JPH06140697A - レーザ発振装置 - Google Patents
レーザ発振装置Info
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- JPH06140697A JPH06140697A JP4287646A JP28764692A JPH06140697A JP H06140697 A JPH06140697 A JP H06140697A JP 4287646 A JP4287646 A JP 4287646A JP 28764692 A JP28764692 A JP 28764692A JP H06140697 A JPH06140697 A JP H06140697A
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- Japan
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- mirror
- reflector
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
- H01S3/073—Gas lasers comprising separate discharge sections in one cavity, e.g. hybrid lasers
- H01S3/076—Folded-path lasers
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な外部光学系で円偏光が得られるレーザ
発振装置を提供する。 【構成】 折り返し型共振器10の折り返し部は反射鏡
4a,4b,4cで構成される。反射鏡4aは励起部3
aの光軸に対して、45°傾斜し、反射鏡4cは励起部
3bの光軸に対して45°傾斜している。反射鏡4bは
水平に配置され、反射鏡4a,4bに対して直角二等辺
三角形の頂点の位置に配置する。これによって、励起部
3bからのレーザ光は反射鏡4cでS偏光成分が反射鏡
4bに反射され、さらに反射鏡4bでP偏光成分が反射
され、反射鏡4aでS偏光成分が反射され、折り返し共
振器10からは矢印11で示す直線偏光成分を有するレ
ーザ光が出力される。したがって、折り返し共振器10
の外部では、1/4波長ミラーを使用するのみで、簡単
に円偏光のレーザ光を得ることができる。
発振装置を提供する。 【構成】 折り返し型共振器10の折り返し部は反射鏡
4a,4b,4cで構成される。反射鏡4aは励起部3
aの光軸に対して、45°傾斜し、反射鏡4cは励起部
3bの光軸に対して45°傾斜している。反射鏡4bは
水平に配置され、反射鏡4a,4bに対して直角二等辺
三角形の頂点の位置に配置する。これによって、励起部
3bからのレーザ光は反射鏡4cでS偏光成分が反射鏡
4bに反射され、さらに反射鏡4bでP偏光成分が反射
され、反射鏡4aでS偏光成分が反射され、折り返し共
振器10からは矢印11で示す直線偏光成分を有するレ
ーザ光が出力される。したがって、折り返し共振器10
の外部では、1/4波長ミラーを使用するのみで、簡単
に円偏光のレーザ光を得ることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は折り返し型共振器からレ
ーザ光を出射するレーザ発振装置に関し、特に円偏光を
簡単に得られるレーザ発振装置に関する。
ーザ光を出射するレーザ発振装置に関し、特に円偏光を
簡単に得られるレーザ発振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】CO2 ガスレーザ等のガスレーザ発振装
置は、高効率で高出力が得られるためレーザ加工に広く
使用されるようになってきた。
置は、高効率で高出力が得られるためレーザ加工に広く
使用されるようになってきた。
【0003】ところで、CO2 ガスレーザの場合、レー
ザ媒質であるCO2 分子は、共振器内部での放電によっ
て励起されるが、そのときの投入電力は、励起部を構成
する部材の耐力及び励起によって生ずるガスの温度上昇
によって制限を受ける。また、出力ミラーの耐光強度上
の制限から出力ビーム径を大きくする必要がある。この
ため、高出力を得るためには共振器の光路長を長くとる
必要があり、装置全体が大きくなってしまう。その対策
として、多くのレーザ発振装置は、共振器光軸を多段に
折り返してレーザ発振装置の長さを短縮するようにして
いる。
ザ媒質であるCO2 分子は、共振器内部での放電によっ
て励起されるが、そのときの投入電力は、励起部を構成
する部材の耐力及び励起によって生ずるガスの温度上昇
によって制限を受ける。また、出力ミラーの耐光強度上
の制限から出力ビーム径を大きくする必要がある。この
ため、高出力を得るためには共振器の光路長を長くとる
必要があり、装置全体が大きくなってしまう。その対策
として、多くのレーザ発振装置は、共振器光軸を多段に
折り返してレーザ発振装置の長さを短縮するようにして
いる。
【0004】図5は従来の折り返し型共振器の構成を概
略的に示す図である。図において、共振器20は、出力
ミラー1、リアミラー2、励起部3a,3b及び反射鏡
14a,14bから構成される。共振器20内の全ての
光軸は、水平面内にあるように調整されている。このよ
うな光軸を有する共振器20では、出力ミラー1から出
射されたレーザ光の偏光方向は、矢印21で示すように
水平面に対して90°の鉛直方向となる。
略的に示す図である。図において、共振器20は、出力
ミラー1、リアミラー2、励起部3a,3b及び反射鏡
14a,14bから構成される。共振器20内の全ての
光軸は、水平面内にあるように調整されている。このよ
うな光軸を有する共振器20では、出力ミラー1から出
射されたレーザ光の偏光方向は、矢印21で示すように
水平面に対して90°の鉛直方向となる。
【0005】一方、レーザ光を金属等の切断加工に使用
する場合、ワークに照射するレーザ光は、直線偏光より
も円偏光の方が良好な加工品質が得られる。そこで、通
常、鉛直方向または水平方向の直線偏光は図6に示すよ
うな機構によって、円偏光化される。
する場合、ワークに照射するレーザ光は、直線偏光より
も円偏光の方が良好な加工品質が得られる。そこで、通
常、鉛直方向または水平方向の直線偏光は図6に示すよ
うな機構によって、円偏光化される。
【0006】図6は従来の直線偏光のレーザ光を円偏光
に変換するための光学系を示す図である。共振器20か
ら出射されたレーザ光は、矢印21で示すように鉛直方
向の直線偏光である。このレーザ光を円偏光に変換する
ためには、45°方向に直線偏光するための偏光ミラー
5及び1/4波長ミラー6が必要となる。この偏光ミラ
ー5及び1/4波長ミラー6によって円偏光に変換され
たレーザ光は、さらにミラー7で垂直方向に方向を換え
て、集光レンズ8で集光して、ワーク9に照射される。
ここでは、鉛直方向の直線偏光を円偏光化する場合につ
いて説明したが、水平方向の直線偏光を円偏光化する場
合も同様の構成となる。
に変換するための光学系を示す図である。共振器20か
ら出射されたレーザ光は、矢印21で示すように鉛直方
向の直線偏光である。このレーザ光を円偏光に変換する
ためには、45°方向に直線偏光するための偏光ミラー
5及び1/4波長ミラー6が必要となる。この偏光ミラ
ー5及び1/4波長ミラー6によって円偏光に変換され
たレーザ光は、さらにミラー7で垂直方向に方向を換え
て、集光レンズ8で集光して、ワーク9に照射される。
ここでは、鉛直方向の直線偏光を円偏光化する場合につ
いて説明したが、水平方向の直線偏光を円偏光化する場
合も同様の構成となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のレ
ーザ発振装置では、図6に示したように鉛直方向または
水平方向の直線偏光のレーザ光を円偏光化するために、
少なくとも偏光ミラー5及び1/4波長ミラー6を必要
とし、さらに、通常ワークは水平面上に置かれるため、
レーザ光を鉛直下向きに方向を変換するミラー7も必要
である。すなわち、3枚の外部ミラーが必要となる。こ
のため、その分、レーザ発振装置のコストも高価になっ
ていた。
ーザ発振装置では、図6に示したように鉛直方向または
水平方向の直線偏光のレーザ光を円偏光化するために、
少なくとも偏光ミラー5及び1/4波長ミラー6を必要
とし、さらに、通常ワークは水平面上に置かれるため、
レーザ光を鉛直下向きに方向を変換するミラー7も必要
である。すなわち、3枚の外部ミラーが必要となる。こ
のため、その分、レーザ発振装置のコストも高価になっ
ていた。
【0008】また、これらの外部ミラーは、共振器内の
ミラーと異なり、塵埃等によって汚染されることが多
く、分解して洗浄する等のメンテナンスが必要となる。
さらに、分解後の組付け時には、煩雑な外部光学系の調
整を行わなければならなかった。
ミラーと異なり、塵埃等によって汚染されることが多
く、分解して洗浄する等のメンテナンスが必要となる。
さらに、分解後の組付け時には、煩雑な外部光学系の調
整を行わなければならなかった。
【0009】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、外部光学系を簡単な構成にできるレーザ発振
装置を提供することを目的とする。
のであり、外部光学系を簡単な構成にできるレーザ発振
装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、光軸を多段に折り返す折り返し型共振器
からレーザ光を出射するレーザ発振装置において、それ
ぞれの励起部の光軸に対して水平面上で45°傾斜し、
さらに垂直面上で45°傾斜した第1の反射鏡及び第2
の反射鏡と、前記第1の反射鏡及び前記第2の反射鏡の
中心を結んだ線を底辺とする直角二等辺三角形の頂点の
位置に中心を有し、水平に配置された第3の反射鏡と、
からなる折り返し部を有することを特徴とするレーザ発
振装置が、提供される。
決するために、光軸を多段に折り返す折り返し型共振器
からレーザ光を出射するレーザ発振装置において、それ
ぞれの励起部の光軸に対して水平面上で45°傾斜し、
さらに垂直面上で45°傾斜した第1の反射鏡及び第2
の反射鏡と、前記第1の反射鏡及び前記第2の反射鏡の
中心を結んだ線を底辺とする直角二等辺三角形の頂点の
位置に中心を有し、水平に配置された第3の反射鏡と、
からなる折り返し部を有することを特徴とするレーザ発
振装置が、提供される。
【0011】
【作用】折り返し部では第1の反射鏡と第2の反射鏡で
は反射角が90°の成分が第3の反射鏡に反射され、こ
のためにS偏光成分が反射される。そして、第1の反射
鏡と第2の反射鏡は垂直面上で45°傾斜しているの
で、そのS偏光成分は水平面に対して45°傾斜してい
る。すなわち、折り返し共振器から水平面に対して45
°傾斜した直線偏光のレーザ光が出力される。
は反射角が90°の成分が第3の反射鏡に反射され、こ
のためにS偏光成分が反射される。そして、第1の反射
鏡と第2の反射鏡は垂直面上で45°傾斜しているの
で、そのS偏光成分は水平面に対して45°傾斜してい
る。すなわち、折り返し共振器から水平面に対して45
°傾斜した直線偏光のレーザ光が出力される。
【0012】したがって、レーザ光を円偏光化するため
の外部光学系としては、例えば1/4波長ミラーを設け
るだけでよく、外部光学系の構成を簡単にすることがで
きる。
の外部光学系としては、例えば1/4波長ミラーを設け
るだけでよく、外部光学系の構成を簡単にすることがで
きる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明に係る折り返し型共振器の構成を
示す図である。図において、折り返し型共振器10は、
出力ミラー1、リアミラー2、励起部3a,3b及び反
射鏡4a,4b,4cから構成される。反射鏡4bは水
平に配置され、反射鏡4aと反射鏡4cの中心を結んだ
線を底辺とする直角二等辺三角形の頂点に反射鏡4bの
中心が位置するように配置されている。
明する。図1は本発明に係る折り返し型共振器の構成を
示す図である。図において、折り返し型共振器10は、
出力ミラー1、リアミラー2、励起部3a,3b及び反
射鏡4a,4b,4cから構成される。反射鏡4bは水
平に配置され、反射鏡4aと反射鏡4cの中心を結んだ
線を底辺とする直角二等辺三角形の頂点に反射鏡4bの
中心が位置するように配置されている。
【0014】図2は図1のA方向から反射鏡4a,4
b,4cを見た図である。すなわち、反射鏡4a,4c
は垂直面上で45°傾斜している。図3は図1のBの方
向から反射鏡4a,4b,4cを見た図である。図に示
すように、反射鏡4aは励起部3aの光軸3aaに対し
て、水平面で45°傾斜している。同様に、反射鏡4c
は励起部3bの光軸3bbに対して、水平面で45°傾
斜している。
b,4cを見た図である。すなわち、反射鏡4a,4c
は垂直面上で45°傾斜している。図3は図1のBの方
向から反射鏡4a,4b,4cを見た図である。図に示
すように、反射鏡4aは励起部3aの光軸3aaに対し
て、水平面で45°傾斜している。同様に、反射鏡4c
は励起部3bの光軸3bbに対して、水平面で45°傾
斜している。
【0015】したがって、励起部3bで励起されたレー
ザ光は反射鏡4cで、そのS偏光成分が反射鏡4bに反
射される。そして、反射鏡4bでP成分が4aに反射さ
れる。さらに、反射鏡4aの反射成分はS偏光成分とな
り、反射鏡4aは垂直面に対して45°傾斜しているの
で、S偏光成分、すなわち水平面に対して45°傾斜し
た直線偏光のレーザ光が得られ、出力ミラー1から出力
される。矢印11は偏光方向を示す。
ザ光は反射鏡4cで、そのS偏光成分が反射鏡4bに反
射される。そして、反射鏡4bでP成分が4aに反射さ
れる。さらに、反射鏡4aの反射成分はS偏光成分とな
り、反射鏡4aは垂直面に対して45°傾斜しているの
で、S偏光成分、すなわち水平面に対して45°傾斜し
た直線偏光のレーザ光が得られ、出力ミラー1から出力
される。矢印11は偏光方向を示す。
【0016】図4は直線偏光レーザ光を円偏光に変換す
るための外部の光学系を示す図である。上述した折り返
し型共振器10から出射されたレーザ光は、矢印11で
示す方向、すなわち45°方向に直線偏光されたレーザ
光である。このレーザ光は、1/4波長ミラー6によっ
て円偏光化されるとともに、鉛直下向きに方向を変換さ
れて、集光レンズ8によって集光されて、ワーク9に照
射される。
るための外部の光学系を示す図である。上述した折り返
し型共振器10から出射されたレーザ光は、矢印11で
示す方向、すなわち45°方向に直線偏光されたレーザ
光である。このレーザ光は、1/4波長ミラー6によっ
て円偏光化されるとともに、鉛直下向きに方向を変換さ
れて、集光レンズ8によって集光されて、ワーク9に照
射される。
【0017】従来は、レーザ光を円偏光化するための外
部光学系として、45°方向偏光ミラー、1/4波長ミ
ラー及び鉛直下向きに方向を変換するためのミラーと3
枚のミラーが必要とされていた。これに対し、本実施例
では、45°偏光のレーザ光が直接出射されるために、
1枚の1/4波長ミラー6のみを使用するだけでよい。
すなわち、折り返し部で1枚の反射鏡が増加している
が、差引1枚のミラーが減る。
部光学系として、45°方向偏光ミラー、1/4波長ミ
ラー及び鉛直下向きに方向を変換するためのミラーと3
枚のミラーが必要とされていた。これに対し、本実施例
では、45°偏光のレーザ光が直接出射されるために、
1枚の1/4波長ミラー6のみを使用するだけでよい。
すなわち、折り返し部で1枚の反射鏡が増加している
が、差引1枚のミラーが減る。
【0018】特に、共振器10外のミラーの数を減らす
ことができるので、分解洗浄、組付け時の調整等に要す
る工数を大幅に低減することができる。上記の説明で
は、励起部は2個で説明したが、励起部を3個以上設け
て、上記の構成の折り返し部を複数設けることもでき
る。ただし、励起部が3個以上になると、折り返し部で
の反射鏡の数が増えるので、全体としてのミラーの数は
減らないが、外部の光学系が簡単になり、保守、組立等
が簡単になる。
ことができるので、分解洗浄、組付け時の調整等に要す
る工数を大幅に低減することができる。上記の説明で
は、励起部は2個で説明したが、励起部を3個以上設け
て、上記の構成の折り返し部を複数設けることもでき
る。ただし、励起部が3個以上になると、折り返し部で
の反射鏡の数が増えるので、全体としてのミラーの数は
減らないが、外部の光学系が簡単になり、保守、組立等
が簡単になる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、レーザ
発振装置の折り返し型共振器を、折り返し部で水平面に
対して45°傾斜した直線偏光を発生するように構成し
たので、折り返し型共振器から出射されたレーザ光は、
水平方向に対して45°方向の直線偏光となる。したが
って、レーザ光を円偏光化するための外部光学系として
は、例えば1/4波長ミラーを設けるだけでよく、外部
光学系の構成を簡単にすることができる。
発振装置の折り返し型共振器を、折り返し部で水平面に
対して45°傾斜した直線偏光を発生するように構成し
たので、折り返し型共振器から出射されたレーザ光は、
水平方向に対して45°方向の直線偏光となる。したが
って、レーザ光を円偏光化するための外部光学系として
は、例えば1/4波長ミラーを設けるだけでよく、外部
光学系の構成を簡単にすることができる。
【0020】特に、共振器外部のミラーの数が減るの
で、分解洗浄等の保守が簡易になり、外部光学系の組立
がより簡単になる。
で、分解洗浄等の保守が簡易になり、外部光学系の組立
がより簡単になる。
【図1】本発明に係る折り返し型共振器の構成を示す図
である。
である。
【図2】図1のA方向から反射鏡を見た図である。
【図3】図1のBの方向から反射鏡を見た図である。
【図4】直線偏光レーザ光を円偏光に変換するための外
部の光学系を示す図である。
部の光学系を示す図である。
【図5】従来の折り返し型共振器の構成を概略的に示す
図である。
図である。
【図6】従来の直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する
ための光学系を示す図である。
ための光学系を示す図である。
1 出力ミラー 2 リアミラー 3a,3b 励起部 4a,4b,4c 反射鏡 6 1/4波長ミラー 10 折り返し型共振器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年10月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】したがって、励起部3bで励起されたレー
ザ光は反射鏡4cで、そのS偏光成分が反射鏡4bに反
射される。そして、反射鏡4bでP成分が4aに反射さ
れる。さらに、反射鏡4aの反射成分はS偏光成分とな
り、反射鏡4aは垂直面に対して45°傾斜しているの
で、S偏光成分、すなわち水平面に対して45°傾斜し
た直線偏光のレーザ光が得られる。
ザ光は反射鏡4cで、そのS偏光成分が反射鏡4bに反
射される。そして、反射鏡4bでP成分が4aに反射さ
れる。さらに、反射鏡4aの反射成分はS偏光成分とな
り、反射鏡4aは垂直面に対して45°傾斜しているの
で、S偏光成分、すなわち水平面に対して45°傾斜し
た直線偏光のレーザ光が得られる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】図1のAの方向から反射鏡を見た図である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
Claims (2)
- 【請求項1】 光軸を多段に折り返す折り返し型共振器
からレーザ光を出射するレーザ発振装置において、 それぞれの励起部の光軸に対して水平面上で45°傾斜
し、さらに垂直面上で45°傾斜した第1の反射鏡及び
第2の反射鏡と、 前記第1の反射鏡及び前記第2の反射鏡の中心を結んだ
線を底辺とする直角二等辺三角形の頂点の位置に中心を
有し、水平に配置された第3の反射鏡と、 からなる折り返し部を有することを特徴とするレーザ発
振装置。 - 【請求項2】 前記折り返し部を複数有することを特徴
とする請求項1記載のレーザ発振装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4287646A JPH06140697A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | レーザ発振装置 |
US08/244,915 US5412685A (en) | 1992-10-26 | 1993-10-14 | Laser oscillator |
DE69304512T DE69304512T2 (de) | 1992-10-26 | 1993-10-14 | Laseroszillator |
PCT/JP1993/001494 WO1994010727A1 (en) | 1992-10-26 | 1993-10-14 | Laser oscillator |
EP93922648A EP0623979B1 (en) | 1992-10-26 | 1993-10-14 | Laser oscillator |
KR1019940702231A KR100189599B1 (ko) | 1992-10-26 | 1993-10-14 | 레이저 발진 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4287646A JPH06140697A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | レーザ発振装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06140697A true JPH06140697A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17719912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4287646A Pending JPH06140697A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | レーザ発振装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5412685A (ja) |
EP (1) | EP0623979B1 (ja) |
JP (1) | JPH06140697A (ja) |
KR (1) | KR100189599B1 (ja) |
DE (1) | DE69304512T2 (ja) |
WO (1) | WO1994010727A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996005638A1 (fr) * | 1994-08-10 | 1996-02-22 | Fanuc Ltd | Oscillateur laser |
US5878067A (en) * | 1994-08-10 | 1999-03-02 | Fanuc Ltd. | Laser oscillator |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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