JPH0126198B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0126198B2 JPH0126198B2 JP58125717A JP12571783A JPH0126198B2 JP H0126198 B2 JPH0126198 B2 JP H0126198B2 JP 58125717 A JP58125717 A JP 58125717A JP 12571783 A JP12571783 A JP 12571783A JP H0126198 B2 JPH0126198 B2 JP H0126198B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulsed laser
- mirror
- discharge
- unstable resonator
- concave mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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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
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
- H01S3/2325—Multi-pass amplifiers, e.g. regenerative amplifiers
-
- 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
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08081—Unstable resonators
-
- 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
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/22—Gases
- H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
- H01S3/2232—Carbon dioxide (CO2) or monoxide [CO]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は不安定共振器型パルスレーザ装置、
特に不安定共振器のパルスレーザ出力構成に関す
るものである。
特に不安定共振器のパルスレーザ出力構成に関す
るものである。
従来、この種のレーザ装置として、第１図に示
すものがあつた。第１図において、１は不安定共
振器型レーザ装置本体、２と３は適切な空隙イを
確保して配置され、その間でグロー（又は無声）
放電させるための対をなす放電電極、４は前記放
電のための電源、５は前記空隙イ部分に炭酸ガス
を主成分とする放電媒質ロを適切な温度に冷却し
た循環供給するガス循環装置、６は全反射鏡であ
る凹面鏡、７は全反射鏡である凸面鏡であり、凹
面鏡６と凸面鏡７は光軸ハを一致させ、適切な距
離をもつて対向配置され、これらで不安定共振器
を形成する。８は凹面鏡６、凸面鏡７の間で光軸
ハ上に、45度の傾斜にて、かつ中央部にダ円形の
光軸ハの方向から見て円形の開口部を有する全反
射鏡である開口付平面鏡、９と１０はレーザ光の
方向を変えるための全反射鏡である平面鏡、１１
はレーザ光を集光するための凸レンズ、１２は凸
レンズ１１を保持する加工ヘツド、１３は被加工
物、１４は被加工物を光軸ヘに垂直な平面内で任
意に移動させ得る加工テーブルを示す。
すものがあつた。第１図において、１は不安定共
振器型レーザ装置本体、２と３は適切な空隙イを
確保して配置され、その間でグロー（又は無声）
放電させるための対をなす放電電極、４は前記放
電のための電源、５は前記空隙イ部分に炭酸ガス
を主成分とする放電媒質ロを適切な温度に冷却し
た循環供給するガス循環装置、６は全反射鏡であ
る凹面鏡、７は全反射鏡である凸面鏡であり、凹
面鏡６と凸面鏡７は光軸ハを一致させ、適切な距
離をもつて対向配置され、これらで不安定共振器
を形成する。８は凹面鏡６、凸面鏡７の間で光軸
ハ上に、45度の傾斜にて、かつ中央部にダ円形の
光軸ハの方向から見て円形の開口部を有する全反
射鏡である開口付平面鏡、９と１０はレーザ光の
方向を変えるための全反射鏡である平面鏡、１１
はレーザ光を集光するための凸レンズ、１２は凸
レンズ１１を保持する加工ヘツド、１３は被加工
物、１４は被加工物を光軸ヘに垂直な平面内で任
意に移動させ得る加工テーブルを示す。
次に動作について説明する。ガス循環冷却装置
５により、前述の放電媒質ロを空隙イに循環供給
し、かつ電源４より通電し、放電電極２，３の間
でグロー（又は無声）放電させることにより、前
記空隙イの放電媒質ロが励起され、炭酸ガスに特
有の約10.6μの波長の赤外光が発生する。これが
凹面鏡６と凸面鏡７で構成された不安定共振器内
で増巾され、レーザ光を発振する。レーザ光は開
口付平面鏡８により光軸ニの方向へリングモード
にて導かれ、更に平面鏡９，１０にて光軸ホ方向
から光軸ヘ方向へ方向を変え、凸レンズ１１にて
大きなエネルギー密度に集光され、被加工物１３
に照射されこれを切断加工する。
５により、前述の放電媒質ロを空隙イに循環供給
し、かつ電源４より通電し、放電電極２，３の間
でグロー（又は無声）放電させることにより、前
記空隙イの放電媒質ロが励起され、炭酸ガスに特
有の約10.6μの波長の赤外光が発生する。これが
凹面鏡６と凸面鏡７で構成された不安定共振器内
で増巾され、レーザ光を発振する。レーザ光は開
口付平面鏡８により光軸ニの方向へリングモード
にて導かれ、更に平面鏡９，１０にて光軸ホ方向
から光軸ヘ方向へ方向を変え、凸レンズ１１にて
大きなエネルギー密度に集光され、被加工物１３
に照射されこれを切断加工する。
一般に、金属材料等を切断する場合、連続出力
のレーザ光で行うと、入熱が大きいため切断面が
きたなくなり、精密な切断ができない。逆にパル
スで切断すると高精度の切断ができ、切断面が非
常にきれいになることが知られている。ところが
第１図に示すレーザ装置の場合、出力するレーザ
光の応答速度は電源４の応答が遅いということも
あり、また発振ビーム径が大きく、大きな放電体
積であるためレーザ媒質ガスの通過時間が長く、
数百Hz以上の高速パルス出力は不可能であつた。
のレーザ光で行うと、入熱が大きいため切断面が
きたなくなり、精密な切断ができない。逆にパル
スで切断すると高精度の切断ができ、切断面が非
常にきれいになることが知られている。ところが
第１図に示すレーザ装置の場合、出力するレーザ
光の応答速度は電源４の応答が遅いということも
あり、また発振ビーム径が大きく、大きな放電体
積であるためレーザ媒質ガスの通過時間が長く、
数百Hz以上の高速パルス出力は不可能であつた。
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、不安定共振器を構
成する凹面鏡の中心に貫通孔を設け、同一光軸上
に第２のパルスレーザ装置を設け、これ等から得
られるパルスレーザ光を前記凹面鏡の貫通孔から
不安定共振器内に注入し、これをトリガーとして
大出力パルスレーザ光を発生させることが出来る
レーザ装置を提供することを目的としている。
去するためになされたもので、不安定共振器を構
成する凹面鏡の中心に貫通孔を設け、同一光軸上
に第２のパルスレーザ装置を設け、これ等から得
られるパルスレーザ光を前記凹面鏡の貫通孔から
不安定共振器内に注入し、これをトリガーとして
大出力パルスレーザ光を発生させることが出来る
レーザ装置を提供することを目的としている。
この発明の一実施例を図について説明する。第
２図において６′は中心部に貫通孔トを有する全
反射鏡である小孔付凹面鏡、１６はパルスレーザ
光を出力する第２のレーザ装置である。その他は
第１図と同一であり同一番号は同一のものを示
す。
２図において６′は中心部に貫通孔トを有する全
反射鏡である小孔付凹面鏡、１６はパルスレーザ
光を出力する第２のレーザ装置である。その他は
第１図と同一であり同一番号は同一のものを示
す。
第２図に示した実施例において、パルスレーザ
装置１６から出たパルスレーザ光は、小孔付凹面
鏡６′の貫通孔トを通して凹面鏡６′、凸面鏡７等
から成る不安定共振器内に注入され、進行方向は
光軸ハと一致している。それゆえ、前記パルスレ
ーザ光は第３図に示すように小孔付凹面鏡６′と
凸面鏡７の間で反射を繰返しながら次第に光軸ハ
から離れ、ついには穴付平面鏡８にて不安定共振
器から外へ導かれる。この間、放電電極２，３間
のグロー（又は無声）放電により、放電媒質ロ中
の励起された炭酸ガス分子に前記レーザ光が衝突
を繰返してレーザ光は増巾され、リングモードＡ
の大出力レーザ光として出力される。すなわち前
記パルスレーザ光がトリガーとなつて大出力レー
ザ光が出力されるが、そのパルス応答速度はパル
スレーザ光と同一である。
装置１６から出たパルスレーザ光は、小孔付凹面
鏡６′の貫通孔トを通して凹面鏡６′、凸面鏡７等
から成る不安定共振器内に注入され、進行方向は
光軸ハと一致している。それゆえ、前記パルスレ
ーザ光は第３図に示すように小孔付凹面鏡６′と
凸面鏡７の間で反射を繰返しながら次第に光軸ハ
から離れ、ついには穴付平面鏡８にて不安定共振
器から外へ導かれる。この間、放電電極２，３間
のグロー（又は無声）放電により、放電媒質ロ中
の励起された炭酸ガス分子に前記レーザ光が衝突
を繰返してレーザ光は増巾され、リングモードＡ
の大出力レーザ光として出力される。すなわち前
記パルスレーザ光がトリガーとなつて大出力レー
ザ光が出力されるが、そのパルス応答速度はパル
スレーザ光と同一である。
また、パルスレーザ装置として高速応答のパル
スレーザである無声放電励起パルスレーザを使用
すると０〜3KHzの大出力パルスレーザを出力す
ることができる。不安定共振器の出力結合率Ｍを
大きく設定することにより、より大出力で良質の
ビームのパルスレーザ出力が得られる。
スレーザである無声放電励起パルスレーザを使用
すると０〜3KHzの大出力パルスレーザを出力す
ることができる。不安定共振器の出力結合率Ｍを
大きく設定することにより、より大出力で良質の
ビームのパルスレーザ出力が得られる。
以上のようにこの発明によれば、不安定共振器
を構成する凹面鏡の中心に貫通孔を設け、かつ同
一光軸上に第２のパルスレーザ装置を設け、前記
貫通孔を通してパルスレーザ光を注入し、これを
トリガーとして大出力のパルスレーザ光を出力で
きる構造としたので、被加工物の精密切断に高性
能なレーザ装置が得られる効果がある。
を構成する凹面鏡の中心に貫通孔を設け、かつ同
一光軸上に第２のパルスレーザ装置を設け、前記
貫通孔を通してパルスレーザ光を注入し、これを
トリガーとして大出力のパルスレーザ光を出力で
きる構造としたので、被加工物の精密切断に高性
能なレーザ装置が得られる効果がある。
第１図は従来の不安定共振器型レーザ装置を示
す構成図、第２図はこの発明の不安定共振器型レ
ーザ装置を示す構成図、第３図は第２図に示した
不安定共振器の光学系を説明するための図であ
る。 図中、６は小孔付凹面鏡、７は凸面鏡、１６は
第２のパルスレーザ装置である。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図はこの発明の不安定共振器型レ
ーザ装置を示す構成図、第３図は第２図に示した
不安定共振器の光学系を説明するための図であ
る。 図中、６は小孔付凹面鏡、７は凸面鏡、１６は
第２のパルスレーザ装置である。なお、図中同一
符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 空隙を介して配置され、その空隙で放電を形
成する一対の放電電極、上記一対の放電電極間に
炭酸ガスを主成分とする放電媒質を循環供給させ
る手段、上記一対の放電電極間での放電による上
記放電媒質の励起により発生する光を増幅する凹
面鏡と凸面鏡から不安定共振器を構成し、上記凹
面鏡と凸面鏡の間でその光軸上に所定傾斜角度
で、かつ、中央部に開口部を有する全反射鏡の開
口付平面鏡を配設し、上記開口付平面鏡からレー
ザ出力を得る装置であつて、上記不安定共振器を
構成する凹面鏡の中心に貫通孔を設けると共に、
上記貫通孔を通して上記不安定共振器の外部から
パルスレーザ光を注入する第２のパルスレーザ装
置を具備し、上記第２のパルスレーザ装置からの
パルスレーザ光をトリガーとして大出力のパルス
レーザ光を出力する不安定共振器型パルスレーザ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12571783A JPS6017974A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 不安定共振器型パルスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12571783A JPS6017974A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 不安定共振器型パルスレ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6017974A JPS6017974A (ja) | 1985-01-29 |
| JPH0126198B2 true JPH0126198B2 (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=14917005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12571783A Granted JPS6017974A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 不安定共振器型パルスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017974A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987002519A1 (en) * | 1985-10-08 | 1987-04-23 | Benny Allan Greene | Laser apparatus |
| DE3639580A1 (de) * | 1985-11-20 | 1987-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | Laseranordnung |
| US4868515A (en) * | 1988-10-21 | 1989-09-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Narrow-bandwidth unstable laser resonator |
| JP5234569B2 (ja) * | 2007-04-05 | 2013-07-10 | 川崎重工業株式会社 | レーザ多点着火装置 |
| RU2541724C2 (ru) * | 2012-09-18 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр Российской Федерации-Институт Теоретической и Экспериментальной Физики" | Устройство и способ для формирования мощных импульсов co2 лазером |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS562429A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Diesel Kiki Co Ltd | Warm-up rotation speed controlling device for diesel engine |
-
1983
- 1983-07-11 JP JP12571783A patent/JPS6017974A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6017974A (ja) | 1985-01-29 |
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