JPH07142786A - ガスレーザ発振器 - Google Patents

ガスレーザ発振器

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JPH07142786A
JPH07142786A JP14664693A JP14664693A JPH07142786A JP H07142786 A JPH07142786 A JP H07142786A JP 14664693 A JP14664693 A JP 14664693A JP 14664693 A JP14664693 A JP 14664693A JP H07142786 A JPH07142786 A JP H07142786A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
discharge electrode
laser oscillator
support member
gas laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP14664693A
Other languages
English (en)
Inventor
Keigo Imamura
圭吾 今村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 チャンバーを小形化し、機器構成を簡素化す
ることで装置全体を小形化し、かつ品質の良いレーザ光
を得ることのできるガスレーザ発振器を提供することを
目的とする。 【構成】 従来、チャンバーの外に設けていた共振器板
を支持する支持部材10を、チャンバー1の内部を通す
ようにし、さらに放電電極4の一部をアース電位とする
ことで、チャンバー1と共振器板9を小形化して、外力
に対する強度を上げ、チャンバー1内が負圧時になった
際に発生するチャンバー1の変形により生ずる折り返し
ミラー8の角度位置の変化に起因するレーザ光のモード
変化を極めて小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスレーザ発振器の機
器構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的なガスレーザ発振器の構成
を図5により説明する。図5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筺体
構造をした容器である。チャンバー1内にはレーザガス
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、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が配置されている。
【0003】このように、チャンバー1内には、送風機
3、放電電極4、風胴6、熱交換器7の機器を包含して
いる。また、このチャンバー1の放電電極4の長手方向
(紙面に垂直方向)の両側には、レーザ光を折り返して
共振させるための折り返しミラー8を有する共振器板9
が対向して配置されている。
【0004】そして、共振器板9は複数本の支持部材1
0(例えばインバー等の材質)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の流れる方向を示し、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。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来のガスレーザ発振器の場合、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内に収納する必要から、チャンバ
ー1が大型になる。そのため、チャンバー1の外部に対
向して設置される共振器板9と、それらを固定する支持
部材10も同時に大形化する必要が生じる。この傾向は
レーザ出力の大きな発振器になる程顕著となる。
【0006】また、チャンバー1が大形になると、小形
のチャンバーに比較し、チャンバー1の内部を負圧にす
る時に、チャンバー1の内外の圧力差によりチャンバー
1が変形し、微妙な形状及び寸法の変化を誘因する原因
ともなる。このチャンバー1の変形が生じると、チャン
バー1の外部に設置されている支持部材10及び共振器
板9へも外力が作用し、結果として共振器板に設けられ
たミラー8の位置角度が変化し、レーザ光のモード変化
が生じるという問題が発生する。
【0007】また、放電を連続して行う場合、レーザガ
ス2温度が上昇し、チャンバー1あるいは支持部材10
に熱歪などが生じて、ミラー8の位置角度変化によりレ
ーザ光のモード変化が発生するとういう問題点もある。
【0008】さらに、放電電力を大きくすると、放電電
極4とチャンバー1、熱交換器7等の他の機器との間に
も放電が生じやすくなり、電極間隔の数倍以上の距離が
電極とチャンバー、熱交換器等の間に必要であり、放電
電極4の上部電極4aと、下部電極4bの位置関係にお
いて、電極の上側と下側に電極間隔の数倍以上の空間が
必要であった。
【0009】このことはチャンバー1の容積を大きく
し、装置の大形化をもたらすとうい問題点を有してい
た。本発明は以上の問題点を解決するためになされたも
のであり、チャンバーを小形化し、また機器構成を簡素
化しつつ、レーザ光の品質の良いガスレーザ発振器を提
供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明では、気密性のあるチャンバ
ー内に対向配置された放電電極と、前記放電電極に高電
圧を印加する電源と、前記対向配置された放電電極の間
にレーザ媒質を循環させる送風手段と、高電圧が印加さ
れた前記放電電極により励起されたレーザ光を折り返す
折り返しミラーと、前記折り返しミラーを取り付ける対
向した端板と、前記チャンバーの内部に組み込まれ、前
記端板間を支持する支持部材とを備えたことを特徴とす
るものである。
【0011】また、請求項2記載の発明では、請求項1
記載のガスレーザ発振器において、放電電極と支持部材
を兼用したことを特徴とするものである。さらに、請求
項3記載の発明では、請求項1記載のガスレーザ発振器
において、放電電極と支持部材を兼用し、かつ、放電電
極の熱歪等の影響が支持部材に伝わらないように放電電
極を支持部材の軸方向に変位可能な構成とすることを特
徴とするものである。
【0012】請求項4記載の発明では、請求項1記載の
ガスレーザ発振器において、折り返しミラーを取り付け
る対向した端板をなくし、放電電極の両端に設けられた
支持部材に直接折り返しミラーを固定したことを特徴と
するものである。
【0013】
【作用】従来、チャンバーの外に設けていた端板を支持
する支持部材をチャンバーの内部を通すことで、端板を
小形化することが可能となり、また折り返しミラーを有
する端板を支持する間隔を従来に比べて狭くすることが
できるので、端板に外力が加った場合でも端板の変形を
抑えることにより、端板に設けた折り返しミラーの角度
位置の変化を防止する。
【0014】また、支持部材の表面に放電電極を設けた
ことにより、支持部材と放電電極を兼用することで、装
置の構成を簡素化する。さらに、放電の際に発生する熱
により、放電電極が支持部材上で軸方向に変位するた
め、支持部材に与える放電電極の変形の影響を防止し、
支持部材に支持された端板に設けた折り返しミラーの角
度位置の変化を防ぐ。レーザ光を折り返す折り返しミラ
ーを取り付ける端板をなくし、放電電極の両端に設けら
れた支持部材に直接折り返しミラーを固定し、構成を簡
素化する。
【0015】
【実施例】本発明によるガスレーザ発振器の実施例を図
面を参照して説明する。図1は第1の実施例であるガス
レーザ発振器の側面から見た断面図であり、図2は図1
をB方向から見た断面図である。
【0016】図1、2において、1はチャンバーであ
り、その中にはレーザガス2を循環させる送風機3、風
胴6、熱交換器7及び放電電極4が内包されている。放
電電極4は高圧側4aとアース側4bに分けられ、高電
圧が放電電極4に印加され放電部5が発生し、その放電
空間でレーザガス2が励起される。
【0017】チャンバー1の外には、対向した共振器板
9が配置され、その共振器板9にはミラー8が備えられ
ている。そして、対向した共振器板9とチャンバー1を
連結している支持部材10は、チャンバー1の内部を貫
通するように構成されて、チャンバー1との間は図示し
ないシール機構により外気とシールされている。つまり
前述の放電電極4のアース側4bと支持部材10は兼用
されており、支持部材10の表面に放電電極4をコーテ
ィングしている。
【0018】また、チャンバー1は図示しない排気装置
により負圧することができる。以上のように構成された
ガスレーザ発振器の作用を以下に説明する。送風機3に
よりレーザガス2はチャンバー1内を循環し、風胴6を
通り放電電極4の間に導入され、この間で放電励起され
る。そして対向するミラー8により共振されレーザ光と
なる。なお、加熱されたレーザガス2は下流に送風さ
れ、熱交換器7により冷却され再び送風機3により放電
電極4の間へ送風される。
【0019】ここでチャンバー1内を貫通する共振器板
9の支持部材10が設けられているので、従来の装置の
ようにチャンバー1外に共振器板9の支持部材10を設
けるのに比較し、装置を小形化することができる。ま
た、この支持部材10は放電電極4のアース側4bと兼
用されているため、機器を構成する要素を減らすことが
できる。
【0020】また、放電電力を大きくすると、電極とチ
ャンバー、熱交換器との間にも放電が生じやすくなるの
で、電極間隔の数倍以上の距離が電極とチャンバー、熱
交換器との間に必要であったが、本発明では電極の一部
をアース電位としたので無駄な空間をなくし、チャンバ
ーの小形化を図ることができる。
【0021】また、従来の装置ではレーザ光を共振させ
るミラー8とチャンバー1は同気圧下にあり、レーザ発
振に必要な気圧までチャンバー1内の気圧を下げていく
と、チャンバー1の微妙な変形がミラー8の角度位置を
変位させ、レーザ光のモード等に影響を及していた。し
かし、本実施例では前述した通り、チャンバー1内に支
持部材10を通したため、共振器板9自体が小形されて
いるため、共振器板9の強度を上げることができ、チャ
ンバー1負圧時の変形による折り返しミラー8の変形に
よる悪影響を極めて小さくすることができる。
【0022】電極の一部をアース電位としているので、
チャンバーを小形化することができるため、従来の装置
に比較し、チャンバー1の強度が向上し、チャンバー1
負圧時の変形を抑えることができる。よって、チャンバ
ー1負圧時の変形による折り返しミラー8の角度位置の
変位が少なくなり、レーザ光のモードを安定化すること
ができる。
【0023】図3は、本発明による第2の実施例を示す
ガスレーザ発振器であり、図3において、支持部材10
の表面に熱膨脹率の低い材料12を重ね、その上に放電
電極4bを設ける。このような構成にすると放電により
熱が発生し、放電電極4bが熱変化しても、材料12の
上を軸方向に膨脹するため、支持部材10に与える影響
を小さくすることができる。
【0024】本実施例においては、放電電極部で発生す
る熱による歪などの変形が支持部材に伝わらないよう
に、放電電極を支持部材上で軸方向にスライド可能の構
成とすることで、レーザ光のモードの改善が達成でき
る。
【0025】図4は、本発明による第3の実施例を示す
ガスレーザ発振器であり、端板を無くし、支持部材に折
り返しミラーを直接固定した構成である。図4におい
て、熱膨脹率の低い材料12を支持部材10と放電電極
4bの両端の間に挿入し、放電部で発生する熱の影響を
放電電極4bのみの膨脹で逃がし、支持部材10に作用
する影響を少なくしている。また支持部材10の末端に
直接折り返しミラーが固定されている。
【0026】本実施例においては、放電電極部で発生す
る熱による歪などの変形が支持部材に伝わらないよう
に、放電電極を支持部材上で軸方向にスライド可能の構
成とすることで、レーザ光のモードの改善が達成でき
る。更にレーザ光を折り返すミラーを取り付ける対向し
た端板をなくし、放電電極の両端に設けられた支持部材
に直接折り返しミラーを固定したので、装置の小形化を
図ることができる。
【0027】以上の実施例では、片側の共振器板を支持
する支持部材を2本として説明したが、3本、4本など
の複数で構成されていても同様な効果を得ることができ
る。また、実施例における折り返しミラーは、レーザ光
の一部または全部を折り返すミラーである。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
チャンバー内に端板を支持する支持部材を組み込んだの
で、折り返しミラーを有する端板を小形化することがで
きる。そのため、従来の装置に比較し、端板の強度が増
し、チャンバー負圧時の変形により発生する折り返しミ
ラーの角度位置の変化に起因するレーザ光のモード変化
を極めて小さくすることができる。端板を小形化すこと
で、装置の小形化を図ることができる。
【0029】また、放電電極と端板の支持部材とを兼用
することにより、機器を構成する要素を減らし、装置の
小形化を図ることができる。さらに、放電電極で発生す
る熱による歪などの変形が支持部材に伝わらないように
放電電極を支持部材上で軸方向にスライド自在としたの
で、折り返しミラー角度位置の変化を防止するので、レ
ーザ光のモードを安定化させることができる。 折り返
しミラーを取り付ける端板をなくして、放電電極の両端
に設けられた支持部材に直接折り返しミラーを固定した
ことで、ガスレーザ発振器の構成を簡素化し、小形化で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1の実施例であるガスレーザ発
振器を示す断面図である。
【図2】図1のB方向矢視図である。
【図3】本発明による第2の実施例であるガスレーザ発
振器を示す断面図である。
【図4】本発明による第3の実施例であるガスレーザ発
振器を示す断面図である。
【図5】従来のガスレーザ発振器を示す図である。
【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,4
a…高圧側電極, 4b…アース側電
極,5…放電部, 6…風胴,7
…熱交換器, 8…折り返しミラ
ー,9…共振器板, 10…支持部
材,11…ガスの流れ, 12…低熱膨
張率材料。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 気密性のあるチャンバー内に対向配置さ
    れた放電電極と、 前記放電電極に高電圧を印加する電源と、 前記対向配置された放電電極の間にレーザ媒質を循環さ
    せる送風手段と、 高電圧が印加された前記放電電極により励起されたレー
    ザ光を折り返す折り返しミラーと、 前記折り返しミラーを取り付ける対向した端板と、 前記チャンバーの内部に組み込まれ、前記端板間を支持
    する支持部材とを備えたことを特徴とするガスレーザ発
    振器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のガスレーザ発振器におい
    て、放電電極と支持部材を兼用したことを特徴とするガ
    スレーザ発振器。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のガスレーザ発振器におい
    て、放電電極と支持部材を兼用し、かつ、放電電極の熱
    歪等の影響が支持部材に伝わらないように放電電極を支
    持部材の軸方向に変位可能な構成とすることを特徴とす
    るガスレーザ発振器。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のガスレーザ発振器におい
    て、折り返しミラーを取り付ける対向した端板をなく
    し、放電電極の両端に設けられた支持部材に直接折り返
    しミラーを固定したことを特徴としたガスレーザ発振
    器。
JP14664693A 1993-06-18 1993-06-18 ガスレーザ発振器 Pending JPH07142786A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008091444A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Mitsubishi Electric Corp ガスレーザ発振器及びレーザ加工システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008091444A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Mitsubishi Electric Corp ガスレーザ発振器及びレーザ加工システム

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