JPH0237710B2 - - Google Patents
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- JPH0237710B2 JPH0237710B2 JP59163819A JP16381984A JPH0237710B2 JP H0237710 B2 JPH0237710 B2 JP H0237710B2 JP 59163819 A JP59163819 A JP 59163819A JP 16381984 A JP16381984 A JP 16381984A JP H0237710 B2 JPH0237710 B2 JP H0237710B2
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- laser generator
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- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 8
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 8
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
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- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- -1 KCl Chemical class 0.000 description 1
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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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/0401—Arrangements for thermal management of optical elements being part of laser resonator, e.g. windows, mirrors, lenses
-
- 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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/0407—Liquid cooling, e.g. by water
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、レーザ発生装置に関し、特にレー
ザ光を透過させる窓の冷却手段に関するものであ
る。
ザ光を透過させる窓の冷却手段に関するものであ
る。
第１図は従来のレーザ発生装置のレーザ光を透
過させる窓の周辺を示すものである。図において
１は容器２の内部に封入されたレーザ媒質で、例
えばCO2、N2、He、COなどで構成されている。
３は容器２内で発生したレーザ光４を容器２外へ
透過させる窓で、例えばKClなどのアルカリハラ
イド系を主成分とする固体で形成されている。こ
の窓３を透過したレーザ光５は例えば熱加工など
に用いられる。６は窓３を冷却する機能を持ち、
窓３をその周囲で保持する窓ホルダ、７は窓ホル
ダ６の内部を流れる液体で、例えば冷却水であ
り、矢印８の方向から窓３の周辺の窓ホルダ６内
を流れ、矢印９の方向へと循環する。
過させる窓の周辺を示すものである。図において
１は容器２の内部に封入されたレーザ媒質で、例
えばCO2、N2、He、COなどで構成されている。
３は容器２内で発生したレーザ光４を容器２外へ
透過させる窓で、例えばKClなどのアルカリハラ
イド系を主成分とする固体で形成されている。こ
の窓３を透過したレーザ光５は例えば熱加工など
に用いられる。６は窓３を冷却する機能を持ち、
窓３をその周囲で保持する窓ホルダ、７は窓ホル
ダ６の内部を流れる液体で、例えば冷却水であ
り、矢印８の方向から窓３の周辺の窓ホルダ６内
を流れ、矢印９の方向へと循環する。
次に動作について説明する。容器２内で発生し
たレーザ光４は窓３を透過して容器２外へ取り出
されるのであるが、この時、窓３はレーザ光４の
一部を吸収して発熱する。この熱を奪うため、窓
３の周辺に冷却水７を流して窓ホルダ６の温度を
一定に保つている。
たレーザ光４は窓３を透過して容器２外へ取り出
されるのであるが、この時、窓３はレーザ光４の
一部を吸収して発熱する。この熱を奪うため、窓
３の周辺に冷却水７を流して窓ホルダ６の温度を
一定に保つている。
ここで、窓３の発熱による温度分布を第２図の
曲線Ａに示す。第２図は窓３の中心からの距離／
窓の半径に対する窓３の温度を示すもので、KCl
などのアルカリハライド系物質は熱伝導率が低い
ため、窓３の中心付近が高温となり、窓３の周囲
との間には大きな温度差が生じる。このため、窓
３は第１図の点線１０に示すような変形が生じ
る。また、窓３を構成するアルカリハライド系物
質の屈折率は第２図に示す温度分布を反映した分
布を持つて熱レンズ化するため、窓３を透過する
レーザ光５は光学的に変質し、レーザ光の伝搬性
能及び集光性能が劣化する。さらにレーザ光の出
力が大きい時には熱歪により窓３が破損してしま
う。このため、従来のレーザ発生装置において変
質させることなく取り出せるレーザ光の上限は熱
kWであつた。
曲線Ａに示す。第２図は窓３の中心からの距離／
窓の半径に対する窓３の温度を示すもので、KCl
などのアルカリハライド系物質は熱伝導率が低い
ため、窓３の中心付近が高温となり、窓３の周囲
との間には大きな温度差が生じる。このため、窓
３は第１図の点線１０に示すような変形が生じ
る。また、窓３を構成するアルカリハライド系物
質の屈折率は第２図に示す温度分布を反映した分
布を持つて熱レンズ化するため、窓３を透過する
レーザ光５は光学的に変質し、レーザ光の伝搬性
能及び集光性能が劣化する。さらにレーザ光の出
力が大きい時には熱歪により窓３が破損してしま
う。このため、従来のレーザ発生装置において変
質させることなく取り出せるレーザ光の上限は熱
kWであつた。
従来のレーザ発生装置は以上のように構成され
ているので、窓３の中心と周囲と生じる温度勾配
のため熱応力による窓３の破壊、また窓３のレン
ズ化によつてレーザ光が光学的に変質するためレ
ーザ光の出力に制限があつた。
ているので、窓３の中心と周囲と生じる温度勾配
のため熱応力による窓３の破壊、また窓３のレン
ズ化によつてレーザ光が光学的に変質するためレ
ーザ光の出力に制限があつた。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、レーザ媒質を封
入した容器、この容器壁に設けられ、アルカリハ
ライド系物質より構成され、容器内から容器外へ
レーザ光を透過させる窓、この窓の周囲を断熱ま
たは冷却する第１冷却機構、及びノズルより窓に
毎分50以上の気体を吹き付けて窓を冷却する第
２冷却機構を備えることにより、窓の中央と周囲
の温度差を減少して、高出力のレーザ光を変質さ
せることなく取り出すことのできるレーザ発生装
置を提供するものである。
除去するためになされたもので、レーザ媒質を封
入した容器、この容器壁に設けられ、アルカリハ
ライド系物質より構成され、容器内から容器外へ
レーザ光を透過させる窓、この窓の周囲を断熱ま
たは冷却する第１冷却機構、及びノズルより窓に
毎分50以上の気体を吹き付けて窓を冷却する第
２冷却機構を備えることにより、窓の中央と周囲
の温度差を減少して、高出力のレーザ光を変質さ
せることなく取り出すことのできるレーザ発生装
置を提供するものである。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第３図において、従来と同様に、冷却水７を
例えば矢印８から矢印９の方向へ循環させる構造
を備えた窓ホルダ６によつて、窓３を周囲から冷
却する第１冷却機構を構成している。１１は気体
１２を窓３の表面に吹き付けるノズルで、例えば
窓３の斜め前方に設けられ、矢印１３の方向から
気体１２を吹き付けて窓３を冷却して第２冷却機
構を構成する。気体１２は、例えば乾燥空気のゴ
ミなどを取り除いたもので、その消費量は毎分50
程度である。
る。第３図において、従来と同様に、冷却水７を
例えば矢印８から矢印９の方向へ循環させる構造
を備えた窓ホルダ６によつて、窓３を周囲から冷
却する第１冷却機構を構成している。１１は気体
１２を窓３の表面に吹き付けるノズルで、例えば
窓３の斜め前方に設けられ、矢印１３の方向から
気体１２を吹き付けて窓３を冷却して第２冷却機
構を構成する。気体１２は、例えば乾燥空気のゴ
ミなどを取り除いたもので、その消費量は毎分50
程度である。
一般に、KClなどのアルカリハライド系を主成
分とする固体で形成された、レーザ光の取り出し
窓３では、窓３の基板そのものの吸収は少なく、
レーザ光４はコーテイングが施されている表面で
吸収される。従つて、発熱源は窓３の表面に存在
している。また、窓３の基板の熱伝導が悪いため
に、熱が発熱源の近くにこもることが知られてい
る。このため、ノズル１１によつて熱の発熱源で
ある窓３の表面に気体を吹き付けて冷却するのは
非常に有効であり、この気体１２の吹き付けによ
り、窓３に発生する温度分布は第２図の曲線Ｂで
示したようになり、窓３の中心と周辺部分との温
度差が減少する。従つて、従来装置では顕著であ
つた光学的な歪によるレーザ光の変質は小さくな
り、さらに熱歪による破損も起こりにくくなつ
て、レーザ光の20kW以上の高出力化が実現でき
る。
分とする固体で形成された、レーザ光の取り出し
窓３では、窓３の基板そのものの吸収は少なく、
レーザ光４はコーテイングが施されている表面で
吸収される。従つて、発熱源は窓３の表面に存在
している。また、窓３の基板の熱伝導が悪いため
に、熱が発熱源の近くにこもることが知られてい
る。このため、ノズル１１によつて熱の発熱源で
ある窓３の表面に気体を吹き付けて冷却するのは
非常に有効であり、この気体１２の吹き付けによ
り、窓３に発生する温度分布は第２図の曲線Ｂで
示したようになり、窓３の中心と周辺部分との温
度差が減少する。従つて、従来装置では顕著であ
つた光学的な歪によるレーザ光の変質は小さくな
り、さらに熱歪による破損も起こりにくくなつ
て、レーザ光の20kW以上の高出力化が実現でき
る。
なお、上記実施例では、容器２の外側にノズル
１１を設け、窓３の前方から気体を吹き付けるよ
うに構成しているが、第４図のように、ノズル１
１を容器２内の例えば内壁に固定し、窓３の斜め
後方からレーザ媒質１又はその一部を吹き付ける
ように構成してもよい。この場合、レーザ媒体１
はフイルター１６によりごみなどを取り除かれ、
ブロア１７を通り、ノズル１１から気体１４が窓
３に向かつて吹き付けられる。この実施例におい
ても上記実施例と同様の効果を奏する。
１１を設け、窓３の前方から気体を吹き付けるよ
うに構成しているが、第４図のように、ノズル１
１を容器２内の例えば内壁に固定し、窓３の斜め
後方からレーザ媒質１又はその一部を吹き付ける
ように構成してもよい。この場合、レーザ媒体１
はフイルター１６によりごみなどを取り除かれ、
ブロア１７を通り、ノズル１１から気体１４が窓
３に向かつて吹き付けられる。この実施例におい
ても上記実施例と同様の効果を奏する。
また、他の実施例として、第５図に示すように
レーザ光４又はレーザ光５の進路の周囲に複数個
のノズル１１を設けて窓３の表面に気体を吹き付
けるように構成してもよい。
レーザ光４又はレーザ光５の進路の周囲に複数個
のノズル１１を設けて窓３の表面に気体を吹き付
けるように構成してもよい。
また、上記実施例では固体の窓３を持つレーザ
発生装置について説明したが、第６図に示すよう
に、容器２の内部で窓３と窓３に対向する鏡１８
との間で共振器が組まれており、窓３が半透鏡と
して作用するものの窓３にも適用でき、上記実施
例と同様の効果を奏する。
発生装置について説明したが、第６図に示すよう
に、容器２の内部で窓３と窓３に対向する鏡１８
との間で共振器が組まれており、窓３が半透鏡と
して作用するものの窓３にも適用でき、上記実施
例と同様の効果を奏する。
さらに、上記実施例ではレーザ発生装置の窓に
ついて説明したが、レーザ光を２分するビームス
プリツタや加工レンズであつてもよく、上記実施
例と同様の効果を奏する。
ついて説明したが、レーザ光を２分するビームス
プリツタや加工レンズであつてもよく、上記実施
例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によればレーザ媒質を
封入した容器、この容器壁に設けられ、アルカリ
ハライド系物質より構成され、容器内から容器外
へレーザ光を透過させる窓、この窓の周囲を断熱
または冷却する第１冷却機構、及びノズルより窓
に毎分50以上の気体を吹き付けて窓を冷却する
第２冷却機構を備えることにより、窓の中心と周
辺との温度差を減少し、高出力のレーザ光を変質
させることなく取り出すことのできるレーザ発生
装置が得られる効果がある。
封入した容器、この容器壁に設けられ、アルカリ
ハライド系物質より構成され、容器内から容器外
へレーザ光を透過させる窓、この窓の周囲を断熱
または冷却する第１冷却機構、及びノズルより窓
に毎分50以上の気体を吹き付けて窓を冷却する
第２冷却機構を備えることにより、窓の中心と周
辺との温度差を減少し、高出力のレーザ光を変質
させることなく取り出すことのできるレーザ発生
装置が得られる効果がある。
第１図は従来のレーザ発生装置の窓の付近を示
す構成図、第２図は窓の中心からの距離／窓の半
径に対する温度を示す特性図、第３図はこの発明
の一実施例によるレーザ発生装置の窓の付近を示
す構成図、第４図、第５図、第６図はそれぞれこ
の発明の他の実施例によるレーザ発生装置を示す
構成図である。 図において、１はレーザ媒質、２は容器、３は
窓、６は第１冷却機構を構成する窓ホルダ、１１
は第２冷却機構を構成するノズルである。なお、
図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
す構成図、第２図は窓の中心からの距離／窓の半
径に対する温度を示す特性図、第３図はこの発明
の一実施例によるレーザ発生装置の窓の付近を示
す構成図、第４図、第５図、第６図はそれぞれこ
の発明の他の実施例によるレーザ発生装置を示す
構成図である。 図において、１はレーザ媒質、２は容器、３は
窓、６は第１冷却機構を構成する窓ホルダ、１１
は第２冷却機構を構成するノズルである。なお、
図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ媒質を封入した容器、この容器壁に設
けられ、アルカリハライド系物質より構成され、
上記容器内から上記容器外へレーザ光を透過させ
る窓、この窓の周囲を断熱または冷却する第１冷
却機構、及びノズルより上記窓に毎分50以上の
気体を吹き付けて上記窓を冷却する第２冷却機構
を備えたレーザ発生装置。 ２ 第２冷却機構は、容器外に設けられたノズル
より窓に気体を吹き付けて上記窓を冷却するよう
に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のレーザ発生装置。 ３ 第２冷却機構は、容器内に設けられたノズル
より窓にレーザ媒質を吹き付けて上記窓を冷却す
るように構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のレーザ発生装置。 ４ 第１冷却機構は、窓の周辺に液体を循環させ
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第３項のいずれかに記載のレーザ発生
装置。 ５ 第１冷却機構は、窓の周辺を断熱材で保持す
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第３項のいずれかに記載のレーザ発生
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16381984A JPS6142181A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | レ−ザ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16381984A JPS6142181A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | レ−ザ発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142181A JPS6142181A (ja) | 1986-02-28 |
| JPH0237710B2 true JPH0237710B2 (ja) | 1990-08-27 |
Family
ID=15781326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16381984A Granted JPS6142181A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | レ−ザ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142181A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1002533A4 (nl) * | 1988-10-04 | 1991-03-12 | E L T N V | Uitkoppelinrichting voor gaslasers. |
| DE102006049846A1 (de) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Schott Ag | Anordnung sowie ein Verfahren zur Vermeidung der Depolarisation von linear-polarisiertem Licht beim Durchstrahlen von Kristallen |
| JP5748205B2 (ja) * | 2010-08-27 | 2015-07-15 | ギガフォトン株式会社 | ウィンドウユニット、ウィンドウ装置、レーザ装置及び極端紫外光生成装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4917989A (ja) * | 1972-06-06 | 1974-02-16 | ||
| JPS52156642A (en) * | 1976-06-21 | 1977-12-27 | Nec Corp | Laser mirror supporting device |
| JPS589924A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法 |
| JPS5896788A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-08 | Toshiba Corp | 横流式ガスレ−ザ装置 |
-
1984
- 1984-08-06 JP JP16381984A patent/JPS6142181A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4917989A (ja) * | 1972-06-06 | 1974-02-16 | ||
| JPS52156642A (en) * | 1976-06-21 | 1977-12-27 | Nec Corp | Laser mirror supporting device |
| JPS589924A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法 |
| JPS5896788A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-08 | Toshiba Corp | 横流式ガスレ−ザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6142181A (ja) | 1986-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |