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JP4240763B2 - Laser equipment - Google Patents
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JP4240763B2 JP2000183187A JP2000183187A JP4240763B2 JP 4240763 B2 JP4240763 B2 JP 4240763B2 JP 2000183187 A JP2000183187 A JP 2000183187A JP 2000183187 A JP2000183187 A JP 2000183187A JP 4240763 B2 JP4240763 B2 JP 4240763B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
共振器と増幅器を直列に配置するレーザ装置は、一般にパルス増幅等エネルギ効率をさほど重要視しない用途に使用されていることが多いため、レーザ光のビームモード(レーザビームモード)を増幅器側において制御するためには、増幅器側のアパーチャ(レーザビームモード調整機構)における小孔の直径に余裕を持たせるか、或はレーザ光から不要な成分を積極的に取り除くようにしている。
【0003】
而して、上記のレーザ装置の場合、装置の製作精度や設置精度等の機械精度はさほど高くなくても良いが、出力されるレーザ光のエネルギ効率が悪く、大出力のレーザ装置としては不適当である。又、大出力のレーザ装置として用いる場合には、レーザ光の直径(成型量)がうまく管理されていないと、レーザ光の光軸が所定の位置からずれ、発熱が生じる等の問題が有る。
【0004】
大出力のレーザ装置としては、多段YAGレーザを用いると共に共振器及び増幅器を直列に配置するものがある。この場合、出力光であるレーザ光のエネルギ効率を高くするために、レーザ光の断面形状を所望の形状にするには、レーザ光を所望の直径に絞る必要が有る。このため、従来から大出力のレーザ装置の共振器及び増幅器の何れにおいても、レーザ媒質であるYAGロッドを収納したキャビティのレーザ光入側及び出側にレーザビームモード調整機構としてアパーチャを設け、レーザ光を絞るようにしている。
【0005】
図3は共振器及び増幅器が直列に配設されていると共に各キャビティのレーザ光入側及び出側にレーザビームモード調整機構としてアパーチャが設られている従来の大出力のレーザ装置の一例を示す。図中、1はレーザ装置、2はレーザ光3を発生させて共振させるための共振器、4は共振器2のレーザ光3進行方向下流側に直列に配置された増幅器である。
【0006】
共振器2は、例えば、光学定盤5と、寸法や水平度を高精度に加工されて光学定盤5上に設置されたベース6と、ベース6のレーザ光3進行方向入口側及び出口側端部上面に配置された共振用の一対のレーザミラー7,8と、レーザミラー7,8間にベース6の上面に対し直線的に連続して位置するよう配設されると共に内部にYAGロッド9が位置決めされて収納された複数のキャビティ10と、各キャビティ10のレーザ光3入口側及び出口側に夫々設置されると共に中央にレーザ光3の通過出来るピンホールのごとき小孔11が穿設された薄板状のアパーチャ12を備えている(図4参照)。
【0007】
又、増幅器4は、共振器2のようなレーザミラー7,8は備えていないが、他の部分の構成は共振器2と同様になっている。すなわち、増幅器4は、例えば、光学定盤13と、寸法や水平度を高精度に加工されて光学定盤13上に設置されたベース14と、ベース14上に直線的に連続して位置するよう配設されると共に内部にYAGロッド15が位置決めされて収納された複数のキャビティ16と、各キャビティ16のレーザ光3入口側及び出口側に夫々設置されると共に中央にレーザ光3の通過出来るピンホールのごとき小孔17が穿設された薄板状のアパーチャ18を備えている(図4参照)。
【0008】
共振器2及び増幅器4においては、所定のキャビティ10,16におけるYAGロッド9,15等の光学素子の軸心と、このYAGロッド9,15に対し組をなすアパーチャ12,18における小孔11,17の軸心は、ベース6,14にセットする前に、互いに一致するよう予め位置調整が行われており、キャビティ10,16及びアパーチャ12,18は、ベース6,14へセットした状態でX−Yの二軸方向への位置調整を行い得るようになっている(ここで、Xは高さ方向、Yは平面視でYAGロッド9,15の径方向である)。なお、図示してないが、YAGロッド9,15はロッドホルダに支持され、ロッドホルダ内周とYAGロッド9,15外周との間にはOリングが介在している。
【0009】
而して、上述のレーザ装置1の共振器2及び増幅器4におけるYAGロッド9,15等の光学素子の軸心はレーザ光3の光軸に一致するように予め調整されている。光学素子としては、YAGロッド9,15の他にレンズや光ファイバ等がある。
【0010】
レーザ装置1の運転時、共振器2の各キャビティ10に設けられた励起光源(図示せず)によりYAGロッド9が照射されることにより発生したレーザ光3はレーザミラー7,8間で共振され、高レベルとなりレーザミラー8を透過して共振器2から出力され、増幅器4へ導入される。
【0011】
増幅器4へ導入されたレーザ光3は、キャビティ16に設けられた励起光源(図示せず)により照射されているYAGロッド15を透過して増幅されたうえ出力され、下流側に設けられている光ファイバに導入され、加工対象部に伝送される。
【0012】
レーザ光3が共振器2及び増幅器4における各キャビティ10,16に設けられているYAGロッド9,15に導入される際或は導出される際には、レーザ光3はアパーチャ12,18の小孔11,17を通過する。このため、図4に示すように、YAGロッド9,15内を透過する際にレーザ光3はYAGロッド9,15の熱レンズ効果によりその径が変化するが、アパーチャ12,18の小孔11,17で所定の直径となると共に光軸が光学素子の軸心に対し所定の位置となるよう絞られる。
【0013】
このため、共振器2ではレーザミラー8の透過率が最適となるよう、レーザ光3のレーザビームモードが制御され、増幅器4では、出力が最大となるよう、レーザ光3のビームモードが制御される。その結果、レーザ装置からは大出力でエネルギ効率の高いレーザ光3が出力される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上述のレーザ装置では、エネルギ効率を高めるためには、共振器2と増幅器4とのYAGロッド9,15における有効媒質断面積を同一にすれば良いが、そのためには、共振器2と増幅器4との軸線を高い機械精度で設定する必要がある。これは、かなり高い精度でなければならず、実用的な機械精度(例えば2/1000mm)で装置を製作すると、共振器2と増幅器4のアパーチャ12,18における小孔11,17の有効径を同一とした場合、増幅器4においてはレーザ光3の光軸は増幅器4におけるYAGロッド15の軸線に対し若干ずれ、YAGロッド15の熱レンズ効果に基づく異常発熱の問題は避けられない。
【0015】
一方、逆に増幅器4側でアパーチャ18を設けない場合には、レーザ光3の光軸の乱れが大きくなる危険性を回避することができず、このため、Oリング等の装置構成品を熱により損傷する虞れが高くなり、又光ファイバ等の伝送光学系にも異常発熱を生じさせる虞れがある。
【0016】
本発明は、レーザビームモードは共振器内で決定され、増幅器側では、レーザビームモードをただ単に増幅するのみであるという特質に着目してなしたものであり、大出力のレーザ装置においてエネルギ効率を高くした場合に、レーザ光の光軸位置の管理を容易に行い得るようにして増幅器でのレーザ光の光軸の位置制御が精密でない場合でも、装置に異常な発熱が生じるのを防止し、又、増幅器で生じる虞れのあるビームモードの乱れを押え得るようにすることを目的としてなしたものである。
【0017】
本発明のレーザ装置は、レーザ光を発生させて共振させる共振器と、該共振器に対し直列に配列され且つ共振器からのレーザ光を増幅するための増幅器とを備え、
共振器は、レーザ光の進行方向に対し所定の間隔を置いて配置された共振用の一対のレーザミラーと、該一対のレーザミラーの間に配設されると共に内部にレーザロッドが収納されたキャビティと、該キャビティの入口側及び出口側のうち少なくとも何れか一方に設けられた小孔を有する第一のレーザビームモード調整機構とを備え、
増幅器は、内部にレーザロッドが収納されたキャビティと、該キャビティの入口側及び出口側のうち少なくとも何れか一方に設けられた小孔を有する第二のレーザビームモード調整機構とを備え
第二のレーザビームモード調整機構の小孔の直径を、共振器から出力されたレーザ光の増幅器側への伝送により生ずるレーザ光のずれ量と増幅器自体の位置ずれ量の予測量だけ、第一のレーザビームモード調整機構の小孔の直径よりも大きくした
ものである。
【0019】
本発明においては、レーザ光は増幅器のレーザビームモード調整機構における小孔を通過する際に、レーザビームモード調整機構において余分に切取られることがなく、又増幅器での光軸制御がラフなため増幅器から出力された後にレーザ光の光軸位置が異常になる場合でも、増幅器内で発熱が生じることを防止でき、更には、増幅器におけるレーザ光の管理を無理なく行うことができると共に発熱を回避しつつ適切な精度で増幅器に対する光軸の位置を調整できるため、増幅器により引き起こされるレーザビームモードの乱れをも制御することができ、更に又、レーザ光の光軸の乱れを押えることで、レーザ光は共振器におけるビーム特性を維持したまま容易に増幅器内を通過することができ、従って、エネルギ効率も更に向上するという相乗効果が期待できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0021】
図1及び図2は本発明を実施する形態の一例であって、レーザ装置1自体は図3に示すものと同一構成であるが、本図示例の特徴とするところは、図1及び図2に示すように、共振器2のアパーチャ12における小孔11の直径D1よりも、増幅器4のアパーチャ18における小孔17の直径D2を大きくした点にある。
【0022】
すなわち、アパーチャ12における小孔11の直径D1は図4に示す従来の場合と同一径であるが、アパーチャ18における小孔17の直径D2は、小孔11の直径D1よりも機械精度によるずれを許容する分だけ若干大きく形成されている。
【0023】
具体的には、共振器2において、一つのキャビティ10の下流側にあるアパーチャ12と、隣り合う他のキャビティ10の上流側にあるアパーチャ12との間におけるレーザ光3の直径を3.0mmとすると、レーザ光3は小孔11の位置で若干拡がるため、小孔11の直径D1は3.2mmとする。
【0024】
又、増幅器4においては、アパーチャ18の小孔17の直径D2は、小孔11よりも若干大きく、3.4mm程度とする。このようにするのは、共振器2から出力されたレーザ光3の増幅器4側への伝送により生ずるレーザ光3のずれ量と増幅器4自体の位置ずれ量の予測量が±0.1mmとなるためである。
【0025】
上述のように、アパーチャ18における小孔17の直径D2をアパーチャ12における小孔11の直径D1よりも若干大きくすることにより、レーザ光3は増幅器4のアパーチャ18における小孔17を通過する際に、小孔17の縁部に干渉することによりアパーチャ18において余分に切取られることがなく、又、増幅器4での光軸制御がラフなため増幅器4から出力後にレーザ光3の光軸位置が異常になる場合でも、増幅器4内で発熱が生じることを防止できる。
【0026】
更に、増幅器4におけるレーザ光3の管理を無理なく行うことができると共に発熱を回避しつつ適切な精度で増幅器4に対する光軸の位置を調整できるため、増幅器4により引き起こされるレーザビームモードの乱れをも制御することができ、このように、レーザ光3の光軸の乱れを押えることで、レーザ光3は共振器2におけるビーム特性を維持したまま容易に増幅器4内を通過することができ、従って、エネルギ効率も更に向上するという相乗効果が期待できる。
【0027】
なお、本発明のレーザ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0028】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項1に記載のレーザ装置においては、増幅器のレーザビームモード調整機構における小孔の直径を、共振器から出力されたレーザ光の増幅器側への伝送により生ずるレーザ光のずれ量と増幅器自体の位置ずれ量の予測量だけ、共振器のレーザビームモード調整機構における小孔の直径よりも大きくすることにより、
I)レーザ光は増幅器のレーザビームモード調整機構における小孔を通過する際に、レーザビームモード調整機構において余分に切取られることがない、
II)増幅器での光軸制御がラフなため増幅器から出力後にレーザ光の光軸位置が異常になる場合でも、増幅器内で発熱が生じることを防止できる、
III)増幅器におけるレーザ光の管理を無理なく行うことができると共に発熱を回避しつつ適切な精度で増幅器に対する光軸の位置を調整できるため、増幅器により引き起こされるビームモードの乱れをも制御することができる、
IV)レーザ光の光軸の乱れを押えることで、レーザ光は共振器におけるビーム特性を維持したまま容易に増幅器内を通過することができ、従って、エネルギ効率も更に向上するという相乗効果が期待できる、
等種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレーザ装置に使用する共振器におけるアパーチャの概要を示す断面図である。
【図2】本発明のレーザ装置に使用する増幅器におけるアパーチャの概要を示す断面図である。
【図3】レーザ装置の概要を説明するための配置図である。
【図4】共振器及び増幅器に使用するYAGロッドとアパーチャとの部分の拡大図である。
【符号の説明】
1 レーザ発振装置
2 共振器
3 レーザ光
4 増幅器
7 レーザミラー
8 レーザミラー
9 YAGロッド(レーザロッド)
10 キャビティ
11 小孔
12 アパーチャ(レーザビームモード調整機構)
15 YAGロッド(レーザロッド)
16 キャビティ
17 小孔
18 アパーチャ(レーザビームモード調整機構)
D1 直径
D2 直径
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser apparatus.
[0002]
[Prior art]
A laser device in which a resonator and an amplifier are arranged in series is generally used in applications where energy efficiency is not considered as important, such as pulse amplification. Therefore, the laser beam mode (laser beam mode) is controlled on the amplifier side. In order to achieve this, the diameter of the small hole in the aperture (laser beam mode adjusting mechanism) on the amplifier side is provided with an allowance, or unnecessary components are positively removed from the laser beam.
[0003]
Thus, in the case of the laser device described above, the mechanical accuracy such as the manufacturing accuracy and installation accuracy of the device may not be so high, but the energy efficiency of the output laser light is poor and is not suitable as a high-power laser device. Is appropriate. Further, when used as a high-power laser device, there is a problem that if the diameter (molding amount) of the laser beam is not managed well, the optical axis of the laser beam is deviated from a predetermined position and heat is generated.
[0004]
As a high-power laser device, there is one using a multistage YAG laser and arranging a resonator and an amplifier in series. In this case, in order to increase the energy efficiency of the laser light as the output light, it is necessary to reduce the laser light to a desired diameter in order to make the cross-sectional shape of the laser light a desired shape. For this reason, in any of the resonators and amplifiers of conventional high-power laser devices, an aperture is provided as a laser beam mode adjustment mechanism on the laser beam entrance side and exit side of the cavity housing the YAG rod as the laser medium, I try to squeeze the light.
[0005]
FIG. 3 shows an example of a conventional high-power laser device in which a resonator and an amplifier are arranged in series and an aperture is provided as a laser beam mode adjusting mechanism on the laser beam input side and output side of each cavity. . In the figure, 1 is a laser device, 2 is a resonator for generating and resonating laser light 3, and 4 is an amplifier arranged in series downstream of the resonator 2 in the traveling direction of the laser light 3.
[0006]
The resonator 2 includes, for example, an optical surface plate 5, a base 6 that is processed on the optical surface plate 5 with high accuracy in dimensions and levelness, and a laser beam 3 traveling direction entrance side and exit side of the base 6. A pair of resonance laser mirrors 7 and 8 disposed on the upper surface of the end portion, and a YAG rod disposed inside the laser mirrors 7 and 8 so as to be positioned linearly and continuously with respect to the upper surface of the base 6. A plurality of cavities 10 in which 9 is positioned and accommodated, and a small hole 11 such as a pinhole through which the laser light 3 can be passed, are provided at the entrance and exit sides of the laser light 3 of each cavity 10. A thin plate-shaped aperture 12 is provided (see FIG. 4).
[0007]
The amplifier 4 does not include the laser mirrors 7 and 8 as in the resonator 2, but the configuration of other parts is the same as that of the resonator 2. That is, the amplifier 4 is, for example, linearly and continuously positioned on the optical surface plate 13, a base 14 that is processed on the optical surface plate 13 with high accuracy in dimensions and horizontality, and the base 14. A plurality of cavities 16 in which the YAG rods 15 are positioned and housed are installed, and the laser beams 3 are installed on the entrance side and the exit side of each cavity 16 and the laser beam 3 can pass through the center. A thin plate-shaped aperture 18 having a small hole 17 such as a pinhole is provided (see FIG. 4).
[0008]
In the resonator 2 and the amplifier 4, the axial centers of optical elements such as the YAG rods 9 and 15 in the predetermined cavities 10 and 16 and the small holes 11 and 18 in the apertures 12 and 18 that form a pair with the YAG rods 9 and 15. The center of the shaft 17 is adjusted in advance so as to coincide with each other before being set on the bases 6 and 14, and the cavities 10 and 16 and the apertures 12 and 18 are set in the bases 6 and 14 in the state of X -Y can be adjusted in the biaxial direction (where X is the height direction and Y is the radial direction of the YAG rods 9 and 15 in plan view). Although not shown, the YAG rods 9 and 15 are supported by the rod holder, and an O-ring is interposed between the rod holder inner periphery and the YAG rods 9 and 15 outer periphery.
[0009]
Thus, the axes of the optical elements such as the YAG rods 9 and 15 in the resonator 2 and the amplifier 4 of the laser apparatus 1 described above are adjusted in advance so as to coincide with the optical axis of the laser light 3. As an optical element, there are a lens, an optical fiber and the like in addition to the YAG rods 9 and 15.
[0010]
During operation of the laser device 1, the laser light 3 generated by irradiating the YAG rod 9 with an excitation light source (not shown) provided in each cavity 10 of the resonator 2 is resonated between the laser mirrors 7 and 8. , Becomes high level, passes through the laser mirror 8, is output from the resonator 2, and is introduced into the amplifier 4.
[0011]
The laser beam 3 introduced into the amplifier 4 is amplified after passing through a YAG rod 15 irradiated by an excitation light source (not shown) provided in the cavity 16 and is provided downstream. It is introduced into the optical fiber and transmitted to the processing target part.
[0012]
When the laser beam 3 is introduced into or extracted from the YAG rods 9 and 15 provided in the cavities 10 and 16 of the resonator 2 and the amplifier 4, the laser beam 3 is small in the apertures 12 and 18. Pass through holes 11 and 17. For this reason, as shown in FIG. 4, the laser beam 3 changes its diameter due to the thermal lens effect of the YAG rods 9 and 15 when passing through the YAG rods 9 and 15, but the small holes 11 of the apertures 12 and 18. , 17 and the optical axis is reduced to a predetermined position with respect to the axis of the optical element.
[0013]
Therefore, in the resonator 2, the laser beam mode of the laser beam 3 is controlled so that the transmittance of the laser mirror 8 is optimized, and in the amplifier 4, the beam mode of the laser beam 3 is controlled so that the output is maximized. The As a result, the laser device 3 outputs a laser beam 3 with high output and high energy efficiency.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In the laser apparatus described above, in order to increase the energy efficiency, the effective medium cross-sectional areas of the resonator 2 and the amplifier 4 in the YAG rods 9 and 15 may be made the same. For this purpose, the resonator 2 and the amplifier 4 are used. It is necessary to set the axis line with high machine accuracy. This must be fairly high accuracy, and when the device is manufactured with practical mechanical accuracy (for example, 2/1000 mm), the effective diameters of the small holes 11 and 17 in the apertures 12 and 18 of the resonator 2 and the amplifier 4 are reduced. If they are the same, the optical axis of the laser beam 3 in the amplifier 4 is slightly shifted from the axis of the YAG rod 15 in the amplifier 4, and the problem of abnormal heat generation due to the thermal lens effect of the YAG rod 15 is inevitable.
[0015]
On the other hand, when the aperture 18 is not provided on the amplifier 4 side, the risk of the disturbance of the optical axis of the laser beam 3 cannot be avoided. This increases the risk of damage, and may cause abnormal heat generation in a transmission optical system such as an optical fiber.
[0016]
The present invention is made by paying attention to the characteristic that the laser beam mode is determined in the resonator and the amplifier side simply amplifies the laser beam mode. If the position of the optical axis of the laser beam is not precisely controlled by the amplifier, it is possible to prevent abnormal heat generation in the device. It is also intended to suppress beam mode disturbances that may occur in the amplifier.
[0017]
The laser apparatus of the present invention includes a resonator that generates and resonates laser light, and an amplifier that is arranged in series with the resonator and amplifies the laser light from the resonator,
Resonator includes a pair of laser mirrors for resonance to the traveling direction of the laser beam are arranged at predetermined intervals, is Rezaro' de inside while being disposed between the pair of laser mirrors housed A cavity, and a first laser beam mode adjustment mechanism having a small hole provided on at least one of the inlet side and the outlet side of the cavity,
Amplifier includes a cavity Rezaro' de therein is housed, and a second laser beam mode adjusting mechanism having an inlet side and the small hole provided on at least one of the outlet side of said cavity,
The diameter of the small hole of the second laser beam mode adjusting mechanism is set to the first amount by the predicted amount of the laser beam deviation caused by the transmission of the laser beam outputted from the resonator to the amplifier side and the position deviation amount of the amplifier itself . This is larger than the diameter of the small hole of the laser beam mode adjusting mechanism.
[0019]
In the present invention, when the laser beam passes through the small hole in the laser beam mode adjustment mechanism of the amplifier, it is not cut off excessively in the laser beam mode adjustment mechanism, and the optical axis control in the amplifier is rough, so that the amplifier Even if the optical axis position of the laser beam becomes abnormal after being output from the laser, it is possible to prevent heat generation in the amplifier, and furthermore, it is possible to manage the laser light in the amplifier without difficulty and to avoid heat generation. However, since the position of the optical axis with respect to the amplifier can be adjusted with appropriate accuracy, the disturbance of the laser beam mode caused by the amplifier can also be controlled, and furthermore, the laser beam can be controlled by suppressing the disturbance of the optical axis of the laser light. Can easily pass through the amplifier while maintaining the beam characteristics in the resonator, thus further improving energy efficiency. Multiplication effect can be expected.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with illustrated examples.
[0021]
1 and 2 show an example of an embodiment for carrying out the present invention, and the laser apparatus 1 itself has the same configuration as that shown in FIG. 3, but the feature of this illustrated example is that shown in FIGS. As shown, the diameter D2 of the small hole 17 in the aperture 18 of the amplifier 4 is made larger than the diameter D1 of the small hole 11 in the aperture 12 of the resonator 2.
[0022]
That is, the diameter D1 of the small hole 11 in the aperture 12 is the same as that of the conventional case shown in FIG. 4, but the diameter D2 of the small hole 17 in the aperture 18 is more shifted by mechanical accuracy than the diameter D1 of the small hole 11. It is formed slightly larger as much as it allows.
[0023]
Specifically, in the resonator 2, the diameter of the laser beam 3 between the aperture 12 on the downstream side of one cavity 10 and the aperture 12 on the upstream side of another adjacent cavity 10 is 3.0 mm. Then, since the laser beam 3 is slightly expanded at the position of the small hole 11, the diameter D1 of the small hole 11 is set to 3.2 mm.
[0024]
In the amplifier 4, the diameter D <b> 2 of the small hole 17 of the aperture 18 is slightly larger than the small hole 11 and is about 3.4 mm. This is because the predicted amount of deviation of the laser beam 3 caused by transmission of the laser beam 3 output from the resonator 2 to the amplifier 4 side and the amount of positional deviation of the amplifier 4 itself is ± 0.1 mm. Because.
[0025]
As described above, when the diameter D2 of the small hole 17 in the aperture 18 is slightly larger than the diameter D1 of the small hole 11 in the aperture 12, the laser light 3 passes through the small hole 17 in the aperture 18 of the amplifier 4. Since the aperture 18 is not cut off excessively by interfering with the edge of the small hole 17, and the optical axis control in the amplifier 4 is rough, the optical axis position of the laser beam 3 after the output from the amplifier 4 is abnormal. Even in this case, heat generation in the amplifier 4 can be prevented.
[0026]
Furthermore, since the laser beam 3 can be managed without difficulty in the amplifier 4 and the position of the optical axis with respect to the amplifier 4 can be adjusted with appropriate accuracy while avoiding heat generation, the laser beam mode disturbance caused by the amplifier 4 can be prevented. In this way, by suppressing the disturbance of the optical axis of the laser beam 3, the laser beam 3 can easily pass through the amplifier 4 while maintaining the beam characteristics in the resonator 2. Therefore, a synergistic effect that energy efficiency is further improved can be expected.
[0027]
Note that the laser apparatus of the present invention is not limited to the above-described illustrated examples, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0028]
【The invention's effect】
Above, in the laser apparatus of the serial placement in claim 1 of the present invention as described, the diameter of the small holes in the laser beam mode adjusting mechanism of the amplifier, the transmission to the amplifier side of the laser beam outputted from the resonator only the predicted amount of deviation amount of the resulting laser beam and the positional deviation amount of the amplifier itself, by greatly than the diameter of the small holes in the laser beam mode adjusting mechanism of the resonator,
I) When the laser beam passes through the small hole in the laser beam mode adjusting mechanism of the amplifier, it is not cut off excessively in the laser beam mode adjusting mechanism.
II) Since the optical axis control in the amplifier is rough, even when the optical axis position of the laser beam becomes abnormal after output from the amplifier, it is possible to prevent heat generation in the amplifier.
III) The laser beam in the amplifier can be managed without difficulty, and the position of the optical axis with respect to the amplifier can be adjusted with appropriate accuracy while avoiding heat generation, so that the beam mode disturbance caused by the amplifier can also be controlled. it can,
IV) By suppressing the disturbance of the optical axis of the laser beam, the laser beam can easily pass through the amplifier while maintaining the beam characteristics in the resonator, and therefore a synergistic effect is expected to further improve the energy efficiency. it can,
Various excellent effects can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an outline of an aperture in a resonator used in a laser apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing an outline of an aperture in an amplifier used in the laser apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a layout diagram for explaining an outline of a laser device.
FIG. 4 is an enlarged view of a portion of a YAG rod and an aperture used for a resonator and an amplifier.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser oscillation apparatus 2 Resonator 3 Laser beam 4 Amplifier 7 Laser mirror 8 Laser mirror 9 YAG rod (laser rod)
10 Cavity 11 Small hole 12 Aperture (Laser beam mode adjustment mechanism)
15 YAG rod (laser rod)
16 Cavity 17 Small hole 18 Aperture (Laser beam mode adjustment mechanism)
D1 diameter D2 diameter

Claims (1)

レーザ光を発生させて共振させる共振器と、該共振器に対し直列に配列され且つ共振器からのレーザ光を増幅するための増幅器とを備え、
共振器は、レーザ光の進行方向に対し所定の間隔を置いて配置された共振用の一対のレーザミラーと、該一対のレーザミラーの間に配設されると共に内部にレーザロッドが収納されたキャビティと、該キャビティの入口側及び出口側のうち少なくとも何れか一方に設けられた小孔を有する第一のレーザビームモード調整機構とを備え、
増幅器は、内部にレーザロッドが収納されたキャビティと、該キャビティの入口側及び出口側のうち少なくとも何れか一方に設けられた小孔を有する第二のレーザビームモード調整機構とを備え、
第二のレーザビームモード調整機構の小孔の直径を、共振器から出力されたレーザ光の増幅器側への伝送により生ずるレーザ光のずれ量と増幅器自体の位置ずれ量の予測量だけ、第一のレーザビームモード調整機構の小孔の直径よりも大きくした
ことを特徴とするレーザ装置。
A resonator that generates and resonates laser light, and an amplifier that is arranged in series with the resonator and amplifies the laser light from the resonator;
Resonator includes a pair of laser mirrors for resonance to the traveling direction of the laser beam are arranged at predetermined intervals, is Rezaro' de inside while being disposed between the pair of laser mirrors housed A cavity, and a first laser beam mode adjustment mechanism having a small hole provided on at least one of the inlet side and the outlet side of the cavity,
Amplifier includes a cavity Rezaro' de therein is housed, and a second laser beam mode adjusting mechanism having an inlet side and the small hole provided on at least one of the outlet side of said cavity,
The diameter of the small hole of the second laser beam mode adjusting mechanism is set to the first amount by the predicted amount of the laser beam deviation caused by the transmission of the laser beam outputted from the resonator to the amplifier side and the position deviation amount of the amplifier itself . A laser device characterized in that it is larger than the diameter of the small hole of the laser beam mode adjusting mechanism.
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