JP2937441B2 - He-Ne gas laser device - Google Patents
He-Ne gas laser deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明上の利用分野〕 本発明はランダム偏光He−Neガスレーザ装置に関す
る。The present invention relates to a randomly polarized He—Ne gas laser device.
従来、ランダム偏光He−Neガスレーザ装置において
は、その出力レーザ光に複数の縦モードが存在する場
合、各縦モードは直線偏光であり、互いに隣り合った2
つの縦モードの偏光方向は互いに直交しているため、出
力レーザ光は互いに直交する二つの偏光面だけを持って
いる。レーザ光の、互いに直交する2つの偏光方向は、
レーザ光の光軸に対して任意であり、個々のレーザ装置
について固有のものである。これは、レーザ管端部に設
けた一対の反射器のもつ異方性の相対的な方向が任意で
あるために、レーザ装置は全体として装置固有の異方特
性をもつことになる。この異方特性によって、発振しう
るレーザ光の、互いに直交する2つの偏光方向が決定さ
れるからである。Conventionally, in a randomly polarized He-Ne gas laser device, when there are a plurality of longitudinal modes in the output laser light, each longitudinal mode is linearly polarized, and two longitudinal modes are adjacent to each other.
Since the polarization directions of the two longitudinal modes are orthogonal to each other, the output laser light has only two polarization planes orthogonal to each other. The two orthogonal polarization directions of the laser light are:
It is arbitrary with respect to the optical axis of the laser light and is unique to each laser device. This is because the relative direction of the anisotropy of the pair of reflectors provided at the end portions of the laser tube is arbitrary, so that the laser device has anisotropic characteristics inherent to the device as a whole. This is because two anisotropic polarization directions of the oscillating laser light are determined by the anisotropic characteristics.
上述した従来のランダム偏光He−Neガスレーザ装置で
は、レーザ光の光軸に対して、偏光方向が任意であるた
め、光学系を介して、レーザ応用装置等に実装するな
ど、レーザ光の偏光方向が問題視されるような用途の場
合、個々のレーザ装置の偏光方向を測定し、実装の際、
レーザ装置を回転させるという操作が必要となる。ここ
で、レーザ装置が、回転により特性が変化する要因を持
っている場合、例えば熱的な分布が最適状態からずれた
ためレーザ出力が低下するなどの場合には、実装の際、
レーザ装置を固有の方向に回転させるということが特性
上問題となるという欠点がある。In the above-mentioned conventional randomly polarized He-Ne gas laser device, since the polarization direction is arbitrary with respect to the optical axis of the laser beam, the polarization direction of the laser beam may be mounted on a laser application device or the like via an optical system. For applications where is considered problematic, measure the polarization direction of each laser device, and when mounting,
An operation of rotating the laser device is required. Here, when the laser device has a factor whose characteristics are changed by rotation, for example, when the laser output is reduced because the thermal distribution is shifted from the optimal state, when mounting,
There is a disadvantage that rotating the laser device in a unique direction poses a problem in characteristics.
本発明によるランダム偏光He−Neガスレーザ装置で
は、レーザ管の両端に設けた一対の反射器の異方性を呈
する方向がレーザ装置に対して規定され、且つ、互い
に、直交するように配置されている。In the randomly polarized He-Ne gas laser device according to the present invention, the directions exhibiting anisotropy of the pair of reflectors provided at both ends of the laser tube are defined with respect to the laser device, and are arranged so as to be orthogonal to each other. I have.
次に、本発明について図面を参照して説明する。第1
図は本発明の一実施例のHe−Neガスレーザ装置を示す断
面図である。第1図において、出力側反射器11は屈折率
が異なる2種類の誘電材料層を交互に多層積層して構成
し、1%程度の透過率を有し、金属支持体部品21に低融
点ガラス等によりシールされている。同様に全反射側反
射器12には金属排気管3を有する金属支持体部品22にシ
ールされている。ガラスバルブ4は、金属支持体部品21
及び22が両端に接合されてレーザ管をなしており、内部
にガラス細管5及びAl製カソード6を有し、HeとNeが充
填されている。Next, the present invention will be described with reference to the drawings. First
FIG. 1 is a sectional view showing a He—Ne gas laser device according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, an output side reflector 11 is formed by alternately laminating two kinds of dielectric material layers having different refractive indexes, has a transmittance of about 1%, and has a low melting glass And so on. Similarly, the total reflection side reflector 12 is sealed with a metal support part 22 having a metal exhaust pipe 3. The glass bulb 4 comprises a metal support part 21
And 22 are joined at both ends to form a laser tube, which has a glass tube 5 and an Al cathode 6 inside, and is filled with He and Ne.
第2図(a),(b)は、第1図における2個の反射
器11,12の実装状態での異方性の方向(第2図(a)に
矢印 で示す。)と発振するレーザ光の互いに直交する2つの
偏光方向(第2図(b))の関係を模式的に示した図で
あり、また、第3図は、反射器11,12の異方性の方向の
測定方法の一例を示した図である。FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the directions of anisotropy in the mounted state of the two reflectors 11 and 12 in FIG. 1 (arrows in FIG. 2 (a)). Indicated by ) And the two orthogonal polarization directions (FIG. 2 (b)) of the oscillating laser light are schematically shown. FIG. 3 is a graph showing the anisotropy of the reflectors 11 and 12. FIG. 5 is a diagram showing an example of a method for measuring the direction of FIG.
第3図において、反射器11,12に直線偏光のレーザ光
をほぼ垂直に入射し反射器11,12を回転させて、反射光
の強度が最大になったときの直線偏光のレーザ光の偏光
方向をその反射器11,12の異方性の方向と定め、例えば
矢印 で示す。そして2個の反射器11と12を、第2図(a)に
示すように、それぞれの異方性の方向(矢印の方向)が
互いに直交するように配置することにより、レーザ装置
全体としては、第2図(b)に示すように、互いに直交
する2つの方向に異方性を有することになる。この2つ
の偏光方向に対してより高い利得を有するために、発振
する2つの互いに直交する、縦モードの偏光方向は、こ
の2つの偏光方向に発振し易くなる。即ち、2個の反射
器の異方性を呈する方向を、レーザ管あるいはレーザ装
置に対して規定し、且つ、互いに直交するように反射器
を実装することにより、発振する互いに直交する、縦モ
ードの偏光方向の方向をレーザ管あるいはレーザ装置に
対して規定できる。In FIG. 3, the linearly polarized laser light is incident on the reflectors 11 and 12 almost perpendicularly, and the reflectors 11 and 12 are rotated. When the intensity of the reflected light is maximized, the polarization of the linearly polarized laser light is maximized. The direction is defined as the direction of the anisotropy of the reflectors 11 and 12, for example, the arrow Indicated by By arranging the two reflectors 11 and 12 so that their anisotropic directions (directions of arrows) are orthogonal to each other, as shown in FIG. As shown in FIG. 2B, anisotropy is obtained in two directions orthogonal to each other. In order to have a higher gain for the two polarization directions, the two oscillating two orthogonal, longitudinal mode polarization directions are more likely to oscillate in the two polarization directions. That is, the direction in which the two reflectors exhibit anisotropy is defined with respect to the laser tube or the laser device, and the reflectors are mounted so as to be perpendicular to each other, thereby oscillating perpendicularly to each other. Can be defined for the laser tube or the laser device.
以上説明したように本発明は、ランダム偏光He−Neガ
スレーザ装置において、一対の反射器の異方性を呈する
方向を、ガスレーザ装置に対して規定し、且つ、互いに
直交するように配置することにより、ガスレーザ装置の
偏光方向を特定の方向に安定的に規定出来る効果があ
る。すなわち、ランダム偏光レーザ装置は、縦モードが
複数本発振している場合には、互いに隣り合った縦モー
ドの偏光面は直交しているので、レーザ出力光は、偏光
面が全く無方向にあるのではなく、互いに直交する2つ
の偏光面だけを持っている。この偏光面が、水平・垂直
面に対して何度になっているかという事は、個々のレー
ザ装置に関して全くランダムであり、レーザ管内であら
ゆる方向・角度の、誘導放出、光共振器用ミラー間での
反射・増幅によりレーザ発振に至る過程において、最も
発振しやすい偏光方向の縦モードのみが選択的に発振す
る。この、最も発振しやすい偏光方向は、レーザ発振に
寄与する、レーザ管、封入ガス、ミラー、放電等の方向
性によって決定される。特に、レーザ装置の製造工程に
おいて方向性のばらつきが生じるミラーの異方性の寄与
が大きく、レーザの偏光面はほぼミラーの異方性によっ
て決定される。2枚の相対向するミラーの異方性が互い
に任意の方向になっていて、レーザ装置に対しても任意
の方向になっている場合、レーザ光の偏光面が、レーザ
装置のある基準面(例えば、基台)に対して何度傾いて
いるか不明である。また、一対のミラーの異方性の方向
が互いに直交せずに、任意の方向になっていると、レー
ザ光の互いに偏光面が直交する縦モードのうち、一方の
偏光面を有する縦モードの利得が高く、これと直交する
偏光面を有する縦モードの利得は低くなるので、出力が
不安定になる。しかし、本発明は、2枚の相対向するミ
ラーの異方性を互いに直交するように配置し、且つ、ミ
ラーの異方性の方向をレーザ装置に対して特定の方向に
設定し、レーザ管内部の発振しやすい2つの直交方向を
規定しているので、レーザ光の偏光面を、レーザ装置に
対してある特定の方向に規定する事ができる。また、本
発明は、一対のミラーの異方性の方向が互いに直交して
いるので、互いに偏光面が直交する縦モードに対する利
得は、どちらの偏光面の縦モードに対しても同じであ
り、安定した出力が得られる。As described above, the present invention provides a randomly polarized He-Ne gas laser device, in which a direction exhibiting anisotropy of a pair of reflectors is defined with respect to the gas laser device, and arranged so as to be orthogonal to each other. This has the effect that the polarization direction of the gas laser device can be stably defined in a specific direction. That is, when a plurality of longitudinal modes are oscillating, the polarization planes of the longitudinal modes adjacent to each other are orthogonal to each other, so that the laser output light has no plane of polarization. , But only two planes of polarization orthogonal to each other. How many times this plane of polarization is in relation to the horizontal and vertical planes is completely random with respect to the individual laser device. In the process leading to laser oscillation due to reflection and amplification of the laser beam, only the longitudinal mode in the polarization direction in which oscillation is most likely to occur is selectively oscillated. The polarization direction in which oscillation is most likely to occur is determined by the direction of the laser tube, sealing gas, mirror, discharge, etc., which contributes to laser oscillation. In particular, the contribution of the anisotropy of the mirror, which causes a directional variation in the manufacturing process of the laser device, is large, and the polarization plane of the laser is substantially determined by the anisotropy of the mirror. When the anisotropy of the two opposing mirrors is in any direction with respect to each other and is also in any direction with respect to the laser device, the polarization plane of the laser beam is changed to a certain reference plane ( For example, it is unclear how many times the base is tilted. In addition, if the anisotropic directions of the pair of mirrors are not orthogonal to each other but in any direction, the longitudinal mode having one polarization plane among the longitudinal modes in which the polarization planes of the laser light are orthogonal to each other. Since the gain is high and the gain of the longitudinal mode having a plane of polarization orthogonal to this is low, the output becomes unstable. However, in the present invention, the anisotropy of two opposing mirrors is arranged so as to be orthogonal to each other, and the direction of the anisotropy of the mirror is set to a specific direction with respect to the laser device. Since the two orthogonal directions in which the internal oscillation is apt to occur are defined, the polarization plane of the laser light can be defined in a specific direction with respect to the laser device. Further, in the present invention, since the anisotropic directions of the pair of mirrors are orthogonal to each other, the gain for the longitudinal mode in which the polarization planes are orthogonal to each other is the same for the longitudinal mode of either polarization plane, A stable output is obtained.
第1図は本発明による一実施例を示す断面図、第2図は
一対の反射器の異方性の方向と発振するレーザ光の偏光
方向との関係を模式的に示した図、第3図は反射器の異
方性の方向の測定方法の一例を示した図である。 11……出力側反射器、12……全反射側反射器、21,22…
…金属支持体部品、3……金属排気管、4……ガラスバ
ルブ、5……ガラス細管、6……Al製カソード。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment according to the present invention, FIG. 2 is a diagram schematically showing the relationship between the anisotropic direction of a pair of reflectors and the polarization direction of oscillating laser light, The figure shows an example of a method for measuring the direction of the anisotropy of the reflector. 11 ... Reflector on output side, 12 ... Reflector on total reflection side, 21,22 ...
... Metal support parts, 3 ... Metal exhaust pipe, 4 ... Glass bulb, 5 ... Glass thin tube, 6 ... Al cathode.
Claims (1)
ザ管を、屈折率が異なる2種類の誘電材料層を多数交互
に設けて構成した誘電体多層膜から成り、反射特性が異
方性を示す一対の反射器間にそなえたHe−Neガスレーザ
装置において、前記2つの反射器の、異方性を呈する方
向がレーザ装置に対して規定され、且つ、互いに直交す
るように配置されていることを特徴とするHe−Neガスレ
ーザ装置。1. A laser tube having electrodes and a laser gas sealed therein is made of a dielectric multilayer film comprising a large number of two types of dielectric material layers having different refractive indices alternately provided, and has a reflection characteristic having anisotropy. In the He-Ne gas laser device provided between the pair of reflectors shown, the two reflectors have anisotropic directions defined with respect to the laser device, and are arranged so as to be orthogonal to each other. He-Ne gas laser device characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP21883290A JP2937441B2 (en) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | He-Ne gas laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21883290A JP2937441B2 (en) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | He-Ne gas laser device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101477A JPH04101477A (en) | 1992-04-02 |
| JP2937441B2 true JP2937441B2 (en) | 1999-08-23 |
Family
ID=16726043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21883290A Expired - Lifetime JP2937441B2 (en) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | He-Ne gas laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2937441B2 (en) |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP21883290A patent/JP2937441B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04101477A (en) | 1992-04-02 |
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