JPS6211285A - レ−ザ装置 - Google Patents
レ−ザ装置Info
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- JPS6211285A JPS6211285A JP14923285A JP14923285A JPS6211285A JP S6211285 A JPS6211285 A JP S6211285A JP 14923285 A JP14923285 A JP 14923285A JP 14923285 A JP14923285 A JP 14923285A JP S6211285 A JPS6211285 A JP S6211285A
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- Japan
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- laser
- pulse
- generators
- laser oscillation
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-
- 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
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2383—Parallel arrangements
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- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明はレーザビームを出力するレーザビームに係り、
特に、高繰り返し、高出力化を図ったレーザ装置に関す
る。
特に、高繰り返し、高出力化を図ったレーザ装置に関す
る。
一般に、レーザ装置のレーザ発振管としては、高効率、
高繰り返しの金属蒸気レーザ知られているが、同位体分
離にレーザ光を利用する場合には１０ＫＨ７を超えるよ
うな高繰り返し周波数を有し、レーザ平均出力が数百Ｗ
を超えるような高出力のレーザ発振管が必要とされる。
高繰り返しの金属蒸気レーザ知られているが、同位体分
離にレーザ光を利用する場合には１０ＫＨ７を超えるよ
うな高繰り返し周波数を有し、レーザ平均出力が数百Ｗ
を超えるような高出力のレーザ発振管が必要とされる。
ところで、パルス発振を行なう上記金属蒸気レーザ発振
管では、レーザの下準位の寿命が下準位寿命に比して長
いために連続発振が得られなかった。また、中性ガスや
壁との衝突による拡散を利用して、下準位に留った金属
原子を安定単位に遷位させるために、運転に比較的長時
間を要していた。
管では、レーザの下準位の寿命が下準位寿命に比して長
いために連続発振が得られなかった。また、中性ガスや
壁との衝突による拡散を利用して、下準位に留った金属
原子を安定単位に遷位させるために、運転に比較的長時
間を要していた。
したがって、この金属蒸気レーザ発振管を単一に設ける
従来のレーザ装置では、この金属蒸気レーザ発振管に入
力されるトリガパルスの周波数を高くすることにより繰
り返し周波数を高め、この繰り返し周波数に比例してレ
ーザ平均出力を増大させるようにすると、却って、レー
ザ下単位密度を十分に低下させることができないために
、レーザ平均出力の増大を図ることができなかった。
従来のレーザ装置では、この金属蒸気レーザ発振管に入
力されるトリガパルスの周波数を高くすることにより繰
り返し周波数を高め、この繰り返し周波数に比例してレ
ーザ平均出力を増大させるようにすると、却って、レー
ザ下単位密度を十分に低下させることができないために
、レーザ平均出力の増大を図ることができなかった。
このような金属蒸気レーザ発振管における繰り返し周Ｉ
ｌ！ｆと、単位トリガパルス当りのエネルギＥおよび時
間平均出力Ｐとの相対関係を第４図および第５図にそれ
ぞれ示す。
ｌ！ｆと、単位トリガパルス当りのエネルギＥおよび時
間平均出力Ｐとの相対関係を第４図および第５図にそれ
ぞれ示す。
すなわち、金属蒸気レーザ発振管では、第４図に示すよ
うに、繰り返し周波数ｆがは高くなるに従って単位トリ
ガパルス当りのレーザエネルギが減少する。これは繰り
返し周波数ｆが高くなると、レーザ下単位密度が十分に
低くならないために、単位トリガパルス当りに放出され
るレーザエルギが減少するからである。
うに、繰り返し周波数ｆがは高くなるに従って単位トリ
ガパルス当りのレーザエネルギが減少する。これは繰り
返し周波数ｆが高くなると、レーザ下単位密度が十分に
低くならないために、単位トリガパルス当りに放出され
るレーザエルギが減少するからである。
また、第５図に示すように金属蒸気レーザ発振管の１本
当りの時間平均出力Ｐは、繰り返し周波数ｆが高くなる
と、単位トリガパルス当りのレーザエネルギが減少する
が、所要の繰り返し周波散逸は増加して行き、そのピー
ク時の繰り返し周波数を超えると、漸次下降して行く。
当りの時間平均出力Ｐは、繰り返し周波数ｆが高くなる
と、単位トリガパルス当りのレーザエネルギが減少する
が、所要の繰り返し周波散逸は増加して行き、そのピー
ク時の繰り返し周波数を超えると、漸次下降して行く。
したがって、このような特性を有する金属蒸気レーザ発
振管を単一に組み込む従来のレーザ装置では、同位体分
離を行なう際に要求される諸条件、例えば１０ＫＨｚを
超えるような高繰り返し周波数ｆにて平均出力Ｐを増大
させることは困難であった。
振管を単一に組み込む従来のレーザ装置では、同位体分
離を行なう際に要求される諸条件、例えば１０ＫＨｚを
超えるような高繰り返し周波数ｆにて平均出力Ｐを増大
させることは困難であった。
また、単一パルス当りのレーザ出力を増大させるために
は金属蒸気レーザ発振管の放電容積を増大させることが
考えられるが、これでは放電容積の増大のために放電作
用が不安定になる等の問題が新たに発生する恐れがあっ
た。
は金属蒸気レーザ発振管の放電容積を増大させることが
考えられるが、これでは放電容積の増大のために放電作
用が不安定になる等の問題が新たに発生する恐れがあっ
た。
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、高繰
り返しおよび高出力のレーザ装置を提供することを目的
とする。
り返しおよび高出力のレーザ装置を提供することを目的
とする。
本発明は従来例の問題点が、パルスレーザ発振管を単一
に設けている点に起因していることに着目してなされた
ものであり、パルス発生器からのトリガパルスを受けて
パルス発振しレーザ光を出力するパルスレーザ発振管を
複数本設け、これらパルスレーザ発振管にはその設置数
に対応する分周率で上記トリがパルスを時分割するトリ
ガパルス分周器からの各パルスをそれぞれ入力させ、こ
れらパルスレーザ発振管よりそれぞれ出力されるレーザ
光を合成器により合成させることを特徴とする。
に設けている点に起因していることに着目してなされた
ものであり、パルス発生器からのトリガパルスを受けて
パルス発振しレーザ光を出力するパルスレーザ発振管を
複数本設け、これらパルスレーザ発振管にはその設置数
に対応する分周率で上記トリがパルスを時分割するトリ
ガパルス分周器からの各パルスをそれぞれ入力させ、こ
れらパルスレーザ発振管よりそれぞれ出力されるレーザ
光を合成器により合成させることを特徴とする。
（発明の実施例）
以下本発明の実施例について第１図ないし第３図を参照
して説明する。
して説明する。
第１図は本発明に係るレーザ装置の一実施例の全体構成
を示しており、パルスレーザ発振管１を複数本、例えば
３本１ａ、１ｂ、１ｃ設けている。
を示しており、パルスレーザ発振管１を複数本、例えば
３本１ａ、１ｂ、１ｃ設けている。
各パルスレーザ発振管１ａ、１ｂ、Ｉｃは、例えば金馬
蒸気レーザ発振管よりなり、トリガパルスを受けてパル
ス発振しレーザ光を出力するものである。これらパルス
レーザ発振管ｌａ、１ｂ。
蒸気レーザ発振管よりなり、トリガパルスを受けてパル
ス発振しレーザ光を出力するものである。これらパルス
レーザ発振管ｌａ、１ｂ。
１Ｃは、全反射ミラー２ａ、２ｂ、２Ｃおよび出力ミラ
ー３ａ、３ｂ、３Ｇをそれぞれ対向配置すると共に、各
パルス電源４ａ、４ｂ、４Ｃに電気的にそれぞれ接続さ
れて駆動されるようになっている。
ー３ａ、３ｂ、３Ｇをそれぞれ対向配置すると共に、各
パルス電源４ａ、４ｂ、４Ｃに電気的にそれぞれ接続さ
れて駆動されるようになっている。
各パルス電１１４ａ、４ｂ、４ｃは高圧直流電源５に接
続されると共に、パルス発生器６に接続されたトリガパ
ルス分周器７にて分周された各トリガパルスＴＲａ、Ｔ
Ｒｂ、ＴＲｃをそれぞれ入力するようになっており、パ
ルスレーザ発振管１が金属蒸気レーザ発振管であるとき
は、例えば、第２図の回路図に示すように構成される。
続されると共に、パルス発生器６に接続されたトリガパ
ルス分周器７にて分周された各トリガパルスＴＲａ、Ｔ
Ｒｂ、ＴＲｃをそれぞれ入力するようになっており、パ
ルスレーザ発振管１が金属蒸気レーザ発振管であるとき
は、例えば、第２図の回路図に示すように構成される。
なお、説明の便宜上、第２図ではパルス電源４ａのみの
一例を示しているが、他のもの４ｂ、４ｃもほぼ同様の
構成であり、重複した説明は省略する。
一例を示しているが、他のもの４ｂ、４ｃもほぼ同様の
構成であり、重複した説明は省略する。
パルス電１４ａの入力端の一端ＩＮａには直流高圧電源
５が、その他端ＩＮｂにはトリガパルス分周器７がそれ
ぞれ接続され、出力端ＯＵＴにはパルスレーザ発振管１
ａを接続している。このパルス電源４ａの入力端ＩＮａ
はインダクタンスＬ等を介してサイラトロンＴＨＹのプ
レートと充電コンデンサＣＧ等に接続され、他の入力端
ＩＮｂにはサイラトロンＴＨＹのグリッドが接続され、
サイラトロンＴＨＹの導通時には充電コンデンサＣＣに
充電された電荷をパルスレーザ発振管１ａを通して放電
するようになっている。
５が、その他端ＩＮｂにはトリガパルス分周器７がそれ
ぞれ接続され、出力端ＯＵＴにはパルスレーザ発振管１
ａを接続している。このパルス電源４ａの入力端ＩＮａ
はインダクタンスＬ等を介してサイラトロンＴＨＹのプ
レートと充電コンデンサＣＧ等に接続され、他の入力端
ＩＮｂにはサイラトロンＴＨＹのグリッドが接続され、
サイラトロンＴＨＹの導通時には充電コンデンサＣＣに
充電された電荷をパルスレーザ発振管１ａを通して放電
するようになっている。
上記トリガパルス分周器７は第３図（Ａ）（Ｂ）に示す
ようにパルス発生器６から入力されるトリガパルスＴＲ
を、パルスレーザ発振管１ａ、ｌｂ。
ようにパルス発生器６から入力されるトリガパルスＴＲ
を、パルスレーザ発振管１ａ、ｌｂ。
１Ｃの設置数、例えば３本に対応する１／３の分周率で
時分割し、これら３系統のトリガパルス列ＴＲａ、ＴＲ
ｂ、ＴＲＣを各パルス電源４ａ、４ｂ、４ｃへ入力させ
るものである。
時分割し、これら３系統のトリガパルス列ＴＲａ、ＴＲ
ｂ、ＴＲＣを各パルス電源４ａ、４ｂ、４ｃへ入力させ
るものである。
一方、パルスレーザ発振管１ａ、１ｃの各出力ミラー３
ａ、３ｃより出力されるレーザ光はミラー８ａ、８ｃに
より反射されて、またパルスレーザ発振管１ｂの出力ミ
ラー３ｂからのレーザ光は直接合成器９に入射され、こ
こで各レーザ光を合成してレーザビーム１０を出力する
ようになっている。
ａ、３ｃより出力されるレーザ光はミラー８ａ、８ｃに
より反射されて、またパルスレーザ発振管１ｂの出力ミ
ラー３ｂからのレーザ光は直接合成器９に入射され、こ
こで各レーザ光を合成してレーザビーム１０を出力する
ようになっている。
次に本実施例の作用について述べる。
パルス発生器６より第３図（Ｂ）に示すようなパルス列
のトリガパルスＴＲがトリガパルス分局器７に入力され
る。ここでトリガパルスＴＲは１／３の分周率で時分割
され、３系統のトリガパルスＴＲａ、ＴＲｂ、ＴＲｃが
各パルス電源４ａ。
のトリガパルスＴＲがトリガパルス分局器７に入力され
る。ここでトリガパルスＴＲは１／３の分周率で時分割
され、３系統のトリガパルスＴＲａ、ＴＲｂ、ＴＲｃが
各パルス電源４ａ。
４ｂ、４Ｃに入力される。
各パルス電源４ａ、４ｂ、４ＣはこれらトリガパルスＴ
Ｒａ、ＴＲｂ、ＴＲｃを第２図に示す各サイラトロンＴ
ＨＹのグリッドに印加させ、これを導通させる。これに
より、インダクタンスＬ等を介して充電コンデンサＣＣ
に充電された直流高圧は一時放電用コンデンサＣＤに蓄
えられた後、各パルスレーザ発振管１ａ、１ｂ、 １ｃ
を通して放電する。したがって、各パルスレーザ発振管
１ａ、ｌｂ、 １ｃは各トリガパルスＴＲａ、ＴＲｂ。
Ｒａ、ＴＲｂ、ＴＲｃを第２図に示す各サイラトロンＴ
ＨＹのグリッドに印加させ、これを導通させる。これに
より、インダクタンスＬ等を介して充電コンデンサＣＣ
に充電された直流高圧は一時放電用コンデンサＣＤに蓄
えられた後、各パルスレーザ発振管１ａ、１ｂ、 １ｃ
を通して放電する。したがって、各パルスレーザ発振管
１ａ、ｌｂ、 １ｃは各トリガパルスＴＲａ、ＴＲｂ。
ＴＲｃの周波数に同期し、パルス発生器６のトリガパル
スＴＲの１／３周期で順次パルスを発振し、各出力ミラ
ー３ａ、３ｂ、３ｃより１／３周期で順次レーザ光を出
力する。出力ミラー３ａ、３ｃより出力されたレーザ光
はミラー８ａ、Ｆ１ａにより反射されて、−力出力ミラ
ー３ｂより出力されたレーザ光は直接合成器９へそれぞ
れ入射され、ここで各レーザ光が合成されてレーザビー
ム１０を出力する。
スＴＲの１／３周期で順次パルスを発振し、各出力ミラ
ー３ａ、３ｂ、３ｃより１／３周期で順次レーザ光を出
力する。出力ミラー３ａ、３ｃより出力されたレーザ光
はミラー８ａ、Ｆ１ａにより反射されて、−力出力ミラ
ー３ｂより出力されたレーザ光は直接合成器９へそれぞ
れ入射され、ここで各レーザ光が合成されてレーザビー
ム１０を出力する。
すなわち、レーザビーム１０の出力は各パルスレーザ発
振管１ａ、１ｂ、１ｃの各出力を合成してなるので、パ
ルスレーザ発振管を単一に設番プる従来例に比して３倍
の出力向上を図ることができる。
振管１ａ、１ｂ、１ｃの各出力を合成してなるので、パ
ルスレーザ発振管を単一に設番プる従来例に比して３倍
の出力向上を図ることができる。
なお、上述実施例ではパルスレーザ発振管１を３本設け
た場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば２本もしくは４本以上であっても
よく、このとき、トリガパルス分周器７の分周率をこの
パルスレーザ発振管１の設置数に対応させる。
た場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば２本もしくは４本以上であっても
よく、このとき、トリガパルス分周器７の分周率をこの
パルスレーザ発振管１の設置数に対応させる。
また、パルスレーザ発振管１として金属蒸気レーザ発振
管の一例を掲げたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、これ以外に放電を利用するパルスレーザ発Ｓ管
、例えば炭酸ガスレーザ発振管、エキシマレーザ発振管
であってもよい。
管の一例を掲げたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、これ以外に放電を利用するパルスレーザ発Ｓ管
、例えば炭酸ガスレーザ発振管、エキシマレーザ発振管
であってもよい。
〔発明の効果〕 ゛
以上説明したように本発明は、パルス発生器からのトリ
ガパルスを受けて発振しレーザ光を出力するパルスレー
ザ発振管を有するレーザ装置において、上記パルスレー
ザ発振管を複数本設けると共に、これらパルスレーザ発
振管にはその設置数に対応する分周率で上記トリガパル
スを時分割するトリガパルス分周器からの各・パルスを
それぞれ入力させ、これらパルスレーザ発振管よりそれ
ぞれ出力されるレーザ光を合成器により合成させる。
ガパルスを受けて発振しレーザ光を出力するパルスレー
ザ発振管を有するレーザ装置において、上記パルスレー
ザ発振管を複数本設けると共に、これらパルスレーザ発
振管にはその設置数に対応する分周率で上記トリガパル
スを時分割するトリガパルス分周器からの各・パルスを
それぞれ入力させ、これらパルスレーザ発振管よりそれ
ぞれ出力されるレーザ光を合成器により合成させる。
したがって、本発明によれば、パルスレーザ発振管を複
数本設番プ、これらからの各レーザ光を合成するので、
パルスレーザ発振管が単一である従来例に比して高繰り
返しと高出力を図ることができる効果がある。
数本設番プ、これらからの各レーザ光を合成するので、
パルスレーザ発振管が単一である従来例に比して高繰り
返しと高出力を図ることができる効果がある。
第１図は本発明に係るレーザ装置の一実施例の全体構成
を示すブロック線図、第２図は第１図で示すパルス電源
の°回路図、第３図（Ａ）は第１図で示すトリガパルス
分周器とパルス発生器との接続を示すブロック線図、第
３図（Ｂ）は第１図のトリガパルス分周器の分周作用を
説明するためのトリガパルスのタイムチャート、第４図
および第５図は金属蒸気レーザ発振管の特性をそれぞれ
示すグラフである。 １ａ、Ｉｂ、１ｃ・・・パルスレーザ発振管、２ａ、２
ｂ、２ｃｍ・・全反射ミラー、３ａ、３ｂ、３Ｃ・・・
出力ミラー、４ａ、４ｂ、４ｃ・・・出力ミラー、５・
・・高圧直流電源、６・・・パルス発生器、７・・・ト
リガパルス分周器、ＴＲ・・・トリガパルス。 代理人弁理士 則 近 憲 佑 同 三 俣 弘 文集１図 第２図 （Ａ） （Ｂ） 第３図 練り退し周波数ｆ 第４図 ｈｌり返し周波数 ｆ 第５図
を示すブロック線図、第２図は第１図で示すパルス電源
の°回路図、第３図（Ａ）は第１図で示すトリガパルス
分周器とパルス発生器との接続を示すブロック線図、第
３図（Ｂ）は第１図のトリガパルス分周器の分周作用を
説明するためのトリガパルスのタイムチャート、第４図
および第５図は金属蒸気レーザ発振管の特性をそれぞれ
示すグラフである。 １ａ、Ｉｂ、１ｃ・・・パルスレーザ発振管、２ａ、２
ｂ、２ｃｍ・・全反射ミラー、３ａ、３ｂ、３Ｃ・・・
出力ミラー、４ａ、４ｂ、４ｃ・・・出力ミラー、５・
・・高圧直流電源、６・・・パルス発生器、７・・・ト
リガパルス分周器、ＴＲ・・・トリガパルス。 代理人弁理士 則 近 憲 佑 同 三 俣 弘 文集１図 第２図 （Ａ） （Ｂ） 第３図 練り退し周波数ｆ 第４図 ｈｌり返し周波数 ｆ 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、パルス発生器からのトリガパルスを受けて発振しレ
ーザ光を出力するパルスレーザ発振管を有するレーザ装
置において、上記パルスレーザ発振管を複数本設けると
共に、これらパルスレーザ発振管にはその設置数に対応
する分周率で上記トリガパルスを時分割するトリガパル
ス分周器からの各パルスをそれぞれ入力させ、これらパ
ルスレーザ発振管よりそれぞれ出力されるレーザ光を合
成器により合成させることを特徴とするレーザ装置。 ２、パルスレーザ発振管が、金属蒸気レーザ、炭酸ガス
レーザ、エキシマレーザのいずれかである特許請求の範
囲第１項に記載のレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14923285A JPS6211285A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14923285A JPS6211285A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211285A true JPS6211285A (ja) | 1987-01-20 |
Family
ID=15470761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14923285A Pending JPS6211285A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6211285A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994026010A3 (en) * | 1993-05-05 | 1995-01-12 | Coherent Inc | Solid state laser with interleaved output |
| JPH08125253A (ja) * | 1994-10-20 | 1996-05-17 | Nec Corp | エキシマレーザ装置 |
| EP0887900A1 (fr) * | 1997-06-27 | 1998-12-30 | Commissariat A L'energie Atomique | Dispositif laser à têtes multiples |
| JP2009188419A (ja) * | 2009-04-06 | 2009-08-20 | Gigaphoton Inc | 露光用ガスレーザ装置 |
| WO2013161760A1 (ja) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | ギガフォトン株式会社 | レーザシステム及び極端紫外光生成システム |
| JP2018034184A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ発振器およびレーザ加工装置 |
| JP2023515743A (ja) * | 2020-03-03 | 2023-04-14 | サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 光源のための制御システム |
-
1985
- 1985-07-09 JP JP14923285A patent/JPS6211285A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994026010A3 (en) * | 1993-05-05 | 1995-01-12 | Coherent Inc | Solid state laser with interleaved output |
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| US6115396A (en) * | 1993-05-05 | 2000-09-05 | Coherent, Inc. | Control system for a laser with multiple solid state rods |
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| FR2765413A1 (fr) * | 1997-06-27 | 1998-12-31 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif laser a tetes multiples |
| JP2009188419A (ja) * | 2009-04-06 | 2009-08-20 | Gigaphoton Inc | 露光用ガスレーザ装置 |
| WO2013161760A1 (ja) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | ギガフォトン株式会社 | レーザシステム及び極端紫外光生成システム |
| JPWO2013161760A1 (ja) * | 2012-04-27 | 2015-12-24 | ギガフォトン株式会社 | レーザシステム及び極端紫外光生成システム |
| JP2018034184A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ発振器およびレーザ加工装置 |
| JP2023515743A (ja) * | 2020-03-03 | 2023-04-14 | サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 光源のための制御システム |
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