JPS6373578A - ダイ・レ−ザ− - Google Patents
ダイ・レ−ザ−Info
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- JPS6373578A JPS6373578A JP62208043A JP20804387A JPS6373578A JP S6373578 A JPS6373578 A JP S6373578A JP 62208043 A JP62208043 A JP 62208043A JP 20804387 A JP20804387 A JP 20804387A JP S6373578 A JPS6373578 A JP S6373578A
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- 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
- H01S3/2358—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media comprising dyes as the active medium
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- H01S3/105—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
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- H01S3/139—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
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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】
本発明は一般にレーザーに関し、特に短かい共振キャビ
ティー（空洞）を用いる可変周波ダイ型レーザーに関す
る。
ティー（空洞）を用いる可変周波ダイ型レーザーに関す
る。
公知のように、レーザーは通常、固体、気体または液体
の光増幅媒体を間に配置した１対の鏡を中心素子として
用いる。
の光増幅媒体を間に配置した１対の鏡を中心素子として
用いる。
鏡により形成される光学キャビティーは定常光波を間に
発生させてレーザー媒体により増幅させる。定常波の周
波数は部分的には、鏡の間隔によって決まる。よってレ
ーザー出力周波数は鏡の間隔により制御される。
発生させてレーザー媒体により増幅させる。定常波の周
波数は部分的には、鏡の間隔によって決まる。よってレ
ーザー出力周波数は鏡の間隔により制御される。
多重周波（多重モード）振動が普通、であるが、最近は
短キャビティー型ダイレーザーが商業ベースに乗ってい
る。共振上２４ビテイー鏡の間隔は数ミクロンであり、
そのようなせまい間隔の結果、単一振動モードとなる。
短キャビティー型ダイレーザーが商業ベースに乗ってい
る。共振上２４ビテイー鏡の間隔は数ミクロンであり、
そのようなせまい間隔の結果、単一振動モードとなる。
キャビティー内の光増幅媒体は液体ダイ（染料）である
。この型式のレーザーはコヒーレント光の短かいパルス
を放射するために用いるのに最も適している。もうＩｐ
ｌの、より在来型のレーザーからの強い光パルスをかけ
ることによってダイ媒体を励起してレーザー光を発光さ
せる。
。この型式のレーザーはコヒーレント光の短かいパルス
を放射するために用いるのに最も適している。もうＩｐ
ｌの、より在来型のレーザーからの強い光パルスをかけ
ることによってダイ媒体を励起してレーザー光を発光さ
せる。
このようなダイ・レーザーの単一モード出力の周波数は
２個の鏡の間隔を変えることにより調整することができ
る。この間隔の手動調整がかつて提案されたが、非常に
小さな間隔変更を行う関係上、実行困難である。手動調
整に優る改良は鏡の一方を動かすためにそれに取付けら
れた電気駆動の圧電型変換器の提案である。このような
体系が米国特許第４，５５６，９７９号−スコツト（Ｓ
ｃｏｔｔ）他（１９８５年）に開示される。しかし、こ
の特許に提案されたレーザーダイ・セル構造は実際のダ
イレーザー装置に導入りるのが困難であると判った。特
に、その圧電型変換器は噛方の鏡に対して一方の鏡を一
体として移動させるもので、この特徴はダイ材料の交換
はもとより、非常に短かい鏡開距離の初期調整を困難か
つ不確実なものにする。
２個の鏡の間隔を変えることにより調整することができ
る。この間隔の手動調整がかつて提案されたが、非常に
小さな間隔変更を行う関係上、実行困難である。手動調
整に優る改良は鏡の一方を動かすためにそれに取付けら
れた電気駆動の圧電型変換器の提案である。このような
体系が米国特許第４，５５６，９７９号−スコツト（Ｓ
ｃｏｔｔ）他（１９８５年）に開示される。しかし、こ
の特許に提案されたレーザーダイ・セル構造は実際のダ
イレーザー装置に導入りるのが困難であると判った。特
に、その圧電型変換器は噛方の鏡に対して一方の鏡を一
体として移動させるもので、この特徴はダイ材料の交換
はもとより、非常に短かい鏡開距離の初期調整を困難か
つ不確実なものにする。
よって、構造が簡単かつ小形であり、信頼性があり、使
い易く、反復性の結果を与える同調自在の類キャビティ
ー・ダイレーザーを与えることが本発明の第一の目的で
ある。
い易く、反復性の結果を与える同調自在の類キャビティ
ー・ダイレーザーを与えることが本発明の第一の目的で
ある。
大まかに、そして簡単にいえば、レーザー・キャビティ
ーを形成する鏡およびレーザー・ダイを内蔵する、小形
で自蔵式の交換自在のセルが設けられる、本発明の種々
相により上記その他の目的が達成される。ダイ交換のた
めのセルへの不細工な流体接続部が不要となるようにキ
ャビティーに隣接してダイのタンクが設けられる。セル
内のダイを交換する必要がある時、つまり異なるダイの
入ったセルをレーザー器具に代って入れたい時に、セル
を容易に手でレーザー器具から取外して交換することが
できる。
ーを形成する鏡およびレーザー・ダイを内蔵する、小形
で自蔵式の交換自在のセルが設けられる、本発明の種々
相により上記その他の目的が達成される。ダイ交換のた
めのセルへの不細工な流体接続部が不要となるようにキ
ャビティーに隣接してダイのタンクが設けられる。セル
内のダイを交換する必要がある時、つまり異なるダイの
入ったセルをレーザー器具に代って入れたい時に、セル
を容易に手でレーザー器具から取外して交換することが
できる。
本発明のいま一つの局面において、一つの形式において
、弾性変形自在のセル壁の内側のキャビティー（空洞）
の中に鏡の一つを与えることにより単一モード出力の周
波数を可変とする。そして鏡開距離を調整自在に減じて
レーザー光出力の周波数を変えるために、変形自在壁に
力をかけるための機構がレーザー器具の一部として設け
られる。
、弾性変形自在のセル壁の内側のキャビティー（空洞）
の中に鏡の一つを与えることにより単一モード出力の周
波数を可変とする。そして鏡開距離を調整自在に減じて
レーザー光出力の周波数を変えるために、変形自在壁に
力をかけるための機構がレーザー器具の一部として設け
られる。
変形自在壁に力がかかっていない時は、２つの鏡の間の
既定の初期間隔を与える休止位置に戻る。
既定の初期間隔を与える休止位置に戻る。
従って、新しいセルが器具に取付けられた時、変形自在
壁に力がかかっていないので、その光出力周波数は既知
の量である。よって出力周波数を初期周波数からセルの
帯域内の所要の周波数に調整することができる。前記の
圧電型駆動装置の場合における鏡の移動でなく、このよ
うに鏡に力をかけることがセルを交換した時の、結果の
反復性を改善する。というのは、かけられる力、従って
鏡開距離はセルとセルが取付けられる構造との間の固定
距離に比較的無関係にされることができるからである。
壁に力がかかっていないので、その光出力周波数は既知
の量である。よって出力周波数を初期周波数からセルの
帯域内の所要の周波数に調整することができる。前記の
圧電型駆動装置の場合における鏡の移動でなく、このよ
うに鏡に力をかけることがセルを交換した時の、結果の
反復性を改善する。というのは、かけられる力、従って
鏡開距離はセルとセルが取付けられる構造との間の固定
距離に比較的無関係にされることができるからである。
添付図面を参照しつつなされる、以下の望ましい実施例
の記載から、本発明の種々相の、他の目的、利点および
特徴が明らかとなるであろう。
の記載から、本発明の種々相の、他の目的、利点および
特徴が明らかとなるであろう。
先ず第１図を参照して、同調自在ダイ・レーザーセル（
１）はレーザ一体系の中心要素である。２個の対向する
鎖構造（２，３）がその縁の回りでスペーサ（４）によ
って固定距離に隔置保持される。よってセル（１）の内
部に共振キャビティーが形成され、このキャビティーに
レーザー・ダイか満たされる。機構（５）が機械的接続
部（６）を介して鏡要素（２）の中心に力をかける。こ
の力は制御回路（４７）の電力レベルによって制御され
る距離だけ鏡要素（２）を鏡（３）に向けて内方に曲げ
る。よって、ダイ１がレーザー光を発生する領域内で１
（２，３）の間隔を制御することにより、レーザーを同
調させる。。
１）はレーザ一体系の中心要素である。２個の対向する
鎖構造（２，３）がその縁の回りでスペーサ（４）によ
って固定距離に隔置保持される。よってセル（１）の内
部に共振キャビティーが形成され、このキャビティーに
レーザー・ダイか満たされる。機構（５）が機械的接続
部（６）を介して鏡要素（２）の中心に力をかける。こ
の力は制御回路（４７）の電力レベルによって制御され
る距離だけ鏡要素（２）を鏡（３）に向けて内方に曲げ
る。よって、ダイ１がレーザー光を発生する領域内で１
（２，３）の間隔を制御することにより、レーザーを同
調させる。。
以下に第１図を参照しつつ、ダイ・セル（１）が用いら
れる全体レーザー系の残りの主要要素を記載する。セル
（１）内のダイを励起して蛍光を発光させるためにレー
ザー系の一部として、標準の市販型のパルス・レーザー
（１９）が用いられる。ダイレーザー・セル（１）の中
で発生させることのできるエネルギーは鏡（２，３）の
損傷の開始点および望ましいレーザーの回折に制限され
る放射挙動によって制約されるから、パルス・レーザー
（１９）の強さのほとんど全部が、ダイレーザー・セル
（１）から出力パルスを受ける増幅器（２１）にかけら
れる。
れる全体レーザー系の残りの主要要素を記載する。セル
（１）内のダイを励起して蛍光を発光させるためにレー
ザー系の一部として、標準の市販型のパルス・レーザー
（１９）が用いられる。ダイレーザー・セル（１）の中
で発生させることのできるエネルギーは鏡（２，３）の
損傷の開始点および望ましいレーザーの回折に制限され
る放射挙動によって制約されるから、パルス・レーザー
（１９）の強さのほとんど全部が、ダイレーザー・セル
（１）から出力パルスを受ける増幅器（２１）にかけら
れる。
このパルスはビーム（２５）によってかけられるパルス
に応答して発生する。ビーム・スプリッタ（２７）はレ
ーザー（１９）からの出力ビーム（２４）の強さの極く
小部分だけをセル（１）に向ける。セル（１）からパル
ス出力を発生するにはそれで充分であるからである。こ
の系は、必要あれば、僅か数ピコ秒（ｔｏ−１１秒）の
時間長のパルスを発生させることができる。
に応答して発生する。ビーム・スプリッタ（２７）はレ
ーザー（１９）からの出力ビーム（２４）の強さの極く
小部分だけをセル（１）に向ける。セル（１）からパル
ス出力を発生するにはそれで充分であるからである。こ
の系は、必要あれば、僅か数ピコ秒（ｔｏ−１１秒）の
時間長のパルスを発生させることができる。
レーザー増幅器（２１）は公知のように数段を含むこと
が望ましい。増幅器の出力はレーザー系の出力であるビ
ーム（２９）を形成する。この出力強さの極く小部分が
その周波数を測定し設定するためにビーム・スプリッタ
（３１）によって偏向゛される。第１図はダイ・レーザ
ーセル（１）の出力周波数を設定し制御するためのフィ
ードバック制御ループを示す。ビーム・スプリッタ（３
１）により反射される出力強さの小部分が反射性回折格
子（３３）に向けられる。１次の回折ビームはつぎの位
置デテクター（３５）にかけられて、回路（３７）に電
気信号出力を出す。光はその周波数により決まる角度に
て格子（３３）によって回折されるので、位置感知デテ
クター （３５）は回折角の関数、従って出力ビーム（
２９）の周波数の関数である値をもつ信号を発生するこ
とができる。
が望ましい。増幅器の出力はレーザー系の出力であるビ
ーム（２９）を形成する。この出力強さの極く小部分が
その周波数を測定し設定するためにビーム・スプリッタ
（３１）によって偏向゛される。第１図はダイ・レーザ
ーセル（１）の出力周波数を設定し制御するためのフィ
ードバック制御ループを示す。ビーム・スプリッタ（３
１）により反射される出力強さの小部分が反射性回折格
子（３３）に向けられる。１次の回折ビームはつぎの位
置デテクター（３５）にかけられて、回路（３７）に電
気信号出力を出す。光はその周波数により決まる角度に
て格子（３３）によって回折されるので、位置感知デテ
クター （３５）は回折角の関数、従って出力ビーム（
２９）の周波数の関数である値をもつ信号を発生するこ
とができる。
この周波数信号は動作増幅器（３９）の一つの入力にか
けられる。増幅器（３９）のいま一つの入力は電圧源（
４１）から入り、このレベルは所要のレーザー出力周波
数を得るためにレーザー系の操作員によって設定される
ことができる。増幅器の２つの入力にかかる電圧レベル
に差があると、出力回路（４３）に誤差電圧を生ずる。
けられる。増幅器（３９）のいま一つの入力は電圧源（
４１）から入り、このレベルは所要のレーザー出力周波
数を得るためにレーザー系の操作員によって設定される
ことができる。増幅器の２つの入力にかかる電圧レベル
に差があると、出力回路（４３）に誤差電圧を生ずる。
この誤差電圧を用いて電力源（４５）を駆動し、この電
力源（４５）は以下に述べるようにケース（１７）内の
周波数制御機構を駆動するのに必要な電圧および／また
は電流を運ぶ出力回路（４７）を有する。回路（４７）
のエネルギー・レベルは回路（４３）内の誤差電圧に比
例する。よって、レーザー出力ビーム（２９）の周波数
と、電圧源（４１）を設定することにより操作員が指定
する周波数との差が誤差信号として検知される。ケース
（１７）の中の機構は下記に述べる仕方でセル（１）の
出力の周波数を変えて誤差を少なくし、所要の出力周波
数を与える。周波数は最終的に格子によって制御される
ので、レーザーの周波数も同様に格子を回転することに
よって調整することができる。
力源（４５）は以下に述べるようにケース（１７）内の
周波数制御機構を駆動するのに必要な電圧および／また
は電流を運ぶ出力回路（４７）を有する。回路（４７）
のエネルギー・レベルは回路（４３）内の誤差電圧に比
例する。よって、レーザー出力ビーム（２９）の周波数
と、電圧源（４１）を設定することにより操作員が指定
する周波数との差が誤差信号として検知される。ケース
（１７）の中の機構は下記に述べる仕方でセル（１）の
出力の周波数を変えて誤差を少なくし、所要の出力周波
数を与える。周波数は最終的に格子によって制御される
ので、レーザーの周波数も同様に格子を回転することに
よって調整することができる。
第２図を参照すると、第１図のダイ・レーザーセルの望
ましい形が図示される。レーザー器具の主シャーシー（
図示せず）に恒久的に取付けられるケース（１７）に手
動自在ねじ（１３，１５）により同調自在ダイ・レーザ
ーセル（１１）が取外し自在に取付けられる。ケース（
１７）はセルに制御された力をかけることによりダイ・
セル（１１）からの光の出力周波数を制御する機構を包
含する。
ましい形が図示される。レーザー器具の主シャーシー（
図示せず）に恒久的に取付けられるケース（１７）に手
動自在ねじ（１３，１５）により同調自在ダイ・レーザ
ーセル（１１）が取外し自在に取付けられる。ケース（
１７）はセルに制御された力をかけることによりダイ・
セル（１１）からの光の出力周波数を制御する機構を包
含する。
第３図および第４図を参照して、望ましい実施例により
、セル（１１）およびその付方機構の細部構造を記載す
る。セル（１１）は全反射鏡（５３）と部分反射鏡（５
５）との間に共振キャビティー（５１）を形成する。部
分反射鏡（５５）および鏡（５５）が取付けられる透明
壁（５７）を通して集中されるポンプビーム（２５）に
よりレーザー光を発光するようにされるのはこの体積内
の液体ダイである。鏡（５３）と鏡（５５）の間隔は小
さいから、部分反射鏡（５５）を通過する単一周波数の
みにおいてダイかセル出力ビーム（２３）としてレーザ
ー光を発する。もちろん、セル（１１）の構造および動
作を説明するために図中の寸法は誇張されている。
、セル（１１）およびその付方機構の細部構造を記載す
る。セル（１１）は全反射鏡（５３）と部分反射鏡（５
５）との間に共振キャビティー（５１）を形成する。部
分反射鏡（５５）および鏡（５５）が取付けられる透明
壁（５７）を通して集中されるポンプビーム（２５）に
よりレーザー光を発光するようにされるのはこの体積内
の液体ダイである。鏡（５３）と鏡（５５）の間隔は小
さいから、部分反射鏡（５５）を通過する単一周波数の
みにおいてダイかセル出力ビーム（２３）としてレーザ
ー光を発する。もちろん、セル（１１）の構造および動
作を説明するために図中の寸法は誇張されている。
全反射鏡（５３）はセル（１１）の壁（５９）により担
持される。この壁および鏡（５３）はほぼ扁平であり、
その縁の回りがスペーサ（６１）を介してもう一方の壁
（５７）に取付けられる。スペーサ（６１）は壁（５７
）に取付けられることが望ましい。液体ダイを交換する
ためにセルの内部に近接するためには、セルの他の部分
は密封されているので壁（５９）を取外せることが望ま
しい。手動ねじ（６７，８９）により相互に取外し自在
に取付けられる、望ましくは金属製の、２個の堅いフレ
ーム要素（６３，６５）によって壁（５７゜５９）を結
合することにより、これが行われる。よって、第４図で
良く判るように、先ず全体セル（１１）をフレーム（１
７）との取付は部から取外した後、フレーム要素（６３
，６５）を分離することによりセルの内部キャビティー
に近接することができる。液密シールを与えるために、
セルのフレーム要素（６３，６５）のそれぞれのみぞに
可撓性Ｏリング（７１゜７３）が設けられる。該構造の
いま一つの配置はスペーサと２個の鏡との光学接触によ
ることが可能であろう。
持される。この壁および鏡（５３）はほぼ扁平であり、
その縁の回りがスペーサ（６１）を介してもう一方の壁
（５７）に取付けられる。スペーサ（６１）は壁（５７
）に取付けられることが望ましい。液体ダイを交換する
ためにセルの内部に近接するためには、セルの他の部分
は密封されているので壁（５９）を取外せることが望ま
しい。手動ねじ（６７，８９）により相互に取外し自在
に取付けられる、望ましくは金属製の、２個の堅いフレ
ーム要素（６３，６５）によって壁（５７゜５９）を結
合することにより、これが行われる。よって、第４図で
良く判るように、先ず全体セル（１１）をフレーム（１
７）との取付は部から取外した後、フレーム要素（６３
，６５）を分離することによりセルの内部キャビティー
に近接することができる。液密シールを与えるために、
セルのフレーム要素（６３，６５）のそれぞれのみぞに
可撓性Ｏリング（７１゜７３）が設けられる。該構造の
いま一つの配置はスペーサと２個の鏡との光学接触によ
ることが可能であろう。
よって、セルの壁（５７，５９）はスペーサ（６１）の
厚みにより制御される距離だけ縁を離されて、フレーム
（６３，６５）により堅固に結合される。しかし活動レ
ーザー・キャビティーはこれら結合された縁から離れて
セルの中央にある。２個の鏡（５３，５５）の間隔を容
易に調整し得るために、壁（５９）は点線で示す変形位
置（７５）が表わすよう（こセル・キャビティーの中へ
弾性変形自在である材料、および厚さから成る。さらに
壁（５９）は力が除かれた時、第３図に示す扁平位置に
戻ることが望ましい。この力は共振キャビティー（５１
）が存在する個所にかけられる。共振キャビティー（５
１）はよってそのような変形を許すために、壁（５９）
と壁（５７）の取付は部から離して配置される。
厚みにより制御される距離だけ縁を離されて、フレーム
（６３，６５）により堅固に結合される。しかし活動レ
ーザー・キャビティーはこれら結合された縁から離れて
セルの中央にある。２個の鏡（５３，５５）の間隔を容
易に調整し得るために、壁（５９）は点線で示す変形位
置（７５）が表わすよう（こセル・キャビティーの中へ
弾性変形自在である材料、および厚さから成る。さらに
壁（５９）は力が除かれた時、第３図に示す扁平位置に
戻ることが望ましい。この力は共振キャビティー（５１
）が存在する個所にかけられる。共振キャビティー（５
１）はよってそのような変形を許すために、壁（５９）
と壁（５７）の取付は部から離して配置される。
関係する距離は小さいので、この変形はレーザー装置の
動作を変える程に不当に全反射鏡（５３）の曲率を変え
ることはない。壁（５９）の曲りは単に鏡（５３）を鏡
（５５）に近付けて、共振キャビティーの特性を変える
だけである。力が除かれた時、またはセルを最初にケー
ス（１７）に取付けた時の、共振キャビティーの寸法は
既知であり、よって出力レーザー・ビームの初期周波数
はこれらの寸法により決定される。鏡（５３，５５）の
間隔を少なくすることにより出力レーザー・ビームの周
波数が変えられるのは、セル（１１）の外側から変形自
在壁（５９）に対して力が加えられている間だけである
。
動作を変える程に不当に全反射鏡（５３）の曲率を変え
ることはない。壁（５９）の曲りは単に鏡（５３）を鏡
（５５）に近付けて、共振キャビティーの特性を変える
だけである。力が除かれた時、またはセルを最初にケー
ス（１７）に取付けた時の、共振キャビティーの寸法は
既知であり、よって出力レーザー・ビームの初期周波数
はこれらの寸法により決定される。鏡（５３，５５）の
間隔を少なくすることにより出力レーザー・ビームの周
波数が変えられるのは、セル（１１）の外側から変形自
在壁（５９）に対して力が加えられている間だけである
。
このような力を壁（５９）にかけることのできる方法は
多い。一つの方法は単に圧縮ばねのような成る種の機械
装置によるものである。いま一つの方法は、壁（５９）
にかけたい力の量に比例するおもりを載せることのでき
るはかりの性質を持つ機械装置による。いま一つの方法
は、セル（１１）をフレーム（１７）に取付けることに
よりセル（１１）がしっかり付勢されている室の中で、
気体その他の流体の圧力を用いる。流体圧を上げると変
形の量が増す。
多い。一つの方法は単に圧縮ばねのような成る種の機械
装置によるものである。いま一つの方法は、壁（５９）
にかけたい力の量に比例するおもりを載せることのでき
るはかりの性質を持つ機械装置による。いま一つの方法
は、セル（１１）をフレーム（１７）に取付けることに
よりセル（１１）がしっかり付勢されている室の中で、
気体その他の流体の圧力を用いる。流体圧を上げると変
形の量が増す。
しかし、このような力をかけるための望ましい系は、フ
レーム（■７）の中に設けられた調整自在の電磁機構で
あり、その主要要素が第３図に示される。金属製である
ことが望ましい、細長い堅いビーム（７９）がフレーム
（１７）に固定されるビン（８１）の回りに枢動するよ
うに一端が垂直方向に保持される。ビームの中央に、開
口部（８５）を通してフレーム（１７）の外方に延在す
る部品（８３）が付く。ビーム（７９）がピン（８１）
の回りに時計回りに（第３図で見て）回転した時に、壁
（５９）を変形させるのに必要な力をかけるために、共
振キャビティー（５１）の位置にて変形自在壁（５９）
の外側に接触するように部品（８３）が配置される。押
し要素（８３）をそっと壁（５９）に当てて保持するた
めに、ビーム（７９）とフレーム（１７）に取付けられ
たピン（８９）との間に弱い張力ばね（８７）が保持さ
れる。ばね（８７）の力は最大作動力に比べて小さいけ
れども、機械的遊びを全て除去するのに充分な大きさで
ある。
レーム（■７）の中に設けられた調整自在の電磁機構で
あり、その主要要素が第３図に示される。金属製である
ことが望ましい、細長い堅いビーム（７９）がフレーム
（１７）に固定されるビン（８１）の回りに枢動するよ
うに一端が垂直方向に保持される。ビームの中央に、開
口部（８５）を通してフレーム（１７）の外方に延在す
る部品（８３）が付く。ビーム（７９）がピン（８１）
の回りに時計回りに（第３図で見て）回転した時に、壁
（５９）を変形させるのに必要な力をかけるために、共
振キャビティー（５１）の位置にて変形自在壁（５９）
の外側に接触するように部品（８３）が配置される。押
し要素（８３）をそっと壁（５９）に当てて保持するた
めに、ビーム（７９）とフレーム（１７）に取付けられ
たピン（８９）との間に弱い張力ばね（８７）が保持さ
れる。ばね（８７）の力は最大作動力に比べて小さいけ
れども、機械的遊びを全て除去するのに充分な大きさで
ある。
壁（５９）を変形させるために、コイル（９２）と鉄芯
（９４）を有する電磁石（９１）がビーム（７９）の上
端に取付けられた磁性材部品（９３）の近くに設けられ
る。
（９４）を有する電磁石（９１）がビーム（７９）の上
端に取付けられた磁性材部品（９３）の近くに設けられ
る。
電磁石（９１）は第１図を参照して前述した回路（４７
）を通して通電される。電圧源（４１）の電圧を設定す
るか、または格子を調整する（第１図）ことにより操作
員が選択した値にレーザー出力の周波数が達する量まで
壁（５９）を変形させるために充分な電気エネルギーが
電磁石（９１）に与えられる。壁（５９）は扁平位置に
戻ろうとして、ビーム（７９）に力を及ぼすので、磁石
（９１）によりかけられる磁力はダイ・セルからの特定
周波数出力が望まれている時間だけ連続かつ一定に保た
れる。
）を通して通電される。電圧源（４１）の電圧を設定す
るか、または格子を調整する（第１図）ことにより操作
員が選択した値にレーザー出力の周波数が達する量まで
壁（５９）を変形させるために充分な電気エネルギーが
電磁石（９１）に与えられる。壁（５９）は扁平位置に
戻ろうとして、ビーム（７９）に力を及ぼすので、磁石
（９１）によりかけられる磁力はダイ・セルからの特定
周波数出力が望まれている時間だけ連続かつ一定に保た
れる。
電磁石（９１）とビーム要素（９３）の間のエアギャッ
プ（９５）の量はねじ（９７）により手で調整し得る。
プ（９５）の量はねじ（９７）により手で調整し得る。
ねじ（９７）はフレーム（１７）の開口部の中に配置さ
れて電磁石（９１）にねじ係合しているので、ねじ（９
７）を回すと、ねじの軸線にそって磁石（９１）を前後
に動かすことになる。フレーム（１７）から離れるよう
に磁石（９１）を付勢するためにばね（９９）が設けら
れる。
れて電磁石（９１）にねじ係合しているので、ねじ（９
７）を回すと、ねじの軸線にそって磁石（９１）を前後
に動かすことになる。フレーム（１７）から離れるよう
に磁石（９１）を付勢するためにばね（９９）が設けら
れる。
エアギャップ（９５）はレーザー周波数を制御するため
の壁（５９）の移動に比し大きく保たれて調整されるの
で、ケース（１７）に対し、つまり付方機構に対する変
形自在壁（５９）の位置に影響するであろうセルの小さ
な寸法差に無関係な力を容易に与える。
の壁（５９）の移動に比し大きく保たれて調整されるの
で、ケース（１７）に対し、つまり付方機構に対する変
形自在壁（５９）の位置に影響するであろうセルの小さ
な寸法差に無関係な力を容易に与える。
セル（１１）のいま一つの特徴は鏡（５５）を囲む通路
（１０１）により与えられる内部ダイ・タンクである。
（１０１）により与えられる内部ダイ・タンクである。
この特有の模範的設計の結果、タンク（１０１）の底面
から延びる柱（１０３）の上面に鏡（５５）が形成され
ることになる。この構造により極く小さな共振キャビテ
ィー（５１）が維持されるが、このキャビティーはそれ
を取巻く遥かに大きなタンク（１０１）に連続に流体連
通する。レーザー出力周波数を変える時に壁（５９）が
動かされる結果、キャビティー（５１）とタンク（１０
１）の間１こ幾らか液体循環が生ずる。
から延びる柱（１０３）の上面に鏡（５５）が形成され
ることになる。この構造により極く小さな共振キャビテ
ィー（５１）が維持されるが、このキャビティーはそれ
を取巻く遥かに大きなタンク（１０１）に連続に流体連
通する。レーザー出力周波数を変える時に壁（５９）が
動かされる結果、キャビティー（５１）とタンク（１０
１）の間１こ幾らか液体循環が生ずる。
この構造により、キャビティー（５１）からレーザー・
ダイ外部源への液体連通は不要となる。もちろん、セル
（１１）内の有限のタンクで可能なよりも長い時間、レ
ーザーを運転する必要があるならば、このような連通を
設けることもできる。しかしダイ交換の間のかなり長い
運転時間を可能にする充分な容量のタンクをセル（１１
）の中に設けたことは単純性と使い易さの上で著しい利
点である。セル内のダイを交換する必要がある時は、先
ずねじ（１３，１５）を外してフレーム（１７）への取
付けからセルを取外し、つぎに第４図に示すセルの分解
図で良く判るように、ねじ（６７、６９）を外してセル
を分解する。
ダイ外部源への液体連通は不要となる。もちろん、セル
（１１）内の有限のタンクで可能なよりも長い時間、レ
ーザーを運転する必要があるならば、このような連通を
設けることもできる。しかしダイ交換の間のかなり長い
運転時間を可能にする充分な容量のタンクをセル（１１
）の中に設けたことは単純性と使い易さの上で著しい利
点である。セル内のダイを交換する必要がある時は、先
ずねじ（１３，１５）を外してフレーム（１７）への取
付けからセルを取外し、つぎに第４図に示すセルの分解
図で良く判るように、ねじ（６７、６９）を外してセル
を分解する。
セル（１１）をビームの突起（８３）に正しく整合させ
るために、１対整合ピン（１０５，１０７） （第３図
）がフレーム（１７）から外方へ延在して設けられるこ
とが望ましい。セル（１１）の、フレーム（１７）に接
触する金属製フレーム部品（６５）の表面に整合孔（１
０９゜１１１） （第４図）が形成される。これはまた
新しくセル（１１）を交換する毎に：ＩＩ２振キャビテ
ィー（５１）をポンプ・ビーム（２５）にｉｔ＜整合さ
せることになる。
るために、１対整合ピン（１０５，１０７） （第３図
）がフレーム（１７）から外方へ延在して設けられるこ
とが望ましい。セル（１１）の、フレーム（１７）に接
触する金属製フレーム部品（６５）の表面に整合孔（１
０９゜１１１） （第４図）が形成される。これはまた
新しくセル（１１）を交換する毎に：ＩＩ２振キャビテ
ィー（５１）をポンプ・ビーム（２５）にｉｔ＜整合さ
せることになる。
セル（１１）の望ましい形態および製作方法は第４図の
分解図で良く判る。ガラスの加工技法は大いに進んでい
るので、対向する壁要素（５７，５９）はガラス製であ
ることが望ましい。要素（５７）は先ず厚い無空のガラ
ス片を円形に切削し、柱（１０３）の上面および外側環
状表面（１０４）を形成する極く滑らかな表面を加工す
る。つぎにタンク槽（１０１）を切削して極く滑らかな
表面を形成する。つぎに、多重誘電被覆法により柱の上
面に部分透明鏡面を形成させる。つぎに表面（１０４）
の外縁の回りに極く制御された仕方でスペーサ（６１）
を形成させる。望ましい技法は正確に所望の厚さまで２
酸化硅素（ＳｉＯ＝）の層を溶着させる方法である。
分解図で良く判る。ガラスの加工技法は大いに進んでい
るので、対向する壁要素（５７，５９）はガラス製であ
ることが望ましい。要素（５７）は先ず厚い無空のガラ
ス片を円形に切削し、柱（１０３）の上面および外側環
状表面（１０４）を形成する極く滑らかな表面を加工す
る。つぎにタンク槽（１０１）を切削して極く滑らかな
表面を形成する。つぎに、多重誘電被覆法により柱の上
面に部分透明鏡面を形成させる。つぎに表面（１０４）
の外縁の回りに極く制御された仕方でスペーサ（６１）
を形成させる。望ましい技法は正確に所望の厚さまで２
酸化硅素（ＳｉＯ＝）の層を溶着させる方法である。
望ましい実施例に関して本発明の種々用を記載したけれ
ども、本発明の保護権利は特許請求の範囲内にあること
は当然である。
ども、本発明の保護権利は特許請求の範囲内にあること
は当然である。
第１図は全体レーザー系の中の本発明の略式線図、
第２図は第１図の系のダイ・レーザーセルの望ましい形
式の全体図、 第３図は第２図の３−３線にそうセルおよび協働要素の
断面図、 第４図は第１図ないし第３図のダイ・レーザーセルの主
要要素の分解図である。 ｌ・・・レーザーダイ・セル ２・・・第２の鏡 ３・
・・第１の鏡 ５・・・力付加装置 １１・・・レーザ
ーダイ・セル １９・・・励起放射線源（パルス・レー
ザー）５３・・・第２の鏡 ５５・・・第１の鏡 ５７
・・・第１の壁 ５９・・・第２の壁 ７９・・・ビー
ム ８３・・・連結装置 ８９・・・弾性装置 ９１・
・・電磁石 １０１・・・タンク（室）特許出願代理人
式の全体図、 第３図は第２図の３−３線にそうセルおよび協働要素の
断面図、 第４図は第１図ないし第３図のダイ・レーザーセルの主
要要素の分解図である。 ｌ・・・レーザーダイ・セル ２・・・第２の鏡 ３・
・・第１の鏡 ５・・・力付加装置 １１・・・レーザ
ーダイ・セル １９・・・励起放射線源（パルス・レー
ザー）５３・・・第２の鏡 ５５・・・第１の鏡 ５７
・・・第１の壁 ５９・・・第２の壁 ７９・・・ビー
ム ８３・・・連結装置 ８９・・・弾性装置 ９１・
・・電磁石 １０１・・・タンク（室）特許出願代理人
Claims (14)
- （１）ａ、所定の一定距離だけ離して内部に配置されて
、間に共振ダイ・キャビティ（ｄｙｅ ｃａｖｉｔｙ）
を形成する２個の対向する鏡と；前記２個の対向する鏡
の間隔を変えさせるために外部からかけられる力に対し
てその外部力がかけられている限り応答自在であり、そ
れにより共振周波数の調整を可能にする装置と；完全に
内蔵されて前記キャビティーに液体連通する液体ダイ入
りタンクと；を含み、それにより自蔵型となっている液
体レーザーダイ入りセル； ｂ、前記セルに前記力を制御自在にかけ、それにより前
記セル・キャビティーの共振周波数を調整するための装
置； ｃ、作動自在の連結部を形成するために前記力付加装置
に近い位置に前記セルを取外し自在に取付け、それによ
り１個の特定セルを他のセルと交換することができるよ
うにする装置； ｄ、前記セルが前記位置に取付けられた時に、セル・キ
ャビティーの中のダイをレーザー発光させるために前記
力付加装置に近い前記位置に向ける励起放射線の源泉を
含み、それにより出力レーザー放射線が前記ダイ・キャ
ビティから得られて、前記力付加装置により決まる周波
数を有することになる、装置； を有するダイ・レーザー系。 - （２）前記セルの前記鏡間隔変更装置は前記鏡の１つが
取付けられる弾性変形自在の壁を含み、前記力付加装置
は前記所定の一定距離よりも前記対向鏡間間隔を短かく
するような仕方で前記変形自在のセル壁を前記キャビテ
ィーの内方に押す装置を含み、前記変形自在壁は前記力
が除かれた時に前記鏡が前記所定の一定距離だけ隔置さ
れる位置まで戻ることを特徴としている、特許請求の範
囲第（１）項に記載のダイ・レーザー系。 - （３）前記セルのタンクは、前記鏡の１つをほぼ完全に
取巻く位置に室を形成して前記鏡の１つを担持する前記
セルの壁を含んでいる、特許請求の範囲第（１）項に記
載のダイ・レーザー系。 - （４）レーザー・ダイを含み、間隔が調整自在である対
向する鏡を有してその間に同調自在の共振キャビティー
を形成するセルと；前記鏡間間隔によって決まる少なく
とも１つの周波数にて中のダイをレーザー発光させるた
めに、前記セルの壁を通して前記キャビティーの中に向
けられる励起放射線の源泉と；前記鏡間間隔を調整して
前記少なくとも１つの周波数出力を調整するための装置
と；を含む周波調整自在のレーザーであって； 前記鏡の１つが前記セルの曲り自在の壁に載せられて前
記共振キャビティーの縁の回りで取付けられ、曲ってい
ない時に通常は他方の鏡から所定の距離の所に前記取付
けられた鏡を配置させ； 前記鏡間間隔を調整するための前記装置は、前記壁を制
御自在に曲げる仕方で前記セルの外側から前記壁に力を
かけるための、前記セルの外部にある装置を含み、それ
により前記少なくとも１つの周波数の値を調整するため
に前記鏡間間隔が調整自在となること； を特徴とするレーザー。 - （５）前記力付加装置は、一端が枢動取付けされるビー
ムと、前記ビームの他端近くに配設されて、通電された
時に前記枢動取付け部の回りに前記ビームを回転させる
電磁石と、前記ビームの前記一端と前記他端の中間にて
前記変形自在の壁に前記ビームを連結するための装置と
、を含み、それにより前記鏡間間隔が前記電磁石に通電
することにより制御される、特許請求の範囲第（４）項
に記載のレーザー。 - （６）前記曲げ自在の壁から力が除かれた時に前記取付
けられた鏡を前記他方の鏡から前記所定距離の所に配置
するように、前記曲げ自在の壁は休止位置に自ら弾性復
元することをさらに特徴とし、前記電磁石は前記ビーム
に物理的に接触することなく、前記曲げ自在の壁を前記
キャビティーの中に変形させる方向に前記ビームを回転
させることを特徴とする、特許請求の範囲第（５）項に
記載のレーザー。 - （７）前記ビームと前記曲げ自在の壁との連結装置を前
記曲げ自在の壁に接触させて前記壁に対し確実な接触を
樹立する仕方で、前記ビームに取付けられた弾性要素を
さらに含む、特許請求の範囲第（６）項に記載のレーザ
ー。 - （８）前記鏡の間の前記キャビティーに連続に液体連通
し、前記セルの外部に延びる液体連通路を有しない前記
ダイのタンクが前記セルの部分としてさらに設けられる
、特許請求の範囲第（４）項に記載のレーザー。 - （９）前記セルの、前記他方の鏡を担持する壁に、前記
他方の鏡を囲む位置に形成される室を前記タンクが含む
、特許請求の範囲第（８）項に記載のレーザー。 - （１０）前記セルが前記変形機構との連結から手で取外
し自在であって、異なるダイを入れたセルの交換を可能
にする、特許請求の範囲第（４）項に記載のレーザー。 - （１１）ａ、内面の少なくとも一部に第１の鏡を担持す
る第１の壁； ｂ、前記第１の壁に対して固定され、内面の少なくとも
一部分に前記第１の鏡に直面する位置に第２の鏡を有し
て、前記両鏡の間に共振キャビティーを形成する第２の
壁であって、前記第１と第２の鏡の間隔を制御して前記
キャビティーの共振周波数を調整する仕方で、前記セル
の外側からかけられる力により弾性変形自在である第２
の壁； ｃ、前記第２の壁を変形するように作動自在の機構に前
記セルを取外し自在に手で取付け、それにより前記機構
上のレーザーダイ・セルの交換を容易にするための装置
； を含むレーザーダイ・セル。 - （１２）前記鏡の間の前記空間に連続に液体連通する液
体レーザーダイのタンクを前記セルの一部にさらに含む
、特許請求の範囲第（１１）項に記載のレーザーダイ・
セル。 - （１３）前記タンクが前記セルの中で、前記セルの外側
に延在する液体連通路を有せずに自蔵型となっている、
特許請求の範囲第（１２）項に記載のレーザーダイ・セ
ル。 - （１４）前記第１の壁に、前記第１の鏡を囲む位置に形
成される室を前記タンクが含む、特許請求の範囲第（１
２）項に記載のレーザーダイ・セル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US899497 | 1986-08-22 | ||
| US06/899,497 US4751712A (en) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | Variable frequency short cavity dye laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6373578A true JPS6373578A (ja) | 1988-04-04 |
Family
ID=25411089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62208043A Pending JPS6373578A (ja) | 1986-08-22 | 1987-08-21 | ダイ・レ−ザ− |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4751712A (ja) |
| EP (1) | EP0258751B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6373578A (ja) |
| AT (1) | ATE88599T1 (ja) |
| DE (1) | DE3785525T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02119197A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-05-07 | Natl Res Dev Corp | レーザ |
| US5435277A (en) * | 1993-03-12 | 1995-07-25 | Nobuo Takahashi | Hot water injection apparatus for water cooling engine |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
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| US6444976B1 (en) * | 2000-04-25 | 2002-09-03 | Ball Semiconductor, Inc. | System and method for reflecting and deflecting light utilizing spherical shaped devices |
| GB201207878D0 (en) * | 2012-05-04 | 2012-06-20 | Isis Innovation | Miniature tunable dye laser |
| GB201207881D0 (en) | 2012-05-04 | 2012-06-20 | Isis Innovation | Active chemical sensing using optical microcavity |
| DE102017126293A1 (de) * | 2017-11-09 | 2019-05-09 | Compact Laser Solutions Gmbh | Vorrichtung zur Verstellung eines optischen Bauelements |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3707687A (en) * | 1970-12-29 | 1972-12-26 | Spectra Physics | Dye laser tunable by longitudinal dispersion in the dye cell |
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