TWI221687B - Laser oscillator - Google Patents

Laser oscillator Download PDF

Info

Publication number
TWI221687B
TWI221687B TW092114659A TW92114659A TWI221687B TW I221687 B TWI221687 B TW I221687B TW 092114659 A TW092114659 A TW 092114659A TW 92114659 A TW92114659 A TW 92114659A TW I221687 B TWI221687 B TW I221687B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
laser light
vacuum container
laser
stand
foot
Prior art date
Application number
TW092114659A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200427160A (en
Inventor
Miki Kurosawa
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of TWI221687B publication Critical patent/TWI221687B/zh
Publication of TW200427160A publication Critical patent/TW200427160A/zh

Links

Classifications

    • 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
    • H01S3/025Constructional details of solid state lasers, e.g. housings or mountings
    • 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
    • H01S3/005Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • 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
    • H01S3/005Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0071Beam steering, e.g. whereby a mirror outside the cavity is present to change the beam direction
    • 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
    • H01S3/025Constructional details of solid state lasers, e.g. housings or mountings
    • H01S3/027Constructional details of solid state lasers, e.g. housings or mountings comprising a special atmosphere inside the housing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

1221687 玖、發明說明: [發明所屬之技術領域] 本發明係有關於一種雷射振盪器,詳言之,係關 於提昇由雷射振盪器所射出的雷射光之光軸穩定性 (端準(pointing)穩定性)。 [先前技術] 在產業上所使用的雷射,通常係使用產生雷射光 之雷射光振盪器,及將雷射光傳送到加工器進行加工 的雷射加工機。將由雷射振盪器所射出的雷射光導入 雷射加工機時,必須使在雷射加工機側所設之雷射光 導入口及由雷射振盪器輸出的雷射光之光軸空間性 一致。由此可知,由雷射光振盪器輸出的雷射光之光 軸的位置,要配合雷射加工機來設計。 例如日本特開2002-3 1 629 1號公報係揭示一種 為了使由雷射振盪器輸出的雷射光能適當地傳送到 雷射加工機,乃在雷射振蘯器的外部鄰接設置有以複 數個反射鏡所構成的鏡子單元,以調整光軸的高度。 以鄰接在雷射振盪器外部以調整光軸之位置或 高度為目的而設置的反射鏡,係最好包含在雷射振盪 器的内部。將反射鏡安裝在雷射振盪器内部的例子, 無須在雷射振盪器的外部另外裝設用以保持鏡子之 構造,同時可使雷射加工機的光路簡單化。其結果, 在以組合雷射振盪器及雷射加工機之系統整體為考 量時,具有可縮小裝置的設置空間,節省零件數且實 5 314729 1221687 現低成本化,並且可縮減組裝裝置之時間等優點。 而一般加工金屬材料工的雷射加工機,如在日本 特公平8 -.1 8 1 5 3號公報所示,為使雷射光作成圓偏光 或使來自材料之反射光不會回到雷射振盪器側,需要 有偏光元件或偏光鏡。此種偏光元件或偏光鏡之光學 材料,為了要發揮其功能,相對於雷射光之偏光面必 須安裝在既定的角度。此雷射光之偏光面係由内藏在 雷射振盪器内之作為雷射光之光源的光諧振器所決 定,因此為了相對於偏光面精密度良好地予以配置, 最好將這些光學材料鄰接配置於光諧振器。亦即,上 述光學材料也與上述反射鏡同樣地’以包含在雷射振 盪器内部為佳。 如上述習知例,安裝在雷射振盪器外部的反射鏡 或光學零件,為能夠使之鄰接於雷射光之光源的光諧 振器,最好為裝設在雷射振盪器的内部。 另一方面,雷射振盪器所要求的重要性能之一係 具有所射出的雷射光的方向經常顯示一定的瞄準安 定性。瞄準安定性係藉由在光源之光諳振器之姿勢能 經常在穩定狀態下達成。亦即,在設計雷射振盪器 時,如曰本特開平1 1 - 2 3 3 8 5 5號公報所示,設計有一 種經考量光諧振器之安定保持而設計的雷射振盪 器。 又,在雷射媒質係由氣體所形成的氣體雷射振盪 器中,係利用放電激發充填在真空容器内的雷射媒質 6 314729 1221687 射 雷時 之此 出 放 導 誘 之 光 使 促 並 體 氣 也脹 昇度膨 上溫線 真 因 的昇真 内上此 器 的因 容度 空溫 雷 會 體 氣 〇 度 光溫 射使 雷 而 生 量 產能 此電 藉放 丨 因 形 變 生 產 昇略 上而 的之變 身有熱 本具該 器 所生 容料產 空材在 真成持 的構保 體其係 氣因器 有會振 裝器諧 使容光 而空 形的真空容器内,但在眾所皆知的氣體雷射振盪器 中,如日本特開200 1 -3 26403號公報所示,藉由改良 保持構造,可使真空容器之熱變形不會傳達到保持在 真空容器的光諧振器,以確保瞄準安定性。 在此,第1 0圖所示之例為在氣體雷射振盪器内 部具備有光諧振器及反射鏡的構造。於第1 〇圖中, 在由雷射振盪器20的基部所構成的台架3安裝有光 諧振器1及反射鏡8。光諧振器1係保持在用以穩固 密封氣體的真空容器2。真空容器2係藉由各足部4 而固定在台架3。亦即,光諧振器1係藉由設置在真 空容器2的各足部4而固定於台架3。而反射鏡8係 為了要能變更從雷射振盪器2 0所射出之雷射光1 0 的高度而使用了 2個,1個設置在台架3,另1個保 持於光諧振器1。藉由上述構成,雷射振盪器2 0係 在例如地面般不動的設置面2 1上載置台架3。 但是,如第10圖所示,藉由足部4將真空容器 2固定於台架3時,先前所述真空容器2的熱變形會 藉由足部4傳達至台架3而使台架3本身產生變形。 特別係如第1 1圖所示,當台架3產生彎曲變形時, 7 314729 1221687 安裝於台架3之反射鏡8的姿勢因此而傾斜,因此造 成有損雷射振盪器2 0整體之瞄準安定性的問題。 此問題之一具體例有,在產業上廣泛使用的kW 等級之高輸出氣體雷射振盪器2 0中,因雷射振盪中 所產生的熱能使真空容器2整體溫度上昇10 °C左 右。一般而言,真空容器2為了能承受真空壓力,而 由熔接鋼板之構造所穩固製成,因1 0 °C的溫度上昇 而產生鋼材固有的線膨脹率。因該線膨脹率伸展了各 足部4的間隔。例如各足部4的間隔為1 000mm時, 當溫度上昇1 0 °C時,因鋼材固有的線膨脹率使足部4 的間隔伸展0.1 mm左右。因該伸展而在足部4及台 架3的接合部有使台架3整體彎曲的彎曲力矩 (m 〇 m e n t ) Μ的作用。例如足部4係由6 0 m m四方、 厚度3.2mm、長度100mm之鋼管所構成時,因各足 部4之間伸展了 0 · 1 mm,故在接合部產生了 1 1 6 2 0 k g · c m的撓矩Μ。然後,例如台架3係由1 2 5 m m 四方、厚度6m的鋼管所構成時,因上述撓矩Μ使台 架3產生彎曲,而在足部4的位置相對於設置面2 1 產生了 a = 2 1 5 // r a d的傾斜。此台架3的彎曲係相 對於足部4之間隔中心而產生對稱,因此即使台架3 產生彎曲時,真空容器2本身的姿勢也不會相對於設 置面2 1傾斜。然而,在雷射振盪器2 0的結構上,設 置在台架3的端部之反射鏡8,因台架3彎曲所會產 生之傾斜直接作用而,且姿勢僅相對於設置面2 1傾 8 314729 1221687 斜角度。傾斜角度α的反射鏡8所反射出的雷射光 1 0的光軸,在原理上為2 α的傾斜,而具體上係具有 2x 215= 430// rad的傾斜而由雷射振盪器20射出, 因而有損瞄準安定性。例如,將具有43 0 // rad的傾 斜之雷射光1 〇導入雷射加工機,並傳送至加工頭的 前端1 0 m,此時所產生的位置偏差為4 3 m m,會對雷 射加工機的加工精密度或加工品質產生不良影響。 如上所述,在將用以保持光諧振器1之真空容器 2及反射鏡8設置在台架3上的構成中,由於真空容 器2的些微變形傳達至台架3而使了撓矩Μ作用並 使反射鏡8的姿勢產生變化,因此即使考慮到光諧振 器1的安定保持,也會產生在瞄準安定性之性能上所 不能忽視的變動。 本發明係有鑑於上述各項缺失而開發者,係以架 台支撐用以產生雷射光之光諧振器與真空容器之雷 射振盪器,其目的在於提供一種雷射光之光軸安定性 (瞄準安定性)佳的雷射振盪器。特別是,提供一種 具備有用以變更由光諧振器所輸出的雷射光之光軸 的位置或高度的反射鏡時其雷射光之光軸安定性(瞄 準安定性)佳的雷射振盪器。 [發明内容] 有關本發明之雷射光振盪器,其特徵係具備有, 產生雷射光之光諧振器;用以保持上述雷射振盪器之 真空容器;支撐上述真空容器的台架;以及伴隨上述 9 314729 1221687 光諧振器之雷射光的產生而造成上述真空容器熱變 形時,使上述雷射光只移動於平行方向並使上述真空 容器連接於上述台架的支撐機構。 如依本發明,當真空容器產生熱變形時,利用支 撐機構使光諧振器所產生的雷射光只移動於平行方 向,因而可使由光譜振器所輸出之雷射光到達反射用 的反射鏡的雷射光的角度維持在一定。特別係,真空 容器的熱變形在支撐機構會被吸收而不會影響到台 架,因此當將反射鏡安裝於台架時也可抑制反射鏡姿 勢的傾斜,並且可確保雷射光之光軸的安定性。 [實施方式] 依照附圖更詳細地說明本發明。 第1圖為顯示本發明之雷射振盪器。如第1圖所 示之雷射振盪器2 0,主要係具備有光諧振器1、真空 容器2、台架3、作為支撐機構的足部4及反射鏡8、 9 〇 光諧振器1係以分別保持後面鏡子5及前面鏡子 6之樣悲而成對。光源譜振^§ 1係利用由低熱膨服材 所構成的3根支持棒7所連結,並將各個鏡子5、6 保持在一定的間隔。此光源諧振器1係以在各個鏡子 5、6之間使光源在前後方向反覆來回以獲得雷射光 1 0的樣態而構成。 真空容器2係將雷射媒介之雷射氣體密封於内 部,並藉由放電能量激發雷射氣體以促使光源之誘導 10 314729 1221687 放出。真空容器2係為了要能耐真空壓力而利 之鋼板或不銹鋼板等鋼材穩固作成。本實施形 空容器2係第1圖所示之虛線部分且形成長方 上述光諧振器1係藉由支持棒7而支持在真2 2。又,在真空容器2的内部内藏有放電電極 換器、送風機等,在為求簡化予以省略。又, 示,但在雷射振盪器20中需要有用以產生放 的電源。此電源為考量使其發熱不對雷射振I 的瞄準安定性產生不良影響,通常係設置在真 2上或另外設置。 台架3係形成雷射振盪器2 0的基部,且 各鋼管3a、3b之構造,其具有可將真空容器 平方式支撐同時保持反射鏡9的功能。本實施 台架3,具有與前後方向大略平行的一對鋼管 利用與橫方向大略平行的一對鋼管3 b與上述 3 a相連結。 作為支撐機構之足部4係設置在真空容器 面且在該真空容器2及台架3之間有複數個, 容器2連接於台架3。藉此,將真空容器2支 架。 反射鏡8係設置在用以保持前面鏡子6的 器1。而反射鏡9係設置在台架3的前側鋼管 些反射鏡8、9係將由前面鏡子6所射出之雷J 予以反射。藉此,雷射光1 0係配合未圖示之 用較厚 態之真 形狀。 E容器 、熱交 雖未圖 電能量 [器20 空容器 為熔接 2以水 形態的 3a,並 各鋼管 2的下 使真空 持於台 光諧振 3 b 〇這 括光10 雷射加 π 314729 1221687 工機調整光軸的位置後射出到雷射振盪器2 0的外 部° 在真空容器2的内部,填充有1 /1 0氣壓左右的 雷射氣體。又,為了激發雷射氣體所投入的放電能 量,其中一部分被轉換成雷射光的能量,且由前面鏡 子6所輸出,但大部分則耗費在雷射氣體的加熱上。 因加熱而過度上昇的雷射氣體的一部分會在熱交換 器被冷卻,但雷射振盪中的真空容器2的内部與沒有 雷射振盪的狀態相比較為高出1 〇 °C左右之平衡狀 態。 此時,真空容器2會在上述溫度上昇的同時因其 構成材料之熱膨脹而產生些微之熱變形。當雷射振蘯 器2 0連接在雷射加工機而使用時,因反覆進行雷射 之振盪停止,而使真空容器2在雷射振蓋器2 0的動 作中反覆進行膨脹、收縮。當真空容器2產生熱變 形,會影響到介在於真空容器2及台架3之間的足部 4,而使各足部4之間隔產生些微的變形。 以下,係詳細說明作為支撐機構之足部4。如第 1圖所示,足部4係設置在真空容器2與台架3之間 位於真空容器2之角部附近在4個部位,且以呈4 方形狀之方式配置。4個足部4a、4b、4c、4d中, 其中1個足部4a係與台架3穩固地固定接連在一 起。其他的各足部4 b、4 c、4 d係如第1圖中之箭頭 所示,足部4b為在前後方向,足部4c為在水平方向, 12 314729 1221687 足部4d為在橫方向分別具有自由度的柔軟結構且連 接在台架3。在此,前後方向係為沿著光諧振器1所 產生之雷射光1 0的方向,橫方向係於水平面上與該 雷射光垂直之方向,水平方向係為前後方向及橫方向 之複合方向。亦即,相對於足部4 a而位於沿著雷射 光1 0之位置的足部4b係在沿著雷射光10的方向具 有自由度。而相對於足部4a而位於斜交在雷射光10 的對角位置之足部4 c係在沿著雷射光1 0的方向及與 雷射光10垂直的方向具有自由度。又,相對於足部 4 a而位於與雷射光1 0垂直之位置的足部4 d係在水 平面上與雷射光10垂直之方向具有自由度。 如此,將1個足部4 a予以固定接連,並將其餘 3個足部4b、 4c、4d作成為柔軟構造時,當因真空 容器2的熱變形而使足部4 a、4 b、4 c、4 d之間的間 隔產生的變化,在柔軟構造的足部4b、4c、4d被抵 銷,使台架3可避免撓矩的作用。其結果,當真空容 器2伴隨雷射振盪的動作而熱變形時亦可避免台架3 的變形,因此可抑制保持在台架3之反射鏡9的傾斜 姿勢,且可確保由雷射振盪器2 0所射出的雷射光之 瞄準安定性。 固定1個部位的足部4 a,而限制其他3個部位 之足部4b、4c、4d的各自由度的理由,係為了限制 光諧振器1使相對於作為雷射振盪器2 0之基部的台 架3的水平面内移動僅能在平行方向上進行。亦即, 314729 1221687 係在有關瞄準安定性,因角度成分所造成的位移會與 傳播距離成正比而擴大,所以必須盡可能予以抑制, 但在水平成分的位移與傳播距離並無相關因此而可 被容許。本來,因真空容器2的變形量只有一點點, 因此只要不產生角度上的變化即可。因此,以固定之 足部4 a為基準限制位於沿著雷射光之前後方向位置 的足部4b,使其連結邊方向不會相對於台架3移動, 或以固定之足部4 a為基準限制位於與雷射光垂直之 橫方向位置的足部4 d,使其連結邊方向不會相對於 台架3移動即可。因此,對於各足部4b、4c、4d僅 在第1圖所示之箭頭方向限制其自由度。而且,由於 限制了自由度,因此可抑制真空容器2相對於台架3 的振動,而可使雷射光不會因振動而有損及其光軸安 定性。並且,固定之足部只要是4a、4b、4c、4d中 任何一個即可。 第2圖(a )至(c )為顯示實施形態1之有關足 部4b、4c、4d只能在所希望的方向具有自由度的柔 軟構造。如第2圖(a )所示,足部4 c係比構成台架 3之剛性小,且藉由具有相對於真空容器2之重量不 會產生縱彎曲的強度之細鋼管1 3所形成。另外,如 第2圖(b )、( c )所示,足部4b、4d係相對於上述 細鋼管13在與上述所希望的自由度垂直之方向延伸 且安裝有與台架3相連接之肋部1 4的構造。細鋼管 1 3的下端部係熔接於台架3。肋部1 4係在本實施形 14 314729 1221687 態中呈大略三角板狀,且在與細鋼管1 3及台架3接 觸之部分被熔接。因此,使相對於與肋部件1 4之板 面平行之方向的強度提南’相反地在垂直方向並沒有 賦予強度而只能在必要之方向上限制足部4a、4b之 變形自由度。 藉由上述構造,不需要設置特別的機構,較廉價 地對於各足部4b、4c、4d在欲賦予自由度的方向賦 予柔軟性。其結果,可使真空容器2的變形不致影響 到台架3而可避免台架3的變形。 在由上述細鋼管1 3及肋部1 4所形成的足部 4b、4c、4d中,為了能盡可能抑制台架3的變形, 相對於台架3的撓曲剛性,細鋼管13的撓曲剛性必 須要十分的小。因此,在細鋼管1 3中對應於由剖面 形狀所決定之撓曲剛性之值2次力矩係以台架3之 1/100左右為佳。更具體而言,台架3為使用JIS(曰 本工業標準,Japanese Industrial Standards)規格品 之四邊為125mm、厚度為6mm的一般構造用角型鋼 管所構成時,如在足部4b、4c、4d所使用之細鋼管 13為使用JIS規格品之0 42.7mm、厚度為2.3mm的 一般構造用碳鋼鋼管時,細鋼管1 3的剖面2次力矩 為台架3的1 /1 0 7。亦即,如習知技術所述之足部4, 與使用缺乏柔軟性之四邊為60mm、厚度為3.2mm的 鋼管時相比較,可減輕台架3所產生的撓曲。具體而 言,可使安裝在台架3的反射鏡9的傾斜減輕至2 1 5 15 314729 1221687 // rad的1/6之36 // rad。此傾斜對於瞄準所造成的 影響係假定在1 〇 m前有加工頭前端,使產生4.3 m m 的雷射光偏移減輕為〇 · 7 m m,可得到在雷射加工機的 品質上、被容許範圍的瞄準安定性。如此,藉由利用 對足部所使用的材料之特性的柔軟構造,不需設置特 別的機構就可以較廉價地提高雷射振盪器之瞄準安 定性。 第3圖(a )、( b )為顯/示實施形態2中對於足部 4b、4c、4d只在所希望的方向具有自由度。在此, 使用在一個方向具有自由度的直動滑動機構1 2。如 第3圖(a )所示,足部4b、4d係使欲賦予自由度的 各方向與直動滑動機構1 2的方向一致。又如第3圖 (b )所示,足部4 c係以自由度直交之方式重疊使用 2個直動滑動機構1 2。因此,對於各足部4b、4c、 4d,可在與實施形態1相同之所希望的方向賦予自由 度,且可避免台架3的變形。如此,在各足部4b、 4c、4d使用直動滑動機構1 2,可將真空容器2的變 形影響到台架3之力幾乎可完全抵消,而得到更完全 的瞄準安定性。 而在第2圖所示之實施形態1及第3圖所示之實 施形態2中,係以有4個足部4a、4b、4c、4d時之 情形加以說明,但也可應用於如第4圖所示之實施形 態3之足部4有3個部位的情形。此時,1個部位之 足部4e係安裝在光諧振器1所產生之雷射光1 0之光 16 314729 1221687 軸的正下方的真空容器2的前方,以不賦予自由度之 方式穩固地固定接連於真空容器2與台架3之間。而 剩餘的足部4f、4g則具有沿著雷射光1 0之方向的中 心線而配置成以足部4e為頂角的等邊三角形,分別 在前後方向及橫向方向之水平方向具有自由度,並與 真空容器2及台架3相連接。藉由此構造也可避免真 空容器2的變形傳達至台架3。 又,如第5圖(a )所示足部4有4個部位時, 因真空容器2的熱變形而使雷射光1 0的光軸產生了 些微的平行偏移。與此相比較,如第5圖(b )所示 足部4有3個部位時,因為在雷射光1 0之光軸的正 下方設置有固定之足部4 e,故可抑制在第5圖(a ) 中所產生之雷射光1 0之光軸的些微平行偏移。賦予 足部4f、4g自由度的方法,可適用在第2圖所示之 實施形態1,或第3圖所示之實施形態2中任一個構 造。 第6圖顯示施形態4之反射鏡的安裝位置。在第 6圖所示之實施形態4中,與上述各實*施形態相同, 在雷射振盪器2 0的内部除了具備有光諧振器1及真 空容器2之外,亦具備有用以變更由光諧振器1所射 出之雷射光10之光軸的位置或高度的反射鏡8、9。 此實施形態4係在雷射振盪器2 0中確保瞄準安定性 的其他構造,當先前所說明的實施形態1、2、3的足 部4之柔軟構造的功能並不能充分作用,且無法避免 17 314729 1221687 台架3的變形,且反射鏡8、9的姿勢亦產生變化時 亦可確保瞄準安定性的實施形態。 如第6圖所示,在前面鏡子6的正後方所放置之 反射鏡8,係藉由構造體1 5而與反射鏡9形成為一 體。各反射鏡8、9同樣係藉由構造體1 5支撐在台架 3而成為反射鏡單元。構造體1 5係十分穩固的構造, 且具有可使固定在該構造體件的2個反射鏡8、9彼 此之相對角度經常保持一定的功能。 如此,形成反射鏡單元並使2個反射鏡8、9彼 此之相對角度經常維持一定時,即使伴隨真空容器2 的熱變形而使台架3變形,因而使反射鏡8、9的姿 勢也會產生變化時,反射鏡8、9兩者會朝相同之角 度傾斜。 在此,如第7圖(a )所示,當反射鏡8的入射 角為0 i,反射鏡9的反射角為0 2時,則射入反射鏡 8的雷射光與從反射鏡9反射的雷射光所成的角度為 β 〇 此時/5 = 2 ( 0 2- 0 1 )。又如第7圖(b )所示, 當固定在構造體1 5的反射鏡8、9傾斜角度占時,則 相對於反射鏡8的入射角為0 ! - 5,而相對於反射鏡 9的反射角為0 2 -占。此時,射入反射鏡8的雷射光 與從反折射鏡9反射的雷射光所成的角為石,則/3 = 2{( ) - ( 02-占)} = 2( 02-θι)’ 而 /3 並不 會因為角度6而有所變化。 亦即,藉由構造體1 5構成反射鏡單元之2値反 18 314729 1221687 射鏡8、9彼此之相對角度可經常維持一定,因此當 保持這些單元的台架3變形而使反射鏡8、9的姿勢 傾斜時,也完全不會影響到瞄準安定性。 如上所述,為配合雷射加工機調整由雷射振蘯器 2 0所射出的雷射光1 0的位置或高度,在雷射振盪器 2 0内部裝設有反射鏡8、9時,利用2個反射鏡8、9, 並且使反射鏡8、9彼此之相對角度維持一定,以作 成一對反射鏡單元,並將其固定於雷射振盪器20之 基部的台架3上。藉此,即使台架3產生變形且上述 2個反射鏡8、9的姿勢傾斜時,因為在2個反折射 鏡8、9之間可抵銷傾斜,因此可確保由雷射振盪器 2 0所射出的雷射光1 0之瞄準安定性。 特別係如第8圖所示之實施形態5,為使由前面 鏡子6所射出的雷射光1 0相對於垂直方向朝左右橫 向傾斜4 5 ° ,而設置有作為反射的折射鏡單元之反 射鏡8、9。此時,作成穿通有可使雷射光1 0貫穿於 例如塊狀材之貫穿孔的穩固之構造體1 0。然後,如 在該構造體1 5的兩端固定反射鏡8、9時,可使其彼 此之相對角度維持一定而固定成為一對。如將此構造 體1 5固定在台架3,則反射鏡8、9的姿勢不只在上 下方向亦會在左右橫方向傾斜時’也可在2個反射鏡 8、9之間抵銷傾斜,而可確保由雷射振盪器2 0所射 出之雷射光1 0之瞄準安定性。 又如第9圖所示,在第7圖及第8圖所示之實施 19 314729 1221687 形態中,可在構造體1 5的反射鏡8、9之間安裝可遮 斷雷射光1 0的遮光機構1 8。藉由如此的構成,不需 要確保另外設置遮光機構1 8的空間,因而可實現雷 射振盪器2 0的小型化。 [產業上的可利用性] 如上所述,根據本發明之雷射振盪器,係在其内 部安裝有作為基部的台架,且藉由真空容器在該台架 上安裝光諧振器時,當真空容器產生熱變形時也能提 高光諧振器所產生的雷射光之光軸安定性(瞄準安定 性)。尤其,在具備有可對於台架變更由光諧振器所 射出的雷射光之光軸的位置或高度之反射鏡的雷射 振盪器中,可有效地提高光軸安定性。 [圖式之簡單說明] 第1圖為顯示本發明之雷射振盪器之斜視圖。 第2圖(a )至(c )為顯示實施形態1之有關足 部只能在所希望的方向具有自由度的柔軟結構之斜 視圖。 第3圖(a )及(b )為顯示實施形態2之有關足 部只能在所希望的方向具有自由度的側視圖。 第4圖為顯示實施形態3之足部在不同位置的斜 視圖。 第5圖(a )及(b)為顯示實施形態1、2之足部 作用及光軸偏移的俯視圖。 第6圖為顯示實施形態4之反射鏡的配置之側視 20 314729 1221687 圖。 .1 第7圖(a )及(b )為顯示實施形態4之作用的 側視圖。 第8圖為顯示實施形態5之反射鏡的配置之斜視 圖。 第9圖為顯示在反射鏡之間安裝遮光機構之側 視圖。 第1 0圖為顯示習知雷射振盪器之側視圖。 第1 1圖為顯示習知雷射振盪器之台架變形狀態 之側視圖。 1 光 諧 振 器 2 真 空 容 器 3 台 架 3a 、3 b鋼 管 4、 4a、 4b 、 i 4 c ' 4 d、 4 e、4 f 、4g足 部 5 後 面 鏡 子 6 前 面 鏡 子 7 支 持 棒 8、 9 反 射 鏡 10 雷 射 光 12 直 動 滑 動機構 13 細 鋼 管 14 肋 部 15 構 造 體 18 遮 光 機 構 20 雷 射 振 盪器 2 1 設 置 面 21 314729

Claims (1)

1221687 拾、申請專利範圍 L 一 =雷射振盪器,其特徵係具備有··產生雷射光之光諧 振杰,用以保持上述光諧振器之真空容器,·支撐上述真 二谷杰的台架;以及伴隨上述光諧振器之雷射光的產生 而造成真空容器熱變形時,使上述雷射光只能移動於平 行方向並使上述真空容器連接在上述台架的支撐機 構。 2·如申請專利範圍帛i項之雷射振盪器,其中,上述支撐 機構係由複數個足部所構成,其中i個足部係穩固地固 :接連於上述真空容器及上述台架,而其他足部則在沿 著上述雷射光之方向及在水平面上與上述雷射光垂直 之方向具有自由度且接連於上述真空容器及上述台 架。
3.如申請專利範圍第!項之雷射㈣器,其中,上述支 機構係由呈四邊形狀而配置在四個部位的足部所構 成,其中一個足部係穩固地固定接連於上述真空容器 上述台架,而其他三個足部中相對於上述—個足部: 於沿著上述雷射光之方向的足部係只在沿著上述雷射 光之方向具有自由度且接連於上述真空容器及上述台 架,其他三個足部中相對於上述一個足部而位在對角 置的足部係在沿著上述雷射光之方向及在水平面上盘 j雷射光垂直之方向具有自由度且接連於上述真空 容器及上述台架,其他三個足部中相對於上述—個足1 314729 22 1221687 而位在與上述雷射光交會 ^ τ 的方向之剩下的足部# 口 y· 水平面上與上述雷射光垂 卩係/、在 #μ、+、古办— 方向具有自由度且連社 於上述真空容器及上述台架。 逆、、° 4. 如申請專利範圍帛i項之雷射振堡器, 機構係由三個足部所構&,1 上述支治 成其中一個足部係配置在上对 "射先的正下方且穩固地以連接於上述真空容器及 上述台架,其他二個足部則在 ,,T j ^ /〇者上述雷射光之方向及
在水平面上與上述雷射光垂直 、击丄士 心乃句具有自由度且接 連於上述真空容器及上述台架。 5. 如申請專利範圍第丨項之雷射振盪器,其中,在上述光 譜振器的-側,設置有用以反射由上述光㈣器所射出 之雷射光之光軸的一對反射鏡’在上述台架側設有另一 個用以反射由上述光g皆振器所射出之雷射光之光軸 反射鏡。
6·如申請專利範圍第丨項之雷射振盪器,其中,在上述台 架的一側,安裝有可反射由上述光諧振器所射出之雷^ 光之光軸的一對反射鏡所一體形成之反射鏡單元。 7·如申請專利範圍第6項之雷射振盪器,其中,上述反射 鏡單元係以將由上述光諧振器所射出的雷射光之光軸 予以傾斜反射之樣態而設置者。 314729 23
TW092114659A 2003-05-20 2003-05-30 Laser oscillator TWI221687B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2003/006289 WO2004105200A1 (ja) 2003-05-20 2003-05-20 レーザ発振器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI221687B true TWI221687B (en) 2004-10-01
TW200427160A TW200427160A (en) 2004-12-01

Family

ID=33463133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW092114659A TWI221687B (en) 2003-05-20 2003-05-30 Laser oscillator

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TWI221687B (zh)
WO (1) WO2004105200A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4979277B2 (ja) * 2006-06-07 2012-07-18 三菱電機株式会社 レーザ発振装置
JP5400123B2 (ja) * 2011-11-04 2014-01-29 三菱電機株式会社 レーザ発振装置
JP7499627B2 (ja) 2020-07-06 2024-06-14 住友重機械工業株式会社 レーザ装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5651885A (en) * 1979-10-05 1981-05-09 Hitachi Ltd Laser device
JPS5952887A (ja) * 1982-09-20 1984-03-27 Hitachi Ltd レ−ザ発生装置
JPS6350083A (ja) * 1986-08-20 1988-03-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガスレ−ザ装置
JP2872855B2 (ja) * 1992-02-19 1999-03-24 ファナック株式会社 レーザ発振器
JPH07111352A (ja) * 1993-10-12 1995-04-25 Toshiba Corp レーザー発振器
JP4583652B2 (ja) * 2001-04-18 2010-11-17 株式会社アマダ レーザ加工機

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004105200A1 (ja) 2004-12-02
TW200427160A (en) 2004-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200923594A (en) Device for controlling temperature of an optical element
WO1995020255A1 (fr) Oscillateur a laser
US10211589B2 (en) Laser apparatus and extreme ultraviolet light generation apparatus
TWI221687B (en) Laser oscillator
WO1990009690A1 (en) Solid state laser
US5596597A (en) Laser oscillator with stabilized pointing
JP4979277B2 (ja) レーザ発振装置
US8135051B2 (en) Gas laser oscillator
US3440563A (en) Kinematic mounting structure for laser resonator
JP4978754B1 (ja) 固体レーザ装置
JP3768455B2 (ja) 直交励起型レーザ発振器
JP5652154B2 (ja) 光走査素子、および該光走査素子を備えた画像表示装置
JPS6232634B2 (zh)
JP2006503337A (ja) ビームスプリッタ部材用保持装置
JPS6024082A (ja) レ−ザ発振器
JP6248290B2 (ja) 集束超音波発生装置
JP2011187525A (ja) 半導体レーザ装置およびその製造方法
JP7086720B2 (ja) レーザ装置
JPS6366435B2 (zh)
JP2022013224A (ja) レーザ発振器
JP3399865B2 (ja) 直交励起型レーザ発振器の光学基部支持構造
JP3731117B2 (ja) レーザ発振器
JP5400123B2 (ja) レーザ発振装置
JP2001326403A (ja) 直交励起型レーザ発振器
JPH02109383A (ja) ガスレーザ発振器

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees