JPS5849645Y2 - レ−ザ用ミラ−マウント - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、特にガスレーザ装置における共振器ミラーの
構造の改良によって発振モードの改善をはかったレーザ
用ミラーマウントに関する。

高速ガス循環型の例えばＣＯ２ガスレーザ装置は、一般
に放電電極を備え、内部にレーザ媒体ガス（ＣＯ２を一
成分とする混合ガス）が封入されたレーザ放電部と、こ
のレーザ放電部の両端部に設けられた共振器ミラーとを
備える。

この共振器ミラーは前記放電部内で励起された状態にあ
るレーザ媒体ガスに再生的な増幅作用をおこさせてレー
ザ発振に至らせる役目をもつものであるが、一般に発振
したレーザ光は拡がり、前記共振器ミラーの外側にまで
照射される。

この共振器ミラーの外側に照射されるレーザ光によって
、上記ミラーを支持する支持構体は加熱され、そのアラ
イメントが狂う問題があった。

つまり上記加熱によって支持構体が熱変形し、共振器ミ
ラーの取り付は角度が変化し、その為に、レーザの発振
モードが不安定になり、安定したレーザ出力を得ること
ができなくなる不都合があった。

そこで従来より、レーザ光の絞りを制御して、前記共振
器ミラー以外の部分へのレーザ光の照射を阻止しようと
する試みが種々なされているが、このような手段はレー
ザ発振効率の低下や装置の大型・複雑化を招く等の新た
な問題を発生し、効果的に利用することができなかった
。

本考案はこのような事情を考慮してなされたもので、簡
易な構造でレーザ発振効率の低下を招くことがなく、シ
かも安定した発振モードのレーザ光を得ることのできる
例えばＣＯ２ガスレーザ装置に好適なレーザ用ミラーマ
ウントを提供することにある。

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図は第１の実施例を示す概略断面図であり、図中１
は例えばアルミ材で形成された円筒状のミラーホルダで
同時にレーザ吸収体をなすものであって、その内部は仕
切板２によって二つの有底筒部１ａ、ｌｂに仕切られ、
一方の有底筒部１ｂの開口端部にはフランジ３が設けら
れている。

このフランジ３が設けられた有底筒部１ｂは、後述する
冷却水を循環させる内部空間となる部分であリ、一方、
他方の有底筒部１ａは、その内壁が黒色アルマイト処理
されてレーザ吸収面となっている。

前記フランジ３には、１２０°の角度を以って３つの透
孔４が同一円周上に穿設され、またこれら透７Ｌ４間を
２分する角度の位置に３つのねし孔５が設けられている
。

即ち、上記透孔４とねし孔５は、フランジ３上の同一円
周上に６０°の角度で交互に穿かれている。

一方、図中６はレーザ装置の共振器壁で、この共振器壁
６には前記ミラーホルダ１の円筒状部を挿通する大きさ
の透孔７が穿がれ、前記ミラーホルダ１は上記透孔７に
対して、有底筒部１ａ側が挿通され、前記フランジ３面
が共振器壁６の側面とＯリング８を介して対向している
。

そして共振器壁６の前記透孔４に対向する位置（３ケ所
）には、それぞれねし穴９が刻設されており、前記透孔
４に挿通されたねじ１０が上記ねし穴９に螺合して、前
記ミラーホルダ１を共振器壁６に固定している。

図中１１はアライメント用ねしで、前記ねじ孔５に螺合
して、その先端部を共振器壁６の壁面に当接させており
、ミラーホルダ１はこのアライメントねじ１１のねし孔
５からの突出寸法を調節することによって、共振器壁６
に対して位置決め（アライメント）され、前記ねじ１０
によって固定されている。

一方、前記ミラーホルダ１の有底筒体部１ａには、切頭
円錐形の例えば銅で形成されたミラ一体１２が挿入され
ている。

このミラ一体１２は、例えば円柱体を所定の長さく前記
有底筒体１ａの深さ以下）に切断し、その端面周部を円
錐状に切削加工、ラッピング研磨したものであって、底
部に対して径小口頚端面１２ａ（第１のレーザミラー面
）の直径は図示しないレーザ放電管の直径と略等しく形
成されている。

つまり、レーザ光の主要部が上記頂面１２ ａに照射さ
れ、また拡がりの生じた部分のレーザ光が錐状部面１２
ｂ（第２のレーザミラー面）に照射されるよう形成され
ている。

このようなレーザミラ一体１２は、底部にねじ孔１３が
刻設され、前記ミラー面が開口側に位置するようにミラ
ーホルダ１の有底筒体１ａに挿入され、前記仕切壁２に
穿設された透孔１４を挿通するねじ１５の螺合によって
前記仕切壁２に係止されている。

上記ねじ１５０頭部は前記透孔１４の径大孔部に埋設さ
れ、例えばエポキシ樹脂によって水密に封じられている
。

かくしてミラーホルダ１に保持されたレーザミラ一体１
２は、そのミラー面１２をレーザ放電管に向けて取り付
けられる。

そしてミラーホルダ１は前述した如く共振器壁６に固定
されて共振器壁６に対するミラ一体１２の取り付けが行
われる。

実際には、レーザミラ一体１２を固定したミラーホルダ
１を共振器壁６に取り付け、そして前記ミラー面１２
ａのレーザ光に対する角度が前記アライメントによって
調整され所定の位置決めがなされて固定される。

また、前記ミラーホルダ１における他方の有底筒体１ｂ
の開口部にはねじ１６が刻設され、このねじ１６には、
側周面にねじを刻設した蓋体１７がねじ込まれ、有底筒
体部１ｂの開口段差部との間に挿入されたＯリング１８
を介して水密に封じられている。

また、蓋体１７には２つの透孔、つまり給水口１９と排
水口２０とが穿かれ、これらの給水・排水口１９．２０
には、それぞれパイプが繋がれて図示しない水冷装置に
接続されている。

この水冷装置は、前記給水口１９を介して蓋体１７によ
って密閉された有底筒体１ｂで形成される内部空間に冷
却水を供給し、そして前記ミラーホルダ１に蓄積された
熱エネルギーを熱交換して排水口２０から排出する。

即ち、前記拡がりを持ったレーザ光の拡がり部分は第２
のレーザミラー面１２ｂによって反射され、有底筒体１
ａの内壁に照射される。

この内壁は前述したように黒色のアルマイト処理されて
いるので、上記照射されたレーザ光は熱エネルギーとし
て吸収され、この吸収された熱エネルギーは、前記水冷
による熱交換によって除去される。

このような構造のミラーマウントによれば、レーザ共振
器内で生起されたレーザ光の直径が所望とするレーザ光
径、つまりミラー径より大きくなった場合、そのはみ出
した部分のレーザ光のエネルギーが極めて良好に除去さ
れ、従って従来装置のようにはみ出したレーザ光による
ミラーマウント周囲の過熱を防止することができ、ミラ
ーのアライメントにずれを招くことがない。

故にレーザ発振モードを常に安定なものとすることがで
き、しかも、レーザ発振効率を高安定に維持することが
できる。

更に、格別にレーザ光の絞り等を設ける必要もないので
、簡単な構成である。

従って各種ガスレーザ装置に安価に広く適用することが
でき、広く普及をはかることができる。

次に本考案の第２の実施例を、第２図を参照して説明す
る。

この実施例は、有底筒体２１の開口端部周面にフランジ
２２を設け、このフランジ２２により、前記第１の実施
例と同様に共振器壁６にアライメント調整して取り付け
るようにしたものであって、この有底筒体２１は底部外
周面を切頭錐台状に切削加工し、ラッピング研磨して、
頂部２１ ａを第１のレーザミラー面、円錐面２１ ｂ
を第２のレーザミラー面としたレーザミラ一体であり、
特に有底筒体２１の外周面にはねじ２３が刻設されてい
る。

図中２４はレーザ吸収体として用いられる円筒状部材で
、その内壁半分に前記ねじ２３に螺合するねじ２５が刻
設され、残りの内壁面を黒色アルマイト処理してレーザ
吸収面２４ ａにしている。

そして、この円筒状部材２４は前記有底筒体２１の外周
にねしマウントされ、上記レーザ吸収面２４ ａが前記
第２のミラー面（円錐面）２１ｂと対向している。

また有底筒体２１の開口部は、Ｏリング１８を介して蓋
体２５がねじ２６によって固定され、水密な内部空間３
０が形成され、この内部空間３０に蓋体２５に穿かれた
給水ロ２７排水口２８を介して冷却水が循環されるよう
になっている。

かくして、このような構造のミラーマウントによれば、
前記第１の実施例と同様にレーザミラー面２１ ａより
はみ出したレーザ光は、第２のレーザミラー面２１ ｂ
によって反射され、円筒状部材２４のレーザ吸収面２４
Ｈに照射される。

従ってそのエネルギーは円筒状部材２４によって吸収さ
れ、この円筒状部材２４と螺合し、熱的に結合した有底
筒体２１に伝達される。

この有底筒体２１では前述した冷却水による熱交換が行
われ、かくして前記レーザミラー面２１ ａよりはみ出
したレーザ光の熱エネルギーの除去が行われる。

従って先の実施例と同様にミラー周囲の過熱によるアラ
イメントの狂いがなく、常に安定した発振モードのレー
ザ光を得ることができる。

故に、例えばガスレーザ発振装置の如き、発振ビーム光
の広がりを有するレーザ光のミラーマウントとして絶大
なる効果を発揮することができる。

尚、本考案は上記実施例に限定されるものではない。

例えばレーザ光軸から大きく拡がった不要レーザ光を反
射する第２のレーザミラー面の角度は、その周囲に設け
られた吸収面の大きさ等に基づいて定めれは゛よい。

例えば゛第１図においてミラーホルダ１のＡ面と第１の
レーザミラー面１２ ａの面とが同一面内にあるときは
、第２のミラー面１２ｂのレーザ光軸に対する角度θは
４５°以下であればよく、また第１図に示すようにミラ
ー面１２ ａがＡ面より内側にある場合は、ミラー面１
２ｂのミラー面１２ ａ近傍Ｂでの反射光線が図中内壁
Ｃに照射される角度にすればよい。

更に第２のレーザミラー面を湾曲形にして、より広いレ
ーザ吸収面に照射されるようにしてもよい。

更にまた、上記各実施例は円状のミラー面を形成したが
、その形状は限定されず、また冷却手段も、ひだ状の放
熱ファンを設けて空冷するようにしてもよい。

要するに本考案は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略断面図、第２図は
他の実施例を示す概略断面図である。 １・・・・・・ミラーホルダ（レーザ吸収体）、１ｂ・
・・・・・有底筒体部（冷却部）、１２・・・・・・レ
ーザミラ一体、１２ ａ・・・・・・第１のレーザミラ
ー面、１２ ｂ・・・・・・第２のレーザミラー面、２
１・・・・・・有底筒体（レーザミラ一体）、２１ａ・
・・・・・第１のレーザミラー面、２１ ｂ・・・・・
・第２のレーザミラー面、２４・・・・・・円筒状部材
（レーザ吸収体）、２４ ａ・・・・・・レーザ吸収面
、３０・・・・・・内部空間（冷却部）、１１・・・・
・・アライメントねし。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. レーザ光の光軸に直角に設けられた第１のレーザミラー
   面及びこの第１のレーザミラー面の周囲に前記レーザ光
   の光軸に対して前記角度とは異なる角度で設けられた第
   ２のレーザミラー面とを備えたレーザミラ一体と、この
   レーザミラ一体に取付けられ前記第１・第２のレーザミ
   ラー面を囲繞して前記第２のレーザミラー面で反射され
   たレーザ光を吸収するレーザ吸収体と、このレーザ吸収
   体によって吸収されたレーザ光の熱エネルギーを除去す
   る冷却装置とを具備したことを特徴とするレーザ用ミラ
   ーマウント。