JPH0376793B2 - - Google Patents
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- JPH0376793B2 JPH0376793B2 JP2647085A JP2647085A JPH0376793B2 JP H0376793 B2 JPH0376793 B2 JP H0376793B2 JP 2647085 A JP2647085 A JP 2647085A JP 2647085 A JP2647085 A JP 2647085A JP H0376793 B2 JPH0376793 B2 JP H0376793B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、折返し式レーザビームの発振方式
によるレーザ発振器の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an improvement in a laser oscillator using a folded laser beam oscillation method.
第３図は従来のコの字状折返し形レーザ発振器
の構成を示す模式図である。図において、１は出
力ミラー、２はリヤミラー、３は励起部、４ａ〜
４ｄは偏向ミラー、Ａは出力ミラー１と偏向ミラ
ー４ａ、Ｂは偏向ミラー４ｂと偏向ミラー４ｃ、
Ｃは偏向ミラー４ｄとリヤミラー２とで、それぞ
れが平行に調節されている共振光軸である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional U-shaped folded laser oscillator. In the figure, 1 is an output mirror, 2 is a rear mirror, 3 is an excitation unit, and 4a to
4d is a deflection mirror, A is the output mirror 1 and the deflection mirror 4a, B is the deflection mirror 4b and the deflection mirror 4c,
C is a resonant optical axis of the deflection mirror 4d and the rear mirror 2, which are adjusted to be parallel to each other.
第４図および第５図は従来行なわれている直線
偏光されたレーザ光を円偏光にする手段を示した
模式図で、５，７，８は偏光ミラー、６は１／４
波長ミラー、９は集光レンズ、１０は被加工物で
ある。 Figures 4 and 5 are schematic diagrams showing conventional means for converting linearly polarized laser light into circularly polarized light, where 5, 7, and 8 are polarizing mirrors, and 6 is 1/4
A wavelength mirror, 9 a condensing lens, and 10 a workpiece.
上記のように構成された従来の折返し形レーザ
発振器におけるレーザ励起部３は、ガスレーザ中
の代表的な炭酸ガスレーザの場合、レーザ媒質ガ
スであるCO2分子を放電によつて励起する機能を
有する部分であり、単位体積あるいは単位長さ当
りの投入電力は、このレーザ励起部３を形成する
部材の耐力および励起によつて発生するガスの温
度上昇によつて制限を受けるとされている。 In the case of a typical carbon dioxide laser among gas lasers, the laser excitation unit 3 in the conventional folded laser oscillator configured as described above has the function of exciting CO 2 molecules, which are the laser medium gas, by discharge. The input power per unit volume or unit length is said to be limited by the proof stress of the members forming the laser excitation section 3 and the temperature rise of the gas generated by excitation.
一般に、出力ミラー１の耐光強度上の制限で励
起部３を共振光軸方向に長くして、出力ビーム径
を大させるためにリヤミラー２から出力ミラー１
へ至る距離を長くする必要がある。ただし、高出
力のものは上記のビーム路を同軸上にすると非常
に長くなつてしまうので、第３図のように励起部
３を分割して、平面偏向ミラー４ａ〜４ｄによ
り、コの字状に多段の折返しをして発振器の長さ
を短縮するようになつている。 Generally, due to limitations on the light resistance of the output mirror 1, the excitation section 3 is lengthened in the direction of the resonant optical axis, and in order to increase the output beam diameter, from the rear mirror 2 to the output mirror 1.
It is necessary to lengthen the distance. However, for high-output beams, if the beam path is coaxial, it will become very long, so the excitation section 3 is divided as shown in Fig. 3, and the plane deflection mirrors 4a to 4d are used to form a U-shaped beam path. The length of the oscillator has been shortened by folding the oscillator in multiple stages.
レーザ光を金属等の切断加工の熱源として使用
する場合、例えば、特開昭56−134094公報に示さ
れているように、被加工物に照射するレーザ光は
直線偏光より円偏光化されているほうが良好な加
工品質が得られることが知られている。 When laser light is used as a heat source for cutting metals, etc., the laser light irradiated to the workpiece is circularly polarized rather than linearly polarized, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 134094/1984, for example. It is known that better processing quality can be obtained.
第３図におけるレーザ発振器より出力されるレ
ーザ光は、折返し軸Ａ，Ｂ，Ｃに平行な平面内
で、第４図または第５図のイで示すように光軸に
直角方向の直線偏光となつているため、このレー
ザ光を円偏光にするには、出力ビームの伝搬方向
を偏光ミラー５によつて水平軸に対して斜め45゜
方向に偏向させ、１／４波長ミラー６に入射させ
ることにより円偏光ビーム化している。 The laser beam output from the laser oscillator in Figure 3 is linearly polarized in a direction perpendicular to the optical axis, as shown by A in Figure 4 or Figure 5, within a plane parallel to the folding axes A, B, and C. Therefore, in order to make this laser beam circularly polarized, the propagation direction of the output beam is deflected at an angle of 45 degrees with respect to the horizontal axis by a polarizing mirror 5, and the output beam is made to enter a 1/4 wavelength mirror 6. This makes it a circularly polarized beam.
上記のような従来のレーザ発振器は、水平に設
置されているため、直線偏光レーザ光を円偏光さ
せるには、少なくとも斜め45゜方向への偏向ミラ
ー５が１枚必要となり、円偏光ビームを出力光軸
Ａと一致させるためには、偏光ミラー７と偏光ミ
ラー８とを設けなければならず、このために装置
や高価になり、また、繁雑な調整を要する問題が
あり、この問題の対策として、折返し光軸は第３
図と同様に同一平面上で平行になるようにして、
レーザ発振器より出力するレーザ光の偏光方向を
水平または垂直方向に対して斜め45°方向にする
装置もあるが、この場合は発振器の高さ方向が大
きくなり過ぎる問題等があつた。
Conventional laser oscillators such as those mentioned above are installed horizontally, so in order to circularly polarize linearly polarized laser light, at least one deflection mirror 5 in the diagonal 45° direction is required, and it outputs a circularly polarized beam. In order to align the optical axis with the optical axis A, it is necessary to provide polarizing mirrors 7 and 8, which requires equipment and costs, and requires complicated adjustments.As a countermeasure to this problem, , the folded optical axis is the third
As shown in the figure, make sure that they are parallel on the same plane.
There is also a device in which the polarization direction of the laser beam output from the laser oscillator is set at an angle of 45 degrees with respect to the horizontal or vertical direction, but in this case, there is a problem that the height direction of the oscillator becomes too large.
この発明はかかる問題点を解決するためになさ
れたもので、発振器より出力されたレーザ光の外
部円偏光化装置を簡単に安価にするとともに、コ
ンパクトなコの字状折返し形レーザ発振器の共振
構造を得ることを目的としている。 This invention was made to solve these problems, and it is possible to easily and inexpensively create an external circular polarization device for the laser beam output from the oscillator, and also to provide a compact resonant structure of the U-shaped folded laser oscillator. The purpose is to obtain.
この発明に係るコの字状折返し形レーザ発振器
の共振器は、少くとも２個以上の偏向ミラーを設
けてコの字形に折返しを行うレーザ発振器の共振
器構造において、レーザ光軸の長手方向に対する
直角断面上の光軸位置が直角三角形の頂点を成
し、かつ、水平または垂直方向に千鳥状に配列し
たものである。
The resonator of the U-shaped folded laser oscillator according to the present invention has a resonator structure for a laser oscillator that is provided with at least two deflection mirrors and folds back in a U-shape, with respect to the longitudinal direction of the laser optical axis. The optical axis positions on the right-angled cross section form the vertices of a right-angled triangle, and are arranged in a staggered manner in the horizontal or vertical direction.
この発明におけるレーザ発振器では、共振光軸
が複数の励起部を折返しながら励起され、最終の
励起部の出口より水平または垂直方向に対して斜
め45゜方向に直線偏光されたレーザ出力を出射す
る。
In the laser oscillator according to the present invention, the resonant optical axis is excited while folding back through a plurality of excitation sections, and a laser output linearly polarized at an angle of 45 degrees with respect to the horizontal or vertical direction is emitted from the exit of the final excitation section.
第１図および第２図はこの発明の一実施例を示
す模式図であり、第１図は全体の構成を示し、第
２図は第１図におけるＸ−Ｘ断面を示す。図にお
いて、符合１〜４ｄは従来例を示した第３図の同
符合と同一部分または相当部分であり、レーザ光
路は偏向ミラー４ｄ，４ｃ，４ｂ，４ａの順で折
返して出力ミラー１より出射するが、共振光軸
Ａ，Ｂ，ＣはＸ−Ｘ断面で示すとおり、Ｂ軸の位
置はＡ，Ｃ軸の位置となす直角二等辺三角形の頂
点をなすように配設されている。また、第２図に
おける符合Ｄは共振光軸Ａ，B2点を結ぶ線上で、
AB＝の関係が成立するような仮定点を示し
ている。
1 and 2 are schematic diagrams showing an embodiment of the present invention, with FIG. 1 showing the overall configuration and FIG. 2 showing a cross section taken along the line X--X in FIG. 1. In the figure, the numbers 1 to 4d are the same parts or equivalent parts to the same numbers in FIG. However, as shown in the XX cross section, the resonant optical axes A, B, and C are arranged so that the position of the B axis forms the apex of a right-angled isosceles triangle formed by the positions of the A and C axes. In addition, the symbol D in Fig. 2 is on the line connecting the two points of the resonant optical axis A and B,
It shows hypothetical points where the relationship AB= holds true.
上記のように構成されたこの発明による折返し
形レーザ発振器においては、レーザ発振器より出
力されるレーザ光の偏光方向は、第２図における
光軸Ａ，Ｂとを結ぶ方向、すなわち第１図におい
て矢印イで示した方向と、Ｂ，Ｃを結ぶ方向の２
方向の設定ができるが、ここで、偏光方向を上記
のイの方向に設定したい場合は、偏光ミラー４ａ
および４ｂの偏光方向方向イの反射率が、偏向ミ
ラー４ｃおよび４ｄの偏光方向イに対する反射率
より僅かに上まわるように選択して設定すれば、
共振光の可干渉性から一義的に偏光方向を設定で
きる。したがつて、発振器の出力ミラー１からは
取付面方向に対して斜め45゜方向に偏光されたレ
ーザ光が出射されることになる。 In the folded laser oscillator according to the present invention configured as described above, the polarization direction of the laser beam output from the laser oscillator is the direction connecting the optical axes A and B in FIG. 2, that is, the direction indicated by the arrow in FIG. Two directions: the direction indicated by A and the direction connecting B and C.
The direction can be set, but if you want to set the polarization direction to direction A above, use the polarizing mirror 4a.
If the reflectance of the deflection mirrors 4b and 4b in the polarization direction A is selected and set to be slightly higher than the reflectance of the deflection mirrors 4c and 4d in the polarization direction A,
The polarization direction can be uniquely set based on the coherence of the resonant light. Therefore, the output mirror 1 of the oscillator emits a laser beam polarized at an angle of 45 degrees with respect to the mounting surface direction.
なお、第２図における仮定点Ｄは、この発明に
よる励起部３の配列の場合と従来の励起部３の配
列の場合と従来の励起部３の配列とを比較するた
めの点であり、従来のようにＡ，Ｂ，Ｄの配列に
よるスペースと本発明によるＡ，Ｂ，Ｃの配列に
よるスペースとの比率はl1／l1＋l2となり、ほぼ
２／３になることを示している。 Note that hypothetical point D in FIG. 2 is a point for comparing the arrangement of the excitation parts 3 according to the present invention, the conventional arrangement of the excitation parts 3, and the conventional arrangement of the excitation parts 3. As shown in the figure, the ratio of the space due to the arrangement of A, B, and D to the space due to the arrangement of A, B, and C according to the present invention is l 1 /l 1 +l 2 , which indicates that it is approximately 2/3.
また、上記実施例では折返しの回数が２回の場
合について説明したが、これ以上の折返しの回数
でもよく、さらに、CO2レーザ発振の場合を示し
たが、他のガスあるいは液体、固体レーザの場合
でも上記実施例と同様の効果を奏する。 Furthermore, in the above embodiment, the case where the number of turns is two is explained, but the number of turns can be more than this.Furthermore, although the case of CO 2 laser oscillation is shown, it is possible to use other gases, liquids, solid lasers, etc. Even in this case, the same effects as in the above embodiment can be achieved.
この発明は以上説明したとおり、共振器光軸の
長手方向に対して直角な断面における光軸の位置
が直角二等辺三角形の頂点の位置になるように構
成したので、従来の装置に比べて円偏光する場合
の外部光学系が簡単で安価にできるとともに、装
置がコンパクトにできる効果がある。
As explained above, this invention is configured so that the position of the optical axis in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the resonator optical axis is the position of the apex of a right-angled isosceles triangle. The external optical system for polarization can be made simple and inexpensive, and the device can be made compact.
第１図はこの発明の一実施例によるコの字状折
返し形レーザ発振器の構成を示す斜視図、第２図
は第１図におけるＸ−Ｘ軸方向から共振光軸に対
して直角な断面図、第３図は従来のコの字状折返
し形レーザ発振器の構成を示す図、第４図および
第５図は直線偏光されたレーザ光を円偏光にする
手段を示す図である。
図において、１は出力ミラー、２はリヤミラ
ー、３は励起部、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは偏向
ミラー。なお、図中の同一符号は同一または相当
部分を示す。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a U-shaped folded laser oscillator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken from the X-X axis direction in FIG. 1 at right angles to the resonant optical axis. , FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a conventional U-shaped folded laser oscillator, and FIGS. 4 and 5 are diagrams showing means for converting linearly polarized laser light into circularly polarized light. In the figure, 1 is an output mirror, 2 is a rear mirror, 3 is an excitation section, and 4a, 4b, 4c, and 4d are deflection mirrors. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
によつてコの字形に折返しを行うレーザ発振器に
おいて、上記共振器光軸の長手方向に対する直角
断面上の光軸位置が直角二等辺三角形の頂点を成
し、かつ水平または垂直方向に千鳥状に配列され
たことを特徴とするレーザ発振器。1. In a laser oscillator in which the resonator optical axis is folded in a U-shape at least twice by a polarizing mirror, the optical axis position on a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the resonator optical axis crosses the vertex of a right-angled isosceles triangle. 1. A laser oscillator characterized in that the laser oscillators are arranged in a staggered manner horizontally or vertically.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2647085A JPS61187386A (en) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | Laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2647085A JPS61187386A (en) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | Laser oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61187386A JPS61187386A (en) | 1986-08-21 |
| JPH0376793B2 true JPH0376793B2 (en) | 1991-12-06 |
Family
ID=12194400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2647085A Granted JPS61187386A (en) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | Laser oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61187386A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993020603A1 (en) * | 1992-03-30 | 1993-10-14 | Fanuc Ltd | Laser |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01243796A (en) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Mitsubishi Electric Corp | Picture encoding and transmitting device |
| JP2872855B2 (en) * | 1992-02-19 | 1999-03-24 | ファナック株式会社 | Laser oscillator |
| JPH07211972A (en) * | 1994-01-20 | 1995-08-11 | Fanuc Ltd | Laser oscillator |
| DE19734308A1 (en) * | 1997-08-08 | 1999-02-18 | Rofin Sinar Laser Gmbh | Gas laser with a beam path folded in several planes |
| DE102016113049A1 (en) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | Frank Killich | Optical arrangement for compensating for misalignment of a reflector with respect to a light source |
-
1985
- 1985-02-15 JP JP2647085A patent/JPS61187386A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993020603A1 (en) * | 1992-03-30 | 1993-10-14 | Fanuc Ltd | Laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61187386A (en) | 1986-08-21 |
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