JPH11220191A - 固体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 レーザ発振器回りのアッセンブリ化を容易に
し、しかもコネクタまたは配管類の取付け／取り外しを
少なくして組立またはメンテナンスの作業性を改善す
る。 【解決手段】 レーザ発振部アッセンブリが、一対の下
部マニホールド・ブロック１０，１２及び複数本の位置
決めピン１４と、該下部マニホールド・ブロック１０，
１２上に複数本のボルト１６により取付される発振器チ
ャンバ１８とから構成される。下部マニホールド・ブロ
ック１０，１２の外部配管コネクタ２０，２２は、冷却
水供給源からの冷却水供給ラインの配管３２および回収
ラインの配管にそれぞれ接続されている。発振器チャン
バ１８内に内蔵された固体レーザ発振器及び一対の上部
マニホールド・ブロックとベース板３８とで上部マニホ
ールドが構成されている。発振器チャンバ１８において
発振器各部の冷却媒体通路と上部マニホールドの外部接
続口とが配管等によって接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【００１０】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体レーザ装置に
係り、特にレーザ発振器に冷却媒体を供給する機構に関
する。

【００２０】

【従来の技術】図７および図８に、スラブ型の固体レー
ザ媒体を用いるレーザ発振器の構成を示す。

【００３０】このレーザ発振器は、スラブ形の固体レー
ザ媒体１００と、この固体レーザ媒体１００を支持また
は保持しながら冷却する熱伝導性の保持部と、固体レー
ザ媒体１００に励起光を供給する励起部とを有してい
る。

【００４０】固体レーザ媒体１００はたとえばＮｄ：Ｙ
ＡＧ、Ｎｄ：ＧＧＧ、Ｎｄ：Ｃｒ；ＧＳＧＧ等の媒体材
料からなり、断面形状が矩形の平行六面体で、両端面１
００ａ，１００ｂが光軸方向（長手方向）に対して斜め
に所定角度で切られている。

【００５０】固体レーザ媒体１００の４つの側面のう
ち、両端面１００ａ，１００ｂに対して斜めの角度をな
す互いに平行な一対の側面１００ｃ，１００ｄは内側が
媒体内でレーザ光ＬＢを全反射させる全反射面で外側が
励起光の照射（供給）を受ける励起面であり、全反射面
または励起面１００ｃ，１００ｄに対して直角で互いに
平行な一対の側面１００ｅ，１００ｆは伝熱方式で冷却
を受ける冷却面である。

【００６０】保持部は、固体レーザ媒体１００の上部お
よび下部冷却面１００ｅ，１００ｆに直接接触した状態
で固体レーザ媒体１００を保持する熱伝導率の高い材質
たとえば銅またはアルミニウムのブロックからなる上部
および下部保持部１０２，１０４で構成されている。

【００７０】図７に示すように、下部保持部１０４の上
面の中心部に長手方向の溝１０４ａが形成されており、
この溝１０４ａの中に固体レーザ媒体１００が下部冷却
面１００ｆを下に向けて載置される。そして、上から上
部保持部１０２が下部保持部１０４に被せられ、上部保
持部１０２の凸部１０２ａが固体レーザ媒体１００の上
部冷却面１００ｅに所定の加圧力で接触する。

【００８０】これら上部および下部保持部１０２，１０
４の内部には冷却媒体たとえば冷却水を流す冷却水通路
が設けられており、それぞれの冷却水通路の入口および
出口には配管接続用のコネクタ［１０６，１０８］，
［１１０，１１２］が取り付けられている。

【００９０】冷却水供給源（図示せず）より配管（図示
せず）およびポート［１０６，１０８］，［１１０，１
１２］を介して循環供給される冷却水がそれぞれの冷却
水通路を流れることによって両保持部１０２，１０４が
冷却され、ひいては両保持部により伝熱式で固体レーザ
媒体１００が冷却されるようになっている。

【０１００】励起部は、固体レーザ媒体１００の励起面
１００ｃ，１００ｄに励起用のレーザビームＥＢを照射
するよう下部保持部１０４ｂの凹所に配置された複数個
たとえば４個の半導体レーザユニット１１４Ａ，１１４
Ｂ，１１４Ｃ，１１４Ｄからなる。

【０１１０】各半導体レーザユニット１１４は、熱伝導
率および導電率の高い金属たとえば銅からなる本体の一
端部（前面部）の隙間に励起光源用の半導体レーザたと
えばレーザダイオード（ＬＤ）を一列に設けており、こ
のレーザダイオード・アレイＬＤＡを固体レーザ媒体１
００の励起面１００ｃ，１００ｄに向けている。

【０１２０】各半導体レーザユニット１１４の本体の内
部には冷却媒体たとえば冷却水を流す冷却水通路が設け
られており、この冷却水通路の入口および出口には配管
コネクタ［１１６，１１８］が取り付けられている。冷
却水供給源（図示せず）より配管（図示せず）およびポ
ート［１１６，１１８］を介して循環供給される冷却水
がユニット内の冷却水通路を流れ、レーザダイオード・
アレイＬＤＡより発生される熱が冷却水に吸収（放熱）
されるようになっている。

【０１３０】図８に示すように、このレーザ発振器で発
振出力されるレーザ光ＬＢは、固体レーザ媒体１００内
では互いに平行な一対の励起面１００ｃ，１００ｄの裏
側（内側）の全反射面間で反射を繰り返しながらジグザ
グの光路をとり、両端面１００ａ，１００ｂとそれぞれ
対向する出力ミラー１２０および全反射ミラー１２２
（光共振器ミラー）間で反射を繰り返すことで共振増幅
され、出力ミラー１２０より出射される。

【０１４０】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、この
種の固体レーザ装置では、レーザ発振器の保持部および
励起部を構成する各ブロックまたはユニットに設けられ
た冷却媒体通路に冷却媒体供給源からの冷却媒体を供給
している。従来は、各ブロックまたはユニットの冷却媒
体通路のポート（入口／出口）が各専用の配管を介して
冷却媒体供給源に個別的に接続されていた。

【０１５０】しかしながら、そのような冷却媒体供給機
構では、多数の個別的な配管が煩雑に引き回されるた
め、レーザ発振器回りを一体的な小型のアッセンブリに
構成するのが難しいうえ、レーザ発振器の取付け／取外
しの際には全部のブロックまたはユニットについてコネ
クタまたは配管類の取付け／取り外しを行わなければな
らないという不便があった。

【０１６０】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、レーザ発振器回りのアッセンブリ化を容易に
し、しかもコネクタまたは配管類の取付け／取り外しを
少なくして組立またはメンテナンスの作業性を改善する
ようにした固体レーザ装置を提供することを目的とす
る。

【０１７０】

【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の固体レーザ装置は、冷却媒体通路を
有する固体レーザ発振器と、励起媒体供給源に配管を介
して接続される外部接続口とこの外部接続口に内部通路
を介して連通する内部接続口とを有し、前記内部接続口
が所定の接続面に露出して設けられている第１のマニホ
ールドと、前記固体レーザ発振器の冷却媒体通路に配管
を介して接続される外部接続口とこの外部接続口に内部
通路を介して連通する内部接続口とを有し、前記内部接
続口が前記第１のマニホールドの内部接続口と対応する
形状および大きさで所定の接続面に露出して設けられて
いる第２のマニホールドと、それぞれ対応する前記内部
接続口が互いに接続するようにそれぞれの前記接続面を
互いに突き合わせて前記第１および第２のマニホールド
を着脱可能に結合する結合手段とを具備する構成とし
た。

【０１８０】また、本発明の第２の固体レーザ装置は、
上記第１の固体レーザ装置において前記第２のマニホー
ルドが前記レーザ発振器を支持するベース板の一部を含
む構成とした。

【０１９０】また、本発明の第３の固体レーザ装置は、
上記第１または第２の固体レーザ装置において、前記固
体レーザ発振器が、スラブ型固体レーザ媒体、前記固体
レーザ媒体の冷却面に接触した状態で前記固体レーザ媒
体を保持する熱伝導性の保持部、前記固体レーザ媒体の
励起面に励起光を供給する励起部および前記第２のマニ
ホールドを含む発振器チャンバと、前記発振器チャンバ
の外に配置された光共振器ミラーとから構成され、前記
保持部および前記励起部にそれぞれ冷却媒体通路が設け
られている構成とした。

【０２００】本発明の第４の固体レーザ装置は、上記第
３の固体レーザ装置において、前記結合手段が、前記第
１のマニホールドと共通の支持部材に固定取付され、前
記発振器チャンバの所定の部位と着脱可能に係合して前
記第２のマニホールドを前記第１のマニホールドに位置
合わせするための位置決め部材と、前記第２のマニホー
ルドを前記第１のマニホールドに密着させて前記発振器
チャンバを着脱可能に固定するための固定部材とを含む
構成とした。

【０２１０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６を参照して本発
明の実施例を説明する。

【０２２０】図１〜図３に、本発明の一実施例による固
体レーザ装置のレーザ発振部アッセンブリの構成を示
す。図１は分解斜視図、図２は斜視図、図３は底面図で
ある。

【０２３０】図１および図２に示すように、このレーザ
発振部アッセンブリは、装置本体の基板（図示せず）上
にそれぞれ固定取付される直方体状の一対の下部マニホ
ールド・ブロック１０，１２および複数本の位置決めピ
ン１４と、これらの下部マニホールド・ブロック１０，
１２上に位置決めピン１４によって位置決めされ複数本
のボルト１６により着脱可能に取付される発振器チャン
バ１８とから構成される。発振器チャンバ１８内には、
たとえば図７に示すものと同様のレーザ発振器組立体
（光共振器ミラーは含まれない）が内蔵されている。

【０２４０】各下部マニホールド・ブロック１０，１２
は、加工性の良い金属たとえばアルミニウムからなり、
その一側面１０ａ，１２ａに外部接続口（図示せず）が
設けられ、これらの外部接続口に外部配管コネクタ２
０，２２がそれぞれ取付されている。また、ブロック１
０，１２の平坦な上面１０ｂ，１２ｂは接続面であり、
これらの接続面１０ｂ，１２ｂに複数個たとえば６個の
内部接続口［２４Ａ〜２４Ｆ］，［２６Ａ〜２６Ｆ］が
それぞれ露出して設けられている。

【０２５０】後述するように、各下部マニホールド・ブ
ロック１０，１２の内部には、供給系の内部通路［１
１，１３］および回収系の内部通路［１５，１７］がそ
れぞれ設けられている（図６）。本実施例では、これら
一対の下部マニホールド・ブロック１０，１２が下部
（第１の）マニホールドを構成する。

【０２６０】また、下部マニホールド・ブロック１０，
１２のそれぞれの内側面１０ｃ，１２ｃ（１０ｃは図示
せず）に下部マニホールド・ブロック相互間で冷却媒体
たとえば冷却水をやりとりするための一対の外部接続口
（図示せず）が設けられ、これらの外部接続口に一対の
配管コネクタ［２８Ａ，２８Ｂ］，［３０Ａ，３０Ｂ］
がそれぞれ取付されている。図３に示すように、これら
の配管コネクタ［２８Ａ，２８Ｂ］，［３０Ａ，３０
Ｂ］は、発振器チャンバ１８の下で配管２７，２９を介
して相互に接続されている。

【０２７０】図１および図２において、一方の下部マニ
ホールド・ブロック１０側の配管コネクタ２０は、冷却
水供給源からの冷却水供給ラインの配管３２に接続され
ている。他方の下部マニホード・ブロック１２側の配管
コネクタ２２は、冷却水供給源の冷却水回収（排水）ラ
インの配管３４に接続されている。両下部マニホールド
・ブロック１０，１２の上面（接続面）１０ｂ，１２ｂ
の端部には、取付ボルト１６を受け入れて螺合するネジ
穴３６が形成されている。

【０２８０】発振器チャンバ１８は、加工性の良い金属
たとえばアルミニウム製のベース板３８と、このベース
板３８の上に被さるようにして着脱可能に取付される箱
型のカバー４０とを有している。

【０２９０】ベース板３８の周縁部には、下部マニホー
ルド・ブロック１０，１２の各ネジ穴３６に対応する箇
所にボルト通し穴３８ａが形成され、各位置決めピン１
４に対応する箇所にピン通し孔３８ｂが形成され、さら
に配管４２，４４および電気ケーブル４６，４８を通す
ための一対の孔３８ｃも形成されている。

【０３００】また、ベース板３８には、下部マニホール
ド・ブロック１０，１２の内部接続口［２４Ａ〜２４
Ｆ］，［２６Ａ〜２６Ｆ］と対向する位置に、それらの
内部接続口とそれぞれぴったり合わさる形状および大き
さの貫通孔からなる内部接続口［３８Ａ〜３８Ｆ］，
［３８Ａ’〜３８Ｆ’］が設けられている。

【０３１０】なお、図解の簡略化のため、ベース板３８
の内部接続口［３８Ａ〜３８Ｆ］，［３８Ａ’〜３８
Ｆ’］のうち一部（３８Ｂ，３８Ｄ，３８Ｆ）だけを図
５に示し、他の外部接続口は図示していない。

【０３２０】その中で、下部マニホールド・ブロック１
０，１２の内部接続口２４Ａ，２６Ａに対向するベース
板３８の内部接続口３８Ａ，３８Ａ’の上部出口には配
管コネクタ５０，５２がそれぞれ取付され、これらの配
管コネクタ５０，５２に配管４２，４４の一端部がそれ
ぞれ接続されている。

【０３３０】本実施例では、ベース板３８と後述する一
対の上部マニホールド・ブロック７２，７４とによって
上部マニホールドが構成され、下部マニホールド・ブロ
ック１０，１２の上面（接続面）１０ｂ，１２ｂと対向
するベース板３８の下面部分が下部マニホールドの接続
面を構成する。

【０３４０】カバー４０の上面には、絶縁板に一対のコ
ンタクト５４を固着してなる端子接続板５６がカバーか
ら浮いた状態で取付されており、この端子接続板５６上
で電源回路からの電気ケーブル５８，６０と装置側の電
気ケーブル４６，４８とがコンタクト５４を介して接続
板５６の裏側で電気的に接続される。

【０３５０】配管４２，４４および電気ケーブル４６，
４８は、ベース板３８の配管／配線通し孔３８ｃを通っ
て発振器チャンバ１８の下に回る。そして、図３に示す
ように、配管４２，４４の他端はベース板３８に取付さ
れている配管コネクタ６２，６４にそれぞれ接続され、
電気ケーブル４６，４８の他端はベース板３８に取付さ
れている端子６６，６８にそれぞれ接続される。配管コ
ネクタ６２，６４は、発振器チャンバ１８内に設けられ
ているジョイント管（図示せず）を介してレーザ発振器
の下部保持部１０４の冷却水入口コネクタ１１０，出口
コネクタ１１２にそれぞれ接続されている。

【０３６０】図４に、発振器チャンバ１８内の構成を平
面図で示す。図５に、上部マニホールドおよび下部マニ
ホールドの部分断面構造を示す。図６に、本実施例にお
ける冷却水供給機構の流体回路系統を模式的に示す。

【０３７０】図４に示すように、発振器チャンバ１８内
の中心部にレーザ発振器（１００，１０１，１０３）の
組立体７０が位置決めされてベース板３８上に取付さ
れ、その両側に直方体状の一対の上部マニホールド・ブ
ロック７２，７４がベース板３８上に取付されている。

【０３８０】上部マニホールド・ブロック７２，７４
は、加工性の良い金属たとえばアルミニウムからなり、
ベース板３８にボルト６５で一体に結合され、上部（第
２の）マニホールドを構成する。

【０３９０】上部マニホールド・ブロック７２，７４に
は、ベース板３８の内部接続口（貫通孔）［３８Ａ〜３
８Ｆ］，［３８Ａ’〜３８Ｆ’］と対応（連通）する内
部接続口ないし内部通路が設けられており、それぞれの
内部通路の出口つまり外部接続口［７２Ａ〜７２Ｆ］，
［７４Ａ〜７４Ｆ］に配管コネクタ［５０，７１，７
３，７５，７７，７９］，［５２，７６，７８，８０，
８２，８４］がそれぞれ取付されている。

【０４００】なお、図解の簡略化のため、上部マニホー
ルド・ブロック７２，７４の外部接続口［７２Ａ〜７２
Ｆ］，［７４Ａ〜７４Ｆ］のうち一部（７２Ｂ，７２
Ｄ，７２Ｆ）だけを図５に示し、他の外部接続口は図示
していない。

【０４１０】図５に示すように、下部マニホールド・ブ
ロック１０，１２の各内部接続口［２４Ａ〜２４Ｆ］，
［２６Ａ〜２６Ｆ］およびベース板３８の各内部接続口
［３８Ａ〜３８Ｆ］，［３８Ａ’〜３８Ｆ’］にはシー
リング部材としてＯリング２１，２３が介在しており、
マニホールド内部の水路（内部通路）は密閉構造となっ
ている。

【０４２０】図６に模式的に示すように、下部マニホー
ルド・ブロック１０，１２の内部には、供給系の内部通
路［１１，１３］および回収系の内部通路［１５，１
７］がそれぞれ設けられている。

【０４３０】一方の下部マニホールド・ブロック１０で
は、供給系の内部通路１１に内部接続口［２４Ａ，２４
Ｂ，２４Ｄ，２４Ｆ］および配管コネクタ２０，２８Ａ
が連通しており、回収系の内部通路１５には内部接続口
［２４Ｃ，２４Ｅ］および配管コネクタ２８Ｂが連通し
ている。

【０４４０】他方の下部マニホールド・ブロック１２で
は、供給系の内部通路１３に内部接続口［２６Ｃ，２６
Ｅ］および配管コネクタ３０Ａが連通しており、回収系
の内部通路１７には内部接続口［２６Ａ，２６Ｂ，２６
Ｄ，２６Ｆ］および配管コネクタ２２，３０Ｂが連通し
ている。

【０４５０】したがって、一方の上部マニホールド・ブ
ロック７２において、配管コネクタ［７１，７５，７
９］は下部マニホールド・ブロック１０の供給系の内部
通路１１と連通し、配管コネクタ［７３，７７］はブロ
ック１０の回収系の内部通路１５と連通する。

【０４６０】また、他方の上部マニホールド・ブロック
７４では、配管コネクタ［８０，８４］が下部マニホー
ルド・ブロック１２の供給系の内部通路１３と連通し、
配管コネクタ［７６，７８，８２］がブロック１２の回
収系の内部通路１７と連通する。

【０４７０】また、上記したベース板３８上の配管コネ
クタ５０は下部マニホールド・ブロック１０の供給系の
内部通路１１と連通し、配管コネクタ５２は下部マニホ
ールド・ブロック１２の回収系の内部通路１７と連通す
る。

【０４８０】図４において、一方の上部マニホールド・
ブロック７２は、レーザ発振器組立体７０の片側２つの
半導体レーザユニット１１４Ａ，１１４Ｂの背面と向か
い合っている。この上部マニホールド・ブロック７２の
供給系の配管コネクタ７１，７５はユニット１１４Ａ，
１１４Ｂの冷却水通路入口側のコネクタ１１６Ａ，１１
６Ｂに配管（図示せず）を介してそれぞれ接続され、回
収系の配管コネクタ７３，７７がユニット１１４Ａ，１
１４Ｂの冷却水通路出口側の配管コネクタ１１８Ａ，１
１８Ｂに配管（図示せず）を介してそれぞれ接続され
る。

【０４９０】他方の上部マニホールド・ブロック７４
は、レーザ発振器組立体７０の反対側２つの半導体レー
ザユニット１１４Ｃ，１１４Ｄの背面と向かい合ってい
る。そして、この上部マニホールド・ブロック７４の供
給系の配管コネクタ８０，８４がユニット１１４Ｃ，１
１４Ｄの冷却水通路入口側の配管コネクタ１１６Ｃ，１
１６Ｄに配管（図示せず）を介してそれぞれ接続され、
回収系の配管コネクタ７８，８２がユニット１１４Ｃ，
１１４Ｄの冷却水通路出口側の配管コネクタ１１８Ｃ，
１１８Ｄに配管（図示せず）を介してそれぞれ接続され
る。

【０５００】レーザ発振器組立体７０の上面７０ａに取
付されている一対の配管コネクタ８５，８６はジョイン
ト管（図示せず）を介して上部保持部１０２の冷却水通
路入口および出口コネクタ１０６，１０８にそれぞれ接
続されている。レーザ発振器組立体７０の外で、一方の
配管コネクタ８５は配管（図示せず）を介して上部マニ
ホールド・ブロック７２の供給系の配管コネクタ７９に
接続され、他方の配管コネクタ８６は配管（図示せず）
を介して上部マニホールド・ブロック７４の回収系の配
管コネクタ７６に接続される。

【０５１０】かかる構成において、冷却水供給源より供
給ラインの配管３２を介して送られて来た冷却水は、外
部配管コネクタ２０から外部接続口を通って下部マニホ
ールド・ブロック１０内の供給系の内部通路１１に入
る。

【０５２０】この内部通路１１から冷却水は、下部マニ
ホールド・ブロック１０の供給系の内部接続口［２４
Ａ，２４Ｂ，２４Ｄ，２４Ｆ］を通ってベース板３８の
各対応する内部接続口［３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｄ，３８
Ｆ］に入る。

【０５３０】この中、ベース板３８の内部接続口３８Ａ
に入った冷却水はベース板３８上の配管コネクタ５０か
ら配管４２を通って発振器チャンバ１８の下（裏）に回
り、配管コネクタ６２、ジョイント部材および入口コネ
クタ１１０を通って下部保持部１０４の冷却水通路に供
給される。

【０５４０】下部保持部１０４の冷却水通路より出口の
コネクタ１１２を通って外に出た冷却水は、発振器チャ
ンバ１８の下のジョイント部材および配管コネクタ６４
から配管４４を通って表側に回って来て、配管コネクタ
５２からベース板３８の内部接続口３８Ａ’に入り、そ
こから下部マニホールド・ブロック１２の内部接続口２
６Ａを通ってブロック１２内の回収系の内部通路１７に
入る。

【０５５０】下部マニホールド・ブロック１０内の供給
系の内部通路１１からこのブロック１０の内部接続口
［２４Ｂ，２４Ｄ，２４Ｆ］を通ってベース板３８の各
対応する内部接続口［３８Ｂ，３８Ｄ，３８Ｆ］に入っ
た冷却水は、上部マニホールド・ブロック７２の外部接
続口［７２Ｂ，７２Ｄ，７２Ｆ］に送られ、それらの外
部接続口に対応する供給系の配管コネクタ７１，７５，
７９から配管等を通って半導体レーザユニット１１４
Ａ，１１４Ｂおよび上部保持部１０２の冷却水通路に送
られる。

【０５６０】半導体レーザユニット１１４Ａ，１１４Ｂ
の冷却水通路より出た冷却水は、各ユニットの出口コネ
クタ１１８Ａ，１１８Ｂから配管を通って上部マニホー
ルド・ブロック７２の回収系の配管コネクタ７３，７５
に送られ、そこから上部マニホールド・ブロック７２の
外部接続口［７２Ｃ，７２Ｅ］、ベース板３８の内部接
続口［３８Ｃ’，３８Ｅ’］および下部マニホールド・
ブロック１０の内部接続口［２４Ｃ，２４Ｅ］を通って
ブロック１０内の回収系の内部通路１１に回収される。

【０５７０】下部マニホールド・ブロック１２内の内部
通路１１に回収された冷却水は、ブロック１２の配管コ
ネクタ２８Ｂから配管２９を通って下部マニホールド・
ブロック１２の配管コネクタ３０Ｂに送られ、ブロック
１２内の回収系の内部通路１７に入る。

【０５８０】上部保持部１０２の冷却水通路より出た冷
却水は、出口コネクタ１０８からジョイント部材、コネ
クタ８６および配管を介して上部マニホールド・ブロッ
ク７４の回収系の配管７６に送られ、そこからブロック
７４の外部接続口７４Ｆ，ベース板３８の内部接続口３
８Ｆ’および下部マニホールド・ブロック１２の内部接
続口２６Ｆを通ってブロック１２内の回収系の内部通路
１７に入る。

【０５９０】下部マニホールド・ブロック１０の内部通
路１１からの冷却水の一部は配管コネクタ２８Ａから配
管２７を通って下部マニホールド・ブロック１２の配管
コネクタ３０Ａに送られ、そこからブロック１２内の供
給系の内部通路１３に入る。

【０６００】そして、この内部通路１３からベース板３
８および上部マニホールド・ブロック７４の供給系の水
路や配管等を通って反対側の２つの半導体レーザユニッ
ト１１４Ｃ，１１４Ｄの冷却水通路に冷却水が供給さ
れ、それらのユニットの冷却水通路より出た冷却水は配
管等や上部マニホールド・ブロック７４およびベース板
３８の回収系の水路を通って下部マニホールド・ブロッ
ク１２内の回収系の内部通路１７に回収される。

【０６１０】下部マニホールド・ブロック１２の回収系
の内部通路１７に回収された冷却水は、ブロック１２の
外部配管コネクタ２２より回収系ラインの配管３４を通
って冷却水供給源の回収部へ送られる。

【０６２０】図４には、半導体レーザユニット１１４
Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ，１１４Ｄを電気的に直列接続
して各ユニットに電力を供給するための導体たとえば銅
板または銅バー８７，８８，８９，９０，９１，９２，
９３，９４，９５，９６が示される。ＦA ，ＦB ，ＦC
，ＦD は各ユニット１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ，
１１４Ｄのカソード端子である。端子バー８７，９６
は、発振器ユニット１８の下面の端子６８，６６に電気
的に接続されており、したがって電気ケーブル４８，４
６ひいては６０，５８に電気的に接続される。

【０６３０】アノード側端子８７からの電流は、導体コ
ネクタ８８，８９を通って半導体レーザユニット１１４
Ｃのアノード端子に入る。ユニット１１４Ｃのカソード
端子ＦC から出た電流は、銅バー９０を通って半導体レ
ーザユニット１１４Ｄのアノード端子に入る。ユニット
１１４Ｄのカソード端子ＦD から出た電流は、銅バー９
１，９２を通って半導体レーザユニット１１４Ｂのアノ
ード端子に入る。

【０６４０】ユニット１１４Ｂのカソード端子ＦB から
出た電流は、銅バー９３を通って半導体レーザユニット
１１４Ａのアノード端子に入る。そして、ユニット１１
４Ａのカソード端子ＦA から出た電流は、銅バー９４，
９５を通ってカソード側端子９６に流れる。

【０６５０】また、図４において、主レーザ光ＬＢの光
軸上でレーザ発振器組立体７０の傍らには、シャッタ板
５１がシャッタ駆動板５３を介してロータリーソレノイ
ド４７に結合されている。シャッタ板５１の位置（遮光
位置／退避位置）を検出するための光センサ５５，５７
も配置されている。開口または窓４５にはセンサ回路
（図示せず）を搭載した回路基板４３（図３）が取付さ
れる。主レーザ光ＬＢの出射窓の円筒状枠４１には光路
カバー（図示せず）の端部が取付される。

【０６６０】上記したように、本実施例の固体レーザ装
置では、スラブ型の固体レーザ媒体１００、保持部１０
１（１０２，１０４）および励起部１０３（１１４Ａ〜
１１４Ｄ）からなるレーザ発振器組立体７０が一対の上
部マニホールド・ブロック７２，７４とベース板３８と
からなる上部マニホールドと一体的に構成され、この一
体的なサプアッセンブリが発振器チャンバ１８内に収容
される。そして、チャンバ１８内で上部マニホールドの
外部接続口が配管コネクタおよび配管等を介してレーザ
発振器組立体７０の各部の冷却水通路に接続される。

【０６７０】一方、装置本体の基板には一対の下部マニ
ホールド・ブロック１０，１２からなる下部マニホール
ドが取付され、この下部マニホールドに冷却水供給源か
らの配管３２，３４が接続される。そして、下部マニホ
ールド・ブロック１０，１２の上に発振器チャンバ１８
が位置決めピン１４に位置決めされボルト１６によって
取付されると、下部マニホールドの各内部接続口に上部
マニホールドの各対応する内部接続口が密閉接続して一
体的なマニホールドが形成され、上部マニホールド側の
外部接続口からレーザ発振器組立体７０の各部の冷却水
通路に冷却水が供給される。

【０６８０】かかる構成によれば、組立やメンテナンス
におけるレーザ発振器組立体７０の取付け／取り外しに
際して、取付ボルト１６の締め回し／緩め回しを行うだ
けでよく、配管やコネクタ類の取付け／取外しは一切不
要である。

【０６９０】また、発振器チャンバ１８を取付する際に
は、位置決めピン１４によりチャンバ１８ないしレーザ
発振器組立体７０が装置基板上で位置決めされるため、
チャンバ１８内部の固体レーザ媒体１００の光軸とチャ
ンバ１８外部の光共振器ミラー１２０，１２２の光軸と
が自動的にアライメントされる。したがって、面倒なレ
ーザ発振器の光軸合わせも不要である。

【０７００】加えて、レーザ発振器組立体７０回りの配
管類が発振器チャンバ１８内に納められ、簡潔かつ小型
なアッセンブリが実現されている。これによって、取り
扱いや作業性が大幅に改善される。

【０７１０】上記した実施例では、上部および下部マニ
ホールド・ブロックをそれぞれ２個にしたが、１個また
は３個以上とすることも可能である。各マニホールド・
ブロックにおける内部接続口、外部接続口、冷却水通路
の構造も種々の変形が可能である。上部および下部マニ
ホールドを一体に結合するための結合手段においても上
記実施例のような取付ボルト１６、位置決めピン１４と
同様の機能を有する種々の代替手段が可能である。レー
ザ発振器も、図７に示すものは一例であり、種々の構成
が可能である。

【０７２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体レー
ザ装置によれば、冷却媒体供給源に接続される第１のマ
ニホールドとレーザ発振器の冷却媒体通路に接続される
第２のマニホールドとを設け、それらマニホールドの各
対応する内部接続口が互いに密閉して接続するようにそ
れぞれの接続面を互いに突き合わせて両マニホールドを
着脱可能に結合するようにしたので、レーザ発振器回り
のアッセンブリ化が容易であり、しかもコネクタまたは
配管類の取付け／取り外しが少ないため組立またはメン
テナンスの作業性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による固体レーザ装置のレー
ザ発振部アッセンブリの構成を示す分解斜視図である。

【図２】実施例におけるレーザ発振部アッセンブリの構
成を示す斜視図である。

【図３】実施例におけるレーザ発振部アッセンブリの構
成を示す底面図である。

【図４】実施例における発振器チャンバの内部の構成を
示す平面図である。

【図５】実施例における上部マニホールドおよび下部マ
ニホールドの接続状態（構造）を示す部分断面図であ
る。

【図６】実施例における冷却水供給機構の流体回路系統
を模式的に示す図である。

【図７】実施例の固体レーザ装置に組込み可能なレーザ
発振器の構成を示す分解斜視図である。

【図８】図７のレーザ発振器におけるレーザ発振の作用
を示す部分平面図である。

【符号の説明】

１０，１２ 下部マニホールド・ブロック １１，１３，１５．１７ 内部通路 １４ 位置決めピン １６ 取付ボルト １８ 発振器チャンバ ２０，２２ 外部配管コネクタ ２１，２３ Ｏリング ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅ，２４Ｆ 内
部接続口 ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅ，２６Ｆ 内
部接続口 ２８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，３０Ｂ 配管コネクタ ３８ ベース板 ３８Ｂ，３８Ｄ，３８Ｆ 内部接続口 ４０ カバー ５０，５２ 配管コネクタ ７０ レーザ発振器組立体 ７２，７４ 上部マニホールド・ブロック ７２Ｂ，７２Ｄ，７２Ｆ 内部接続口 ７１，７３，７５，７７，７９ 配管コネクタ ７６，７８，８０，８２，８４ 配管コネクタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却媒体通路を有する固体レーザ発振器
   と、 励起媒体供給源に配管を介して接続される外部接続口と
   この外部接続口に内部通路を介して連通する内部接続口
   とを有し、前記内部接続口が所定の接続面に露出して設
   けられている第１のマニホールドと、 前記固体レーザ発振器の冷却媒体通路に配管を介して接
   続される外部接続口とこの外部接続口に内部通路を介し
   て連通する内部接続口とを有し、前記内部接続口が前記
   第１のマニホールドの内部接続口と対応する形状および
   大きさで所定の接続面に露出して設けられている第２の
   マニホールドと、 それぞれ対応する前記内部接続口が互いに密閉して接続
   するようにそれぞれの前記接続面を互いに突き合わせて
   前記第１および第２のマニホールドを着脱可能に結合す
   る結合手段とを具備する固体レーザ装置。
2. 【請求項２】 前記第２のマニホールドが、前記レーザ
   発振器を支持するベース板の一部を含むことを特徴とす
   る請求項１に記載の固体レーザ装置。
3. 【請求項３】 前記固体レーザ発振器が、スラブ型固体
   レーザ媒体、前記固体レーザ媒体の冷却面に接触した状
   態で前記固体レーザ媒体を保持する熱伝導性の保持部、
   前記固体レーザ媒体の励起面に励起光を供給する励起部
   および前記第２のマニホールドを含む発振器チャンバ
   と、前記発振器チャンバの外に配置された光共振器ミラ
   ーとから構成され、前記保持部および前記励起部にそれ
   ぞれ冷却媒体通路が設けられていることを特徴とする請
   求項１または２に記載の固体レーザ装置。
4. 【請求項４】 前記結合手段が、前記第１のマニホール
   ドと共通の支持部材に固定取付され、前記発振器チャン
   バの所定の部位と着脱可能に係合して前記第２のマニホ
   ールドを前記第１のマニホールドに位置合わせするため
   の位置決め部材と、前記第２のマニホールドを前記第１
   のマニホールドに密着させて前記発振器チャンバを着脱
   可能に固定するための固定部材とを含むことを特徴とす
   る請求項３に記載の固体レーザ装置。