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JP2001168431A

Laser and microwave generator

Abstract

[Task] Provided are a laser device and a microwave generator capable of obtaining a compact and stable laser oscillation.

Solution.A laser device that excites a laser gas by electric discharge, in which one or more discharge spaces 13 in which the laser gas is excited by electric discharge are formed by being sandwiched between cooling surfaces of a cooling plate 4, and the discharge space 13 is formed. A magnetron 8 that generates a microwave is used as an excitation source for the laser.

JP2001168431A, drawing sheet 1
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32 claims: 13 independent, 19 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 レーザ気体の励起を放電により行うレーザ装置であって、放電によってレーザ気体の励起が行われる1またはそれ以上の放電空間が、冷却手段の冷却面により挟まれて形成され、この放電空間の励起源としてマイクロ波を用いたことを特徴とするレーザ装置。
  2. 2
    【請求項2】 レーザ気体の励起を放電により行うレーザ装置であって、レーザ気体の励起源としてマイクロ波を用い、このマイクロ波の電界方向に対して垂直方向の姿勢をとる一枚以上の冷却板により分割形成された放電空間を有することを特徴とするレーザ装置。
  3. 3
    【請求項3】 レーザ気体の励起を放電により行うレーザ装置であって、レーザ気体の励起源としてマイクロ波を用い、このマイクロ波の電界方向に対して平行方向の姿勢をとる一枚以上の冷却板により分割形成された放電空間を有することを特徴とするレーザ装置。
  4. 4
    【請求項4】 マイクロ波の進行方向に並んだ放電領域を複数有する請求項1、請求項2または請求項3記載のレーザ装置。
  5. 5
    【請求項5】 放電空間の励起源として用いるマイクロ波の導波管内伝送モードをマルチモードとした請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記載のレーザ装置。
  6. 6
    【請求項6】 一枚以上の冷却板にマイクロ波の電気力線を貫通させるための貫通穴を設けた請求項1、請求項2、請求項3、請求項4または請求項5記載のレーザ装置。
  7. 7
    【請求項7】 放電空間を形成する面に電界強度を高めるための突起を設けた請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5または請求項6記載のレーザ装置。
  8. 8
    【請求項8】 レーザ気体の励起を放電により行うレーザ装置であって、放電よってレーザ気体の励起が行われる放電空間が、マイクロ波の伝送路であるストリップラインの一部によって形成され、前記ストリップラインが光導波路を兼ねたことを特徴とするレーザ装置。
  9. 9
    【請求項9】 レーザ気体の励起を放電により行うレーザ装置であって、マイクロ波を励起源として放電によってレーザ気体の励起が行われる放電空間が、断面が格子状の冷却用金属壁によって複数形成され、前記金属壁に1またはそれ以上のマイクロ波を透過させるための伝送路を有し、前記放電空間の長手方向をレーザ光の光軸としたことを特徴とするレーザ装置。
  10. 10
    【請求項10】放電空間を形成する部材は誘電体材料或いは半導体材料である請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5または請求項9記載のレーザ装置。
  11. 11
    【請求項11】レーザ気体の励起を放電により行うレーザ装置であって、マイクロ波を励起源として放電によってレーザ気体の励起が行われる複数の放電空間が、冷却面である金属壁によって囲まれた断面ハニカム状であり、前記金属壁にマイクロ波を透過させるための伝送路を有し、上記放電空間の長手方向をレーザ光の光軸としたことを特徴とするレーザ装置。
  12. 12
    【請求項12】レーザ気体の励起を放電により行うレーザ装置であって、マイクロ波を励起源として放電によってレーザ気体の励起が行われる複数の放電空間が、冷却面である金属壁によって形成された断面同心円状の形態を有し、これらの複数の円管の側壁にマイクロ波を透過させるための伝送路を有し、この放電空間の長手方向をレーザ光の光軸としたことを特徴とするレーザ装置。
  13. 13
    【請求項13】請求項11または請求項12の金属壁に代えて、一部或いは全部を誘電体材料或いは半導体材料からなる部材によって形成した請求項11、12記載のレーザ装置。
  14. 14
    【請求項14】放電空間を構成する部分に熱移動媒体を設けた請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項9、請求項11、請求項12または請求項13記載のレーザ装置。
  15. 15
    【請求項15】熱移動媒体がペルチェ素子およびヒートパイプの少なくとも一方である請求項14記載のレーザ装置。
  16. 16
    【請求項16】レーザ光を励起された放電空間よりレーザビームを取り出すための安定型共振器を放電空間のマイクロ波伝搬方向と直交する方向に配置した請求項1、請求項2、請求項3、請求項8、請求項9、請求項11または請求項12記載のレーザ装置。
  17. 17
    【請求項17】放電空間の幅が、0.1~5.0mmの範囲とする請求項1、請求項2または請求項3記載のレーザ装置。
  18. 18
    【請求項18】レーザ気体の励起を放電により行うレーザ装置であって、筒状の金属壁と、この金属壁の中心に軸方向に配してマイクロ波を電送するための導体と、円筒状の金属壁の両端に配置された共振器鏡とを備え、前記前記金属壁と前記との間を放電空間としたことを特徴とするレーザ装置。
  19. 19
    【請求項19】導体の内部に冷却水を循環するための水路を設けた請求項18記載のレーザ装置。
  20. 20
    【請求項20】導体が熱移動素子である請求項18記載のレーザ装置。
  21. 21
    【請求項21】レーザ気体の励起を放電により行うレーザ装置であって、マイクロ波発生装置と、このマイクロ波発生装置で発生したマイクロ波を伝送するための筒状の導波路と、この導波路の外周壁に設けられたマイクロ波を放出するための開放窓と、前記導波路の外周に設けられ内部に前記開放窓を通して放電によって励起が行なわれるレーザ気体を封入した環状の放電空間部とを備えたレーザ装置。
  22. 22
    【請求項22】導波路の外壁に設ける開放窓が導波路内を伝送するマイクロ波電界の方向に対して垂直方向に形成した請求項21記載のレーザ装置。
  23. 23
    【請求項23】導波路の外壁に設ける開放窓が導波路内を伝送するマイクロ波電界の方向に対して平行方向に形成した請求項21記載のレーザ装置。
  24. 24
    【請求項24】レーザ気体の励起を放電によって行うレーザ装置であって、マイクロ波を伝送するための導波管の内部に、複数の扁平な冷却板により挟まれた放電空間を1つ以上有し、前記冷却板の表面が光導波面及びマイクロ波伝送路としての機能を有し、前記放電空間の励起源としてマイクロ波を用いたことを特徴とするレーザ装置。
  25. 25
    【請求項25】複数の冷却板により挟まれた放電空間内を伝搬するマイクロ波の電界方向が前記冷却板の表面の冷却面に対して平行な成分を有する請求項24記載のレーザ装置。
  26. 26
    【請求項26】複数の冷却板により挟まれた放電空間内を伝搬するマイクロ波の電界方向が前記冷却板の表面の冷却面に対して垂直な成分を有する請求項24記載のレーザ装置。
  27. 27
    【請求項27】放電空間を励起するマイクロ波の発振周波数が、2.4GHzから2.5GHzの範囲である請求項1、請求項2、請求項3、請求項8、請求項9、請求項11、請求項12、請求項17、請求項18、請求項21または請求項24記載のレーザ装置。
  28. 28
    【請求項28】電子放出用のフィラメントを有してマイクロ波を発生させるマグネトロンと、前記フィラメントに印加する電圧の変動を検出し前記マグネトロンの異常動作及び寿命を予知する検出回路とを備えたマイクロ波発生装置。
  29. 29
    【請求項29】電子放出用のフィラメントを有してマイクロ波を発生させるマグネトロンと、前記フィラメントに流れる電流を検出し前記マグネトロンの異常動作及び寿命を予知する検出回路とを備えたマイクロ波発生装置。
  30. 30
    【請求項30】マイクロ波を発生するマグネトロンと、このマグネトロンに通常使用状態よりを高い陽極電流を流して前記マグネトロンのフイラメント電流或いは電圧の変化を測定することによりマグネトロンの寿命を検出する装置とを備えたマイクロ波発生装置。
  31. 31
    【請求項31】レーザ気体の励起をマイクロ波による放電によって行なうレーザ装置であって、前記マイクロ波の発生に、請求項28、請求項29または請求項30記載のマイクロ波発生装置を用いたレーザ装置。
  32. 32
    【請求項32】マイクロ波の発生に請求項28、請求項29または請求項30記載のマイクロ波発生装置を用いた請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項8、請求項9、請求項10、請求項11、請求項12、請求項13、請求項14、請求項15、請求項16、請求項17、請求項18、請求項19、請求項20、請求項21、請求項22、請求項23、請求項24、請求項25、請求項26または請求項27記載のレーザ装置。
Independent claims32