JPH02249285A

JPH02249285A - レーザ装置

Info

Publication number: JPH02249285A
Application number: JP6923389A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Gotou; 訓顕後藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1990-10-05

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、例えばレーザ光の出力を調節できるレーザ装
置に関する。

（従来の技術）一般にレーザ発振装置の出力の変更は入力、つまり励起
の強さを調節することによって行われる。また、第４図
中に示されるレーザ装置１のように部分反射ミラーもし
くはビームスプリッタ−２等によりレーザ光を分けるこ
とによって出力を変更するものであった。上記レーザ装
置１はし〜ザ発振装置３を有し、このレーザ発振装置３
は例えばレーザ媒質がＹＡＧレーザロッド４であり、こ
のＹＡＧレーザロッド４の側部には長手方向に亘って励
起ランプ５が対峙されている。また、上記レーザロッド
４の端部の一方には高反射ミラー６が、そして他端には
出力ミラー７がそれぞれ対峙されている。

そして、上記出力ミラー７から出力されるレーザ光の光
軸に対して略４５″の角度傾けてビームスプリッタ−２
が配置されている。このビームスプリッタ−２は一部の
レーザ光を反射し、他の一部を透過するように形成され
ており、レーザ光の出力を調節するために設けられてい
る。

また、レーザ発振装置３から出力されたレーザが直線偏
光している場合には、上記ビームスプリッタ−２の代わ
りに図示しないポラライザーが設けられても同様の効果
を得ることができる。

上記、レーザ発振装置３への入力を変更する場合には、
レーザ光の発振モード、および広がり角、そして安定性
等のレーザ特性全てが変化してしまうものであった。

また、ビームスプリッタ−２または反射ミラを用いると
、出力を変更する際に連続的に変化させることができな
かった。

さらに、ポラライザーを用いる場合には変更方向がポラ
ライザーの回転とともに回転してしまい、また、もとの
レーザ光の出力が大きくなると、ポラライザーに損傷を
発生してしまうという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題）レーザ発振装置から出力されるレーザ光の出力を変更す
る場合には、入力により励起強度を調節することや、出
力された光をビームスプリッタ、反射ミラー　またはポ
ラライザー等に透過することで調節していた。

上述のような出力変更においては、レーザ光の発振モー
ド、広がり角、および安定性等に変化があり、出力を変
更しながら作業を行なう場合に不都合が生じるものであ
った。また、ビームスプリッタ−や反射ミラー等を使用
すると、無段階的にレーザ出力を変更することができな
いものであった。

本発明は無段階的に出力を変更するとともに、発振モー
ド、広がり角および変更方向に影響を与えずにレーザ光
の出力を無段階的に変更できるレーザ装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）高反射ミラーを設け、この高反射ミラーに対峙する出力
ミラーを設け、これら高反射ミラーおよび出力ミラーと
の間にレーザ媒質を設け、このレーザ媒質の側部に励起
手段を設け、上記レーザ媒質と高反射ミラーおよび出力
ミラーとのいずれかの間に挟まれた第１および第２の偏
光板と、上記第１および第２の偏光板のいずれか一方を
他方に対してレーザ光の透過方向の軸心を中心に回動で
きるように支持する支持装置を設けたレーザ装置。

（作　用）第１の偏光板を回動することで、高反射ミラーと出力ミ
ラーとの間で共振されるレーザ光を偏光し、第２の偏光
板を透過するレーザ光の二を無段階的に変更できる。

（実施例）本発明における第１実施例を第１図を参照して説明する
。図中に示されるレーザ装置１０はレーザ媒質１１を有
している。このレーザ媒質１は例えばＹＡＧレーザロッ
ドであり、このＹＡＧレーザロッドの一方の端面には高
反射ミラー１２が対向され、他端面には出力ミラー１３
が配設されている。そして、」−記レーザ媒質１の側部
には励起手段としての励起ランプ１４が配設されている
。

さらに、」二記レーザ媒質１１と出力ミラー１３との間
にはレーザの光軸方向に沿ってレーザ媒質１１から出力
ミラー１３側へ順次第１および第２の偏光板としての第
１および第２のブリュースタープレート１５．１６が配
設されている。そして、このうちの第１のブリュースタ
ープレート１５は支持装置１７によって回動自在に支持
されている。

このブリュースタープレート１５はレーザ光の光軸を中
心として回動できるようになっており、上記第２のブリ
ュースタープレート１６に対して回動操作できる。こう
して、第１のブリュースタープレート１５と第２のブリ
ュースタープレート１６とが互いに回動されると互いの
偏光方向が変化し、これにともない光の透過量が変化す
る。例えば、上記第１のブリュースタープレート１５の
偏光方向が第２のブリュースタープレート１６の偏光方
向に対して９０″の角度差をもつように回動操作される
と、透過されるレーザ光の光強度は最も低い値となる。

また、第１および第２のブリュースタープレート１５．
１６の互いの偏光方向が平行となると透遇されるレーザ
光の光強度は最も高い値となる。

さらに、上記第１のブリュースタープレート１５を回動
操作することにより、透過光量を無段階的に変化させる
ことができるのでレーザ光出力の調整を容易に行なうこ
とができる。このとき、上記励起ランプ１４による励起
は常に一定であり、レーザ媒質１１のロッドレンズ効果
等は影響を受けない。これにより、レーザ光の発振モー
ド、広がり角および安定性は変化しない。そして、出力
光の偏光方向は常に第２のブリュースタープレート１６
で決まるため第１のブリュースタープレート１５を回動
しても出力光の偏光方向は変化されない。

以下、ＹＡＧレーザを用いた加工特性試験に対して実施
した例について説明する。ある加工サンプルに対しレー
ザ出力と加工特性との関係を調べる場合、従来技術の入
力を変化させる方法では、正確な特性試験結果が得られ
なかった。この原因は人力の変化とともに加工特性に対
して大きな影響を与える出力安定度、発振モードおよび
広がり角が変化してしまうためである。

上記したレーザ装置１０によれば入力を変化させる必要
がないので、上述の出力安定性、発振モードおよび広が
り角等に変動を発生することを防止でき、且つレーザ光
の出力強度のみを無段階的に変更できる。これにより従
来不可能であった正確で詳細な特性試験を実施すること
ができる。また、レーザ加工等への応用にも特性の安定
したレーザ光を供給できる。

本発明における第２実施例を第２図を参照して説明する
。図中におけるレーザ装置１８は例えばＹＡＧレーザロ
ッドからなるレーザ媒質１１を有しており、このレーザ
媒質の一端面には高反射ミラー１２が対向され、他端面
には出力ミラー１３が対向されている。つまり、これら
高反射ミラー１２と出力ミラー１３とにより光共振器が
形成されている。そして、上記レーザ媒質１１の側部に
は励起手段としての励起ランプ１４が対峙されている。

また、上記レーザ媒質１１と高反射ミラー１２との間に
は第１および第２の偏光板としての第１および第２のブ
リュースタープレート１５゜〕６が挿入されている。こ
のうち第１のブリュースタープレートは支持装置１７に
より上記レーザ光の光軸を中心に回動できるように支持
されており、上記第２のブリュースタープレート１６よ
りも高反射ミラー１２側に位置されている。

こうして形成されたレーザ装置１８は上記第１のブリュ
ースタープレート１５を回動調整することにより偏光方
向を変え、第２ブリユースタープレート１６の偏光方向
に対する角度を変更して透過光量を調節できるようにな
っている。そして、上記第２のブリュースタープレート
１６の偏光方向に対して第１のブリュースタープレート
１５の偏光方向が平行な状態で透過光量が最も大きくな
る。また、第１のブリュースタープレート１５を回動し
て偏光方向を上記第２のブリュースタープレート１６の
偏光方向に対して略９０°の角度で直交する状態に回動
調節することで透過光量力＜最も小さくなる。このよう
に第１のブリュースタープレートの角度を調節するこ−
とにより無段階的１：光量を調節することができる。ま
た、入力の変化を要しないのでレーザ光の発振モード、
広がり角および安定性等のレーザ特性を安定させること
ができる。そして、出力光の偏光方向は第２のブリュー
スタープレート１６によってのみ影響を受けるので第１
のブリュースタープレート１５を回動しても出力光の偏
光方向が変化することがない。

本発明における第３実施例を第３図を参照して説明する
。図中におけるレーザ媒質１１はＹＡＧレーザロッドで
あり、このレーザ媒質１１の側部には励起手段としての
励起ランプ１４が対峙されている。また、レーザ媒質１
１の一端面には高反射ミラー１２が設けられており、他
端面には出力ミラー１３が設けられている。そして、上
記レーザ媒質１１と高反射ミラー１２との間には第１の
ブリュースタープレート１５が設けられている。

この第１のブリュースタープレート１５は上記レーザ光
の光軸を中心に回動できるように支持する支持装置１７
が設けられている。

一方、上記レーザ媒質１１と出力ミラー１３との間には
第２のブリュースタープレート１６が固定的に設けられ
ている。

このように構成されたレーザ装置１９はレーザ媒質１１
を挟んだ状態で第１および第２のブリュースタープレー
ト１５．１６が共振器１２．１３内に設けられている。

そして、上記第１のブリュースタープレート１５を回動
調節することにより、この第１のブリュースタープレー
ト１５の偏光方向の上記第２のブリニースタープレート
１６の偏光方向に対する角度を変更することでレーザ光
の透過量を調節することができるようになっている。

このように構成されることで上記実施例と同様の効果を
得ることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えばブリュースタープレート１５゜１６の代わりにポ
ラライザーを用いてえも同様の効果を得ることができる
。また、上記各実施例では第２のブリュースタープレー
ト１６は第１のブリュースタープレート１５よりも出力
ミラー１３側に設けられているが、これに限定されず、
第１のブリュースタープレート１５が第２のブリュース
タープレート１６よりも出力ミラー１３側に近い位置に
設けられていても同様に出力変更を行なうことができる
。但し、この際は出力されるレーザ光の偏光方向が第１
のブリュースタープレート１５の回動にともない変化す
る。

〔発明の効果〕共振器内に第１および第２の偏光板を挿入し、一方の偏
光板を他方の偏光板に対して回動調節することができる
。これにより、互いに偏光方向の向きを変えて、偏光板
を透過する光の量を変えることにより出力を変更できる
。そして、このレーザ出力の変更は上記一方の変更板を
回動することで無段階的に行なうことができる。また、
入力を変更する必要がないので、レーザ光の発振モード
、広がり角、および安定性を変化させることなく出力の
変更ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における第１実施例のレーザ装置の平面
図、第２図は本発明における第２実施例のレーザ装置の
平面図、第３図は本発明における第３実施例のレーザ装
置の平面図、第４図は従来におけるレーザ発振装置に対
して分光手段を設けてレーザ光の出力を変えた状態を示
す平面図である。１０・・・レーザ装置、１１・・・レーザ媒質、１２・
・・高反射ミラー　１３・・・出力ミラー　１４・・・
励起ランプ（励起手段）、１５・・・第１のブリュース
タープレート（第１の偏光板）、１６・・・第２のブリ
ュースタープレート（第２の偏光板）、１７・・・支持
装置。第１図第２図１７支竹装置亦３図出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

　高反射ミラーと、この高反射ミラーに対峙し光共振器
を構成する出力ミラーと、これら高反射ミラーおよび出
力ミラーとの間に設けられたレーザ媒質と、このレーザ
媒質の側部に位置してレーザ媒質を励起する励起手段と
、上記レーザ媒質を除く共振軸上に設けられた第１およ
び第２の偏光板と、上記第１および第２の偏光板のいず
れか一方を他方の偏光板に対して透光方向の軸心を中心
に回動可能に支持する支持装置とを具備することを特徴
とするレーザ装置。