (請先閲讀背面之注意事項再鸠寫本頁) .裝. 訂. .線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公坌） 4 82.3. 40,000 A6 B6 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事嘈再頊寫本頁) 角度2 0向下方向傾斜之第2光軸2 2而到達全反射鏡3 0。 在此，全反射鏡30傜配置成對第1光軸20而言以角度0向 上方向傾斜，故雷射光2傜通過與第1光軸20平行之第3 光軸2 4而到達部份反射鏡3 2。到逹部份反射鏡3 2之雷射光 2之一部份傜直接$彳.丨岀外部，其餘則通過與上述相反之路 由而回至全反射鏡2 6 ,反覆上述之過程，雷射光2就反覆 通過激起領域1 8之間，被放大而從部份反射鏡3 2輸出至夕卜 部。 其次，對圖1 0、圖1 1之全反射鏡2 8之角度調整機構予 以說明。因全反射鏡2 8係安裝於調整板4 0 ,故只要調整此 調整板4 0之角度就可以進行全反射鏡2 8之角度調整。調整 板4 0偽以彈簧5 5被光學基板3 8拉緊，並藉交點5 0及兩支調 整螺絲4 6頂箸，故藉支點5 0之長度及調整螺絲4 6對於光學 基板3 8之突出長度之相對關偽來決定調整板4 0之角度。即 ，藉旋轉調整螺絲4 6來變化調整螺絲4 6對於光學基板3 8之 突出長度，就可以調整調整板40之上下左右之角度。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 然而，因全反射鏡28對雷射光2具有吸收率，故雷射 光2射出時就吸收其一部份而發熱。全反射鏡2 8偽藉冷却 水5 6冷卻調整板4 0予以間接性冷卻。冷卻水5 6傜由外部通 過軟管5 8而通過光學板3 8之洞5 1 a ,然後通過形成於調整 板40之洞内，再通過光學基板38之洞51b而射出外部。 就溫度性而言，因光學基板38係直接與冷卻水56接觸 ,故其溫度乃依冷卻水溫度而改變；而光學基台36則依外 氣溫度而改變。若冷卻水溫度與外氣溫度發生溫差，則光 82.3. 40,000 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 5 泣濟部中央標''一.局貝工消費合作社印製 2〇99i» Α6 _Β6 _ .五、發明説明（6) 學基板3 8與光學基台3 6間亦將發生溫差，由於線膨脹使光 學基板3 8與光學基台3 (3之膨脹量有異，故兩者間就發生熱 應力。一般而言，因光學基台36偽支持第1或第2雷射光 反射裝置12a、 12b之構成零件之全部，而製成非常堅固。 因此，發生於光學基板38與光學基台36之間之熱應力，將 使光學基板38産生彎曲。 如上所述，一旦光學基板38産生彎曲，調整板40或調 整板42之角度就發生變化，而迫使全反射鏡28或部份反射 鏡3 2之角度發生變化而使諧振器内之雷射光之光軸發生偏 移，而致使雷射光射點（P 〇 i n t i n g )(位置精度）喪失穩定性 Ο 其次，就位置於前述圖1 2之第2光軸2 2及此第2光軸 2 2兩端之全反射鏡2 8、3 0觀之；如前述所述，因全反射鏡 28傜對第1光軸20而言以角度0向下方向傾斜，故雷射光 2傜通過對第1光軸20而言以角度2Θ向下方向傾斜之第2 光軸2 2而到達全反射鏡3 0。因全反射鏡3 0偽對第1光軸2 0 而言以角度Θ向上方向傾斜，故雷射光2就通過與第1光 軸20平行之第3光軸24。換言之，第2光軸22偽對第1光 軸2 0及第3光軸2 4而言傾斜角度2 Θ，位於第2光軸2 2兩 端之全反射鏡28與全反射鏡30之反射面傜對第1光軸20及 第3光軸24而言分別成為角度0傾斜之互為平行之狀態。 在如此構成之情形下，如圖13所示，全反射鏡2δ與全 反射鏡3 0之反射面係在孔洞1 5、 1 6之開口内發生互相正對 之部份34、35,與正規之雷射振盪不一樣在前述全反射鏡 (請先閱讀背面之注意事項再埙寫本頁) 本紙張尺度迺用中國國家標準（CNS)甲4規格（21ϋ X 297公釐） 6 82.3. 40,000 ο A6 B6 五、發明説明（ 經濟部中央標準局R工消費合作杜印製
生出定 諧決 Μ 表、— 發孔管器模 調為有 射 發射穩 與所 傜，，、。之之式振束/W得僅， 雷 能置之 率®)徑 el 烈36處模諧光必 使亦動 使 可裝式 曲— I , 、 £強盪 一束則使率 ，方變 有 有憑模 每各 此'=u愈振之光 ，係制 處地圍 ， 間振束 之 D 徑在八0就生中之式17管 一之範 成 Θ 射光 鏡之孔 。4 多度寄17洞模、式 有路之。 構 35雷使 器 2M 定率 程述 ~ 孔制16模 僅通慢題 之 、從致 振13決制1,,..之前14之管、束 處2 缓問 述 4 2S UW 值 4 3 諧彳徑來管式止洞處方1光 之光在之 所 份盪常 由s§半?)式L'模防孔三地洞之 式射洞性 上 部振異 傜分2 制模!!?束了之他多孔15模雷孔定 以 之生生 度 ϊ/eH 束®f光為方其許，洞 束制制穩 如 對寄發 強至}-t光¾制，地較在如孔。光管管之 偽 正此就 制code-MI式I..管置個/W若例使洞制但24點 置 在生式 管umoH模(I，裝4必偽，僅孔管，軸射J裝 相發模 之 Mle光單 r 小盪使率因難，之則單光之題盪 05旦束 式 Μδι為 愈振，制原困6式，簡之2課振 30一光 模in® 底 值射示管其為=3模成為光光之射 鏡；之 束3(SF之u/y雷所式。成/W單構較射射決雷 C〇 上三 am 射 32 光 ί 式丨數 S 0 之 1 模小將 4 制之鏡雷雷解之 ^·Βtrf 反盪光。 ，度模 ί 對 率往圆束 / 整率管此器使保擬往 全振射化又長單/V然 制以如光 4 調制來如振，確明以 與生雷惡 器之 4 自 管 ，之率之管 2 諧處法發 0〇 2 寄之性 振定比示 4 式 生洞制鏡式=3整一無C (請先閲讀背面之注意事項再瑣寫本頁) 本紙張尺度通用中國园家標準（CNS)甲4规格（21ϋ X 297公釐） 7 82.3. 40,000 A6 B6 經濟部中央標苹局R工消费合作社印製 五、發明説明（8) 光射點之穩定性惡化之問題。 本發明偽為了解決如上述問題點者而提出者，並以可 以得到雷射光射點之穩定性甚佳之雷射振盪裝置為目的。 〔解決課題之手段〕 有關本發明之雷射振盪裝置傜在光學基板設冷卻水之 通路，在前述光學基板與冷卻水之通路間設置熱絶緣構件 者。 〔作用〕 在本發明中，藉設於光學基板與冷卻水通路之間之熱 絶緣構件使光學基板與冷卻水成為熱絶緣，使光學基板與 安裝於此光學基板之光學基台雙方之溫度均依外氣溫度而 變，而使兩者間不致發生彎曲。 〔實施例〕 實施例1 以下，參照附圖說明本發明之一實施例。圔8係表示 雷射振盪裝置之構成斜視圖，圖9偽表示雷射光反射裝置 之截面圖，圖12偽表示包含雷射振盪裝置之諧振器光路之 振盪裝置長邊方向之垂直截面楔式圖，因係與以往裝置一 樣，Η不再赘述。 圔1及圖2傜根據本發明之第1實施例之雷射振盪裝 置之角度調整機構楔式圖，圖1偽側面圖，圖2俱圖1之 Α-Α線截面圖。在此第1實施例中，圖1〇、圖11之所以與 以往之雷射振盪裝置不同，偽由於通過冷卻水5 6之洞5 1 a 、51b傜設在第2構件60a、60b,第2構件60a、60b則介 由0環62安裝於光學基板38之緣故。 (請先閲讀背面之注意事項再墙寫本頁) -6 丁 本紙張K度適用中画國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 8 A6 B6
20991V 五、發明説明（9 ) 根據此第1實施例，因冷卻水56傜流過第2構件60a 、6 0 b之中，雖然與第2構件6 0 a、6 0 b以熱性接觸，但第 2構件60a、60b傜藉0環62安裝成不與光學基板38直接接 觸，故光學基板3 8傜與第2構件6 0 a、6 0 b成熱性絶緣，強 迫與冷卻水成熱絶緣。因此，光學基板38之溫度偽依外氣 溫度而變，故即使冷卻水溫度與外氣溫度發生溫差，光學 基板38與光學基台36之間卻不致有溫差，而不致於因光學 基板38與光學基台間之熱應力而發生光學基板38之彎曲， 調整板4 0、4 2之角度就成為穩定。因此，射出之雷射光之 射點就成為優良之穩定性。 實施例2 其次，參照附圖說明本發明之第2實施例。圓3傺表 示根據本實施例通過雷射振盪裝置之光學基板3 S之冷卻水 56之通路略圖。由此圖可以明瞭，在光學基板38結合第2 構件6 0 a ,流通冷卻水5 6之洞5 1 a係設於第2構件6 0 a。6 2 係為了保持真空之0環，第2構件6 0 a係由鐵弗龍等绝緣 構件所構成。絶緣構件不僅是電氣之絶緣體，同時亦是熱 之不良導體，流過第2構件6 0 a中之冷卻水5 6之溫度，幾 乎不致影礬第2構件60a之外周部之溫度。 根據第2實施例，光學基板3 8傜與冷卻水5 6成為熱絶 緣。因此，光學基板38就溫度上而言依存於外氣溫度，即 使冷卻水溫度與外氣溫度發生溫差，光學基板38與光學基 台36間卽不發生溫差，不致有因光學基板38與光學基台36 間之熱應力而發生光學基板38之彎曲，調整板40、42之角 本紙張尺度迺用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） η 82.3. 40,000 ------------------------裝------.ΤΓ------線 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央櫺苹局Β工消費合作社印製 經濟部中央橒準局貝工消費合作社印繫 ϋ 五、發明説明（1 〇) 度甚為穩定，因此，射出之雷射光之射點就甚為優良之穩 定性。 實施例3 其次，參照附圖說明本發明之第3實施例。圔4偽表 示根據此第3實施例通過雷射振盪裝置之光學基板3 δ之冷 卻水5 6之通路略圓1。冷卽水5 6偽流過第2構件6 0 a中，此 苐2構件6 0 a與光學基板3 8之間則结合第3構件6 4 a。再者 ,6 2傜為了保持真空之0型環。第3構件6 4 a偽由鐵弗龍 等絶緣構件所構成，第2構件60a為了確保軟管58用之連 接器52之捻緊強度，由金屬構成。採用如此之構成，連接 器52之材質就有強度，可以使其成為可靠性甚高之金屬製 。流過第2構件6 0 a中之冷卻水5 6之溫度，雖然影響第2構 件6 0 a之外周部之溫度，因第3構件6 4 a傜熱之不良導體， 致使第2構件6 0 a之外周溫度卻幾乎不影繼第3構件6 4 a之 外周部溫度。根據此第3實施例，光學基板3 8偽與冷卻水 56成為熱之絶緣，調整板40、42之角度就甚為穩定。因此 ,射出之雷射光之射點之穩定性十分良好。 實施例4 其次，以參照附圖來説明本發明之第4實施例。圖5 偽表示根據此第4實施例通過雷射振ϋ裝置之光學基板38 之冷卻水56之通路略圖。在此圖5中，冷卻水56所流過之 洞5 1 a傜設於第2構件6 0 a ,光學基板3 8係藉由螺絲6 6和熱 绝緣構件所構成之墊圈65與第2構件60a結合。光學基板 3 8與第2構件6 0 a之間偽插入由绝緣構件所構成之間隔物（ A6 B6 (請先閲讀背面之注意事項再頌寫本頁) 本紙張尺度迺用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 0 A6 B6 五、發明説明（1) (請先閱讀背面之注意事項再頌寫本頁) sPacer)63。再者，62傜為了保持真空之0型環，第2構 件6 0 a傜由如金屬之類具有強度可靠性甚高之構件所構成 0 根據此第4實施例，冷卽水5 6傜流過第2構件6 0 a、 6 0 b之中，與第2構件6 0 a、 （3 0 b以熱性接觸。然而，第2 構件6 0 a、 6 0 b之外周部傜由於0型環而安裝成不直接與光 學基板3 8接觸，又，第2構件6 0 a、 6 0 b與光學基板3 8之連 結部偽由於絶線構件所構成之間隔物63而構成不直接與光 學基板3 8接輟。通過為了安裝於光學基板3 8之螺絲6 6而從 光學基板3 8傳熱，但由於熱絶緣構件所成之墊圈6 5而與第 2構件之間形成熱絶緣。因此，光學基板38係與第2構件 6 0 a、6 0 b成為熱絶緣，強迫與冷卻水5 6成為熱絶綠。 再者，在上述實施例中，螺絲60若以絶緣構件來構成 ,則無墊圈6 5卻仍可以得到同樣之效果。 實施例5 -濟部中央標"局员工消费合作社印製 其次，參照附圖來說明本發明之第5實施例。圖6傜 表示根據第5實施例通過雷射振盪裝置之光學基板38之冷 卻水56之通路略圖。冷卻水56傜通過軟管58之中而通過光 | 學基板3δ。軟管58偽藉由旋人光學基板38而固定之連接器 形狀之熱絶緣材料所成之第4構造構件固定於Β部份，同 時保持不與光學基板38接觸。第4構造構件68之一個例子 可以列舉鐵弗龍製之軟管用連接器，第4構造構件68之本 體70傜旋入光學基板38而固定之，藉鑽緊螺絲帽部份71, 卽可固定軟管58。 82.3. 40,000 本紙張又度適用中國國家標準（CKS)甲4規格（210 X 297父釐） 1 經濟部中央標準局S工消费合作社印製 Α6 Β6 五、發明説明（1 2 ) 根據本第5實施例，一旦冷卻水56之溫度發生變化時 ,就傳熱予軟管58，因軟管58不與光學基板38接觸，故熱 就從B部份傳至由連接器形狀之絶综材料所成之第4構造 構件68,通過第4構造構件68之中而傳至光學基板38。第 4構造構件6 8傜由熱絶緣物所構成，光學基板3 8就等於與 冷卻水5 6成為熱絶緣。因此，光學基板3 8之溫度乃依外氣 溫度而變，即使冷卻水溫度與外氣溫度産生溫差，光學基 板38與光學基台36之間卻不産生溫差，不致因光學基板38 與光學基台36之間之熱_力而發生光學基板38之彎曲，而 使調整板40、42不會發生角度之變化。因此，射出之雷射 光之射點甚為穩定。 〔發明之效果〕 如以上所述，根據本發明，因係將光學基板與冷卻水 成為熱絶緣之構成，故可以得到雷射光之射點甚為穩定之 雷射振盪裝置之效果。 〔圖面之簡單說明〕 圖1傜表示本發明之一種實施例之雷射振盪裝置之角 度調整機構模式圖。 . 圖2傜圔1之A-A線截面圖。 圖3偽表示本發明之一種實施例之雷射振盪裝置之通 過光學基板之冷卻水通路圖。 圖4係表示本發明之一種實施例之雷射振盪裝置之通 過光學基板之冷卻水通路圔。 圖5係表示本發明之一實施例之雷射振盪裝置之通過 本紙張又度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 ------------------------裝------，玎------線 {請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 五、發明説明（13 A6 B6 過 通 之 置 裝. 盪 振 射@ 之 例 施 實 〇 1 〇 圖之圖 路明路 通發通 水本水 卻示卻 冷表冷 之傜之 板 6 板 基圖基 學學 光光 裝 0 〇 振圔 射式 雷 模 之 面 往截 以直 及垂 例之 施向 實方 種邊 一 長 之 器 明盪 發振 本之 含 路 包光 係 器 7 振 圖諧 之 置 装 盪 振 tj 雷 之 往 以 及 例 施 實 種1 之 明 發 本 〇 ?圖 表視 偽斜 8 成 圖 構 之 置 甲：田 之 置 裝 盪 振 射 雷 之 往 以 及 例 施 實 一 ο 之圖 明面 發截 本置 偽裝 9 圖反 光 射 式 模 構 機 整 度 角 之 置 裝 盪 振 射 雷 之 往 以 示 表 傜 ο 1X 圖 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 圖 圖 面 截 線 B - β 之 ο 11 圖 偽 1Χ r—H 圔 置 裝 〇 盪圖 振式 射模 雷 面 之截 往直 以垂 及之 例向 施方 實邊 一 長 之置 明裝 發盪 本振 含之 包路 係光 2 唔 圖振 皆 之 裝振 盪諧 振之 射端 伊曰 β 爷日a 之路 一 往光之 以 2 明 示第發 表與本 傜路傜 3^4 1 1 圖 2_ 第 於 位 中 之 路 光 器 振 諧 之 置 圖 同 »,/· 孔 及 鏡 器 之 器 振 皆 H=la 之 置 裝 盪 振 射 雷 之 例 施 實 圖 明 說 化 變 軸 光 盪 振 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 明 說 號 符 光 射 雷 2 極 電 電體 放筐 4 ο 置置 裝裝 f? 4MJ 身 身 反反 光光 射 射 雷 雷 1 2 第第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（21U X 297公釐） 82.3. 40,000
20991V 五、發明説明（14 ) A6 B6 經濟部中央標苹局貝工消費合作社印製 14 孔 洞 15 孔 洞 16 孔 洞. 17 孔 洞 26 全 反 射 鏡 28 全 反 射 鏡 30 全 反 射 鏡 32 部 份 反 射鏡 34 全 反 射 鏡 36 光 學 基 台 38 光 學 基 板 40 調 整 板 42 調 整 板 46 調 整 螺 絲 56 冷 卻 水 ------------------------裝------.玎------線 (請先閲讀背面之注意事項再埸寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000