JPS58178580A - レ−ザ管の光学部品封着方法 - Google Patents
レ−ザ管の光学部品封着方法Info
- Publication number
- JPS58178580A JPS58178580A JP57061607A JP6160782A JPS58178580A JP S58178580 A JPS58178580 A JP S58178580A JP 57061607 A JP57061607 A JP 57061607A JP 6160782 A JP6160782 A JP 6160782A JP S58178580 A JPS58178580 A JP S58178580A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing
- laser
- laser tube
- optical part
- sealed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/034—Optical devices within, or forming part of, the tube, e.g. windows, mirrors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、レーザ管の封着方法に関し、特にレーザ管端
面とレーザ用光学部品との封着方法に関するものである
。
面とレーザ用光学部品との封着方法に関するものである
。
従来封入形レーザ管の作製において、レーザ管端面とレ
ーザ用光学部品との封着は、真空封止用接着剤や高温局
部加熱による融着が行なわれていた。前者ではレーザ管
の長寿命化及び信頼性向上には本質的に適しておらず、
後者の場合にはレーザ用光学部品やレーザ管材の軟化点
以上の高温加熱を必要とするため、両者の材質が限定さ
れ一般的でないという欠点を持っていた。
ーザ用光学部品との封着は、真空封止用接着剤や高温局
部加熱による融着が行なわれていた。前者ではレーザ管
の長寿命化及び信頼性向上には本質的に適しておらず、
後者の場合にはレーザ用光学部品やレーザ管材の軟化点
以上の高温加熱を必要とするため、両者の材質が限定さ
れ一般的でないという欠点を持っていた。
最近、前述した欠点を補う新しいレーザ管とレーザ用光
学部品との封着技術が開発され実用化されようとしてい
る。その新しい封着技術とは、レーザ管端面とレーザ用
光学部品の封着表面にあらかじめ金を０．２〜０．４７
１ｍの厚さで付着させた後両者を車ね合せ、その封着部
の外周に融点１５７°Ｃであるインジウムを巡らせ外部
より刃口熱し融解させる方法である。融解したインジウ
ムは封着面間を毛ａ看現象で封着面全域をぬらしながら
金−インジウム合金を形成し封着を完成する。従って、
封着断面積を大さくすることが可能でレーザ廃振動作を
妨げる不純物ガスの発生も無く、レーザ管の長寿命化及
び信頼性の向−ヒを可能にでき、封着部の加熱温度も２
５０’Ｃと低いためレーザ管材質の軟化点以下で、まだ
誘電体層膜を持たないレーザ用光学部品の熱損傷点以ド
での封着が可能となった。さらに、封着層の厚さは６７
１ｍ ８度に薄くできるので熱的なレーザ管長の変動を
受けにくいという長所をも持ち合わせている。
学部品との封着技術が開発され実用化されようとしてい
る。その新しい封着技術とは、レーザ管端面とレーザ用
光学部品の封着表面にあらかじめ金を０．２〜０．４７
１ｍの厚さで付着させた後両者を車ね合せ、その封着部
の外周に融点１５７°Ｃであるインジウムを巡らせ外部
より刃口熱し融解させる方法である。融解したインジウ
ムは封着面間を毛ａ看現象で封着面全域をぬらしながら
金−インジウム合金を形成し封着を完成する。従って、
封着断面積を大さくすることが可能でレーザ廃振動作を
妨げる不純物ガスの発生も無く、レーザ管の長寿命化及
び信頼性の向−ヒを可能にでき、封着部の加熱温度も２
５０’Ｃと低いためレーザ管材質の軟化点以下で、まだ
誘電体層膜を持たないレーザ用光学部品の熱損傷点以ド
での封着が可能となった。さらに、封着層の厚さは６７
１ｍ ８度に薄くできるので熱的なレーザ管長の変動を
受けにくいという長所をも持ち合わせている。
しかし、レーザ用光学部品の中には入射′＋線の反射防
上のだめに誘電体層膜を持つものが多数存在し、誘電体
は種類により多少の違いはあるが約２００”Ｃ以上の温
度で熱損傷を受ける。前記した封着方法では封着部の温
度を２５０”Ｃに＋る工程を必要性があるので、封着部
のＪＪｌｌ熱はその上部または外周に発熱体を設は間接
的に行なっている。
上のだめに誘電体層膜を持つものが多数存在し、誘電体
は種類により多少の違いはあるが約２００”Ｃ以上の温
度で熱損傷を受ける。前記した封着方法では封着部の温
度を２５０”Ｃに＋る工程を必要性があるので、封着部
のＪＪｌｌ熱はその上部または外周に発熱体を設は間接
的に行なっている。
このため封着部だけでなく、レーザ光線の反射及び透過
する封着部周辺も同時に加熱されてしまい、誘電体層膜
を持つレーザ用光学部品は熱的損傷を負わざるを得ない
ので現在まで前記封着方法でレーザ管端面に誘電体層膜
をもつ光学部品を封着することはできなかった。
する封着部周辺も同時に加熱されてしまい、誘電体層膜
を持つレーザ用光学部品は熱的損傷を負わざるを得ない
ので現在まで前記封着方法でレーザ管端面に誘電体層膜
をもつ光学部品を封着することはできなかった。
本発明は前記した封着技術を改良し、レーザ管端面に誘
電体層膜を有するレーザ用光学部品の到着を可能にする
封着方法を提供するものである。
電体層膜を有するレーザ用光学部品の到着を可能にする
封着方法を提供するものである。
即ち本発明の方法は、封着面上に付着している金、封着
剤たるインジウム及びそれらの金−インジウム合金は電
気伝導性を示し、反対にレーザ管材質及び誘電体層膜を
有するし・−ザ用光学部品の材料は絶縁体もしくは半導
体であるので電気伝導性を示さないことに着目し、封着
部だけを加熱できるようにしたものである。この結果、
封着を行なうことにより熱的損傷を受ける封４部周辺範
囲を非常に少なくでき、誘電体層膜全有するレーザ用光
学部品さえも封着可能となる。可熱方法は高周波誘導加
熱で行ない、封着部上の金のマスキング及びインジウム
は閉ループ状にしておき、それらの閉ループと相咋誘導
作用を持′つように外部コイルから高周波電流を印加し
封着部とインジウムのみを選択的に加熱できるようにし
たものである。
剤たるインジウム及びそれらの金−インジウム合金は電
気伝導性を示し、反対にレーザ管材質及び誘電体層膜を
有するし・−ザ用光学部品の材料は絶縁体もしくは半導
体であるので電気伝導性を示さないことに着目し、封着
部だけを加熱できるようにしたものである。この結果、
封着を行なうことにより熱的損傷を受ける封４部周辺範
囲を非常に少なくでき、誘電体層膜全有するレーザ用光
学部品さえも封着可能となる。可熱方法は高周波誘導加
熱で行ない、封着部上の金のマスキング及びインジウム
は閉ループ状にしておき、それらの閉ループと相咋誘導
作用を持′つように外部コイルから高周波電流を印加し
封着部とインジウムのみを選択的に加熱できるようにし
たものである。
以Ｆ図面を参照して、本発明の詳細な説明する。
図は封着治具及び封着部の周辺を示すものである。イン
ジウムが融解して金と合金を形成する時に、酸化されな
いように本封着は不活性な雰囲気中で行なわなければな
らないため、ステンレス製の封着チャンバー１は真空排
気口２より真空排気ができるようになっている。また、
石英ガラス製の観察窓３により、封着の進行過程が外部
から観測できるようになっている。パイレックスガラス
製のレーザ管４は内径１０嫡、外径２２団の二重管パイ
プの端面を封着部としており、そのレーザ管封着ｒｆｉ
６は研摩された後、金を０．２〜０．４ ｐｒｎの厚さ
で付着させである。誘電体層膜を有するレーザ用光学部
品６は、本実施例では炭酸ガスレーザ用窓材の代表的な
材料であるＺｎ５ｅ基板トに誘電体層膜を有し、反射防
止効果を持たせた米国■−Ｖ１社製の直径１９關、厚さ
１．６胴のものを使用した。この光学部品封着面７上に
は金をｑ−ａｏ、２〜０．４μｍで中心から半径６酎以
上の部分にり／グ状に蒸着させである。封着剤としての
インジウムは直径０．６胴のインジウムワイヤを使用し
、純度は９９．９％である。インジウムワイヤ８は図に
示したように、封着部外周に密着させてめぐらし閉ルー
プを形成させる。次に封着チャン・（−１内を１０−５
’Ｔｏｒｒ以下にまで真空排気を行なった後、高周波誘
導コイル９により封着部上の金５．７及びインジウムワ
イヤ８に亮周波誘導亀流を流し力Ｕ熱を行なう。この時
、観察窓３を通し、封着部の温度をパイロ検出器１０に
より観測し封着部・′）温ｌ政が２５０″Ｃ一定になる
ように、高周波誘導コイル９に流れる電流を制御した。
ジウムが融解して金と合金を形成する時に、酸化されな
いように本封着は不活性な雰囲気中で行なわなければな
らないため、ステンレス製の封着チャンバー１は真空排
気口２より真空排気ができるようになっている。また、
石英ガラス製の観察窓３により、封着の進行過程が外部
から観測できるようになっている。パイレックスガラス
製のレーザ管４は内径１０嫡、外径２２団の二重管パイ
プの端面を封着部としており、そのレーザ管封着ｒｆｉ
６は研摩された後、金を０．２〜０．４ ｐｒｎの厚さ
で付着させである。誘電体層膜を有するレーザ用光学部
品６は、本実施例では炭酸ガスレーザ用窓材の代表的な
材料であるＺｎ５ｅ基板トに誘電体層膜を有し、反射防
止効果を持たせた米国■−Ｖ１社製の直径１９關、厚さ
１．６胴のものを使用した。この光学部品封着面７上に
は金をｑ−ａｏ、２〜０．４μｍで中心から半径６酎以
上の部分にり／グ状に蒸着させである。封着剤としての
インジウムは直径０．６胴のインジウムワイヤを使用し
、純度は９９．９％である。インジウムワイヤ８は図に
示したように、封着部外周に密着させてめぐらし閉ルー
プを形成させる。次に封着チャン・（−１内を１０−５
’Ｔｏｒｒ以下にまで真空排気を行なった後、高周波誘
導コイル９により封着部上の金５．７及びインジウムワ
イヤ８に亮周波誘導亀流を流し力Ｕ熱を行なう。この時
、観察窓３を通し、封着部の温度をパイロ検出器１０に
より観測し封着部・′）温ｌ政が２５０″Ｃ一定になる
ように、高周波誘導コイル９に流れる電流を制御した。
封着前後のＺｎ５ｅ窓６の炭酸ガスレーザの発振線１０
．６７１ｍでの透過損失を測定したが、封着工程におい
て透過損失は発生しておらずＺｎ５ｅ窓は本封着工程中
において熱的損傷を受けないことが明らかになった。ま
だ、封着部の真空、ｌＪ−り量をへＪＪウムリーク感知
器により測定した結果、ヘリウムリーク速度は１ 、Ｑ
ｘ １Ｑ ａｔｍＣｃ／ｓｅＣ以下と全く貞−空リー
クのないことを確認した。
．６７１ｍでの透過損失を測定したが、封着工程におい
て透過損失は発生しておらずＺｎ５ｅ窓は本封着工程中
において熱的損傷を受けないことが明らかになった。ま
だ、封着部の真空、ｌＪ−り量をへＪＪウムリーク感知
器により測定した結果、ヘリウムリーク速度は１ 、Ｑ
ｘ １Ｑ ａｔｍＣｃ／ｓｅＣ以下と全く貞−空リー
クのないことを確認した。
以Ｆの説明のように本発明によるレーザ管の光学部品封
着方法はレーザ管端面と誘電体層膜を有するレーザ用光
学部品の封着を、封着部のみを局部的に７１０熱するこ
とにより可能にしたもので本実施例では誘電体層膜を有
するレーザ用光学部品として、炭酸ガスレーザ用光学窓
について説明を行なったが、他の光学部品の誘電体層膜
の熱損掘温度も同程度なので、本実施例同様に他の光学
部品に関しても封着可能である。さらに本発明方法を採
らなくとも到着可能であったレーザ管端面と誘電体層膜
を持たないレーザ用光学部品の封着においても、本発明
方法を採ることにより封着部への注入パワーを節減する
ことができるので、非常に有要な手段となり得る。
着方法はレーザ管端面と誘電体層膜を有するレーザ用光
学部品の封着を、封着部のみを局部的に７１０熱するこ
とにより可能にしたもので本実施例では誘電体層膜を有
するレーザ用光学部品として、炭酸ガスレーザ用光学窓
について説明を行なったが、他の光学部品の誘電体層膜
の熱損掘温度も同程度なので、本実施例同様に他の光学
部品に関しても封着可能である。さらに本発明方法を採
らなくとも到着可能であったレーザ管端面と誘電体層膜
を持たないレーザ用光学部品の封着においても、本発明
方法を採ることにより封着部への注入パワーを節減する
ことができるので、非常に有要な手段となり得る。
図は本発明の実施例に使用される封着装置の要部断面図
である。 １−・・封着チャンバー、２〜・・・・真空排気口、３
・・・・・観察窓、４・・−・レーザ管、６・・・レー
ザ管封着而、６−・・・誘電体層膜を有するレーザ用光
学部品、７ ・・・光学部品封着面、８・・・・インジ
ウムワイヤ、９・・・・・高周波誘導コイル、１ｏ−・
パイロ検出器。
である。 １−・・封着チャンバー、２〜・・・・真空排気口、３
・・・・・観察窓、４・・−・レーザ管、６・・・レー
ザ管封着而、６−・・・誘電体層膜を有するレーザ用光
学部品、７ ・・・光学部品封着面、８・・・・インジ
ウムワイヤ、９・・・・・高周波誘導コイル、１ｏ−・
パイロ検出器。
Claims (1)
- レーザ管端面及びレーザ用光学部品の表面にあらかじめ
金を付着処理した後、接着面及びインジウムを選択的に
加熱融着することを特徴とするレーザ管の光学部品封着
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57061607A JPS58178580A (ja) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | レ−ザ管の光学部品封着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57061607A JPS58178580A (ja) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | レ−ザ管の光学部品封着方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58178580A true JPS58178580A (ja) | 1983-10-19 |
Family
ID=13176015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57061607A Pending JPS58178580A (ja) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | レ−ザ管の光学部品封着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58178580A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61129601A (ja) * | 1984-09-24 | 1986-06-17 | スペクトラ−フイジツクス・インコ−ポレイテツド | レ−ザの光学部材 |
| JPS61174763U (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-30 | ||
| JP2002359417A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 封止型気体レーザ装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3777281A (en) * | 1970-08-03 | 1973-12-04 | U Hochuli | Seal and method of making same |
-
1982
- 1982-04-13 JP JP57061607A patent/JPS58178580A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3777281A (en) * | 1970-08-03 | 1973-12-04 | U Hochuli | Seal and method of making same |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61129601A (ja) * | 1984-09-24 | 1986-06-17 | スペクトラ−フイジツクス・インコ−ポレイテツド | レ−ザの光学部材 |
| JPS61174763U (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-30 | ||
| JP2002359417A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 封止型気体レーザ装置 |
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