棒状固体激光装置制造方法及图纸

激光棒（１）通过棒支架（５）被保持，棒支架（５）被收容在设置于调整环（７）中的凹部（４０）中，调整环（７）安装在谐振腔容器（４）上。由于棒支架（５）通过调整环（７）的凹部（４０）的底面被推压在谐振腔容器（４）上，另外凹部（４０）形成为直径为稍大于棒支架（５）的外径，所以棒支架（５）可以在凹部（４０）内沿凹部（４０）的半径方向自由移动。调整环（７）中，以从调整环（７）的侧面向凹部（４０）内与棒支架（５）接触的方式，放射状设置调整螺栓（８ａ、８ｂ）以及弹簧（９）。棒支架（５）通过调整螺栓（８ａ、８ｂ）以及弹簧（９）各个顶端的３点被加压支撑。在上述构造的棒状固体激光装置中，如果调整调整螺栓（８ａ、８ｂ）的旋入量，则弹簧（９）进行伸缩，同时能够调整棒支架（５）的位置。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种棒状固体激光装置中的激光棒的保持结构、调整结构，该棒状固体激光装置具有棒状固体激光介质；激励光源，其由半导体激光器构成，该半导体激光器从固体激光介质的侧方照射激励光，激励固体激光介质；以及保持固体激光介质的至少一个端部的激光棒支架。
技术介绍
首先，针对本专利技术中所使用的用语，使用普通的棒状固体激光装置来进行说明。图8是表示棒状固体激光装置的结构图。在图8中，直列配置3台箱型装置即谐振腔20a、20b、20c，各谐振腔20a、20b、20c中具有作为固体激光介质的一种的棒状固体激光介质(下面，称之为激光棒)1a、1b、1c；以及由用于激励激光棒1a、1b、1c的半导体激光器构成的激励光源22a、22b、22c。所谓固体激光装置，是由以下部分构成的装置谐振腔20a、20b、20c；谐振器，其由全反射镜24及部分反射镜25构成，该谐振器用于从配置于各谐振腔20a、20b、20c中的固体激光介质(在图8中为激光棒1a、1b、1c)中导出激光；光纤入射系统26，其用于将激光导向振荡器外的光纤；以及外壳27，其收容谐振腔20、全反射镜24、部分反射镜25以及光纤入射系统26，直接或者经由各种部件支撑其位置。如图8所示，在固体激光介质为激光棒的情况下，该固体激光装置称为棒状固体激光装置。在棒状固体激光装置中，通过将谐振腔直列地邻接配置，具有能够增加激光功率的特征。例如，图8中直列配置3台谐振腔20a、20b、30c，但谐振腔的数量可以根据所期望的激光功率进行增减。另外，本专利技术中，将由振荡器反射镜反射面的法线确定的方向称为振荡器光轴，将振荡器内实际处于振荡状态的激光的光轴称为激光轴。激光轴由于与振荡器反射镜的反射面正交，所以与振荡器光轴平行。另外，将激光棒的几何学上的中心轴称为棒中心轴。在激光棒利用激励光源相对于棒中心轴对称地被激励的情况下，使棒中心轴与振荡器光轴一致很重要。下面，对普通的棒状固体激光装置中的课题进行说明。在棒状固体激光装置中，为了防止激光棒由于发热而产生的热破坏，通常由冷却水等冷却激光棒的侧面，但如果照射激励光，则因激光棒内部的发热和通过冷却水对激光棒侧面的冷却而形成温度分布，呈现与透镜相同的光学作用(称为热透镜现象)。因此，振荡状态的激光如图9(a)所示，处于在激光棒1中心部激光30的光束直径大，在激光棒1端部激光30的光束直径小这样的折射状态。在这里，图9使用谐振腔为1个的情况作为例子。可以从1个激光棒导出的激光功率，因振荡状态的激光所能通过的激光棒的体积(图9的阴影部分，称为模体积)31而变化。假设激光棒1相对于棒中心轴32对称地被激励，则如图9(a)所示，在激光棒1的棒中心轴32与振荡器光轴33一致的情况下，模体积31最大。实际上，因激光棒1的微小的位置偏移，如图9(b)所示，会产生激光棒1的棒中心轴32与振荡器光轴33之间的偏移，模体积31减少，能够导出的激光功率降低。这使谐振腔的振荡效率降低，是固体激光装置应用时的重要课题之一。而且，在棒状固体激光装置中邻接配置谐振腔的情况下，如果假设激光棒1相对棒中心轴32对称地被激励，则激光如图10(a)所示，穿过各谐振腔的激光棒1a、1b，但如图10(b)所示，如果相邻的谐振腔的激光棒1a、1b的各自的棒中心轴32a、32b产生偏移，则会增加衍射损失，模体积31a、31b减少。在这里，图10使用谐振腔为2个的情况作为例子。其结果，能够导出的激光功率降低。这是谐振腔连接效率的降低。邻接配置的谐振腔越多，该损失越大，谐振腔的连接效率越容易降低。由于激光功率的高输出化是激光业界的重要要求，所以提高谐振腔的连接效率也是固体激光装置应用时的重要课题之一。现有的棒状固体激光装置中，通过将谐振腔内的激光棒的位置精度高精度化，使激光棒的棒中心轴接近振荡器光轴，同时，使相邻的谐振腔的激光棒的棒中心轴一致。但是，由于尺寸公差、装配波动等，激光棒的位置高精度化存在极限值。另外，由于激光棒、激励光源的位置精度的波动，激光棒内的激励分布相对于棒中心轴而对称的情况很少见。该情况下，激光的输出最大的激光棒的轴，存在于与棒中心轴不同的方向上。将激光的输出最大的激光棒的轴，区别于几何学上的中心轴即棒中心轴，称为棒最大输出轴。在激光棒利用激励光源相对于棒中心轴对称地被激励的情况下，如上所述，使棒中心轴与振荡器光轴一致是重要的，但本质上，是指使棒最大输出轴与振荡器光轴一致。从上述内容可知，现有的棒状固体激光装置中的提高激光棒的位置精度的方法，作为提高谐振腔的振荡效率以及连接效率的方法来说，并不充分。作为现有的技术，在日本特开平10-190096号公报所示的现有的棒状固体激光装置中，具有利用由多方向构成的调节螺栓对激光棒进行位置调整的装置。该装置可以使激光棒的棒中心轴接近振荡器光轴。但是，该由多方向构成的调整螺栓的机构中，激光棒的动作仅由调整螺栓的进给方向的负载决定，相反侧的螺栓必须要拧松。因此，为了高精度地调整棒中心轴位置时，需要相当大的时间和工序，存在需要作业人员的技术能力的难点。另外，如前所述，即使激光棒的棒中心轴与振荡器光轴完全一致，振荡器光轴和激光输出为最大的激光棒的棒最大输出轴也不一定重合。所以，该技术作为提高谐振腔的振荡效率和连接效率的提高精度的方法，并不充分。另外，在普通的棒状固体激光装置中，不论谐振腔是否有连接，都以使得在配置谐振腔、振荡器之后使激光功率达到最大的方式，调整振荡器的反射镜的角度。这是由于如前所述，输出达到最大的棒最大输出轴根据谐振腔不同。因此，现有的棒状固体激光装置中，在因维修、检查、故障等出现需要更换谐振腔的情况下，必须在每次实施谐振腔更换时都对振荡器的反射镜进行角度调整。而且，由于如果因振荡器调整而反射镜的角度变化，则激光的激光轴也发生变化，所以对必须对光纤传输的光路进行再调整，存在进行维护、维修时需要时间这个问题点。
技术实现思路
本专利技术正是为了解决该问题而提出的，其目的在于，得到一种棒状固体激光装置，其具有容易地将激光棒调整到任意位置的机构，使棒最大输出轴接近振荡器光轴，提高谐振腔的振荡效率以及连接效率。另外，本专利技术的目的还在于，得到一种棒状固体激光装置，其利用前述调整机构，使得进行谐振腔更换时不需要或者只需简单的进行维护。在本专利技术涉及的棒状固体激光装置中，具有棒状固体激光介质；激励光源，其从前述固体激光介质的侧方照射激励光，激励前述固体激光介质；支撑板，其设置于前述固体激光介质的两端，在前述固体激光介质的轴附近具有开口；棒支架，其保持前述固体激光介质的至少一端；至少2个调整单元，其设置于前述棒支架的周围，调整前述棒支架的与前述棒状固体激光介质大致正交方向的位置；至少1个弹性体，其设置于前述棒支架的周围，将前述棒支架向与前述棒状固体激光介质大致正交的方向推压；以及推压单元，其将前述棒支架向前述支撑板推压。本专利技术具有用于调整谐振腔中保持激光棒的棒支架和凹部中收容前述棒支架的调整环之间的距离的调整单元，由此，可以将棒形固体激光装置中的激光棒调整到任意位置。附图说明图1(a)是表示本专利技术的实施方式1中的棒状固体激光装置的横剖面图。图1(b)是表示本专利技术的实施方式1中的棒状固体激光装置的纵剖面图。图2(a)是表示本专利技术的实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棒状固体激光装置，其特征在于，具有：棒状固体激光介质；激励光源，其从前述固体激光介质的侧方照射激励光，激励前述固体激光介质；支撑板，其设置于前述固体激光介质的两端，在前述固体激光介质的轴附近具有开口；棒支 架，其保持前述固体激光介质的至少一端；至少２个调整单元，其设置于前述棒支架的周围，调整前述棒支架的与前述棒状固体激光介质大致正交方向的位置；至少１个弹性体，其设置于前述棒支架的周围，将前述棒支架向与前述棒状固体激光介质大致正 交的方向推压；以及推压单元，其将前述棒支架向前述支撑板推压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：加野润二，藤川周一，河井孝文，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]