JPH01274483A - 導波形レーザアレー - Google Patents
導波形レーザアレーInfo
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- JPH01274483A JPH01274483A JP10239388A JP10239388A JPH01274483A JP H01274483 A JPH01274483 A JP H01274483A JP 10239388 A JP10239388 A JP 10239388A JP 10239388 A JP10239388 A JP 10239388A JP H01274483 A JPH01274483 A JP H01274483A
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- Japan
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- waveguide
- waveguides
- laser
- gas
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- Pending
Links
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
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- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
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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
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/0315—Waveguide lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (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、導波形レーザアレーに関し、特に小型で高い
出力を発生することができる導波形レーザアレーに関す
る。
出力を発生することができる導波形レーザアレーに関す
る。
（従来の技術）
気体レーザは適当な種類及び圧力のガスを封入したレー
ザ管に放電を維持してガス分子を励起状態にして誘導放
出させることによって発生させるのであるが、導波形レ
ーザ装置ではレーザ管を導波路として用い、光ビームを
導波路内に閉じ込めながら伝播させるのである。そのた
め、導波形レーザの高出力化を計るために従来より導波
路の径を大きくしたり、或は導波路の長さを長くするこ
とが行なわれている。しかし、導波路の径を大きくする
と単位長さ当りの利得が低下し、径の大きさにも限度が
ある。また、導波路の長さを長くすることは装置が大型
化し、これを防止する方法として複数の導波路を反射鏡
を使用して実質的に導波路の長さを長くすることも出来
るが、この場合。
ザ管に放電を維持してガス分子を励起状態にして誘導放
出させることによって発生させるのであるが、導波形レ
ーザ装置ではレーザ管を導波路として用い、光ビームを
導波路内に閉じ込めながら伝播させるのである。そのた
め、導波形レーザの高出力化を計るために従来より導波
路の径を大きくしたり、或は導波路の長さを長くするこ
とが行なわれている。しかし、導波路の径を大きくする
と単位長さ当りの利得が低下し、径の大きさにも限度が
ある。また、導波路の長さを長くすることは装置が大型
化し、これを防止する方法として複数の導波路を反射鏡
を使用して実質的に導波路の長さを長くすることも出来
るが、この場合。
反射鏡のセツティングを極めて精度よく行なう必要があ
る。
る。
最近、平面上に複数の導波路を並列にし、各導波路から
発生するレーザ光を集束して高出力化することも考えら
れている。しかし、この場合には各導波路から集光部分
までの距離が異なり、また各導波路で別々′にレーザ発
振を行っているため、それぞれの導波路からのレーザ光
は位相関係がなく集光した場合に位相のずれを生ずる欠
点があった。このため、レーザ光を効率よく集光するこ
とは困難となる。これらの欠点をなくす方法とじては第
４図に示すように、それぞれの導波路間に隙間を設ける
ことにより、隣接の導波路内のレーザ光が結合し、レー
ザ光間に光波の位相関係をもたすものがある。この場合
、あたかも一つの導波路からレーザ光が出射したと同様
な効果をもたらし。
発生するレーザ光を集束して高出力化することも考えら
れている。しかし、この場合には各導波路から集光部分
までの距離が異なり、また各導波路で別々′にレーザ発
振を行っているため、それぞれの導波路からのレーザ光
は位相関係がなく集光した場合に位相のずれを生ずる欠
点があった。このため、レーザ光を効率よく集光するこ
とは困難となる。これらの欠点をなくす方法とじては第
４図に示すように、それぞれの導波路間に隙間を設ける
ことにより、隣接の導波路内のレーザ光が結合し、レー
ザ光間に光波の位相関係をもたすものがある。この場合
、あたかも一つの導波路からレーザ光が出射したと同様
な効果をもたらし。
レーザ光の集光を容易にしようとするものがある。
しかし、この場合でも平面上に導波路を配列しているた
め、導波路の本数を多くした場合、例えば平面上の中心
付近の導波路と両端付近の導波路と位相関係をもたすの
は困戴であるという報告がある。
め、導波路の本数を多くした場合、例えば平面上の中心
付近の導波路と両端付近の導波路と位相関係をもたすの
は困戴であるという報告がある。
（解決すべき課題）
本発明者は従来の欠点を改良し、導波形レーザ装置を小
型化するとともに高出力を得るべく種々検討した結果、
導波路を円形配置にすることにより、各導波路は位置的
に同じ条件になり、平面配置に比べて位相関係をもたす
ことが容易になることを見出し本発明を完成したもので
あって、本発明の目的は小型で且つ高出力のレーザを発
生することが出来る導波形レーザアレーを提供するにあ
る。
型化するとともに高出力を得るべく種々検討した結果、
導波路を円形配置にすることにより、各導波路は位置的
に同じ条件になり、平面配置に比べて位相関係をもたす
ことが容易になることを見出し本発明を完成したもので
あって、本発明の目的は小型で且つ高出力のレーザを発
生することが出来る導波形レーザアレーを提供するにあ
る。
（課題を解決するための手段）
すなわち１本発明は複数の導波形レーザからなる導波形
レーザアレーにおいて、それぞれの導波形レーザは同一
円周上に配列され、且つ隣接する導波形レーザには導波
路にレーザ光を結合するための共通部分が設けられるこ
とを特徴とする導波形レーザアレーである。本発明にお
いて導波形レーザーを同一円周上に配列するとは中央部
の電極を中心としてそれぞれのレーザが等距離に有るよ
うに導波路の中心を中央電極の中心より等距離に設ける
ことを言うのであって、その断面は例えば鞠挟紋（第１
図参照）や梅鉢紋（第３図参照）のような形状を呈し、
各導波路間の隔壁は例えばアルミナ焼結体で構成されて
いる。両電極間に設ける導波路の本数は特に限定される
ものではないが、通常５〜１０程度が好ましい。このよ
うに、レーザが等距離に有るので極めて容易に集束する
ことが出来る。
レーザアレーにおいて、それぞれの導波形レーザは同一
円周上に配列され、且つ隣接する導波形レーザには導波
路にレーザ光を結合するための共通部分が設けられるこ
とを特徴とする導波形レーザアレーである。本発明にお
いて導波形レーザーを同一円周上に配列するとは中央部
の電極を中心としてそれぞれのレーザが等距離に有るよ
うに導波路の中心を中央電極の中心より等距離に設ける
ことを言うのであって、その断面は例えば鞠挟紋（第１
図参照）や梅鉢紋（第３図参照）のような形状を呈し、
各導波路間の隔壁は例えばアルミナ焼結体で構成されて
いる。両電極間に設ける導波路の本数は特に限定される
ものではないが、通常５〜１０程度が好ましい。このよ
うに、レーザが等距離に有るので極めて容易に集束する
ことが出来る。
そして、本発明は、更に、隣接するレーザを結合するた
めの共通部分を設けるものであって、これは隣接する導
波路同志に共通空間を設けることによって達成すること
が出来、該共通空間によりそれぞれの隣接するレーザ同
志が同位相となるのである１本発明において導波路内に
封入する気体としては炭酸ガスレーザの場合には、ＣＯ
□、Ｎ２、Ｈｅ、Ｘｓなどを用いる。また１両電極間の
絶縁体としては前記アルミナ焼結体が使用される。
めの共通部分を設けるものであって、これは隣接する導
波路同志に共通空間を設けることによって達成すること
が出来、該共通空間によりそれぞれの隣接するレーザ同
志が同位相となるのである１本発明において導波路内に
封入する気体としては炭酸ガスレーザの場合には、ＣＯ
□、Ｎ２、Ｈｅ、Ｘｓなどを用いる。また１両電極間の
絶縁体としては前記アルミナ焼結体が使用される。
（実施例）
次に、本発明の実施例を以下の図面に基づいて具体的に
説明する６ 第１図は、本発明の導波形レーザアレー装置の斜視図を
示し、第２図は該導波形レーザアレー装置の側断面図を
示す。中心部及び円周部に電極１゜２を設置する。導波
路３は直径５〜２０ｍ＋ａの円周上に５〜１５本形成さ
れている。この導波路３を構成する隔壁４はアルミナ焼
結体によって形成され、外周壁に近い部分に結合を行な
うための間隙５が設けられている。導波路３内には、例
えば炭酸ガスレーザの場合には、ＣＯ２ガス＋ Ｈａガ
ス、Ｎ２ガスのようなガスが満たされており、導波路３
の両端には反射鏡６．７が対設され、一方の反射１ｔｔ
６は、例えば反射率９５％の部分透過鏡が用いられてお
り１部分透過窓を兼ねる。この部分透過窓から導波路３
内に発生したレーザが外部に照射され、レンズ８で所定
の箇所に集束される。そして導波形レーザアレー装置の
中心部の電極１及び外壁は適当な手段によって冷却され
る。
説明する６ 第１図は、本発明の導波形レーザアレー装置の斜視図を
示し、第２図は該導波形レーザアレー装置の側断面図を
示す。中心部及び円周部に電極１゜２を設置する。導波
路３は直径５〜２０ｍ＋ａの円周上に５〜１５本形成さ
れている。この導波路３を構成する隔壁４はアルミナ焼
結体によって形成され、外周壁に近い部分に結合を行な
うための間隙５が設けられている。導波路３内には、例
えば炭酸ガスレーザの場合には、ＣＯ２ガス＋ Ｈａガ
ス、Ｎ２ガスのようなガスが満たされており、導波路３
の両端には反射鏡６．７が対設され、一方の反射１ｔｔ
６は、例えば反射率９５％の部分透過鏡が用いられてお
り１部分透過窓を兼ねる。この部分透過窓から導波路３
内に発生したレーザが外部に照射され、レンズ８で所定
の箇所に集束される。そして導波形レーザアレー装置の
中心部の電極１及び外壁は適当な手段によって冷却され
る。
（比較例）
第４図は、従来知られた導波形レーザアレー装置の斜視
図を示す。導波路３は同一平面上に４本数列して形成さ
れている。この導波路３を構成する隔壁はアルミナ焼結
体によって形成され、一方の電極１に近い部分にレーザ
の結合を行なうための隙間５が設けられている。この導
波路３の上下には電極１．２が設けられ、導波路３内に
は１例えばＣ０２ガスのようなガスが満たされており、
導波路３の両端には反射鏡が対設され、一方の反射鏡は
部分透過鏡が用いられており、部分透過窓を兼ねる。
図を示す。導波路３は同一平面上に４本数列して形成さ
れている。この導波路３を構成する隔壁はアルミナ焼結
体によって形成され、一方の電極１に近い部分にレーザ
の結合を行なうための隙間５が設けられている。この導
波路３の上下には電極１．２が設けられ、導波路３内に
は１例えばＣ０２ガスのようなガスが満たされており、
導波路３の両端には反射鏡が対設され、一方の反射鏡は
部分透過鏡が用いられており、部分透過窓を兼ねる。
この部分透過窓から導波路３内発生したレーザが外部に
照射され、レンズで所定の箇所に集束される、そして、
その外壁には適当な手段によって冷却される。
照射され、レンズで所定の箇所に集束される、そして、
その外壁には適当な手段によって冷却される。
上述の実施例の導波路レーザアレー装置において、導波
路本数が６本、導波路長さ３０ａ１の場合、導波形レー
ザーアレー出力は９０すであフた。
路本数が６本、導波路長さ３０ａ１の場合、導波形レー
ザーアレー出力は９０すであフた。
なお、この場合のレーザ発振は、ガス圧力５０Ｔｏｒｒ
、ガス混合比Ｃｏ２：Ｎｔ：Ｈｅ＝１：１：６、放電電
流１００ｍＡの条件で行なった。
、ガス混合比Ｃｏ２：Ｎｔ：Ｈｅ＝１：１：６、放電電
流１００ｍＡの条件で行なった。
（発明の効果）
以上述べたように５本発明においては導波路を同一円周
上に配することによって各導波路レーザが等距離に有り
、且つ隣接する導波路はレーザを結合するための共通部
分が設けられている。このことにより、それぞれの導波
形レーザの出力光の位相が同相となり、極めて容易に各
導波路からのレーザ光を集束することができる。従って
、装置が小型化できると共にコヒーレントな光出力を得
ることができる。
上に配することによって各導波路レーザが等距離に有り
、且つ隣接する導波路はレーザを結合するための共通部
分が設けられている。このことにより、それぞれの導波
形レーザの出力光の位相が同相となり、極めて容易に各
導波路からのレーザ光を集束することができる。従って
、装置が小型化できると共にコヒーレントな光出力を得
ることができる。
第１図は本発明に係る導波形レーザアレーの斜視図、第
２図は第１図の側断面図である。また、第３図は本発明
に係る導波形レーザアレーの他の態様の斜視図である。 第４図は従来の導波形レーザアレーの斜視図である。
２図は第１図の側断面図である。また、第３図は本発明
に係る導波形レーザアレーの他の態様の斜視図である。 第４図は従来の導波形レーザアレーの斜視図である。
Claims (1)
- 複数の導波形レーザからなる導波形レーザアレーにおい
て、それぞれの導波形レーザは同一円周上に配列され、
且つ隣接する導波形レーザには導波路にレーザ光を結合
するための共通部分が設けられることを特徴とする導波
形レーザアレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10239388A JPH01274483A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 導波形レーザアレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10239388A JPH01274483A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 導波形レーザアレー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01274483A true JPH01274483A (ja) | 1989-11-02 |
Family
ID=14326203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10239388A Pending JPH01274483A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 導波形レーザアレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01274483A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04229676A (ja) * | 1990-05-14 | 1992-08-19 | Hughes Aircraft Co | 位相結合された導波体レーザ |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP10239388A patent/JPH01274483A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04229676A (ja) * | 1990-05-14 | 1992-08-19 | Hughes Aircraft Co | 位相結合された導波体レーザ |
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