JPH01230276A - 固体レーザ発振装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はＹＡＧ等の固体レーザ媒質を備えた固体レーザ
発振装置に関する。

（従来の技術） 一般に固体レーザ発振装置では、励起時の熱影響を防ぐ
ために、発振中はレーザ媒質であるＹＡＧ等のレーザロ
ッドを常時水冷するようにしている。レーザロッドはそ
の両端部を円筒状のホルダーで保持されているが、冷却
水がレーザロッドの両端面に回らないように、レーザロ
ッドとホルダーとの間にＯリングを介在させて水密構造
にし、冷却水による端面への汚れを防ぎ、発振出力の低
下がないようにしている。しかしながら、上記のように
水冷しても熱影響を全くなくすことは困難であり、レー
ザ発振が長時間続くと、レーザロッドが光学的に変化し
、レーザビームの発振光軸がずれてくる。また、特に複
数のレーザロッドを直列的に配したいわゆる多段式のレ
ーザ発振器においては共振モードが複雑になり、一方の
ロッド端面から放出したレーザ光が他方のレーザロッド
端面に入射されない確立が高くなる。このため、ホルダ
ーの両端側に設けられた共振ミラーから反射し上記光軸
のずれたレーザ光がレーザロッドの端面から外れ、０リ
ングを照射して劣化させてしまう問題があった。この問
題を解消するために、例えば、実開昭５０−５４９７６
号において次のような技術が開示されている。すなわち
、第３図に示すように、冷却水（１）で満たされた本体
（２）内にレーザロッド（３）と励起ランプ（４）とが
組込まれている。レーザロッド（３）を固定するために
、その両端部は本体（２）に固定されているホルダー（
５）にて嵌挿され、保持されている。この保持ではシー
ル材としての０リング（６）、座金（７）を介し、押し
ねじ（８）が螺合されている。さらに、レーザロッド（
３）の端面（３ａ）には、この端面（３ａ）の外周部を
環状に被覆するように板（９）が設けられ、押しねじ（
１０）により、ホルダー（５）内に固定されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の構成では、レーザ発振中、光軸ずれを起こし
たレーザ光は板（９）によって遮光されるが、板（９）
の環状部でスパッタリングが発生し、ガス化したものが
端面（３ａ）に付着して汚染し、発振効率が低下したり
、付着物により端面が熱をもち、レーザロッドが破損す
る要因になっていた。

また、このスパッタリングが長時間続くと板（９）の一
部に穴が発生し、その穴から光軸ずれのレーザ光が漏れ
てしまい、０リング（６）を劣化させてしまう問題があ
った。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので
、水密保持用のシール材の劣化を防止し、もって固体レ
ーザ媒質の端面が汚染されないようにして、レーザ発振
を安定にする固体レーザ発振装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段と作用） 励起ランプと、この励起ランプで励起される固体レーザ
媒質と、この固体レーザ媒質の両端部を水密に保持し内
部が上記固体レーザ媒質の端面と相似形の断面でかつ断
面積が小になる筒状部に形成された一対のホルダーと、
上記ホルダーの両端側に設けられ光共振器を構成する一
対の反射鏡とを備えた構成とし、レーザ発振中、スパッ
タリングが発生しにくくなり、固体レーザ媒質の端面も
汚染しにくくなる。

（実施例） 以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を説明する。

なお、第３図と共通する部分には同一符号を付しすとと
もに、固体レーザ媒質軸中心を中心にして左右対象の構
成であるので、左側の構成について説明する。すなわち
、上記左側を示す第１図において、レーザロッド（３）
の端部は本体（２）に固定されているホルダー（１５）
で水密に保持されている。ホルダー（１５）の内部はレ
ーザロッド（３）の保持部（１５ａ）と、レーザロッド
（３）よりも小径でかつ保持部（１５ａ）よりも長寸の
筒状部（１５ｂ）に形成されている。保持部（１５ａ）
と筒状部（１５ｂ）との境界部はレーザロッド（３）の
端面（３ａ）側に向くテーバ面（１５ｃ）に形成されて
いる。上記保持部（１５ａ）において、その外周部には
雄ねじが形成され、また、端面は内側に張出し、かつ挿
通部分がレーザロッド（３）より任かに径大の環状面（
１６）に形成されている。この保持部（１５ａ）にレー
ザロッド（３）の端部が挿入され、環状面（１６）の外
面に予め挿入されていたＯリング（６）が介在され、さ
らに、０リング（６）と同様、予め挿入されかつ内側が
雌ねじになっている締結体（１７）が螺合している。こ
の螺合で０リング（６）が変形してレーザロッド（３）
に密接し、レーザロッド（３）は水密に保持されている
。一方、ホルダー（１５）の筒状部（１５ｂ）の外側部
は第２図に示すように、複数の溝（１８）が放射状に刻
設されている。これら溝（１８）はホルダー（１５）の
他端部近傍にそれぞれ延在している。

ホルダー（１５）の上記他端部は、本体（２）の外端に
固定された保持体（１９）に挿通され、０リング（２０
）の介在で水密になっている。保持体（１９）の内部に
は上記谷溝（１８）に連通ずる環状の流路（２１）が設
けられている。この流路（２１）は保持体（１９）に接
続された排水管（２２）に流路（２３）を通じて連通し
ている。

ところで、レーザロッド（３）はガラス管（２４）に同
軸的に囲われている。このガラス管（２４）は締結体（
１７）を挿通して設けられている側板（２５）の一部に
その端部を嵌合して設けられている。ガラス管（２４）
には冷却水が導入され、冷却水は側板（２５）と締粘体
（１７）との間、溝（１８）および流路（２１）、　（
２３）を通り、排水管（２２）に抜けるようになってい
る。なお、（２６）は励起ランプ（図示せず）用の冷却
水路に続く連絡通路、（２７）は光共振器を構成する一
方の共振ミラーである。

上記の構成では、光軸ずれを起こしたし〜ザ光は筒状部
（１５ａ）で遮光されるとともに、テーバ面（１５Ｃ）
でレーザロッド（３）の端面に反射され、０リング（６
）は光軸ずれのレーザ光では照射されない。また、この
筒状部（１５ａ）がアパーチャの作用をなし、レーザ共
振器外に別にアパーチャを設けることは不要となった。

また、ホルダー（１５）が全体的に常時冷却されている
ので、スパッタリングの発生も極めて少なくなった。

なお、上記実施例ではホルダー（１５）の外側部に溝（
１８）を刻設して冷却水の流路としたが、これに限定さ
れることなく、本体（２）側に溝を放射状に刻設してこ
れらを流路としてもよい。また、保持部（１５ａ）と筒
状部（１５ｂ）との軸方向における長さの比は筒錠部（
Ｌ５ａ）の方ができるだけ長い方がよい。

なお、上記実施例では固体レーザ媒質を断面が円形のロ
ッドとしたが、断面が矩形のいわゆるスラブ形レーザ媒
質を用いたレーザ発振装置にも適用可能である。その場
合、筒状部の断面はレーザ媒質の端面と相似でかつ小面
積の横断形状に形成される。

［発明の効果コ 光軸ずれのレーザ光のＯリングへの入射が確実に阻止さ
れ、０リングによる水密保持が保たれ、また、スパッタ
リング発生も極めて少なくなったことから、固体レーザ
媒質の端面への汚染が無くなり、安定なレーザ発振が長
く維持できるようになった。さらに、ホルダーの内部に
アパーチャの作用部分を形成したので装置の小形化が計
れた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図Ａ−Ａ線における断面図、第３図は従来例を示す断面
図である。 （３）・・・レーザロッド （１５）・・・ホルダー （１５ａ）　　・・・保持部 （１５ｂ）　・・・筒状部 （讐）・・・冷却水（冷却手段） （２２）・・・排水管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）励起ランプと、この励起ランプで励起される固体
   レーザ媒質と、この固体レーザ媒質の両端部を水密に保
   持し内部が上記固体レーザ媒質の端面と相似系の断面で
   かつ断面積が小になる筒状部に形成された一対のホルダ
   ーと、上記ホルダーの両端側に設けられ光共振器を構成
   する一対の反射鏡とを備えたことを特徴とする固体レー
   ザ発振装置。
2. （２）ホルダーはその外側部が冷却されていることを特
   徴とする請求項１記載の固体レーザ発振装置。