JPH1027932A - 気体レーザ発振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不純物を含んだ気体レーザ媒質を循環させる
気体レーザ発振装置において、安定したレーザビームが
得られるようにすることを目的とする。 【解決手段】 レーザ媒質拡散用スリット本体１０ａに
袋状の凹部イを設けた気体レーザ発振装置で、スリット
本体１０ａに流入する気体レーザ媒質の旋回流のうちの
一部逆方向への流れは、袋状の凹部イへ流れ込むため、
気体レーザ媒質中の不純物はミラー表面まで到達するこ
とができない構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は気体レーザ媒質を循
環させて放電励起させ、光増幅用ミラーで光増幅したレ
ーザビームを発生するレーザ共振器のレーザ管に、レー
ザ媒質拡散用スリット本体を具備した気体レーザ発振装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の気体レーザ発振装置を図３
に沿って説明する。図３において、１はレーザ発振装置
内を循環する気体レーザ媒質、２は放電を発生するため
の直流高電圧電源、３ａ，３ｂは前記直流高電圧電源２
に接続された放電電極、４は光増幅し、レーザビームを
取出す部分透過型反射ミラー（光増幅用ミラー）、５は
光増幅するための全反射ミラー（光増幅用ミラー）、６
はレーザ管、７は気体レーザ媒質１を循環する送風機、
８はレーザ媒質冷却器、９ａ，９ｂはレーザ媒質配管系
路、１０はレーザ管６と光増幅用ミラー４，５との間に
設けたレーザ媒質拡散用スリット本体である。

【０００３】上記従来の気体レーザ発振装置について、
各構成要素の関係と動作を説明する。レーザ共振器のレ
ーザ管６の両端にレーザ媒質拡散用スリット本体を介し
て光増幅用ミラー４，５をそれぞれ取付け、レーザ媒質
配管系路９ａ，９ｂを使用してレーザ管６に送風機７お
よびレーザ媒質冷却器８を順次接続することにより気体
レーザ発振装置を構成していた。上記構成により、気体
レーザ媒質１はレーザ管６内を循環し、直流高電圧電源
２により放電電極３ａ，３ｂを介して気体レーザ媒質１
に高電圧が印加され、グロー放電が発生する。また、気
体レーザ媒質１は送風機７により強制的に循環され、レ
ーザ媒質配管系路９ａを通過してグロー放電空間へ送り
込まれる。このグロー放電により加熱された気体レーザ
媒質１はレーザ媒質配管経路９ｂを通りレーザ媒質冷却
器８によって冷却された後、送風機７に戻り循環する。

【０００４】そして、放電電極３ａ，３ｂ間にて発生し
たグロー放電により気体レーザ媒質１を励起し、レーザ
発振により出力されたレーザビームは、光増幅用ミラー
４，５の間を往復しながら増幅される。

【０００５】このとき高いレーザ発振効率を得るために
は、グロー放電領域にて放電の分布状態を均一にする必
要がある。この放電の分布は気体レーザ媒質１の流れ方
に依存しており、放電を均一にするには気体レーザ媒質
１が一箇所に集中して流れることを防止しなければなら
ず、そのためにグロー放電領域の上流となる無放電部分
に気体レーザ媒質１の流れを拡散させ、旋回流を発生さ
せるためにレーザ媒質拡散用スリット本体１０を使用し
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来のガス
レーザ発振装置において、レーザ媒質拡散用スリット本
体１０で発生させた気体レーザ媒質１の旋回流のほとん
どはレーザ管６方向へ流れてゆくが、スリット本体内部
での複雑な流体の作用により、一部流体がレーザ管６方
向と逆向きに流れる微少な気体レーザ媒質１の旋回流が
存在していた。

【０００７】また、レーザ発振装置を循環する気体レー
ザ媒質１中には送風機７のギア部から発生するオイルミ
スト、気体レーザ媒質循環系路の外部から混入する塵埃
などの不純物が含まれており、これら不純物を含んだ旋
回流がレーザ管６の逆方向にレーザ媒質拡散用スリット
本体１０の壁面に沿って流れることで、その方向に設け
られている光増幅用ミラー４，５の表面に旋回流の一部
が接触し、ミラー表面に上記不純物が付着するという現
象が発生していた。

【０００８】これら不純物は光増幅用ミラー４，５を構
成している材質よりも反射率が低く、上記理由によって
光増幅用ミラー４，５の表面に不純物が付着するとその
不純物がレーザビームを吸収するために光増幅用ミラー
４，５の反射率が落ちることから、レーザ発振効率が悪
化しレーザ出力が低下するという問題点を有していた。

【０００９】また、光増幅用ミラー４，５の表面に付着
した不純物がレーザビームを吸収して高温となってスパ
ッタ状の焼付けを起こし遂には光増幅用ミラー４，５そ
のものを破損するという問題点も有していた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１手段は、レーザ共振器のレーザ管と光
増幅用ミラーとの間に、レーザ媒質拡散用スリット本体
を具備した気体レーザ発振装置であって、レーザ媒質拡
散用スリット本体からレーザ管へ流入する気体レーザ媒
質の旋回流のうちの一部の逆流を収集する袋状の凹部を
設けたものである。

【００１１】また、本発明の第２手段は、レーザ共振器
のレーザ管と光増幅用ミラーとの間に、レーザ媒質拡散
用スリット本体を具備した気体レーザ発振装置であっ
て、レーザ媒質拡散用スリット本体に、レーザ管へ流入
する気体レーザ媒質の旋回流のうちの一部の逆流を相殺
するように気体レーザ媒質を流入させる貫通孔を設けた
ものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】上記の本発明の第１手段の構成に
よって、レーザ媒質中にオイルミストや塵埃などの不純
物を含んだ旋回流のうちの一部の逆流が光増幅用ミラー
の方向へ流れても、レーザ媒質拡散用スリット本体に設
けた袋状の凹部に流れ込む。この袋状の凹部がレーザ媒
質中の不純物を収集することとなり、光増幅用ミラーへ
の表面に付着しないように作用するものである。

【００１３】また、本発明の第２手段の構成によって、
レーザ媒質用拡散スリット本体から流入したレーザ媒質
の旋回流はレーザ管へ流入しようとするが、そのうち一
部の逆流を相殺するようにスリット本体に設けた貫通孔
からもレーザ媒質が流入することにより、レーザ媒質中
の不純物が光増幅用ミラーに到達しないように作用する
ものである。

【００１４】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１につき、図１に沿って説明する。図１において、符
号１ないし９ａ，９ｂは従来の気体レーザ発振装置を示
す図３と同じであるので、説明を省略する。

【００１５】１０ａはレーザ共振器のレーザ管６と光増
幅用ミラー４，５との間に設けたレーザ媒質拡散用スリ
ット本体で、このレーザ媒質拡散用スリット本体１０ａ
には、レーザ管６へ流入する旋回流に対し、逆流する一
部の気体レーザ媒質１の不純物を収集する袋状の凹部イ
をスリット本体に設けたものである。

【００１６】この構成によって、オイルミストなど不純
物を含んだ気体レーザ媒質１の旋回流のうちで、レーザ
管６側と逆方向の流れはスリット本体壁面に沿いつつ、
袋状の凹部イに流れ込む。この袋状の凹部イに不純物が
収集され、光増幅用ミラー４，５の不純物が到達するこ
とがなくなり、ミラー表面にスパッタ状の焼付きが発生
せず、安定したレーザ出力を得ることができるものであ
る。

【００１７】（実施の形態２）つぎに、本発明の実施の
形態２につき、図２に沿って説明する。

【００１８】図２において、符号１ないし９ａ，９ｂは
従来の気体レーザ発振装置を示す図３と同じであるの
で、説明を省略する。１０ｂはレーザ共振器のレーザ管
６と光増幅用ミラー４，５との間に設けたレーザ媒質拡
散用スリット本体１０ｂで、このレーザ媒質拡散用スリ
ット本体１０ｂに流入する気体レーザ媒質１の旋回流に
よって、一部の気体レーザ媒質が光増幅用ミラー４，５
側に逆流するのを相殺するように気体レーザ媒質１がス
リット本体上流側周辺から流入するように貫通孔を設け
たものである。

【００１９】この貫通孔ロは、スリット本体１０ｂの角
度の対して逆向きの角度に気体レーザ媒質１が流入する
ように形成されたものである。これにより気体レーザ媒
質１の旋回流のうちでレーザ管６と逆方向への流れは貫
通孔ロからの流れによって相殺されるので、旋回流の流
れが光増幅用ミラー４，５まで到達することができなく
なり、気体レーザ媒質中の不純物がミラー表面へ付着す
るのを防止することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明の第１手段は、レー
ザ共振器のレーザ管と光増幅用ミラーとの間にレーザ媒
質拡散用スリット本体を具備し、前記レーザ媒質用スリ
ット本体に、気体レーザ媒質の旋回流のうちの一部逆流
を収集する袋状の凹部を設けたことにより、不純物を含
んだ気体レーザ媒質の旋回流は凹部へ流れ込みレーザ発
振用ミラーまで到達することができず、不純物の付着に
よるミラー表面の反射率の低下やスパッタ状の焼付きを
防止でき、安定したレーザビームを得ることのできる優
れた効果を奏するものである。

【００２１】また、本発明の第２手段は、レーザ共振器
のレーザ管と光増幅用ミラーとの間にレーザ媒質拡散用
スリット本体を具備し、前記レーザ媒質拡散用スリット
本体に、気体レーザ媒質のレーザ管側への旋回流のうち
の一部逆流を相殺するように気体レーザ媒質を流入させ
る貫通孔を設けたもので、不純物を含んだ気体レーザ媒
質の旋回流はレーザ管側へ流れ込み、光増幅用ミラーへ
は到達することができず、不純物の付着によるミラー表
面の反射率の低下やスパッタ状の焼付きを防止でき、安
定したレーザビームを得ることができる優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における気体レーザ発振
装置の概略構成図

【図２】同実施の形態２における気体レーザ発振装置の
概略構成図

【図３】従来の気体レーザ発振装置の概略構成図

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ レーザ媒質拡散用スリット本体 イ 袋状の凹部 ロ 貫通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気体レーザ媒質を循環させて放電励起さ
   せ、光増幅用ミラーで光増幅したレーザビームを発生す
   るレーザ発振器のレーザ管と光増幅用ミラーとの間にレ
   ーザ媒質拡散用スリット本体を具備したレーザ発振装置
   であって、レーザ媒質拡散用スリット本体に、レーザ管
   への気体レーザ媒質の旋回流のうちの一部の逆流を収集
   する袋状の凹部を設けた気体レーザ発振装置。
2. 【請求項２】気体レーザ媒質を循環させて放電励起さ
   せ、光増幅用ミラーで光増幅したレーザビームを発生す
   るレーザ共振器のレーザ管と光増幅用ミラーとの間にレ
   ーザ媒質拡散用スリット本体を具備した気体レーザ発振
   装置であって、前記レーザ媒質拡散用スリット本体に、
   レーザ管への旋回流のうちの一部の逆流を相殺するよう
   に気体レーザ媒質を流入させる貫通孔を設けた気体レー
   ザ発振装置。