JPH0983045A - 固体レーザ発振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体レーザロッドの冷却を均一にして固体レ
ーザロッドの温度分布の均一化を図るとともに、冷却効
率の向上を図る。 【解決手段】 水槽２には、冷却水路３と、冷却水７を
冷却水路３内に導入する導入口４、と排出する排出口５
とが設けられている。固定レーザロッド８はロッドホル
ダ１０を介して光軸９が所定方向に向くように冷却水路
３内に配設されている。そして、導入口４と排出口５と
は、中心線１２，１３と光軸９とが角度αを有して互い
に向き合う方向に傾斜するように配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体レーザロッドを
励起ランプにより光励起してレーザ発振させる固体レー
ザ発振装置に関し、特に、固体レーザロッドの冷却水通
路の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の固体レーザロッドの冷
却水通路の構造としては、図５および図６に示すものが
ある。図５は冷却水路を示す断面図で、図６は図５にお
けるVI-VI 線断面図である。これらの図において、符号
２で示すものは、中空状に形成された冷却水路３を有す
る水槽で、冷却水路３には、導入口４から導入され、排
出口５から排出される冷却水７が通るように形成されて
いる。６はガラス管、８は光軸９を有する固定レーザロ
ッド、１０は固定レーザロッド８の両端部に接着固定さ
れているロッドホルダである。ロッドホルダ１０の両端
部は、水槽２を貫通して水槽２の両端から突出してお
り、両端の突出部が図示を省略した保持手段によって、
前記固定レーザロッド８の光軸９が所定方向に指向する
ように保持されている。１１は水槽２を液密構造とする
Ｏリングである。

【０００３】また、別の冷却水通路として、特開平２−
２０２０７７号公報に開示されたものがある。ここに開
示されたものは、固体レーザロッドを冷却水が充満され
たガラスパイプ内に配設し、ガラスパイプの両端に流入
口と流出口を備えた一対のリングが配設されており、こ
れらリングが励起ランプ側に寄せて設置され、励起ラン
プ側の流量が反対側の流量よりも多くなり、これによっ
て固体レーザロッドを均一に冷却するようにしたもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
構造では、冷却水の導入口４と排出口５との中心線１
２，１３と固体レーザロッド８の光軸９とのなす角αが
９０°に形成されているため、導入口４から導入された
冷却水７は冷却水路３の入口において直角に流れの向き
を変えなければならないため、ここでの流路抵抗が大き
く、しかも冷却水路３に流入した冷却水７は排出口３の
入口においても直角に流れの向きを変えなければならな
いため、ここでの流路抵抗も大きくなる。このため導入
口４から冷却水路３内に流入する冷却水７の流量が減少
し、このため冷却効率が低下するといった問題があっ
た。また、図６に示すように、導入口４の中心線１２と
固体レーザロッド８の中心軸１４とが一致するように、
すなわち導入口４が固体レーザロッド８の真下に位置す
るように配設されている。このため、導入口４から導入
された冷却水７は、固定レーザロッド８の底面に到達す
ると、固定レーザロッド８の下方の冷却水路３ｂと固定
レーザロッド８の正面側の冷却水路３ｃと背面側の冷却
水路３ｄとの３方向に分岐する。正面側の冷却水路３ｃ
と背面側の冷却水路３ｄに流入した冷却水７は、固定レ
ーザロッド８の上方で互いに干渉し合うため流水速度が
低下し、上方の冷却水路３ｂへの流入量が減少して、上
方の冷却水路３ａ内よりも下方の冷却水路３ｂ内を流れ
る流量が多くなる。このため、固体レーザロッド８の上
下では均一に冷却されないといった問題もあった。ま
た、後者の構造では、固定レーザロッドの上下における
冷却水の制御をすることが難しく、励起ランプが固定レ
ーザロッドの上下に配設された構造のものには適用でき
ない。

【０００５】したがって、本発明は上記した従来の問題
を解決するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、固体レーザロッドの冷却を均一にして固体レーザ
ロッドの温度分布の均一化を図るとともに、冷却効率の
向上を図った固定レーザ発振装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る固定レーザ発振装置は、励起ランプに
より光励起してレーザ発振させる固体レーザロッドを冷
却水路内に配設し、この冷却水路中に冷却水を導入する
導入口と冷却水を排出する排出口を備えた固体レーザ発
振装置において、前記導入口と排出口との中心線が前記
レーザロッドの中心線から変位させて位置付けるととも
に、導入口と排出口とを、前記レーザロッドの光軸に対
して互いに向き合う方向に傾斜させたものである。した
がって、導入口から導入された冷却水が固定レーザロッ
ドを挟んで導入口と反対側で干渉することがなくなると
ともに、導入口から導入された冷却水の流路抵抗および
排出口に排出される冷却水の流路抵抗が減少する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は本発明に係る固定レーザ発振
装置の断面図、図２は図１のII-II 線断面図である。こ
れらの図において、上述した図５および図６に示す従来
技術において説明した同一または同等の部材については
同一の符号を付し詳細な説明は省略する。本発明の特徴
とするところは、導入口４および排出口５のそれぞれの
中心線１２，１３と固定レーザロッド８の光軸９とのな
す角αが約６０°となるように、導入口４と排出口５と
が互いに向き合う方向に傾斜している点にある。

【０００８】こうすることにより、導入口４から導入さ
れた冷却水７は、冷却水路３において緩やかに流れの向
きを変るので、ここでの流路抵抗が小さくなる。しかも
冷却水路３に導入された冷却水７は、排出口５に導入さ
れる際も緩やかに流れの向きを変れるので、ここでの流
路抵抗も小さい。したがって、導入口４から導入され冷
却水路３に流入する冷却水７の流量が減少することがな
く、このため、冷却水７による固定レーザロッド８の冷
却効率が向上する。

【０００９】また、本発明の別の特徴とするところは、
図２に示すように導入口４の中心線１２が固定レーザロ
ッド８の中心線１４から距離δ変位させて位置付けられ
ているとともに、図示を省略しているが、排出口５も排
出口５の中心線が固定レーザロッド８の中心線１３から
距離δ変位させて位置付けられている点にある。

【００１０】こうすることにより、導入口４から導入さ
れた冷却水７は、正面側の冷却水路３ｃに接線方向から
入るので、固定レーザロッド８の底面に到達すると、ほ
とんどの冷却水７が正面側の冷却水路３ｃに流入する。
このため、上方の冷却水路３ａで冷却水７どうしが互い
に干渉するようなことがなく、円滑に上方の冷却水路３
ａに流入するので、上方側の冷却水路３ａ内と下方側の
冷却水路３ｂ内に均等に冷却水７が流入する。したがっ
て、固定レーザロッド８の上下面が均一に冷却されるこ
ととなり、固体レーザロッド８の温度分布が均一化され
る。このようにして正面側の冷却水路３ｃから上方側の
冷却水路３ａに導かれる冷却水７は、前述したように導
入口４と排出口５とが互いに向き合う方向に傾斜してい
ることにより、図１に示すように固定レーザロッド８の
周りを螺旋状に流れて排出口５から排出される。

【００１１】図３および図４は本発明の第２の実施の形
態を示し、図３は断面図、図４は図３におけるIV-IV 線
断面図である。この第２の実施の形態では、導入口４と
排出口５と対向して水槽２の上部側にも導入口１５と排
出口１６とを設けた点に特徴を有する。これら導入口１
４と排出口１５とは、導入口４と排出口５と同様に互い
に向き合うようにそれぞれの中心線１７と１８とが光軸
９と角度αを有するように傾斜させて形成されている。

【００１２】また、図４に示すように導入口１５は、導
入口４に対して固定レーザロッド８の中心軸１４を挟ん
で反対側に中心線１７が距離δ変位させて位置付けられ
ている。同様に図示を省略しているが、排出口１６も排
出口５に対して固定レーザロッド８の中心軸１４を挟ん
で反対側に中心線１８が距離δ変位させて位置付けられ
ている。

【００１３】このように構成されていることにより、両
導入口４，１５から導入された冷却水７は、両導入口
４，１５の中心線１２，１５が固定レーザロッド８の中
心軸１４を挟んで反対側に距離δ変位させて位置付けら
れていることにより、冷却水路３に接線方向から入るの
で、図４に示すように互いの冷却水７が干渉することな
く、固定レーザロッド８の周りを回転するように流れ
る。したがって、上述した第１の実施の形態と同様に固
定レーザロッド８の上下に同じ量の冷却水が供給される
とともに、その量は第１の実施の形態と比較して２倍と
なるので、固定レーザロッド８を冷却する冷却速度が２
倍となる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
体レーザロッドを冷却する冷却水を導入する導入口と冷
却水を排出する排出口との中心線が固体レーザロッドの
中心線から変位させて位置付けられていることにより、
導入口から導入された冷却水が、固定レーザロッドを挟
んで導入口と反対側の冷却水路に円滑に導入されるの
で、固定レーザロッドが均一に冷却されて、固体レーザ
ロッドの温度分布の均一化が図られる。また、導入口と
排出口とを、固定レーザロッドの光軸に対して互いに向
き合う方向に傾斜させたことにより、導入口から導入さ
れる冷却水および排出口に排出される冷却水の流路抵抗
が増えることがなく、このため冷却水の流量が低下しな
いので、冷却効率が向上する。

【００１５】また、本発明によれば、導入口と排出口と
を固体レーザロッドを挟んで互いに対向するようにそれ
ぞれ一対づつ設けるとともに、これら導入口と排出口と
を、前記レーザロッドの光軸に対して互いに向き合う方
向に傾斜させ、これら導入口どうしおよび排出口どうし
を、互いの中心線が前記レーザロッドの中心線を挟んで
反対方向に変位させて位置付けられていることにより、
一対の導入口から導入された冷却水が互いに干渉するこ
となく、固体レーザロッドの周りを回転するように流れ
るので、固定レーザロッドが均一に冷却されるととも
に、冷却水の流量が増加するので充分な冷却が行われ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る固定レーザ発振装置の断面図で
ある。

【図２】 図１におけるII-II 線断面図である。

【図３】 本発明に係る固定レーザ発振装置の第２の実
施の形態を示す断面図である。

【図４】 図３におけるIV-IV 線断面図である。

【図５】 従来の固定レーザ発振装置の断面図である。

【図６】 図５におけるVI-VI 線断面図である。

【符号の説明】 ２…水槽、３…冷却水路、４，１５…導入口、５，１６
…排出口、７…冷却水、８…固定レーザロッド、９…光
軸、１０…ロッドホルダ、１２，１３，１７，１８…中
心線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励起ランプにより光励起してレーザ発振
   させる固体レーザロッドを冷却水路内に配設し、この冷
   却水路中に冷却水を導入する導入口と冷却水を排出する
   排出口を備えた固体レーザ発振装置において、前記導入
   口と排出口との中心線が前記レーザロッドの中心線から
   変位させて位置付けるとともに、導入口と排出口とを、
   前記レーザロッドの光軸に対して互いに向き合う方向に
   傾斜させたことを特徴とする固体レーザ発振装置。
2. 【請求項２】 励起ランプにより光励起してレーザ発振
   させる固体レーザロッドを冷却水路内に配設し、この冷
   却水路中に冷却水を導入する導入口と冷却水を排出する
   排出口を備えた固体レーザ発振装置において、前記導入
   口と排出口とを前記固体レーザロッドを挟んで互いに対
   向するようにそれぞれ一対づつ設けるとともに、これら
   導入口どうしおよび排出口どうしを、互いの中心線が前
   記レーザロッドの中心線を挟んで反対方向に変位させて
   位置付けるとともに、これら導入口と排出口とを、前記
   レーザロッドの光軸に対して互いに向き合う方向に傾斜
   させたことを特徴とする固体レーザ発振装置。