JPH02192782A - レーザ発振器 - Google Patents
レーザ発振器Info
- Publication number
- JPH02192782A JPH02192782A JP1171489A JP1171489A JPH02192782A JP H02192782 A JPH02192782 A JP H02192782A JP 1171489 A JP1171489 A JP 1171489A JP 1171489 A JP1171489 A JP 1171489A JP H02192782 A JPH02192782 A JP H02192782A
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- Japan
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- discharge
- blowers
- laser
- discharge section
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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〕
この発明は、レーせカスを用いてレーザ光を発振させる
レーザ発振器に関するものである。
レーザ発振器に関するものである。
［従来の技術〕
第５図は従来のレーザ発振器の構成を示す斜視図である
。図において、（１）はレーザガスを循環させる送風装
置であり、この例では５酋のブロワ（ｌａ）、（ｌｈ）
、（ｌｏ）、＋ １ｄ）、＜１６）から構成されている
。
。図において、（１）はレーザガスを循環させる送風装
置であり、この例では５酋のブロワ（ｌａ）、（ｌｈ）
、（ｌｏ）、＋ １ｄ）、＜１６）から構成されている
。
（２）はレー廿ガスを冷却する熱交換器、（３）はレー
ザ光、（４）は部分反射鏡α９と内部折返し鏡αＧを備
えた部分反射鏡ボ・・クス、（５）は対同配置された一
対の電極、（６）は内部折返し鏡αＧと全反射鏡口を備
えた全反射鏡ボークス、（７月才レーザガスのガスタク
ト、（８）は内部が２００Ｔｏｒｒ以下の真空に保たれ
た筐体、（９）は操作盤αＯに接続され、５台のブロワ
（１１１Ｊ〜（１ｅ）全てを同一回転に制御する回転可
変速装置である。なお、図中の矢印Ａはレーザガスの循
環方向を示す。
ザ光、（４）は部分反射鏡α９と内部折返し鏡αＧを備
えた部分反射鏡ボ・・クス、（５）は対同配置された一
対の電極、（６）は内部折返し鏡αＧと全反射鏡口を備
えた全反射鏡ボークス、（７月才レーザガスのガスタク
ト、（８）は内部が２００Ｔｏｒｒ以下の真空に保たれ
た筐体、（９）は操作盤αＯに接続され、５台のブロワ
（１１１Ｊ〜（１ｅ）全てを同一回転に制御する回転可
変速装置である。なお、図中の矢印Ａはレーザガスの循
環方向を示す。
また、第６図は部分反射鏡ボ・・クス（４）の構成を示
す側面断面図であり、図において、（至）はいわゆるサ
イドフローと呼ばれるレーザガスの流れＢを導＜サイド
フロー管、α９は内部レーザ光である。
す側面断面図であり、図において、（至）はいわゆるサ
イドフローと呼ばれるレーザガスの流れＢを導＜サイド
フロー管、α９は内部レーザ光である。
なお、全反射鏡ボー・クス（６）も、部分反射鏡（至）
と全反射鏡αηが相違する以外は、全て上記構成と同−
千ある。
と全反射鏡αηが相違する以外は、全て上記構成と同−
千ある。
次に動作について説明する。００２．００． Ｈｅ、
Ｎ２などを含んだレーザガスは、送風装置（すによって
電極（５）間に高速で流されている。この状態で電圧を
電極（５）間に印加してグロー放電を発主させると、レ
ーザガス中のＣＯ２ガスが励起され、部分反射鏡α口、
内部折返し鏡Ｑ６．全反射鏡αη間で光増幅されてその
一部が部分反射鏡（至）からレーサ光（３）として発振
される。このとき、レーザガスは電極（５）間の放電に
より温度が上昇して高温になる。この温度上昇に伴って
、レーザガスに含まれているＣＯｌは解離して濃度が低
下することになる。そして、レーザガス中の００１濃度
が低下するとレーザ発振効率が低下するために、レーザ
ガスは送風装置（１）によって矢印Ａ方向に循環され、
熱交換器（２）でたえず冷却されている。
Ｎ２などを含んだレーザガスは、送風装置（すによって
電極（５）間に高速で流されている。この状態で電圧を
電極（５）間に印加してグロー放電を発主させると、レ
ーザガス中のＣＯ２ガスが励起され、部分反射鏡α口、
内部折返し鏡Ｑ６．全反射鏡αη間で光増幅されてその
一部が部分反射鏡（至）からレーサ光（３）として発振
される。このとき、レーザガスは電極（５）間の放電に
より温度が上昇して高温になる。この温度上昇に伴って
、レーザガスに含まれているＣＯｌは解離して濃度が低
下することになる。そして、レーザガス中の００１濃度
が低下するとレーザ発振効率が低下するために、レーザ
ガスは送風装置（１）によって矢印Ａ方向に循環され、
熱交換器（２）でたえず冷却されている。
ところで、レーザガスは放電部を循環する一部、第６図
に示す部分反射鏡ボ〜クス（４）円、つまり、非放電部
にも循環している。これは、内部光α９Ｑ）熱によるレ
ーザガスの温度上昇に伴うレーザ発振効率の低下を防止
するためであり、レーザガスは図に矢印Ｂで示すように
、廿イドフロー管（至）、部分反射鏡（至）および内部
折返し鏡０θを経て、筐体（８）内部へと流れている。
に示す部分反射鏡ボ〜クス（４）円、つまり、非放電部
にも循環している。これは、内部光α９Ｑ）熱によるレ
ーザガスの温度上昇に伴うレーザ発振効率の低下を防止
するためであり、レーザガスは図に矢印Ｂで示すように
、廿イドフロー管（至）、部分反射鏡（至）および内部
折返し鏡０θを経て、筐体（８）内部へと流れている。
従来のレーザ発振器は以上のように、送風装置（１）を
構成する複数のブロワ（１ａ）〜（ｌｅ）が金て同一回
転数でレーザガスを循環しているため、放電部と非放電
部のレーザガス流量を区分すること１オ不可能であった
。このため、放電部のガス流量が低下した場合は、放電
の局部集中による一極＋５＋の破損やレーザ発振が不安
定となり、−万、非放電部のガス流量が低下した場合は
、レーザカスの温度上昇によってレーザ出力が低下する
という問題が生じることになる。そこで、放電部おまび
非放電部のガス流量不足を補うために全体のレーザガス
流量を増加すると、送風装置（１）の大容慮化や単位時
間当りのガス量増大を招き、ランニングコストがアー・
ブするという問題点があった。
構成する複数のブロワ（１ａ）〜（ｌｅ）が金て同一回
転数でレーザガスを循環しているため、放電部と非放電
部のレーザガス流量を区分すること１オ不可能であった
。このため、放電部のガス流量が低下した場合は、放電
の局部集中による一極＋５＋の破損やレーザ発振が不安
定となり、−万、非放電部のガス流量が低下した場合は
、レーザカスの温度上昇によってレーザ出力が低下する
という問題が生じることになる。そこで、放電部おまび
非放電部のガス流量不足を補うために全体のレーザガス
流量を増加すると、送風装置（１）の大容慮化や単位時
間当りのガス量増大を招き、ランニングコストがアー・
ブするという問題点があった。
この考案は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、経済的、かつ、高効率で安定したレーザ発振
を行うことができるレーザ発振器を得ることを目的とす
る。
たもので、経済的、かつ、高効率で安定したレーザ発振
を行うことができるレーザ発振器を得ることを目的とす
る。
この発明に係るレーザ発振器は、放電部と非放電部にレ
ーザガスを循環する複数のブロワの内、非放電部側に設
けられたブロワの回転数を、他のブロクの回転数よりも
高回転で制御するように構成したものである。
ーザガスを循環する複数のブロワの内、非放電部側に設
けられたブロワの回転数を、他のブロクの回転数よりも
高回転で制御するように構成したものである。
この発明においては、非放電部側のブロクにより、非放
電部へ流れるレーザガスの流電が増加し、放電部のレー
ザガス流員と区分される。
電部へ流れるレーザガスの流電が増加し、放電部のレー
ザガス流員と区分される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はレーザ発振器の構成を示す斜視図であり、図におい
て、（９ａＪ、（９ｂ）は操作盤ｄＯに接続された第１
の回転用変速装置および第２の回転可変速装置である。
図はレーザ発振器の構成を示す斜視図であり、図におい
て、（９ａＪ、（９ｂ）は操作盤ｄＯに接続された第１
の回転用変速装置および第２の回転可変速装置である。
第１の回転可変速装置ｌ（９りは、送風装ｆｉｆｔ（１
）を構成する５台のブロワ（１ａ）〜（１０）の内、中
央８台のブロワ（ｌｈハ（ＩＣＬ（ｌｄＪをそれぞれ同
一回転数で制御し、第２の回紘司変速装［（９ｂ〕は、
両端のブ０７ （ｌａ）、（ｉｓ） ２台を同一回転数
で制御１する。そして、この例では、両端のブロク（１
ａハ（１ｅ）の回転数は、中央８台のプロ’７ （１ｂ
Ｌ（ＩＣＪ、＋１ｄＪより高回転とｆ）るように制御さ
れている。
）を構成する５台のブロワ（１ａ）〜（１０）の内、中
央８台のブロワ（ｌｈハ（ＩＣＬ（ｌｄＪをそれぞれ同
一回転数で制御し、第２の回紘司変速装［（９ｂ〕は、
両端のブ０７ （ｌａ）、（ｉｓ） ２台を同一回転数
で制御１する。そして、この例では、両端のブロク（１
ａハ（１ｅ）の回転数は、中央８台のプロ’７ （１ｂ
Ｌ（ＩＣＪ、＋１ｄＪより高回転とｆ）るように制御さ
れている。
なお、上記の構成以外は、第５図および第６図に示す従
来のものと同一であるので説明を省略する、 次に、レーザ発振における放電とレーザカスの関係につ
いて述べる。レーザ発振器は、第２図に示すように放Ｗ
！邪さ非放電部とに分けられ、各部にレーザガスが循環
されろことは前述のとおりである。この状態において放
電が開始された場合、放電部のガス流量が低下している
と、グロー放電から局部的に輝線が走った放電となり、
その後カス流量が１ゼロ′になると局部的にしか放電し
な（，１７る。そして、局部的に輝線が走った放電状態
が継続すると、その部分の電力密度が高くなって電極（
５）表面が次第に荒れて行き、最終的にはｔｒ極（５）
の破損を招くことになる。
来のものと同一であるので説明を省略する、 次に、レーザ発振における放電とレーザカスの関係につ
いて述べる。レーザ発振器は、第２図に示すように放Ｗ
！邪さ非放電部とに分けられ、各部にレーザガスが循環
されろことは前述のとおりである。この状態において放
電が開始された場合、放電部のガス流量が低下している
と、グロー放電から局部的に輝線が走った放電となり、
その後カス流量が１ゼロ′になると局部的にしか放電し
な（，１７る。そして、局部的に輝線が走った放電状態
が継続すると、その部分の電力密度が高くなって電極（
５）表面が次第に荒れて行き、最終的にはｔｒ極（５）
の破損を招くことになる。
筐だ、局部的に輝線が走った状態では、その部分のブ→
ズマ変化がレーザ光の吸収や位相面の乱れなどを招き、
第３図（ｂ）に示すような放′鷹不安定となり、出カレ
ー→ｒ光の脈動又はモードの乱れを発生することになる
。なお、第８図（ａ）は放電安定を示し、（８）は放電
安定と放電不安定を対比したものである。
ズマ変化がレーザ光の吸収や位相面の乱れなどを招き、
第３図（ｂ）に示すような放′鷹不安定となり、出カレ
ー→ｒ光の脈動又はモードの乱れを発生することになる
。なお、第８図（ａ）は放電安定を示し、（８）は放電
安定と放電不安定を対比したものである。
一方、非放電部のガス流量が低下してやがてゝゼロ′に
なった場合には、内部光αｌの熱によって非放電部のレ
ーザガスが暖められるため、レーザガス中のＣＯ２が＃
離して濃度が低下し、これによってレーザ出力が低下す
ることになる。才だ、ガス流通が少し低下している状態
では、を記の様な低下・復元を繰り返すために発振出力
の脈動の原因となる。したがって、上記の様な現象を抑
制するためには、ある流量以上のレーザガスを放電部お
よび非数を邪に循環させることが不司決になるのである
。
なった場合には、内部光αｌの熱によって非放電部のレ
ーザガスが暖められるため、レーザガス中のＣＯ２が＃
離して濃度が低下し、これによってレーザ出力が低下す
ることになる。才だ、ガス流通が少し低下している状態
では、を記の様な低下・復元を繰り返すために発振出力
の脈動の原因となる。したがって、上記の様な現象を抑
制するためには、ある流量以上のレーザガスを放電部お
よび非数を邪に循環させることが不司決になるのである
。
ここで、各ブロワ（１ａ７〜（１１３Ｊの回転数とレー
ザ出力の関係について説明する。第４図は、送風装置（
１）を構成する５台のブロワ（１ａＪ〜（ＩＩＩＩＪを
全て同一回転数で回転させた場合（ガス流績小）■と、
５台のブロワ（１ａ）〜（ｌｆｌ）とも同一回転数では
あるが、上記［株］の場合よりも高回転で駆動させた場
合（ガス流量大）■のグラフを示している。図からも明
らかなように、ａ出力での効率はガス流愈小■の方が優
れているが、放電入力が増加するにつれて非放電部で出
力低下の現象が起きる、一方、ガス流−大［相］では出
力低下は無くなるが、発振効率は悪くなる。
ザ出力の関係について説明する。第４図は、送風装置（
１）を構成する５台のブロワ（１ａＪ〜（ＩＩＩＩＪを
全て同一回転数で回転させた場合（ガス流績小）■と、
５台のブロワ（１ａ）〜（ｌｆｌ）とも同一回転数では
あるが、上記［株］の場合よりも高回転で駆動させた場
合（ガス流量大）■のグラフを示している。図からも明
らかなように、ａ出力での効率はガス流愈小■の方が優
れているが、放電入力が増加するにつれて非放電部で出
力低下の現象が起きる、一方、ガス流−大［相］では出
力低下は無くなるが、発振効率は悪くなる。
以上のことから、放電部と非放電部ではレーザガスの流
量を変化させることが必要となってくる。
量を変化させることが必要となってくる。
そこで、この発明では、レーテとガスを循環する送風装
！！Ｉｔ（１）の各ブロワ（１＆Ｊ） 〜（１ｅ）の回
転数を変化させることで、放電部と非数［部のレーザガ
ス量産を区分しようとするものである。つまり、第１図
に示すように、筐体（８）の両側に設けられた各反射鏡
ＵＳ、αカと１極（５）間で形成さ４する非放電部に近
いブロワ（１ａＪ、（１１３）の回転数を、他のブロワ
（ＩＪ、（１０）、（１ｄＪの回転数より増加すること
で被放電部のガス流量を増加させるように構成したもの
である。これによって、放電部と非放電部に流れるガス
流量が十分に満たされることになり、第４図に直線◎で
示すように、効率の高い安定したレーザ発振出力が得ら
れることになるのである。
！！Ｉｔ（１）の各ブロワ（１＆Ｊ） 〜（１ｅ）の回
転数を変化させることで、放電部と非数［部のレーザガ
ス量産を区分しようとするものである。つまり、第１図
に示すように、筐体（８）の両側に設けられた各反射鏡
ＵＳ、αカと１極（５）間で形成さ４する非放電部に近
いブロワ（１ａＪ、（１１３）の回転数を、他のブロワ
（ＩＪ、（１０）、（１ｄＪの回転数より増加すること
で被放電部のガス流量を増加させるように構成したもの
である。これによって、放電部と非放電部に流れるガス
流量が十分に満たされることになり、第４図に直線◎で
示すように、効率の高い安定したレーザ発振出力が得ら
れることになるのである。
また、局部的放電が誘発されないので電橋（５）の長寿
命化が図れるとともに、送風装！（１）の大形化やレー
ザガス量の増大を招くことがないため、ランニングコス
トがア、・・ブすることもない。
命化が図れるとともに、送風装！（１）の大形化やレー
ザガス量の増大を招くことがないため、ランニングコス
トがア、・・ブすることもない。
なお、送風装置（１）を構成するブロワ（１ａＪ〜（１
ｅ）の数は、５台に限定されるものではないことはいう
までもない。
ｅ）の数は、５台に限定されるものではないことはいう
までもない。
以上のようにこの発明によれば、放を部と非放電部にレ
ーザガスを循環するブロワの内、非放電を 部側に設けられたブロワ←他のブロワより高回転ｉで制
御するように構成したので、放電部と非放電部のガス流
量が区分でき、ガス流量の不足に伴うレーザ出力の低下
や不安定な放電が防止され、レーザ発振効率が高く、か
つ、安定したレーザ発振出力が得られるきいう効果があ
る、
ーザガスを循環するブロワの内、非放電を 部側に設けられたブロワ←他のブロワより高回転ｉで制
御するように構成したので、放電部と非放電部のガス流
量が区分でき、ガス流量の不足に伴うレーザ出力の低下
や不安定な放電が防止され、レーザ発振効率が高く、か
つ、安定したレーザ発振出力が得られるきいう効果があ
る、
第１図はこの発明の一実施例によるレーザ発振器を示す
斜視図、第２図はこの発明によるレーザ発振器の放電部
と非放電部を示す概略構成図、第８図はこの発明による
放電状態を示す図、第４図はガス流量による発振特性の
変化を示す図、第５図は従来のレーザ発振器を示す斜視
図、第６図は従来のレーザ発振器の部分反射鏡ボ〜クス
を示す側面断面図である。 図において、（１）ハ送風装置、（１ａＪ、（ＩＪ、ｔ
ｌｃ入（１ｄＬ（１ｅ）はブｏｒ７、（３）ｉｔ Ｌ／
−ｆ光、（５） ｉ、ｔ を極、（９ａ月オ第１の回
転可変速装置、（９ｂＪは第２の回転可変速装置、（至
）は部分反射鏡、αηは全反射鏡である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す、
斜視図、第２図はこの発明によるレーザ発振器の放電部
と非放電部を示す概略構成図、第８図はこの発明による
放電状態を示す図、第４図はガス流量による発振特性の
変化を示す図、第５図は従来のレーザ発振器を示す斜視
図、第６図は従来のレーザ発振器の部分反射鏡ボ〜クス
を示す側面断面図である。 図において、（１）ハ送風装置、（１ａＪ、（ＩＪ、ｔ
ｌｃ入（１ｄＬ（１ｅ）はブｏｒ７、（３）ｉｔ Ｌ／
−ｆ光、（５） ｉ、ｔ を極、（９ａ月オ第１の回
転可変速装置、（９ｂＪは第２の回転可変速装置、（至
）は部分反射鏡、αηは全反射鏡である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す、
Claims (1)
- 対向配置された一対の電極間に形成された放電部と、レ
ーザ光の光軸上に配設された全反射鏡および部分反射鏡
のそれぞれと上記電極間に形成された非放電部と、レー
ザ光軸方向に並設された複数のブロワを有し、上記放電
部および非放電部にレーザガスを循環する送風装置と、
上記非放電部側に設けられたブロワの回転数を他のブロ
ワの回転数より高回転に制御する回転可変速装置とを備
えて成るレーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1171489A JPH02192782A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1171489A JPH02192782A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | レーザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192782A true JPH02192782A (ja) | 1990-07-30 |
Family
ID=11785710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1171489A Pending JPH02192782A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02192782A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016181511A1 (ja) * | 2015-05-12 | 2016-11-17 | 三菱電機株式会社 | ガスレーザ発振器 |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP1171489A patent/JPH02192782A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016181511A1 (ja) * | 2015-05-12 | 2016-11-17 | 三菱電機株式会社 | ガスレーザ発振器 |
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