JPS6310598B2 - - Google Patents
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- JPS6310598B2 JPS6310598B2 JP54002255A JP225579A JPS6310598B2 JP S6310598 B2 JPS6310598 B2 JP S6310598B2 JP 54002255 A JP54002255 A JP 54002255A JP 225579 A JP225579 A JP 225579A JP S6310598 B2 JPS6310598 B2 JP S6310598B2
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- JP
- Japan
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- elliptical
- laser
- excitation
- light
- output
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
- H01S3/093—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp focusing or directing the excitation energy into the active medium
- H01S3/0931—Imaging pump cavity, e.g. elliptical
-
- 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
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/0407—Liquid cooling, e.g. by water
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は広範囲な動作領域において、その発振
効率を向上したレーザ発振装置に関する。
効率を向上したレーザ発振装置に関する。
従来固体レーザ発振装置においては、発振出力
を増大させることにより加工能力の向上が計られ
て来た。このためレーザロツドは長く太いものを
使用し、励起ランプは、それに見合つたほぼ同じ
放電部の長さを有するものが用いられるなどすべ
てが大形化の傾向にある。このような出力の大き
い装置の一例をあげると、第１図に示すようにレ
ーザ電源１から２個の励起ランプであるフラツシ
ユランプ２，３に電力を供給して、１個のレーザ
ロツド４を励起するように構成されている。そし
てこのような装置は第２図に示すようにそれぞれ
２個の焦点線５，６，５，７をもつた２個の楕円
集光面８，９を、一方の各焦点線５を共有するご
とく対向して組合わせて多重楕円集光面１０を構
成した多重楕円集光体１１が用いられていて、一
方の共有焦点線５にレーザロツド４とこれを囲む
ガラス管１２を配置し、他方の焦点線６，７に励
起ランプ２，３を配置して構成されている。
を増大させることにより加工能力の向上が計られ
て来た。このためレーザロツドは長く太いものを
使用し、励起ランプは、それに見合つたほぼ同じ
放電部の長さを有するものが用いられるなどすべ
てが大形化の傾向にある。このような出力の大き
い装置の一例をあげると、第１図に示すようにレ
ーザ電源１から２個の励起ランプであるフラツシ
ユランプ２，３に電力を供給して、１個のレーザ
ロツド４を励起するように構成されている。そし
てこのような装置は第２図に示すようにそれぞれ
２個の焦点線５，６，５，７をもつた２個の楕円
集光面８，９を、一方の各焦点線５を共有するご
とく対向して組合わせて多重楕円集光面１０を構
成した多重楕円集光体１１が用いられていて、一
方の共有焦点線５にレーザロツド４とこれを囲む
ガラス管１２を配置し、他方の焦点線６，７に励
起ランプ２，３を配置して構成されている。
しかるに上述の装置によるレーザ発振効率と励
起ランプ２，３の印加電圧との間に第３図に示す
ような関係がある。本図は横軸に励起ランプ２，
３への印加電圧Ｖを、縦軸にレーザ発振効率ｙを
とつた線図である。使用した励起ランプ２，３が
放電部の内径８mm、長さ150mmでクリプトンガス
を約１気圧封入したものの場合は、印加電圧が
300V以下では発振効率が著しく低下することが
わかる。上述の装置に上記のランプ２，３を使用
した場合は300V以上の動作領域を選定すればレ
ーザ出力の発振効率は良いがレーザ出力をさらに
低いレベルで使用する場合は、発振効率は急に低
下することになる。さらに励起ランプ２，３に低
い電圧を印加すると、放電路内における発光部が
均一を欠き、レーザロツド４断面内での励起強度
が不均一になる欠点がある。このような欠点を避
けるため、発振出力を下げずに一定のレベル以上
に発振させるとともに発振器内に開口を入れて出
力を低下させたり、外部に減光手段を設けて出力
を調整するなどのことが行なわれている。また上
述の方法とは別に１個の励起ランプ７だけで励起
することも考えられる。この場合は、励起ランプ
７は正常の放電を行なうが、第４図で示すように
励起光の中、他方の集光面８に入つたもの、すな
わち図中θ1、θ2の領域の光はほとんど励起に寄与
することがない。第５図は横軸に励起ランプ６，
７への印加電圧Ｖを縦軸に上述の装置によるレー
ザ発振出力ｐをとつた線図で、曲線ａは励起ラン
プ６，７ ２個を発光させた場合のもの、曲線ｂ
は後述する本実施例において励起ランプ７ １個
を発光させた場合のもの、曲線ｃは従来の装置
（第４図）において励起ランプ７ １個を発光さ
せた場合のものである。曲線ｃに示すように、励
起ランプ７ １個による場合は、曲線ａの場合に
比べその出力は半分以下となる。これはレーザ発
振開始のしきい値があるためである。また上述し
たように領域θ1、θ2に放射した励起光は、レーザ
ロツド４に集まらずむだになるが、このように一
方向から照射された場合はレーザ発振パターンは
片寄つたレーザビーム断面強度分布となり易い不
都合があるのである。
起ランプ２，３の印加電圧との間に第３図に示す
ような関係がある。本図は横軸に励起ランプ２，
３への印加電圧Ｖを、縦軸にレーザ発振効率ｙを
とつた線図である。使用した励起ランプ２，３が
放電部の内径８mm、長さ150mmでクリプトンガス
を約１気圧封入したものの場合は、印加電圧が
300V以下では発振効率が著しく低下することが
わかる。上述の装置に上記のランプ２，３を使用
した場合は300V以上の動作領域を選定すればレ
ーザ出力の発振効率は良いがレーザ出力をさらに
低いレベルで使用する場合は、発振効率は急に低
下することになる。さらに励起ランプ２，３に低
い電圧を印加すると、放電路内における発光部が
均一を欠き、レーザロツド４断面内での励起強度
が不均一になる欠点がある。このような欠点を避
けるため、発振出力を下げずに一定のレベル以上
に発振させるとともに発振器内に開口を入れて出
力を低下させたり、外部に減光手段を設けて出力
を調整するなどのことが行なわれている。また上
述の方法とは別に１個の励起ランプ７だけで励起
することも考えられる。この場合は、励起ランプ
７は正常の放電を行なうが、第４図で示すように
励起光の中、他方の集光面８に入つたもの、すな
わち図中θ1、θ2の領域の光はほとんど励起に寄与
することがない。第５図は横軸に励起ランプ６，
７への印加電圧Ｖを縦軸に上述の装置によるレー
ザ発振出力ｐをとつた線図で、曲線ａは励起ラン
プ６，７ ２個を発光させた場合のもの、曲線ｂ
は後述する本実施例において励起ランプ７ １個
を発光させた場合のもの、曲線ｃは従来の装置
（第４図）において励起ランプ７ １個を発光さ
せた場合のものである。曲線ｃに示すように、励
起ランプ７ １個による場合は、曲線ａの場合に
比べその出力は半分以下となる。これはレーザ発
振開始のしきい値があるためである。また上述し
たように領域θ1、θ2に放射した励起光は、レーザ
ロツド４に集まらずむだになるが、このように一
方向から照射された場合はレーザ発振パターンは
片寄つたレーザビーム断面強度分布となり易い不
都合があるのである。
本発明は、上述の不都合を除去するためになさ
れたもので、多重楕円集光体の内に、部分反射体
を着脱自在に設けることにより、低出力発振の場
合でも発振効率のよいレーザ発振装置を得るもの
である。
れたもので、多重楕円集光体の内に、部分反射体
を着脱自在に設けることにより、低出力発振の場
合でも発振効率のよいレーザ発振装置を得るもの
である。
以下本発明の詳細を第６図に示す一実施例によ
り説明する。本実施例のレーザ発振装置は、第１
図に示した従来例とほぼ同様な構成をしており、
多重楕円集光体１１のみが相違するので主として
この部分について説明する。
り説明する。本実施例のレーザ発振装置は、第１
図に示した従来例とほぼ同様な構成をしており、
多重楕円集光体１１のみが相違するので主として
この部分について説明する。
絶縁部材からなり直方体状をした容器体１５
は、蓋体１６と本体１７とからなつていて、本体
１７には凹所１８が設けられており、蓋体１６を
取外すことにより凹所１８に多重楕円集光体１１
が収容されるようになつている。多重楕円集光体
１１は直方体状をなしていて、内部に従来例にお
けると同様に２個の楕円集光面８，９を一方の焦
点線５を共有して組合わせ、焦点線５近傍の反射
面２０、例えば二点鎖線で示すように楕円集光面
８が楕円集光面９に入つた部分およびその反対の
部分を切除して連続した多重楕円集光面１０が形
成されている。そして一方の焦点線５の位置には
レーザロツド４およびガラス管１２が、他方の焦
点線６，７の位置には励起ランプ（フラツシユラ
ンプ）２，３が設けられて、この多重楕円集光体
１１内に冷却水を流し、発振させるようになつて
いる。この多重楕円集光体１１の中には、さらに
部分反射体２１が着脱自在に設けられている。こ
れは切除した部分２０と同じ楕円集光面９の一部
の反射面２２を具えていて、裏面２３は適宜円弧
状に形成されており、面接触で挿脱されるように
所定の厚みを有している。そして図示していない
が、多重楕円集光体１１に着脱自在に端部に固定
されるようになつている。部分反射体２１に低出
力の発振を行なわせる場合に、例えば励起ランプ
３のみ作動させるとき使用されるものであつて、
この反射面２２により楕円集光面９は欠除した反
射面が補完されるのである。この状態で励起ラン
プ３を作動させると、従来無駄となつた第４図に
示す領域θ1、θ2に向つた光が反射面２２によりレ
ーザロツドに入射され、すべての光が有効に励起
に寄与するのである。
は、蓋体１６と本体１７とからなつていて、本体
１７には凹所１８が設けられており、蓋体１６を
取外すことにより凹所１８に多重楕円集光体１１
が収容されるようになつている。多重楕円集光体
１１は直方体状をなしていて、内部に従来例にお
けると同様に２個の楕円集光面８，９を一方の焦
点線５を共有して組合わせ、焦点線５近傍の反射
面２０、例えば二点鎖線で示すように楕円集光面
８が楕円集光面９に入つた部分およびその反対の
部分を切除して連続した多重楕円集光面１０が形
成されている。そして一方の焦点線５の位置には
レーザロツド４およびガラス管１２が、他方の焦
点線６，７の位置には励起ランプ（フラツシユラ
ンプ）２，３が設けられて、この多重楕円集光体
１１内に冷却水を流し、発振させるようになつて
いる。この多重楕円集光体１１の中には、さらに
部分反射体２１が着脱自在に設けられている。こ
れは切除した部分２０と同じ楕円集光面９の一部
の反射面２２を具えていて、裏面２３は適宜円弧
状に形成されており、面接触で挿脱されるように
所定の厚みを有している。そして図示していない
が、多重楕円集光体１１に着脱自在に端部に固定
されるようになつている。部分反射体２１に低出
力の発振を行なわせる場合に、例えば励起ランプ
３のみ作動させるとき使用されるものであつて、
この反射面２２により楕円集光面９は欠除した反
射面が補完されるのである。この状態で励起ラン
プ３を作動させると、従来無駄となつた第４図に
示す領域θ1、θ2に向つた光が反射面２２によりレ
ーザロツドに入射され、すべての光が有効に励起
に寄与するのである。
以上詳述したように本発明のレーザ発振装置は
多重楕円集光面の切除した一部を補う部分反射体
を着脱自在に設けたので、取外した状態では全励
起ランプを作動して高出力のレーザ発振を効率よ
く行ない、また部分反射体を取付けた場合は励起
ランプを減らして作動しても、作動側の楕円集光
面は切除した部分が補われているので、励起ラン
プの光はすべてレーザロツドに入射し、効率よく
しかも強度分布も一様で低出力のレーザ発振を行
なうことができるため、高出力から低出力まで高
効率の発振を行なうことができる。また、部分反
射体は楕円集光面に面接触しているため、挿入時
に回動してずれることがないので、二重楕円集光
体から単楕円集光体を簡易に構成することができ
る。
多重楕円集光面の切除した一部を補う部分反射体
を着脱自在に設けたので、取外した状態では全励
起ランプを作動して高出力のレーザ発振を効率よ
く行ない、また部分反射体を取付けた場合は励起
ランプを減らして作動しても、作動側の楕円集光
面は切除した部分が補われているので、励起ラン
プの光はすべてレーザロツドに入射し、効率よく
しかも強度分布も一様で低出力のレーザ発振を行
なうことができるため、高出力から低出力まで高
効率の発振を行なうことができる。また、部分反
射体は楕円集光面に面接触しているため、挿入時
に回動してずれることがないので、二重楕円集光
体から単楕円集光体を簡易に構成することができ
る。
なお本実施例においては二重楕円集光体の場合
について述べたが、これに限定されず、三重以上
の多重楕円集光体を用いた場合でもよい。また部
分反射面は切除した反射面と同一の焦点線を焦点
線とする楕円集光面で構成してもよいことは勿論
であるが、この際は切除した反射面より大きい方
が望ましい。
について述べたが、これに限定されず、三重以上
の多重楕円集光体を用いた場合でもよい。また部
分反射面は切除した反射面と同一の焦点線を焦点
線とする楕円集光面で構成してもよいことは勿論
であるが、この際は切除した反射面より大きい方
が望ましい。
第１図は従来例および本発明の一実施例の概略
説明図、第２図は従来の多重楕円集光体の断面
図、第３図は励起ランプの印加電圧とレーザ発振
効率との関係線図、第４図は従来の多重楕円集光
体における反射状態説明図、第５図は従来例およ
び本発明の実施例における励起ランプの印加電圧
と発振出力との関係図、第６図は本発明の一実施
例の要部断面図である。 ２，３……励起ランプ、４……レーザロツド、
５……一方の焦点線、６，７……他方の焦点線、
８，９……楕円集光面、１０……多重楕円集光
面、１１……多重楕円集光体、２０……切除した
反射面、２１……部分反射体。
説明図、第２図は従来の多重楕円集光体の断面
図、第３図は励起ランプの印加電圧とレーザ発振
効率との関係線図、第４図は従来の多重楕円集光
体における反射状態説明図、第５図は従来例およ
び本発明の実施例における励起ランプの印加電圧
と発振出力との関係図、第６図は本発明の一実施
例の要部断面図である。 ２，３……励起ランプ、４……レーザロツド、
５……一方の焦点線、６，７……他方の焦点線、
８，９……楕円集光面、１０……多重楕円集光
面、１１……多重楕円集光体、２０……切除した
反射面、２１……部分反射体。
Claims (1)
- １ 複数個の楕円集光体をそれらの一方の焦点線
近傍の反射面部を切除して上記一方の焦点線が共
有されるように上記切除された楕円集光体どうし
を組合せて連続する多重楕円集光面を形成した多
重楕円集光体をもち上記一方の焦点線の位置にレ
ーザロツドを置き他方の各焦点線の位置にそれぞ
れ励起ランプを置いたレーザ発振装置において、
内面が上記切除された反射面になり上記楕円集光
体の上記切除した部分の一方に面接触で挿脱され
る厚みを有し挿入によつて上記多重楕円集光体内
を少なくとも単楕円集光体に区画する部分反射体
を備えていることを特徴とするレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP225579A JPS5595383A (en) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | Laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP225579A JPS5595383A (en) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | Laser oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5595383A JPS5595383A (en) | 1980-07-19 |
| JPS6310598B2 true JPS6310598B2 (ja) | 1988-03-08 |
Family
ID=11524245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP225579A Granted JPS5595383A (en) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | Laser oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5595383A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0641197U (ja) * | 1992-10-30 | 1994-05-31 | ミツミ電機株式会社 | 電子機器におけるシールド板の固定装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000124524A (ja) * | 1998-10-14 | 2000-04-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光増幅器とそれを用いた光増幅装置及びそれらに使用される光増幅方法。 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5140894A (ja) * | 1974-10-04 | 1976-04-06 | Tokyo Shibaura Electric Co | Reezahatsushinki |
| JPS53133457A (en) * | 1977-04-27 | 1978-11-21 | Hitachi Ltd | Light and heat condenser |
-
1979
- 1979-01-16 JP JP225579A patent/JPS5595383A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0641197U (ja) * | 1992-10-30 | 1994-05-31 | ミツミ電機株式会社 | 電子機器におけるシールド板の固定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5595383A (en) | 1980-07-19 |
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