JP3475662B2 - 気体レーザ発振装置 - Google Patents
気体レーザ発振装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は気体レーザ媒質を循
環させて放電励起させ、光増幅用ミラーで光増幅したレ
ーザビームを発生するレーザ共振器のレーザ管に、レー
ザ媒質拡散用スリット本体を具備した気体レーザ発振装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】以下、従来の気体レーザ発振装置を図３
に沿って説明する。図３において、１はレーザ発振装置
内を循環する気体レーザ媒質、２は放電を発生するため
の直流高電圧電源、３ａ，３ｂは前記直流高電圧電源２
に接続された放電電極、４は光増幅し、レーザビームを
取出す部分透過型反射ミラー（光増幅用ミラー）、５は
全反射ミラー（光増幅用ミラー）、６はレーザ管、７は
レーザ媒質拡散用スリット本体、８は光共振器を支持す
るフランジ、９は気体レーザ媒質１をレーザ媒質循環系
路１０を介して循環する送風機である。 【０００３】上記従来の気体レーザ発振装置について、
各構成要素の関係と動作を説明する。レーザ共振器のレ
ーザ管６の両端にレーザ媒質拡散用スリット本体７を介
して光増幅用ミラー４，５をそれぞれ取付け、レーザ媒
質配管系路１０を介してレーザ管６に送風機９を接続す
ることにより、気体レーザ発振装置を構成した。 【０００４】上記の構成により、気体レーザ媒質１は送
風機によりスリット本体７を通過した後、レーザ管６内
を循環し、直流高電圧電源２により放電電極３ａ，３ｂ
を介して気体レーザ媒質１に高電圧が印加され、グロー
放電が発生する。この放電電極３ａ，３ｂ間にて発生し
たグロー放電により気体レーザ媒質１が励起され、レー
ザ発振する。そして、発振されたレーザビームは、光増
幅用ミラー４，５の間を往復しながら増幅される。 【０００５】このとき高いレーザ発振効率を得るために
は、放電領域にてグロー放電の分布状態が均一となる必
要がある。また、グロー放電の分布状態は気体レーザ媒
質の流れ方に依存しており、放電を均一にするには気体
レーザ媒質１が一箇所に集中して流れることを防止しな
ければならず、そのために、気体レーザ媒質拡散用スリ
ット本体７によって放電領域の上流となる無放電部分に
気体レーザ媒質１の流れを拡散させ、旋回流を発生させ
ていた。 【０００６】いま座標系としてスリット本体７の中心を
原点０として、気体レーザ発振装置の鉛直方向をＹ軸、
レーザ管内での気体レーザ媒質１の進行軸をＸ軸、両者
と垂直に交差する軸をＺ軸とすると、気体レーザ媒質１
が流入するスリット７ａは、気体レーザ媒質１の流入方
向が原点０を通るＸ軸と交差しないような傾斜角度また
は傾斜方向を持たせており、この傾斜角度または傾斜方
向によってＸ軸方向に流れる気体レーザ媒質１に回転力
を与えることができるものである。 【０００７】なお、レーザ管６はコストメリットおよび
レーザ発振効率を高めるなどの理由により円筒形のもの
が使用されており、同様の理由によりレーザ管６内での
放電を均一にするためにスリット本体７も円筒形のもの
を使用していた。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の気体レーザ
発振装置は、放電電極３ａ，３ｂが放電によって摩耗
し、電極の表面がすり減るという現象が存在した。この
放電電極３ａ，３ｂのすり減った部分は細かな粒子とな
って気体レーザ媒質１中に拡散していき、気体レーザ媒
質１中に不純物が発生することとなり、その不純物の一
部はレーザ管６内を循環していくうちに、光増幅用ミラ
ー４，５に表面の付着していた。 【０００９】従来の気体レーザ発振装置ではレーザ媒質
拡散用スリット本体７と増幅用ミラー４，５との間には
微小な隙間が存在し、この微小隙間より気体レーザ媒質
１が流入し、光増幅用ミラー４，５に直接吹付けるた
め、気体レーザ媒質１中の不純物が光増幅用ミラー４，
５表面に付着し易くなっていた。 【００１０】そして、これら不純物は光増幅用ミラー
４，５を構成している材質よりも反射率が低く、上記理
由によって光増幅用ミラー４，５の表面に不純物が付着
すると、この不純物がレーザビームを吸収するために光
増幅用ミラー４，５の反射率が落ち、レーザ発振効率が
悪化しレーザ出力が低下するという問題点を有してい
た。また、光増幅用ミラー４，５の表面に付着した不純
物がレーザビームを吸収し高温となってスパッタ状の焼
付けを起こし光増幅用ミラー４，５そのものを破損する
という問題点も有していた。本発明は前記従来の問題点
を解消することを目的とするものである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は気体レーザ媒質を循環させて放電励起さ
せ、光増幅用ミターで光増幅したレーザビームを発生す
るレーザ共振器のレーザ管と光増幅用ミラーとの間の気
体レーザ媒質循環系路にレーザ媒質拡散用スリット本体
を具備し、光増幅用ミラーとスリット本体の外周部との
間にＯリングを介在させ、レーザ媒質配管系路から直接
気体レーザ媒質が光増幅用ミラー側へ流入しないように
密閉したものである。 【００１２】 【発明の実施の形態】この構成によって、Ｏリングは光
増幅用ミラーとレーザ媒質拡散用スリット本体との間を
密閉するので光増幅用ミラー側へ気体レーザ媒質が流入
することはなくなる。 【００１３】このため、光増幅用ミラーに気体レーザ媒
質が直接吹付けることはないので、気体レーザ媒質中の
不純物は光増幅用ミラーの表面には付着しない。 【００１４】したがって、不純物が光増幅用ミラーの表
面に付着しないためミラー表面の反射率の低下や不純物
によるミラー表面のスパッタ状の焼付けなどによるレー
ザ出力の低下やミラー表面の破損などの問題が発生せ
ず、安定したレーザビームを得ることが可能となる。 【００１５】以下、本発明の実施の形態について図１お
よび図２を参照しながら説明する。図１は本実施の形態
を示すもので、Ｏリング１１によって固定されたレーザ
媒質拡散用スリット本体７を具備したものである。な
お、図１において、符号１ないし１０は図３の構成要素
と同じであるので、説明は省略する。 【００１６】図２はレーザ出力（ｋｗ）の経時変化を本
実施の形態と従来の気体レーザ発振装置との間で比較し
た実験結果を示す特性図である。図２において曲線Ａは
本実施の形態におけるレーザ出力の経時変化、Ｂは従来
の気体レーザ発振装置のレーザ出力の経時変化を示す曲
線である。図３から明らかなように気体レーザ発振装置
を稼働し始めてから時間経過とともに、従来例において
はレーザ出力の低下が見られるが、本実施の形態ではレ
ーザ出力は安定している。 【００１７】以上のように本実施の形態では、レーザ媒
質拡散用スリット本体７をＯリング１１で光増幅用ミラ
ー４，５と密封して固定することにより、光増幅用ミラ
ー４，５の破損を防止でき、その結果として安定したレ
ーザ出力を得ることができるものである。 【００１８】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、気体レー
ザ媒質を循環させて放電励起させ、光増幅用ミラーで光
増幅したレーザビームを発生するレーザ共振器のレーザ
管と光増幅用ミラーとの間の気体レーザ媒質循環系路に
レーザ媒質拡散用スリット本体を具備した気体レーザ発
振装置であって、光増幅用ミラーとスリット本体の外周
部との間にＯリングを介在させ、レーザ媒質配管系路か
ら直接気体レーザ媒質が光増幅ミラー側へ流入しないよ
うに密閉したことにより、光増幅用ミラーとスリット本
体の隙間を密閉でき、不純物を含んだ気体レーザ媒質の
ミラー表面への吹付けを防止でき、そのため不純物の付
着によるミラー表面の反射率の低下やスパッタ状の焼付
けが発生せず、安定したレーザビームを得ることができ
る優れた効果を奏するものである。
環させて放電励起させ、光増幅用ミラーで光増幅したレ
ーザビームを発生するレーザ共振器のレーザ管に、レー
ザ媒質拡散用スリット本体を具備した気体レーザ発振装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】以下、従来の気体レーザ発振装置を図３
に沿って説明する。図３において、１はレーザ発振装置
内を循環する気体レーザ媒質、２は放電を発生するため
の直流高電圧電源、３ａ，３ｂは前記直流高電圧電源２
に接続された放電電極、４は光増幅し、レーザビームを
取出す部分透過型反射ミラー（光増幅用ミラー）、５は
全反射ミラー（光増幅用ミラー）、６はレーザ管、７は
レーザ媒質拡散用スリット本体、８は光共振器を支持す
るフランジ、９は気体レーザ媒質１をレーザ媒質循環系
路１０を介して循環する送風機である。 【０００３】上記従来の気体レーザ発振装置について、
各構成要素の関係と動作を説明する。レーザ共振器のレ
ーザ管６の両端にレーザ媒質拡散用スリット本体７を介
して光増幅用ミラー４，５をそれぞれ取付け、レーザ媒
質配管系路１０を介してレーザ管６に送風機９を接続す
ることにより、気体レーザ発振装置を構成した。 【０００４】上記の構成により、気体レーザ媒質１は送
風機によりスリット本体７を通過した後、レーザ管６内
を循環し、直流高電圧電源２により放電電極３ａ，３ｂ
を介して気体レーザ媒質１に高電圧が印加され、グロー
放電が発生する。この放電電極３ａ，３ｂ間にて発生し
たグロー放電により気体レーザ媒質１が励起され、レー
ザ発振する。そして、発振されたレーザビームは、光増
幅用ミラー４，５の間を往復しながら増幅される。 【０００５】このとき高いレーザ発振効率を得るために
は、放電領域にてグロー放電の分布状態が均一となる必
要がある。また、グロー放電の分布状態は気体レーザ媒
質の流れ方に依存しており、放電を均一にするには気体
レーザ媒質１が一箇所に集中して流れることを防止しな
ければならず、そのために、気体レーザ媒質拡散用スリ
ット本体７によって放電領域の上流となる無放電部分に
気体レーザ媒質１の流れを拡散させ、旋回流を発生させ
ていた。 【０００６】いま座標系としてスリット本体７の中心を
原点０として、気体レーザ発振装置の鉛直方向をＹ軸、
レーザ管内での気体レーザ媒質１の進行軸をＸ軸、両者
と垂直に交差する軸をＺ軸とすると、気体レーザ媒質１
が流入するスリット７ａは、気体レーザ媒質１の流入方
向が原点０を通るＸ軸と交差しないような傾斜角度また
は傾斜方向を持たせており、この傾斜角度または傾斜方
向によってＸ軸方向に流れる気体レーザ媒質１に回転力
を与えることができるものである。 【０００７】なお、レーザ管６はコストメリットおよび
レーザ発振効率を高めるなどの理由により円筒形のもの
が使用されており、同様の理由によりレーザ管６内での
放電を均一にするためにスリット本体７も円筒形のもの
を使用していた。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の気体レーザ
発振装置は、放電電極３ａ，３ｂが放電によって摩耗
し、電極の表面がすり減るという現象が存在した。この
放電電極３ａ，３ｂのすり減った部分は細かな粒子とな
って気体レーザ媒質１中に拡散していき、気体レーザ媒
質１中に不純物が発生することとなり、その不純物の一
部はレーザ管６内を循環していくうちに、光増幅用ミラ
ー４，５に表面の付着していた。 【０００９】従来の気体レーザ発振装置ではレーザ媒質
拡散用スリット本体７と増幅用ミラー４，５との間には
微小な隙間が存在し、この微小隙間より気体レーザ媒質
１が流入し、光増幅用ミラー４，５に直接吹付けるた
め、気体レーザ媒質１中の不純物が光増幅用ミラー４，
５表面に付着し易くなっていた。 【００１０】そして、これら不純物は光増幅用ミラー
４，５を構成している材質よりも反射率が低く、上記理
由によって光増幅用ミラー４，５の表面に不純物が付着
すると、この不純物がレーザビームを吸収するために光
増幅用ミラー４，５の反射率が落ち、レーザ発振効率が
悪化しレーザ出力が低下するという問題点を有してい
た。また、光増幅用ミラー４，５の表面に付着した不純
物がレーザビームを吸収し高温となってスパッタ状の焼
付けを起こし光増幅用ミラー４，５そのものを破損する
という問題点も有していた。本発明は前記従来の問題点
を解消することを目的とするものである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は気体レーザ媒質を循環させて放電励起さ
せ、光増幅用ミターで光増幅したレーザビームを発生す
るレーザ共振器のレーザ管と光増幅用ミラーとの間の気
体レーザ媒質循環系路にレーザ媒質拡散用スリット本体
を具備し、光増幅用ミラーとスリット本体の外周部との
間にＯリングを介在させ、レーザ媒質配管系路から直接
気体レーザ媒質が光増幅用ミラー側へ流入しないように
密閉したものである。 【００１２】 【発明の実施の形態】この構成によって、Ｏリングは光
増幅用ミラーとレーザ媒質拡散用スリット本体との間を
密閉するので光増幅用ミラー側へ気体レーザ媒質が流入
することはなくなる。 【００１３】このため、光増幅用ミラーに気体レーザ媒
質が直接吹付けることはないので、気体レーザ媒質中の
不純物は光増幅用ミラーの表面には付着しない。 【００１４】したがって、不純物が光増幅用ミラーの表
面に付着しないためミラー表面の反射率の低下や不純物
によるミラー表面のスパッタ状の焼付けなどによるレー
ザ出力の低下やミラー表面の破損などの問題が発生せ
ず、安定したレーザビームを得ることが可能となる。 【００１５】以下、本発明の実施の形態について図１お
よび図２を参照しながら説明する。図１は本実施の形態
を示すもので、Ｏリング１１によって固定されたレーザ
媒質拡散用スリット本体７を具備したものである。な
お、図１において、符号１ないし１０は図３の構成要素
と同じであるので、説明は省略する。 【００１６】図２はレーザ出力（ｋｗ）の経時変化を本
実施の形態と従来の気体レーザ発振装置との間で比較し
た実験結果を示す特性図である。図２において曲線Ａは
本実施の形態におけるレーザ出力の経時変化、Ｂは従来
の気体レーザ発振装置のレーザ出力の経時変化を示す曲
線である。図３から明らかなように気体レーザ発振装置
を稼働し始めてから時間経過とともに、従来例において
はレーザ出力の低下が見られるが、本実施の形態ではレ
ーザ出力は安定している。 【００１７】以上のように本実施の形態では、レーザ媒
質拡散用スリット本体７をＯリング１１で光増幅用ミラ
ー４，５と密封して固定することにより、光増幅用ミラ
ー４，５の破損を防止でき、その結果として安定したレ
ーザ出力を得ることができるものである。 【００１８】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、気体レー
ザ媒質を循環させて放電励起させ、光増幅用ミラーで光
増幅したレーザビームを発生するレーザ共振器のレーザ
管と光増幅用ミラーとの間の気体レーザ媒質循環系路に
レーザ媒質拡散用スリット本体を具備した気体レーザ発
振装置であって、光増幅用ミラーとスリット本体の外周
部との間にＯリングを介在させ、レーザ媒質配管系路か
ら直接気体レーザ媒質が光増幅ミラー側へ流入しないよ
うに密閉したことにより、光増幅用ミラーとスリット本
体の隙間を密閉でき、不純物を含んだ気体レーザ媒質の
ミラー表面への吹付けを防止でき、そのため不純物の付
着によるミラー表面の反射率の低下やスパッタ状の焼付
けが発生せず、安定したレーザビームを得ることができ
る優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における気体レーザ発振装
置の概略要部断面図 【図２】レーザ出力の経時変化を示す比較特性図 【図３】従来の気体レーザ発振装置の概略構成図 【符号の説明】 ５ 光増幅用ミラー ７ レーザ媒質拡散用スリット本体 １１ Ｏリング
置の概略要部断面図 【図２】レーザ出力の経時変化を示す比較特性図 【図３】従来の気体レーザ発振装置の概略構成図 【符号の説明】 ５ 光増幅用ミラー ７ レーザ媒質拡散用スリット本体 １１ Ｏリング
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−123089（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−56782（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−28285（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 3/00 - 3/30
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 気体レーザ媒質を循環させて放電励起さ
せ、光増幅用ミターで光増幅したレーザビームを発生す
るレーザ共振器のレーザ管と光増幅用ミラーとの間の気
体レーザ媒質循環系路にレーザ媒質拡散用スリット本体
を具備した気体レーザ発振装置であって、光増幅用ミラ
ーとスリット本体の外周部との間にＯリングを介在さ
せ、レーザ媒質配管系路から直接気体レーザ媒質が光増
幅用ミラー側へ流入しないよう密閉した気体レーザ発振
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18301096A JP3475662B2 (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 気体レーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18301096A JP3475662B2 (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 気体レーザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1027933A JPH1027933A (ja) | 1998-01-27 |
| JP3475662B2 true JP3475662B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=16128166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18301096A Expired - Fee Related JP3475662B2 (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 気体レーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3475662B2 (ja) |
-
1996
- 1996-07-12 JP JP18301096A patent/JP3475662B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1027933A (ja) | 1998-01-27 |
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