JPH0214589A - レーザ発振方法及びレーザ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザ媒体を往復移動させつつ該レーザ媒体
の一部に励起光を照射することによって該レーザ媒体に
対する励起光の照射位置を変えながらレーザ発振を行な
わせるようにしたレーザ発振方法及びレーザ装置に関す
る。

［従来の技術］ 上述のように、レーザ媒体を往復移動させつつ該レーザ
媒体の一部に励起光を照射することによって該レーザ媒
体に対する励起光の照射位置を変えながらレーザ発振を
行なわせるようにしたレーザ発振方法及びレーザ装置と
しては、従来、第１２図に示されるものが知られている
（米国特許第４，５５５，７８６号公報参照）。

第１２図において、符号１０１は平板状のレーザ媒体、
符号１０２は前記レーザ媒体１０１に励起光を入射させ
る励起光源、符号１０３は前記レーザ媒体１０１を挟む
ようにして所定の間隔をおいて平行に配置された冷却板
である。

前記レーザ媒体１０１は、前記励起光源１０２から射出
される励起光を集光して前記レーザ媒体１０１に入射さ
せるリフレクタ１０４の集光範囲によってほぼ定められ
る略長方形状の励起領域１０５の幅よりも著しく広い幅
を有している。

前記従来の方法及び装置は、このレーザ媒体１０１を前
記冷却板１０３，１０３間において図中矢印ｐで示され
るように、これら冷却板１０３に平行でかつ前記励起領
域１０５の長手方向にほぼ直交する方向に往復移動させ
ながら、前記励起光源１０２によって前記レーザ媒＃１
０１に励起光を入射させ、これにより、前記レーザ媒体
１０１の平板の２つの表面（以下主表面という）間でジ
グザグ状に反射を繰り返して前記励起領域の長手方向に
進行する光に増幅作用を与え、レーザ発振を得るように
したものである。なお、このような形式のレーザ装置は
、通常、ムービングスラブレーザ装置と呼称される。

この従来の方法及び装置によれば、前記レーザ媒体１０
１の移動にともなって該レーザ媒体１０１における励起
領域１０５が推移していくので、レーザ媒体１０１に加
えられる熱エネルギーが該レーザ媒体１０１の全体に拡
散され、レーザ媒体１０１の局部的な温度上昇及び全体
的な温度上昇を著しく低くおさえることが可能である。

したがって、これにともなって、レーザ媒体１０１に生
ずる熱膨張あるいは熱歪を小さくおさえることができ、
その結果、前記レーザ媒体１０１として熱伝導率の低い
レーザガラスを用いることを容易にし、パルス発振の際
の繰り返し発振周波数を高くできる等の優れた利点をも
たらす。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述のような方法及び装置の場合、熱歪を減
少させる観点からレーザ媒体１０１全体に渡ってできる
だけ均一な温度分布を維持できるものであることが望ま
れる。

ところが、上述の従来例にあっては、前記レーザ媒体１
０１における往復移動の際の折り返し位置の近傍におけ
る温度が他の部位に比較して常に高くなるという現象が
認められ、必ずしも十分に均−な温度分布が得られず、
この方法による利点を十分に生かしきれないという問題
点があった。

本発明の目的は、上記問題点を除去しなレーザ発振方法
及びレーザ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、レーザ媒体の往復移動における転換方向の異
なる２種の折り返し動作時にそれぞれ対応する２種の折
り返し位置のうちの少なくとも一方の折り返し位置を複
数箇所設けて前記レーザ媒体の往復移動を行なうように
し、これにより、レーザ媒体の温度分布がより均一で、
かつ、レーザ媒体の熱歪が少なく、出力がより大きく、
かつ、出力変動のより小さいものとすることができるレ
ーザ発振方法及びレーザ装置を得ることを可能にしたも
ので、以下の構成を有する。

（１）レーザ励起領域の幅よりも広い幅を有する相対向
する平行な主表面を備え、これら主表面間でジグザグ状
に反射を繰り返しながら前記幅方向と直交する方向を進
行する光の増幅を行なうレーザ媒体を用い、 このレーザ媒体をその幅方向に繰り返し往復移動させつ
つ該レーザ媒体の一部に、前記レーザ励起領域の幅に対
応する幅の固定した照射領域を有する励起光を照射する
ことによって該レーザ媒体に対する励起光の照射位置を
変えながらレーザ発振を行なわせるようにしたレーザ発
振方法であって、 前記レーザ媒体の往復移動を、前記励起光の照射領域が
常に前記レーザ媒体の主表面内に納まる範囲で行なうよ
うにし、 さらに、前記励起光の照射領域が前記レーザ媒体の幅方
向のどの位置にあるかによって該レーザ媒体の往復移動
の際の移動位置を規定し、かつ、前記レーザ媒体の往復
移動の際に移動方向を転換するなめに行なわれる折り返
し動作時における移動位置を折り返し位置とした場合、 前記往復移動における転換方向の異なる２種の折り返し
動作時にそれぞれ対応する２種の折り返し位置のうちの
少なくとも一方の折り返し位置を前記レーザ媒体に複数
箇所設けて前記レーザ媒体の往復移動を行なうようにし
たことを特徴とするレーザ発振方法。

（２）レーザ励起領域の幅よりも広い幅を有する相対向
する平行な主表面を備え、これら主表面間でジグザグ状
に反射を繰り返しながら前記幅方向と直交する方向を進
行する光の増幅を行なうレーザ媒体と、 定位置に配置され、かつ、前記レーザ励起領域の幅に対
応する幅を有する略長方形状の固定した照射領域を備え
、前記レーザ媒体の前記主表面から励起光を入射させる
ようにした励起光源と、前記レーザ媒体を前記主表面に
平行でかつ前記ジグザグ状に進行する光を含む面とほぼ
直交する方向に往復移動させる駆動手段と、 前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手
段は、 前記レーザ媒体の往復移動を、前記励起光の固定照射領
域が常に前記レーザ媒体の主表面内に納まる範囲で行な
うようにし、 さらに、前記励起光の照射領域が前記レーザ媒体の幅方
向のどの位置にあるかによって該レーザ媒体の往復移動
の際の移動位置を規定し、かつ、前記レーザ媒体の往復
移動の際に移動方向を転換するなめに行なわれる折り返
し動作時における移動位置を折り返し位置とした場合、 前記往復移動における転換方向の異なる２種の折り返し
動作時にそれぞれ対応する２種の折り返し位置のうちの
少なくとも一方の折り返し位置を前記レーザ媒体に複数
箇所設けて前記レーザ媒体の往復移動を行なうように前
記駆動手段を制御するものであることを特徴としたレー
ザ装置。

［作用］ 前記構成（１）の方法によれば、レーザ媒体の往復移動
における転換方向の異なる２種の折り返し動作時にそれ
ぞれ対応する２種の折り返し位置のうちの少なくとも一
方の折り返し位置を複数箇所設けて前記レーザ媒体の往
復移動を行なうようにしているため、この折り返し位置
での熱の蓄積が軽減される。

すなわち、レーザ媒体を往復移動させるためには、折り
返し位置（通常は、レーザ媒体の両端部）で順方向に移
動していたレーザ媒体を一旦停止させ、しかる後、移動
方向を変えて逆方向（反対方向）に移動を開始させる移
動方向の転換、すなわち、折り返し動作が必要である。

この折り返し動作は、通常、慣性による悪影響を避ける
ため、折り返し位置の少し手前からレーザ媒体の移動速
度を次第に減少させて折り返し位置で完全に停止させ、
次に、移動方向を逆にして次第に移動速度を高めて一定
の移動速度にするという方法がとられる。このため、従
来のように、常に同じ位置で折り返しを行っていた場合
には、折り返し位置及びその近傍における励起光の照射
量が池の部位での照射量よりもどうしても多くなってし
まう、このため、この折り返し位置及びその近傍に他の
部位と比較して多量の熱の蓄積がなされ、この部位の温
度が他の部位の温度より高くなっていたものである。

ところが、前記構成（１）によれば、折り返し動作を複
数箇所で行なわせるようにしているため、各折り返し位
置での熱の蓄積か分散され、同じ位置で折り返していた
場合に比較してその位置での温度上昇が低くおさえられ
、したがって、レーザ媒体全体に渡ってより均一な温度
分布の維持を可能にする。

また、構成（２）によれば、前記構成（１）の方法を実
施する装置を得ることができる。

［実繕例］ 第１図は本発明の一実施例にがかるレーザ装置を示す斜
視図、第２図は第１図のＩＩ−Ｉｆ線断面図、第３図は
第１図の■−■線断面図である。

以下、第１図ないし第３図を参照にしながら、本発明の
一実施例にかかるレーザ発振方法及びレーザ装置を説明
する。

図において、符号１はレーザ媒体、符号２は前記レーザ
媒体１に励起光を入射させる励起光源、符号３．・・・
、３は前記レーザ媒体１を挟むようにして所定の間隔を
おいて平行に配置された冷却板である。

前記レーザ媒体１は、レーザガラス（レーザ活性物質と
してＮｄを６重量％含むガラスであって、例えば、ＨＯ
ＹＡ株式会社から商品名ＬＨＧ−５の名称で販売されて
いるものがある）で構成された板状ガラスであって、縦
（長さ）２２５ｍｍ、横（幅）２２５ｍｍ、厚さ６ｍｍ
の寸法を有しており、相対向する２つの主表面１ａ、ｌ
ｂを励起光の入射面とするとともに、横（幅）方向に平
行でかつ互いに相対向する１対の側面を前記主表面ｌａ
。

１ｂに対してほぼ３３°なすように形成してレーザ光の
入・出射面１ｃ、ｌｄとしている。

また、前記励起光源２は、フラッシュランプであり、こ
こでは、内径的６ｍｍ、アーク長約１５０ｍｍ、封入キ
セノンガス圧４５０Ｔｏｒｒのキセンノンランプ（例え
ば、米国ＩＬＣから商品名６Ｆ６の名称で販売されてい
るものを適用できる）が２本用いられ、それぞれ前記レ
ーザ媒体１の主表面ｌａ、ｌｂに相対向する位置にその
長手方向が前記レーザ媒体１の縦（長さ）方向と平行に
なるように、略直方体／形状をなしたランプケース４内
の一端部に収容保持される。

前記ランプケース４は内部が空洞となっているとともに
、前記励起光！２が菌持されている一端部に対向する他
端部は前記励起光源２の長手方向に沿って略長方形状に
開口（開口幅Ｄ＝２　ｃｍ）されて開口部４１が形成さ
れている。この開口部４１によって前記励起光源２から
射出される励起光の照射領域を規制するようになってい
る。そして、前記ランプケース４の内面は鏡面とし、前
記励起光源２から射出される励起光を集光して前記開口
部を通じて前記レーザ媒体１に入射させるリフレクタ４
２としている。なお、このランプケース４は前記開口部
４１の長手方向が前記レーザ媒体１の′縦（長さ）方向
と平行になるようにして該レーザ媒体１の主表面１ａ、
ｌｂに近接して相対向するようにそれぞれ配置される。

この場合、このランプケース４の開口部に対向する前記
レーザ媒体１の部位がほぼ励起領域５となる。

また、前記冷却板３は、内部に冷却水３ａを流通できる
空洞が形成された金属板状体であり、前記ランプケース
４における開口部近傍の両脇にそれぞれの−側面が近接
するとともに、それぞれの−主表面が前記レーザ媒体１
の主表面１ａ、ｌｂに近接して相対向するように４枚配
置される。

これら各冷却板３の１枚の寸法は、前記レーザ媒体１の
大きさ（２２５ｘ２２５　ｍｍ）よりもその横（幅）寸
法がやや大きく、かつ、縦（長さ）寸法がやや小さくな
るように設定され、前記レーザ媒体１の入・出射面１ｃ
、ｌｄから共振光線ｒを容易に取り出せるようにしてい
る。

また、これら冷却板３の主表面と前記レーザ媒体１の主
表面１ａ、ｌｂとの間の距離は約２００μｍに維持され
るとともに、これらの各面間には熱伝導度の高い（空気
の約６倍）ヘリウムガスが満たされる。すなわち、これ
により、前記レーザ媒体１を前記ランプケース４の開口
部を中心にして横方向に往復移動させた場合にも該レー
ザ媒体１を十分効率よく冷却できるようにしている。な
お、前記入・出射面１ｃ、ｌｄに対向する部位には、前
記共振光線ｒと直交するようにそれぞれ一部透過鏡１ｅ
及び反射鏡１ｆが設けられている。

また、前記各冷却板３には水冷装置３１からパイプ３１
ａを介して冷却水３ａが供給され、さらに、前記励起光
源２には最大出力１２Ｋｗのパルス高圧電源装置２１か
ら電源コード２１ａを介して駆動電力が供給される。

前記レーザ媒体１は、その周囲をアルミニウム合金製の
支持枠１１に嵌め込まれている。この支持枠１１の前記
レーザ媒体１の横（幅）方向に平行な２つの側部は前記
冷却板３の側部からそれぞれ突出されており、各々の下
部に前記レーザ媒体１の４ｇ！（幅）方向と平行にリニ
アベアリング１２が取り付けられている。また、このリ
ニアベアリング１２はリニアガイド１３に滑動自在に嵌
合されており、このリニアガイド１３は前記冷却板３の
幅一杯に延長され、フレーム１４に固定されている。な
お、図示しないが、前記フレーム１４は外部固定部に固
定されている。そして、前記支持枠１１の一方の側部の
一部はさらに外方に突出されて駆動杆１５が形成され、
この駆動杆１５の先端部にはネジ孔１６が形成されてい
るとともに、このネジ孔１６にはネジ棒１７が螺合され
ている。

すなわち、前記ネジ孔１６とネジ棒１７とは該ネジ棒１
７の回転運動を直線運動に変換するいわゆるボールねじ
機構を構成している。

前記ネジ棒１７はＡＣサーボモーター６の回転軸に結合
され、該ＡＣサーボモーター６は制御手段７によって制
御されるようになっている。前記ボールねじ機構、ＡＣ
サーボモーター６及び制御手段７は、レーザ媒体を往復
移動させる駆動手段を構成している。

前記制御手段７は、マイクロコンピュータと駆動回路と
を基本構成にしており、前記マイクロコンピュータに組
まれたプログラムにしたがって前記駆動回路に制御信号
（パルス）を送り、この制御信号に応じた駆動信号を前
記駆動回路から送出し、この駆動信号を前記ＡＣサーボ
モーター６に信号コード７ａを介して送出して該ＡＣサ
ーボモーター６をプログラムに応じた所望の速度あるい
は加速度で、所望の時間回転させあるいは停止させる制
御を行い、これにより、前記レーザ媒体１を所望の条件
のもとに往復移動させるものである。

すなわち、前記ＡＣサーボモーター６は、前記制御手段
７から送出される正または負の駆動信号によって時計方
向または反時計方向に回転制御され、前記ボールねじ機
構を介して前記レーザ媒体１を往復移動させる０例えば
、前記マイクロコンピュータから前記駆動回路に毎秒２
０００パルスの正（負）の制御信号が送られると、前記
ＡＣサーボモーター６が時計方向（反時計方向）に１回
転し、前記レーザ媒体１が順方向（逆方向）に１ｃｍ移
動するようになっている。そして、前記制マイクロコン
ピュータは、送出するパルスの間層をプログラムにした
がって任意に設定できるようになっており、このパルス
間隔を選定することによってレーザ媒体１の移動速度を
任意に変えることができる。

前記レーザ媒体１を往復移動させるときは、前記制御手
段７のマイクロコンピュータから駆動回路に、前記レー
ザ媒体１か折り返し位置に至る直前まで正（または負）
のパルスを毎秒２００００バルス送出して前記ＡＣサー
ボモーター６を毎秒１０回転の速度で時計方向く反時計
方向）に回転させ、前記レーザ媒体１を毎秒１０ｃ　ｍ
の速度で順方向（逆方向）に移動させる０次に、前記レ
ーザ媒体ｌが折り返し位置の直前に至った時点から徐々
にパルス間隔を長くし、０．１秒後にはパルス間隔を無
唄大、つまり、パルスの送出を停止して前記ＡＣサーボ
モーター６を停止させ、前記レーザ媒体１を停止させる
。このとき前記レーザ媒体１が受ける減速の加速度は１
００　ｃ　ｍ／　ｓ　２であり、減速開始位置から０．
５ｃｍ進んで停止する。次に、このレーザ媒体１が停止
した直後から前記マイクロコンピュータから今度は負（
または正）のパルスを徐々にパルス間隔を短くしながら
送出し、０．１秒経過以後は毎秒２００００パルスで一
定となるようにして前記レーザ媒体１を逆方向（順方向
）に移動させ、次に、折り返し位置に至ったときは前記
と同機の手順を繰り返す、これにより、前記レーザ媒体
１の往復移動が行われる。

なお、レーザ媒体１の折り返し位１の設定は、前記レー
ザ媒体１の移動距離が２００パルスあたり１ｍｍである
ことを考慮して、送出するトータルのパルス数を選定す
ることにより任意に設定できる。この実施例にあっては
、前記ランプケース４の開口部の幅Ｄ、すなわち、励起
領域５の幅が２０ｍｍであることから、この幅を単位距
離（区画）として折り返し位置を設定する。また、前記
レーザ媒体１の位１を定める基準点は、前記ランプケー
ス４の開口部の幅の中点とする。また、前記レーザ媒体
１の初期位置は該レーザ媒体１の幅方向の中点位置であ
る。なお、この場合、前記励起光の照射領域が前記レー
ザ媒体の幅方向のどの位置にあるかによって該レーザ媒
体の往復移動の際の移動位置を規定し、かつ、前記レー
ザ媒体の往復移動の際に移動方向を転換するために行な
われる折り返し動作時における移動位置を折り返し位置
としている。すなわち、前記移動位１とは、ゆうなれば
、レーザ媒体の往復移動の軌跡を示すために導入された
概念であり、励起光が照射しているレーザ！媒体上の位
置でこれを表している。そして、レーザ媒体が折り返し
動作を行っているときの移動位置、すなわち、このとき
励起光が照射しているレーザ媒体上の位置を折り返し位
置としているものである。

第４図は、前記レーザ媒体１の往復移動の制御例を示す
図であり、図中、レーザ媒体１に施された各区画ａ、ｂ
、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇはそれぞれ２０ｍｍ幅を有する区
画であり、また図中、斜線部分がそれぞれ励起光の照射
領域であって、前記媒体１のこの領域に含まれる部分が
レーザ励起領域５を形成する。

なお、前記区画ｇは前記レーザ媒体１のほぼ中央部に位
置しており、励起光の照射領域がこの位置にあるときを
初期位置とする。

第４図（１）は、前記レーザ媒体１が初期位置にある状
態を示している。この位置にあるときは、前記制御回路
から前記レーザ媒体１が毎秒１０ｃｍの速度で移動する
ように駆動信号が送られる。

第４図（２）は、この駆動信号によって前記レーザ媒体
１が、左方に移動している状態を示している。

次に、第４図（３）に示されるように、前記レーザ媒体
１の移動位Ｗ（すなわち、励起光の照射領域にある前記
レーザ媒体１の幅方向の位置）が該レーザ媒体１の右端
にある区画ｆに至ったとき折り返し動作にはいる。すな
わち、このとき、区画ｆが往復移動における２種類の折
り返し動作（往復移動には折り返し方向が異なる２種類
の折り返し動作がある）にそれぞれ対応する２つの折り
返し位置のうちの一方の折り返し位置となる。

次に、第４図（４）に示されるように、前記レーザ媒体
１は右方に毎秒１０ｃｍの速度で移動を続ける。

そして、第４図（５）に示されるように、前記レーザ媒
体１の移動位置が前記レーザ媒体１の左端にある区画ａ
に至ったとき再び折り返し動作にはいる。すなわち、こ
のとき、区画ａが往復移動における前記２種類の折り返
し動作にそれぞれ対応する２つの折り返し位ｌのうちの
もう一方の折り返し位置となる。

次に、第４図（６）に示されるように、前記レーザ媒体
１は再び左方に毎秒１０ｃｍの速度で移動を続ける。な
おこの図は、初期位置を通過している状態を示すもので
ある。

次に、第４図（７）に示されるように、前記レーザ媒体
１の移動位置が前記レーザ媒体１の右端にある区画ｆに
隣接する区画ｅに至ったとき再度折り返し動作にはいる
。すなわち、このとき、区画ｅが往復移動における２種
類の折り返し動作に対応する２つの折り返し位置のうち
の前述の一方の折り返し位置に相当し、しかも、前述の
一方の折り返し位置である区画ｆとは異なる折り返し位
置となる。

次に、第４図（８）に示されるように、前記レーザａｉ
ｉは再び右方に毎秒１０ｃｍの速度で移動を続ける。な
おこの図は、初期位置を通過している状態を示すもので
ある。

次いで、第４図〈９）に示されるように、前記レーザ媒
体１の移動位置が前記レーザ媒体１の左端にある区画ａ
に隣接する区画すに至ったとき再度折り返し動作にはい
る。すなわち、このとき、区画すが往復移動における２
種類の折り返し動作に対応する２つの折り返し位置のう
ちの前述のもう一方の折り返し位置に相当し、しかも、
前述のもう一方の折り返し位置である区画ａと異なる折
り返し位置となる。

しかる後、第４図（１０）に示されるように、前記レー
ザ媒体１は再び右方に毎秒１０ｃｍの速度で移動を続け
る。なお、この図は、初期位置を通過している状態を示
すものである。そして、この後前記第４図（２）に示さ
れる状態に戻り、上述のサイクルと同じサイクルを繰り
返す。

すなわち、この例は、レーザ媒体１の折り返し動作を ｆ→ａ−＋ｅ→ｂ→ｆ→ａ→ｅ→ｂ・・・・・・の各位
置で行うようにしたものである。つまり、この例は、往
復移動における２種の折り返し動作に対応する２種の折
り返し位置のうちの一方の折り返し位置としてｆとｅの
２箇所設け、また、２種類の折り返し動作に対応する２
種の折り返し位置のうちのもう一方の折り返し位置とし
てａとｂの２箇所設けたものである。すなわち、前記レ
ーザ媒体１の一端部においては、ａの位置で折り返した
すぐ後は、再びａで折り返すことなくｂの位置で折り返
すもので、ａで折り返した際に蓄積された熱をｂで折り
返している間中拡散させることができる。この事情はｆ
ｌ！１＠部においても同じである。

したがって、従来のように、常に同じ位置で折り返す場
合に比較して一箇所に蓄積する熱が少なくなり、前記レ
ーザ媒体１の温度分布が従来に比較してより均一になる
や なお、上述の折り返しのサイクルは、例えば、第５図に
示されるように、前記第４図に示される場合と逆の方向
で行ってもよい、すなわち、第５図は、この様子を示す
もので、前記レーザ媒体１の往復移動のサイクルをさら
に簡略化して示したものである０図中斜線部が折り返し
位置を示している。

この例では前記レーザ媒体１がその一端部に設けられた
区画ａの位置（折り返し位置）で折り返しく第５図■）
、逆方向に毎秒１０ｃｍの速度で移動し、次に、他端部
の区画ｆで折り返しく第５図■）、次いで、前記一端部
の区画ａに隣接する区画ｂ（第５図■）で折り返し、し
かる後、他端部の区画ｆに隣接する区画ｅで折り返しく
第５図■）、その後、再び区画ａで折り返して以後前記
と同様の手順を繰り返すものである。

すなわち、この例は、レーザ媒体１の折り返し動作を ａ→ｆ−）ｌ）−＋６−＋　ａ−＋　ｆ−＞１）　−＋
　６　、、、　、、。

の各位置で行うようにしたものである。

これによっても前記第４図に示される場合と全く同一の
作用が得られる。

第７図は上記実施例につき、前記レーザ媒体１の表面の
温度分布を実測した結果を示す図であり、また、第６図
は二従来例、すなわち、２種の折り返し動作に対応する
２種の折り返し位置をともに１箇所とした場合、つまり
、往復移動の折り返し位置を常に同じ位置にした場合（
すなわち、第５図において、ａ−＋ｆ−＋ａ→ｆ−＋ａ
→ｆ・・・・・・というように折り返し動作を行った場
合）であって、その他の条件を同一にして実測した従来
例のレーザ媒体の表面温度分布を示すものである。なお
、図において、縦軸はレーザ媒体の表面温度（°Ｃ）、
横軸はレーザ媒体の表面上の位置（レーザ媒体の横方向
の位置：単位２ｃｍ／ｄｉｖ）である。

また、レーザ発振条件は以下の通りである。

励起エネルギー　６００　Ｊ 繰り返し　　　　　１０ｐ　ｐ　ｓ 励起電力　　　　６ＫＷ （励起エネルギー６００Ｊ ×繰り返し１０ｐ　ｐ　ｓ　） レーザ出力　　　１２０Ｗ （１２Ｊ　ｘ　１０ｐ　ｐ　ｓ　） 冷却水温度　　１５度 第６図及び第７図から明らかなように、本実施例は従来
例に比較して著しく温度分布の偏りが改善され、従来、
幅方向において１３．５℃の温度差が生じていたのに対
し、上記実施例にあっては、８．５°Ｃに減少している
。

したがって、この実施例によれば、レーザ媒体１に加わ
る熱歪が少なくなり、パルス発振を行う場合、その繰り
返し周波数を高くできる。そして、出力の向上及び出力
変動の抑制ら可能となる等の潰れた利点を有する。すな
わち、レーザ出力は、従来２００　Ｗが限界であったが
、上記実施例では、３００Ｗの出力を得ることができた
。また、レーザ出力の安定性については、従来、±２０
％であったものが、本実施例では、±４％に向上した。

第８図ないし第１０図は本発明の池の実施例を示すもの
で、これらの実施例は、上述の一実施例における折り返
し位置を異ならしめた点以外の構成は前記一実施例と全
く同一の構成を有する。

これらの実施例の折り返し動作の位置は以下の通りであ
る。

第８図に示される例 ａ−＋　ｆ　−）　（−＋　ｄ　−＋　ａ−＋　ｆ　−
＋　（−＋　ｄ　−、−−−−すなわち、この例は、２
箇所の折り返し位置をそれぞれ、ａとＣ及びｆとｄとし
たもので、前記実施例のように隣接した区画ではなく、
１つ間をおいた区画同志としたものである。

第９図に示される例 ａ−＋ｆ→（ａとｂとの中間位置）→（ｆとｅとの中間
位置）→ａ→ｆ→（ａとｂとの中間位置）→（ｆとｅと
の中間位置〉・・・・・・・・・この例は、前記２つの
折り返し位置を、完全に１つの区画分をずらすのではな
く、区画のの略半分ずらすようにしたものである。

第１０図に示される例 ａ−＋　ｆ　−＋　ｂ−＊　ｄ　−＊　ａ−＋　ｆ　→
ｌ）　−＋　ｄ　、、。

この例は、２種の折り返し位置における互いの位置関係
がレーザ媒体の中央部を中心として非対称になるように
した場合である。

また、上述の各実施例は、１往復毎に折り返し位置が異
なるようにしているが、これは必ずしもその必要はなく
、例えば、前記第４図ないし第５図、もしくは、第８図
ないし第１０図のサイクル表示にしたがった表示で表す
と、ａ−＋ｆ−＋　ａ→ｆ−＊　ｌ）　−＋　６−＋　
ａ−＋　ｆ　−＋　３　→ｆ−＋ｌ）　−＋　６　→ａ
−＋　ｆ−＋　ａ→ｆ→ｂ→ｅ・・・というように、２
回同じ位置で折り返したｔ＊　ｉ回異なる位置で折り返
すというサイクルをとってもよく、また、これに類似し
た種々の変形をとることもできる。

これらの実施例にあっても、前記一実施例とほぼ同様の
利点が得られることが確認されている。

なお、以上の実施例は、２つの異なる位置で折り返す場
合の例（折り返し位置が２箇所設けられた場合）である
が、本発明は３つ以上の異なる位置で折り返す場合（折
り返し位置が３箇所以上設けられた場合）も含むことは
勿論である。

第１１図は３つの異なる位置、すなわち、萌記第４図な
いし第５図、もしくは、第８図ないし第１０図のサイク
ル表示にしたがった表示で表すと、ａ→ｆ−）ｌ）　−
＋　６−）　（−＋ｄ　−＋　ａ−＞　ｆ　→ｌ）　→
ｅ−＋　（−＊ｄ・・・・・・のように折り返すように
した場合におけるレーザ媒体の表面温度分布を示す図で
ある。なお条件及びグラフの表示は前記一実施例の場合
と同じである。この実施例は、前記一実施例に比較して
やや制御が複雑になるが、第１１図から明らかなように
、より均一な温度分布が得られる。

さらに、例えば、制御手段に乱数発生手段等を設けて、
折り返し位置をランダムに設けるようにしてもよいこと
は勿論である。

なお、以上の各実施例では、本発明を本発明にかかる装
置単独でレーザ発振を行う場合に適用した例についての
べなか、本発明はこれに限られることなく、池のレーザ
発振装置から得られるレーザ光を入射してこれを増幅し
てさらに強力なレーザ光を得る場合にも適用できる。そ
の場合、前記一実施例における一部透邊鏡１ｅ及び反射
１ｆｌｌｆが不要となる。

また、前記各実施例では、励起光源をレーザ媒体の両側
に配置した例を掲げたが、必ずしも、。

その必要はなく、励起むらができなければ片側のみに設
けてもよい。

さらに、レーザ媒体としてレーザガラスを用いたが、こ
れも結晶であってもよい。

また、レーザ媒体を往復移動させる駆動手段としては、
ＡＣサーボモーターのかわりにリニアモーター、エアー
シリンダー、油圧シリンダーその他の駆動体を用い、こ
れを制御手段で制御するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上、詳述したように、本発明は、レーザ媒体の往復移
動の折り返し動作時における折り返し位置を複数箇所設
けて往復移動を行うという比較的簡単な構成により、レ
ーザ媒体の温度分布がより均一で、かつ、レーザ媒体の
熱歪が少なく、出力がより大きく、かつ、出力変動のよ
り小さいものとすることができるレーザ発振方法及びレ
ーザ装置を得ることを可能にしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にがかるレーザ装置を示す斜
視図、第２図は第１図のＩ［−Ｉ［線断面図、第３図は
第１図のＩ［［−１１Ｉ線断面図、第４図ないし第５図
は前記一実施例のレーザ媒体の往復移動の制御例を示す
図、第６図は従来例のレーザ媒体の表面温度分布を示す
図、第７図は前記一実施例におけるレーザ媒体の表面温
度分布を示す図、第８図ないし第１０図は本発明の他の
実施例のレーザ媒体の往復移動の制御例を示す図、第１
１図は本発明の曲の実施例のレーザ媒体の表面温度分布
を示す図、第１２図は従来例を説明するための図である
。 １・・・レーザ媒体、ｌａ、Ｉｂ・・・主表面、２・・
・励起光源、４１・・・励起光の照射領域を規制する開
口部、６・・・ＡＣサーボモーター、７・・・制御手段
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ励起領域の幅よりも広い幅を有する相対向
   する平行な主表面を備え、これら主表面間でジグザグ状
   に反射を繰り返しながら前記幅方向と直交する方向を進
   行する光の増幅を行なうレーザ媒体を用い、 　このレーザ媒体をその幅方向に繰り返し往復移動させ
   つつ該レーザ媒体の一部に、前記レーザ励起領域の幅に
   対応する幅の固定した照射領域を有する励起光を照射す
   ることによって該レーザ媒体に対する励起光の照射位置
   を変えながらレーザ発振を行なわせるようにしたレーザ
   発振方法であって、 　前記レーザ媒体の往復移動を、前記励起光の照射領域
   が常に前記レーザ媒体の主表面内に納まる範囲で行なう
   ようにし、 　さらに、前記励起光の照射領域が前記レーザ媒体の幅
   方向のどの位置にあるかによって該レーザ媒体の往復移
   動の際の移動位置を規定し、かつ、前記レーザ媒体の往
   復移動の際に移動方向を転換するために行なわれる折り
   返し動作時における移動位置を折り返し位置とした場合
   、 　前記往復移動における転換方向の異なる２種の折り返
   し動作時にそれぞれ対応する２種の折り返し位置のうち
   の少なくとも一方の折り返し位置を前記レーザ媒体に複
   数箇所設けて前記レーザ媒体の往復移動を行なうように
   したことを特徴とするレーザ発振方法。
2. （２）レーザ励起領域の幅よりも広い幅を有する相対向
   する平行な主表面を備え、これら主表面間でジグザグ状
   に反射を繰り返しながら前記幅方向と直交する方向を進
   行する光の増幅を行なうレーザ媒体と、 　定位置に配置され、かつ、前記レーザ励起領域の幅に
   対応する幅を有する略長方形状の固定した照射領域を備
   え、前記レーザ媒体の前記主表面から励起光を入射させ
   るようにした励起光源と、　前記レーザ媒体を前記主表
   面に平行でかつ前記ジグザグ状に進行する光を含む面と
   ほぼ直交する方向に往復移動させる駆動手段と、 　前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、　前記制
   御手段は、 前記レーザ媒体の往復移動を、前記励起光の固定照射領
   域が常に前記レーザ媒体の主表面内に納まる範囲で行な
   うようにし、 　さらに、前記励起光の照射領域が前記レーザ媒体の幅
   方向のどの位置にあるかによって該レーザ媒体の往復移
   動の際の移動位置を規定し、かつ、前記レーザ媒体の往
   復移動の際に移動方向を転換するために行なわれる折り
   返し動作時における移動位置を折り返し位置とした場合
   、 　前記往復移動における転換方向の異なる２種の折り返
   し動作時にそれぞれ対応する２種の折り返し位置のうち
   の少なくとも一方の折り返し位置を前記レーザ媒体に複
   数箇所設けて前記レーザ媒体の往復移動を行なうように
   前記駆動手段を制御するものであることを特徴としたレ
   ーザ装置。