JPH0317233B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガスレーザー発振器に関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 ガスレーザー発振器には同軸流型、二軸直交型
三軸直交型等種々のタイプのものがあるが、放電
励起ガス同軸流型レーザー発振器の従来例を第１
図に、そのガス導入部・拡大断面図を第２図に示
す。図において１はレーザー管、２は全反射鏡、
３は出力結合鏡で、全反射鏡２と出力結合鏡３と
で光学共振器を構成している。４はガス導入部の
外管５は内管で、二重管構造となつている。５０
は内管に設けられたスリツトである。６および７
は、ともに電極で、この電極対の間で放電が行な
われる。８および９は媒質ガスの流れの方向を示
す。１０はレーザー出力光線である。

この例では媒質ガスは共振器の両端部から矢印
８の方向に流入し、内管５に沿つて流れ、内管に
設けられたスリツト５０を通つてレーザー管１に
導入され、共振器の中央から矢印９の方向に排出
される。

このようにレーザー管１内に媒質ガスを流通さ
せた状態で電極６と電極７との間で放電を起こさ
せ、出力結合鏡３よりレーザー出力光線１０を取
り出す。

このようなガスレーザー発振器において、一般
に投入電力を増大させると放電は不安定となり、
ついにはグロー放電からアーク放電に移行し、レ
ーザー出力が得られなくなつてしまう。高速流型
発振器は、放電領域へのガスの滞在時間を短くす
ることでガスの温度上昇を抑え、アーク放電に移
行する導入電力を飛躍的に大きくすることができ
る。しかしながら、局部的なガス温度の上昇がア
ーク放電への移行の原因であるため、単位体積あ
たりから得られるレーザー出力をさらに大きくす
るためには、ガス流ならびに放電電流密度が空間
的に均一であることが必要である。

前記従来例ではスリツト５０の導入などによつ
てガス流を乱流化し、均一な流速分布を得ること
に工夫を凝らし、均一な放電電流密度を得ようと
しているが、投入電力を大きくすると、放電中に
ストリーマが起きたり、放電が局部的にかたよつ
たり、収縮したり、あるいは、電極６からの放電
点が集中してしまい、必ずしも十分な均一放電が
得られていない。

発明の目的 本発明は、上記の点を改善し、より高出力なレ
ーザー発振器を可能にすることを目的とする。

発明の構成 本発明は上記目的を達成するもので、レーザー
管と、前記レーザー管に媒質ガスを導入するガス
導入部と、前記ガス導入部に接続された配管と、
前記ガス導入部のレーザー管側に近接して設けら
れた、ガス流によつて回転可能な回転電極部とを
具備することを特徴とするガスレーザー発振器を
提供するものである。

実施例の説明 本発明のガスレーザー発振器はガス導入部に特
徴を有するもので、ガス導入部の一実施例の一部
破砕斜視図を第３図に、その断面図を第４図に示
す。第１図と同じ部位には同一番号を付してあ
る。１はレーザー管、２は全反射鏡、４は外管、
５は内管、５０はスリツトであり、６０は回転電
極部である。回転電極部６０を構成する回転電極
６１は回転軸受６２を介して、外管４に保持され
ており、回転可能である。第５図に回転電極の一
例を示す。回転電極６１は内側に、斜めの羽根６
３が設けられている。

ガス導入部に流入した媒質ガスは内管５の外壁
に衝突した後スリツト５０を通過し、さらに回転
電極部６０の羽根６３と衝突して回転電極６１を
回転させながらレーザー管１内に流れ込む。回転
電極６１の回転によりレーザー管１内に流れ込む
媒質ガスは充分乱流化されており、レーザー管１
の中のガスの流速分布より均一化する。

また回転電極６１自身の回転は、放電点の集中
や放電の局部的かたよりや収縮を防ぎ、均一な電
流密度をもつ放電を可能にする。

上述したような均一なガス流分布ならびに均一
な放電電流分布は、グロー放電からアーク放電に
移行する電流閾値を増加させ、媒質ガスへの投入
可能な電力を増大させる。この結果、単位体積あ
たりか得られる出力が増大し、従つて、より小型
で安定なレーザー発振器を構成できる。

第６図に、本発明のガス導入部の第２の実施例
を示す。第７図は回転電極の拡大図である。第３
図との相違点は、内管５にはスリツトがなく、代
わりに回転電極６４が噴出口６５を有することで
ある。ガスは、噴出口６５を通つてレーザー管１
に導入されるが、この際に、回転電極６４を回転
させるのは第３図の例と同様である。回転電極６
４は、乱流発生機構を兼ね、噴出口６５の回転
は、ガス流のより一層の乱流化の効果をもち、出
力の増大と安定化が図れる。

なお上記実施例は、ガス流方向が共振器の両端
部から中央部としたが、ガス流方向が中央部から
両端部あるいはいくつかのセクシヨンに分かれて
いる場合又はレーザー管１が左右対称でなく一方
向のみである場合であつても、媒質ガス導入部を
上記構造とすれば同様の効果が得られることはも
ちろんである。

発明の効果 以上要するに本発明はレーザー管へのガス導入
部の電極をガス流によつて回転する構造としたも
ので、レーザー管内でのガスの流速分布ならびに
放電電流密度分布の均一化を行ない、単位体積あ
たりのレーザー出力を増加させ、より小型で安定
な発振器が得られる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電励起ガス同軸流型レーザー
発振器の概観図、第２図は従来のガス導入部の断
面図、第３図は本発明の一実施例におけるガス導
入部の一部破砕斜視図、第４図は第３図のガス導
入部の断面図、第５図は本発明の回転電極の立体
図、第６図は本発明の第２の実施例のガス導入部
の断面図、第７図は本発明の第２の実施例の回転
電極の立体図である。 １……レーザー管、２……全反射鏡、３……出
力結合鏡、４……ガス導入部の外管、５……ガス
導入部の内管、６，７……電極、８，９……媒質
ガスの流れ、１０……レーザー出力光線、５０…
…スリツト、６０……回転電極部、６１，６４…
…回転電極、６２……回転軸受、６３……羽根、
６５……噴出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レーザー管と、前記レーザー管に媒質ガスを
   導入するガス導入部と、前記ガス導入部に接続さ
   れた配管と、前記ガス導入部のレーザー管側に近
   接して設けられた、ガス流によつて回転可能な回
   転電極部とを具備することを特徴とするガスレー
   ザー発振器。 ２ ガス導入部が内管及び外管よりなる二重管構
   造を有し、配管より導入された媒質ガスが前記内
   管に設けられたスリツトを通過後、回転電極部を
   介してレーザー管内に導かれる如く構成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ガスレーザー発振器。 ３ ガス導入部に流入した媒質ガスが、回転電極
   部に設けられた噴出口を介してレーザー管に導か
   れる如く構成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のガスレーザー発振器。