JPS61182288A - 気体レーザー - 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〕 この発明は、少くとも一方の端面にブルースター窓を持
つ放電管と、不要なレーザー放射波長を抑制する波長選
択性の誘電層系と、高い屈折率ｎｈの層と低い屈折率ｎ
１の層（△ｎ＝ｎｈ　　ｎｌ上０．５）が交互に重ねら
れ、特に同じ光学的厚さを有する多重層を備える気体レ
ーザーに関するものである。

〔従来の技術〕

この種のレーザーは例えば西独国特許出願公開第２３４
２９１１号公報に記載され公知である。

気体レーザーの放出光は通常多数の波長を含んでいるか
ら、単一の波長を必要とする場合にはそれ以外の放出ス
ペクトル部分を抑［Ｂ１１する手段を講じなければなら
ない。上記の特許出願公開公報に記載されているレーザ
ーでは一方の共振器反射鏡が次のよう外電層構造となっ
ている。λ／２層（＋価層）の前後にそれぞれ一つの光
学的に厚いし７４層（＋価層）と光学的に薄いλ／４層
から成る対の多数が鏡映対称に配置される。ここでλは
不要なレーザー光波長である。この種の重層系によりき
わだった反射ミニマムが得られる。従って比較的密集し
ているレーザースペクトル線中から特定の線を簡単に濾
過分離することができるが、逆にこのようなスペクトル
から一つの波長を除いて残りの総てを抑制することは困
難である。

このような波長選択性は重層構造の変更によって達成す
ることができるが、そのためには例えば線間隔が比較的
狭いＡｒ＋レーザーの場合にも検出可能の出力低下を生
ずる程度に反射最大部が温度と圧力に関係する成層組織
が必要となる。共振器の両方の反射面に設けられた誘電
エツジ・フィルターによって線の選別を行う場合には条
件がいくらか緩和されるが、その代りにコストが上昇す
る。

反射鏡を製作するには比較的柔らかい材料を多くの場合
曲面に磨き上げなければならないから、歩留りが低く高
価となる。

反射鏡には広帯域のものを使用し、スペクトル線の選択
はエタロン、波長選択性偏光子又は分散素子によること
も可能であるが、共振器に補助部品を設けることは構造
を複雑にし光を弱める点からも避けなければならない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明の目的は、冒頭に挙げたレーザーにおいて放出
光の不要波長部分が簡単かつ確実に抑制されるようにす
ることである。

〔問題点の解決手段〕

この目的は特許請求の範囲第１項に特徴として挙げた構
成を採用することによって達成される。

〔発明の効果〕

この発明による気体レーザーは比較的廉価に製作される
。即ち補助部品を必要とせず、ブルースター窓は研磨容
易な硬い材料（石英）で作られ表面は平坦であるから、
コーティングと層の堆積が容易となる。多重層は２種類
の層によって構成され５層の厚さは同種のものの間では
その理想値光学特性が著しく改善され、波長選択性の反
射鏡と比べると減衰値が実効光と不要光においてほぼ等
しく、温度と圧力の変動の影響は軽減される。

この発明の有利な実施態様とその展開は特許請求の範囲
第２項以下に示されている。

〔実施例〕

図面に示した実施例についてこの発明を更に詳細に説明
する。

この実施例は主として波長０．４８８μｍの単色光だけ
を放出するようにしたＡｒ＋レーザーである。

このレーザーはアルゴンを満たした放電管１で構成され
、その両端部に放電電極２，３が設けられ、両端面はブ
ルースター窓４，５で閉鎖されている。

放電管１は二つの反射鏡６，７を備える共振器内に置か
れる。

第２図に拡大して示すように窓５の反射鏡７に向った表
面は誘電多重層８によって覆われている。

この層系は全体で１２の層？、１０から成り、これらの
層は屈折率２，２．厚さ７１．２　ｎ　ｍＯものと屈折
率１．４６．厚さ１２０．５ｎｍのものとの２種類であ
り、これら２種類の層が交替して重ね合わされている。

層材料は高屈折率のものがＴａ２Ｏ３。

低屈折率のものが５ｉ０２である。

励起確率Ａの各レーザー光波長λ１に対する反射率Ｒｐ
を次表に示す。これは入射角５５．５°のｐ偏光に対す
るものである。

層の厚さの偏差が±１％であり迷光と吸収による損失が
全体で０．０５％以下のとき、０．４８８μｍ線の損失
は約０．２％であり、その他の線は抑制される。本来強
く励起される０、　５１４μｍ線もこの振動数領域でＲ
９値が特に高いため他の線と同様に抑制される。

この発明は上記の実施例に限定されるものではない。例
えば多重層は適当に変更することによりＡｒ＋レーザー
の他のスペクトル線又は他の稀ガス・レーザーのスペク
トル線の一つを選択するのに使用することができる。多
重層の変更はこれ以外の点でも可能である。即ち低屈折
率層と高屈折率層のいずれか一方又はその双方を更に厚
ぐして選択性を向上させることができる。又多重層の一
部をブルースター窓の内面に移すことができる。このよ
うに多重層をブルースター窓の両面に分割して設けるこ
とは熱安定性の点で有利である。層の形成も上記とは別
の方法例えばスパッタリングによることができる。ブル
ースター窓は管の気密閉鎖に使用しても、あるいは単に
機械的に保持してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の概略図、第２図はその一部
の拡大図である。１：放電管、２と３＝放電電極、４と
５ニブル−スター窓、６と７＝共振器反射鏡、８：誘電
多重層。 ＩＧ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少くとも一方の端面にブルースター窓を持つ放電管
   と、不要なレーザー放射波長を抑制する波長選択性の誘
   電層系と、高い屈折率ｎ＿ｈの層と低い屈折率ｎ＿ｌの
   層（△＿ｎ＝ｎ＿ｈ−ｎ＿ｌ≧０．５）が交互に重ねら
   れている多重層を備える気体レーザーにおいて、誘電層
   系がブルースター窓（５）上に設けられていること、こ
   の層系が多重層（８）だけによって構成され、５層から
   ９層の間の各種の層（９、１０）を備え、これらの層の
   厚さｄの間には次の関係： ０．９８ｄ＿ｏ＿ｍ≦ｄ＿ｉ＿ｍ≦１．０２＿ｄ＿ｏ＿
   ｍ、０．８（［２ｑ＋１］／４）λ≦ｄ＿ｏ＿ｍ≦１．
   ２（［２ｑ＋１］／４）λ、ｄ＿ｉ＿ｍｉ番目のｍ種層
   の厚さ、 ｑ＝正の整数（≧０） λ＝所定のレーザー光の各層においての波長があること
   を特徴とする気体レーザー。 ２）ｄ＿ｉ＿ｍ、ｄ＿ｏ＿ｍが次の関係式：０．９９ｄ
   ＿ｏ＿ｍ≦ｄ＿ｉ＿ｍ≦１．０１ｄ＿ｏ＿ｍ、０．９λ
   ／４≦ｄ＿ｏ＿ｍ≦１．１λ／４ を満たしていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の気体レーザー。 ３）多重層（８）が最高７層の各種層（９、１０）から
   成り、その屈折率の間には １．９≦ｎ＿ｈ≦２．５、１．３８≦ｎ＿ｌ≦１．７△
   ＿ｎ≡ｎ＿ｈ−ｎ＿ｌ≧０．６の関係があることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の気体レー
   ザー。 ４）アルゴンイオン・レーザーとして波長λはλ＝０．
   ４８８μｍであり、多重層（８）は少くとも６層から成
   り、その屈折率の間には ２．１≦ｎ＿ｈ≦２．３、１．４≦ｎ＿１≦１．５の関
   係があることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   気体レーザー。 ５）多重層（８）が６層（９、１０）から成り、ｎ＿ｈ
   とｎ＿ｌはそれぞれ約２．２と約１．４６であり、高屈
   折率層の厚さは約７１．２ｎｍ、低屈折率層の厚さは約
   １２０．５ｎｍであることを特徴とする特許請求の範囲
   第４項記載の気体レーザー。 ６）高屈折率層がＴａ＿２Ｏ＿３から成り、低屈折率層
   がＳｉＯ＿２から成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第５項記載の気体レーザー。 ７）多重層（８）がブルースター窓（５）の外側に置か
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ６項の一つに記載の気体レーザー。