JPH06350165A - レーザ発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空力の変化等による共振器板の位置変化を
少なくし、ミラーアライメントの精度を維持し、安定し
たレーザ光を得ることができるレーザ発振器を提供する
ことを目的とするものである。。 【構成】 従来、チャンバー２１に収納していた送風機
２６及び熱交換器２７を、チャンバ２１ーの外部に配置
し、放電電極２２等のみをチャンバー１に収納し、配管
２８でレーザガスの循環を行なう構造としので、チャン
バー２１自体を小さくすることが可能となった。そのた
め、共振器板２９の大きさを小さくすることができ、そ
の結果、外力による変形量を抑えることができるので、
真空力によるたわみを小さくすることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ発振器に関し、特
にレーザ発振器の機器構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的なレーザ発振器の構成とし
て、図２に示すものがある。図２において、１はチャン
バーであり、気密性があり、真空力等により変形の少な
い筐体構造をしている。

【０００３】このチャンバー１内には、レーサガス２を
循環させるための送風機３と、レーザガス２を放電電極
４の放電部５に導く風胴６と、レーザガス流路中に位置
して放電により加熱されたレーザガス２を冷却するため
の熱交換器７と、が配置されている。

【０００４】また、このチャンバー１の放電電極２の長
手方向（紙面に垂直方向）の両側には、一対の対向する
共振器板８が配置され、その共振器板８中にはそれぞれ
レーザ光を共振させるためのミラー９を有している。

【０００５】チャンバー１と共振器板８に配置されたミ
ラー９とは、同じ気圧の下におかれている。さらに、放
電電極４の両側に配置された共振器板８は、複数本のイ
ンバー棒１０により、その間隔を一定に保ちながらチャ
ンバー１に支持されている。矢印１１はレーザガス２の
流れを示し、チャンバー１は図示しない排気装置により
負圧にすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のレ
ーザ発振器では、以下に述べるような問題点があった。
レーザ発振に必要なレーザガス２の循環を行なう送風機
３、風胴６、熱交換器７等をチャンバー１内に収納する
必要があるために、大きなチャンバー１が必要となり、
そのチャンバーの製作は、チャンバーが大きければ大き
い程困難であるという問題点があった。

【０００７】また、レーザガスを封入するためにチャン
バー１内を負圧にする必要から、大気圧下と負圧下では
チャンバー１の各部が圧力差により変形し、微妙な形状
・寸法の変化が生じる。このことは共振器板８を支持し
ているインバー棒１０に真空圧を作用させ、インバー棒
１０にて支持される共振器板８を変形させていた。その
ため、共振器板８中のミラー９へも外力を加えることに
なり、これは微少ながらミラー９の位置角度を変化させ
ていた。このミラーアライメントの変化が最終的にはレ
ーザ光を変化させることになり、その出力及びビームモ
ードが変化してしまうという問題点があった。

【０００８】また、チャンバー１を分解するような保守
時においては、チャンバー１内に多くの機器が内蔵され
ているために、それぞれの機器の取り出し及び組み込み
が容易でないという問題点があった。

【０００９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、製作および保守が容易で、レーザ出力
及びビームモードが安定したレーザ発振器を得ることを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の本発明においては、一対の放電電
極と、この一対の放電電極の間にレーザガスを通す流路
を有し、この流路と前記放電電極とを支持する気密性を
有するチャンバーと、このチャンバーの外側でかつ、前
記放電電極の両端に対向する一対以上のミラーを有する
共振器と、前記チャンバーの流路の出口側に接続された
第一の配管と、この第一の配管がその流入側に接続さ
れ、レーザガスを強制的に流すための送風機と、この送
風機の流出側と前記チャンバーの流路入口側を接続する
第二の配管と、前記第一の配管の途中に設けられ、放電
によって加熱されたレーザガスを冷却するための第一の
熱交換器と、を有することを特徴とするものである。

【００１１】さらに、請求項２記載の本発明において
は、請求項１記載の構成に加えて、前記第二の配管の途
中に設けられ、送風機によって加熱されたレーザガスを
冷却するための第二の熱交換器と、を備えたことを特徴
とするものである。

【００１２】

【作用】本発明においては、チャンバー内にレーザガス
を循環させるための主要な機器である送風機、熱交換器
等を配備せず、これらの機器をチャンバー外に配備させ
て、チャンバー自体を極力小さくすることを可能にし
た。

【００１３】つまり、チャンバー内は殆ど放電部のみと
し、チャンバー外に送風機、熱交換器等を配備し、チャ
ンバーと送風機、熱交換器等を接続する配管を設けるこ
とにより、レーザガスを循環させる。

【００１４】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１において、２１はチャンバーであり、その中に
一対の放電電極２２とその間にレーザガス２３を流すた
めの風胴２４を備えている。放電電極２２は高電圧を印
加され、その放電電極２２間でレーザガス２３は励起さ
れ、放電部２５が発生する。２６はレーザガス２３を強
制循環する送風機であり、その前後部又はどちらか一方
に熱交換器２７を配備している。チャンバー２１と熱交
換器２７の間にはレーザガス２３を循環させるための配
管２８か備えられている。

【００１５】一対の共振器板２９は前述した従来例と同
様にインバー棒３０にて支持され、チャンバー２１の両
側に対向されるように配備されている。同様に、それぞ
れの共振器板２９にはミラー３１が備えられている。

【００１６】またチャンバー２１は図示しない排気装置
により、負圧にすることできる。以上のように構成され
たレーザ発振器の作用を以下に説明する。送風機２６に
よりレーザガス２３は熱交換器２７、配管２８により、
チャンバー２１内に送風され、風胴２４により放電電極
２２の間に導入され、この間で放電励起されて放電部２
５となり、一対の共振器板２９のミラー３１により共振
され、レーザ光を発生する。加熱されたレーザガス２３
は遂時下流に送風されて、熱交換器２７により冷却さ
れ、再び送風機２６により送風される。

【００１７】ここで、チャンバー２１内には放電電極２
２と風胴２４のみを配備しているために、従来のレーザ
発振器に比べ、チャンバー２１の容積を大幅に小さくす
ることができる。

【００１８】従来例と比べ、本実施例においてはチャン
バー２１の断面積を１５％〜３５％減少させることがで
きる。また、レーザ光を共振させるミラー３１とチャン
バー２１は同気圧下にあり、レーザ発振のために、この
間の気圧を下げていくと、ミラー３１に負圧が加わる。
そのため、共振器板２９を変形させ、従来例で述べたよ
うに、レーザ光の品質に悪影響を与える恐れがある。

【００１９】しかし、本実施例では、チャンバー２１を
はさんだ各インバー棒３０の間隔距離を短かくし、共振
器板２９自体を小さくして、さらに共振器板２９を支え
るインバー棒３０を４本対称形としたので、安定して共
振器板２９を支持することができるので、共振器板２９
の負圧による変形量が極めて小さなものとなる。

【００２０】さらに、例えばチャンバー２１内の放電電
極２２自体を交換しようとしても、チャンバー２１の側
面から容易に取りはずし組付けができる。以上説明した
ように，本実施例によれば、チャンバー２１を小さくす
ることがきるので、共振器板２９が小さくなり、その結
果強度を増すことができる。そのため、外力による変形
量を抑えることができるので、この共振器板２９に加わ
る負圧による変形量を抑えることができ、ミラー３１の
変形量を小さくできる。この結果、レーザ光の品質を安
定させることが可能となる。またチャンバー２１自体の
製作も容易になるばかりか、チャンバー２１内の機器の
取りはずし組付けも容易になる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、従
来、チャンバーに収納していた送風機及び熱交換器、循
環用風胴を、チャンバーの外部に配置し、放電電極等の
みをチャンバーに収納し、配管でレーザガスの循環を行
なう構造としので、チャンバー自体を小さくすることが
可能となった。

【００２２】そのため、共振器板の大きさを小さくする
ことができるので、真空力の変化等による共振器板の位
置変化を少なく抑えることができるので、ミラーアライ
メントの精度を維持し、安定したレーザ光を得ることが
できるレーザ発振器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例であるレーザ発振器の構成
図である。

【図２】従来のレーザ発振器の構成図である。

【符号の説明】

１…チャンバー、 ２…レーザガス、 ３…送風
機、４…放電電極、 ５…放電部、 ６…風
胴、７…熱交換器、 ８…共振器板、 ９…ミ
ラー、１０…インバー棒、 １１…ミラーザガスの流
れ、２１…チャンバー、 ２２…放電電極、 ２３…レ
ーザガス、２４…風胴、 ２５…放電部、 ２
６…送風機、２７…熱交換器、 ２８…配管、
２９…共振器板、３０…インバー棒、 ３１…ミラー、
３２…レーザガスの流れ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の放電電極と、 この一対の放電電極の間にレーザガスを通す流路を有
   し、この流路と前記放電電極とを支持する気密性を有す
   るチャンバーと、 このチャンバーの外側でかつ、前記放電電極の両端に対
   向する一対以上のミラーを有する共振器と、 前記チャンバーの流路の出口側に接続された第一の配管
   と、 この第一の配管がその流入側に接続され、レーザガスを
   強制的に流すための送風機と、 この送風機の流出側と前記チャンバーの流路入口側を接
   続する第二の配管と、 前記第一の配管の途中に設けられ、放電によって加熱さ
   れたレーザガスを冷却するための第一の熱交換器と、を
   備えたことを特徴とするレーザ発振器
2. 【請求項２】 請求項１記載のレーザ発振器において、
   前記第二の配管の途中に設けられ、送風機によって加熱
   されたレーザガスを冷却するための第二の熱交換器と、
   を備えたことを特徴とするレーザ発振器。