JPS6242477A - レ−ザ発振装置 - Google Patents
レ−ザ発振装置Info
- Publication number
- JPS6242477A JPS6242477A JP18093485A JP18093485A JPS6242477A JP S6242477 A JPS6242477 A JP S6242477A JP 18093485 A JP18093485 A JP 18093485A JP 18093485 A JP18093485 A JP 18093485A JP S6242477 A JPS6242477 A JP S6242477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical fiber
- guide path
- thin tube
- mirror
- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
-
- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (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〕
本発明は導波路形のレーザ発振装置に関する。
従来、この種のレーザ発振装置は内部ミラ一式として、
第４図に示すように中央が細管部（１）になり、この細
管部（１）の周囲に冷却水の流路（２）を形成した二重
構造の管体（３）を有し、細管部（１）の両端側に安定
化抵抗（４）を介した直流電源（５）に接続されたそれ
ぞれアノード（６）およびカソード（７）を配置し、細
管部（３）と同軸に配置した出力鏡（８）および高反射
鏡（９）からなる共振器鏡で管体（３）の両端部を閉塞
した構造のものと、第５図に示すよう細管部四の外側面
に電極Ｃ１１）、（１３を対向させて取付け、これら電
極に几Ｆ電源０を接続した構造のものがある。
第４図に示すように中央が細管部（１）になり、この細
管部（１）の周囲に冷却水の流路（２）を形成した二重
構造の管体（３）を有し、細管部（１）の両端側に安定
化抵抗（４）を介した直流電源（５）に接続されたそれ
ぞれアノード（６）およびカソード（７）を配置し、細
管部（３）と同軸に配置した出力鏡（８）および高反射
鏡（９）からなる共振器鏡で管体（３）の両端部を閉塞
した構造のものと、第５図に示すよう細管部四の外側面
に電極Ｃ１１）、（１３を対向させて取付け、これら電
極に几Ｆ電源０を接続した構造のものがある。
なお、細管部α１の冷却用として冷却管ｔ１４）が一方
の電極＠に当接されている。
の電極＠に当接されている。
また、外部ミラ一式として、第６図に示すように、管体
−の両端部をブリコースタ窓μｅとし、管体（ｌ！１９
の外部に出力鏡（８）および高反射ａ（９）を配置した
構造のものがある。なお、この構造ではアノード（ＵＳ
、カソード０は管体４１！９内においてレーザ光軸から
外れた位置に設けられている。
−の両端部をブリコースタ窓μｅとし、管体（ｌ！１９
の外部に出力鏡（８）および高反射ａ（９）を配置した
構造のものがある。なお、この構造ではアノード（ＵＳ
、カソード０は管体４１！９内においてレーザ光軸から
外れた位置に設けられている。
上記従来のいずれの方式においても共振器鏡は細管部の
両端から距離において取り付けられている構造のため、
共振器鏡の反射角度の微調が必要となり、かつこの部分
での損失も不ａｔ’ ｉである。
両端から距離において取り付けられている構造のため、
共振器鏡の反射角度の微調が必要となり、かつこの部分
での損失も不ａｔ’ ｉである。
また、これら装置から出力されたレーザ光（２０）を光
ファイバーで伝送する場合には光ファイバーに入光させ
るための集光レンズ等の光学系が必要となり、その光学
系を調整する機構も必要となってくる。
ファイバーで伝送する場合には光ファイバーに入光させ
るための集光レンズ等の光学系が必要となり、その光学
系を調整する機構も必要となってくる。
本発明はレーザ出力を効率よく発振させるとともに光フ
ァイバーに他の光学系を要することなく伝送できるレー
ザ発振装置を提供するものである。
ァイバーに他の光学系を要することなく伝送できるレー
ザ発振装置を提供するものである。
共振器鏡の少なくとも一方を所定の反射率に形成された
端面をもつ光ファイバーで構成しかつ上記端面がガスレ
ーザ管の一部である細管部を閉塞する位置に設置された
構成にし上記目的を達成するようにしたものである。
端面をもつ光ファイバーで構成しかつ上記端面がガスレ
ーザ管の一部である細管部を閉塞する位置に設置された
構成にし上記目的を達成するようにしたものである。
以下、実施例に基いて説明する。
第１図は内部ミラー形の構造になる本発明の第１の実施
例を示すもので、（３０）は細管でその外側面には電極
（３１）および（３２）が対向して取り付けられている
。これら電極はＲＦｉ源（３３）に接続されている。ま
た、一方の電極（３２）には冷却管（３４）が当接され
、ｔｆｆｌ （３２）を通して細管（３０）を冷却する
よう罠なっている。細管（３０）の一方の端部には細管
（３０）の導光路（３５）の径より若干大の反射面をも
つ高反射鏡（３６）が導光路（３５）と段差を形成し、
導光路（３５）の軸に直交して気密に挿入されている。
例を示すもので、（３０）は細管でその外側面には電極
（３１）および（３２）が対向して取り付けられている
。これら電極はＲＦｉ源（３３）に接続されている。ま
た、一方の電極（３２）には冷却管（３４）が当接され
、ｔｆｆｌ （３２）を通して細管（３０）を冷却する
よう罠なっている。細管（３０）の一方の端部には細管
（３０）の導光路（３５）の径より若干大の反射面をも
つ高反射鏡（３６）が導光路（３５）と段差を形成し、
導光路（３５）の軸に直交して気密に挿入されている。
また、他方の端部には伝送路となるコアの直径が高反射
＝＋２ ＜３６）の反射面とほぼ同径になる光ファイバ
ー（３７）が挿入され、導光路（３５）と外気とを気密
に保持している。なお、挿入された光ファイバー（３７
）はそのコアの全面が導光路（３５）を塞ぐように高反
射誂（３６）と同様、導光路（３５）と段差を形成して
いる。そして、高反射ｍ （３６）と対面している光フ
ァイバー（３７）の端面、すなわちコア端面は出力鏡を
兼ねるように所定の反射率をもつようにコーティング処
理されている。ただし、高利得の場合には上記コア端面
を光学平面にするだけで上記コーティング処理は必要と
しない。
＝＋２ ＜３６）の反射面とほぼ同径になる光ファイバ
ー（３７）が挿入され、導光路（３５）と外気とを気密
に保持している。なお、挿入された光ファイバー（３７
）はそのコアの全面が導光路（３５）を塞ぐように高反
射誂（３６）と同様、導光路（３５）と段差を形成して
いる。そして、高反射ｍ （３６）と対面している光フ
ァイバー（３７）の端面、すなわちコア端面は出力鏡を
兼ねるように所定の反射率をもつようにコーティング処
理されている。ただし、高利得の場合には上記コア端面
を光学平面にするだけで上記コーティング処理は必要と
しない。
上記の構成では高反射鏡（３６）とこれに対面する光フ
ァイバー（３７）の端面とで光共振器が構成され、反射
光（４０）は導光路（３５）を導波路として伝送される
。したがって、この伝送ではファプリーペロー形光振器
とは鴇なり高反射ｆｆｌ （３６）と光ファイバー（３
７）の端面とが平行に対面していなくても十分に共振作
用が行われるので、これら両面を正確に平行に相対向さ
せる調整は不要となる。また、光ファイバー（３７）の
端面に当った光は一部光フアイバー（３７）内に直接伝
送されることになり、従来のように入射のための光学系
が不要となる構造がとれることになる。
ァイバー（３７）の端面とで光共振器が構成され、反射
光（４０）は導光路（３５）を導波路として伝送される
。したがって、この伝送ではファプリーペロー形光振器
とは鴇なり高反射ｆｆｌ （３６）と光ファイバー（３
７）の端面とが平行に対面していなくても十分に共振作
用が行われるので、これら両面を正確に平行に相対向さ
せる調整は不要となる。また、光ファイバー（３７）の
端面に当った光は一部光フアイバー（３７）内に直接伝
送されることになり、従来のように入射のための光学系
が不要となる構造がとれることになる。
第２図は同じく本発明の第２の実施例で、上記第１図と
共通する部分には同一符号を付して説明する。すなわち
、細管（３０）の外側面は冷却管（４０）で気密に囲繞
され、両端部には段差状の貫通孔が形成されたほぼ同径
のアノード（４１） 、カソード（４２）が細管（３０
）の放電路（３５）の軸と同軸にされて気密に固着され
ている。アノード（４１） 、カソード（４２）には直
流心源（４３） 、安定化抵抗（４４）が接続されてい
る。カソード（４２）側には高反射鏡（３６）が気密に
固着されている。一方、アノード（４１）側には光ファ
イバー（３７）が気密に挿入されている。挿入された側
の光ファイバー（３７）の端面は所定の反射率をもつ反
射面に形成されている。なお、光ファイバー （３７）
の上記端面の導光路（３５）および高反射鏡（３６）に
対する関係は上記第１の実施例と同様になっている、こ
の構成においても従来のように光ファイバーへの入射の
ための光学系は不要となる。
共通する部分には同一符号を付して説明する。すなわち
、細管（３０）の外側面は冷却管（４０）で気密に囲繞
され、両端部には段差状の貫通孔が形成されたほぼ同径
のアノード（４１） 、カソード（４２）が細管（３０
）の放電路（３５）の軸と同軸にされて気密に固着され
ている。アノード（４１） 、カソード（４２）には直
流心源（４３） 、安定化抵抗（４４）が接続されてい
る。カソード（４２）側には高反射鏡（３６）が気密に
固着されている。一方、アノード（４１）側には光ファ
イバー（３７）が気密に挿入されている。挿入された側
の光ファイバー（３７）の端面は所定の反射率をもつ反
射面に形成されている。なお、光ファイバー （３７）
の上記端面の導光路（３５）および高反射鏡（３６）に
対する関係は上記第１の実施例と同様になっている、こ
の構成においても従来のように光ファイバーへの入射の
ための光学系は不要となる。
ところで、実用を考えた場合、ファイバー径が細い方が
操作性が良いので望ましい。しかるに、実際的ディメン
ジョンを考えると、ＣＯ，レーザの場合、通常出力数１
０Ｗ程度のレーザ管の場合、第１図、第２図のいずれに
ついても導光路の寸法は、円形あるいは正方形、矩形の
断面で、径あるいは一辺が数■程度である。また現段階
では利点がなく実用性に乏しいが、Ｈｅ −Ｎｅ レ
ーザ、アルゴンレーザでは通常この寸法が０．５＋ｍ程
度になり、第１図、第２図での構成ではファイバー径は
太くなり操作性が悪くなる。
操作性が良いので望ましい。しかるに、実際的ディメン
ジョンを考えると、ＣＯ，レーザの場合、通常出力数１
０Ｗ程度のレーザ管の場合、第１図、第２図のいずれに
ついても導光路の寸法は、円形あるいは正方形、矩形の
断面で、径あるいは一辺が数■程度である。また現段階
では利点がなく実用性に乏しいが、Ｈｅ −Ｎｅ レ
ーザ、アルゴンレーザでは通常この寸法が０．５＋ｍ程
度になり、第１図、第２図での構成ではファイバー径は
太くなり操作性が悪くなる。
第３図はこの問題を解消したもので、同図（ａ）では途
中からテーパー状部分を経て細径にした光ファイバー（
４４）を用いた構成、同図中）では光フアイバー結合端
部の内径をテーパー状にした細管（４５）を用いた構成
、また同図（Ｃ）では複数本束ねた断面矩形の光ファイ
バー（４６）を用いた構成にしたものである。もちろん
この部分で多少のレーザ光損失が発生するが、従来方法
と比較して利点は大きい。
中からテーパー状部分を経て細径にした光ファイバー（
４４）を用いた構成、同図中）では光フアイバー結合端
部の内径をテーパー状にした細管（４５）を用いた構成
、また同図（Ｃ）では複数本束ねた断面矩形の光ファイ
バー（４６）を用いた構成にしたものである。もちろん
この部分で多少のレーザ光損失が発生するが、従来方法
と比較して利点は大きい。
高エネルギーの荷電粒子が発生するレーザ励起用放電を
点灯させる場合にはプラズマとファイバ一端面が接する
と表面のコーティングが損傷を受ける可能性もある。こ
の場合には、第１図のＲＦ（高周波）放電では電極位置
を調整してファイバ一端面まで放電が伸びないようにす
る。第２図の直流放電の場合についても同様である。
点灯させる場合にはプラズマとファイバ一端面が接する
と表面のコーティングが損傷を受ける可能性もある。こ
の場合には、第１図のＲＦ（高周波）放電では電極位置
を調整してファイバ一端面まで放電が伸びないようにす
る。第２図の直流放電の場合についても同様である。
以上のように光ファイバーを共振器鏡に兼ねさせ、しか
も導光路と一体化した構成としたため、光ファイバーに
導光するのに伴なう余分の光学部品、調整は全く不要と
なり、ま九、従来で生じていたレーザ光の反射、散乱な
どの損失もなくなった。また、内部ミラー構成となるこ
とから、光ファイバーが大気にさらされず、はこりの付
着、酸化、吸湿などによる劣化が発生せず、また構造的
に気密封止が容易な小型の装置を提供することができた
。
も導光路と一体化した構成としたため、光ファイバーに
導光するのに伴なう余分の光学部品、調整は全く不要と
なり、ま九、従来で生じていたレーザ光の反射、散乱な
どの損失もなくなった。また、内部ミラー構成となるこ
とから、光ファイバーが大気にさらされず、はこりの付
着、酸化、吸湿などによる劣化が発生せず、また構造的
に気密封止が容易な小型の装置を提供することができた
。
なお、上記の各実施例では光ファイバーを細管と気密に
結合したが、光７アイパーに代えて、角柱体等からなり
レーザ出力を正規分布から平坦にする作用もつ光伝送体
（通常カライドスコープと称される）を使用しても同様
な効果を得ることができる。また、光７アイパー等を一
方でなく両端に結合し、二方向にレーザ光を導光する構
成においても同様である。
結合したが、光７アイパーに代えて、角柱体等からなり
レーザ出力を正規分布から平坦にする作用もつ光伝送体
（通常カライドスコープと称される）を使用しても同様
な効果を得ることができる。また、光７アイパー等を一
方でなく両端に結合し、二方向にレーザ光を導光する構
成においても同様である。
第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す断面図、第３図は第１・第
２の実施例における光フアイバ結合部の各変形例を示す
断面図、第４図乃至第６図は従来例を示す断面図である
。 （３０）・・・７則管 （３１）、 （３２）
・・・電極（３６）・・・高反射鏡（３７）・・・光フ
ァイバー代理人 弁理士 則 近 ガ 佑 同 竹 花 ｇ入力 第１囚 第２図 （久） ｃｂ） ｃｌ 第３図
本発明の第２の実施例を示す断面図、第３図は第１・第
２の実施例における光フアイバ結合部の各変形例を示す
断面図、第４図乃至第６図は従来例を示す断面図である
。 （３０）・・・７則管 （３１）、 （３２）
・・・電極（３６）・・・高反射鏡（３７）・・・光フ
ァイバー代理人 弁理士 則 近 ガ 佑 同 竹 花 ｇ入力 第１囚 第２図 （久） ｃｂ） ｃｌ 第３図
Claims (3)
- （１）共振器鏡間に配置された導波路形細管内でガス状
レーザ媒質を直流または交流方電により励起するレーザ
発振装置において、上記共振器鏡は少なくとも一方が所
定の反射率に形成された端面をもつ光伝送体からなり上
記端面が上記細管の一方の端部を閉塞する位置に設置さ
れたことを特徴とするレーザ発振装置。 - （２）光伝送体は光ファイバーからなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のレーザ発振装置。 - （３）光伝送体は正規分布をもつレーザ出力を平坦な分
布に変換して出光する伝送体になることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18093485A JPS6242477A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | レ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18093485A JPS6242477A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | レ−ザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6242477A true JPS6242477A (ja) | 1987-02-24 |
Family
ID=16091828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18093485A Pending JPS6242477A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | レ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6242477A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007140960A1 (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Trumpf, Inc. | Hollow core fiber laser |
| JP2020177985A (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-29 | 日亜化学工業株式会社 | 外部共振器型半導体レーザ |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP18093485A patent/JPS6242477A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007140960A1 (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Trumpf, Inc. | Hollow core fiber laser |
| JP2020177985A (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-29 | 日亜化学工業株式会社 | 外部共振器型半導体レーザ |
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