JPS62124785A - レ−ザ装置 - Google Patents
レ−ザ装置Info
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- JPS62124785A JPS62124785A JP60264529A JP26452985A JPS62124785A JP S62124785 A JPS62124785 A JP S62124785A JP 60264529 A JP60264529 A JP 60264529A JP 26452985 A JP26452985 A JP 26452985A JP S62124785 A JPS62124785 A JP S62124785A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- laser
- reflection mirror
- total reflection
- laser device
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/082—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression
-
- 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
-
- 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
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明はレーザ装置、とくに高品質レーザビームの取
出しの高効率化及び！ ミラーの熱変形防止に関するも
のである。
出しの高効率化及び！ ミラーの熱変形防止に関するも
のである。
第３図（ａ）（ｂ）は各々例えば特願昭５１１−６９５
３２号明細書に示された従来のレーザ装置を示す断面構
成図９及び出射レーザビームの動径方向に対する強度分
布を示す分布図でるり９図においてｔ（１）は部分反射
ミラー、α２はミラー（１１表面に形成された薄膜で９
部分反射膜である。（２）は全反射ミラー。
３２号明細書に示された従来のレーザ装置を示す断面構
成図９及び出射レーザビームの動径方向に対する強度分
布を示す分布図でるり９図においてｔ（１）は部分反射
ミラー、α２はミラー（１１表面に形成された薄膜で９
部分反射膜である。（２）は全反射ミラー。
（３）はレーザ媒質で＋ＣＯ２レーザを例にとれば放電
により励起されたガスであり・ＹＡＧレーザを例にとれ
ばフラッシュラングにエリ励起されたガラスなどである
。（４）はミラー（山（２）からなる光共振器内に発生
したレーザビームＩ偽りは外部に取出された一出射レー
ザビームであり、 ＋５１ｆｌ出射レーザビーム卿の動
径方向の強度分布曲線である。（６１はレーザビーム吸
収体からなるアパーチャで、中央部に開口を有する。
により励起されたガスであり・ＹＡＧレーザを例にとれ
ばフラッシュラングにエリ励起されたガラスなどである
。（４）はミラー（山（２）からなる光共振器内に発生
したレーザビームＩ偽りは外部に取出された一出射レー
ザビームであり、 ＋５１ｆｌ出射レーザビーム卿の動
径方向の強度分布曲線である。（６１はレーザビーム吸
収体からなるアパーチャで、中央部に開口を有する。
次に動作について説明する。部分反射ミラー（１１と全
反射ミラー（２）とからなる光共振器間を往復するレー
ザビームｈ、レーザ媒質＋３１に：エリ増幅されレーザ
ビーム（４）となる。
反射ミラー（２）とからなる光共振器間を往復するレー
ザビームｈ、レーザ媒質＋３１に：エリ増幅されレーザ
ビーム（４）となる。
７ バー ？ヤ（６）ノ外周表面に達するレーザビーム
は吸収される几めレーザビーム（４）ハ外形を規定さＡ
、その横モード（レーザビームの動径方向の強度分布）
をガウス形（正規分布型）に制限される。
は吸収される几めレーザビーム（４）ハ外形を規定さＡ
、その横モード（レーザビームの動径方向の強度分布）
をガウス形（正規分布型）に制限される。
ミラー（１１０表面には薄膜α２が形成され、レーザビ
ーム（４）のうち一部を出射レーザビーム０υとり、て
外部にとり出す。第３図（ｂ）に示す曲線（５）はとり
出されたレーザビームの強度分布の断面形状全示す。
ーム（４）のうち一部を出射レーザビーム０υとり、て
外部にとり出す。第３図（ｂ）に示す曲線（５）はとり
出されたレーザビームの強度分布の断面形状全示す。
ガウス形レーザビームは集光性能がよく、良品質のレー
ザビームとされ、市販のレーザ装置の大部分にガウス形
レーザビームを発生する。
ザビームとされ、市販のレーザ装置の大部分にガウス形
レーザビームを発生する。
アパーチャ（６）の効果について説明を加える。レーザ
ビームモードのうち外形のもつとも小さいものがガウス
形であるため、ガウス形のレーザビームがぎりぎり通る
径のアパーチャ（６）を光共振器内に挿入すれば、ガウ
ス形以外のレーザビームは光共振器間を往復する間にア
パーチャ（６）に：りはし切りされ、はし切りされたレ
ーザビームはアバ−チャに吸収され大きく減衰し、結果
ガウス形のレーザビームのみが形成される。
ビームモードのうち外形のもつとも小さいものがガウス
形であるため、ガウス形のレーザビームがぎりぎり通る
径のアパーチャ（６）を光共振器内に挿入すれば、ガウ
ス形以外のレーザビームは光共振器間を往復する間にア
パーチャ（６）に：りはし切りされ、はし切りされたレ
ーザビームはアバ−チャに吸収され大きく減衰し、結果
ガウス形のレーザビームのみが形成される。
実験結果によれば上でのべたぎりぎりのアパーチャ径（
即ち開口径）φａｉ＋ ガウス形レーザビームの＠変分
部が中央の強度の１／ｅ ＶＣなる点の半径ωとφａ
＝ （３，２〜３．４）Ｘωの関係があることが知られ
ている。
即ち開口径）φａｉ＋ ガウス形レーザビームの＠変分
部が中央の強度の１／ｅ ＶＣなる点の半径ωとφａ
＝ （３，２〜３．４）Ｘωの関係があることが知られ
ている。
し発明が解決しようとする問題点ｊ
従来のレーザ装置は以上の１９に、アパーチャを挿入し
てレーザビームの外形を規制し、ガウス形レーザビーム
を１尋ていた。さてレーザの発振効率を考えると、Ｖ−
ザビームとレーザ媒質とが同一の大きさをもっている時
が最高となる。即ちアパーチャを用いない時が最高とな
る。しかし。
てレーザビームの外形を規制し、ガウス形レーザビーム
を１尋ていた。さてレーザの発振効率を考えると、Ｖ−
ザビームとレーザ媒質とが同一の大きさをもっている時
が最高となる。即ちアパーチャを用いない時が最高とな
る。しかし。
Ｃ０２レーザにもちいられる放電にエリ励起されたガス
状レーザ媒質、ＹＡＧレーザにもちいられるフラッシュ
ランプにエリ励起されたガラス状レーザ媒質をはじめと
してツー股にレーザ媒質は不均質性をふくむため・従来
例の工うにレーザビームにくらべ大きめの励起空間をつ
くり良質な部分をアパーチャによりレーザビームの大き
さを制限して均一なレーザビームをとり出すのが普通で
あった。そのためレーザの発振効率はおのずと制限され
ていた。
状レーザ媒質、ＹＡＧレーザにもちいられるフラッシュ
ランプにエリ励起されたガラス状レーザ媒質をはじめと
してツー股にレーザ媒質は不均質性をふくむため・従来
例の工うにレーザビームにくらべ大きめの励起空間をつ
くり良質な部分をアパーチャによりレーザビームの大き
さを制限して均一なレーザビームをとり出すのが普通で
あった。そのためレーザの発振効率はおのずと制限され
ていた。
また部分反射ミラー（１）はレーザビーム（４１ｅ 何
％か吸収するが、レーザビームが中心にパワー１）５９
４中し、でいるためν吸収されたレーザビームにより部
分反射ミラー（１）の中心が強く加熱され熱分布を生じ
、熱変形するという問題があった。
％か吸収するが、レーザビームが中心にパワー１）５９
４中し、でいるためν吸収されたレーザビームにより部
分反射ミラー（１）の中心が強く加熱され熱分布を生じ
、熱変形するという問題があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので良質のレーザビームが高い発振効率をたちちつ
つ得られ！かつ部分反射ミラーの熱変形を防ぐことがで
きるレーザ装置を得るＣとを目的とする。
たもので良質のレーザビームが高い発振効率をたちちつ
つ得られ！かつ部分反射ミラーの熱変形を防ぐことがで
きるレーザ装置を得るＣとを目的とする。
この発明に係るレーザｆｉｔは９部分反射ミラーの、全
反射ミラーと対向する面上に２表面が全反射面となるリ
ング状の金属の薄膜を設けたものである。
反射ミラーと対向する面上に２表面が全反射面となるリ
ング状の金属の薄膜を設けたものである。
〔作用）
この発明におけるリング状の金属の薄膜は全反射ミラー
と光共振器を構成し、レーザビームの発振に寄与すると
共に−レーザビームを吸収し部分反射ミラー全体を加熱
して、ミラーに熱分布を生じにくくする。
と光共振器を構成し、レーザビームの発振に寄与すると
共に−レーザビームを吸収し部分反射ミラー全体を加熱
して、ミラーに熱分布を生じにくくする。
〔実施例Ｊ
以下會この発明の一実施例を図について説明する。第１
図（ａ） ｆｂ）は各々この発明の一実施例によるレー
ザ装置を示す断面構成図及び出射レーザビームの動径方
向に対する強度分布を示す分布図である。図においてり
第３囚と同一符号のものは同−又は相当部分を示す。
図（ａ） ｆｂ）は各々この発明の一実施例によるレー
ザ装置を示す断面構成図及び出射レーザビームの動径方
向に対する強度分布を示す分布図である。図においてり
第３囚と同一符号のものは同−又は相当部分を示す。
（６１）は部分反射ミラー（１）に設けられている部分
反射膜α２のう全反射ミラー（２）と対向する面上に設
けられ９表面が全反射面となるリング状の金属の薄膜で
、全反射ミラー（２）と上記全反射面とが共振状態とな
るように配置されている。金属の薄膜（６１）は例えば
クラスタイオンビームを用いて金を少なくとも５０１以
上の厚みで形成したものである。
反射膜α２のう全反射ミラー（２）と対向する面上に設
けられ９表面が全反射面となるリング状の金属の薄膜で
、全反射ミラー（２）と上記全反射面とが共振状態とな
るように配置されている。金属の薄膜（６１）は例えば
クラスタイオンビームを用いて金を少なくとも５０１以
上の厚みで形成したものである。
次に動作について説明する。部分反射ミラー［１１と全
反射ミラー（２）との間を往復するレーザビームはレー
ザ媒質（３）にエリ増幅され−リング状の金属薄膜（６
１）により外形を制限されｔガウス形レーザビームとし
て外部に取出される。
反射ミラー（２）との間を往復するレーザビームはレー
ザ媒質（３）にエリ増幅され−リング状の金属薄膜（６
１）により外形を制限されｔガウス形レーザビームとし
て外部に取出される。
薄膜（６１）にエリはし切りされたレーザビームは。
薄膜（６１）により反射され、全反射ミラー（２）との
間を往復する間にその一部が再びレーザビーム（４υと
して取出される。
間を往復する間にその一部が再びレーザビーム（４υと
して取出される。
第２図は、この発明の一実施例によるレーザ装置の発振
特性を従来のものと比較して示す特性図であり、Ｃ０２
レーザを用い、第１因に示す構成のレーザ装置（直線Ａ
）ｌ第３図に示す構成（従来例）のレーザ装置（直線Ｂ
）ｌ及び第４図に示す構成（従来例）のレーザ装置（直
、ｖｊｉｃ）における発掘特性である。なお、第４ Ｓ
（ａｌ （ｂ）は各々従来のレーザ装置を示す断面構
成図及び出射レーザビームの動径方向に対する強度分布
を示す分布図であり、アパーチャ（６）がない場合を示
している、第２図においてν横軸は放電電力、縦軸はレ
ーザ出力を示す。各別には得られたレーザビーム強度分
布も並記した。また、各別におけるレーザ媒質（３）は
放電にエリ励起された直径１７ｍｘのガス媒質であり−
そのガス組成比は０２；Ｈ２：Ｈｅ＝８：４（１）５２
である。また用いるアパーチャ（６）又は薄膜（６
１）の開口径は１２真翼である。
特性を従来のものと比較して示す特性図であり、Ｃ０２
レーザを用い、第１因に示す構成のレーザ装置（直線Ａ
）ｌ第３図に示す構成（従来例）のレーザ装置（直線Ｂ
）ｌ及び第４図に示す構成（従来例）のレーザ装置（直
、ｖｊｉｃ）における発掘特性である。なお、第４ Ｓ
（ａｌ （ｂ）は各々従来のレーザ装置を示す断面構
成図及び出射レーザビームの動径方向に対する強度分布
を示す分布図であり、アパーチャ（６）がない場合を示
している、第２図においてν横軸は放電電力、縦軸はレ
ーザ出力を示す。各別には得られたレーザビーム強度分
布も並記した。また、各別におけるレーザ媒質（３）は
放電にエリ励起された直径１７ｍｘのガス媒質であり−
そのガス組成比は０２；Ｈ２：Ｈｅ＝８：４（１）５２
である。また用いるアパーチャ（６）又は薄膜（６
１）の開口径は１２真翼である。
第２図からν従来例では良質のガウス形レーザビームを
得るためにアパーチャを挿入すると発振効率が著しく悪
くなることがわかる。−万、この発明によるものは曾高
い発振効率をたもったまま。
得るためにアパーチャを挿入すると発振効率が著しく悪
くなることがわかる。−万、この発明によるものは曾高
い発振効率をたもったまま。
ガウス形レーザビームに近いものが得られている。
また部分反射ミラーｆｉ＋の熱変形について考えると・
リング状の金属薄膜（６１）は数％（Ｃ０２レーザビ
ームを例にとれば１％程度）のレーザビームを吸収する
が、レーザビームが部分反射ミラー（１）の中央部を透
過することによっても数チレーザビームが吸収されるた
め２部分反射ミラー（１）全体が加熱され、熱分布が生
じにくいという効果がある。
リング状の金属薄膜（６１）は数％（Ｃ０２レーザビ
ームを例にとれば１％程度）のレーザビームを吸収する
が、レーザビームが部分反射ミラー（１）の中央部を透
過することによっても数チレーザビームが吸収されるた
め２部分反射ミラー（１）全体が加熱され、熱分布が生
じにくいという効果がある。
なおり上記実施例では金属の薄膜（６１）ｔ”部分反射
膜α２の上に形成したが、直接１部分反射ミラー（１１
上に形成してもよい。また２部分反射ミラー（１）を基
盤となる材料の透過率でそのまま適用する場合は部分反
射膜（Ｉｚが不要になることはいうまでもない。
膜α２の上に形成したが、直接１部分反射ミラー（１１
上に形成してもよい。また２部分反射ミラー（１）を基
盤となる材料の透過率でそのまま適用する場合は部分反
射膜（Ｉｚが不要になることはいうまでもない。
以上のようにこの発明によれば２部分反射ミラーの全反
射ミラーと対向する面上に１表面が全反射面となるリン
グ状の金属の薄膜を設けたので。
射ミラーと対向する面上に１表面が全反射面となるリン
グ状の金属の薄膜を設けたので。
良品質のレーザビームがアパーチャを挿入する前と同等
の高い発振効率で得られると共に９部分反射ミラーの熱
変形を防ぐことができる効果がある。
の高い発振効率で得られると共に９部分反射ミラーの熱
変形を防ぐことができる効果がある。
第１図（ａｌ（ｂ）は各々この発明の一実施例によるレ
ーザ装置を示す断面構成図及び出射レーザビームの動径
方向の強度分布を示す分布図、第２図はこの発明の一実
施例によるレーザ装置の発振特性を従来のものと比較し
て示す特性図を並びに第３図第４図（ａ）＋ （ｂ）は
各々従来のレーザ装置を示す断面構成図及び出射レーザ
ビームの動径方向の強度分布を示す分布図である。 （１）・・・部分反射ミラー１（２）・・・全反射ミラ
ー、 （６ｉ）・・・薄膜。 なお２図中シ同−符号は同−又は相当部分を示す。
ーザ装置を示す断面構成図及び出射レーザビームの動径
方向の強度分布を示す分布図、第２図はこの発明の一実
施例によるレーザ装置の発振特性を従来のものと比較し
て示す特性図を並びに第３図第４図（ａ）＋ （ｂ）は
各々従来のレーザ装置を示す断面構成図及び出射レーザ
ビームの動径方向の強度分布を示す分布図である。 （１）・・・部分反射ミラー１（２）・・・全反射ミラ
ー、 （６ｉ）・・・薄膜。 なお２図中シ同−符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）全反射ミラーと部分反射ミラーとからなる光共振
器を用いたレーザ装置において、上記部分反射ミラーの
、上記全反射ミラーと対向する面上に、表面が全反射面
となるリング状の金属の薄膜を設けたことを特徴とする
レーザ装置。 - （２）金属の薄膜はクラスタイオンビームを用いて形成
された特許請求の範囲第１項記載のレーザ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264529A JPS62124785A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | レ−ザ装置 |
| DE19863639580 DE3639580A1 (de) | 1985-11-20 | 1986-11-20 | Laseranordnung |
| US07/377,774 US4942588A (en) | 1985-11-20 | 1989-07-10 | Laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264529A JPS62124785A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62124785A true JPS62124785A (ja) | 1987-06-06 |
Family
ID=17404522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60264529A Pending JPS62124785A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-25 | レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62124785A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5256075A (en) * | 1989-05-31 | 1993-10-26 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Connector device |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP60264529A patent/JPS62124785A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5256075A (en) * | 1989-05-31 | 1993-10-26 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Connector device |
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