JPH0232580A - レーザビーム絞り装置 - Google Patents

レーザビーム絞り装置

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JPH0232580A
JPH0232580A JP1122998A JP12299889A JPH0232580A JP H0232580 A JPH0232580 A JP H0232580A JP 1122998 A JP1122998 A JP 1122998A JP 12299889 A JP12299889 A JP 12299889A JP H0232580 A JPH0232580 A JP H0232580A
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JP
Japan
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laser beam
diaphragm
reflected
constrictions
aperture
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JP1122998A
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English (en)
Inventor
Bernd Mehmke
ベルンド・メムケ
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Lambda Physik Forschungs & Entwickl GmbH
Original Assignee
Lambda Physik Forschungs & Entwickl GmbH
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Publication date
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/0988—Diaphragms, spatial filters, masks for removing or filtering a part of the beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
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    • 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
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザビームを細くする絞りを用いて中間出
力及び高出力のレーザビームを絞るレーザビーム絞り装
置に関するものである。
種々の理由により、レーザビームを幾何学的に細くした
り制限することがしばしば必要になっている。例えば、
レーザビームの寸法を所定の光学系に適合させたり、特
定の断面形状のレーザビームを発生させたり、シャープ
なビーム境界を発生させたり、或はビームの開口角を小
さくする必要がある。
従来のレーザビーム絞り装置にお−いては、レーザビー
ムの不所望な部分を吸収する絞りが通常用いられていた
。この絞りは、絞られるべき又は制限されるべきレーザ
ビームの所望の寸法に依存する種々の形態を有している
。通常、レーザビームの寸法が１次元又は２次元的に制
限されるか否かに応じて円形のピンホール絞り又は矩形
のスリット絞りが用いられていた。絞りはレーザ装置の
外側のレーデビーム中（エクストラキャビィティ）又は
レーザ発振器中（イントラキャビィティ）に配置するこ
とができる。
しかしながら、レーザ出力が中間又は高出力領域にある
場合、すなわち数ワット又はそれ以上の出力の場合、従
来の絞り装置は種々の問題を含んでいる。既知の絞りは
ビーム成分の吸収によりレーザビームを制限しているた
め、絞りが極めて高温になり１００℃以上の温度になっ
てしまう。絞りが加熱されることにより周囲の空気も加
熱され、この結果絞りの端部においてシュレーリンの密
度勾配が生じてしまう。空気の密度が絞りの端部におい
て直接変化するため、この付近において屈折率が不均一
になりこの結果不規則な密度勾配（ｓｃｈｌｉｅｒｅ　
ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）　　が生じてしまう。
このような不規則な密度勾配や流れによってレーザビー
ムの直線的な伝播性が乱されてしまう。
この不規則な密度勾配によってレーザビームの品質が害
されてしまい、このような条件下においてはレーザビー
ムをシャープに規定し又はビームの開口角を絞るための
Ｉ又はそれ以上の絞りの効果が部分的に減殺されるおそ
れがある。不規則な密度勾配によってレーザビームの縁
部が不規則に回折されるので、シャープな縁部境界が不
鮮明になると共に、ビームの一部が、絞りによって阻止
されるべき方向に回折されてしまう。
本発明は上述した欠点を解消し、簡単な構成で干渉が生
ずることなく鮮明なビーム境界を形成し得る中間出力及
び高出力のレーザビーム絞り装置を提供するものである
。
本発明によれば、レーザビームに対して少なくとも部分
的に適合されると共に絞りによって反射されたビーム部
分がレーザビーム軸から離れるようにレーデビームに対
して配置されている絞りによってレーザビームを絞るこ
とにより、上述した問題点が解消される。
「離れるように向く」という文言は、反射されたビーム
部分がレーザビームから遠ざかることを意味する。この
ように構成すれば、反射したビーム部分は前もってビー
ム軸と交差する。
本発明のように絞りを反射体とすることにより絞りは無
視できる程度に加熱されるにすぎず或はほとんど加熱さ
れることはない。シャットアウトされたビーム部分のエ
ネルギーはほぼ反射される。
すなわち、絞りから遠く離れることになる。絞りは、レ
ーザビームの波長において吸収が生じないか或は吸収が
無視される程度に、すなわち数％の吸収しか生じない程
度の反射性とする。
レーザビームの良好な指向性により絞りによって反射し
たビーム部分は比較的シャープな方向性を有するので、
レーザビームの光路外へ完全に反射されると共にレーザ
ビームから十分な距離だけ離れて配置されている光吸収
体に入射させることができ、光吸収体の加熱によってレ
ーザビームが乱されることがほとんどなくなる。
従って、本発明においては、反射性の絞りを、ビーム軸
に対して反射面が９０°以上の角度をなすようにレーザ
ビーム軸に対して配置する。
以下、図面に基き本発明の詳細な説明する。
第１図〜第３図は中間出力及び高出力のレーザビーム絞
り装置の種々の実施例を示す。
第１図において、絞り１，１′をレーザビーム２の光路
中に配置する。第１図は絞りを通る水平面を示し、絞り
は例えばスリット状又は円形のものとすることができる
。円形の絞りを用いれば、第１図は垂直断面も示すこと
になる。
絞り１，１′で反射されたレーザビーム２のビーム部分
３．３′はレーザビーム軸から離れる方向に反射すると
共にレーザビーム２から離れ適当な光吸収体く図示せず
）に吸収される。
絞り１．１′は、少なくともレーザビーム２が入射する
区域において反射性とされる。この絞りは研磨した金属
、特にコーティングされたガラスや他の型式のミラーと
することができる。
第２図及び第３図は第１図に示す絞り装置の変形例を示
し、それらの構成は容易に理解される。
第３図に示す変形例は、反射したビーム部分３゜３′が
同一の方向に進むので単一の光吸収体によって吸収でき
る利点がある。また、反射したビーム部分３．３′が選
択的に特定の目標物に入射するように絞り１，１′の反
射面を構成することもできる。さらに、反射したビーム
部分３．３′　自身を補助ビームとして用いることもで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第３図は本発明による中間出力及び高出力のレ
ーザビーム絞り装置の実施例を示す線図である。 １．１′・・・絞り　　　　２・・・レーザビーム３．
３′・・・ビーム部分

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、レーザビームを細くする絞りを用いて中間出力及び
    高出力のレーザビームを絞るレーザビーム絞り装置にお
    いて、絞り（１、１′）を反射体とし、この絞りを、絞
    りによって反射されたビーム部分（３、３′）がレーザ
    ビーム軸（Ａ）から遠ざかるように配置したことを特徴
    とするレーザビーム絞り装置。
JP1122998A 1988-05-27 1989-05-18 レーザビーム絞り装置 Pending JPH0232580A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3818129A DE3818129C2 (de) 1988-05-27 1988-05-27 Vorrichtung zum Begrenzen von Laserstrahlen
DE3818129.0 1988-05-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0232580A true JPH0232580A (ja) 1990-02-02

Family

ID=6355298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1122998A Pending JPH0232580A (ja) 1988-05-27 1989-05-18 レーザビーム絞り装置

Country Status (3)

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US (1) US5161238A (ja)
JP (1) JPH0232580A (ja)
DE (1) DE3818129C2 (ja)

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