JPH0661550A - Solid-state laser device - Google Patents
Solid-state laser deviceInfo
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- JPH0661550A JPH0661550A JP20892092A JP20892092A JPH0661550A JP H0661550 A JPH0661550 A JP H0661550A JP 20892092 A JP20892092 A JP 20892092A JP 20892092 A JP20892092 A JP 20892092A JP H0661550 A JPH0661550 A JP H0661550A
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- laser
- light
- slab
- laser beam
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は固体レーザ装置、とく
にスラブ型固体レーザ装置の動作安定、ビーム品質向
上、長寿命化に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state laser device, and more particularly to a slab-type solid-state laser device, which has stable operation, improved beam quality, and long life.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5は例えば実開昭61−142469
号公報に開示された従来の固体レーザ装置を示す側面断
面図である。図において、1は対向する一対の平面1a
と、一対の側面及びレーザ主ビームが入出射する一対の
端面1bとを有するスラブ型固体レーザ媒質(以下スラ
ブという)であり、2はスラブ1を光励起するランプ
で、3はその励起光である。4a、4bは外部に配置さ
れた一対の共振器ミラーで、5はこの共振器ミラーによ
り外部に放射されるレーザ主ビームである。6はスラブ
の冷媒で、7はこの冷媒のシール材である。8はスラブ
1を保持する筐体である。51、52はスラブ1の入出
射端面1bからのレーザビームの反射光である。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-142469.
FIG. 6 is a side sectional view showing a conventional solid-state laser device disclosed in Japanese Patent Publication No. In the figure, 1 is a pair of opposed flat surfaces 1a.
And a pair of side faces and a pair of end faces 1b through which the laser main beam enters and exits, a slab-type solid-state laser medium (hereinafter referred to as a slab), 2 is a lamp that optically excites the slab 1, and 3 is its excitation light. . Reference numerals 4a and 4b denote a pair of resonator mirrors disposed outside, and reference numeral 5 denotes a laser main beam emitted to the outside by the resonator mirrors. 6 is a slab refrigerant, and 7 is a sealing material for this refrigerant. Reference numeral 8 is a housing for holding the slab 1. Reference numerals 51 and 52 are reflected lights of the laser beam from the entrance / exit end surface 1b of the slab 1.
【0003】スラブ1は励起ランプ2からの励起光3を
吸収し、反転分布を形成する。反転分布のエネルギー
は、外部に配置された一対の共振器ミラー4a、4bに
より、スラブ1の対向する一対の平面1a間を内部全反
射を繰り返しながらジグザグ状に伝搬するレーザ主ビー
ム5として媒質外に取り出される。しかしながら、スラ
ブ1に吸収された励起光エネルギーの大部分は、スラブ
1内部で熱エネルギーとなり、最終的にはスラブ1の対
向する平面1aに接して満たされた冷媒6へ流れる。こ
の時、スラブ厚み方向には、中心部分が高温の2乗温度
分布とこれに伴う2乗屈折率分布が形成されるが、スラ
ブ1内部におけるレーザ主ビーム5の光路がジグザグ状
であるため、2乗屈折率分布の影響は相殺され、レーザ
主ビーム5が歪むことはない。尚、冷媒6は外部へ漏れ
ないようシール材7によってスラブ1の対向平面1a上
でシールされている。また、シール材7はスラブ1の筐
体8への支持も兼ねている。The slab 1 absorbs the excitation light 3 from the excitation lamp 2 and forms a population inversion. The energy of the population inversion is emitted from the outside of the medium as a laser main beam 5 propagating in a zigzag manner while repeating total internal reflection between a pair of opposed planes 1a of the slab 1 by a pair of resonator mirrors 4a and 4b arranged outside. Taken out. However, most of the excitation light energy absorbed by the slab 1 becomes thermal energy inside the slab 1, and finally flows into the refrigerant 6 filled in contact with the facing flat surface 1 a of the slab 1. At this time, in the slab thickness direction, a square temperature distribution with a high temperature at the center and a square refractive index distribution accompanying it are formed, but since the optical path of the laser main beam 5 inside the slab 1 is zigzag, The influence of the squared refractive index distribution is canceled out, and the laser main beam 5 is not distorted. The refrigerant 6 is sealed on the facing flat surface 1a of the slab 1 by a sealing material 7 so as not to leak to the outside. The sealing material 7 also serves as a support for the slab 1 on the housing 8.
【0004】一般にスラブ1のレーザビーム入出射端面
1bは、ブリュースターカットされるが、反射防止膜が
コーティングされる等して、レーザ主ビーム5に対し、
低反射・低損失になるよう構成されている。しかしなが
ら、反射率を0とすることは不可能で、レーザ主ビーム
5のレーザ媒質側面からの反射光51、52(迷光)を
完全に押さえることは出来ない。尚、端面反射光は、外
部空間へ反射される光51の他、スラブ1内部へ反射さ
れその後スラブ1対向平面1aで屈折して外部空間へ放
射される光52の2種がある。Generally, the laser beam entrance / exit end surface 1b of the slab 1 is Brewster cut, but the laser main beam 5 is
It is configured to have low reflection and low loss. However, it is impossible to set the reflectance to 0, and the reflected light 51, 52 (stray light) from the side surface of the laser medium of the laser main beam 5 cannot be completely suppressed. In addition to the light 51 reflected to the external space, there are two types of light reflected on the end surface, that is, the light 52 reflected inside the slab 1 and then refracted at the slab 1 facing plane 1a and emitted to the external space.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の固体レーザ装置
は以上のように構成されているので、スラブ1のレーザ
ビーム入出射端面1bからの反射光51、52(迷光)
を完全に押さえることができず、これらの反射光51、
52が、レーザ筐体8やこれに付属したランプ端子の押
さえ9等に照射され、これらを損傷する等の問題があっ
た。また、損傷に至らないまでも、反射光51、52照
射部位からアウトガスが発生し、これらのヒュームがレ
ーザ主ビームの光路内にただよい、ビーム品質・レーザ
出力を低下させたり、スラブ端部近傍にヒュームが付着
・汚損され、さらには汚損部の加熱によりスラブが歪
み、ビーム品質、レーザ出力が低下する等の問題があっ
た。Since the conventional solid-state laser device is configured as described above, the reflected light 51, 52 (stray light) from the laser beam entrance / exit end face 1b of the slab 1 is stray light.
Cannot be completely suppressed, and these reflected lights 51,
There is a problem that 52 is irradiated to the laser housing 8 and the lamp terminal holder 9 attached to the laser housing 8 and is damaged. Even before the damage, outgas is generated from the irradiated areas of the reflected light 51, 52, and these fumes are not only good in the optical path of the laser main beam, but also reduce the beam quality and laser output, or near the slab end. There is a problem that fume adheres to and is polluted, and the slab is distorted due to the heating of the polluted portion, and the beam quality and the laser output are reduced.
【0006】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、レーザ筐体及びその付属部品の
レーザビームの迷光による損傷を防止し、長寿命化を図
るとともに、レーザビームの品質及び出力の低下を防止
し、動作の安定な固体レーザ装置を得ることを目的とす
る。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and prevents damage to the laser housing and its accessories due to stray light from the laser beam, and prolongs the life of the laser beam. It is an object of the present invention to obtain a solid-state laser device which is stable in operation and which prevents deterioration in quality and output.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係る固体レー
ザ装置は、スラブ型レーザ媒質のレーザビーム入出射端
面近傍から発生するレーザビームの迷光を遮光する遮光
機構を備えたものである。A solid-state laser device according to the present invention comprises a light-shielding mechanism for shielding stray light of a laser beam generated near the laser beam entrance / exit end face of a slab type laser medium.
【0008】上記遮光機構として、レーザビームに対し
耐久性を有し、かつこれを吸収する遮光材を用いるとよ
い。As the above-mentioned light-shielding mechanism, it is preferable to use a light-shielding material which has durability to the laser beam and absorbs it.
【0009】または上記遮光機構として、レーザビーム
に対し耐久性を有し、かつこれを反射する遮光材を用い
るとよい。Alternatively, as the above-mentioned light-shielding mechanism, it is preferable to use a light-shielding material which has durability against a laser beam and reflects it.
【0010】また、このような遮光機構に、遮光部材の
冷却手段を備えるとよい。Further, such a light shielding mechanism may be provided with a cooling means for the light shielding member.
【0011】さらにスラブ端部近傍およびレーザ主ビー
ムの光路と、遮光機構との間に、ガス流を発生させる機
材を設けるとよい。Further, it is preferable to provide a device for generating a gas flow between the light shielding mechanism and the vicinity of the slab end and the optical path of the laser main beam.
【0012】[0012]
【作用】この発明におけるレーザビームの迷光を遮光す
る機構は、スラブのレーザビーム入出射端面近傍から発
生するレーザビームの迷光を遮光し、レーザ筐体や、こ
れに付属した部品への照射を防止する。The mechanism for shielding the stray light of the laser beam in the present invention shields the stray light of the laser beam generated from the vicinity of the laser beam entrance / exit end face of the slab and prevents the laser housing and the parts attached thereto from being irradiated. To do.
【0013】また、レーザビームに対し耐久性を有し、
かつこれを吸収する遮光材は、レーザビームの迷光のレ
ーザ筐体等への照射を防止するとともに、遮光材自身に
よるレーザビームの迷光の反射と、これに伴う周辺部位
の再照射を防止する。Further, it has durability against a laser beam,
The light-shielding material that absorbs this prevents the stray light of the laser beam from irradiating the laser housing and the like, and also prevents the stray light of the laser beam from reflecting the stray light and re-irradiating the surrounding area.
【0014】また、レーザビームに対し耐久性を有し、
かつこれを反射する遮光材は、レーザビームの迷光のレ
ーザ筐体等への照射を防止するとともに、レーザビーム
の迷光を外部の吸収体等に導光し、周辺部位への再照射
を防止する。Further, it has durability against a laser beam,
Moreover, the light-shielding material that reflects this prevents the stray light of the laser beam from irradiating the laser housing and the like, and also guides the stray light of the laser beam to the external absorber and the like, and prevents re-irradiation to the peripheral parts. .
【0015】また、遮光部材を冷却する手段は、遮光部
材の加熱を防止し、遮光部材からの熱伝導および熱放射
に伴うスラブ端部近傍と、周辺構造物の加熱を防止す
る。Further, the means for cooling the light shielding member prevents heating of the light shielding member and prevents heating of the vicinity of the slab end portion and the surrounding structure due to heat conduction and heat radiation from the light shielding member.
【0016】さらにスラブ端部近傍及びレーザ主ビーム
の光路と、遮光部材との間にガス流を発生する機構は、
ガス流により遮光部材表面から発生するヒュームをスラ
ブ端面近傍から除去する。Further, a mechanism for generating a gas flow between the light shielding member and the vicinity of the end of the slab and the optical path of the laser main beam is
Fume generated from the surface of the light shielding member by the gas flow is removed from the vicinity of the slab end surface.
【0017】[0017]
【実施例】実施例1.図1は、この発明の一実施例を示
す側面断面図である。尚、レーザ媒質の励起、冷却、支
持、共振器等の基本的構成は従来技術を示した図5と同
様である。図において、1は対向する一対の平面1aと
一対の側面及びレーザ主ビームが入出射する一対の端面
1bを有するスラブ型固体レーザ媒質(以下スラブとい
う)であり、2はスラブ1を光励起するランプで、3は
その励起光である。4a、4bは外部に配置された一対
の共振器ミラーで、5はこの共振器ミラーにより外部に
放射されるレーザ主ビームである。6はスラブの冷媒
で、7はこの冷媒のシール材である。8はスラブ1を保
持する筐体である。51、52はスラブ1の端面1bか
らの反射光である。10は端面反射光51、52を遮光
する遮光部材である。EXAMPLES Example 1. FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention. The basic configuration of the laser medium such as pumping, cooling, support, and resonator is the same as that of the prior art shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 is a slab type solid-state laser medium (hereinafter referred to as slab) having a pair of opposed flat surfaces 1a, a pair of side surfaces, and a pair of end surfaces 1b through which a laser main beam enters and exits, and 2 is a lamp for optically exciting the slab 1. Then, 3 is the excitation light. Reference numerals 4a and 4b denote a pair of resonator mirrors disposed outside, and reference numeral 5 denotes a laser main beam emitted to the outside by the resonator mirrors. 6 is a slab refrigerant, and 7 is a sealing material for this refrigerant. Reference numeral 8 is a housing for holding the slab 1. Reference numerals 51 and 52 denote reflected light from the end surface 1b of the slab 1. Reference numeral 10 denotes a light blocking member that blocks the end face reflected lights 51 and 52.
【0018】次に動作について説明する。スラブ1は励
起ランプ2からの励起光3を吸収し、反転分布を形成す
る。反転分布のエネルギーは、外部に配置された1対の
共振器ミラー4a、4bにより、スラブ1の対向する1
対の平面1a間を内部全反射を繰り返しながらジグザグ
状に伝搬するレーザ主ビーム5として媒質外に取り出さ
れる。しかしながら、スラブ1に吸収された励起光エネ
ルギーの大部分は、スラブ1内部で熱エネルギーとな
り、最終的にはスラブ1の対向する平面1aに接して満
たされた冷媒6へ流れる。この時、スラブ厚み方向に
は、中心部分が高温の2乗温度分布とこれに伴う2乗屈
折率分布が形成されるが、スラブ1内部におけるレーザ
主ビーム2の光路がジグザグ状であるため、2乗屈折率
分布の影響は相殺され、レーザ主ビーム2が歪むことは
ない。尚、冷媒6は外部へ漏れないようシール材7によ
ってスラブ1の対向平面1a上でシールされている。ま
た、シール材7はスラブ1の筐体8への支持も兼ねてい
る。Next, the operation will be described. The slab 1 absorbs the excitation light 3 from the excitation lamp 2 and forms a population inversion. The energy of the population inversion is generated by the pair of resonator mirrors 4a and 4b arranged outside, so that the energy of the slab 1 facing each other is 1
The laser main beam 5 propagating in a zigzag shape while repeating total internal reflection between the pair of flat surfaces 1a is taken out of the medium. However, most of the excitation light energy absorbed by the slab 1 becomes thermal energy inside the slab 1, and finally flows into the refrigerant 6 filled in contact with the facing flat surface 1 a of the slab 1. At this time, in the slab thickness direction, a square temperature distribution with a high temperature in the central portion and a square refractive index distribution accompanying it are formed, but since the optical path of the laser main beam 2 inside the slab 1 is zigzag, The influence of the squared refractive index distribution is canceled out, and the laser main beam 2 is not distorted. The refrigerant 6 is sealed on the facing flat surface 1a of the slab 1 by a sealing material 7 so as not to leak to the outside. The sealing material 7 also serves as a support for the slab 1 on the housing 8.
【0019】一般にスラブ1のレーザビーム入出射端面
1bはブリュースターカットされるが、反射防止膜がコ
ーティングされる等して、レーザ主ビーム5に対し、低
反射・低損失になるよう構成されている。しかしなが
ら、反射率を0とすることは不可能で、レーザ主ビーム
5の端面からの反射光51、52(迷光)を完全に抑え
ることはできない。尚端面反射光は、外部空間へ反射さ
れる光51の他、スラブ1内部へ反射され、その後スラ
ブ1の対向平面1aで屈折して外部空間へ放射される光
52の2種がある。従来の装置では、この端面反射光5
1、52より、励起ランプ2の端子の支持体9が照射さ
れ、損傷したり照射部位からヒュームが発生し、レーザ
主ビームの光路内にただよい、ビーム品質・出力を低下
させる等の問題があった。特に、励起ランプ2の端子の
支持体9は、電気絶縁性が必要であるため、ジェラコン
等の樹脂を用いている場合が多く、比較的低パワー(1
00〜200W)のレーザ発振時にも、端面発射光5
1、52(数W)により溶融し、ヒュームを発生する等
の問題が顕著であった。Generally, the laser beam entrance / exit end face 1b of the slab 1 is Brewster-cut, but it is constructed so as to have low reflection and low loss with respect to the laser main beam 5 by being coated with an antireflection film. There is. However, it is impossible to set the reflectance to 0, and it is impossible to completely suppress the reflected lights 51 and 52 (stray light) from the end surface of the laser main beam 5. In addition to the light 51 that is reflected to the external space, there are two types of light, that is, the light 52 that is reflected inside the slab 1 and then refracted at the facing flat surface 1a of the slab 1 and emitted to the external space. In the conventional device, this end surface reflected light 5
From 1 and 52, the support 9 of the terminal of the excitation lamp 2 is irradiated and is damaged, or fumes are generated from the irradiation site, and there is a problem that it is only in the optical path of the laser main beam, and the beam quality and output are reduced. there were. In particular, since the support 9 of the terminal of the excitation lamp 2 needs to have electrical insulation, it is often the case that resin such as gelacon is used.
Even when laser oscillation of 0 to 200 W)
Problems such as melting due to 1, 52 (several W) and generation of fumes were remarkable.
【0020】そこで本実施例では、ランプ端子の支持体
9の表面に、レーザビームに対し耐久性を有する遮光部
材10を設け、端面反射光51、52を遮光し支持体9
への照射を防止している。遮光部材10としては、レー
ザビームに対し耐久性を有し、かつ、アウトガスの発生
しないアルミナセラミックスやシリカセラミックス等が
適している。また、クロアルマイト処理を施したアルミ
等、レーザビームを吸収する材料を遮光部材10として
用いれば、遮光部材10表面での端面反射光51、52
の再反射と、これに伴う周辺部のレーザ光照射と加熱を
低減でき、より効果的である。Therefore, in this embodiment, a light shielding member 10 having durability against a laser beam is provided on the surface of the support 9 of the lamp terminal to shield the end face reflected lights 51 and 52 from each other.
Is prevented from irradiating. As the light shielding member 10, alumina ceramics, silica ceramics, or the like, which has durability against a laser beam and does not generate outgas, is suitable. If a material that absorbs a laser beam, such as aluminum that has been subjected to chloralumite treatment, is used as the light shielding member 10, the end face reflected lights 51 and 52 on the surface of the light shielding member 10 are used.
This is more effective because it can reduce the re-reflection of the laser beam and the irradiation and heating of the laser beam in the peripheral portion.
【0021】実施例2.上記実施例では、遮光部材10
がレーザビームに対して比較的低反射率で吸収性の材料
を用いる場合について述べたが、図2に示す第2の実施
例では、遮光部材10にレーザビームに対し高反射率を
有する物質を用いる。具体的には遮光部材10をステン
レス、アルミ、銅等の金属で作り、その表面10aに
金、銀、アルミ等の高反射率金属をコーティングし、鏡
面としたものである。そしてスラブ端面1bからの反射
向51、52をその表面10aで反射し、外部のダンバ
ー11に導光し、吸収するものである。遮光部材10の
表面10aを鏡面とすれば、遮光部材表面10aからの
拡散反射を低減し、反射方向を外部空間へ特定できるた
め、遮光部材表面10aで反射された端面反射光51、
52が、レーザ筐体8、ランプ端子押え9、スラブ1の
端部近傍等を再照射加熱することを大幅に低減できる。
更に遮光部材10がレーザビームに対し高反射率であ
り、吸収が少ないため、遮光部材10自体の加熱及びこ
れに伴う熱放射の発生を低減でき、これがスラブ1の端
部近傍とその周辺構造物を加熱するのを低減できる効果
もある。Example 2. In the above embodiment, the light blocking member 10
Has described the case of using a material having a relatively low reflectance and an absorptivity to the laser beam, but in the second embodiment shown in FIG. 2, the light shielding member 10 is made of a substance having a high reflectance to the laser beam. To use. Specifically, the light shielding member 10 is made of a metal such as stainless steel, aluminum, or copper, and its surface 10a is coated with a high-reflectance metal such as gold, silver, or aluminum to form a mirror surface. The reflection directions 51 and 52 from the slab end face 1b are reflected on the surface 10a, guided to the external damper 11, and absorbed. If the surface 10a of the light shielding member 10 is a mirror surface, diffuse reflection from the light shielding member surface 10a can be reduced and the reflection direction can be specified to the external space. Therefore, the end surface reflected light 51 reflected by the light shielding member surface 10a,
It is possible to greatly reduce the re-irradiation heating of the laser housing 8, the lamp terminal retainer 9, the vicinity of the end portion of the slab 1 and the like by 52.
Further, since the light shielding member 10 has a high reflectance with respect to the laser beam and little absorption, it is possible to reduce heating of the light shielding member 10 itself and generation of heat radiation accompanying it, which is a structure near the end of the slab 1 and its peripheral structure. It also has an effect of reducing heating.
【0022】実施例3.図3に示す第3の実施例では、
遮光部材10内部に冷却水の流路10bを設け水冷を行
い、遮光部材10の端面反射光吸収に伴う加熱を防止し
ている。特に数100w以上の高出力発信を行う場合、
遮光部材10のレーザビーム吸収に伴う温度上昇も高
く、この熱が筐体8等の構造物や大気を介して、スラブ
1端部を加熱し歪ませることもあり、より安定なレーザ
動作を行うため、遮光部材10を水冷することは効果的
である。Example 3. In the third embodiment shown in FIG.
A flow path 10b of cooling water is provided inside the light shielding member 10 to perform water cooling to prevent heating due to absorption of light reflected by the end surface of the light shielding member 10. Especially when high-power transmission of several 100 w or more is performed,
The temperature rise due to the absorption of the laser beam of the light blocking member 10 is also high, and this heat may heat and distort the end portion of the slab 1 via the structure such as the housing 8 and the atmosphere, thereby performing a more stable laser operation. Therefore, it is effective to cool the light shielding member 10 with water.
【0023】実施例4.図4に示す第4の実施例では、
スラブ端部側面1c側にガス噴出口12を設け、スラブ
端部近傍及びレーザ主ビームの光路と、遮光部材10の
間に清純なガスを流すものである。図4(a)は側面断
面図、図4(b)は図4(a)のA−A線に沿った横断
面図である。遮光部材10として、セラミックスや金属
等のレーザビームに対し、耐久性を有する材料を用いた
場合、レーザビームが照射されても材料自体がガスを発
生させることは少ない。しかし実際には大気中のチリ等
が表面に付着しており、これらがレーザビーム照射によ
って、ヒュームを発生させる。このヒュームがレーザビ
ーム5の光路内に侵入すると、出力低下を発生させるば
かりでなく、光路内の温度むらを発生させ、ビームが歪
む等の問題が生じる。また、ヒュームがスラブ端面1b
や、対抗平面1aに付着した場合には、付着物のレーザ
ビーム吸収により、スラブ1自体が局部加熱され、ビー
ムが歪んだり、焼き付けを起こしたり、最悪の場合には
破損に至る等の深刻な問題がある。そこで本実施例で
は、スラブ端部近傍及びレーザ主ビームの光路と、遮光
部材10の間に、清純なガス流を発生させ、遮光部材表
面から発生するヒュームが、レーザ主ビーム5の光路及
びスラブ端面近傍に到着することを防ぐものである。用
いるガスとしてはレーザビームの吸収のない不活性なも
のが望ましく、チッ素、ヘリウムや、乾燥空気等が適し
ている。尚、ガス流の発生はヒューム除去の他にも、遮
光部材およびスラブ端部近傍の冷却効果もある。Example 4. In the fourth embodiment shown in FIG. 4,
A gas ejection port 12 is provided on the side surface 1c of the slab end portion, and pure gas is caused to flow between the light shielding member 10 and the vicinity of the slab end portion and the optical path of the laser main beam. 4A is a side sectional view, and FIG. 4B is a lateral sectional view taken along the line AA of FIG. When a material having durability with respect to the laser beam such as ceramics or metal is used as the light shielding member 10, the material itself rarely generates gas even when the laser beam is irradiated. However, dust in the atmosphere actually adheres to the surface, and these generate fumes by laser beam irradiation. When the fumes enter the optical path of the laser beam 5, not only the output is reduced, but also temperature unevenness occurs in the optical path, which causes a problem such as distortion of the beam. Also, the fume is the slab end face 1b.
Or, when the slab 1 adheres to the opposing plane 1a, the slab 1 itself is locally heated due to the absorption of the adhered laser beam, and the beam is distorted, burned, or, in the worst case, damaged. There's a problem. Therefore, in this embodiment, a pure gas flow is generated between the light shielding member 10 and the vicinity of the slab end portion and the optical path of the laser main beam, and the fumes generated from the surface of the light shielding member form the optical path of the laser main beam 5 and the slab. It is to prevent it from arriving near the end face. As a gas to be used, an inert gas that does not absorb a laser beam is desirable, and nitrogen, helium, dry air or the like is suitable. The generation of the gas flow has the effect of cooling the light shielding member and the vicinity of the end of the slab in addition to the removal of the fumes.
【0024】上記一連の実施例では、遮光部材10がレ
ーザ筐体とは独立した部品であるものについて述べた
が、レーザ筐体8自体が遮光材としての機能を有するも
のでもかまわない。In the above-described series of embodiments, the light shielding member 10 has been described as a component independent of the laser housing. However, the laser housing 8 itself may have a function as a light shielding material.
【0025】また、遮光部材10の設置位置は、上記実
施例に示した位置以外にも設置し、周辺部材をレーザビ
ームの迷光より遮光するようにしてもよい。Further, the light shielding member 10 may be installed at a position other than the position shown in the above embodiment so that the peripheral members are shielded from the stray light of the laser beam.
【0026】さらに遮光機構としては、図2においてダ
ンパー11のないもの、あるいは遮光部材10が反射面
10aと、ここからの反射光を吸収する部分とを有する
一体化構造のもの等であってもよい。Further, as the light-shielding mechanism, one without the damper 11 in FIG. 2 or one having an integrated structure in which the light-shielding member 10 has the reflecting surface 10a and the portion for absorbing the reflected light from the reflecting surface 10a. Good.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、スラブ
型レーザ媒質のレーザビーム入出射端面近傍から発生す
るレーザビームの迷光を遮光する機構を設けたので、レ
ーザビームの迷光がレーザ筐体や周辺構造を照射し、こ
れを破損することを防止でき、レーザの安定動作及び長
寿命化が実現できる効果がある。As described above, according to the present invention, since the mechanism for shielding the stray light of the laser beam generated from the vicinity of the laser beam entrance / exit end face of the slab type laser medium is provided, the stray light of the laser beam is not generated by the laser housing. It is possible to irradiate the peripheral structure and the peripheral structure and prevent the structure from being damaged, and it is possible to achieve stable operation and a long life of the laser.
【0028】また、レーザビームの迷光を遮光する機構
として、レーザビームに対し耐久性を有し、かつこれを
吸収する遮光材を用いれば、レーザビームの迷光が周辺
構造物を直接照射するのを防止できると共に、レーザビ
ームの迷光が遮光部材表面で反射され、スラブ端部近傍
及び周辺構造物を照射し、加熱させるのを防止でき、レ
ーザの安定動作及び長寿命化が実現できる。If a light shielding material having durability and absorbing the laser beam is used as a mechanism for shielding the stray light of the laser beam, the stray light of the laser beam directly irradiates the surrounding structure. It is possible to prevent the stray light of the laser beam from being reflected on the surface of the light shielding member and to irradiate and heat the vicinity of the slab end portion and the peripheral structure, and it is possible to realize a stable operation and a long life of the laser.
【0029】また、レーザビームの迷光を遮光する機構
として、レーザビームに対し耐久性を有し、かつこれを
反射する遮光材を用いれば、レーザビームの迷光が周辺
構造物を直接照射するのを防止できることも、迷光の遮
光部材表面反射光を外部吸収体等に導光でき、スラブ端
部近傍及び周辺構造物を再照射、加熱させるのを防止で
き、レーザの安定動作及び長寿命化が実現できる。Further, as a mechanism for shielding the stray light of the laser beam, if a light shielding material having durability against the laser beam and reflecting the same is used, the stray light of the laser beam directly irradiates the surrounding structure. In addition, it is possible to guide stray light reflected from the surface of the light shielding member to an external absorber, etc., and prevent re-irradiation and heating of the slab edge and its surrounding structures, thus achieving stable operation and longer life of the laser. it can.
【0030】また、遮光部材を冷却する手段を設けたの
で、レーザビーム吸収による遮光部材自身の加熱を低減
でき、遮光部材からの熱伝導および熱放射に伴う、スラ
ブ端部近傍と周辺構造物の加熱を押え、レーザの安定動
作及び長寿命化が実現できる。Further, since the means for cooling the light shielding member is provided, heating of the light shielding member itself due to absorption of the laser beam can be reduced, and heat conduction and heat radiation from the light shielding member causes the vicinity of the end of the slab and surrounding structures. By suppressing heating, stable operation and longer life of the laser can be realized.
【0031】さらに、スラブ端部近傍及びレーザ主ビー
ムの光路と、遮光部材の間に、ガス流を発生させるよう
に構成したので、遮光部材表面から発生するヒュームを
スラブ端部近傍からガス流によって除去でき、レーザの
安定動作、長寿命化が実現できる。Furthermore, since the gas flow is generated between the light shielding member and the vicinity of the slab end portion and the optical path of the laser main beam, the fumes generated from the surface of the light shielding member are generated from the vicinity of the slab end portion by the gas flow. It can be removed and stable operation of the laser and longer life can be realized.
【図1】この発明の実施例1による固体レーザ装置を示
す側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing a solid-state laser device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明の実施例2による固体レーザ装置を示
す側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view showing a solid-state laser device according to a second embodiment of the present invention.
【図3】この発明の実施例3による固体レーザ装置を示
す側面断面図である。FIG. 3 is a side sectional view showing a solid-state laser device according to Embodiment 3 of the present invention.
【図4】この発明の実施例4による固体レーザ装置を示
す側面断面図および横断面図である。FIG. 4 is a side sectional view and a lateral sectional view showing a solid-state laser device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】従来の固体レーザ装置を示す側面断面図であ
る。FIG. 5 is a side sectional view showing a conventional solid-state laser device.
1 スラブ型レーザ媒質 1a 平面 1b 端面 1c 側面 2 ランプ 5 レーザ主ビーム 6 冷媒 10 遮光部材 10b 流路 12 ガス噴出口 13 ガス流 51 反射光 52 反射光 1 Slab-type laser medium 1a Plane 1b End face 1c Side face 2 Lamp 5 Laser main beam 6 Refrigerant 10 Light blocking member 10b Flow path 12 Gas jet 13 Gas flow 51 Reflected light 52 Reflected light
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成4年10月13日[Submission date] October 13, 1992
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項1[Name of item to be corrected] Claim 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0004[Correction target item name] 0004
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0004】一般にスラブ1のレーザビーム入出射端面
1bは、ブリュースターカットされるか、反射防止膜が
コーティングされる等して、レーザ主ビーム5に対し、
低反射・低損失になるよう構成されている。しかしなが
ら、反射率を0とすることは不可能で、レーザ主ビーム
5のレーザ媒質端面からの反射光51、52(迷光)を
完全に押さえることは出来ない。尚、端面反射光は、外
部空間へ反射される光51の他、スラブ1内部へ反射さ
れその後スラブ1対向平面1aで屈折して外部空間へ放
射される光52の2種がある。In general, the laser beam entrance / exit end face 1b of the slab 1 is Brewster cut or coated with an antireflection film, so that
It is configured to have low reflection and low loss. However, it is impossible to set the reflectance to 0, and the reflected lights 51 and 52 (stray light) from the laser medium end surface of the laser main beam 5 cannot be completely suppressed. In addition to the light 51 reflected to the external space, there are two types of light reflected on the end surface, that is, the light 52 reflected inside the slab 1 and then refracted at the slab 1 facing plane 1a and emitted to the external space.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0005[Name of item to be corrected] 0005
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の固体レーザ装置
は以上のように構成されているので、スラブ1のレーザ
ビーム入出射端面1bからの反射光51、52(迷光)
を完全に抑えることができず、これらの反射光51、5
2が、レーザ筐体8やこれに付属したランプ端子の押さ
え9等に照射され、これらを損傷する等の問題があっ
た。また、損傷に至らないまでも、反射光51、52照
射部位からアウトガスが発生し、これらのヒュームがレ
ーザ主ビームの光路内にただよい、ビーム品質・レーザ
出力を低下させたり、スラブ端部近傍にヒュームが付着
・汚損され、さらには汚損部の加熱によりスラブが歪
み、ビーム品質、レーザ出力が低下する等の問題があっ
た。Since the conventional solid-state laser device is configured as described above, the reflected light 51, 52 (stray light) from the laser beam entrance / exit end face 1b of the slab 1 is stray light.
Cannot be completely suppressed , and these reflected lights 51, 5
2 is irradiated to the laser housing 8 and the lamp terminal holder 9 attached to the laser housing 8 and the like, and there is a problem that these are damaged. Even before the damage, outgas is generated from the irradiated areas of the reflected light 51, 52, and these fumes are not only good in the optical path of the laser main beam, but also reduce the beam quality and laser output, or near the slab end. There is a problem that fume adheres to and is polluted, and the slab is distorted due to the heating of the polluted portion, and the beam quality and the laser output are reduced.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0020】そこで本実施例では、ランプ端子の支持体
9の表面に、レーザビームに対し耐久性を有する遮光部
材10を設け、端面反射光51、52を遮光し支持体9
への照射を防止している。遮光部材10としては、レー
ザビームに対し耐久性を有し、かつ、アウトガスの発生
しないアルミナセラミックスやシリカセラミックス等が
適している。また、黒色アルマイト処理を施したアルミ
等、レーザビームを吸収する材料を遮光部材10として
用いれば、遮光部材10表面での端面反射光51、52
の再反射と、これに伴う周辺部のレーザ光照射と加熱を
低減でき、より効果的である。Therefore, in this embodiment, a light shielding member 10 having durability against a laser beam is provided on the surface of the support 9 of the lamp terminal to shield the end face reflected lights 51 and 52 from each other.
Is prevented from irradiating. As the light shielding member 10, alumina ceramics, silica ceramics, or the like, which has durability against a laser beam and does not generate outgas, is suitable. If a material that absorbs a laser beam, such as aluminum that has been subjected to black alumite treatment, is used as the light shielding member 10, the end face reflected lights 51 and 52 on the surface of the light shielding member 10 are used.
This is more effective because it can reduce the re-reflection of the laser beam and the irradiation and heating of the laser beam in the peripheral portion.
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0022】実施例3.図3に示す第3の実施例では、
遮光部材10内部に冷却水の流路10bを設け水冷を行
い、遮光部材10の端面反射光吸収に伴う加熱を防止し
ている。特に数100w以上の高出力発振を行う場合、
遮光部材10のレーザビーム吸収に伴う温度上昇も高
く、この熱が筐体8等の構造物や大気を介して、スラブ
1端部を加熱し歪ませることもあり、より安定なレーザ
動作を行うため、遮光部材10を水冷することは効果的
である。Example 3. In the third embodiment shown in FIG.
A flow path 10b of cooling water is provided inside the light shielding member 10 to perform water cooling to prevent heating due to absorption of light reflected by the end surface of the light shielding member 10. Especially when performing vibration high output onset of several 100 w,
The temperature rise due to the absorption of the laser beam of the light blocking member 10 is also high, and this heat may heat and distort the end portion of the slab 1 via the structure such as the housing 8 and the atmosphere, thereby performing a more stable laser operation. Therefore, it is effective to cool the light shielding member 10 with water.
Claims (5)
出射する一対の端面とからなるスラブ型レーザ媒体、こ
のレーザ媒体を光励起する励起手段及び上記一対の平面
の少なくとも一方より上記レーザ媒質を冷却する冷却手
段を有する固体レーザ装置において、上記レーザ媒質の
端面近傍から発生するレーザビームの迷光を遮断する遮
光機構を設けたことを特徴とする固体レーザ装置。1. A slab type laser medium comprising a pair of opposed side surfaces and a pair of end faces through which a laser beam enters and exits, excitation means for optically exciting the laser medium, and cooling of the laser medium from at least one of the pair of flat surfaces. In the solid-state laser device having a cooling means, a light-shielding mechanism that blocks stray light of the laser beam generated near the end face of the laser medium is provided.
ムに対し耐久性を有し、かつ上記レーザビームを吸収す
る遮光材よりなることを特徴とする固体レーザ装置。2. The solid-state laser device according to claim 1, wherein the light-shielding mechanism is made of a light-shielding material having durability against the laser beam and absorbing the laser beam.
ムに対し耐久性を有し、かつ上記レーザビームを反射す
る遮光材よりなることを特徴とする固体レーザ装置。3. A solid-state laser device, wherein the light-shielding mechanism according to claim 1 is made of a light-shielding material that is durable against a laser beam and reflects the laser beam.
光機構は、遮光部材の冷却手段を有することを特徴とす
る固体レーザ装置。4. The solid-state laser device according to claim 1, further comprising a light-shielding member cooling means.
光機構と、レーザ媒質の端部及びレーザビームの光路と
の間にガス流を発生させる機構を設けたことを特徴とす
る固体レーザ装置。5. A solid-state laser comprising a light-shielding mechanism according to claim 1 and a mechanism for generating a gas flow between an end of a laser medium and an optical path of a laser beam. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20892092A JPH0661550A (en) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | Solid-state laser device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20892092A JPH0661550A (en) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | Solid-state laser device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0661550A true JPH0661550A (en) | 1994-03-04 |
Family
ID=16564318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20892092A Pending JPH0661550A (en) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | Solid-state laser device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0661550A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990002725A1 (en) * | 1988-09-13 | 1990-03-22 | Sagami Chemical Research Center | Process for producing 2-oxo-3-aromatic carboxylic acid derivatives |
US6866780B2 (en) | 2000-03-22 | 2005-03-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Heated ultrasonic treating device and treating method for suspended matter-containing liquid |
WO2015008405A1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | 三菱電機株式会社 | Gas-laser device |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP20892092A patent/JPH0661550A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1990002725A1 (en) * | 1988-09-13 | 1990-03-22 | Sagami Chemical Research Center | Process for producing 2-oxo-3-aromatic carboxylic acid derivatives |
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WO2015008405A1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | 三菱電機株式会社 | Gas-laser device |
JP5985059B2 (en) * | 2013-07-18 | 2016-09-06 | 三菱電機株式会社 | Gas laser device |
US9515446B2 (en) | 2013-07-18 | 2016-12-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Gas laser device |
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