JPH05110176A

JPH05110176A - ガスレーザ発振装置

Info

Publication number: JPH05110176A
Application number: JP26566191A
Authority: JP
Inventors: Koji Kakizaki; 弘司柿崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 1993-04-30

Abstract

(57)【要約】【構成】所定の圧力で封入されたガスレーザ媒質が所
定の速度で循環されるレ−ザ管内に相対向して設けられ
た主電極と、この主電極に放電電荷を供給する高圧電源
と、上記主電極間の放電による上記ガスレーザ媒質の励
起で発生したレ−ザ光を共振する共振ミラーと、上記高
圧電源と上記主電極との間に介在されて上記供給の開閉
を行うスイッチング素子と、上記開閉の繰返し周波数を
設定値に制御するトリガー発生部とを備えたことを特徴
とするガスレーザ発振装置において、上記トリガー発生
部に対し上記設定値より少なくとも±数％周波数変調す
る変調部を備えたことを特徴とするガスレーザ発振装
置。【効果】主放電点弧時に主放電空間に定在波が形成さ
れのを防止し、主放電空間全体に均一な放電が維持され
るようになり、高い周波数においても出力の低下がなく
なった。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガスレーザ発振装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ガスレーザ媒質をレ−ザ管内で比較的高
速で循環し、主電極間の主放電空間を通るガスレーザ媒
質の流れの方向に対して横方向から励起するいわゆる横
励起方式のガスレーザ発振装置では、主電極間の放電で
主放電空間に衝撃波や音響波が発生する。これら衝撃波
や音響波は主放電空間で発生したレ−ザ光を光共振する
共振器ミラーで反射し、放電部に戻ってきて放電励起を
受けているガスレーザ媒質が揺らいだり、あるいは定在
波となったときに主放電が点弧すると、ガスレーザ媒質
の粗密の影響を受け主放電が不安定になり、レーザ出力
が低下する。またガスレーザ媒質の流れが乱されるた
め、レーザ発振の繰返し数を高めることができない問題
があった。このような問題に対処するため、特開平３−
１７８１７９号公報に衝撃吸収体をレ−ザ管内に設けて
衝撃波等の影響を和らげる技術が開示されている。図
３，４はこの開示された技術の概要図で、(1)および(2)
は主放電電極、(3) および(4) は共振器ミラー、(5)
および(6) は主放電電極(1),(2)のそれぞれ両端と共振
器ミラー(3),(4) との間に設けられた衝撃吸収体であ
る。衝撃吸収体(5),(6) には共振器ミラー(3),(4) によ
る共振作用を妨げないように光透過部(6),(7) が形成さ
れ、これらは主放電発生時に共振器ミラー(3),(4) の光
軸に位置するように回転駆動制御されるようになってい
る。このような構成で主放電空間で発生した衝撃波等は
共振器ミラー(3),(4) に到達する前に衝撃吸収体(5),
(6) に吸収される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】衝撃吸収体(5),(6) は
主放電とのタイミングに合わせるために極めて高速で回
転されるため、振動が発生し、また、ガスレーザ媒質の
流れを乱すような新たな問題が生じるほかに、衝撃吸収
体(5),(6) やこれの回転駆動体、タイミング制御部、こ
の制御のためのセンサ等構造がより複雑化してしまう問
題があった。本発明はこのような問題を解消するために
なされたもので、高繰返しにおいても安定なレーザ発振
が得られるガスレーザ発振装置を提供することを目的と
する。［発明の構成］

【０００４】

【課題を解決するための手段と作用】所定の圧力で封入
されたガスレーザ媒質が所定の速度で循環されるレ−ザ
管内に相対向して設けられた主電極と、この主電極に放
電電荷を供給する高圧電源と、上記主電極間の放電によ
る上記ガスレーザ媒質の励起で発生したレ−ザ光を共振
する共振ミラーと、上記高圧電源と上記主電極との間に
介在されて上記供給の開閉を行うスイッチング素子と、
上記開閉の繰返し周波数を設定値に制御するトリガー発
生部とを備えたガスレーザ発振装置において、上記トリ
ガー発生部に対し上記設定値より少なくとも±数％周波
数変調する変調部を備えた構成にしたもので、定在波の
形成を防止する。

【０００５】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
説明する。図１は本発明の一実施例で、ガスレーザ媒質
を比較的高い圧力で封入したガスレーザ管(11)を有し、
その内部には陰極(12)およびこの陰極(12)に所定の主放
電空間を形成して対向した陽極(13)からなる一対の主放
電電極と、この主放電電極に導通しそれらの両側近傍に
設けられて上記主放電空間を予備電離する複数のピン電
極(14),(15) と、ガスレ−ザ媒質を循環して主放電空間
に流す送風機(16)およびガスレーザ媒質を冷却する熱交
換器(17)が設けられている。陰極(12)と陽極(13)間の主
放電およびピン電極(14),(15) のそれぞれの予備放電の
ための回路が構成されている。この回路は高圧電源(18)
と、高圧電源(18)からの電荷を蓄える主コンデンサ(19)
と、ピン電極(14),(15) のそれぞれに接続されこの主コ
ンデンサ(19)の電荷が移行するピーキングコンデンサ(2
0),(21) および陽極(13)から高圧電源(18)への導通路に
接続されたサイラトロン(22)を有している。サイラトロ
ン(22)はトリガー装置(23)からのトリガー信号でＯＮ，
ＯＦＦ作動するようになっている。このトリガー装置(2
3)は周波数変調器(24)で上記トリガー信号が所定の変調
を受けるようになっている。上記周波数変調器(24)はた
とえば電圧制御端子（ＶＣＧ）付きの第１の発振器(25)
と、この発振器(25)に正弦波を入力する第２の発振器(2
6)で構成される。上記第１の発振器(25)の周波数をｆに
設定すると第２の発振器(26)で変調されてたとえば最大
周波数ｆ1 、最小周波数ｆ2 の周波数変調されたパルス
列となる。ここでたとえば（ｆ₁−ｆ）／ｆおよび（ｆ
−ｆ₂）／ｆをともに０．０５程度となるように第２の
発振器(26)からの正弦波の振幅を設定する。周波数変調
の周期、つまり第２の発振器(26)から入力する正弦波の
周期は一方の共振ミラーとこの共振ミラーに最も近い主
放電端部間での距離をｄとし、上記ガスレーザ媒質の雰
囲気における音速をｖ（ｍ／ｓ）とすると、２ｄ／ｖの
ときに出力が最大になる。

【０００６】上記の構成において、第１の発振器(25)か
らの出力パルス列をトリガー装置(23)の外部トリガーに
入力すると、サイラトロン(22)へのトリガーパルスも図
２と同様になる。したがって、図２のパルス列に応じた
ＯＮ，ＯＦＦ動作によって予備放電と主放電が起こるこ
とによって、同様に周期変動動作でレーザ発振が繰り返
される。上記実施例では周波数変調を２台の発振器で行
う構成としたが、これに限定されることなく、たとえば
パルスフォーマー１台によって行うようにしてもよい。

【０００７】

【発明の効果】主放電空間で発生した音響波等は、通常
は共振ミラーで反射して主放電空間で重なり合つて定在
波を形成するところであるが、サイラトロン(22)が変調
を受けたトリガーパルスによる周期変動動作となるた
め、主放電点弧時に主放電空間全体で完全に重なること
がなくなる。その結果、主放電空間において定在波によ
って発生していたレーザ媒質の粗密がなくなり、主放電
全体に均一な放電が維持され、高い周波数においても出
力の低下が起こり難くなり、高平均出力が得られるよう
になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】本発明におけるパルス列の一例である。

【図３】従来例を示す概略図である。

【図４】図３における衝撃吸収体の平面図である。

【符号の説明】

(12)…陰極、(13)…陽極、(22)…サイラトロン、(23)…
トリガー装置、(24)…周波数変調器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の圧力で封入されたガスレーザ媒質
が所定の速度で循環されるレ−ザ管内に相対向して設け
られた主電極と、この主電極に放電電荷を供給する高圧
電源と、上記主電極間の放電による上記ガスレーザ媒質
の励起で発生したレ−ザ光を共振する共振ミラーと、上
記高圧電源と上記主電極との間に介在されて上記供給の
開閉を行うスイッチング素子と、上記開閉の繰返し周波
数を設定値に制御するトリガー発生部とを備えたガスレ
ーザ発振装置において、上記トリガー発生部に対し上記
設定値より少なくとも±数％周波数変調する変調部を備
えたことを特徴とするガスレーザ発振装置。