JPH02288382A - レーザー装置 - Google Patents
レーザー装置Info
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- JPH02288382A JPH02288382A JP11007789A JP11007789A JPH02288382A JP H02288382 A JPH02288382 A JP H02288382A JP 11007789 A JP11007789 A JP 11007789A JP 11007789 A JP11007789 A JP 11007789A JP H02288382 A JPH02288382 A JP H02288382A
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- JP
- Japan
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- cavity resonator
- resonator
- microwave
- discharge
- cylindrical cavity
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- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052705 radium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N radium atom Chemical compound [Ra] HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
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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］
本発明は、例えばレーザー加工機のガスレーザー発振器
、又は医療用レーザー装置のレーザー発振器等に適用さ
れるレーザー装置に関する。
、又は医療用レーザー装置のレーザー発振器等に適用さ
れるレーザー装置に関する。
［従来の技術］
従来のレーザー装置を第３図及び第４図を参照して説明
する。
する。
第３図は従来のレーザー装置の構成を示す正面図である
。
。
放電管１は、マイクロ波発振器６から導波管７を経て接
続された空胴共振器５の中に挿入、設置されており、そ
の両端に全反射ミラー２と出力ミラー３が設置されてい
る。放電管ｌの中にはレーザーガスが満たされており、
マイクロ波発振器８から出力されたマイクロ波が導波管
７の中を伝わり、空胴共振器５へ伝送され、放電管１の
中でマイクロ波の電界により放電が発生する。これによ
りレーザーガス媒質を励起し、誘導放出光を得て、光共
振器を構成する全反射ミラー２と出力ミラー３の間の往
復反射によって増重し、出力ミラー３を透過したレーザ
ー光４を取り出す。放電管１の軸方向とマイクロ波の電
界方向を平行にするとき、電磁界モードは７Ｍモード（
ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＭａｇｎｅｔｉｃ Ｍｏｄｅ）と
なるが、マイクロ波発振器６と空胴共振器５の内寸法に
より多様のモードが発生する。第４図はその一例である
。しかして、この装置に於いて、電界電界ベクトル８は
放電管ｌの軸方向に均一とはなっていない。このため、
放電は放電管ｌの軸方向に均一に発生せず、放電管内空
間を全てレーザーガス媒質の励起に利用できないという
欠点がある。
続された空胴共振器５の中に挿入、設置されており、そ
の両端に全反射ミラー２と出力ミラー３が設置されてい
る。放電管ｌの中にはレーザーガスが満たされており、
マイクロ波発振器８から出力されたマイクロ波が導波管
７の中を伝わり、空胴共振器５へ伝送され、放電管１の
中でマイクロ波の電界により放電が発生する。これによ
りレーザーガス媒質を励起し、誘導放出光を得て、光共
振器を構成する全反射ミラー２と出力ミラー３の間の往
復反射によって増重し、出力ミラー３を透過したレーザ
ー光４を取り出す。放電管１の軸方向とマイクロ波の電
界方向を平行にするとき、電磁界モードは７Ｍモード（
ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＭａｇｎｅｔｉｃ Ｍｏｄｅ）と
なるが、マイクロ波発振器６と空胴共振器５の内寸法に
より多様のモードが発生する。第４図はその一例である
。しかして、この装置に於いて、電界電界ベクトル８は
放電管ｌの軸方向に均一とはなっていない。このため、
放電は放電管ｌの軸方向に均一に発生せず、放電管内空
間を全てレーザーガス媒質の励起に利用できないという
欠点がある。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、空胴共振器の
内寸法の選定によって、空胴共振器軸方向のマイクロ波
電界分布を表わす管内マイクロ波波長を無限大とし、放
電管軸方向に均一な電界分布を形成して、軸方向に均一
な放電を発生させることのできるレーザー装置を提供す
ることを目的とする。
内寸法の選定によって、空胴共振器軸方向のマイクロ波
電界分布を表わす管内マイクロ波波長を無限大とし、放
電管軸方向に均一な電界分布を形成して、軸方向に均一
な放電を発生させることのできるレーザー装置を提供す
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、マイクロ波発振器から出力されたマイクロ波
を空胴共振器の巾に導入し、その電界によって放電を発
生させる放電管と、全反射ミラー及び出力ミラーでなる
光共振器とにより構成されるレーザー発振器に於いて、
真空中マイクロ波周波数ｆＯ２真空中マイクロ波波長λ
ｏ．空胴共振器の遮断周波数ｆｃ、同じく波長λＣ１空
胴共振器の管内マイクロ波波長λｇ、光速Ｃとしたとき
、λｏ−Ｃ／ｆＯ，λＣ −Ｃ／ｆｃ、 λｇ −λｏ／１ｌ−（λｏ／λＣ）２） の関係があることに注目し、λｏ−λＣとなるように空
胴共振器寸法を調整して、空胴共振器軸方向のマイクロ
波の電界分布を表わす管内マイクロ波波長λｇを無限大
とし、空胴共振器軸方向と平行な放電管軸方向に均一な
放電を発生させることを特徴とする。
を空胴共振器の巾に導入し、その電界によって放電を発
生させる放電管と、全反射ミラー及び出力ミラーでなる
光共振器とにより構成されるレーザー発振器に於いて、
真空中マイクロ波周波数ｆＯ２真空中マイクロ波波長λ
ｏ．空胴共振器の遮断周波数ｆｃ、同じく波長λＣ１空
胴共振器の管内マイクロ波波長λｇ、光速Ｃとしたとき
、λｏ−Ｃ／ｆＯ，λＣ −Ｃ／ｆｃ、 λｇ −λｏ／１ｌ−（λｏ／λＣ）２） の関係があることに注目し、λｏ−λＣとなるように空
胴共振器寸法を調整して、空胴共振器軸方向のマイクロ
波の電界分布を表わす管内マイクロ波波長λｇを無限大
とし、空胴共振器軸方向と平行な放電管軸方向に均一な
放電を発生させることを特徴とする。
［作用］
上記した構成により、放電管軸方向の不均一放電を防ぎ
、放電管内空間を全てレーザーガス媒質の励起に利用す
ることができる。
、放電管内空間を全てレーザーガス媒質の励起に利用す
ることができる。
［実施例］
本発明のレーザー装置の一実施例を第１図及び第２図を
参照して説明する。
参照して説明する。
ここでは空胴共振器として円筒空胴共振器を用いる場合
を例示しており、第１図はその正面図、第２図は円筒空
胴共振器９の内部のマイクロ波電界ベクトル８の模式図
である。これらの図に於いて、前述した第３図及び第４
図と同一部分には同一符号を付している。
を例示しており、第１図はその正面図、第２図は円筒空
胴共振器９の内部のマイクロ波電界ベクトル８の模式図
である。これらの図に於いて、前述した第３図及び第４
図と同一部分には同一符号を付している。
円筒空胴共振器９内の電磁界モードを前述の７Ｍモード
に設定したとき、次数を最低次のｎ＝０．ｍ−１とし、
λｃ−２πａ／Ｐｎ、ｍと、前述のλＣ＝λｏの条件か
ら、円筒空胴共振器内半径ａは ａ−λｏ−ＰＯ１／２π となる。
に設定したとき、次数を最低次のｎ＝０．ｍ−１とし、
λｃ−２πａ／Ｐｎ、ｍと、前述のλＣ＝λｏの条件か
ら、円筒空胴共振器内半径ａは ａ−λｏ−ＰＯ１／２π となる。
ここに、Ｐｎ、ＩＩは、ＴＭＯＩモードの次数に対応す
る係数であり、空胴共振器内の電磁界分布を与える第１
種ベッセル関数の解である（詳細は割愛するがＰＯＩζ
２．４０５となる）。この関係式から円筒空胴共振器９
の内径を定めることができ、内半径ａをこのように定め
ておけば、円筒空胴共振器内の管内波長λｇは無限大と
なって、円筒空胴共振器９の軸方向電磁界強度は一定と
なる。
る係数であり、空胴共振器内の電磁界分布を与える第１
種ベッセル関数の解である（詳細は割愛するがＰＯＩζ
２．４０５となる）。この関係式から円筒空胴共振器９
の内径を定めることができ、内半径ａをこのように定め
ておけば、円筒空胴共振器内の管内波長λｇは無限大と
なって、円筒空胴共振器９の軸方向電磁界強度は一定と
なる。
円筒空胴共振器９の軸方向長さは、円筒空胴共振器９の
内部両端に挿入し、設置している短絡板ｌＯを軸方向に
移動できるようにしておき、任意可変とする。マイクロ
波電界強度は円筒空胴共振器９の内部両端に挿入し、設
置している短絡板ｌＯを円筒空胴共振器９の軸方向に動
かし、円筒空胴共振器９の軸方向長さを変えることによ
って調整する。
内部両端に挿入し、設置している短絡板ｌＯを軸方向に
移動できるようにしておき、任意可変とする。マイクロ
波電界強度は円筒空胴共振器９の内部両端に挿入し、設
置している短絡板ｌＯを円筒空胴共振器９の軸方向に動
かし、円筒空胴共振器９の軸方向長さを変えることによ
って調整する。
なお、円筒空胴共振器を用いる場合には遮断波長λＣは
ａ：矩形の長辺
ｂ：矩形の短辺
として与えられ、最低次のＴ Ｍモードｎ−１゜ｍ＝１
に対応するλＣは、ａｍ２ｂとして、λｃ−０，８９ａ
となる。従って、ａ−λＯ１０，８９，ｂ＝ａ／２とな
るように矩形空胴共振器の長辺−１−法を定めれば、矩
形空胴共振器内の管内波長λｇは無限大となって、円筒
空胴共振器内の軸方向電界強度は一定となる。
に対応するλＣは、ａｍ２ｂとして、λｃ−０，８９ａ
となる。従って、ａ−λＯ１０，８９，ｂ＝ａ／２とな
るように矩形空胴共振器の長辺−１−法を定めれば、矩
形空胴共振器内の管内波長λｇは無限大となって、円筒
空胴共振器内の軸方向電界強度は一定となる。
［発明の効果］
本発明によれば、レーザー装置に於いて、その放電管軸
方向に均一の放電を発生することができ、放電管内空間
を全てレーザーガス媒質の励起に有効に利用できる。
方向に均一の放電を発生することができ、放電管内空間
を全てレーザーガス媒質の励起に有効に利用できる。
第１図は本発明の実施例に係るレーザー装置の正面図、
第２図は本発明の実施例に係る電界モードの模式図、第
３図は従来のレーザー装置を示す正面図。第４図は従来
の実施例を示す電界モードの模式図である。 １・・・放電管、２・・・全反射ミラー、３・・・出力
ミラ、４・・・レーザー光、５・・・空胴共振器、６・
・・マイクロ波発振器、７・・・導波管、８・・・電界
ベクトル、９・・・円筒空胴共振器、■０・・・短絡波
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第２図は本発明の実施例に係る電界モードの模式図、第
３図は従来のレーザー装置を示す正面図。第４図は従来
の実施例を示す電界モードの模式図である。 １・・・放電管、２・・・全反射ミラー、３・・・出力
ミラ、４・・・レーザー光、５・・・空胴共振器、６・
・・マイクロ波発振器、７・・・導波管、８・・・電界
ベクトル、９・・・円筒空胴共振器、■０・・・短絡波
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (2)
- （１） マイクロ波発振器から出力されたマイクロ波を
円筒空胴共振器中に導入し、その電界によって放電を発
生させる放電管と、全反射ミラー及び出力ミラーからな
る光共振器とによって構成されるレーザー発振器に於い
て、円筒空胴共振器内半径ａを、当該円筒空胴共振器内
に存在する電磁界分布を与える第１種のベッセル関数ｐ
ｎ，ｍ（ｎ＝１，２，・・・，ｍ＝１，２，・・・）及
び使用するマイクロ波の真空波長λ＿ｏを用いて、ａ＝
λ＿ｏ・Ｐｎ，ｍ／２πとすることを特徴とするレーザ
ー装置。 - （２） マイクロ波発振器から出力されたマイクロ波を
矩形空胴共振器中に導入し、その電界によって放電を発
生させる放電管と、全反射ミラー及び出力ミラーからな
る光共振器とによつて構成されるレーザー発振器に於い
て、矩形空胴共振器長辺寸法ａ、同じく短辺寸法ｂを、
使用マイクロ波の真空波長λ＿ｏを用いて、ａ＝λ＿ｏ
・（ｍ＾２＋４ｎ＾２）＾１＾／＾２／２（ｍ＝１，２
，・・・，ｎ＝０，１，２，・・・），ｂ＝ａ／２とす
ることを特徴とするレーザー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11007789A JP2659800B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | レーザー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11007789A JP2659800B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | レーザー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02288382A true JPH02288382A (ja) | 1990-11-28 |
| JP2659800B2 JP2659800B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=14526449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11007789A Expired - Lifetime JP2659800B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | レーザー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2659800B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08264868A (ja) * | 1995-03-20 | 1996-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マイクロ波励起ガスレーザ装置 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP11007789A patent/JP2659800B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08264868A (ja) * | 1995-03-20 | 1996-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マイクロ波励起ガスレーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2659800B2 (ja) | 1997-09-30 |
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