JPH03181187A

JPH03181187A - レーザ

Info

Publication number: JPH03181187A
Application number: JP2302799A
Authority: JP
Inventors: Otto Bihler; オツトー・ビーラー
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-11-09
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1991-08-07
Also published as: EP0427229A3; US5113408A; EP0427229A2; DE3937370A1

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、複数の部分区間に分割された、共通の支持体
上に保持された励起区間と、部分区間を場合により偏向
ミラーを介して相互に結合する光結合区間とを有するレ
ーザに関する。

本発明は特に、例えば金属の溶接及び切断用の工業用途
のための高出力レーザに関する。この目的のために必要
な、レーザ共振器内の大きな光強度、ひいては大きなレ
ーザ出力のためには、それに沿ってレーザ媒質が励起エ
ネルギ源の励起エネルギにさらされかつ共振器内部のレ
ーザビームがレーザ媒質と交互作用を行うことができる
長い励起区間が必要である。

［従来の技術］長い直線状の励起区間は、一般に所望されないレーザの
長い構造長さ及びその機械的安定化のために多大の費用
を必要とする。

現在では、長い直線状励起区間を回避するために、共振
器ビーム路を偏向ミラーを用いて折り返し、励起区間を
多数の部分区間に分割する傾向にある。これらの部分区
間は比較的小さな空間に収容することができる。

例えば円筒体又は四角体内に２字ないしはＵ字状に折り
返された共振器ビーム路を有するＺ形折り返し又はＵ形
折り返しのような公知の折り返しパターンでは、これら
の折り返しパターンに相当して分割され、レーザの運転
時に熱源として作用する励起区間が、レーザ内に複雑化
された、異方性の温度分布を惹起し、該温度分布が強度
に部分区間成分もしくは支持体及びケーシング部分の異
方性熱膨張をもたらすという問題が生じる。このような
種々の方向で種々の強度で現れる熱膨張は、容易に共振
器ビーム路の自己調整解除を生じることがあり、その結
果該レーザはもはや信頼性をもって機能しなくなる。こ
の問題は、レーザ媒質がレーザ運転の際に相応して強度
に加熱される高出力レーザで生じる。

［発明が解決しようとする課題］本発明の課題は、コンパクトに構成され、大きな出力を
有しかつ信頼性をもって機能するレーザを提供すること
であった。

［課題を解決するための手段］この課題を解決するために、本発明によれば、部分区間
を共通の中心に対して半径方向だけに配置することを提
案する。この部分区間の配置により、部分区間内のレー
ザ媒質の加熱の際の熱膨張を実質的に部分区間に沿って
のみ及びあらゆる場合無視できる程度で部分区間に対し
て直角方向で発生せしめることができる。半径方向だけ
の熱膨張と結び付いた、あらゆる部分区間の実質的に均
一な延長は、共振器ビーム路の調整に悪影響を及ぼさな
い。

半径方向の部分区間は、小さな空間に収容することがで
きかつその和において長い有効励起区間を形成する、従
って本発明による部分区間配置を基礎とすると、信頼性
をもって機能する、コンパクトかつ高出力のレーザを構
成することができる。

部分区間は有利にはグループ毎に少なくとも１つの平面
内に半径方向ビームに沿ってかっ／又は少なくとも１つ
の共通の円錐母線上に円錐形成線に沿って配置されてお
り、その隔測々のグループの部分区間が相互に同じ角度
間隔で配置されている。このようにして、場合によって
は起こり得る熱膨張の特に良好な半径方向誘導が達成さ
れるので、共振器ビーム路の調整解除を回避するために
、部分区間の間の角度変化をなお一層阻止することがで
きる。

本発明の特に有利な構成によれば、個々のグループの部
分区間が中心に対してそれぞれ同じ長さ及び同じ半径方
向間隔を有する。この部分区間配置で、総ての部分区間
のための熱膨張において部分区間の長さ変化が実質的に
同じでありかつ熱膨張は部分区間に対して直角方向でな
お−層有効に阻止される。

部分区間の半径方向外側端部は、特に対毎に配置された
ミラーを介してかつミラーの間を部分区間に対して直角
に延びる光結合区間を介して相互に光結合されている。

この場合有利には、部分区間は対毎に１つの直線に沿っ
て中心の向かい合った側に配置されており、それによっ
て共振器内部のビーム路は数回中心を交差する。比較的
少ないミラーを使用して長い励起区間が実現される。

本発明のもう１つの構成によれば、部分区間の半径方向
内側端部が少なくも１つの偏向ミラーを介して相互に光
結合されている。それにより、中心が共振器ビーム路か
ら排除される。部分区間のその半径方向延びからの僅か
なずれを許容することができる限り、部分区間対当り、
中心の近くに配置された偏向ミラーで出発する。部分区
間の中心対称の保持は、部分区間対が２つの偏向ミラー
を介して相互に光結合されていれば保証される。

本発明の有利な構成によれば、ガスレーザ、特にＣＯ２
として構成されておりかつ個々の部分区間に配属された
電極を有する。該電極は、ガス状レーザ媒質の電気的励
起のために役立つ有利には、中心の周辺内に部分区間に
共通に配属された中心電極、特に陰極が配置されている
。唯一の中心電極を使用することにより、レーザの構造
が簡単になる。更に、簡単な手段で中心電極を冷却する
ことができる。対向電極は部分区間の半径方向外側端部
に設けられている、従って部分区間の殆どその全長をガ
ス励起区間もしくはガス放電区間として利用することが
できる。

中心電極は特に作動形式に依存して交換自在の構成部材
として構成されている、このことはレーザの補修を特に
楽にする。このことは特に、中心電極が陰極として構成
され、ひいてはスパッタ効果に基づき場合により高めら
れる摩耗にさらされることがある場合に重要である。

部分区間は有利にはガス管内を延びており、該ガス管内
はガス状媒質が流動することができ、かつ該ガス管が中
心の周辺で共通の室内に開口しかつその半径方向外側端
部の周辺で室に接続されたガス循環装置と接続されてい
る。このようにして、閉じたガス回路が形成され、該回
路内をガスが常に循環しかつガス循環装置内で冷却され
る。それにより、励起区間の成分は、比較的低い温度に
保持することができる、従って熱膨張、それに結び付い
たビーム路成分のずれは小さく保持される。ガス冷却は
ＣＯ，レーザのためには特に重要である、それというの
もＣＯ２レーザ媒質は高温では分解されるか又はＣＯ２
の下方レーザ準位が高温では熱的に占有され、ひいては
レーザ効率の低下を招くからである。

有利にはまた、ガス誘導が管軸線に沿って特にその都度
の外側から中心電極まで案内される。このような形態は
、例えばＣＯ２レーザでは実質的に妨害されないＴＥＭ
ｏ。ビームモードを可能にする。該モードはビーム横断
面全体に亙る均一な、釣鐘状強度分布によって特徴付け
られる。ＴＥＭＯ。モードは、相応して大きなエネルギ
密度を有するレーザビームの極端に小さな焦点領域を可
能にする、このことは材料加工のために極めて重要であ
る。

更に、前記構造は、極めて有効なガス交換を可能にし、
この場合総ての管内のガスの流速は実質的に同じである
。

本発明の構成によれば、ガス循環装置が、該ガスをガス
管及びガス循環装置を経て搬送するタービンを有し、該
タービンは特にその回転軸が部分区間の配置平面の中心
を通って又は部分区間の配置円錐体に対して同軸的に延
びるように配置されている。該タービンは一面では大き
なガス量を搬送することができ、しかもその際例えば従
来のポンプにおいては回避不能とされていた衝撃波を発
生しない。流動方向は有利には、ガスが部分区間を中心
室を経て流出しかつ部分区間の半径方向外側端部から再
び部分区間に流入するように選択されている。該タービ
ンの中央配置は、特に部分区間の半径方向外側端部に再
び流入するガスがあらゆる部分区間端部で実質的に同じ
温度を有するために役立ち、この際部分区間の半径方向
外側端部からタービンに通じる導管が実質的に同じ長さ
でありかつそれぞれの軸線に対して可能な限り対称的で
あるように留意されている。

特に有効なガス冷却は、熱交換媒体によりガス流動方向
でタービンの前と後ろで達成される本発明の有利な構成
においては、室は係脱自在の蓋を有し、該蓋が中心電極
を形成する。

本発明の１つの実施形は、部分区間が共通の平面内を延
びており、かつ支持体が中心を通る平面に対して垂直に
延びる軸線に対して実質的に回転対称形のケーシングと
して構成されており、該ケーシングが励起区間の成分を
支持するシャーレと、外周アンダーカット部でシャーレ
縁部に接続されたケーシング蓋とからなることを特徴と
する。部分区間のシンメトリと結合して支持体のシンメ
トリにより、部分区間に対して直角方向の系全体の熱膨
張が殆ど完全に阻止される。ケーシング蓋は、シャーレ
を安定化しかつ部分区間に沿った膨張を制限することを
援助する。

なお−層のケーシング安定化及び熱膨張の阻止のために
、シャーレ及び蓋は炭素繊維強化プラスチックからなり
かつ一体成形された、特に半径方向に延びるリップを有
する。炭素繊維強化プラスチックは、極めて小さい熱膨
張係数を有する。

シャーレはゴム弾性部材を介して支持台に保持されてい
る。ゴム弾性部材は外部の振動を吸収し、同じプレロー
ドを及ぼしかつ断熱作用する、従ってレーザの温度分布
シンメトリは外部から影響を受けない。

シャーレ及び／又は蓋は、冷媒通路を形成するために特
に二重壁に形成されていてもよい。

ケーシング内部の空気の温度を均等化するために、特に
蓋に、ケーシング内の中心に、ケーシング内の空気を循
環させるベンチレータが配置されていてもよい。更に、
例えばケーシングの内部の蓋で保持された冷却蛇管又は
冷却管を有する付加的な水冷装置が設けられていてもよ
い。

特に正確なビーム路アライメント及び調整のために、そ
れぞれの偏向ミラーに、支持体に固定すべき基底部分と
、鏡面を備えた、基底部分に対して相対的に可動なミラ
ー支持体とを有し、該支持体はばね装置によって基底部
分に対してプレロードがかけられかつ三角の頂点に配置
された長さの調節可能な３つの支持機構を介して基底部
分に支持されており、その際支持機構は基底部分又はミ
ラー支持体で保持されており、かつその自由端部が別の
部分の楔形溝内に嵌合され、それらの内の２つの溝が相
互に平行に延びておりかつ第３の溝が平行な溝に対して
直角方向に延びているように構成することを提案する。

この偏向ミラーは、また別のレーザ及びその他の光学系
のために使用可能であり、その限りにおいて勿論重要で
ある。

支持機構は、有利にはミラー支持体内にねじ結合された
調整ねじとして構成されている。

溝の２つは相互に直線状で配向されて前後に配置されて
おり、それに対して第３の溝が別の両者の溝に対して垂
直に延びている。

有利には、ばね装置が引張ばねを有し、該引張ばねが一
方では基底部分とかつ他方ではミラー支持体と連結され
かつ特に支持機構の近くに配置されている。従って、ミ
ラー支持体は多重にかつ正確に調整することができ、そ
の際該支持体は引張ばねによって常に基底部分に対して
プレロードがかけられかつ保持される。

［実施例］次に、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。

第１図には、レーザ共振器装［１の第１実施例が略示さ
れている。共振器装置１は、１つの平面内を延びる１グ
ループの部分区間４．４′を有し、該部分区間は中心６
を基準として半径方向だけに配置されておりかつ同じ長
さ及び相互に角度間隔αを有する。３つの部分区間対５
の半径方向外側端部８は、対毎に配置された偏向ミラー
１０を介しかつ偏向ミラー１０の間に部分区間対５の部
分区間４に対して平行に延びる光結合区間１２を介して
相互に光結合されている。もう１つの部分区間対５′の
部分区間４はその半径方向外側端部８でそれぞれの鏡面
１４．１６と境界を接しており、該鏡面は共振器１の末
端ミラーを形成する。

末端ミラー１６で完全に反射されたビームに対する共振
器１のビーム経路は、矢印１８で示されている。共振器
末端ミラー１６から出発して、ビームは中心６と交差し
て直線的に相前後して配置された２つの部分区間４を通
過し、次いで偏向ミラー１０から光結合区間１２に沿っ
て偏向され、その後もう１回角度間隔αだけ時計回り方
向で偏向ミラー１０で反射した後に２つの別の直線的に
相前後した部分区間に沿って新たに中心６と交差して進
行する。この折り返しパターンは、部分的にビーム透過
性の共振器ミラーに達するまで続くレーザ媒質の励起は、部分区間４．４′の領域内でのみ
行われかつ光結合区間１２の領域内では行われない。従
って、レーザ励起の際に加熱と共にもたらされる共振器
及びケーシング成分の熱膨張は実質的に半径方向に延び
る、従って角度間隔αはあらゆる場合極めて僅かに変化
するにすぎず、共振器ビーム路の顕著な調整解除は生じ
ない。

以下に、本発明の別の実施例について説明する。該別の
実施例の、その機能に関して前記に説明した共振器装置
に相当する部分ないしは区間には、相当して同じ参照番
号及び後で設定した記号が付されている。この別の実施
例に関する説明は、前記に説明した実施例に対して実質
的に異なった事項について行う。

同じ長さの部分区間４ａ、４ａ’　は、回転対称形の二
重円錐体２２ａの母線２４ａの円錐形成線２４ａに沿っ
て配置されている。二重円錐体２２ａを形成する同じ大
きさの個々の円錐体２８ａの円錐頂点２６ａは、互いに
中心６ａで交わる。部分区間対５ａの、中心６ａを基準
として半径方向外側端部は、対毎に個々の円錐体２８ａ
の基底周囲の配置されたミラー１０ａを介しかつミラー
１０ａの間で、部分区間４ａに対して横方向に延びる光
結合区間１２ａを介して相互に光結合されている。部分
区間４ａ、４ａ　は、両者の個々の円錐体２８ａで相互
に同じ角度間隔α、を有する。

もう１つの部分区間対５ａ’の部分区間４ａ′は、その
半径方向外側の端部８ａがビームを全反射する共振器ミ
ラー１６ａに境界を接し、かつ部分区間対５ａ’の他方
の部分区間はその半径方向外側端部８ａが部分透過性共
振器ミラー１４ａにビーム出力結合のために境界を接す
る。共振器末端ミラー１６ａで反射されたビームの共振
器内部のビーム経路は、矢印１８ａで示されている。前
記の共振器装置におけると同様に、ビームはその末端ミ
ラー１６ａから部分透過性出力結合ミラー１４ａに至る
途中で数回中心６ａと交差しかつその途中で同じ長さの
光結合区間１２ａを通過する。

第２図に示された共振器装置においては、半径方向部分
区間４ａ、４ａ’を有する全体で特に長い励起区間が比
較的小さな空間領域に収容される。

次に、第３図に示された共振器装置について説明する。

この第３実施例では、部分区間４ｂ４ｂ’　は１つの平
面内にありかつ中心６ｂに対して半径方向に延びる。部
分区間４ｂは、同じ長さ、同じ角度間隔α、及び同じ中
心までの距離６ｂを有する、部分区間４ｂの半径方向外
側端部８ｂのミラー１０ｂの他に、ミラー３２ｂが部分
区間４ｂの半径方向内側端部３４ｂに設けられており、
該ミラーは中心６ｂ付近のビームを内側結合区間３６ｂ
に沿って部分区間対５ｂから次の部分区間対に向けて誘
導する。

全反射する共振器ミラーで反射された、共振器内部のレ
ーザビームの経路は、矢印１８ｂで示されている。第３
図による共振器装置は例えば、中心６ｂが例えば保持機
構のために解放されねばならない場合に有利である。

部分区間４ｂ、４ｂ’の半径方向の経過からの僅かなず
れが許容される限り、対毎に共働するミラー３２ｂはそ
れぞれ１つのミラーで代用されていてもよい。この場合
には、内側の結合区間が省かれる。

第４図は、第１図に示されたタイプの、同心的に上下に
配置された２つの共振器配置１゜１′からなる共振器配
置１ｃを示し、該配置の部分区間４ｄは上から見て相互
に合同である。

部分透過性の末端ミラーの代わりに、上方の共振器配置
１′はレーザビームを下方の共振器配置１に対して垂直
に反射する偏向ミラー３８ｄを有する。下方の共振器配
置１は、完全反射する端部ミラーの代わりに偏向ミラー
３８ｄから反射されたビームを下方の共振器配置１に入
力結合する偏向ミラー４０ｄを有する。

第４図に示された実施例は、同様に長い励起区間を有し
かつコンパクトに構成することができる。勿論、複数か
つ別の共振器配置を第４図に示した形式で相互に入力結
合することができる。

第５図及び第６図に、有利な本発明の実施例が示されて
いる。この場合、第１図を参照して説明した共振器配置
１に相当するｃｏ、ガスレーザが使用される。

部分区間４ｅ、４ｅ’　は、第１のガス管４４ｅを延び
、該ガス管はその半径方向外側端部４６ｅが外部に対し
てシールされた、ミラー１０ｅないしは１４ｅ、１６ｅ
を有するミラー室４８ｅないしは４９ｅに、かつその半
径方向内側端部が共通の吸引室５０ｅに開口している。

第２のガス管５４ｅは、光結合区間１２ｅを包囲しかつ
ミラーボックス４８ｅを介して第１の管４４ｅの対４４
ｅ′を相互に結合する。管４４ｅ、５４ｅは、例えば熱
安定性のガラスからなっていてもよい。

吸引室５０ｅは、回転対称である。その軸は部分区間４
ｅ、４ｅ’の平面に対して垂直に中心６ｅを通って延び
る。該吸引室はガス循環装［５６ｅに接続されており、
該ガス循環装置はガスを吸引室を貫通させて管４４ｅか
ら流出させかつ、管４４ｅの半径方向外側に近くに接続
されたシリコン供給導管５８ｅを介して再び管４４ｅに
導入する。循環装置５６ｅは、部分区ｒｊ５４ｅの配置
平面の中心にを通って延びる軸に対して実質的に対称的
に構成されておりかつ均質な流れを第１の管４４ｅ、室
５０ｅ及び循環装置５６ｅを経て搬送する。更に、循環
装Ｗ５６ｅは、ガスを第１の管４４ｅに供給するための
ガス導管、吸引室５０ｅに接続されたタービン室６１ｅ
及びガスを冷却するための熱交換器６２ｅ、６４ｅを有
し、該熱交換器はガスの流動方向でタービン６０ｅの前
と後ろに配置されている。循環装置の対称的構成により
、第１のガス管４４ｅに供給されたガスは第１のガス管
の総ての半径方向外側端部にできる限り均一な温度及び
流速で到達するように配慮されている第１のガス管４４
ｅに対するガス供給導管５８ｅの接続部６５ｅに、ガス
管４４ｅ内に陽極６６ｅが配置されており、そのリード
線６８ｅは供給導管５８ｅの気密貫通孔によって外側に
案内されている。陽極６８ｅには、中心６ｅの周辺に配
置された共通の陰極が配属されており、該陰極は吸引室
を気密に密閉する室蓋７２ｅによって形成されている。

陰極７２ｅは運転形式に基づき交換自在である、このこ
とは本発明に基づくレーザの手入れのし易さに役立つ。

陽極６６ｅ及び陰極７２ｅは自体間にレーザ励起のため
のガス放電区間ないしはガス励起区間を包含し、該区間
をレーザ活性ガスが軸方向で貫流する。このようなレー
ザ形態を用いると、レーザビーム横断面の中心部に極端
に高いエネルギ密度を有する実質的に妨害されないＴＥ
Ｍｏｏレーザモードが得られる。

該レーザは実質的に回転対称のケーシング７４ｅを有し
、その軸は中心６ｅを通り部分区間４ｅの装置平面に対
して垂直に延びる。該ケーシング７４ｅは下方シャーレ
７６ｅを有し、該シャーレはその内部にミラー室４８ｅ
、４９ｅ及び吸引ヘッド５０ｅを共通の面内にある支持
面７８ｅ上に支持する。

シャーレ７６ｅは一体成形された半径方向補強リップ８
０ｅを有し、該リップは相互に同じ角度間隔で配置され
ている。第５図には、全部で８個の補強リップ８０ｅの
３個が示されている。

更に、ケーシング７４ｅはケーシング蓋８２ｅを有し、
該ケーシング蓋は４周アンダーカット部８４ｅでシャー
レ７６ｅの縁部分に接続されている。このようにして、
蓋８２ｅはシャーレ７６ｅの半径方向の膨張に対して反
作用する。該蓋は半径方向補強リップ８８ｅを有し、該
リップは相互に同じ角度間隔で配置されている。蓋８８
ｅには、ベンチレータ８９ｅがケーシング７４ｅの内部
の中心に配置されており、該ベンチレータはケーシング
内部の空気を換気する。ベンチレータの近くに、冷却蛇
管９０がケーシング内部の空気冷却のために配置されて
いる。

別の冷却手段として、シャーレ７６ｅの底９２ｅが部分
区間４ｅの平面に対して垂直に中心６ｅを通る軸に対し
て実質的に同心的に配置された冷媒通路９３ｅを有する
：ケーシング７４ｅは、炭素繊維強化プラスチックから製
作されている。この材料は極めて小さな熱膨張係数を有
する。

ケーソングア４ｅへの衝突又は振動移行を回避するため
に、シャーレ７６ｅはゴム弾性部材９４ｅを介して支持
台９６ｅに保持されている前記に説明したＣＯ！ガスレ
ーザは、全体として部分区間４ｅの配置平面に対して垂
直に中心を通る軸を基準として実質的に対称的に構成さ
れており、この場合熱源として作用するＣ○２レーザ媒
質及び総ての熱溜まりは、この軸に対して実質的に対称
的に分布されている。

特に、部分区間４ｅ、４ｅ’　に対して横方向に延びる
光伝送区間１２ｅ内ではガス加熱は行われない、それと
いうのもこれらの区間はガス励起電極の作用範囲内には
ないからである。レーザ内に前記の中心軸を基準として
対称的な温度分布が形成され、それによりレーザ内での
部分区間に対して横方向の熱膨張は抑制されかっこうし
て共振器ビーム路の調整解除は回避される。更に、機械
的ケーシング構造及びケーシング材料は、熱膨張の総て
、また半径方向の熱膨張であっても十分に抑制されるよ
うに設計されている。循環装ｆｆ１５６ｅ及びその他の
冷却手段はレーザ内の大きな温度差を阻止する。該レー
ザは、全体で長い励起区間が存在するために、コンパク
トな外部寸法で大きな出力を有し、励起区間が小さな空
間で多数の部分区間に分割されているために極めてコン
パクトであり、かっ著しい信頼性をもって作動する、そ
れというのもガス状レーザ媒質は常に効果的に冷却され
、かつ更に自己調整解除は既に熱膨張問題と関連して述
べた手段により抑制されるからである。

次に、第７図及び第８図を参照して本発明によるレーザ
のミラー室４８ｆの１つを詳細に説明する。

第７図はミラー室４８ｆを断面図で示す。ミラー室４８
ｆは背面壁１０２ｆ及び該背面壁１０２ｆ内に設けられ
た円筒状ミラーシャフト１０４ｆを有する基底部分を有
し、該ミラーシャフトの軸１０６ｆは背面壁１０２ｆに
対して垂直に延びており、かつ該ミラーシャフトは２つ
の管接続通路１０８ｆに続き、該接続通路はミラーシャ
フト１０４ｒの軸１０６ｆに沿って延びる垂直面に対し
て対称的に角度βでミラーシャフト１０４ｆから出発し
かつ実質的に水平に背面壁１０２ｆから離れる方向で基
底部分１００ｆを貫通して延びておちかつ基底部分１０
０ｆのフロント面１１０ｆにガス管４４ｆ、５４ｆのた
めの接続部を形成する。

基底部分１１０ｆの背面１０２ｆに、ミラー支持体１１
４ｆが配置されており、該ミラー支持体はミラーシャフ
ト１０４ｆ内を貫通案内されかつ偏向ミラー１０ｆを形
成する鏡面化されたフロント面１０ｆを有する円筒状区
分と、基底部分１００ｆの背面１０２ｆを覆う加工され
た保持区分１１８ｆとを有する。ミラー支持体１１４ｆ
はばね１２０ｆによって基底部分１００ｆに向かってプ
レロードがかけられ、かつ三角形の頂点に配置されかつ
所定の保持区分１１８ｆを貫通した３つの調整ねじ１２
２ｆによって基底部分１００ｆの背面１０２ｆに支持さ
れる。

調整ねじ１２２ｆの三角形配置は、第８図に示されてい
る。該調整ねじ１２２ｆは、それらの基底部分１００　
ｆで支持される端部にユニバーサルボールジヨイント１
２４ｆを有し、該ユニバーサルボールジヨイントは基底
部分１００ｆの楔形溝１２６ｆ、１２６ｆ’　に嵌合す
る。

基底部分１００ｆの背面に設けられた楔形溝１２６ｆの
２つは、直線方向で前後して延びており、かつ第３の楔
形溝１２６ｆ’は他の両者の楔形溝に対して垂直方向に
延びている。偏向ミラー１０ｆを調整するためには、調
整ねじ１２２ｆを調整することができ、それにより偏向
ミラーを１Ｏｆを軸方向でミラーシャフト１０４ｆ内を
移動させかつ更に相互に垂直に延びる傾倒軸を中心にミ
ラーシャフトの軸に対して相対的に傾倒させることがで
きる。傾倒軸を中心としたミラー支持体のその都度の傾
倒の際に、調整ねじ１２２ｆはそのユニバーサルボール
ジヨイント１２４ｆで楔形溝１２６ｆ、１２６ｆ’内で
補償運動を行うことができるので、傾倒の際にミラー支
持体１１４ｆと基底部分１００ｆとの間に応力は発生し
ない。ミラーシャフト１０４ｆの軸１０６ｆを中心とし
たミラー支持体１１４ｆの回転は、調整運動の際には行
われない。ミラー１０ｆの調整は、このようにして極め
て簡単かつ精確に可能である。

ミラー支持体１１４ｆの円筒状区分１１６ｆは、ミラー
シャフト１０４　ｆよりも僅かに小さい直径を有してい
るので、ミラー支持体１１４ｆの傾倒運動のためには、
円筒状区分１１６ｆの外壁とミラーシャフト１０４ｆの
間に十分に大きな遊びが存在する。円筒状区分１０６ｆ
の周囲の、基底部分１００ｆの環状溝１２８ｆ内に配置
されたＯリング１３０ｆは、ミラーシャフト１０４［を
外側に対して気密にシールする。別のＯリングは、管接
続通路１０８　ｆとそれに引き続いたガス管４４ｆ、５
４ｆの間のパツキンを形成する。

第７図に示されたねじ穴１３４ｆは、レーザケーシング
の保持表面に基底部分１００ｆを固定するためのねじ締
めに役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく共振器装置の部分区間及び光結
合区間の第１の配置の略本平面図、第２図は本発明に基
づく共振器装置の部分区間及び光結合区間の第２の配置
の略本斜視図、第３図は本発明に基づく共振器装置の部
分区間及び光結合区間の第３の配置の略本平面図、第４
図は本発明に基づく共振器装置の部分区間及び光結合区
間の第４の配置の略本斜視図、第５図は本発明に基づ＜
ＣＯ，レーザの、ケーシング蓋を取り外した状態の平面
図、第６図は第５図に示したレーザの、第５図ＶＩ−Ｖ
Ｉ線に沿った断面図、第７図は、第８図の切断平面■−
■の下を延び、２つの楔形溝を通る面を部分的に見える
ようするために切欠きを有する、本発明に基づくミラー
ボックスの第８図の■−■線に沿った断面図及び第８図
は第７図に示したミラーボックスの背面図である。４・・・部分区間、４ｂ、４ｅ・・・部分区間対、６６
ｅ・・・共通中心、１０，３２ｂ・・・偏向ミラー１０
ｆ・・・鏡面、１２・・・光結合区間、２０ａ・・・円
錐母線、２４ａ・・・円錐形成線、２８ａ・・・円錐装
置、４４ｅ・・・ガス管、５０ｅ・・・室、５６ｅ・・
・ガス循環装置、６０ｅ・・・タービン、６２ｅ、６４
ｅ・・・熱媒体、６６ｅ、７２ｅ・・・電極（蓋）、７
４ｅ・・・ケーシング、７６ｅ、８２ｅ・・・支持体（
シャーレ、ケーシング蓋）、８０ｅ、８８ｅ・・・リッ
プ、８４ｅ・・・外周アンダーカット部、８６ｅ・・・
シャーレ縁部、８９ｅ・・・ベンチレータ、９４ｅ・・
・ゴム弾性部材、９６ｅ・・・支持台、１００ｆ・・・
基底部分、１１４ｆ・・・ミラー支持体、１２０ｆ・・
・ばね装置、１２２ｆ・・・支持機構、１２４ｆ・・・
自由端部、１２６ｆ、１２６Ｍ　・・・溝。ト々々／ＦＩ［３，５

Claims

【特許請求の範囲】１、複数の部分区間（４）に分割された、共通の支持体
上に保持された励起区間と、部分区間（４）を場合によ
り偏向ミラー（１０）を介して相互に結合する光結合区
間（１２）とを有するレーザにおいて、部分区間（４）
が共通の中心（６）に対して半径方向にだけに配置され
ていることを特徴とするレーザ。２、部分区間（４）がグループ毎に少なくとも１つの平
面内に半径方向ビームに沿ってかつ／又は少なくとも１
つの共通の円錐母線（２０ａ）上に円錐形成線（２４ａ
）に沿って配置されており、かつ個々のグループの部分
区間が相互に同じ角度間隔で配置されている請求項１記
載のレーザ。３、個々のグループの部分区間（４）が中心（６）に対
してそれぞれ同じ長さ及び同じ半径方向間隔を有する請
求項１又は２記載のレーザ。４、部分区間（４）の半径方向外側端部が対毎に配置さ
れたミラー（１０）を介してかつミラー（１０）の間を
部分区間に対して直角に延びる光結合区間（１２）を介
して相互に光結合されている請求項１から３までのいず
れか１項記載のレーザ。５、部分区間（４ｂ）の半径方向内側端部が少なくも１
つの偏向ミラー（３２ｂ）を介して相互に光結合されて
いる請求項１から４までのいずれか１項記載のレーザ。６、ガスレーザとして構成されておりかつ個々の部分区
間（４ｅ）に配属された電極（６６ｅ、７２ｅ）を有す
る請求項１から５までのいずれか１項記載のレーザ。７、中心（６ｅ）の周辺内に部分区間（４ｅ）に共通に
配属された中心電極（７２ｅ）が配置されている請求項
６記載のレーザ。８、中心電極（７２ｅ）が作動形式に依存して交換自在
の構成部材として構成されている請求項７記載のレーザ
。９、部分区間（４ｅ）がガス管（４４ｅ）内を延びてお
り、該ガス管は中心（６ｅ）の周辺で共通の室（５０ｅ
）内に開口しかつその半径方向外側端部の周辺で室（５
０ｅ）に接続されたガス循環装置（５６ｅ）と接続され
ている請求項６から８までのいずれか１項記載のレーザ
。１０、ガス循環装置（５６ｅ）が、該ガスをガス管（４
４ｅ）及びガス循環装置（６０ｅ）を経て搬送するター
ビン（６０ｅ）を有する請求項９記載のレーザ。１１、タービン（６０ｅ）の回転軸が部分区間（４ｅ）
の配置平面の中心（６ｅ）を通って又は部分区間（４ａ
）の配置円錐体（２８ａ）に対して同軸的に延びている
請求項１０記載のレーザ。１２、ガス循環装置（５６ｅ）が加熱素子（６２ｅ、６
４ｅ）をガス流動方向でタービン（６０ｅ）の前及び／
又は後ろに有する請求項９、１０及び１１までのいずれ
か１項記載のレーザ。１３、室（５０ｅ）が係脱自在の蓋（７２ｅ）を有し、
該蓋が中心電極（７２ｅ）を形成する請求項９から１２
までのいずれか１項記載のレーザ。１４、部分区間（４ｅ）が共通の平面内を延びており、
かつ支持体（７６ｅ、８２ｅ）が中心（６ｅ）を通る平
面に対して垂直に延びる軸線に対して実質的に回転対称
形のケーシング（７４ｅ）として構成されており、該ケ
ーシングが励起区間の成分を支持するシャーレ（７６ｅ
）と、外周アンダーカット部（８４ｅ）でシャーレ縁部
（８６ｅ）に接続されたケーシング蓋（８２ｅ）とから
なる請求項１から１３までのいずれか１項記載のレーザ
。１５、シャーレ（７６ｅ）及び蓋（８２ｅ）が炭素繊維
強化プラスチックからなりかつ一体成形された、特に半
径方向に延びるリップ（８０ｅ、８８ｅ）を有する請求
項１４記載のレーザ。１６、シャーレ（７６ｅ）がゴム弾性部材（９４ｅ）を
介して支持台（９６ｅ）に保持されている請求項又は記
載のレーザ。１７、シャーレ（７６ｅ）及び／又は蓋（８２ｅ）が冷
媒通路を形成するために二重壁に形成されている請求項
１４、１５又は１６記載のレーザ。１８、蓋（８２ｅ）に、ケーシング（７４ｅ）内の中心
にベンチレータ（８９ｅ）が配置されている請求項１４
から１７までのいずれか１項記載のレーザ。１９、それぞれの偏向ミラーに、支持体（７４ｅ）に固
定すべき基底部分（１００ｆ）と、鏡面（１０ｆ）を備
えた、基底部分（１００ｆ）に対して相対的に可動なミ
ラー支持体（１１４ｆ）とを有し、該支持体はばね装置
（１２０ｆ）によって基底部分（１００ｆ）に対してプ
レロードがかけられかつ三角の頂点に配置された長さの
調節可能な３つの支持機構（１２２ｆ）を介して基底部
分（１１０ｆ）に支持されており、その際支持機構（１
２２ｆ）は基底部分（１００ｆ）又はミラー支持体（１
１４ｆ）で保持されており、かつその自由端部（１２４
ｆ）が別の部分の楔形溝内に嵌合され、それらの内の２
つの溝（１２６ｆ）が相互に平行に延びておりかつ第３
の溝（１２６ｆ）が平行な溝（１２６ｆ）に対して直角
方向に延びている請求項１から１８までのいずれか１項
記載のレーザ。２０、支持機構（１２２ｆ）がミラー支持体（１１４ｆ
）内にねじ結合された調整ねじとして構成されている請
求項１９記載のレーザ。２１、溝（１２６ｆ）の２つが相互に直線状で配向され
て前後に配置されており、かつ第３の溝（１２６ｆ′）
が別の両者の溝に対して垂直に延びている請求項１９又
は２０記載のレーザ。２２、ばね装置（１２０ｆ）が引張ばねを有し、該引張
ばねが一方では基底部分（１００ｆ）とかつ他方ではミ
ラー支持体と連結されかつ特に支持機構の近くに配置さ
れている請求項１９、２０又は２１記載のレーザ。