JPH0456180A - レーザー装置 - Google Patents

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〕 本発明はレーザー装置に関し、特に、レーザー装置の共
振器を構成する部分反射鏡、全反射鏡、波長選択素子等
の光学部品の損傷しきい値を高くして、レーザー装置の
高出力化を容易にするレーザー装置に関する。

〔従来の技術〕

レーザー装置を使用する遅境としては、通常の場合、特
にダストコントロールされていない場所であることが多
い。このような場合、空気中に存在する微小な粉塵及び
水分等が光学部品の表面に付着し、光学部品のレーザー
光強度に対する損傷しきい値を低下させ、発振中に破壊
を起こす原因となり、レーザー装置の出力を決定する１
つの要因となっている。この空気中の微小な粉塵や水分
による光学部品の破壊を防ぐ方法としては、レーザー装
置を設置する場所を温湿度管理可能にし、かつ、クリー
ンルーム化等をすればよいが、このようにするには膨大
な費用と労力が必要となり、実用上適切な解決方法とは
言いがたい。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、
その目的は、上記のような従来技術の欠点を解決して、
温湿度管理及びクリーンルーム化を必要とせずに、安価
に、レーザー共振器等を構成する耐光強度の弱し）光学
部品を微小な粉塵及び水分等の付着から保護し、光学部
品の光に対する破壊しきい値を低下させないようにし、
その結果きしてレーザー装置の高出力化を可能にしたレ
ーザー装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明のレーザー装置は、少なくと
も部分反射フロントミラー、全反射リアミラーからなる
レーザー共振器と、該共振器中に配置されたレーザー媒
質チャンバーとを備えるレーザー装置において、レーザ
ー媒質チャンバーの両端にダクトを設け、一方のダクト
中に部分反射フロントミラーを配置し、該一方のダクト
のレーザー媒質チャンバーとは反対側の端部をレーザー
光出射窓にて閉じ、他方のダクト中に全反射リアミラー
を配置することにより、レーザー装置の設置してある部
屋の雰囲気からレーザー装置を構成する光学部品を隔離
して除湿及び除塵するようにしたことを特徴とするもの
である。

この場合、ダクト中を略真空状態にするか、ダクト中に
クリーンエア又は不活性ガスを封入することにより除湿
及び除塵するようにすることが望ましい。

〔作用〕

本発明においては、レーザー媒質チャンバーの両端にダ
クトを設け、一方のダクト中に部分反射フロントミラ〜
を配置し、該一方のダクトのレーザー媒質チャンバーと
は反対側の端部をレーザー光出射窓にて閉じ、他方のダ
クト中に全反射リアミラーを配置することにより、レー
ザー装置の設置してある部屋の雰囲気からレーザー装置
を構成する光学部品を隔離するようにしたので、耐光強
度の弱い光学部品の破壊の原因となる部屋の中の微小な
粉塵及び水分が光学部品の表面に付着することが防止で
きる。したがって、光学部品を略理想状態で使用でき、
その素材の物性値によって決まる損傷しきい値近傍での
最大出力で動作させることが可能になり、また、汚れに
よる光損出がなくなるので、レーザー装置の高出力化、
高効率化が可能になる。

〔実施例〕

第１図に本発明によるレーザー装置の１実施例の斜視図
を示す。

このレーザー装置は、レーザー光出射窓１、部分反射フ
ロントミラー２、ブリュースター窓３、レーザー媒質チ
ャンバー４、全反射リアミラー（波長選択のためのグレ
ーティングを設ける場合もある。）５、リアフランジ６
、ダクト７、フロント７ランジ８等からなっており、ダ
クト７は図示していない排気ノズルを経て真空ポンプに
より数Ｔｏｒｒ以下の圧力状態にすることが可能になっ
ている。

ところで、通常、このようなレーザー装置を構成する光
学部品の中で耐光強度が弱いものは、部分反射フロント
ミラー、グレーティング、エタロン等である。上記のよ
うなレーザー装置のレーザー発振プロセスを第１図にお
いて考えると、まず、レーザー媒質チャンバー４中のレ
ーザー媒質が何らかの手段で励起される。チャンバー４
で発生した光は、部分反射フロントミラー２と全反射リ
アミラー５の間で周回しながら誘導放出を繰り返し起こ
し、増幅されて行き、その一部が部分反射フロントミラ
ー２を透通し、コヒーレントなレザー光放射が起こる。

このプロセスの中で、最も光による電界が強くなるのは
、部分反射フロントミラー２と全反射リアミラー５の間
に挟まれている領域である。ところで、通常、ブリニー
スター窓３、部分反射フロントミラー２、及び、全反射
リアミラー５は、レーザー装置が設置してある部屋の雰
囲気の中に保持されるが、上記したようにこのように保
持すると、空気中に存在する微小な粉塵及び水分等がこ
れら光学部品２．３．５の表面に付着し、これら光学部
品のレーザー光強度に対する損傷しきい値を低下させ、
発振中に破壊を起こす原因となる。そこで、本発明にお
いては、レーザー媒質チャンバー４の両端面にダクト７
を配置し、フロント側のダクト７中にブリュースター窓
３と部分反射フロントミラー２を配置し、フロント側ダ
クト７の他端をフロントフランジ８とその中心部に取り
付けたレーザー光出射窓１によって閉じ、また、リア側
のダクト７中にブリュースター窓３と全反射リアミラー
５を配置し、このリア側ダクト７の他端をリアフランジ
６によって閉じるようにし、各ダクト７内部をそれに取
り付けた排気ノズル（図示省略）を介して真空ポンプ等
で圧力数Ｔｏｒｒ以下の状態にする。このようにした結
果、レーザー装置の共振器等を構成する光学部品２．３
．５の周囲は真空状態となるため、それらの表面に付着
する微小な粉塵及び水分等は激減する。したがって、こ
れらの光学部品の光に対する破壊しきい値は低下せず、
レーザー装置の高出力化が可能になる。

また、ダクト７に取り付けた吸気ノズル（図示省略）よ
り、ダクト７内にクリーンエア（クラス１０００以下）
あるいはクリーン度の高い不活性ガスを封入することに
より、ブリュースター窓７、部分反射フロントミラー２
、全反射リアミラー５等の表面に付着する微小な粉塵及
び水分等を減らすことか可能となる。

ところで、レーザー光出射窓１の上での放射光の電界強
度は、共振器内部に比べて１７２〜ｌ／１０程度であり
、かつ、耐光強度の比較的強い無反射コーティングが使
えるので、レーザー装置が設置してある部屋の雰囲気中
にあっても破損する可能性は殆どない。

以上、本発明のレーザー装置を実施例について説明して
きたが、本発明はこの実施例に限定されず種々の変形が
可能である。

〔発明の効果〕

本発明のレーザー装置は、レーザー媒質チャンバーの両
端にダクトを設け、一方のダクト中に部分反射フロント
ミラーを配置し、該一方のダクトのレーザー媒質チャン
バーとは反対側の端部をレーザー光出射窓にて閉じ、他
方のダクト中に全反射リアミラーを配置することにより
、レーザー装置の設置してある部屋の雰囲気からレーザ
ー装置を構成する光学部品を隔離するようにしたので、
耐光強度の弱５１光学部品の破壊の原因となる部屋の中
の微小な粉塵及び水分が光学部品の表面に付着すること
が防止できる。したがって、光学部品を略理想状態で使
用でき、その素材の物性値によって決まる損傷しきい値
近傍での最大出力で動作させることが可能になり、また
、汚れによる光損出がなくなるので、レーザー装置の高
出力化、高効率化が可能になる。

なお、本発明においては、ダクト中を略真空状態にする
か、ダクト中にクリーンエア又は不活性ガスを封入する
と以上の効果はさらに著しくなる。

以上のように構成することにより、レーザー装置を設置
する部屋を温湿度管理可能にかつりＵ　−ンルーム化す
ることなく、極めて簡単に除湿及び除塵することが可能
になり、設備投資が不必要になり、コストを低減できる
。

本発明のレーザー装置は、上記のように費用が余りかか
らずに高出力化、高効率化ができるので、分子法レーザ
ーウラン濃縮用レーザー装置、レーザー加工機等産業用
レーザーシステム、理化学研究用レーザーシステム等の
ために有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレーザー装置の１実施例の斜視図
である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも部分反射フロントミラー、全反射リア
   ミラーからなるレーザー共振器と、該共振器中に配置さ
   れたレーザー媒質チャンバーとを備えるレーザー装置に
   おいて、レーザー媒質チャンバーの両端にダクトを設け
   、一方のダクト中に部分反射フロントミラーを配置し、
   該一方のダクトのレーザー媒質チャンバーとは反対側の
   端部をレーザー光出射窓にて閉じ、他方のダクト中に全
   反射リアミラーを配置することにより、レーザー装置の
   設置してある部屋の雰囲気からレーザー装置を構成する
   光学部品を隔離して除湿及び除塵するようにしたことを
   特徴とするレーザー装置。
2. （２）ダクト中を略真空状態にするか、ダクト中にクリ
   ーンエア又は不活性ガスを封入することにより除湿及び
   除塵するようにしたことを特徴とする請求項１記載のレ
   ーザー装置。