JP2001094186A - Gas laser oscillation device - Google Patents
Gas laser oscillation deviceInfo
- Publication number
- JP2001094186A JP2001094186A JP27240199A JP27240199A JP2001094186A JP 2001094186 A JP2001094186 A JP 2001094186A JP 27240199 A JP27240199 A JP 27240199A JP 27240199 A JP27240199 A JP 27240199A JP 2001094186 A JP2001094186 A JP 2001094186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- mirror
- reflection mirror
- discharge tube
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、放電管の内部のレ
ーザガスを、レーザ発振するガスレーザ発振装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas laser oscillating device for oscillating laser gas inside a discharge tube.
【０００２】[0002]
【従来の技術】以下、従来のガスレーザ発振装置につい
て図面を参照しながら説明する。図４は従来のガスレー
ザ発振装置の構成を示す模式図である。図４において、
１はガラスなどの絶縁体よりなる放電管であり、２は放
電管１の内部に設けられた陽極、３は放電管１の内部に
設けられた陰極である。４は陽極２、陰極３に接続され
た高圧直流電源であり、たとえば３０ｋＶの電圧を陽極
２および陰極３間に印加している。５は陽極２および陰
極３にはさまれた放電管１内の放電空間である。６は全
反射鏡、７は部分反射鏡である。８はガラスなどの絶縁
体よりなる接続管体であり、全反射鏡６、部分反射鏡７
は接続管体８を介して放電管１の陰極３側と接続してい
る。９は部分反射鏡７より出力されるレーザビームであ
る。矢印１０はレーザガスの流れる方向を示しており、
軸流型ガスレーザ発振装置の中を循環している。１１は
放電管１の軸方向にレーザガスを流すための送風機であ
り、１２は放電空間５における放電と送風機１１により
温度上昇したレーザガスを冷却するための熱交換器であ
る。この送風機１１により放電空間５にて約２００ｍ／
ｓｅｃ程度のガス流速を得ている。また１３は放電管１
の陽極２側からレーザガスを排出するための循環路を構
成する絶縁体よりなる排出管体であり、１４は放電管１
の陰極３側からレーザガスを供給するための循環路を構
成する絶縁体よりなる供給管体である。また、陽極２は
共振器の中央に配置され、高電圧になっている。陰極３
はそれぞれ共振器の両端に設置され、複数の放電管の放
電電流のバランスを保つために接地されずに高電圧とな
っている。したがって接地されている熱交換器１２およ
び全反射鏡６および部分反射鏡７とのレーザガス雰囲気
中の電気絶縁距離を確保するために、それぞれを絶縁体
で構成された排出管体１３および供給管体１４および接
続管体８で接続している。１５は全反射鏡６及び部分反
射鏡７を保持するための光学ベンチである。2. Description of the Related Art A conventional gas laser oscillation device will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional gas laser oscillation device. In FIG.
1 is a discharge tube made of an insulator such as glass, 2 is an anode provided inside the discharge tube 1, and 3 is a cathode provided inside the discharge tube 1. Reference numeral 4 denotes a high-voltage DC power supply connected to the anode 2 and the cathode 3, for example, applying a voltage of 30 kV between the anode 2 and the cathode 3. Reference numeral 5 denotes a discharge space in the discharge tube 1 sandwiched between the anode 2 and the cathode 3. 6 is a total reflection mirror, 7 is a partial reflection mirror. Reference numeral 8 denotes a connection pipe made of an insulator such as glass, and the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7
Is connected to the cathode 3 side of the discharge tube 1 via the connection tube 8. Reference numeral 9 denotes a laser beam output from the partial reflecting mirror 7. Arrow 10 indicates the direction in which the laser gas flows,
It circulates in an axial gas laser oscillator. Reference numeral 11 denotes a blower for flowing a laser gas in the axial direction of the discharge tube 1, and reference numeral 12 denotes a heat exchanger for cooling the discharge in the discharge space 5 and the laser gas whose temperature has been raised by the blower 11. Approximately 200 m /
A gas flow velocity of about sec is obtained. 13 is a discharge tube 1
A discharge tube made of an insulator constituting a circulation path for discharging the laser gas from the anode 2 side of the discharge tube 1;
Is a supply pipe made of an insulator constituting a circulation path for supplying a laser gas from the cathode 3 side. The anode 2 is located at the center of the resonator and has a high voltage. Cathode 3
Are provided at both ends of the resonator, and are not grounded and have a high voltage in order to maintain the discharge current balance of the plurality of discharge tubes. Therefore, in order to secure an electrical insulation distance in the laser gas atmosphere between the heat exchanger 12 and the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7 which are grounded, the discharge pipe 13 and the supply pipe each formed of an insulator. 14 and the connection tube 8. Reference numeral 15 denotes an optical bench for holding the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7.
【０００３】以上が従来の軸流型ガスレーザ発振装置の
構成であり、次にその動作について説明する。The above is the configuration of the conventional axial flow type gas laser oscillation device, and its operation will be described below.
【０００４】まず陽極２および陰極３に高圧直流電源４
から高電圧を印加し、放電空間５にグロー状の放電を発
生させる。放電空間５を通過するレーザガスは、この放
電エネルギーを得て励起され、その励起されたレーザガ
スは全反射鏡６および部分反射鏡７により形成された光
共振器で光共振状態となり、部分反射鏡７からレーザビ
ーム９が出力される。このレーザビーム９が種々のレー
ザ加工の用途に用いられる。First, a high-voltage DC power supply 4 is connected to the anode 2 and the cathode 3.
, A glow-like discharge is generated in the discharge space 5. The laser gas passing through the discharge space 5 is excited by obtaining the discharge energy, and the excited laser gas is brought into an optical resonance state by the optical resonator formed by the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7, and the partial reflection mirror 7 Outputs a laser beam 9. The laser beam 9 is used for various laser processing applications.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記の構成では、外気
温度の変化、放電管１内のレーザガスから発する輻射熱
などを光学ベンチ１５が受け熱変形することにより、全
反射鏡６及び部分反射鏡７の角度が狂いレーザビームモ
ードの変形及びレーザ出力を低下させるという問題があ
った。In the above configuration, the optical bench 15 receives a change in the outside air temperature, radiant heat generated from the laser gas in the discharge tube 1 and the like, and undergoes thermal deformation. The angle of the laser beam is out of order and the laser beam mode is deformed and the laser output is reduced.
【０００６】本発明は上記の課題を解決するもので、長
期間にわたって安定したレーザビームモード及びレーザ
出力を実現するガスレーザ発振装置を提供することを目
的とする。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a gas laser oscillator which realizes a stable laser beam mode and laser output for a long period of time.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、１本以上の放電管と、前記放電管の両端に
設けられた陽極と陰極と、前記放電管の両端に配置され
た一方が僅かの透過率を持つ全反射鏡で他方が出力鏡と
しての部分反射鏡である共振器内部鏡と、前記放電管の
陰極側と前記共振器内部鏡を接続する接続管体を備え、
前記接続管体の共振器内部鏡近傍にレーザ光の一部であ
る散乱光を補足する光センサを設け、前記光センサから
の出力信号が常に最小になるように前記共振器内部鏡の
角度を自動調整するための調整機構と制御回路を設けた
ガスレーザ発振装置である。In order to achieve the above object, the present invention comprises one or more discharge tubes, an anode and a cathode provided at both ends of the discharge tube, and a discharge tube arranged at both ends of the discharge tube. One is a total internal reflection mirror having a slight transmittance and the other is a partial internal reflection mirror as an output mirror, and a connecting tube for connecting the cathode side of the discharge tube and the internal cavity mirror. ,
An optical sensor for capturing scattered light, which is a part of laser light, is provided in the vicinity of the resonator internal mirror of the connection tube, and the angle of the resonator internal mirror is set so that the output signal from the optical sensor is always minimized. This is a gas laser oscillation device provided with an adjustment mechanism and a control circuit for automatic adjustment.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】これにより、共振器内部鏡である
全反射鏡及び部分反射鏡の角度を常に一定に保つ事が出
来、レーザビームモードの変形及び、レーザ出力の低下
を防ぐことができる。This makes it possible to always keep the angles of the total reflection mirror and the partial reflection mirror, which are the mirrors inside the resonator, constant, and to prevent the deformation of the laser beam mode and the decrease in the laser output. .
【０００９】（実施の形態）以下、本発明のガスレーザ
発振装置の実施の形態例について図面を参照しながら説
明する。(Embodiment) An embodiment of a gas laser oscillation device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１０】図１は本実施の形態例の構成を示す模式図
である。なお、従来例と同じ構成要素には同一番号を付
与している。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of this embodiment. The same components as those in the conventional example are given the same numbers.
【００１１】図において、１はガラスなどの絶縁体より
なる放電管であり、２は放電管１の内部に設けられた陽
極、３は放電管１の内部に設けられた陰極である。４は
陽極２、陰極３に接続された高圧直流電源であり、たと
えば３０ｋＶの電圧を陽極２および陰極３間に印加して
いる。５は陽極２および陰極３にはさまれた放電管１内
の放電空間である。６は全反射鏡、７は部分反射鏡であ
る。８はガラスなどの絶縁体よりなる接続管体であり、
全反射鏡６、部分反射鏡７は接続管体８を介して放電管
１の陰極３側と接続している。９は部分反射鏡７より出
力されるレーザビームである。矢印１０はレーザガスの
流れる方向を示しており、軸流型ガスレーザ発振装置の
中を循環している。１１は放電管１の軸方向にレーザガ
スを流すための送風機であり、１２は放電空間５におけ
る放電と送風機１１により温度上昇したレーザガスを冷
却するための熱交換器である。この送風機１１により放
電空間５にて約２００ｍ／ｓｅｃ程度のガス流速を得て
いる。また１３は放電管１の陽極２側からレーザガスを
排出するための循環路を構成する絶縁体よりなる排出管
体であり、１４は放電管１の陰極３側からレーザガスを
供給するための循環路を構成する絶縁体よりなる供給管
体であり、また１５は全反射鏡６及び部分反射鏡７を保
持するための光学ベンチである。１６は接続管体８内に
発生するレーザ光の一部である散乱光であり、１７は散
乱光１６を検出するための光センサであり、１８は全反
射鏡６及び部分反射鏡７の角度を変化させることの出来
る調整機構であり、１９は光センサ１７からの出力信号
を受け出力信号が常に最小になるように調整機構１８に
より全反射鏡６及び部分反射鏡７の角度を制御するため
の制御回路である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a discharge tube made of an insulator such as glass, 2 denotes an anode provided inside the discharge tube 1, and 3 denotes a cathode provided inside the discharge tube 1. Reference numeral 4 denotes a high-voltage DC power supply connected to the anode 2 and the cathode 3, for example, applying a voltage of 30 kV between the anode 2 and the cathode 3. Reference numeral 5 denotes a discharge space in the discharge tube 1 sandwiched between the anode 2 and the cathode 3. 6 is a total reflection mirror, 7 is a partial reflection mirror. Reference numeral 8 denotes a connection pipe made of an insulator such as glass,
The total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7 are connected to the cathode 3 side of the discharge tube 1 via the connection tube 8. Reference numeral 9 denotes a laser beam output from the partial reflecting mirror 7. The arrow 10 indicates the direction in which the laser gas flows, and circulates in the axial flow type gas laser oscillation device. Reference numeral 11 denotes a blower for flowing a laser gas in the axial direction of the discharge tube 1, and reference numeral 12 denotes a heat exchanger for cooling the discharge in the discharge space 5 and the laser gas whose temperature has been raised by the blower 11. The blower 11 obtains a gas flow velocity of about 200 m / sec in the discharge space 5. Reference numeral 13 denotes a discharge tube made of an insulator which constitutes a circulation path for discharging the laser gas from the anode 2 side of the discharge tube 1, and reference numeral 14 denotes a circulation path for supplying the laser gas from the cathode 3 side of the discharge tube 1. Reference numeral 15 denotes an optical bench for holding the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7. Reference numeral 16 denotes scattered light which is a part of the laser light generated in the connection pipe 8, reference numeral 17 denotes an optical sensor for detecting the scattered light 16, and reference numeral 18 denotes the angle of the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7. Is an adjusting mechanism which can receive the output signal from the optical sensor 17 and controls the angles of the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7 by the adjusting mechanism 18 so that the output signal is always minimized. Control circuit.
【００１２】上記構成においてその動作を説明する。ま
ず陽極２および陰極３に高圧直流電源４から高電圧を印
加し、放電空間５にグロー状の放電を発生させる。放電
空間５を通過するレーザガスは、この放電エネルギーを
得て励起され、その励起されたレーザガスは全反射鏡６
および部分反射鏡７により形成された光共振器で光共振
状態となり、部分反射鏡７からレーザビーム９が出力さ
れる。このレーザビーム９が種々のレーザ加工の用途に
用いられる。この時、光学ベンチ１５が外気温度の変化
または放電による輻射熱などにより熱変形し、全反射鏡
６及び部分反射鏡７の角度を変化させることにより、レ
ーザビームモードの変化及びレーザ出力の低下を招く場
合がある。全反射鏡６及び部分反射鏡７の角度が変化し
たとき、接続管体８の内部にレーザ光の一部である散乱
光１６が発生する。図２は全反射鏡６及び部分反射鏡７
の角度変化と散乱光１６の量の関係を示す図である。図
２に示すように、散乱光１６の量はある一定範囲内では
全反射鏡６及び部分反射鏡７の角度のずれの大きさに比
例して増大するので、散乱光１６の光強度を光センサ１
７で検出し、光センサの出力信号が最小になるように制
御回路１９及び調整機構１８で全反射鏡６及び部分反射
鏡７の角度を常に調整する。図３は本発明及び従来例に
おける外気温度の変化とレーザ出力の変化を示したもの
である。この図３からわかるように、本発明により外気
温度が変化してもレーザ出力は常に一定となる。The operation of the above configuration will be described. First, a high voltage is applied to the anode 2 and the cathode 3 from the high-voltage DC power supply 4 to generate a glow-like discharge in the discharge space 5. The laser gas passing through the discharge space 5 is excited by obtaining the discharge energy, and the excited laser gas is applied to the total reflection mirror 6.
Then, the optical resonator formed by the partial reflecting mirror 7 enters an optical resonance state, and the laser beam 9 is output from the partial reflecting mirror 7. The laser beam 9 is used for various laser processing applications. At this time, the optical bench 15 is thermally deformed due to a change in the outside air temperature or radiant heat due to electric discharge, and the angles of the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7 are changed, thereby causing a change in laser beam mode and a decrease in laser output. There are cases. When the angles of the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7 change, scattered light 16 that is a part of the laser light is generated inside the connection pipe 8. FIG. 2 shows a total reflection mirror 6 and a partial reflection mirror 7.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an angle change of the scattered light and an amount of scattered light 16. As shown in FIG. 2, the amount of the scattered light 16 increases in proportion to the magnitude of the angle deviation between the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7 within a certain range. Sensor 1
7, the control circuit 19 and the adjusting mechanism 18 constantly adjust the angles of the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7 so that the output signal of the optical sensor is minimized. FIG. 3 shows a change in the outside air temperature and a change in the laser output in the present invention and the conventional example. As can be seen from FIG. 3, according to the present invention, the laser output is always constant even when the outside air temperature changes.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上の発明から明らかなように、本発明
によれば、外気温度の変化または放電による輻射熱など
により光学ベンチが熱変形しても共振器内部鏡である全
反射鏡及び部分反射鏡の角度を常に一定に保つ事によ
り、長期にわたって安定したレーザビームモードおよび
レーザ出力を実現でき、信頼性の高い安定した加工が行
えるガスレーザ発振装置を実現することができる。As is apparent from the above invention, according to the present invention, even if the optical bench is thermally deformed due to a change in the outside air temperature or radiant heat due to electric discharge, etc., the total reflection mirror and the partial reflection mirror, which are the mirrors inside the resonator. By constantly keeping the mirror angle constant, a stable laser beam mode and laser output can be realized for a long period, and a gas laser oscillation device capable of performing highly reliable and stable processing can be realized.
【図１】本発明の実施の形態例を示す模式図FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】全反射鏡及び部分反射鏡の角度変化と散乱光の
量の関係を示す図FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the angle change of the total reflection mirror and the partial reflection mirror and the amount of scattered light
【図３】外気温度の変化とレーザ出力の変化の関係を示
す図FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a change in outside air temperature and a change in laser output.
【図４】従来のガスレーザ発振装置の構成を示す模式図FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional gas laser oscillation device.
１ 放電管 ２ 陽極 ３ 陰極 ６ 全反射鏡 ７ 部分反射鏡 ８ 接続管体 １５ 光学ベンチ １６ 散乱光 １７ 光センサ １８ 調整機構 １９ 制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge tube 2 Anode 3 Cathode 6 Total reflection mirror 7 Partial reflection mirror 8 Connecting tube 15 Optical bench 16 Scattered light 17 Optical sensor 18 Adjustment mechanism 19 Control circuit
Claims (1)
管と、前記放電管の両端に設けられた陽極と陰極と、前
記放電管の両端に配置された一方が僅かの透過率を持つ
全反射鏡で他方が出力鏡としての部分反射鏡である共振
器内部鏡と、前記放電管の陰極側と前記共振器内部鏡を
接続する接続管体を備え、前記接続管体の共振器内部鏡
近傍にレーザ光の一部である散乱光を補足する光センサ
を設け、前記光センサからの出力信号が常に最小になる
ように前記共振器内部鏡の角度を自動調整するための調
整機構と制御回路を設けたガスレーザ発振装置。1. One or more discharge tubes through which a laser gas passes, an anode and a cathode provided at both ends of the discharge tube, and one disposed at both ends of the discharge tube, all of which have a slight transmittance. A resonator inner mirror, the other of which is a partial reflection mirror as an output mirror, and a connecting tube for connecting the cathode side of the discharge tube to the resonator inner mirror; and a resonator inner mirror of the connecting tube. An adjustment mechanism and control for automatically adjusting the angle of the resonator internal mirror so that an optical sensor for capturing scattered light that is a part of the laser light is provided in the vicinity so that an output signal from the optical sensor is always minimized. A gas laser oscillation device provided with a circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27240199A JP2001094186A (en) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | Gas laser oscillation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27240199A JP2001094186A (en) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | Gas laser oscillation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001094186A true JP2001094186A (en) | 2001-04-06 |
Family
ID=17513396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27240199A Pending JP2001094186A (en) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | Gas laser oscillation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001094186A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022041129A (en) * | 2020-08-31 | 2022-03-11 | 三菱電機株式会社 | Gas laser device |
-
1999
- 1999-09-27 JP JP27240199A patent/JP2001094186A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022041129A (en) * | 2020-08-31 | 2022-03-11 | 三菱電機株式会社 | Gas laser device |
| JP7333772B2 (en) | 2020-08-31 | 2023-08-25 | 三菱電機株式会社 | gas laser device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH03214682A (en) | Laser | |
| CN112005454B (en) | Optical pulse stretcher, laser device, and method for manufacturing electronic device | |
| JP3083688B2 (en) | Solid-state laser device | |
| US4697269A (en) | Laser apparatus | |
| JPH11241946A (en) | Laser output measuring device | |
| JP2862032B2 (en) | Laser oscillation device | |
| JPH01168084A (en) | Metal evaporating laser apparatus | |
| JP2001094186A (en) | Gas laser oscillation device | |
| US5251223A (en) | Air-cooled argon ion laser tube | |
| EP0389633B1 (en) | Discharge tube for a gas laser device | |
| JP4003726B2 (en) | Solid state laser apparatus and laser processing apparatus | |
| JP3829677B2 (en) | Gas laser oscillator | |
| JP3259161B2 (en) | Gas laser oscillation device | |
| JP3259153B2 (en) | Gas laser oscillation device | |
| JPH0744034Y2 (en) | High frequency excitation gas laser device | |
| JPS62217685A (en) | Solid-state laser oscillator | |
| JPH06326379A (en) | Gas laser oscillator | |
| JP4003725B2 (en) | Solid state laser apparatus and laser processing apparatus | |
| JPS6021584A (en) | Laser device | |
| JPS6420682A (en) | Gas laser apparatus excited by high frequency discharge | |
| JPS628585A (en) | Laser light source apparatus | |
| JPS6350082A (en) | Gas laser oscillator | |
| JPH07288360A (en) | Gas laser oscillator | |
| JPS62249494A (en) | Gas laser device | |
| JPH11347770A (en) | Method and apparatus for adjusting incidence of optical fiber in solid laser device |