JPS628585A - レ−ザ光源装置 - Google Patents
レ−ザ光源装置Info
- Publication number
- JPS628585A JPS628585A JP14674085A JP14674085A JPS628585A JP S628585 A JPS628585 A JP S628585A JP 14674085 A JP14674085 A JP 14674085A JP 14674085 A JP14674085 A JP 14674085A JP S628585 A JPS628585 A JP S628585A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- simulation
- angle
- mirror
- light source
- 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
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08081—Unstable resonators
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、溶接・切断・表面改質などに用いられるレ
ーザ装置の光源，特にそのレーザビームの光軸の安定化
Ｃこ関するものである。
ーザ装置の光源，特にそのレーザビームの光軸の安定化
Ｃこ関するものである。
第２図は従来の不安定型共振器を用いたレーザ光源装置
の要部を示す構成図である。図１こおいて、（１）は発
振器筐体、（２）は電極，（３）は電極（２）による放
電励起空間をはさむように設置ざれた不安定型共振器で
、これは凹面鏡０１）、凸面鏡０３およびビーム取り出
し鏡（ハ）を含む。（４）は不安定型共振器を固定する
共振器支持構造物、（５）は発振器筐体（１）に取り付
けられたレーザビームの取り出し窓，（６）は放射され
たレーザビーム、（７）は防振ゴムである。
の要部を示す構成図である。図１こおいて、（１）は発
振器筐体、（２）は電極，（３）は電極（２）による放
電励起空間をはさむように設置ざれた不安定型共振器で
、これは凹面鏡０１）、凸面鏡０３およびビーム取り出
し鏡（ハ）を含む。（４）は不安定型共振器を固定する
共振器支持構造物、（５）は発振器筐体（１）に取り付
けられたレーザビームの取り出し窓，（６）は放射され
たレーザビーム、（７）は防振ゴムである。
ここで凹面鏡Ｇυ、凸面鏡働およびビーム取り出し鏡（
ハ）をそれぞれ固定する共振器支持構造物（４）は、温
度分布の変化の影響を少なくするためにインバ棒などか
ら形成されている。しかし、この共振器支持構造物（４
）は防振ゴム（７）などを介して発振器筐体（１）に直
接あるいは間接に取り付けられているので、発振器筐体
（１）が熱変形、すなわち温度変化等により変形すれば
、レーザビーム（６）の光軸は変化することになる。一
般にレーザ出力として取り出されるエネルギは、レーザ
媒質に投入された放電エネルギの数−程度である。そし
て残りの放電エネルギは熱エネルギに変換され、これが
レーザ媒質の温度を上昇させる。また、発振器筐体（１
）の温度分布は、送風機（図示せず）によって循環され
ているレーザ媒質の温度分布に依存するので、放電入力
の変化によって発振器筐体の温度分布が変化して熱変形
し、この変化ｉこ対応してレーザビーム（６）の光軸が
変化する。したがってレーザ発振の開始後、レーザ装置
が熱平衡状態に達するまではレーザビームの光軸変動が
特に大きい。
ハ）をそれぞれ固定する共振器支持構造物（４）は、温
度分布の変化の影響を少なくするためにインバ棒などか
ら形成されている。しかし、この共振器支持構造物（４
）は防振ゴム（７）などを介して発振器筐体（１）に直
接あるいは間接に取り付けられているので、発振器筐体
（１）が熱変形、すなわち温度変化等により変形すれば
、レーザビーム（６）の光軸は変化することになる。一
般にレーザ出力として取り出されるエネルギは、レーザ
媒質に投入された放電エネルギの数−程度である。そし
て残りの放電エネルギは熱エネルギに変換され、これが
レーザ媒質の温度を上昇させる。また、発振器筐体（１
）の温度分布は、送風機（図示せず）によって循環され
ているレーザ媒質の温度分布に依存するので、放電入力
の変化によって発振器筐体の温度分布が変化して熱変形
し、この変化ｉこ対応してレーザビーム（６）の光軸が
変化する。したがってレーザ発振の開始後、レーザ装置
が熱平衡状態に達するまではレーザビームの光軸変動が
特に大きい。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のレーザ光源装置は、以上のように構成されている
ので、レーザ発振の開始後レーザ装置が熱平衡状態に達
するまで、レーザビームの光軸が不安定でありかつ光軸
がずれるという問題があり、また、放電入力すなわち、
発振出力によってもし一ザビームの光軸が変化するとい
う問題があった。
ので、レーザ発振の開始後レーザ装置が熱平衡状態に達
するまで、レーザビームの光軸が不安定でありかつ光軸
がずれるという問題があり、また、放電入力すなわち、
発振出力によってもし一ザビームの光軸が変化するとい
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、レーザビームの光軸が変化しないレーザ光
源装置を得ることを目的とする。
れたもので、レーザビームの光軸が変化しないレーザ光
源装置を得ることを目的とする。
この発明に係るレーザ光源装置は１発振器筐体の近傍に
おけるレーザビームの経路上Ｉこレーザビームの角度を
補正する機構（ビーム角度補正機構）を配置するととも
に、不安定置共振器の小穴からこれに供給したシュミレ
ーションビームの光軸の角度をビーム角度検出器により
計測し、そしてこの計測された信号にもとずいてビーム
角度補正機構を制御するようにしたものである。
おけるレーザビームの経路上Ｉこレーザビームの角度を
補正する機構（ビーム角度補正機構）を配置するととも
に、不安定置共振器の小穴からこれに供給したシュミレ
ーションビームの光軸の角度をビーム角度検出器により
計測し、そしてこの計測された信号にもとずいてビーム
角度補正機構を制御するようにしたものである。
レーザビームの光軸と一致あるいは対応したシュミレー
ションビームの光軸の角度変動量を計測し、これＥこよ
ってビーム角度補正機構を制御してシュミレーションビ
ームの光軸を所定の角度に補正し、レーザビームの光軸
を所定の角度に維持する。
ションビームの光軸の角度変動量を計測し、これＥこよ
ってビーム角度補正機構を制御してシュミレーションビ
ームの光軸を所定の角度に補正し、レーザビームの光軸
を所定の角度に維持する。
第１図はこの発明の一実施例を示すレーザ光源装置の構
成図である。なお、第２図と同一部分にはこれと同一の
符号を付し、そのＵ明は省略すａαＤは共振器支持構造
物（４）に取り付けられたシュミレーションビーム用の
Ｈｅ−Ｎｅレーザ源、■ハＨｅ−Ｎｅレーザ源（１１）
から凹面鏡０１）の小穴を経て不安定置共振器（３）内
にシュミレーションビーム（Ｌ９を供給する平面鏡、α
騰は発振器筐体（１）の近傍でかつレーザビーム（６）
の経路上に配置されたビーム角度補正機構（これはレー
ザビームの光軸の角度を補正する機構である）で、これ
は角度制御モータ（１３１）と平面鏡（１３２）を含む
、α荀はレーザビーム（６）を全反射シそしてシュミレ
ーションビーム（１５１）を透過させる平面鏡、α０は
平面鏡α勇を透過したシュミレーションビーム（１５１
）の経路上に配置されたビーム角度検出器で、これは集
光用の凸レンズ（１６１）と位置検出器（１６２）を含
む。卸はビーム角度検出器αｅとビーム角度補正機構（
１階とを電気的に結ぶ信号処理・モータ［動回路である
。
成図である。なお、第２図と同一部分にはこれと同一の
符号を付し、そのＵ明は省略すａαＤは共振器支持構造
物（４）に取り付けられたシュミレーションビーム用の
Ｈｅ−Ｎｅレーザ源、■ハＨｅ−Ｎｅレーザ源（１１）
から凹面鏡０１）の小穴を経て不安定置共振器（３）内
にシュミレーションビーム（Ｌ９を供給する平面鏡、α
騰は発振器筐体（１）の近傍でかつレーザビーム（６）
の経路上に配置されたビーム角度補正機構（これはレー
ザビームの光軸の角度を補正する機構である）で、これ
は角度制御モータ（１３１）と平面鏡（１３２）を含む
、α荀はレーザビーム（６）を全反射シそしてシュミレ
ーションビーム（１５１）を透過させる平面鏡、α０は
平面鏡α勇を透過したシュミレーションビーム（１５１
）の経路上に配置されたビーム角度検出器で、これは集
光用の凸レンズ（１６１）と位置検出器（１６２）を含
む。卸はビーム角度検出器αｅとビーム角度補正機構（
１階とを電気的に結ぶ信号処理・モータ［動回路である
。
上記のように構成されたレーザ光源装置ｔこおいて、凹
面鏡（３１）の小穴から不安定型共振器内に供給サレタ
シュミレーションビーム（Ｌ９は、凸面ｍａａと凹面鏡
Ｃ（１）との間を大体５０回往復した後、ビーム取り出
し鏡（至）によって不安定型共振器外に放射される。こ
のシュミレーションビーム（ｔ９は共振器内を大体５０
回在役しているので、シュミレーションビーム住９の光
軸は、レーザ光源装置から放射されるレーザビーム（６
）の光軸と一致あるいはこれに対応している。したがっ
て、シュミレーションビームα→または（１５１）の光
を監視してこの光軸を所定の角度に補正することは、レ
ーザビーム（６）の光軸を所定の角度に補正することと
等価である。ここでビーム角度検出器α１１Ｇ１は、平
面鏡０を透過したシュミレーションビームの光軸の角度
を検出している。次に発振器筐体（１）が熱変形して、
シュミレーションビームの光軸が角度乙θ だけ変動し
たとすれば、凸レンズ（１６１）の焦点近傍に配置され
た位置検出器（１６２）で集光されたシュミレーション
ビームの位置はムθＬだけ変位する。ただし、Ｌは凸レ
ンズ（１６１）と位置検出器（１６２）との距離である
。ここで信号処理・モータ駆動回路αηは上記の変位量
ｌこ対応した電気信号をビーム角度検出器σＱから導入
し、そしてビーム角度補正機構０階における角度制御用
モータ（１３１）を駆動して平面鏡（１３２）を−ムθ
Ｌ／２だけ回転させ、これＩこよって発振器筐体（１）
の熱変形によるシュミレーションビームの光軸の変動を
補正する。これはとりもなおさず、レーザ光源装置から
放射されたレーザビームの光軸の変動を補正したことと
等価である。
面鏡（３１）の小穴から不安定型共振器内に供給サレタ
シュミレーションビーム（Ｌ９は、凸面ｍａａと凹面鏡
Ｃ（１）との間を大体５０回往復した後、ビーム取り出
し鏡（至）によって不安定型共振器外に放射される。こ
のシュミレーションビーム（ｔ９は共振器内を大体５０
回在役しているので、シュミレーションビーム住９の光
軸は、レーザ光源装置から放射されるレーザビーム（６
）の光軸と一致あるいはこれに対応している。したがっ
て、シュミレーションビームα→または（１５１）の光
を監視してこの光軸を所定の角度に補正することは、レ
ーザビーム（６）の光軸を所定の角度に補正することと
等価である。ここでビーム角度検出器α１１Ｇ１は、平
面鏡０を透過したシュミレーションビームの光軸の角度
を検出している。次に発振器筐体（１）が熱変形して、
シュミレーションビームの光軸が角度乙θ だけ変動し
たとすれば、凸レンズ（１６１）の焦点近傍に配置され
た位置検出器（１６２）で集光されたシュミレーション
ビームの位置はムθＬだけ変位する。ただし、Ｌは凸レ
ンズ（１６１）と位置検出器（１６２）との距離である
。ここで信号処理・モータ駆動回路αηは上記の変位量
ｌこ対応した電気信号をビーム角度検出器σＱから導入
し、そしてビーム角度補正機構０階における角度制御用
モータ（１３１）を駆動して平面鏡（１３２）を−ムθ
Ｌ／２だけ回転させ、これＩこよって発振器筐体（１）
の熱変形によるシュミレーションビームの光軸の変動を
補正する。これはとりもなおさず、レーザ光源装置から
放射されたレーザビームの光軸の変動を補正したことと
等価である。
なお、上記の実施例ではシュミレーション用レーザ源に
Ｎｅ−Ｈｅレーザ源を用いた場合について駅間したが、
これは半導体レーザなどのレーザ源であっても上記実施
例と同様の効果を奏すること明らかである。また、上記
実施例では放射されるレーザビーム（６）の経路上に、
このビーム（６）を全反射シソシてシュミレーションビ
ーム（１５１）めみを透過させる平ｒｆ１鏡αくを配設
したが、これはレーザビーム（６）の経路上ｌこチ目ツ
バを配設し、そしてこのチョッパから反射したビームを
シュミレーションビームとレーザビームとに分離すると
ともに、このシュミレーションビームの伝搬方向ヲビー
ム角度検出器σので監視しでも上記実施例と同様の効果
を奏する、さらに、レーザ発振器が間欠発振する場合に
は、その発振停止時にレーザビーム（６）の経路上に鏡
を挿入し、これによってシュミレーションヒ−Ａ（１５
１）をビーム角度検出器ａＱに伝送しても、上記実施例
と同様の効果を奏する゛ことができる。
Ｎｅ−Ｈｅレーザ源を用いた場合について駅間したが、
これは半導体レーザなどのレーザ源であっても上記実施
例と同様の効果を奏すること明らかである。また、上記
実施例では放射されるレーザビーム（６）の経路上に、
このビーム（６）を全反射シソシてシュミレーションビ
ーム（１５１）めみを透過させる平ｒｆ１鏡αくを配設
したが、これはレーザビーム（６）の経路上ｌこチ目ツ
バを配設し、そしてこのチョッパから反射したビームを
シュミレーションビームとレーザビームとに分離すると
ともに、このシュミレーションビームの伝搬方向ヲビー
ム角度検出器σので監視しでも上記実施例と同様の効果
を奏する、さらに、レーザ発振器が間欠発振する場合に
は、その発振停止時にレーザビーム（６）の経路上に鏡
を挿入し、これによってシュミレーションヒ−Ａ（１５
１）をビーム角度検出器ａＱに伝送しても、上記実施例
と同様の効果を奏する゛ことができる。
以上のように、この発明によれば不安定型共振器にシュ
ミレーション用し−ザピームヲ導入し、このシュミレー
ションビームの経路上にビーム角度補正機構とビーム角
度検出器を配置したので。
ミレーション用し−ザピームヲ導入し、このシュミレー
ションビームの経路上にビーム角度補正機構とビーム角
度検出器を配置したので。
レーザビームの光軸の変動が容易に補正され、その結果
光軸の安定化が図られる。
光軸の安定化が図られる。
第１図はこの発明の一実施例によるレーザ光源装置の要
部を示す構成図、第２図は従来のレーザ光源装置の要部
を示す構成図である。 図中、（１）は発振器筐体、（３）は不安定製共振器。 （４）は共振器支持構造物、（５）はビーム取り出し窓
、（６）はレーザビーム、ａｌ）はＨｅ−Ｎａレーザ源
、峙はビーム角度補正機構、α→は平面鏡、 （ｔ！１
９ｓ （１５１）はシュミレーション用レーザビーム、
αｅはビーム角度検出器、住ηは信号処理・モータ駆動
回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示、す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第２図 １：雇撮妹ｇ１本 ２：箪殿 ３；不電定ｉノ咲葡層各 ４：拭覗巴女将膠走り ５ ： ビーｃ”ルソよ・− ６： し−寸°°ビ′−ム
部を示す構成図、第２図は従来のレーザ光源装置の要部
を示す構成図である。 図中、（１）は発振器筐体、（３）は不安定製共振器。 （４）は共振器支持構造物、（５）はビーム取り出し窓
、（６）はレーザビーム、ａｌ）はＨｅ−Ｎａレーザ源
、峙はビーム角度補正機構、α→は平面鏡、 （ｔ！１
９ｓ （１５１）はシュミレーション用レーザビーム、
αｅはビーム角度検出器、住ηは信号処理・モータ駆動
回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示、す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第２図 １：雇撮妹ｇ１本 ２：箪殿 ３；不電定ｉノ咲葡層各 ４：拭覗巴女将膠走り ５ ： ビーｃ”ルソよ・− ６： し−寸°°ビ′−ム
Claims (2)
- （１）不安定型共振器を構成する凸面鏡および凹面鏡と
、この凹面鏡の近傍に配設されたシユミレーシヨン用レ
ーザ源と、上記凹面鏡の小穴からシユミレーシヨン用レ
ーザビームを不安定型共振器内に供給する光学系と、不
安定型共振器の近傍でかつ放射されたレーザビームの経
路上に設置されたビーム角度補正機構と、このビーム角
度補正機構から反射されたシユミレーシヨンビームの経
路上に配設されたビーム角度検出器と、このビーム角度
検出器からの信号を処理して上記ビーム角度補正機構を
制御する信号処理・モータ駆動回路とより成るレーザ光
源装置。 - （２）シユミレーシヨン用レーザ源としてＨｅ−Ｎｅレ
ーザ源を用いたことを特徴とする前記特許請求の範囲第
１項記載のレーザ光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14674085A JPS628585A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | レ−ザ光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14674085A JPS628585A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | レ−ザ光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628585A true JPS628585A (ja) | 1987-01-16 |
Family
ID=15414519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14674085A Pending JPS628585A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | レ−ザ光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS628585A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63280168A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-17 | 酒井 信世 | 磁気カ−ド鍵 |
| KR101079488B1 (ko) | 2007-09-14 | 2011-11-03 | 캐논 가부시끼가이샤 | 변위 검출 방법 및 모터 제어 장치 |
| JP2019134122A (ja) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ発振器 |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP14674085A patent/JPS628585A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63280168A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-17 | 酒井 信世 | 磁気カ−ド鍵 |
| KR101079488B1 (ko) | 2007-09-14 | 2011-11-03 | 캐논 가부시끼가이샤 | 변위 검출 방법 및 모터 제어 장치 |
| JP2019134122A (ja) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ発振器 |
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