JPH01124275A - レーザ発振器 - Google Patents
レーザ発振器Info
- Publication number
- JPH01124275A JPH01124275A JP28208787A JP28208787A JPH01124275A JP H01124275 A JPH01124275 A JP H01124275A JP 28208787 A JP28208787 A JP 28208787A JP 28208787 A JP28208787 A JP 28208787A JP H01124275 A JPH01124275 A JP H01124275A
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- JP
- Japan
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- mirror
- laser oscillator
- laser
- wave
- difference
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-
- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
- H01S3/073—Gas lasers comprising separate discharge sections in one cavity, e.g. hybrid lasers
- H01S3/076—Folded-path lasers
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、出射するレーザ光の直線偏光の方向を限定す
るレーザ発振器に関する。
るレーザ発振器に関する。
［従来の技術］
第２図（ａ） 、 （ｂ）は特開昭５５−１５４７９０
号公報に開示された三軸直交型のＳＤ放電式・ＣＯ□レ
ーザ装置の一例を示す横断面図及び縦断面図である。図
において、（ｌａ） 、 （ｌｂ）は対向して配置され
た一対の誘電体電極、（２）は放電部、（３）はレーザ
ガス循環用のブロア、（４）は熱交換器、（５）はＣＯ
２゜Ｈｅ、Ｎｅ等よりなるレーザガスを数十〜百数十Ｔ
ｏｒｒの圧力で封入した筐体、（６）はレーザガスのガ
ス流である。また、（７）は交流電源、（８） 、 （
９）はそれぞれ光共振器を構成する全反射ミラー及び部
分反射ミラー、（１０）はレーザ光である。
号公報に開示された三軸直交型のＳＤ放電式・ＣＯ□レ
ーザ装置の一例を示す横断面図及び縦断面図である。図
において、（ｌａ） 、 （ｌｂ）は対向して配置され
た一対の誘電体電極、（２）は放電部、（３）はレーザ
ガス循環用のブロア、（４）は熱交換器、（５）はＣＯ
２゜Ｈｅ、Ｎｅ等よりなるレーザガスを数十〜百数十Ｔ
ｏｒｒの圧力で封入した筐体、（６）はレーザガスのガ
ス流である。また、（７）は交流電源、（８） 、 （
９）はそれぞれ光共振器を構成する全反射ミラー及び部
分反射ミラー、（１０）はレーザ光である。
第３図は第２図（ａ） 、 （ｂ）で示した光共振器の
一例を示す説明図である。（８） 、 （９）は光共振
器を構成する全反射ミラー及び部分反射ミラーであり、
（２１） 、 （２２） 、 （２３）は全反射ミラー
（８）と部分反射ミラー（９）の光路中に設けられた折
り返しミラーである。なお、折り返しミラー（２１）、
（２３）は全反射ミラー（８）、部分反射ミラー（９
）とともにガス流（６）に直交する平面内に位置し、一
方折り返しミラー（２２）は折り返しミラー（２３）、
部分反射ミラー（９）とともにガス流に平行な平面内に
位置している。 （１０ａ）、（ｆｏｂ）、（１０ｅ）
、（１０ｄ）は全反射ミラー（８）、折り返しミラー（
２１） 、 （２２） 、 （２１）及び部分反射ミラ
ー（９）により構成される光共振器内の各ミラー間を進
行するレーザ光である。
一例を示す説明図である。（８） 、 （９）は光共振
器を構成する全反射ミラー及び部分反射ミラーであり、
（２１） 、 （２２） 、 （２３）は全反射ミラー
（８）と部分反射ミラー（９）の光路中に設けられた折
り返しミラーである。なお、折り返しミラー（２１）、
（２３）は全反射ミラー（８）、部分反射ミラー（９
）とともにガス流（６）に直交する平面内に位置し、一
方折り返しミラー（２２）は折り返しミラー（２３）、
部分反射ミラー（９）とともにガス流に平行な平面内に
位置している。 （１０ａ）、（ｆｏｂ）、（１０ｅ）
、（１０ｄ）は全反射ミラー（８）、折り返しミラー（
２１） 、 （２２） 、 （２１）及び部分反射ミラ
ー（９）により構成される光共振器内の各ミラー間を進
行するレーザ光である。
次に動作について説明する。第２図に示す電極（ｌａ）
、 （ｌｂ）間で発生した放電によりレーザガスであ
るＣＯ２分子が励起され、この励起エネルギーはさらに
光共振器を構成する全反射ミラー（８）、折り返しミラ
ー（２１）、（２２）、（２３）及び部分反射ミラー（
９）間で共振され、レーザ光（１０）となって部分反射
ミラー（９）から取出される。また、放電を安定化させ
、放電部のレーザガスの温度上昇を抑えるため、ブロア
（３）によりレーザガス（６）を熱交換器（４）を介し
て循環される。
、 （ｌｂ）間で発生した放電によりレーザガスであ
るＣＯ２分子が励起され、この励起エネルギーはさらに
光共振器を構成する全反射ミラー（８）、折り返しミラ
ー（２１）、（２２）、（２３）及び部分反射ミラー（
９）間で共振され、レーザ光（１０）となって部分反射
ミラー（９）から取出される。また、放電を安定化させ
、放電部のレーザガスの温度上昇を抑えるため、ブロア
（３）によりレーザガス（６）を熱交換器（４）を介し
て循環される。
第４図は折り返しミラー（２３）に入射するレーザ光（
１０ｃ）の反射方向を示す説明図で、入射レーザ光（１
０ｃ）の紙面に水平な方向の偏光成分をＰ成分（Ｐ波）
、紙面に垂直な方向の成分をＳ成分（Ｓ波）としである
。入射するレーザ光（１０ｃ）が折り返しミラー（２３
）により反射されると、反射したレーザ光（ｌｏｄ）の
Ｓ波とＰ波では、その反射率が異なる。たとえば第５図
に示すように、ＣＯ２レーザ装置の一般的な金属表面に
おけるＳ波とＰ波の反射率ＲｓとＲｐとの間には差があ
り、入射角θが大きくなるとその反射率の差も大きくな
る。ところで、レーザ発振器の偏光の方向は、レーザ発
振器全体から見て損失の少ない方向に決定される。
１０ｃ）の反射方向を示す説明図で、入射レーザ光（１
０ｃ）の紙面に水平な方向の偏光成分をＰ成分（Ｐ波）
、紙面に垂直な方向の成分をＳ成分（Ｓ波）としである
。入射するレーザ光（１０ｃ）が折り返しミラー（２３
）により反射されると、反射したレーザ光（ｌｏｄ）の
Ｓ波とＰ波では、その反射率が異なる。たとえば第５図
に示すように、ＣＯ２レーザ装置の一般的な金属表面に
おけるＳ波とＰ波の反射率ＲｓとＲｐとの間には差があ
り、入射角θが大きくなるとその反射率の差も大きくな
る。ところで、レーザ発振器の偏光の方向は、レーザ発
振器全体から見て損失の少ない方向に決定される。
従って、入射角が４５°に近い折り返しミラーが１枚で
あるようなレーザ発振器の場合には、偏光の方向は折返
しミラーのＳ波方向に決定される。
あるようなレーザ発振器の場合には、偏光の方向は折返
しミラーのＳ波方向に決定される。
［発明が解決しようとする問題点］
第３図に示したような先兵振器構成を有するレーザ発振
器の場合は、折り返しミラー（２２）。
器の場合は、折り返しミラー（２２）。
（２３）のどちらも入射角がほぼ４５＠であるため、同
一種類の材質からなる場合、レーザ発振器から出射する
レーザ光の偏光面の方向は折り返しミラー（２２） 、
（２１）のうちいずれによって定まるかが不明で、折
り返しミラー（２２） 、 （２３）の表面状態、製造
上の特性のバラツキ等により偏光面の方向が変化してし
まう。また折り返しミラー（２２） 、 （２３）の偏
光を決定する効果が全く同じ場合には、レーザ発振器か
ら出射するレーザ光（１０）の偏光方向が定まることな
くランダムな偏光となり、直線偏光とはならない。しか
し、直線偏光の方向を限定することはこの直線偏光を円
偏光化する際に必要であり、直線偏光を円偏光化しなけ
れば被加工物のレーザ加工等において十分な加工ができ
なくなる。レーザ発振器から出射するレーザ光の偏光面
が定まらない場合には、直線偏光を円偏光に変化させる
光学系の構成又は伝微系路を偏光面に応じて変えなけれ
ばならなくなる。このため、従来のレーザ発振器では、
レーザ発振器から出射するレーザ光の直線偏光の方向を
限定できないという問題があった。
一種類の材質からなる場合、レーザ発振器から出射する
レーザ光の偏光面の方向は折り返しミラー（２２） 、
（２１）のうちいずれによって定まるかが不明で、折
り返しミラー（２２） 、 （２３）の表面状態、製造
上の特性のバラツキ等により偏光面の方向が変化してし
まう。また折り返しミラー（２２） 、 （２３）の偏
光を決定する効果が全く同じ場合には、レーザ発振器か
ら出射するレーザ光（１０）の偏光方向が定まることな
くランダムな偏光となり、直線偏光とはならない。しか
し、直線偏光の方向を限定することはこの直線偏光を円
偏光化する際に必要であり、直線偏光を円偏光化しなけ
れば被加工物のレーザ加工等において十分な加工ができ
なくなる。レーザ発振器から出射するレーザ光の偏光面
が定まらない場合には、直線偏光を円偏光に変化させる
光学系の構成又は伝微系路を偏光面に応じて変えなけれ
ばならなくなる。このため、従来のレーザ発振器では、
レーザ発振器から出射するレーザ光の直線偏光の方向を
限定できないという問題があった。
本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、レーザ発振器から出射するレーザ光の直線偏光
の方向を限定したレーザ発振器を得ることを目的とする
。
もので、レーザ発振器から出射するレーザ光の直線偏光
の方向を限定したレーザ発振器を得ることを目的とする
。
［問題点を解決するための手段］
本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、
偏光面を決定する１枚の折り返しミラーに入射するＳ波
とＰ波の反射率の差が他の折り返しミラーに入射するＳ
波とＰ波の反射率の差より大きいレーザ発振器を提供す
るものである。
偏光面を決定する１枚の折り返しミラーに入射するＳ波
とＰ波の反射率の差が他の折り返しミラーに入射するＳ
波とＰ波の反射率の差より大きいレーザ発振器を提供す
るものである。
［作用］
偏光面を決定する１枚の折り返しミラーのＳ波とＰ波の
反射率の差が他の折り返しミラーの反射率の差よりも大
きくなり、レーザ発振器から出射するレーザ光の偏光面
が折り返しミラーのＳ成分方向に限定される。
反射率の差が他の折り返しミラーの反射率の差よりも大
きくなり、レーザ発振器から出射するレーザ光の偏光面
が折り返しミラーのＳ成分方向に限定される。
［発明の実施例］
第１図は本発明の実施例を示す説明図である。
なお、第３図の従来例と同−又は相当部分には同じ符号
を付し、説明を省略する。（２３ａ）はレーザ発振器か
ら出射するレーザ光（１０）の直線偏光面を決定する１
枚の折返しミラー、（２２ａ）は他の折り返しミラーで
、折り返しミラー（２３ａ）は他の折り返しミラー（２
２ａ）よりも偏光の選択性に優れたものとなっている。
を付し、説明を省略する。（２３ａ）はレーザ発振器か
ら出射するレーザ光（１０）の直線偏光面を決定する１
枚の折返しミラー、（２２ａ）は他の折り返しミラーで
、折り返しミラー（２３ａ）は他の折り返しミラー（２
２ａ）よりも偏光の選択性に優れたものとなっている。
すなわち、折返しミラー（２３ａ）では、レーザ光（１
０ｃ）のＳ波とＰ波に対する反射率の差が、折返しミラ
ー（２２ａ）の反射率の差より大きくなるように構成さ
れている。例えば、θ−４５°で入射のとき、モリブデ
ン（Ｍｏ）よりなるミラーは金（Ａｕ）よりなるミラー
に比べてＳ波とＰ波の反射率の差が約１．４倍大きく、
偏光の選択性が高い。従って、折返しミラー（２３ａ）
をモリブデン（ＭＯ）よりなるミラーとし、折返しミラ
ー（２２ａ）を銅（Ｃｕ）に金（Ａｕ）をコートしたミ
ラーとすれば、レーザ発振器から出射するレーザ光（１
０）の偏光面は、折返しミラー（２３ａ）のＳ波方向、
すなわち放電と平行（ガス流（６）と垂直）な方向に決
定される。
０ｃ）のＳ波とＰ波に対する反射率の差が、折返しミラ
ー（２２ａ）の反射率の差より大きくなるように構成さ
れている。例えば、θ−４５°で入射のとき、モリブデ
ン（Ｍｏ）よりなるミラーは金（Ａｕ）よりなるミラー
に比べてＳ波とＰ波の反射率の差が約１．４倍大きく、
偏光の選択性が高い。従って、折返しミラー（２３ａ）
をモリブデン（ＭＯ）よりなるミラーとし、折返しミラ
ー（２２ａ）を銅（Ｃｕ）に金（Ａｕ）をコートしたミ
ラーとすれば、レーザ発振器から出射するレーザ光（１
０）の偏光面は、折返しミラー（２３ａ）のＳ波方向、
すなわち放電と平行（ガス流（６）と垂直）な方向に決
定される。
上記の説明では、１枚の折り返しミラーにモリブデン（
Ｍｏ）からなるミラーを、また他の折り返しミラーには
銅（Ｃｕ）に金（Ａｕ）をコートしたミラーを使用した
場合について示したが、他の金属材料の組合せであって
も、偏光選択性に有意差のあるものであればよく、例え
ばモリブデン（Ｍｏ）と銅（Ｃｕ）、タングステンと銅
（Ｃｕ）あるいは金（Ａｕ）であってもよい。また、折
り返しミラーは金属ミラーに限らず誘電体多層膜コーテ
ィングをほどこしたものであってもよく、偏光の選択性
に有意差があるものであれば組合せの一方又は両方に使
用したものでもよい。また、上記の説明では、三輪直交
型のＳＤ放電式ＣＯ２レーザ装置に本発明を実施した場
合について説明したが、軸流型、直流放電式等いずれの
放電方式でもよく、またガス流方向によっても偏光の選
択性は左右されないので、いづれの発振方式であっても
よい。さらにレーザ光の折返しの方法についても特に限
定するものではなく、折り返しミラーを複数個有するよ
うな構成であればよい。
Ｍｏ）からなるミラーを、また他の折り返しミラーには
銅（Ｃｕ）に金（Ａｕ）をコートしたミラーを使用した
場合について示したが、他の金属材料の組合せであって
も、偏光選択性に有意差のあるものであればよく、例え
ばモリブデン（Ｍｏ）と銅（Ｃｕ）、タングステンと銅
（Ｃｕ）あるいは金（Ａｕ）であってもよい。また、折
り返しミラーは金属ミラーに限らず誘電体多層膜コーテ
ィングをほどこしたものであってもよく、偏光の選択性
に有意差があるものであれば組合せの一方又は両方に使
用したものでもよい。また、上記の説明では、三輪直交
型のＳＤ放電式ＣＯ２レーザ装置に本発明を実施した場
合について説明したが、軸流型、直流放電式等いずれの
放電方式でもよく、またガス流方向によっても偏光の選
択性は左右されないので、いづれの発振方式であっても
よい。さらにレーザ光の折返しの方法についても特に限
定するものではなく、折り返しミラーを複数個有するよ
うな構成であればよい。
［発明の効果コ
以上の説明から明らかなように、本発明によればレーザ
発振器の偏光面を決定する１枚の折り返しミラーの偏光
の選択性を他の折り返しミラーより優れたものとしたの
で、レーザ発振器から出射するレーザ光の偏光面を限定
することが可能となる。
発振器の偏光面を決定する１枚の折り返しミラーの偏光
の選択性を他の折り返しミラーより優れたものとしたの
で、レーザ発振器から出射するレーザ光の偏光面を限定
することが可能となる。
第１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図（ａ）
、（ｂ）はＣＯ２レーザ装置の一例を示す横断面図及び
縦断面図、第３図はＣＯ□レーザ装置の従来の光共振器
の一例を示す説明図、第４図は折り返しミラーで反射す
るレーザ光の偏光の一例を示す説明図、第５図はレーザ
光の偏光成分の反射率と入射角の関係を示す線図である
。 （２）・・・放電部、（６）・・・ガス流、（８）・・
・部分反射ミラー、（９）・・・全反射ミラー、（１０
）・・・レーザ光、（２１）、 （２２ａ） 、 （２
３ａ）・・・折り返しミラー。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示すも
のとする。
、（ｂ）はＣＯ２レーザ装置の一例を示す横断面図及び
縦断面図、第３図はＣＯ□レーザ装置の従来の光共振器
の一例を示す説明図、第４図は折り返しミラーで反射す
るレーザ光の偏光の一例を示す説明図、第５図はレーザ
光の偏光成分の反射率と入射角の関係を示す線図である
。 （２）・・・放電部、（６）・・・ガス流、（８）・・
・部分反射ミラー、（９）・・・全反射ミラー、（１０
）・・・レーザ光、（２１）、 （２２ａ） 、 （２
３ａ）・・・折り返しミラー。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示すも
のとする。
Claims (4)
- （１）． 部分反射ミラー、全反射ミラー及びこれら部
分反射ミラーと全反射ミラーの光路中に設けた複数の折
り返しミラーにより光共振器を構成し、該光共振器内に
おけるレーザ光の共振後直線偏光となったレーザ光を出
射するレーザ発振器において、前記直線偏光の方向を決
定する１枚の折り返しミラーに入射するＳ波とＰ波の反
射率の差が他の折り返しミラーに入射するＳ波とＰ波の
反射率の差よりも大きくなるようにしたことを特徴とす
るレーザ発振器。 - （２）． 直線偏光を決定する１枚の折返しミラーの材
質と他の折返しミラーの材質とを異なる金属で構成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のレー
ザ発振器。 - （３）． 直線偏光を決定する１枚の折返しミラーがモ
リブデン（Ｍｏ）からなり、他の折返しミラーが銅（Ｃ
ｕ）又は銅（Ｃｕ）に金（Ａｕ）をコーティングしたも
のからなることを特徴とする特許請求の範囲第（２）項
記載のレーザ発振器。 - （４）． レーザ発振器がＣＯ＿２レーザ装置のレーザ
発振器である特許請求の範囲第（１）項〜第（３）項の
いずれかに記載のレーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28208787A JPH0682874B2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28208787A JPH0682874B2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | レーザ発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01124275A true JPH01124275A (ja) | 1989-05-17 |
| JPH0682874B2 JPH0682874B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=17647956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28208787A Expired - Lifetime JPH0682874B2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682874B2 (ja) |
-
1987
- 1987-11-10 JP JP28208787A patent/JPH0682874B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682874B2 (ja) | 1994-10-19 |
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