JPH0661550A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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- JPH0661550A JPH0661550A JP20892092A JP20892092A JPH0661550A JP H0661550 A JPH0661550 A JP H0661550A JP 20892092 A JP20892092 A JP 20892092A JP 20892092 A JP20892092 A JP 20892092A JP H0661550 A JPH0661550 A JP H0661550A
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- light
- slab
- laser beam
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 レーザビームの迷光がレーザ筐体及び周辺構
造を照射、破損することを防止し、レーザの安定動作、
長寿命化を図る。 【構成】 スラブ型レーザ媒質１の端面１ｂ近傍から発
生するレーザビーム５の迷光５１、５２を遮光する遮光
機構１０をランプ端子の支持体９に設ける。
造を照射、破損することを防止し、レーザの安定動作、
長寿命化を図る。 【構成】 スラブ型レーザ媒質１の端面１ｂ近傍から発
生するレーザビーム５の迷光５１、５２を遮光する遮光
機構１０をランプ端子の支持体９に設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は固体レーザ装置、とく
にスラブ型固体レーザ装置の動作安定、ビーム品質向
上、長寿命化に関するものである。
にスラブ型固体レーザ装置の動作安定、ビーム品質向
上、長寿命化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば実開昭６１−１４２４６９
号公報に開示された従来の固体レーザ装置を示す側面断
面図である。図において、１は対向する一対の平面１ａ
と、一対の側面及びレーザ主ビームが入出射する一対の
端面１ｂとを有するスラブ型固体レーザ媒質（以下スラ
ブという）であり、２はスラブ１を光励起するランプ
で、３はその励起光である。４ａ、４ｂは外部に配置さ
れた一対の共振器ミラーで、５はこの共振器ミラーによ
り外部に放射されるレーザ主ビームである。６はスラブ
の冷媒で、７はこの冷媒のシール材である。８はスラブ
１を保持する筐体である。５１、５２はスラブ１の入出
射端面１ｂからのレーザビームの反射光である。
号公報に開示された従来の固体レーザ装置を示す側面断
面図である。図において、１は対向する一対の平面１ａ
と、一対の側面及びレーザ主ビームが入出射する一対の
端面１ｂとを有するスラブ型固体レーザ媒質（以下スラ
ブという）であり、２はスラブ１を光励起するランプ
で、３はその励起光である。４ａ、４ｂは外部に配置さ
れた一対の共振器ミラーで、５はこの共振器ミラーによ
り外部に放射されるレーザ主ビームである。６はスラブ
の冷媒で、７はこの冷媒のシール材である。８はスラブ
１を保持する筐体である。５１、５２はスラブ１の入出
射端面１ｂからのレーザビームの反射光である。
【０００３】スラブ１は励起ランプ２からの励起光３を
吸収し、反転分布を形成する。反転分布のエネルギー
は、外部に配置された一対の共振器ミラー４ａ、４ｂに
より、スラブ１の対向する一対の平面１ａ間を内部全反
射を繰り返しながらジグザグ状に伝搬するレーザ主ビー
ム５として媒質外に取り出される。しかしながら、スラ
ブ１に吸収された励起光エネルギーの大部分は、スラブ
１内部で熱エネルギーとなり、最終的にはスラブ１の対
向する平面１ａに接して満たされた冷媒６へ流れる。こ
の時、スラブ厚み方向には、中心部分が高温の２乗温度
分布とこれに伴う２乗屈折率分布が形成されるが、スラ
ブ１内部におけるレーザ主ビーム５の光路がジグザグ状
であるため、２乗屈折率分布の影響は相殺され、レーザ
主ビーム５が歪むことはない。尚、冷媒６は外部へ漏れ
ないようシール材７によってスラブ１の対向平面１ａ上
でシールされている。また、シール材７はスラブ１の筐
体８への支持も兼ねている。
吸収し、反転分布を形成する。反転分布のエネルギー
は、外部に配置された一対の共振器ミラー４ａ、４ｂに
より、スラブ１の対向する一対の平面１ａ間を内部全反
射を繰り返しながらジグザグ状に伝搬するレーザ主ビー
ム５として媒質外に取り出される。しかしながら、スラ
ブ１に吸収された励起光エネルギーの大部分は、スラブ
１内部で熱エネルギーとなり、最終的にはスラブ１の対
向する平面１ａに接して満たされた冷媒６へ流れる。こ
の時、スラブ厚み方向には、中心部分が高温の２乗温度
分布とこれに伴う２乗屈折率分布が形成されるが、スラ
ブ１内部におけるレーザ主ビーム５の光路がジグザグ状
であるため、２乗屈折率分布の影響は相殺され、レーザ
主ビーム５が歪むことはない。尚、冷媒６は外部へ漏れ
ないようシール材７によってスラブ１の対向平面１ａ上
でシールされている。また、シール材７はスラブ１の筐
体８への支持も兼ねている。
【０００４】一般にスラブ１のレーザビーム入出射端面
１ｂは、ブリュースターカットされるが、反射防止膜が
コーティングされる等して、レーザ主ビーム５に対し、
低反射・低損失になるよう構成されている。しかしなが
ら、反射率を０とすることは不可能で、レーザ主ビーム
５のレーザ媒質側面からの反射光５１、５２（迷光）を
完全に押さえることは出来ない。尚、端面反射光は、外
部空間へ反射される光５１の他、スラブ１内部へ反射さ
れその後スラブ１対向平面１ａで屈折して外部空間へ放
射される光５２の２種がある。
１ｂは、ブリュースターカットされるが、反射防止膜が
コーティングされる等して、レーザ主ビーム５に対し、
低反射・低損失になるよう構成されている。しかしなが
ら、反射率を０とすることは不可能で、レーザ主ビーム
５のレーザ媒質側面からの反射光５１、５２（迷光）を
完全に押さえることは出来ない。尚、端面反射光は、外
部空間へ反射される光５１の他、スラブ１内部へ反射さ
れその後スラブ１対向平面１ａで屈折して外部空間へ放
射される光５２の２種がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の固体レーザ装置
は以上のように構成されているので、スラブ１のレーザ
ビーム入出射端面１ｂからの反射光５１、５２（迷光）
を完全に押さえることができず、これらの反射光５１、
５２が、レーザ筐体８やこれに付属したランプ端子の押
さえ９等に照射され、これらを損傷する等の問題があっ
た。また、損傷に至らないまでも、反射光５１、５２照
射部位からアウトガスが発生し、これらのヒュームがレ
ーザ主ビームの光路内にただよい、ビーム品質・レーザ
出力を低下させたり、スラブ端部近傍にヒュームが付着
・汚損され、さらには汚損部の加熱によりスラブが歪
み、ビーム品質、レーザ出力が低下する等の問題があっ
た。
は以上のように構成されているので、スラブ１のレーザ
ビーム入出射端面１ｂからの反射光５１、５２（迷光）
を完全に押さえることができず、これらの反射光５１、
５２が、レーザ筐体８やこれに付属したランプ端子の押
さえ９等に照射され、これらを損傷する等の問題があっ
た。また、損傷に至らないまでも、反射光５１、５２照
射部位からアウトガスが発生し、これらのヒュームがレ
ーザ主ビームの光路内にただよい、ビーム品質・レーザ
出力を低下させたり、スラブ端部近傍にヒュームが付着
・汚損され、さらには汚損部の加熱によりスラブが歪
み、ビーム品質、レーザ出力が低下する等の問題があっ
た。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、レーザ筐体及びその付属部品の
レーザビームの迷光による損傷を防止し、長寿命化を図
るとともに、レーザビームの品質及び出力の低下を防止
し、動作の安定な固体レーザ装置を得ることを目的とす
る。
ためになされたもので、レーザ筐体及びその付属部品の
レーザビームの迷光による損傷を防止し、長寿命化を図
るとともに、レーザビームの品質及び出力の低下を防止
し、動作の安定な固体レーザ装置を得ることを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る固体レー
ザ装置は、スラブ型レーザ媒質のレーザビーム入出射端
面近傍から発生するレーザビームの迷光を遮光する遮光
機構を備えたものである。
ザ装置は、スラブ型レーザ媒質のレーザビーム入出射端
面近傍から発生するレーザビームの迷光を遮光する遮光
機構を備えたものである。
【０００８】上記遮光機構として、レーザビームに対し
耐久性を有し、かつこれを吸収する遮光材を用いるとよ
い。
耐久性を有し、かつこれを吸収する遮光材を用いるとよ
い。
【０００９】または上記遮光機構として、レーザビーム
に対し耐久性を有し、かつこれを反射する遮光材を用い
るとよい。
に対し耐久性を有し、かつこれを反射する遮光材を用い
るとよい。
【００１０】また、このような遮光機構に、遮光部材の
冷却手段を備えるとよい。
冷却手段を備えるとよい。
【００１１】さらにスラブ端部近傍およびレーザ主ビー
ムの光路と、遮光機構との間に、ガス流を発生させる機
材を設けるとよい。
ムの光路と、遮光機構との間に、ガス流を発生させる機
材を設けるとよい。
【００１２】
【作用】この発明におけるレーザビームの迷光を遮光す
る機構は、スラブのレーザビーム入出射端面近傍から発
生するレーザビームの迷光を遮光し、レーザ筐体や、こ
れに付属した部品への照射を防止する。
る機構は、スラブのレーザビーム入出射端面近傍から発
生するレーザビームの迷光を遮光し、レーザ筐体や、こ
れに付属した部品への照射を防止する。
【００１３】また、レーザビームに対し耐久性を有し、
かつこれを吸収する遮光材は、レーザビームの迷光のレ
ーザ筐体等への照射を防止するとともに、遮光材自身に
よるレーザビームの迷光の反射と、これに伴う周辺部位
の再照射を防止する。
かつこれを吸収する遮光材は、レーザビームの迷光のレ
ーザ筐体等への照射を防止するとともに、遮光材自身に
よるレーザビームの迷光の反射と、これに伴う周辺部位
の再照射を防止する。
【００１４】また、レーザビームに対し耐久性を有し、
かつこれを反射する遮光材は、レーザビームの迷光のレ
ーザ筐体等への照射を防止するとともに、レーザビーム
の迷光を外部の吸収体等に導光し、周辺部位への再照射
を防止する。
かつこれを反射する遮光材は、レーザビームの迷光のレ
ーザ筐体等への照射を防止するとともに、レーザビーム
の迷光を外部の吸収体等に導光し、周辺部位への再照射
を防止する。
【００１５】また、遮光部材を冷却する手段は、遮光部
材の加熱を防止し、遮光部材からの熱伝導および熱放射
に伴うスラブ端部近傍と、周辺構造物の加熱を防止す
る。
材の加熱を防止し、遮光部材からの熱伝導および熱放射
に伴うスラブ端部近傍と、周辺構造物の加熱を防止す
る。
【００１６】さらにスラブ端部近傍及びレーザ主ビーム
の光路と、遮光部材との間にガス流を発生する機構は、
ガス流により遮光部材表面から発生するヒュームをスラ
ブ端面近傍から除去する。
の光路と、遮光部材との間にガス流を発生する機構は、
ガス流により遮光部材表面から発生するヒュームをスラ
ブ端面近傍から除去する。
【００１７】
【実施例】実施例１．図１は、この発明の一実施例を示
す側面断面図である。尚、レーザ媒質の励起、冷却、支
持、共振器等の基本的構成は従来技術を示した図５と同
様である。図において、１は対向する一対の平面１ａと
一対の側面及びレーザ主ビームが入出射する一対の端面
１ｂを有するスラブ型固体レーザ媒質（以下スラブとい
う）であり、２はスラブ１を光励起するランプで、３は
その励起光である。４ａ、４ｂは外部に配置された一対
の共振器ミラーで、５はこの共振器ミラーにより外部に
放射されるレーザ主ビームである。６はスラブの冷媒
で、７はこの冷媒のシール材である。８はスラブ１を保
持する筐体である。５１、５２はスラブ１の端面１ｂか
らの反射光である。１０は端面反射光５１、５２を遮光
する遮光部材である。
す側面断面図である。尚、レーザ媒質の励起、冷却、支
持、共振器等の基本的構成は従来技術を示した図５と同
様である。図において、１は対向する一対の平面１ａと
一対の側面及びレーザ主ビームが入出射する一対の端面
１ｂを有するスラブ型固体レーザ媒質（以下スラブとい
う）であり、２はスラブ１を光励起するランプで、３は
その励起光である。４ａ、４ｂは外部に配置された一対
の共振器ミラーで、５はこの共振器ミラーにより外部に
放射されるレーザ主ビームである。６はスラブの冷媒
で、７はこの冷媒のシール材である。８はスラブ１を保
持する筐体である。５１、５２はスラブ１の端面１ｂか
らの反射光である。１０は端面反射光５１、５２を遮光
する遮光部材である。
【００１８】次に動作について説明する。スラブ１は励
起ランプ２からの励起光３を吸収し、反転分布を形成す
る。反転分布のエネルギーは、外部に配置された１対の
共振器ミラー４ａ、４ｂにより、スラブ１の対向する１
対の平面１ａ間を内部全反射を繰り返しながらジグザグ
状に伝搬するレーザ主ビーム５として媒質外に取り出さ
れる。しかしながら、スラブ１に吸収された励起光エネ
ルギーの大部分は、スラブ１内部で熱エネルギーとな
り、最終的にはスラブ１の対向する平面１ａに接して満
たされた冷媒６へ流れる。この時、スラブ厚み方向に
は、中心部分が高温の２乗温度分布とこれに伴う２乗屈
折率分布が形成されるが、スラブ１内部におけるレーザ
主ビーム２の光路がジグザグ状であるため、２乗屈折率
分布の影響は相殺され、レーザ主ビーム２が歪むことは
ない。尚、冷媒６は外部へ漏れないようシール材７によ
ってスラブ１の対向平面１ａ上でシールされている。ま
た、シール材７はスラブ１の筐体８への支持も兼ねてい
る。
起ランプ２からの励起光３を吸収し、反転分布を形成す
る。反転分布のエネルギーは、外部に配置された１対の
共振器ミラー４ａ、４ｂにより、スラブ１の対向する１
対の平面１ａ間を内部全反射を繰り返しながらジグザグ
状に伝搬するレーザ主ビーム５として媒質外に取り出さ
れる。しかしながら、スラブ１に吸収された励起光エネ
ルギーの大部分は、スラブ１内部で熱エネルギーとな
り、最終的にはスラブ１の対向する平面１ａに接して満
たされた冷媒６へ流れる。この時、スラブ厚み方向に
は、中心部分が高温の２乗温度分布とこれに伴う２乗屈
折率分布が形成されるが、スラブ１内部におけるレーザ
主ビーム２の光路がジグザグ状であるため、２乗屈折率
分布の影響は相殺され、レーザ主ビーム２が歪むことは
ない。尚、冷媒６は外部へ漏れないようシール材７によ
ってスラブ１の対向平面１ａ上でシールされている。ま
た、シール材７はスラブ１の筐体８への支持も兼ねてい
る。
【００１９】一般にスラブ１のレーザビーム入出射端面
１ｂはブリュースターカットされるが、反射防止膜がコ
ーティングされる等して、レーザ主ビーム５に対し、低
反射・低損失になるよう構成されている。しかしなが
ら、反射率を０とすることは不可能で、レーザ主ビーム
５の端面からの反射光５１、５２（迷光）を完全に抑え
ることはできない。尚端面反射光は、外部空間へ反射さ
れる光５１の他、スラブ１内部へ反射され、その後スラ
ブ１の対向平面１ａで屈折して外部空間へ放射される光
５２の２種がある。従来の装置では、この端面反射光５
１、５２より、励起ランプ２の端子の支持体９が照射さ
れ、損傷したり照射部位からヒュームが発生し、レーザ
主ビームの光路内にただよい、ビーム品質・出力を低下
させる等の問題があった。特に、励起ランプ２の端子の
支持体９は、電気絶縁性が必要であるため、ジェラコン
等の樹脂を用いている場合が多く、比較的低パワー（１
００〜２００Ｗ）のレーザ発振時にも、端面発射光５
１、５２（数Ｗ）により溶融し、ヒュームを発生する等
の問題が顕著であった。
１ｂはブリュースターカットされるが、反射防止膜がコ
ーティングされる等して、レーザ主ビーム５に対し、低
反射・低損失になるよう構成されている。しかしなが
ら、反射率を０とすることは不可能で、レーザ主ビーム
５の端面からの反射光５１、５２（迷光）を完全に抑え
ることはできない。尚端面反射光は、外部空間へ反射さ
れる光５１の他、スラブ１内部へ反射され、その後スラ
ブ１の対向平面１ａで屈折して外部空間へ放射される光
５２の２種がある。従来の装置では、この端面反射光５
１、５２より、励起ランプ２の端子の支持体９が照射さ
れ、損傷したり照射部位からヒュームが発生し、レーザ
主ビームの光路内にただよい、ビーム品質・出力を低下
させる等の問題があった。特に、励起ランプ２の端子の
支持体９は、電気絶縁性が必要であるため、ジェラコン
等の樹脂を用いている場合が多く、比較的低パワー（１
００〜２００Ｗ）のレーザ発振時にも、端面発射光５
１、５２（数Ｗ）により溶融し、ヒュームを発生する等
の問題が顕著であった。
【００２０】そこで本実施例では、ランプ端子の支持体
９の表面に、レーザビームに対し耐久性を有する遮光部
材１０を設け、端面反射光５１、５２を遮光し支持体９
への照射を防止している。遮光部材１０としては、レー
ザビームに対し耐久性を有し、かつ、アウトガスの発生
しないアルミナセラミックスやシリカセラミックス等が
適している。また、クロアルマイト処理を施したアルミ
等、レーザビームを吸収する材料を遮光部材１０として
用いれば、遮光部材１０表面での端面反射光５１、５２
の再反射と、これに伴う周辺部のレーザ光照射と加熱を
低減でき、より効果的である。
９の表面に、レーザビームに対し耐久性を有する遮光部
材１０を設け、端面反射光５１、５２を遮光し支持体９
への照射を防止している。遮光部材１０としては、レー
ザビームに対し耐久性を有し、かつ、アウトガスの発生
しないアルミナセラミックスやシリカセラミックス等が
適している。また、クロアルマイト処理を施したアルミ
等、レーザビームを吸収する材料を遮光部材１０として
用いれば、遮光部材１０表面での端面反射光５１、５２
の再反射と、これに伴う周辺部のレーザ光照射と加熱を
低減でき、より効果的である。
【００２１】実施例２．上記実施例では、遮光部材１０
がレーザビームに対して比較的低反射率で吸収性の材料
を用いる場合について述べたが、図２に示す第２の実施
例では、遮光部材１０にレーザビームに対し高反射率を
有する物質を用いる。具体的には遮光部材１０をステン
レス、アルミ、銅等の金属で作り、その表面１０ａに
金、銀、アルミ等の高反射率金属をコーティングし、鏡
面としたものである。そしてスラブ端面１ｂからの反射
向５１、５２をその表面１０ａで反射し、外部のダンバ
ー１１に導光し、吸収するものである。遮光部材１０の
表面１０ａを鏡面とすれば、遮光部材表面１０ａからの
拡散反射を低減し、反射方向を外部空間へ特定できるた
め、遮光部材表面１０ａで反射された端面反射光５１、
５２が、レーザ筐体８、ランプ端子押え９、スラブ１の
端部近傍等を再照射加熱することを大幅に低減できる。
更に遮光部材１０がレーザビームに対し高反射率であ
り、吸収が少ないため、遮光部材１０自体の加熱及びこ
れに伴う熱放射の発生を低減でき、これがスラブ１の端
部近傍とその周辺構造物を加熱するのを低減できる効果
もある。
がレーザビームに対して比較的低反射率で吸収性の材料
を用いる場合について述べたが、図２に示す第２の実施
例では、遮光部材１０にレーザビームに対し高反射率を
有する物質を用いる。具体的には遮光部材１０をステン
レス、アルミ、銅等の金属で作り、その表面１０ａに
金、銀、アルミ等の高反射率金属をコーティングし、鏡
面としたものである。そしてスラブ端面１ｂからの反射
向５１、５２をその表面１０ａで反射し、外部のダンバ
ー１１に導光し、吸収するものである。遮光部材１０の
表面１０ａを鏡面とすれば、遮光部材表面１０ａからの
拡散反射を低減し、反射方向を外部空間へ特定できるた
め、遮光部材表面１０ａで反射された端面反射光５１、
５２が、レーザ筐体８、ランプ端子押え９、スラブ１の
端部近傍等を再照射加熱することを大幅に低減できる。
更に遮光部材１０がレーザビームに対し高反射率であ
り、吸収が少ないため、遮光部材１０自体の加熱及びこ
れに伴う熱放射の発生を低減でき、これがスラブ１の端
部近傍とその周辺構造物を加熱するのを低減できる効果
もある。
【００２２】実施例３．図３に示す第３の実施例では、
遮光部材１０内部に冷却水の流路１０ｂを設け水冷を行
い、遮光部材１０の端面反射光吸収に伴う加熱を防止し
ている。特に数１００ｗ以上の高出力発信を行う場合、
遮光部材１０のレーザビーム吸収に伴う温度上昇も高
く、この熱が筐体８等の構造物や大気を介して、スラブ
１端部を加熱し歪ませることもあり、より安定なレーザ
動作を行うため、遮光部材１０を水冷することは効果的
である。
遮光部材１０内部に冷却水の流路１０ｂを設け水冷を行
い、遮光部材１０の端面反射光吸収に伴う加熱を防止し
ている。特に数１００ｗ以上の高出力発信を行う場合、
遮光部材１０のレーザビーム吸収に伴う温度上昇も高
く、この熱が筐体８等の構造物や大気を介して、スラブ
１端部を加熱し歪ませることもあり、より安定なレーザ
動作を行うため、遮光部材１０を水冷することは効果的
である。
【００２３】実施例４．図４に示す第４の実施例では、
スラブ端部側面１ｃ側にガス噴出口１２を設け、スラブ
端部近傍及びレーザ主ビームの光路と、遮光部材１０の
間に清純なガスを流すものである。図４（ａ）は側面断
面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿った横断
面図である。遮光部材１０として、セラミックスや金属
等のレーザビームに対し、耐久性を有する材料を用いた
場合、レーザビームが照射されても材料自体がガスを発
生させることは少ない。しかし実際には大気中のチリ等
が表面に付着しており、これらがレーザビーム照射によ
って、ヒュームを発生させる。このヒュームがレーザビ
ーム５の光路内に侵入すると、出力低下を発生させるば
かりでなく、光路内の温度むらを発生させ、ビームが歪
む等の問題が生じる。また、ヒュームがスラブ端面１ｂ
や、対抗平面１ａに付着した場合には、付着物のレーザ
ビーム吸収により、スラブ１自体が局部加熱され、ビー
ムが歪んだり、焼き付けを起こしたり、最悪の場合には
破損に至る等の深刻な問題がある。そこで本実施例で
は、スラブ端部近傍及びレーザ主ビームの光路と、遮光
部材１０の間に、清純なガス流を発生させ、遮光部材表
面から発生するヒュームが、レーザ主ビーム５の光路及
びスラブ端面近傍に到着することを防ぐものである。用
いるガスとしてはレーザビームの吸収のない不活性なも
のが望ましく、チッ素、ヘリウムや、乾燥空気等が適し
ている。尚、ガス流の発生はヒューム除去の他にも、遮
光部材およびスラブ端部近傍の冷却効果もある。
スラブ端部側面１ｃ側にガス噴出口１２を設け、スラブ
端部近傍及びレーザ主ビームの光路と、遮光部材１０の
間に清純なガスを流すものである。図４（ａ）は側面断
面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿った横断
面図である。遮光部材１０として、セラミックスや金属
等のレーザビームに対し、耐久性を有する材料を用いた
場合、レーザビームが照射されても材料自体がガスを発
生させることは少ない。しかし実際には大気中のチリ等
が表面に付着しており、これらがレーザビーム照射によ
って、ヒュームを発生させる。このヒュームがレーザビ
ーム５の光路内に侵入すると、出力低下を発生させるば
かりでなく、光路内の温度むらを発生させ、ビームが歪
む等の問題が生じる。また、ヒュームがスラブ端面１ｂ
や、対抗平面１ａに付着した場合には、付着物のレーザ
ビーム吸収により、スラブ１自体が局部加熱され、ビー
ムが歪んだり、焼き付けを起こしたり、最悪の場合には
破損に至る等の深刻な問題がある。そこで本実施例で
は、スラブ端部近傍及びレーザ主ビームの光路と、遮光
部材１０の間に、清純なガス流を発生させ、遮光部材表
面から発生するヒュームが、レーザ主ビーム５の光路及
びスラブ端面近傍に到着することを防ぐものである。用
いるガスとしてはレーザビームの吸収のない不活性なも
のが望ましく、チッ素、ヘリウムや、乾燥空気等が適し
ている。尚、ガス流の発生はヒューム除去の他にも、遮
光部材およびスラブ端部近傍の冷却効果もある。
【００２４】上記一連の実施例では、遮光部材１０がレ
ーザ筐体とは独立した部品であるものについて述べた
が、レーザ筐体８自体が遮光材としての機能を有するも
のでもかまわない。
ーザ筐体とは独立した部品であるものについて述べた
が、レーザ筐体８自体が遮光材としての機能を有するも
のでもかまわない。
【００２５】また、遮光部材１０の設置位置は、上記実
施例に示した位置以外にも設置し、周辺部材をレーザビ
ームの迷光より遮光するようにしてもよい。
施例に示した位置以外にも設置し、周辺部材をレーザビ
ームの迷光より遮光するようにしてもよい。
【００２６】さらに遮光機構としては、図２においてダ
ンパー１１のないもの、あるいは遮光部材１０が反射面
１０ａと、ここからの反射光を吸収する部分とを有する
一体化構造のもの等であってもよい。
ンパー１１のないもの、あるいは遮光部材１０が反射面
１０ａと、ここからの反射光を吸収する部分とを有する
一体化構造のもの等であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、スラブ
型レーザ媒質のレーザビーム入出射端面近傍から発生す
るレーザビームの迷光を遮光する機構を設けたので、レ
ーザビームの迷光がレーザ筐体や周辺構造を照射し、こ
れを破損することを防止でき、レーザの安定動作及び長
寿命化が実現できる効果がある。
型レーザ媒質のレーザビーム入出射端面近傍から発生す
るレーザビームの迷光を遮光する機構を設けたので、レ
ーザビームの迷光がレーザ筐体や周辺構造を照射し、こ
れを破損することを防止でき、レーザの安定動作及び長
寿命化が実現できる効果がある。
【００２８】また、レーザビームの迷光を遮光する機構
として、レーザビームに対し耐久性を有し、かつこれを
吸収する遮光材を用いれば、レーザビームの迷光が周辺
構造物を直接照射するのを防止できると共に、レーザビ
ームの迷光が遮光部材表面で反射され、スラブ端部近傍
及び周辺構造物を照射し、加熱させるのを防止でき、レ
ーザの安定動作及び長寿命化が実現できる。
として、レーザビームに対し耐久性を有し、かつこれを
吸収する遮光材を用いれば、レーザビームの迷光が周辺
構造物を直接照射するのを防止できると共に、レーザビ
ームの迷光が遮光部材表面で反射され、スラブ端部近傍
及び周辺構造物を照射し、加熱させるのを防止でき、レ
ーザの安定動作及び長寿命化が実現できる。
【００２９】また、レーザビームの迷光を遮光する機構
として、レーザビームに対し耐久性を有し、かつこれを
反射する遮光材を用いれば、レーザビームの迷光が周辺
構造物を直接照射するのを防止できることも、迷光の遮
光部材表面反射光を外部吸収体等に導光でき、スラブ端
部近傍及び周辺構造物を再照射、加熱させるのを防止で
き、レーザの安定動作及び長寿命化が実現できる。
として、レーザビームに対し耐久性を有し、かつこれを
反射する遮光材を用いれば、レーザビームの迷光が周辺
構造物を直接照射するのを防止できることも、迷光の遮
光部材表面反射光を外部吸収体等に導光でき、スラブ端
部近傍及び周辺構造物を再照射、加熱させるのを防止で
き、レーザの安定動作及び長寿命化が実現できる。
【００３０】また、遮光部材を冷却する手段を設けたの
で、レーザビーム吸収による遮光部材自身の加熱を低減
でき、遮光部材からの熱伝導および熱放射に伴う、スラ
ブ端部近傍と周辺構造物の加熱を押え、レーザの安定動
作及び長寿命化が実現できる。
で、レーザビーム吸収による遮光部材自身の加熱を低減
でき、遮光部材からの熱伝導および熱放射に伴う、スラ
ブ端部近傍と周辺構造物の加熱を押え、レーザの安定動
作及び長寿命化が実現できる。
【００３１】さらに、スラブ端部近傍及びレーザ主ビー
ムの光路と、遮光部材の間に、ガス流を発生させるよう
に構成したので、遮光部材表面から発生するヒュームを
スラブ端部近傍からガス流によって除去でき、レーザの
安定動作、長寿命化が実現できる。
ムの光路と、遮光部材の間に、ガス流を発生させるよう
に構成したので、遮光部材表面から発生するヒュームを
スラブ端部近傍からガス流によって除去でき、レーザの
安定動作、長寿命化が実現できる。
【図１】この発明の実施例１による固体レーザ装置を示
す側面断面図である。
す側面断面図である。
【図２】この発明の実施例２による固体レーザ装置を示
す側面断面図である。
す側面断面図である。
【図３】この発明の実施例３による固体レーザ装置を示
す側面断面図である。
す側面断面図である。
【図４】この発明の実施例４による固体レーザ装置を示
す側面断面図および横断面図である。
す側面断面図および横断面図である。
【図５】従来の固体レーザ装置を示す側面断面図であ
る。
る。
１ スラブ型レーザ媒質 １ａ 平面 １ｂ 端面 １ｃ 側面 ２ ランプ ５ レーザ主ビーム ６ 冷媒 １０ 遮光部材 １０ｂ 流路 １２ ガス噴出口 １３ ガス流 ５１ 反射光 ５２ 反射光
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１０月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】一般にスラブ１のレーザビーム入出射端面
１ｂは、ブリュースターカットされるか、反射防止膜が
コーティングされる等して、レーザ主ビーム５に対し、
低反射・低損失になるよう構成されている。しかしなが
ら、反射率を０とすることは不可能で、レーザ主ビーム
５のレーザ媒質端面からの反射光５１、５２（迷光）を
完全に押さえることは出来ない。尚、端面反射光は、外
部空間へ反射される光５１の他、スラブ１内部へ反射さ
れその後スラブ１対向平面１ａで屈折して外部空間へ放
射される光５２の２種がある。
１ｂは、ブリュースターカットされるか、反射防止膜が
コーティングされる等して、レーザ主ビーム５に対し、
低反射・低損失になるよう構成されている。しかしなが
ら、反射率を０とすることは不可能で、レーザ主ビーム
５のレーザ媒質端面からの反射光５１、５２（迷光）を
完全に押さえることは出来ない。尚、端面反射光は、外
部空間へ反射される光５１の他、スラブ１内部へ反射さ
れその後スラブ１対向平面１ａで屈折して外部空間へ放
射される光５２の２種がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の固体レーザ装置
は以上のように構成されているので、スラブ１のレーザ
ビーム入出射端面１ｂからの反射光５１、５２（迷光）
を完全に抑えることができず、これらの反射光５１、５
２が、レーザ筐体８やこれに付属したランプ端子の押さ
え９等に照射され、これらを損傷する等の問題があっ
た。また、損傷に至らないまでも、反射光５１、５２照
射部位からアウトガスが発生し、これらのヒュームがレ
ーザ主ビームの光路内にただよい、ビーム品質・レーザ
出力を低下させたり、スラブ端部近傍にヒュームが付着
・汚損され、さらには汚損部の加熱によりスラブが歪
み、ビーム品質、レーザ出力が低下する等の問題があっ
た。
は以上のように構成されているので、スラブ１のレーザ
ビーム入出射端面１ｂからの反射光５１、５２（迷光）
を完全に抑えることができず、これらの反射光５１、５
２が、レーザ筐体８やこれに付属したランプ端子の押さ
え９等に照射され、これらを損傷する等の問題があっ
た。また、損傷に至らないまでも、反射光５１、５２照
射部位からアウトガスが発生し、これらのヒュームがレ
ーザ主ビームの光路内にただよい、ビーム品質・レーザ
出力を低下させたり、スラブ端部近傍にヒュームが付着
・汚損され、さらには汚損部の加熱によりスラブが歪
み、ビーム品質、レーザ出力が低下する等の問題があっ
た。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】そこで本実施例では、ランプ端子の支持体
９の表面に、レーザビームに対し耐久性を有する遮光部
材１０を設け、端面反射光５１、５２を遮光し支持体９
への照射を防止している。遮光部材１０としては、レー
ザビームに対し耐久性を有し、かつ、アウトガスの発生
しないアルミナセラミックスやシリカセラミックス等が
適している。また、黒色アルマイト処理を施したアルミ
等、レーザビームを吸収する材料を遮光部材１０として
用いれば、遮光部材１０表面での端面反射光５１、５２
の再反射と、これに伴う周辺部のレーザ光照射と加熱を
低減でき、より効果的である。
９の表面に、レーザビームに対し耐久性を有する遮光部
材１０を設け、端面反射光５１、５２を遮光し支持体９
への照射を防止している。遮光部材１０としては、レー
ザビームに対し耐久性を有し、かつ、アウトガスの発生
しないアルミナセラミックスやシリカセラミックス等が
適している。また、黒色アルマイト処理を施したアルミ
等、レーザビームを吸収する材料を遮光部材１０として
用いれば、遮光部材１０表面での端面反射光５１、５２
の再反射と、これに伴う周辺部のレーザ光照射と加熱を
低減でき、より効果的である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】実施例３．図３に示す第３の実施例では、
遮光部材１０内部に冷却水の流路１０ｂを設け水冷を行
い、遮光部材１０の端面反射光吸収に伴う加熱を防止し
ている。特に数１００ｗ以上の高出力発振を行う場合、
遮光部材１０のレーザビーム吸収に伴う温度上昇も高
く、この熱が筐体８等の構造物や大気を介して、スラブ
１端部を加熱し歪ませることもあり、より安定なレーザ
動作を行うため、遮光部材１０を水冷することは効果的
である。
遮光部材１０内部に冷却水の流路１０ｂを設け水冷を行
い、遮光部材１０の端面反射光吸収に伴う加熱を防止し
ている。特に数１００ｗ以上の高出力発振を行う場合、
遮光部材１０のレーザビーム吸収に伴う温度上昇も高
く、この熱が筐体８等の構造物や大気を介して、スラブ
１端部を加熱し歪ませることもあり、より安定なレーザ
動作を行うため、遮光部材１０を水冷することは効果的
である。
Claims (5)
- 【請求項１】 対向する一対の側面とレーザビームが入
出射する一対の端面とからなるスラブ型レーザ媒体、こ
のレーザ媒体を光励起する励起手段及び上記一対の平面
の少なくとも一方より上記レーザ媒質を冷却する冷却手
段を有する固体レーザ装置において、上記レーザ媒質の
端面近傍から発生するレーザビームの迷光を遮断する遮
光機構を設けたことを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の遮光機構が、レーザビー
ムに対し耐久性を有し、かつ上記レーザビームを吸収す
る遮光材よりなることを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の遮光機構が、レーザビー
ムに対し耐久性を有し、かつ上記レーザビームを反射す
る遮光材よりなることを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の遮
光機構は、遮光部材の冷却手段を有することを特徴とす
る固体レーザ装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の遮
光機構と、レーザ媒質の端部及びレーザビームの光路と
の間にガス流を発生させる機構を設けたことを特徴とす
る固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20892092A JPH0661550A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20892092A JPH0661550A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661550A true JPH0661550A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16564318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20892092A Pending JPH0661550A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661550A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990002725A1 (en) * | 1988-09-13 | 1990-03-22 | Sagami Chemical Research Center | Process for producing 2-oxo-3-aromatic carboxylic acid derivatives |
| US6866780B2 (en) | 2000-03-22 | 2005-03-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Heated ultrasonic treating device and treating method for suspended matter-containing liquid |
| WO2015008405A1 (ja) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | 三菱電機株式会社 | ガスレーザ装置 |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP20892092A patent/JPH0661550A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990002725A1 (en) * | 1988-09-13 | 1990-03-22 | Sagami Chemical Research Center | Process for producing 2-oxo-3-aromatic carboxylic acid derivatives |
| US6866780B2 (en) | 2000-03-22 | 2005-03-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Heated ultrasonic treating device and treating method for suspended matter-containing liquid |
| WO2015008405A1 (ja) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | 三菱電機株式会社 | ガスレーザ装置 |
| JP5985059B2 (ja) * | 2013-07-18 | 2016-09-06 | 三菱電機株式会社 | ガスレーザ装置 |
| US9515446B2 (en) | 2013-07-18 | 2016-12-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Gas laser device |
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