JPH0223684A - 高周波レーザ発振器 - Google Patents

高周波レーザ発振器

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Publication number
JPH0223684A
JPH0223684A JP63174484A JP17448488A JPH0223684A JP H0223684 A JPH0223684 A JP H0223684A JP 63174484 A JP63174484 A JP 63174484A JP 17448488 A JP17448488 A JP 17448488A JP H0223684 A JPH0223684 A JP H0223684A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge tube
discharge
tube
tube axis
laser oscillator
Prior art date
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Pending
Application number
JP63174484A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Sugata
文雄 菅田
Hiromasa Ishiwatari
石渡 裕政
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP63174484A priority Critical patent/JPH0223684A/ja
Publication of JPH0223684A publication Critical patent/JPH0223684A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
    • H01S3/0975Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、産業用あるいは医療用などの高周波放電励起
を行う高周波レーザ発振器に関するものである。
従来の技術 第5図(a)〜(d)に従来の高周波放電励起を行う高
周波レーザ発振器の一般的な構造の概要を示す。
第5図(a)は従来の高周波レーザ発振器の概略正面図
、第5図(b)は第5図(a)のA−A断面図、第5図
(e)は放電管の管軸心方向の放電状態図、第5図(d
)〜(r)は放電管における管軸心に直角なx、y方向
を説明する図および管軸心方向に平均化したときのx、
y方向の電子密度の分布特性図である。
第5図(&)において、1は誘電体よりなる管状の放電
管、2.8は放電管】の外壁に密着し、放電管1の管軸
心を中心として相対向するように設けられた対向電極、
4は高周波電源で、対向電極2゜8に接続されている。
5は全反射鏡、6は一部透過の出力鏡で、放電管1の長
手方向の両端に対向して取り付けられ、出力鏡6から、
矢印】】で示される方向にレーザ光を発振させる。そし
て、この放電管】は内部に送風機9および熱交換器1o
を備えた送気管7・8に接続されて循環的に連通されて
いる。放電管1内にはCo2. N、、 Ha などの
混合ガスが充填されている。この放電管】において、対
向電極2.8に高周波電源4より電圧が印加されると、
放電管1内に放電が起り、その結果002分子が励起さ
れ、全反射鏡5と一部透過の出力鏡6で構成される光共
振器内でレーザ発振が起る。レーザ光の一部は、矢印】
1で示されるように一部透過の出力鏡6より外部に出力
される。放電によりガス温度が上昇するとレーザ出力が
低下するので送風機9によりガスを循環させて熱交換器
】0で冷却を行う。この構造では、第5図((1)に示
すように、放電管】内において放電方向が一定方向に限
定され、第5図(d)に示すようにXおよびy座標を設
定して放電管】の管軸心方向に平均化すると、第5図(
11)(r)に示す電子密度分布となる。
発明が解決しようとする課題 上述のように、従来の高周波放電励起を行う高周波レー
ザ発振器においては、放電方向が一定方向に限定され、
特に、放電管内の電子密度分布が軸対称とならず、良質
のレーザビームモードが得にくいという問題がある。
本発明は上記問題を解決するもので、放電方向が一定方
向に限定されることがなく、少なくとも放電管の軸心部
に周辺部より高い電子密度分布を形成でき、良質のレー
ザビームモードが得られる高周波レーザ発振器を提供す
ることを目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明の高周波レーザ発振器
は、誘電体からなる放電管に、この放電管の管軸心を中
心として対向する断面円弧状の対向電極および絶縁体を
、この絶縁体を内側にしてその長さ方向に沿って設け、
前記それぞれの絶縁体に、前記管軸心に対して対称位置
でかつ前記対向電極の両側縁間にわたって変位するとと
もに前記管軸心方向に延びるスリットを形成し、たもの
である。
また、本発明の高周波レーザ発振器は、誘電体からなる
放電管に、この放電管の管軸心を中心として対向する断
面円弧状の対向電極および絶縁体を、この絶縁体を内側
にして複数対放電管長さ方向に沿って設け、前記それぞ
れの絶縁体に、前記管軸心に対して対称位置でかつ前記
対向電極の両側縁間にわたって変位するとともに前記管
軸心方向に延びるスリットを形成し、前記管軸心方向に
隣接する各対の対向電極の放電管周方向における位置を
互いに変位させたものである。
作用 上記構成により外部からの高周波電源によって対向電極
に電圧が印加されると、対向電極の内側に対応して設置
した絶縁体のスリット間でのみ放電が行われ、しかも対
向電極の両側縁間にわたって変位するような絶縁物のス
リット構造であるため、放電方向を変化させることがで
き、少なくとも放電管の細心部に周辺部より高い電子密
度分布を形成することができて、良質のレーザビームモ
ードを得ることができる。
さらに、放電管内の電子密度分布が軸対称にできるとと
もに、軸心部に周辺部より高い電子密度分布を形成でき
て、さらに良質のレーザビームモードを得ることができ
る。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
第1図(a)は本発明の第1の実施例を示す高周波レー
ザ発振器の概略正面図、第】図(b)は同高周波レーザ
発振器の放電部の要部斜視図である。第1図(a)、(
b)において、1は誘電体からなる放電管で、この放電
管】の外周面には、放電管1の管軸心を中心として対向
する断面円弧状の対向電極2.8が放電管1の長さ方向
に沿って1対設けられ、放電管1の内周面には、対向電
極2.8に対応して、対向電極2.8と同形状のアルミ
ナ(AlaO3)製の絶縁体24.25が設けられ、そ
れぞれの絶縁体24゜25には第1図(e)に示すよう
に管軸心に対して対称位置でかつ対向型fliz、8の
両側縁位置の間にわたって変位するとともに管軸心方向
に延びる波形状のスリット26.27が形成されている
上記構成により、対向電極2.8に高周波電源4により
高周波電圧を印加すると、放電管】内に高周波放電が起
こり、励起媒体を励起せしめる。
このとき、対向電極2.8の内側には放電管1を介して
絶縁体24.25が設けられているため、絶縁体24.
25のスリット26.27の間でのみ放電が行われ、こ
の放電方向は、第1図(d)に示すように、スリット2
6.27により、管軸心を中心に、管軸心方向に進むに
つれて、対向電極2,8の両側縁位置の間にわたって変
化する。そのため、放電管lの管軸心方向に平均化した
x、y方向の電子密度分布は、第1図(r) 、 (g
)に示すように、放電管1の軸心部である径方向中心部
で高い電子密度分布が形成され、良質なレーザビームモ
ードを生み出すことが可能となる。この場合、第1図(
f)、(glのように、放電管1のx、y方向に対して
軸対称の電子密度分布とはなっていないが、中心部で高
い電子密度分布を有することで、従来のものより良質な
レーザビームモードが得られる。
第2図(a)および(b)は本発明の第2の実施例を示
す高周波レーザ発振器の概略正面図およびその放電部の
要部斜視図である。第2図(a)、 (b)に示すよう
に、放電管】の外周面には、放電管】の管軸心を中心と
して対向する断面円弧状のアルミナ(AJ203)製糖
縁体84.85が放電管1の長さ方向に沿って】対設け
られ、さらにこの絶縁体84.85の外側に同形状の対
向電極2.3が設けられている。絶縁体84.85にも
第】の実施例におけるスリットと同形状のスリット86
.87が形成されている。この構成によっても、第2図
(d)〜(g)に示すように、上記第1の実施例と同じ
作用効果が得られる。
第1.2の実施例では、レーザビームモードに関して、
従来のものより良質なモードが得られるが、第1図(f
l、(g)、第2図(r) 、 ’(g)に示す電子密
度分布が放電管のx、y方向に対して軸対称になってい
ない。これを改善してさらに良質なレーザビームモード
を得るための実施例として、第3.4の実施例を以下に
示す。
第8図(a)は本発明の第8の実施例を示す高周波レー
ザ発振器の放電部の要部斜視図である。この第8の実施
例においては上記第1の実施例と同様の構造の対向電極
および絶縁体力ξ放電管の外周面および内周面に、管軸
心方向で複数対設けられ、管軸心方向に隣接する各対の
対向電極2,8.12゜】8および波形状のスリット4
6.47.56.57を有する絶縁体44.45.54
.55の放電管周方向における位置は互いに90°ずつ
変位するように配設され、第8図(b) 、 ((+)
に示すようになっている。
この構成によっても、放電管1における対向電極2.8
.]2,18および絶縁体44.45.54.55の各
対の箇所において、上記第1および第2実施例と同様に
作用効果が得られて、放電状態は第8図(dl 、 (
6)のようになり、放電管1の長手方向に平均化したX
、7方向の電子密度分布は、第8図(g)。
Φ)に示すように放電管1の径方向中心部で高い電子密
度分布が形成されるとともに、管軸心方向に平均化した
ときのx、y方向の電子密度分布は軸対称となり、−層
良質なレーザビームモードが得られる。
第4図(1は本発明の第4の実施例を示す高周波レーザ
発振器の放電部の要部斜視図である。この第4の実施例
においては上記第2の実施例と同様の構造の対向電極お
よび絶縁体が、放電管の外周面に管軸心方向で複数対設
けられ、管軸心方向に隣接する各対の対向電極2,8.
12.18および波形状のスリット66、67、76、
77を有する絶縁体64゜65、74.75の放電管周
方向における位置は互いに90°ずつ変位するように配
設され、第4図(b) 、 (6)に示すようになって
いる。
この構成によっても、第4図(d)〜(h) fこ示す
ような、第8実施例と同様な作用効果が得られ、良質な
レーザビームモードが得られる。
ここで、第8および第4の実施例で用いる複数対の対向
電極を、第8図(i)に示すように、対向電極2,8の
両側縁位置での放電方向の交差角度をθとした場合に8
60°/2θの数の対となった対向電極を互にθずつず
らして放電管1に設置することで、放電管】内をすべて
放電範囲として網羅することができ、1.7方向だけで
なく放電管の円形平面内ですべて軸対称の電子密度とな
り、さら憂こ良質のレーザビームモードを得ることがで
きる。
なお、本実施例では、アルミナ(Al*Os )を絶縁
体の一例として説明したが、その他にシリカ(SiO□
)。
チタン酸バリウム、酸化チタンなどの絶縁体を用いても
同様の効果が得られる。
発明の効果 以上、本発明によれば、対向電極の内側に設はすこ絶縁
体のスリット形状および位置を変えることで、放電方向
が一定方向に限定されることがなく、放電管の軸心部が
高電子密度となる電子密度の分布状態を自由につくり出
せ、特に軸心部が高電子密度の軸対称の電子密度分布に
することにより良質なレーザビームモードが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の第1の実施例を示す高周波レー
ザ発振器の概略正面図、第1図(b)は同高周波レーザ
発振器の放電部の要部斜視図、第1図(C)は第1図(
a)のB−B断面図、第1図(d3は放電管の管軸心方
向の放電状態図、第1図(61〜(glは放電管におけ
る管軸心に直角なx、y方向を説明する図および管軸心
方向に平均化したときのX、7方向の電子密度の分布特
性図、第2図(a)は本発明の第2の実施例を示す高周
波レーザ発振器の概略正面図、第2図(b)は同高周波
レーザ発振器の放電部の要部斜視図、第2図(c)は第
2図(IL)のC−C断面図、第2図(d3は放電管の
管軸心方向の放電状態図、第2図(e)〜(戯は放電管
における管軸心に直角なx、y方向を説明する図および
管軸心方向に平均化したときの1.7方向の電子密度の
分布特性図、第8図(a)は本発明の第8の実施例を示
す高周波レーザ発振器の放電部概観図、第8図(b)(
clは第8図(a3のD−DおよびE−E断面図、第8
図(d](e)は放電管の管軸心方向の放電状態図、第
8図(f)〜(11)は放電管における管軸心に直角な
X、7方向を説明する図および管軸心方向に平均化した
ときのx、y方向の電子密度分布図、第8図(i)は複
数対の対向電極および絶縁体の設置条件を説明する概略
断面図、第4図(a)は本発明の第4の実施例を示す高
周波レーザ発振器の放電部概観図、第4図(b) (1
1)は第4図(a)のF−FおよびG−C断面図、第4
図(d) (e)は放電管の管軸心方向の放電状態図、
第4図(fl〜(ト))は放電管における管軸心に直角
なXIF方向を説明する図および管軸心方向に平均化し
たときのx、y方向の電子密度分布特性図、餡5図(a
)は従来の高周波レーザ発振器を示す概略正面図、第5
図(b)は第5図(&)のA−A断面図、第5図(e)
は放電管の管軸心方向の放電状態図、第5図(d)〜(
f)は放電管における管軸心に直角なx、y方向を説明
する図および管軸心方向に平均化したときの!、7方向
の電子密度分布特性図である。 1・・・放電管、2.8.12.38・・・対向電極、
24゜25、84.85.44.45.54.55.6
4.65.74.75・・・絶縁体、26.27.86
.87.46.47.56.57.66゜67、76、
77・・・スリット。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、誘電体からなる放電管に、この放電管の管軸心を中
    心として対向する断面円弧状の対向電極および絶縁体を
    、絶縁体を内側にしてその長さ方向に沿つて設け、前記
    それぞれの絶縁体に、前記管軸心に対して対称位置でか
    つ前記対向電極の両側縁間にわたつて変位するとともに
    前記管軸心方向に延びるスリットを形成した高周波レー
    ザ発振器。 2、誘電体からなる放電管に、この放電管の管軸心を中
    心として対向する断面円弧状の対向電極および絶縁体を
    、絶縁体を内側にして複数対、放電管長さ方向に沿つて
    設け、前記それぞれの絶縁体に、前記管軸心に対して対
    称位置でかつ前記対向電極の両側縁間にわたつて変位す
    るとともに前記管軸心方向に延びるスリットを形成し、
    前記管軸心方向に隣接する各対の対向電極の放電管周方
    向における位置を互いに変位させた高周波レーザ発振器
JP63174484A 1988-07-12 1988-07-12 高周波レーザ発振器 Pending JPH0223684A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0458003A (ja) * 1990-06-25 1992-02-25 Toshiba Corp タービン制御装置
JPH11330591A (ja) * 1998-04-03 1999-11-30 Trumpf Lasertechnik Gmbh 高周波励起型ガスレ―ザ―およびガスレ―ザ―のためのレ―ザ―管
WO2000046891A1 (de) * 1999-02-03 2000-08-10 Trumpf Lasertechnik Gmbh Laser mit einer einrichtung zur veränderung der verteilung der intensität des laserlichtes über den laserstrahlquerschnitt

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0458003A (ja) * 1990-06-25 1992-02-25 Toshiba Corp タービン制御装置
JPH11330591A (ja) * 1998-04-03 1999-11-30 Trumpf Lasertechnik Gmbh 高周波励起型ガスレ―ザ―およびガスレ―ザ―のためのレ―ザ―管
WO2000046891A1 (de) * 1999-02-03 2000-08-10 Trumpf Lasertechnik Gmbh Laser mit einer einrichtung zur veränderung der verteilung der intensität des laserlichtes über den laserstrahlquerschnitt
US6539045B1 (en) 1999-02-03 2003-03-25 Trumpf Lasertechnik Gmbh Laser with device for modifying the distribution of laser light intensity across the laser beam cross-section

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